CN104589943A - 导出式多承点独立悬架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导出式多承点独立悬架,是由上叉臂、下叉臂、弹性元件、减震器和叉臂定位轴组成;上叉臂和下叉臂是字型结构件,上叉臂和下叉臂的前端通过主销分别与车轮的上挂点和下挂点连接,上叉臂前端上部安装一个减震器,上叉臂和下叉臂的后端通过弹性元件与车架联接,本发明在双叉臂上下臂周边拓展相应可利用空间,构建车架合理支承轴点和传导部件,利用杠杆、扭杆和力矩原理,形成可使双叉臂轴挂点运动通过折返力与力臂或改变方向,吸纳承载弹力,由原来一点支撑弹性元件,变成多点支撑多个弹性元件,实现车轮受力的多点分解,使平均行驶速度提高。弹性元件数量的增加及合理布置,可以降低车辆高度,空间利用更加优化,提升汽车的稳定性、行驶平顺性。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车底盘应用部件,是乘用车、商用车技术领域,是一种创新汽车悬架系统。
背景技术
悬架系统是汽车的车架(车桥)与车轮之间的一切传导力连接装置的总称,其功能是传递作用在车轮和车架之间的力,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。
早期汽车主要是钢板弹簧作为弹性元件的非独立悬架,随着发展,弹性元件也由钢板弹簧发展成螺旋弹簧、扭杆弹簧、空气弹簧、橡胶弹簧和油气弹簧等。现有高端车辆多采用独立悬架,如横臂式、纵臂式、单斜臂式、烛式、麦弗逊式、多连杆式及主动悬挂等方式。
双叉臂独立悬架是应用广泛的悬架方式,双叉臂悬架因周边空间小,又与动力轴、转向杆、平衡杆及弹性元件交错同一空间,即单点竖向悬挂弹性元件及减震器。双叉臂式悬架应用多年来,因其结构件多,环境多变,承载变化频繁,连续工作,承力点空间受限等原因,一直没有变化创新。
发明内容
本发明的导出式多承点独立悬架是一种创新独立悬架系统。利用力矩原理计算选择合理对称轴挂点,在双叉臂上下臂周边拓展相应可利用空间,构建车架合理支承轴点和传导部件,利用杠杆、扭杆和力矩原理,形成可使双叉臂轴挂点运动通过折返力与力臂或改变方向,吸纳承载弹力,由原来一点支撑弹性元件,变成多点支撑多个弹性元件,实现车轮受力的多点分解,同时可采用不同弹性元件,以机械力学原理使悬架更加适应汽车技术要求,以改进行驶系统的技术指标。
本发明就是拓展汽车悬架有用空间,调整改变车架承载结构,将一点承载弹力方式变为多点承载分解方式,将弹性元件由一组变更为多组承载的新结构,以达到行驶的平顺性、安全性和乘坐的舒适性。
本发明是由上叉臂、下叉臂、弹性元件、减震器和叉臂定位轴组成;所述的上叉臂和下叉臂是字型结构件,上叉臂和下叉臂的前端通过主销分别与车轮的上挂点和下挂点连接,上叉臂前端上部安装一个减震器。在此基础上,有下面四个技术方案:
技术方案一:所述上叉臂和下叉臂的中端分别通过叉臂定位轴连接在车架上,上叉臂的后端底部与车架之间设置弹性元件。所述下叉臂的后端底部与车架之间刻可以设置弹性元件。
技术方案二:所述上叉臂和下叉臂的后端通过扭杆和扭杆座连接在车架上。
技术方案三:所述上叉臂和下叉臂后端分别通过叉臂定位轴连接在车架上,上叉臂前部底面延伸有两个叉臂挂轴,各叉臂挂轴下端通过连杆连接有导出杠杆,导出杠杆的中端通过导出杠杆旋轴与车架铰接,导出杠杆另一端底面与车架之间设置弹性元件。所述的下叉臂前部底面也可以延伸有两个叉臂挂轴,各叉臂挂轴下端通过连杆连接导出杠杆,导出杠杆的中端通过导出杠杆旋轴与车架铰接,导出杠杆另一端底面与车架之间设置弹性元件。
技术方案四:上叉臂和下叉臂后端分别通过叉臂定位轴连接在车架上,上叉臂的前部两侧铰接有连接臂,连接臂的另一端与直角导出臂的一端铰接,直角导出臂的另一端与弹性元件联接,弹性元件的另一端固定在车架上,直角导出臂具有直角导出臂旋轴,直角导出臂旋轴枢接在车架上。所述的下叉臂的前部两侧也可以铰接有连接臂,连接臂的另一端与直角导出臂的一端铰接,直角导出臂的另一端与弹性元件联接,弹性元件的另一端固定在车架上,直角导出臂具有直角导出臂旋轴,直角导出臂旋轴枢接在车架上。
本发明以平衡杠杆传导力与导出杆,改变以往一点传导竖向垂直向上冲击车身的冲力,变为以叉臂定位轴为节点,使另外两挂点为车内横向、竖向垂直移动,压迫弹性元件,改变力的方向以合理消减对整车的冲击。
叉臂挂轴、连杆等位置的选择导出杠杆的布局,是有效空间合理利用的综合体现,是寻找到新的多挂点承载点与稳定结构的目标,实现了“无桥”车架与悬架的铰接承载,必须使用新型无桥车架相配合。
本发明依据双叉臂、叉臂定位轴与导出杠杆运动轨迹条件,利用杠杆原理,科学计算选择合理的叉臂定位轴或叉臂挂轴位置,导出力的最终承载点方向和位置的选择,可根据车架空间及结构做出相应的布置方案。
本发明的使用条件是:与轮梁式无桥车架相配套使用,传统车架难以调改达到此效果。
本发明的有益效果:
1、有效整合利用现有空间,由一个受力点分散成多个受力点,可改变受力方向,同时不影响其他零件布局及功能,提升车辆整体行驶性能。
2、悬架一端直接连接车轮,冲击荷载多点分解、改变方向,使平均行驶速度提高。
3、弹性元件数量的增加及合理布置,可以降低车辆高度,空间利用更加优化,提升汽车的稳定性、行驶平顺性。
4、可调控车轮跳跃运动行程和弹性元件承载力分段布置。
5、便于设置不同路况的底盘高度。
6、与无桥车架等行驶系统相配套,可提高汽车加速实现电动化、轻量化、智能化的发展。
附图说明
图1为本发明实施方式一叉臂定位轴折返方式的断面剖视图。
图2为本发明实施方式一叉臂定位轴折返方式的俯视图。
图3为本发明实施方式一叉臂定位轴折返方式轴测图。
图4为本发明实施方式一叉臂定位轴折返方式示意图。
图5为本发明实施方式二叉臂定位轴扭杆方式的断面剖视图。
图6为本发明实施方式二叉臂定位轴扭杆方式的侧视图。
图7为本发明实施方式二叉臂定位轴扭杆方式的俯视图。
图8为本发明实施方式二叉臂定位轴扭杆方式的轴测图。
图9为本发明实施方式三杠杆导出方式的断面剖视图。
图10为本发明实施方式三杠杆导出方式的俯视图。
图11为本发明实施方式三杠杆导出方式轴测图。
图12为本发明实施方式三杠杆导出方式示意图。
图13为本发明实施方式四直角导出方式的断面剖视图。
图14为本发明实施方式四直角导出方式的俯视图。
图15为本发明实施方式四直角导出方式轴测图。
图16为本发明实施方式四直角导出方式示意图。
具体实施方式
名词解释:
叉臂定位轴点:本发明所述的叉臂定位轴点,是指上下叉臂连接车架的旋转轴点。
叉臂挂轴点:本发明所述的叉臂挂轴点,是指上下叉臂新构建的套接连杆的固定旋转点。
支撑柱轴点:本发明所述的支撑柱轴点,是支撑导出杠杆或直角导出臂的柱轴点,并且与导出杠杆或直角导出臂旋轴同位点。
导出杆前后端轴点:本发明所述的导出杆前后端轴点,前端点是套接连杆与导出杠杆或直角导出臂的旋转点,后端点指支承弹性元件或减震元件的连接轴点。
本发明可通过以下几种方式实施:
实施方式一:
盖实施方式为叉臂定位轴折返方式,请参阅图1、图2和图3所示,
本实施例是由上叉臂1、下叉臂2、弹性元件3、减震器4和叉臂定位轴5组成;所述的上叉臂1和下叉臂2是A字型结构件,上叉臂1和下叉臂2的前端通过主销B分别与车轮C的上挂点和下挂点连接,上叉臂1和下叉臂2中端分别通过叉臂定位轴5连接在车架上,上叉臂1的后端底部与车架之间设置弹性元件3,上叉臂1前端上部安装一个减震器4;
所述的下叉臂2的后端底部与车架之间也可以设置弹性元件3,如图4所示。
上叉臂1和下叉臂2在后端延伸形成杠杆,通过叉臂定位轴5的折返,使上叉臂1前端向上的运动行程变成向下的向反转运动,作用于后端两个对称布置的弹性元件3,起到减震的效果。上叉臂1和下叉臂2向后的延伸部分,根据空间位置需要,可直接延伸,也可向内、向外、向上或向下偏转角度,形成多种布置方式,满足各种车型或车架的需求。上叉臂1前端上部安装一个减震器4,工作时车轮带动上叉臂1前面向上跳动时,起到缓冲的效果。
所述的弹性元件3,根据布置位置和布置方式,上叉臂1的弹性元件3可以采用空气弹簧,下叉臂2因空间位置限制,其弹性元件3可采用尺寸较小的弹性橡胶块及相应尺寸的弹性元件。减震器4和弹性元件3在车轮上下跳动时,同时受力,共同作用。弹性元件3可以单独布置在上叉臂1上,且上叉臂1和下叉臂2可以同时布置,达到更好的减震效果。
实施方式二:
该实施方式为叉臂定位轴扭杆方式,请参阅图5、图6、图7和图8所示,
该实施例是由上叉臂1、下叉臂2、叉臂定位轴5、扭杆6、减震器4、和扭杆座7组成,所述的上叉臂1和下叉臂2是A字型结构件,上叉臂1和下叉臂2的前端通过主销B分别与车轮C的上挂点和下挂点连接,上叉臂1和下叉臂2的后端通过扭杆6和扭杆座7连接在车架上,上叉臂1前端上部与车架之间安装减震器4。
车轮C上下跳动带动上叉臂1前端向上的运动,沿后面固定点旋转,使两侧对称布置的两个扭杆6产生扭曲变形,起到减震的效果。上叉臂1前端上部安装一个减震器4。工作时车轮C带动前面一个车轮挂点向上跳动时,起到缓冲的效果。所述的减震器4安装在上叉臂1前端和车架中间,减震器4和扭杆6在车轮上下跳动时,多点同时受力,共同作用,且上叉臂1和下叉臂2可同时布置扭杆弹性元件,实现更多挂点分解车轮跳动产生的冲击力,达到更好的减震效果。
实施方式三:
该实施方式为杠杆导出方式,请参阅图9、图10和图11所示,
该实施例是由上叉臂1、下叉臂2、叉臂定位轴5、连杆8、导出杠杆旋轴9、导出杠杆10、弹性元件3和减震器4组成,所述的上叉臂1和下叉臂2是A字型结构件,上叉臂1和下叉臂2的前端通过主销B分别与车轮C的上挂点和下挂点连接,上叉臂1和下叉臂2后端分别通过叉臂定位轴5连接在车架上,上叉臂1前部底面延伸两个叉臂挂轴81,各叉臂挂轴81下端通过连杆8连接导出杠杆10,导出杠杆10的中端通过导出杠杆旋轴9与车架铰接,导出杠杆10另一端底面与车架之间设置弹性元件3,上叉臂1前端与车架之间设置减震器4。
所述的下叉臂2前部底面也可以延伸两个叉臂挂轴81,各叉臂挂轴81下端通过连杆8连接导出杠杆10,导出杠杆10的中端通过导出杠杆旋轴9与车架铰接,导出杠杆10另一端底面与车架之间设置弹性元件3,如图12所示。
导出杠杆10通过导出杠杆旋轴9的折返,使上叉臂1前端向上的运动行程变成向下的向反转运动,作用于后端两个对称布置的弹性元件3,起到减震的效果。根据空间位置需要,导出杠杆10可以采用与上叉臂侧面平行,也可向外偏转角度,形成多种布置方式,满足各种车型(车架)的需求。上叉臂1前端上部安装一个减震器4,共同起到减震缓冲的效果。所述的减震器4安装在上叉臂前端和车架中间,在车轮上下跳动时,弹性元件和减震器同时受力,共同作用,达到更好的减震效果。
实施方式四:
该实施方式为直角导出方式,请参阅图13、图14和图15所示,
该实施例是由上叉臂1、下叉臂2、弹性元件3、减震器4、叉臂定位轴5、直角导出臂旋轴11、直角导出臂12和连接臂13组成,
所述的上叉臂1和下叉臂2是A字型结构件,上叉臂1和下叉臂2的前端通过主销B分别与车轮C的上挂点和下挂点连接,上叉臂1和下叉臂2后端分别通过叉臂定位轴5连接在车架上,上叉臂1的前部两侧铰接有连接臂13,连接臂13的另一端与直角导出臂12的一端铰接,直角导出臂12的另一端与弹性元件3联接,弹性元件3的另一端固定在车架上,直角导出臂12具有直角导出臂旋轴11,直角导出臂旋轴11枢接在车架上;上叉臂1前端和车架之间设置减震器4。
所述的下叉臂2的前部两侧也可以铰接有连接臂13,连接臂13的另一端与直角导出臂12的一端铰接,直角导出臂12的另一端与弹性元件3联接,弹性元件3的另一端固定在车架上,直角导出臂12具有直角导出臂旋轴11,直角导出臂旋轴11枢接在车架上,如图16所示。
直角导出臂12通过直角导出臂旋轴11折返,使上叉臂1前端上下运动行程变成向侧面反转运动,挤压后端两个对称布置的弹性元件3,起到减震的效果。上叉臂1前端上部安装有减震器4,工作时车轮C带动前面一个车轮挂点向上跳动时,起到缓冲的效果。减震器4和弹性元件3在车轮C上下跳动时,同时受力,共同作用,且上叉臂1和下叉臂2可同时布置弹性元件,实现更多挂点分解车轮跳动产生的冲击力,达到更好的减震效果。
Claims (10)
1.一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:是由上叉臂(1)、下叉臂(2)、弹性元件(3)、减震器(4)和叉臂定位轴(5)组成;所述的上叉臂(1)和下叉臂(2)是A字型结构件,上叉臂(1)和下叉臂(2)的前端通过主销B分别与车轮C的上挂点和下挂点连接,上叉臂(1)前端上部安装一个减震器(4)。
2.根据权利要求1所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:所述上叉臂(1)和下叉臂(2)的中端分别通过叉臂定位轴(5)连接在车架上,上叉臂(1)的后端底部与车架之间设置弹性元件(3)。
3.根据权利要求2所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:所述下叉臂(2)的后端底部与车架之间设置弹性元件(3)。
4.根据权利要求1所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:所述上叉臂(1)和下叉臂(2)的后端通过扭杆(6)和扭杆座(7)连接在车架上。
5. 根据权利要求1所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:所述上叉臂(1)和下叉臂(2)后端分别通过叉臂定位轴(5)连接在车架上,上叉臂(1)前部底面延伸有两个叉臂挂轴(81),各叉臂挂轴(81)下端通过连杆(8)连接有导出杠杆(10),导出杠杆(10)的中端通过导出杠杆旋轴(9)与车架铰接,导出杠杆(10)另一端底面与车架之间设置弹性元件(3)。
6.根据权利要求5所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:所述的下叉臂(2)前部底面也延伸有两个叉臂挂轴(81),各叉臂挂轴(81)下端通过连杆(8)连接导出杠杆(10),导出杠杆(10)的中端通过导出杠杆旋轴(9)与车架铰接,导出杠杆(10)另一端底面与车架之间设置弹性元件(3)。
7.根据权利要求1所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:上叉臂(1)和下叉臂(2)后端分别通过叉臂定位轴(5)连接在车架上,上叉臂(1)的前部两侧铰接有连接臂(13),连接臂(13)的另一端与直角导出臂(12)的一端铰接,直角导出臂(12)的另一端与弹性元件(3)联接,弹性元件(3)的另一端固定在车架上,直角导出臂(12)具有直角导出臂旋轴(11),直角导出臂旋轴(11)枢接在车架上。
8.根据权利要求7所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:所述的下叉臂(2)的前部两侧也铰接有连接臂(13),连接臂(13)的另一端与直角导出臂(12)的一端铰接,直角导出臂(12)的另一端与弹性元件(3)联接,弹性元件(3)的另一端固定在车架上,直角导出臂(12)具有直角导出臂旋轴(11),直角导出臂旋轴(11)枢接在车架上。
9.根据权利要求1所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:平衡杠杆传导力与导出杆,改变以往一点传导竖向垂直向上冲击车身的冲力,变为以叉臂定位轴为节点,使另外两挂点为车内横向、竖向垂直移动,压迫弹性元件,改变力的方向以合理消减对整车的冲击。
10.根据权利要求1所述的一种导出式多承点独立悬架,其特征在于:叉臂挂轴、连杆等位置的选择导出杠杆的布局,是有效空间合理利用的综合体现,是寻找到新的多挂点承载点与稳定结构的目标,实现了“无桥”车架与悬架的铰接承载,必须使用新型无桥车架相配合。
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Application publication date: 20150506 |