一种三轮汽车前减震装置的制作方法

专利2022-05-09  2



1.本发明涉及减震器领域,尤其涉及一种三轮汽车前减震装置。


背景技术:

2.随着市场上三轮车需求量的不断增加,发动机噪音逐步降低,路况越来越好,用户对三轮车前悬架系统的灵敏度和噪音提出了更高的要求,同时整车轻量化也成为一种必然趋势,而目前市场上减震器的往复运动均采用的是滑动摩擦副结构,且减震器的灵敏度偏低。


技术实现要素:

3.本发明的目的是提供一种三轮汽车前减震装置,解决现有的三轮汽车减震器灵敏度偏低的问题。
4.为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
5.本发明一种三轮汽车前减震装置,包括联板,所述联板的上表面设置有方向柱,下表面设置有两个减震杆,所述减震杆的下部套设有减震筒,所述减震筒的下端设置有与前车轮轴连接的叉头,所述减震筒的外侧套设有减震弹簧,所述减震弹簧的上端抵在上弹簧座上,下端抵在下弹簧座上,所述上弹簧座和下弹簧座分别固定在所述减震杆和减震筒上;
6.所述减震筒的上端口处设置有密封组件,所述减震筒中从上到下依次设置有上衬套和下衬套,所述上衬套和下衬套均套设在所述减震杆上;所述上衬套的两端部均设置有第一卡簧,所述第一卡簧卡接在所述减震筒内壁预先开设的环形槽中;所述下衬套的两端部均设置有第二卡簧,所述第二卡簧卡接在所述减震杆外壁预先开设的环形槽中;
7.所述减震杆的下端设置有滚动轮,所述滚动轮位于所述减震杆的后部,并且所述滚动轮的外壁抵在所述减震筒的内壁上。
8.进一步的,所述上衬套和下衬套之间设置有缓冲弹簧,所述缓冲弹簧的上端抵在所述上衬套上,下端抵在限位座上,所述限位座通过第三卡簧固定在所述减震杆上。
9.进一步的,所述上衬套和下衬套为粉末冶金衬套。
10.进一步的,所述滚动轮的外圆壁为弧面。
11.进一步的,所述滚动轮的外圆壁与所述减震筒的内壁贴合。
12.进一步的,所述密封组件包括油封、防尘封和螺套,所述螺套为一种薄壁型螺母,通过螺纹连接在所述减震筒的端口上。
13.进一步的,所述方向柱为空心结构。
14.进一步的,所述述方向柱的上端设置有上焊接实体,下端设置有内螺孔、外螺纹柱或者下焊接实体。
15.进一步的,所述联板采用圆管和方管焊接而成。
16.与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
17.第一,基于目前三轮车减振器采用的滑动摩擦副固有的摩擦力原理,通过增设滚
动摩擦副,用于辅助降低原有滑动摩擦产生的摩擦力,从而提升减振器灵敏度;
18.第二,基于目前三轮车减振器配件加工精度和装配水平,通过优化上衬套装配结构,减少配件对系统内部同轴度的影响,从而减低卡滞性,提升灵敏度的设计方案;
19.第三,基于目前三轮车普遍超重,且各部件设计强度不同步造成的材料浪费,通过个部位强度校核,对主要性能过剩配件连板和方向柱等实体配件进行了轻量化处理;
20.第四,基于三轮车小载重环境下,减振器工作点偏高,遇到减振器大振幅工作时,在上限位结构中间增加缓冲弹簧,使之成为弹性限位,消除原有减振器结构“碰天”时金属碰撞异响。
附图说明
21.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
22.图1为本发明前减震装置的结构示意图;
23.图2为本发明前减震装置的受力分析示意图;
24.图3为本发明缓冲弹簧的安装示意图;
25.图4为本发明联板的结构示意图;
26.图5为本发明方向柱的结构示意图。
27.附图标记说明:1、方向柱;101、上焊接实体;102、内螺孔;103、外螺纹柱;104、下焊接实体;2、联板;3、减震筒;4、减震杆;5、上弹簧座;501、下弹簧座;6、减震弹簧;7、密封组件;8、第一卡簧;801、第二卡簧;9、上衬套;10、缓冲弹簧;1001、限位座;1002、第三卡簧;11、下衬套;12、滚动轮;13、叉头。
具体实施方式
28.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
29.如图1和3所示,本实施例中公开了一种三轮汽车前减震装置,包括联板2,联板2的表面设置有方向柱1,下表面设置有两个减震杆4,方向柱1与整车前立管装配连接。减震杆4的下部套设有减震筒3,减震筒3的下端设置有与前车轮轴连接的叉头13,减震筒3的外侧套设有减震弹簧6,减震弹簧6的上端抵在上弹簧座5上,下端抵在下弹簧座501上。上弹簧座5焊接固定在减震杆4上,下弹簧座501焊接固定在减震筒3上。
30.减震筒3的上端口处设置有密封组件7,密封组件7包括油封、防尘封和螺套,螺套是一种薄壁型螺母,通过螺纹连接在减震筒3的端口上。减震筒3中设置有上衬套9和下衬套11,上衬套9和下衬套11均套设在减震杆4上,上衬套9的两端部均设置有第一卡簧8,第一卡簧8卡接在减震筒3内壁预先开设的环形槽中,下衬套11的两端部均设置有第二卡簧801,第二卡簧801卡接在减震杆4外壁预先开设的环形槽中。上衬套9采用双卡簧上下夹持设计,从而消除了原始结构因存在的轴向压力产生的不同轴卡滞问题,也可以降低系统内部摩擦力。
31.减震杆4的下端设置有滚动轮12,滚动轮12位于减震杆4的后部,并且滚动轮12的外壁抵在减震筒3的内壁上。具体来说:主机厂整车前立管前倾角θ一般设计19
°
~23
°
之间,前减震架与铅垂面夹角为19
°
~23
°
,这就导致减震器内部上衬套9和下衬套11受压力,此类
结构前悬架系统内衬套受到的侧向力为f(f=cosθ
×
p,p为前轮载荷,θ取值范围为19
°
~23
°
),那么衬套受到的管壁摩擦力f=f*摩擦系数,在前轮载荷一定的情况下,要将系统内摩擦力减少,可以通过减小摩擦系数来实现,在不改变现有材料与加工精度的前提下,将滑动摩擦改为滚动摩擦,可以极大的降低摩擦系数。因此在减震器中增加滚动摩擦副,即增加滚动轮12,滚动轮12必须后置于减震杆4并且抵在减震筒3的内壁上,其作用为托起减震器中的下衬套11,使下衬套11的后部与减震筒3内壁不再接触,减震器往复工作时,下衬套11没有产生滑动摩擦。
32.如图2所示,以轴孔o为固定原点,分析减振筒内壁正压力可知:f
×
f1×
l1f
×
f2×
l2,其中f为摩擦系数,f1为上轴套受到的侧向压力,f1为下轴套受到的侧向压力;因减振器设计中l1为固定值,l2在小于l1/2范围内运动,即l1≈2l2,所以f2≈2f1,当增设滚轮后f2≈0(滚动摩擦系数可忽略不计),因此,侧向力减小了2/3(增加滚轮前的侧向力为f1 f2,增加滚轮后的侧向力为f1)。只有当载荷过大时,减震杆4产生微观弯曲时下衬套11后部才与油缸内壁重新接触。
33.在本实施例中,上衬套9和下衬套11均采用润滑功能良好的粉末冶金衬套。
34.减震筒3的内壁为圆形,且此类型减振器的减震筒3的内径为30~70mm之间,则滚动轮12的外圆壁同样设计为对应半径的弧形,此设计是为了两圆弧一致,接触面积增大,提高滚动轮12与减震筒3的使用寿命。其安装时,滚动轮12的弧顶与减震杆4中心距离大于下衬套11的外径,累计公差控制在 0.05~ 0.2mm,保证减震器装配后,滚动轮12的外圆壁与减震筒3内壁接触后,下衬套11外径距离减震筒3内壁公差控制在 0.05~ 0.2mm之间。滚动轮12可以用粉末冶金结构或轴承结构。
35.当减震器小载重工作时,减震器压缩量(工作点)比较小,一般空载或者小载重车辆设计工作点35mm左右,整个减震器设计行程120mm,在此种工况下,减震器限位机构距离上部为35mm,距离下部为85mm,如果遇到颠簸,减震器振动幅度大于35mm,减震器上限位机构会达到最大行程,触发硬性机械锁止限位,由此产生技术碰撞声音,而且限位时减震器产生的加速度过大,给驾驶员带来不好的驾驶感受。
36.如图3所示,为了避免上述情况发生,在本实施例中,在传统的上限位机构中增加缓冲弹簧10,具体来说,在上衬套9和下衬套11之间设置有缓冲弹簧10,缓冲弹簧10套设在减震杆4上,缓冲弹簧10的上端抵在上衬套9上,缓冲弹簧10的下端抵在限位座1001上,限位座1001通过第三卡簧1002固定在减震杆4上。
37.当达到最大上行程触发限位时,由硬性机械限位改为了柔性弹簧限位,这样即避免了激烈的金属碰撞声音,同时将加速度减小,提升驾驶感受。具体来说,减振器正常装配上,缓冲弹簧10有一定压缩量,保证车辆前轮离地情况下,弹簧不会移位。当前悬架正常装车后,减振器被压缩,缓冲弹簧10处于自由不不受力状态,当减振器受到冲击有振幅时,如果振幅大于限定值,缓冲弹簧10被压缩,此时缓冲弹簧既起到反向阻尼作用,同时延长减振器的上行程,符合减振器的工作规律,即弹簧延长振动的作用时间,从而使得单位时间内整车所受到的作用力减小,这样就避免异响,同时提升了舒适性。
38.如图4和5所示,为了减轻前减震装置的整体重量,方向柱1为空心结构。联板2采用圆管和方管焊接而成。圆管作为方向柱1和两个减震杆4的安装孔位,方管用于连接各安装孔位。当方向柱1为空心结构,可在方向柱1的上端设置上焊接实体,下端设置有内螺孔、外
螺纹柱或者下焊接实体。上焊接实体与整车前立管装配连接,内螺孔通过螺栓与联板安装连接,外螺纹柱通过螺母与联板安装连接,下焊接实体的外壁上设置外螺纹,也是通过螺栓与联板安装连接。
39.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征:
1.一种三轮汽车前减震装置,其特征在于:包括联板(2),所述联板(2)的上表面设置有方向柱(1),下表面设置有两个减震杆(4),所述减震杆(4)的下部套设有减震筒(3),所述减震筒(3)的下端设置有与前车轮轴连接的叉头(13),所述减震筒(3)的外侧套设有减震弹簧(6),所述减震弹簧(6)的上端抵在上弹簧座(5)上,下端抵在下弹簧座(501)上,所述上弹簧座(5)和下弹簧座(501)分别固定在所述减震杆(4)和减震筒(3)上;所述减震筒(3)的上端口处设置有密封组件(7),所述减震筒(3)中从上到下依次设置有上衬套(9)和下衬套(11),所述上衬套(9)和下衬套(11)均套设在所述减震杆(4)上;所述上衬套(9)的两端部均设置有第一卡簧(8),所述第一卡簧(8)卡接在所述减震筒(3)内壁预先开设的环形槽中;所述下衬套(11)的两端部均设置有第二卡簧(801),所述第二卡簧(801)卡接在所述减震杆(4)外壁预先开设的环形槽中;所述减震杆(4)的下端设置有滚动轮(12),所述滚动轮(12)位于所述减震杆(4)的后部,并且所述滚动轮(12)的外壁抵在所述减震筒(3)的内壁上。2.根据权利要求1所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述上衬套(9)和下衬套(11)之间设置有缓冲弹簧(10),所述缓冲弹簧(10)的上端抵在所述上衬套(9)上,下端抵在限位座(1001)上,所述限位座(1001)通过第三卡簧(1002)固定在所述减震杆(4)上。3.根据权利要求1所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述上衬套(9)和下衬套(11)为粉末冶金衬套。4.根据权利要求1所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述滚动轮(12)的外圆壁为弧面。5.根据权利要求4所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述滚动轮(12)的外圆壁与所述减震筒(3)的内壁贴合。6.根据权利要求1所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述密封组件(7)包括油封、防尘封和螺套,所述螺套为一种薄壁型螺母,通过螺纹连接在所述减震筒(3)的端口上。7.根据权利要求1所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述方向柱(1)为空心结构。8.根据权利要求7所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述述方向柱(1)的上端设置有上焊接实体(101),下端设置有内螺孔(102)、外螺纹柱(103)或者下焊接实体(104)。9.根据权利要求1所述的三轮汽车前减震装置,其特征在于:所述联板(2)采用圆管和方管焊接而成。
技术总结
本发明公开了一种三轮汽车前减震装置,包括联板,联板的上表面设置有方向柱,下表面设置有两个减震杆,减震杆的下部套设有减震筒,减震筒的下端设置有与前车轮轴连接的叉头,减震筒的外侧套设有减震弹簧,上弹簧座和下弹簧座分别固定在减震杆和减震筒上;减震筒中从上到下依次设置有上衬套和下衬套,上衬套和下衬套均套设在减震杆上;减震杆的下端设置有滚动轮,滚动轮位于减震杆的后部,并且滚动轮的外壁抵在减震筒的内壁上。本发明通过增设滚动摩擦副,用于辅助降低原有滑动摩擦产生的摩擦力,从而有效的提升了减振器的灵敏度。从而有效的提升了减振器的灵敏度。从而有效的提升了减振器的灵敏度。


技术研发人员:李海洋
受保护的技术使用者:河北金奥精工技术有限公司
技术研发日:2021.03.22
技术公布日:2021/6/25

转载请注明原文地址: https://doc.8miu.com/read-150006.html

最新回复(0)