一种双筒式减振器及车辆的制作方法

1.本技术涉及汽车领域，特别涉及一种双筒式减振器及车辆。


背景技术：

2.目前双筒式减振器因其结构简单、减振效果优异、成本低廉的特点广泛应用在经济型车辆中。
3.相关技术中，双筒式减振器的活塞杆与与缸筒之间仅是滑动摩擦，可以起到很好的减振作用。
4.但是，活塞杆与缸筒无法传递较大的扭矩，这制约了双筒式减振器的使用场景，比如在车辆转向轮需要额外增加转向拉杆，使车轮绕减振器(虚拟主销)旋转，并且转向拉杆的布置，还限制了车轮的转向角度，使车辆不能实现
±
90
°
的大角度转向。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种双筒式减振器及车辆，以解决相关技术中双筒式减振器无法传递较大的扭矩的问题。
6.第一方面，提供了一种双筒式减振器，其包括：
7.外筒；
8.内筒，所述内筒设于所述外筒内部，且其外侧壁与所述外筒的内侧之间形成储油腔，所述内筒内部活动插接有活塞杆，该活塞杆上连接有活塞，所述内筒的下侧壁以及活塞均开有至少两个流通反向相反的单向阀；
9.传动块，其设于所述内筒的内侧壁，且与所述活塞杆相贴，当所述活塞杆活动时，所述传动块与所述活塞杆滑动连接；
10.其中，所述传动块与所述内筒的上侧壁之间的空间为第一空间，所述传动块与所述活塞之间的空间为第二空间，所述第一空间和第二空间连通。
11.一些实施例中，所述内筒包括内上筒以及内下筒，所述内上筒的外侧壁与所述内下筒的内侧壁相贴，且所述内上筒与所述内下筒连通，所述活塞与所述内下筒的内侧壁相贴，所述传动块设于所述内上筒的内侧壁上，在所述内下筒的下侧壁上开有至少两个流通反向相反的单向阀。
12.一些实施例中，所述传动块呈环状，所述活塞杆的侧壁沿其长度方向开有一滑槽，所述滑槽连通所述第一空间和第二空间，所述传动块外周侧壁与所述内上筒的内侧壁连接，其内侧壁与所述活塞杆滑动连接。
13.一些实施例中，所述传动块呈环状，所述传动块沿所述活塞杆的长度方向开有一通孔，所述通孔连通所述第一空间和第二空间，所述传动块外周侧壁与所述内上筒的内侧壁连接，其内侧壁与所述活塞杆滑动连接。
14.一些实施例中，所述传动块呈环状，所述传动块内侧壁横向凸出有一凸块，所述凸块上沿所述活塞杆的长度方向开有一通孔，所述通孔连通所述第一空间和第二空间，所述
活塞杆的侧壁沿其长度方向开有一滑槽，所述凸块与所述滑槽滑动配合，以使得所述传动块与所述活塞杆滑动连接。
15.一些实施例中，所述滑槽自槽口向槽底依次分布导入段以及配合段，其中，所述配合段相对于所述导入段呈外扩设置，所述配合段与所述凸块滑动配合。
16.一些实施例中，所述凸块靠向所述滑槽槽底的一侧向远离所述槽底方向凹陷，以形成所述通孔。
17.一些实施例中，所述活塞杆的侧壁上设置有限位卡簧，当所述内筒上侧壁与所述限位卡簧接触时，所述限位卡簧限制所述活塞杆朝远离所述内筒的方向活动。
18.另一方面，提供了一种车辆，包括步进电机、驱动机构、轮毂电机、转向节、车轮以及如上述所述的双筒式减振器，其中步进电机与驱动机构驱动连接，所述驱动机构与所述双筒式减振器连接，所述转向节的上端与所述双筒式减振器固定连接，所述转向节的下端与三角臂连接，所述轮毂电机与车轮连接，并用以带动车轮绕车轮的轴线转动。
19.一些实施例中，所述转向节与三角臂通过球销转动连接，所述球销竖直方向上的轴线与所述的双筒式减振器的轴线在同一直线上。
20.本技术提供的技术方案带来的有益效果包括：
21.本技术实施例提供了一种双筒式减振器，由于内筒的内侧壁上设有传动块且与活塞杆相贴并滑动连接，因此在活塞杆受到扭转作用时，活塞杆将扭矩传递给传动块，传动块又将扭矩依次传递给内筒以及外筒，使得整个双筒式减振器抗扭矩效果大大提高，而通过连通区域连通第一空间和第二空间，能够使得第一空间和第二空间的油液相互流通，不影响减振器的灵敏性。
22.另一方面，本技术实施例还提供了一种车辆，由于步进电机通过驱动机构带动双筒式减振器转动，而双筒式减振器又可以带动转动节转动，进而带动车轮转向，而在轮毂电机的作用下，车轮可以绕自身轴线转动，使得车辆具有多种大角度的转向角度，并可以在该转向角度下行驶。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术实施例提供的双筒式减振器的截面图；
25.图2为本技术实施例提供的双筒式减振器的活塞杆与传动块的结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的双筒式减振器的活塞杆的截面图；
27.图4为本技术实施例提供的车轮与双筒式减振器的爆炸图；
28.图5为本技术实施例提供的车辆斜向行驶状态下车轮转动示意图；
29.图6为本技术实施例提供的车辆异向行驶状态下车轮转动示意图；
30.图7为本技术实施例提供的车辆横向行驶状态下车轮转动示意图；
31.图8为本技术实施例提供的车辆原地转向状态下车轮转动示意图；
32.图中：1、外筒；2、内筒；21、内上筒；22、内下筒；3、储油腔；4、活塞杆；5、活塞；6、传
动块；7、第一空间；8、第二空间；9、滑槽；91、导入段；92、配合段；10、凸块；20、通孔；30、限位卡簧；40、步进电机；50、驱动机构；60、轮毂电机；70、转向节；80、车轮。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.目前双筒式减振器因其结构简单、减振效果优异、成本低廉的特点广泛应用在经济型车辆中。
35.相关技术中，双筒式减振器的活塞杆与与缸筒之间仅是滑动摩擦，可以起到很好的减振作用。
36.但是，活塞杆与缸筒无法传递较大的扭矩，这制约了双筒式减振器的使用场景，比如在车辆转向轮需要额外增加转向拉杆，使车轮绕减振器(虚拟主销)旋转，并且转向拉杆的布置，还限制了车轮的转向角度，使车辆不能实现
±
90
°
的大角度转向。
37.本技术实施例提供了一种双筒式减振器及车辆，其能解决相关技术中双筒式减振器无法传递较大的扭矩的问题。
38.请参阅图1
‑
8，为解决上述问题，本技术提供了一种双筒式减振器，其包括外筒1、内筒2以及传动块6，所述内筒2设于所述外筒1内部，且其外侧壁与所述外筒1的内侧之间形成储油腔3，所述内筒2内部活动插接有活塞杆4，在活塞杆4与内筒2的连接处设置有密封垫圈，来使得内筒2内环境与外界环境隔离开来，该活塞杆4上连接有活塞5，所述内筒2的下侧壁以及活塞5均开有至少两个流通反向相反的单向阀；所述传动块6设于所述内筒2的内侧壁，且与所述活塞杆4相贴，当所述活塞杆4活动时，所述传动块6与所述活塞杆4滑动连接；
39.其中，所述传动块6与所述内筒2的上侧壁之间的空间为第一空间7，所述传动块6与所述活塞5之间的空间为第二空间8，所述第一空间7和第二空间8连通。
40.当活塞杆4被压缩时，油液通过活塞5的单向阀流入第二空间8，通过内筒2下侧壁的单向阀流入储油腔3；当活塞杆4被拉伸时，油液通过活塞5的单向阀及内筒2下侧壁的单向阀流入活塞5以及内筒2下侧壁围合的空间内，现有技术中的双筒式减振器在受压时以及未受压时，油液的流动大致如此，因此在此不多做解释。
41.传动块6与所述活塞杆4贴合，且传动块6与所述活塞杆4滑动连接，因此在活塞杆4上下移动时，传动块6不会限制活塞杆4的移动，且由于传动块6固定在内筒2上，因此当在活塞杆4上部施加扭矩时，扭矩通过活塞杆4及传动块6传递给内筒2，进而传递给外筒1及外筒1上的底座支架，使得对活塞杆4的扭矩有部分被双筒式减振器别的部件吸收，因此提高了双筒式减振器扭转刚度。
42.而在传动块6与所述内筒2的上侧壁之间的空间为第一空间7，所述传动块6与所述活塞5之间的空间为第二空间8，所述第一空间7和第二空间8连通，当第一空间7和第二空间8连通时，可以使得液体快速充满密封垫圈与活塞的空间，如果不设置的话，相当于传动块6作为一个缓慢的限流装置，会导致减振器功能失效。
43.进一步地，参见图1，所述内筒2包括内上筒21以及内下筒22，所述内上筒21的外侧
壁与所述内下筒22的内侧壁相贴，并且通过焊接或者现有技术中别的方式，使得内上筒21与内下筒22相对固定，且所述内上筒21与所述内下筒22连通，所述活塞5与所述内下筒22的内侧壁相贴，所述传动块6设于所述内上筒21的内侧壁上，在所述内下筒22的下侧壁上开有至少两个流通反向相反的单向阀。
44.内下筒22的内径大于内上筒21的外径，活塞5与所述内下筒22的内侧壁相贴，在活塞杆4上下移动时，活塞5仅在内下筒22内上下移动，其活动范围受限，因此内下筒22的内径大于内上筒21的外径，而传动块6通过焊接的方式固定在内上筒21下端开口边缘的内侧壁上。在本实施例中，内筒2分为内上筒21以及内下筒22可以在组装时，便于将传动块6安装在内上筒211下端开口边缘处，此时扭矩的传递由，活塞杆4
→
传动块6
→
内上筒21
→
内下筒22
→
外筒1。
45.在上一实施例的基础上，参见图2，所述传动块6呈环状，所述活塞杆4的侧壁沿其长度方向开有一滑槽9，所述滑槽9连通所述第一空间7和第二空间8，所述传动块6外周侧壁与所述内上筒21的内侧壁连接，其内侧壁与所述活塞杆4滑动连接。
46.在本实施例中，通过滑槽9连通第一空间7和第二空间8，使得油液可以从第一空间7和第二空间8内来回流动，可以快速填充第一空间7和第二空间8，保证双筒式减振器的正常使用。
47.在另外一种实施例中，所述传动块6呈环状，所述传动块6沿所述活塞杆4的长度方向开有一通孔20，所述通孔20连通所述第一空间7和第二空间8，所述传动块6外周侧壁与所述内上筒21的内侧壁连接，其内侧壁与所述活塞杆4滑动连接。
48.在此实施例中，通过在传动块6上开有通孔20，并通过通孔20连通所述第一空间7和第二空间8，此时油液通过通孔20，在第一空间7和第二空间8内来回流动，可以快速填充第一空间7和第二空间8，保证双筒式减振器的正常使用。
49.在上述两种实施例中，活塞杆4与传动块6没有很好地嵌合在一起，因此传递扭矩的效果比较差，用户可以通过在活塞杆4上沿其长度开有槽，在传动块6上设有凸出部，使得凸出部与槽嵌合并滑动连接，此时凸出部与槽不影响活塞杆4的滑动，在转动活塞杆4时，通过槽与凸出部也可以很好地将扭矩传递给内上筒21。
50.另一方面，用户可以通过在活塞杆4上沿其长度设有凸出部开有槽，在传动块6上设有槽，使得凸出部与槽嵌合并滑动连接，此时凸出部与槽不影响活塞杆4的滑动，在转动活塞杆4时，通过槽与凸出部也可以很好地将扭矩传递给内上筒21。
51.由于活塞杆4与传动块6的截面均为圆柱状，因此在活塞杆4的槽或凸出部都可以沿其周向设置有多个，而在传动块6上对应设置有凸出部和槽，在此不多做解释。
52.在另外一实施例中，参阅图2，所述传动块6呈环状，所述传动块6内侧壁横向凸出有一凸块10，所述凸块10上沿所述活塞杆4的长度方向开有一通孔20，所述通孔20连通所述第一空间7和第二空间8，所述活塞杆4的侧壁沿其长度方向开有一滑槽9，所述凸块10与所述滑槽9滑动配合，以使得所述传动块6与所述活塞杆4滑动连接。
53.在此实施例中，在凸块10上沿所述活塞杆4的长度方向开有一通孔20，所述通孔20连通所述第一空间7和第二空间8，油液通过该通孔20在第一空间7和第二空间8流动，可以理解的是，在活塞杆4上下活动的过程中，凸块10会与滑槽9相对滑动，油液也可以通过凸块10上的通孔20在第一空间7和第二空间8流动，此时若活塞杆4受到扭转时，扭转力通过活塞
杆4、滑槽9的侧壁、凸块10以及传动块6传递到内上筒21的侧壁，进而通过内下筒22传递给外筒1。
54.因此在本实施例中，凸块10起到便于活塞杆4滑动、扭矩传递以及便于油液在第一空间7和第二空间8流动的作用，而凸块10与滑槽9也可以设置为多个，例如，沿活塞杆4的侧壁沿其长度方向开有一滑槽9，并且滑槽9在活塞杆4的外周侧壁还设置有多个，相对应，凸块10也设置有多个，并与滑槽9的数目相对应，在本技术中，从工艺角度以及成本考虑，凸块10以及滑槽9均只设置有一个。
55.在上一实施例的基础上，参见图3，所述滑槽9自槽口向槽底依次分布导入段91以及配合段92，其中，所述配合段92相对于所述导入段91呈外扩设置，所述配合段92与所述凸块10滑动配合，此设计可以使得凸块10与滑槽9的接触面积比较大，使得凸块10不易从滑槽9内脱落的同时，还可以承载较大的扭矩。
56.为了方便工艺制造，同时也为了提高凸块10的抗扭强度，所述凸块10靠向所述滑槽9槽底的一侧向远离所述槽底方向凹陷，以形成所述通孔20，相比于直接在凸块10钻孔，通过在锻造成型阶段，使得凸块10靠向所述滑槽9槽底的一侧向远离所述槽底方向凹陷的工序更加简单，且整体抗扭强度也比较高，而凸块10与传动块6也为一体锻造成型，也具有很好地抗扭能力。
57.为了限制活塞杆4回弹的距离，所述活塞杆4的侧壁上设置有限位卡簧30，当所述内筒2上侧壁与所述限位卡簧30接触时，所述限位卡簧30限制所述活塞杆4朝远离所述内筒2的方向活动，即通过内筒2上侧壁与所述限位卡簧30接触，此时活塞杆4无法继续移动，完成活塞杆4的复位过程，在本技术的实施例中，选用限位卡簧30来进行限位，可以避免在活塞杆4在复位过程中，进行刚性碰撞，对于内筒2造成一定的损害，影响密封效果。
58.另一方面，提供了一种车辆，包括步进电机40、驱动机构50、轮毂电机60、转向节70、车轮80以及如上述所述的双筒式减振器，其中步进电机40与驱动机构50驱动连接，所述驱动机构50与所述双筒式减振器连接，所述转向节70的上端与所述双筒式减振器固定连接，所述转向节70的下端与三角臂连接，所述轮毂电机60与车轮80连接，并用以带动车轮80绕车轮80的轴线转动。
59.轮毂电机60以及步进电机40均为在售产品购买，因此在此不多做解释，参见图4，步进电机40带动驱动机构50转动，驱动机构50又带动双筒式减振器转动，由于双筒式减振器与转向节70是固定连接，因此双筒式减振器转动可以带转向节70的转动，转向节70的转动可以带动车轮的转向，此过程中，由于双筒式减振器的扭转刚度大大提高，使得车轮的转动可以达到
±
90
°
的大角度转向。
60.一些实施例中，所述转向节70与三角臂通过球销转动连接，所述球销竖直方向上的轴线与所述的双筒式减振器的轴线在同一直线上。
61.驱动机构50由联轴器、步进电机、涡轮、转向轴、上推力球轴承、下推力球轴承，上支撑板、下支撑板、螺栓及螺母组成，步进电机40通过螺栓安装在下支撑板上，转向轴中间通过键连接，安装有涡轮；轴的两端铣有端面，端面处分别与上推力球轴承和下推力球轴承的轴圈配合，上支撑板与下支撑板均开有凹槽，凹槽中开有安装孔，其中凹槽面与上推力球轴承和下推力球轴承的另一个轴圈配合，安装孔安装转向轴，上支撑板与下支撑板通过螺栓、螺母紧固，将转向轴、涡轮及推力球轴承压紧在两板之间，活塞杆4通过联轴器与转向轴
相连。
62.进一步地，所述的轮毂电机60的转子端与车轮80固连，定子端与转向节70固连。
63.进一步地，所述的转向节上端开有两个安装孔，与可传递扭矩的双筒式减振器的底座支架固连；下端开有一个安装孔，与三角臂的球销连接。球销中心点位置需在减振器轴线上，与减振器轴线共同构成车轮虚拟主销。
64.进一步地，所述的步进电机40通过涡轮蜗杆将扭矩传递给减振器活塞杆4，活塞杆再将扭矩传递给减振器底座支架及转向节，使车轮80总成绕着虚拟主销旋转，三角臂满足车轮
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90
°
转动不产生干涉，当车辆包括步进电机40、驱动机构50、轮毂电机60、转向节70、车轮80以及如上述所述的双筒式减振器后，可实现车辆所有车轮80独立转向。
65.进一步地，通过控制四个独立的轮边总成的步进电机40旋转不同的角度，车辆除直行外还可以实现斜行、异向转向、横向行驶及原地转向等多种行进模式，具体请参见图5
‑
8：
66.1.斜向行驶，车辆ecu控制四个独立的轮边总成的步进电机40旋转相同的角度，使四个车辆彼此平行，四个轮毂电机60向相同的方向转动，驱动车辆沿某方向斜向行驶。
67.2.异向转向，车辆ecu控制前轴的两个独立的轮边总成的步进电机旋转相同的角度，控制后轴的两个独立的轮边总成的步进电机40旋转与前轴等大反向的角度，四个轮毂电机60向相同的方向转动驱动车辆转向。
68.3.横向行驶，车辆ecu控制前轴的两个独立的轮边总成的步进电机40向车辆外侧旋转90
°
，控制后轴的两个独立的轮边总成的步进电机40同样向车辆外侧旋转90
°
，四个轮毂电机60向相同的方向转动驱动车辆沿某方向横向行驶。
69.4.原地转向，车辆ecu控制前轴的两个独立的轮边总成的步进电机40分别向车辆内侧旋转，旋转的角度一致，控制后轴的两个独立的轮边总成的步进电机40分别向车辆外侧旋转，旋转的角度一致，控制车辆左侧前后两个独立的轮边总成的轮毂电机60向相同方向旋转，控制右侧前后两个独立的轮边总成的轮毂电机60向与左侧相反的方向旋转，进而驱动车辆原地转向。
70.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
71.需要说明的是，在本技术中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。