[实用新型]一种汽车用负刚度悬架机构及具有该机构的车辆

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车用悬架系统，更具体而言，涉及一种应用于汽车的负刚度悬架机构和具有该机构的车辆。

背景技术

悬架系统传递一切作用在车轮和车身之间的力和力矩，并且缓和汽车在不平路面上行驶时所承受的冲击，衰减车轮到车身的振动传递率，保证乘员的舒适性，减少车辆本身的动载荷，能有效提高车辆的行驶平顺性。

尤其对于载人轿车来说，悬架系统要保证乘员在车中所承受的振动加速度不能超过规定的界限值，还要保证车身和车轮在共振区的振幅小，振动衰减快等特性。

现有汽车使用的还是采用正刚度弹性元件作为刚度调节装置，其车身的固有频率随载荷变化而改变，其弹性特性是在满足满载车况下设计的理想值。因此，其不能有效缓和不平路面传给车身的冲击和衰减车身振动的幅值和频率，很难在多数路况下满足汽车行驶平顺性要求。

中国专利申请号200710093024.6，公开了一种机械式汽车悬架刚度调节装置, 本装置采用内外双弹簧和刚度调节垫片来改变内弹簧的预紧力,从而达到改变整个悬架弹性刚度的目的,具有结构简单、可靠、成本低廉、操作方便、效果明显等特点。但是，该技术方案仍然使用的正刚度悬架，尽管刚度能够调节，但是结构复杂、可靠性不好、使用寿命低，效果十分有限，不能很好的适应不同的路面变化。

实用新型内容

    针对现有技术中汽车悬架系统存在的缺陷，本实用新型提出的一种能降低汽车振动固有频率、提高阻尼比等，并进一步能够有效改善汽车行驶平顺性及乘员乘坐舒适性的负刚度悬架机构。

一种负刚度悬架机构，支架，具有上、下臂和本体，上下臂偏移本体的对称面一定角度延伸；导向臂，导向臂设置在支架的上臂和下臂之间；第一减震器，导向臂与支架的上臂通过第一减震器连接；第二减震器，导向臂与支架的下臂通过第二减震器连接；刚度调节装置，第一连杆的一端铰接到支架的上臂，另一端铰接到第二连杆的一端，第二连杆另一端连接刚度调节装置；第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧，分别套设在所述第一和第二减震器上，第一和第二螺旋弹簧具有不同的刚度。

作为一种进一步优选，所述刚度调节结构包括调节弹簧和导向座凹槽，调节弹簧设置在导向座凹槽内，并且连接所述第二连杆。

作为一种进一步优选，所述第一和第二减震器分别与支架上下臂通过橡胶衬垫铰接。

作为一种进一步优选，所述第一和第二减震器分别与支架上下臂通过橡胶衬垫固定连接。

作为一种进一步优选，所述第二连杆能够在导向座凹槽内滑动。

作为一种进一步优选，导向臂与所述减震器分别通过橡胶衬垫固定连接。

作为一种进一步优选，所述橡胶衬垫具有圆环形，所述减震器固定在橡胶衬垫的中心。

作为一种进一步优选，所述调节弹簧为变刚度螺旋弹簧。

一种车辆，包括上述任一项所述的负刚度悬架机构。

有益效果：本实用新型具有结构简单、可靠性好、可以方便安装在现有汽车上的负刚度悬架机构，保证汽车在不同路况下都具有良好的行驶平顺性。同时该悬架结构还具有制造简单、成本低的优点。与其常规悬架系统相比，该负刚度悬架机构的相对阻尼比高，具有固有频率低、承载能力大、隔振效果好等优点。

附图说明

图1是现有技术中传统悬架机构的车身单自由度模型简图；

图2是负刚度悬架机构的车身单自由度模型简图；

图3是振动传递率对比曲线；

图4是本实用新型的负刚度悬架机构的结构示意图；

图5是图4中的A-A向剖视图；

图6是导向座凹槽13的左视图。

具体实施方式

本实用新型悬架结构合理的设置摆臂结构、刚度和阻尼，同时还能够通过改变正负刚度弹簧的预变形量，大幅度调节系统的承载能力。

如图1所示，现有技术中传统悬架机构的车身单自由度模型，由于其车身振动的固有频率                                                保持不变，要保证悬架机构在车身竖直方向的超低频隔振作用，必须要求悬架机构具有极低的刚度，则采用负刚度结构可以有效的解决这一问题。采用负刚度悬架机构的车身单自由度模型如图2所示，车身随路面波动时的振动固有频率。