车辆悬架系统及车辆的制作方法
1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆悬架系统及车辆。
背景技术：
2.随着汽车的普及，对汽车稳定性及汽车功能的要求越来越高，电动汽车的载荷越来越大，随之对零部件的尺寸的需求也变大，导致车辆的自重越来越大，对于车辆悬架系统的要求也越来越高。
3.在传统的车辆悬架系统中，主要采用缓冲块的形式用以吸收大载荷下的垂向载荷冲击，但是该方法无法满足车辆后端能量吸收的需求，尤其是在载荷冲击峰值时，吸能较少，影响车身的整体平稳性及驾乘人员的舒适性。
4.因此，现有技术还有待于进一步发展。
技术实现要素：
5.针对上述技术问题，本实用新型提出一种车辆悬架系统及车辆，可以降低峰值载荷，防止超出零件承载能力。
6.在本实用新型的第一方面，提供一种车辆悬架系统，包括：减振器、弹性元件、用于连接车身的上连接板和缓冲块，所述上连接板设于所述车身与所述缓冲块之间，在所述减振器的上端盖与所述缓冲块之间设有冲击吸收构件，所述冲击吸收构件的底部与所述减振器的上端盖过盈配合，当产生冲击时，所述冲击吸收构件与所述缓冲块相向移动，所述冲击吸收构件通过发生形变吸收垂向冲击载荷。
7.在本实用新型一实施例中，所述冲击吸收构件包括相互固定的上端部与下端部，所述上端部与所述下端部分别由不同材质制成，所述上端部的材质具有弹性。
8.在本实用新型一实施例中，所述冲击吸收构件内部设有至少一个缓冲空间，所述缓冲空间用于放置增加冲击吸收构件内部阻尼的内部结构。
9.在本实用新型一实施例中，所述缓冲空间的截面呈矩形或圆形。
10.在本实用新型一实施例中，所述内部结构的材料包括橡胶和/或聚氨酯。
11.在本实用新型一实施例中，所述冲击吸收构件与减振器的上端盖过盈配合，包括：
12.所述冲击吸收构件与减振器采用孔、轴配合，所述孔的尺寸减去相配合的所述轴的尺寸，其代数差为负值。
13.在本实用新型一实施例中，所述冲击吸收构件的上端部的材质包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶或尼龙。
14.在本实用新型一实施例中，所述减振器包括：活塞、减振器的上端盖、减振器本体，所述减振器的上端盖焊接在减振器本体，所述弹簧盘焊接在减振器本体且低于减振器的上端盖的位置。
15.在本实用新型一实施例中，所述冲击吸收构件的下端部设有卡接口，所述卡接口与所述减振器的上端盖过盈连接。
16.本实用新型的第二方面，提供一种车辆，包括本实用新型第一方面提出的车辆悬架系统。
17.本实用新型可以解决不同车辆类型及不同车辆载荷下的垂向载荷管理工作，通过设置冲击吸收构件，在不改变车辆悬架系统的情况下，有效降低峰值载荷。此外，基于不同车型的整车重量和车辆悬架系统冲击的极限载荷，可以进行不同类型的定制化设计，如增加阻尼，改变冲击吸收构件的内部结构材质等，使得汽车的悬架垂向载荷更适合驾乘人员的实际需求，提高汽车整体运行的平稳性和安全性。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例中车辆悬架系统的结构示意图；
19.图2为本实用新型中冲击吸收构件示意图；
20.图3为本实用新型中又一冲击吸收构件示意图；
21.图4为本实用新型中又一冲击吸收构件示意图；
22.图5为本实用新型实施例中不同载荷管理系统载荷管理效果对比图。
23.1-车轮角总成，2-动力传动半轴，3-减振器本体，4-弹簧，5-缓冲块，6-上连接板，7-车身，8-活塞，9-冲击吸收构件，10-减振器的上端盖，11-弹簧盘，12-冲击吸收构件的上端部，13-冲击吸收构件的下端部，14-圆形通孔，15-内部结构。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在了解本实用新型的技术方案之前，需要了解的是：
26.车辆悬架系统的主要作用是吸收和缓和路面的垂直冲击载荷，衰减由此引起的承载系统的振动，把车轮接收到的路面作用的反力传递到车架上，保证汽车平稳运行。
27.当车辆在行驶过程中，由于路面不平，会使得车轮发生上、下跳动，上跳的过程叫做压缩行程，下跳的过程叫做伸张行程/拉伸行程。
28.垂向冲击载荷受自身车重、车辆载重影响，垂向冲击载荷会使车辆产生较大的振动、噪声、应力,严重影响行车安全及车辆的使用寿命。悬架垂向载荷主要指车辆悬架系统传递路面冲击转化为的垂向冲击载荷。
29.如图1所示，本实用新型提供一种车辆悬架系统，包括：减振器、弹性元件、用于连接车身的上连接板6和缓冲块5，所述上连接板6设于所述车身7与所述缓冲块5之间，在所述减振器的上端盖10与所述缓冲块5之间设有冲击吸收构件9，所述冲击吸收构件9的底部与所述减振器的上端盖10过盈配合，当产生冲击时，所述冲击吸收构件与所述缓冲块相向移动，所述冲击吸收构件通过发生形变吸收垂向冲击载荷。
30.具体的，车轮角总成1、动力传动半轴2作为传力装置，用来传递纵向力、侧向力并保证车轮相对于车身（或车架）有确定的相对运动规律，所述减振器可以加速衰减车身的振动，所述弹性元件可以传递垂向冲击载荷并缓和路面不平度引起的冲击和振动，所述缓冲
块用以限制悬架最大变形量。
31.继续参阅图1所示，图中， l0表示整个车辆悬架系统在上跳的过程中的具有的最大行程；l1表示存在冲击吸收构件9的压缩后最小高度；l2表示车辆悬架系统在具有冲击吸收构件9下的自由行程；l3表示存在缓冲块5具有的压缩高度。悬架通过增加冲击吸收构件9，悬架的最大行程会由原来的l0变成l0-l1，由于冲击吸收构件9也同时吸收了一部分垂向冲击载荷，可以有效降低峰值载荷；进一步的，冲击吸收构件9位于减振器与缓冲块之间，不改变整个车辆悬架系统的设计，可以适配多种车辆悬架系统。需要理解的是，所述峰值载荷是衡量汽车安全性能的重要指标之一，同一套车辆悬架系统中，峰值载荷越低，超出零件承载能力的状况越少，其安全性能越高。
32.具体的，对于传统的车辆悬架结构，当汽车途径颠簸路段或者突遇障碍物时，会接收到来自地面的冲击输入，所述冲击输入会经过车轮角总成及动力传动半轴传递到减振器，经过弹性元件、缓冲块继续垂向传递至上连接板，上连接板传递至车身，所述上连接板底部与缓冲块固定连接，所述上连接板顶部与车身固定连接，如焊接固定。在传统的车辆悬架系统中，垂直冲击载荷被减振器、弹性部件和缓冲块分担，但是若峰值载荷过高，减振器、弹性部件和缓冲块的分担能力有限，仍旧会导致超出车辆零件的承载范围，产生交通安全隐患如车身零件损伤，以及产生突发事故。
33.相较于传统的车辆悬架系统，本实用新型提出的车辆悬架系统，当车辆接收到来自地面的冲击时（如图1中的黑箭头指向所示），所述冲击吸收构件9与所述缓冲块5相向移动，所述冲击吸收构件9通过发生形变吸收垂向冲击载荷。具体的，所述冲击吸收构件的下端部13设有卡接口，所述卡接口与所述减振器的上端盖10过盈配合。
34.其中，缓冲块5的类型可以为圆台形，例如，实心等腰圆台结构，也可以是圆柱结构等，且所述冲击吸收构件9和缓冲块5在汽车未遭受路面冲击力时，具有相对距离，即车辆悬架系统中冲击吸收构件9的自由行程l2。
35.在此，通过添加冲击吸收构件9吸收垂向冲击载荷，改变了原有系统对垂向冲击载荷的吸收冲击能量的路径，同时，由于冲击吸收构件9的添加位置位于减振器和缓冲块5之间，并未改变原有的系统边界，可以实现在同一套系统不同的承受冲击载荷的能力，符合现有车身整体设计习惯，适配性更高。
36.具体的，所述冲击吸收构件9与减振器的上端盖10过盈配合：所述冲击吸收构件9与减振器采用孔、轴配合，所述孔的尺寸减去相配合的所述轴的尺寸，其代数差为负值。
37.相对其他连接方式，过盈配合的设计使得车辆悬架系统即使在存在冲击吸收构件9的情况下占用的空间小，损失的行程也相对较少，此外，该连接方式可以不影响原有系统中其他零件的设计，不需要提供额外的接口。
38.在本实用新型一实施例中，所述弹性元件包括弹簧盘11和弹簧4，所述弹簧盘11用以承载弹簧4底部。
39.具体的，所述弹簧盘11焊接在减振器本体3上，用以承载和固定弹簧4底部，可以使用如焊接方式对弹簧盘11和减振器本体3进行固定。
40.所述弹簧4可以根据车型及实际的车辆悬架系统结构选择如钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧和橡胶弹簧，所述弹簧4作为一种储能元件，承受垂直冲击载荷，缓和及抑制颠簸路面的冲击，并且起到一定的缓冲作用，可以提高行车的稳定性和舒适度，在汽车
行进过程中，由于路面的颠簸引起垂向振动并且传递到弹簧4后，弹簧4被压缩，将振动能量储存，随着汽车的不断行进，当弹簧4由压缩行程转换为伸张行程后，将压缩行程储存的振动能量释放，完成缓冲。
41.针对不同的类型的弹簧4，其适用范围也不尽相同，例如钢板弹簧，其载重大结构简单，价格低廉，但是其占用空间也相对较大，其能量吸收率比较低；例如螺旋弹簧，是一种比较常见的车辆悬架系统弹簧，其重量轻、可定制性强、能量吸收率高，但是其成本较高且载重量小。
42.在本实用新型一实施例中，所述减振器包括：
43.活塞8、减振器本体3、减振器的上端盖10，所述减振器的上端盖10焊接在减振器本体3，所述弹簧盘11焊接在减振器本体3处且低于减振器的上端盖10的位置。
44.在压缩行程过程中，减振器的主要作用包括通过活塞8的往复运动将机械能转化为热能，传递到减振器本体3，以风冷的方式耗散，达到耗能、减振的作用，不只是压缩行程阶段，在伸张行程阶段，减振器仍旧在进行耗能、减振，将机械能转化为热能对外耗散，因此，减振器无论是在压缩行程还是伸张行程，一直实现耗能、减振功能。
45.具体的，所述减振器的上端盖10包裹在减振器本体3顶部，所述包裹可以包括使用焊接等方式固定在一起。
46.在本实用新型一实施例中，冲击吸收构件9包括相互固定的冲击吸收构件的上端部12与冲击吸收构件的的下端部13，所述冲击吸收构件的上端部12与所述冲击吸收构件的下端部13分别由不同材质制成，所述冲击吸收构件的上端部12的材质具有弹性。所述冲击吸收构件的上端部12可以是弹性体，例如tpu（热塑性聚氨酯弹性体橡胶）和/或尼龙材料，所述冲击吸收构件的下端部13材质可以为铝制和/或铁制材料，用以与减振器配合。
47.如图2所示，冲击吸收构件9的a类型作为一个整体结构，分为两个部分展示，冲击吸收构件的上端部12和冲击吸收构件的下端部13，所述冲击吸收构件的上端部12和冲击吸收构件的下端部13在整个冲击吸收构件的材料占比由阻尼增加量和减振器安全配合程度确定。
48.具体而言，冲击吸收构件的上端部12的材质为tpu或者尼龙，其中，tpu名称为热塑性聚氨酯弹性体橡胶（是由二苯甲烷二异氰酸酯（mdi）或甲苯二异氰酸酯（tdi）等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、低分子多元醇（扩链剂）共同反应聚合而成的高分子材料），简称聚氨酯，性能优异，能在一定热度下变软，而在常温下可以保持不变。tpu的主要特性包括：硬度范围广：通过改变tpu各反应组分的配比，可以得到不同硬度的产品，而且随着硬度的增加，其产品仍保持良好的弹性和耐磨性。且tpu制品的承载能力、抗冲击性及减震性能突出，可以承担车辆垂向载荷要求。
49.而尼龙(nylon,polyamide,简称pa)是指由聚酰胺类树脂构成的塑料，其机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度。比拉伸强度高于金属，比压缩强度与金属不相上下，对冲击、应力振动的吸收能力强。
50.对于冲击吸收构件的下端部13来说，所述冲击吸收构件的下端部13用以配合减振器，其主要是与减振器的部分进行过盈配合，优先考虑铝制材料或者铝制材料等一些可以与减振器形成良好过盈配合的金属材料，在此，在冲击吸收构件的上端部12使用该类材料，可以确保冲击吸收构件9的稳定性以及车辆悬架系统的稳定性。
51.在本实用新型一实施例中，所述冲击吸收构件的内部设有至少一个缓冲空间，所述缓冲空间用于放置增加冲击吸收构件的内部阻尼的内部结构15，所述缓冲空间的截面呈矩形或圆形。具体的，所述冲击吸收构件的上端部12和冲击吸收构件的下端部13结合处分布有至少一个圆形通孔14，用以放置内部结构15，实现内部阻尼的变化。
52.作为一种优先方案，如图3所示，冲击吸收构件9的b类型作为一个整体结构，为了更好的展示其结构，分为两个部分作为展示（实际为一个整体），即冲击吸收构件的上端部12和冲击吸收构件的下端部13，其缓冲空间处设有圆形通孔14，可以实现阻尼的平稳变化，改善由于所述冲击吸收构件的上端部和所述冲击吸收构件的下端部由于材质不同而引起的阻尼不稳定的情况。进一步的，设置圆形通孔14的数量可以根据实际的载荷情况决定，例如可以均匀分布的形式设置在冲击吸收构件9的上端部和冲击吸收构件的下端部13之间。
53.具体的，在本实用新型一实施例中，所述冲击吸收构件9的内部结构15可以使用的材料包括橡胶和/或聚氨酯材料，所述内部结构15的形状可以为方块状。所述橡胶材料中的橡胶是取自橡胶树、橡胶草等植物的胶乳，加工后制成的具有弹性、绝缘性、不透水和空气的材料，是一种具有高弹性的高分子化合物。所述聚氨酯材料聚氨酯（pu），全名为聚氨基甲酸酯，是一种高分子化合物，尤其是软质聚氨酯具有热塑性的线性结构，具有良好的稳定性、耐化学性、回弹性和力学性能，具有更小的压缩变形性。通过对冲击吸收构件9内部添加阻尼更高的材料，以此来实现垂直冲击载荷的能力，保证汽车实际运行中的稳定性与安全性。
54.作为本实用新型的一种优先方案，如图4所示，为冲击吸收构件9的c类型，作为一个整体结构，分成两个部分以展示其具体构成（实际为一个整体），如图4所示，在冲击吸收构件9的内部设有至少一个缓冲空间，所述缓冲空间用于放置增加冲击吸收构件内部阻尼的内部结构15，所述内部结构15的形状可以是方块状等，也可以是使用网状、柱状等。根据内部结构15的阻尼特性，通过将内部结构15填充入阻尼更高的内嵌材料，可以提高对于垂直冲击载荷的吸收能力和管理能力。
55.悬架垂向载荷管理常规方式是采用缓冲块形式，但是受限缓冲块的特性曲线，吸收大载荷下的能量效果有限。基于此，如图5所示，以同一套车辆悬架系统为例，以载荷管理效果（单位：kn）和不同类型的冲击吸收构件（共计四类：base、增加基础载荷管理（a类型）、增加内部阻尼（b类型）、增加内部结构（c类型））作为横坐标，以垂向载荷作为纵坐标（单位：kn），通过将现有的悬架垂载荷管理系统与本实用新型中提供的车辆悬架系统进行对比，其中，载荷管理效果表示车辆悬架系统降低峰值载荷的能力，base表示无添加冲击吸收构件，可以发现：
56.1）载荷管理效果最好的是c类型的冲击吸收构件9；
57.2）载荷管理效果最差的为base这一类型，即基于传统车辆悬架系统未添加冲击吸收构件9这一类型；
58.3）对于a类型的冲击吸收构件9来说，其垂向冲击载荷（以峰值载荷为例）较base类型可以使得峰值载荷下降12kn。
59.4）对于b类型的冲击吸收构件9来说，其垂向冲击载荷（以峰值载荷为例）较base类型可以使得峰值载荷下降19kn。
60.5）对于c类型的冲击吸收构件9来说，其垂向冲击载荷（以峰值载荷为例）较base类
型可以使得峰值载荷下降24kn。
61.由此可见，不同的冲击吸收构件9对降低冲击载荷的能力不同，本实用新型提供的技术方案可以明显提高载荷管理效果，改变传统的车辆悬架系统对冲击载荷的吸能路径，同时不影响原有的系统边界，可以实现同一套车辆悬架系统下针对不同的载荷的冲击能力的抵御，相对于其他改善车辆悬架系统的方案，本实用新型所提供的技术方案中，冲击吸收构件具有很高的适配性，其结构的材质、形状和尺寸可根据实际的载荷管理标准、能量吸收能力等进行对应调节，且其连接方式较为简单，不影响系统原有设计，且可根据车辆承受的不同的峰值载荷的能力进行调节和管理，达到平台或者架构的关键结构件的通用性的标准。
62.上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
63.在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。
64.在整篇说明书中提到“一个实施例”、“实施例”或“具体实施例”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”或“在具体实施例中”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。
65.还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。
66.另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。
67.如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个”、和“该”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在
…
中”的意思包括“在
…
中”和“在
…
上”。
68.本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型所述实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型
的精神和范围内。
69.本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。
70.因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换亦在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。
技术特征：
1.一种车辆悬架系统，包括：减振器、弹性元件、用于连接车身的上连接板和缓冲块，所述上连接板设于所述车身与所述缓冲块之间，其特征在于，在所述减振器的上端盖与所述缓冲块之间设有冲击吸收构件，所述冲击吸收构件的底部与所述减振器的上端盖过盈配合，当产生冲击时，所述冲击吸收构件与所述缓冲块相向移动，所述冲击吸收构件通过发生形变吸收垂向冲击载荷。2.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述冲击吸收构件包括相互固定的上端部与下端部，所述冲击吸收构件的上端部与所述冲击吸收构件的下端部分别由不同材质制成，所述冲击吸收构件的上端部的材质具有弹性。3.根据权利要求2所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述冲击吸收构件内部设有至少一个缓冲空间，所述缓冲空间用于放置增加冲击吸收构件内部阻尼的内部结构。4.根据权利要求3所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述缓冲空间的截面呈矩形或圆形。5.根据权利要求3所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述内部结构的材料包括橡胶和/或聚氨酯。6.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述冲击吸收构件与减振器的上端盖过盈配合，包括：所述冲击吸收构件与减振器采用孔、轴配合。7.根据权利要求2所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述冲击吸收构件的上端部的材质包括热塑性聚氨酯弹性体橡胶或尼龙。8.根据权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述减振器包括：活塞、减振器的上端盖、减振器本体，所述减振器的上端盖焊接在减振器本体，弹簧盘焊接在减振器本体且低于减振器的上端盖的位置。9.根据权利要求8所述的车辆悬架系统，其特征在于，所述冲击吸收构件的下端部设有卡接口，所述卡接口与所述减振器的上端盖过盈配合。10.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1-9项中任一项所述的车辆悬架系统。
技术总结
本实用新型提出一种车辆悬架系统及车辆，其中车辆悬架系统包括：减振器、弹性元件、用于连接车身的上连接板和缓冲块，所述上连接板设于所述车身与所述缓冲块之间，其特征在于，在所述减振器的上端盖与所述缓冲块的下端部之间设有冲击吸收构件，所述冲击吸收构件的底部与所述减振器的上端盖过盈配合，当产生冲击时，所述冲击吸收构件与所述缓冲块相向移动，所述冲击吸收构件通过发生形变吸收垂向冲击载荷。本实用新型可以基于车辆承受的不同的垂向峰值载荷进行管理，降低峰值载荷，防止超出零件承载能力，实现不同车型的适用。实现不同车型的适用。实现不同车型的适用。
