CN1053623C - 有高主销后倾角稳定度的高纵向柔顺性的独立的转向悬挂 - Google Patents

Abstract

一种用于车轮转向的独立转向悬挂装置，包括：支撑转向车轮的支架；肘状节，用于支撑支架使之能围绕一个转向轴成角度地作相对运动；上和下臂横向地安装在肘状节的上和下部位与车身的相对部位之间，上和下臂各有选自字母A，L，T和Y的大体轮廓状，从而有个宽端符合A或L的底或者T或Y的尖，和一个窄端符合A或L的尖或T或Y的底，并可枢转地与肘状节上或下部位相连接在宽端，和车身相连接在窄端；转向机构安装在支架和车身之间，以便能围绕转向轴可变地限定支架的某一角度状态；和安装于肘状节和车身之间的减振弹簧。

Description

有高主销后倾角稳定度的高纵向柔顺性的独立的转向悬挂

本发明是关于车辆比如汽车的悬挂装置，尤其是关于用在转向车轮的一种独立转向悬挂装置。

作为一种用于转向车轮的独立转向悬挂装置，已经刊载于日本专利公开出版物中，其专利号为6-211014，这种机构有一个支架和肘状节。支架用于支撑转向车轮，使之围绕其转轴转动，支架又被一个肘状节支撑绕转向轴成角度地运动，并且基本直立地扩展。该肘状节则由来自车身的上臂组件和下臂支撑，其中上臂组件装在肘状节的上部和车身的一个相对部位之间，这就包括了接近肘状节的第一直立臂零件和靠近车身的第二水平臂零件，并基本在车身的横向方位上伸展，而下臂装在肘状节下部和车身的一个相对部位之间，以便基本上在车身的横向方位扩展。上臂第二个零件具有A字母大概的外廓，对应A字母的底部为宽端，而窄端则对应A的尖端。下臂具有字母Y的大概的外廓，对应Y的尖端而为宽端，而窄端与Y的底相符。上臂第二零件可旋转地与上臂第一零件相连接在窄端而与相对的车身部分在宽端相连接，下臂可旋转地与肘状节相连接在宽端而与车身相连接在窄端。支柱可旋转地装在肘状节和车身相对部位之间，以基本上在车辆的纵向方向扩展。一个转向装置装在支架和车身之间，以便可变地限定围着相对于车身转向轴的支架的某个角度位置，还有一个包括弹簧和阻尼器的垂直负荷反应装置装在肘状节和车身之间，基本垂直地扩展。

在上述先有技术结构方面，因渴望减少车轮行驶于凹凸路面引起的振动，当车辆纵向方位悬挂装置的柔顺性增大时，在车轮减速情况下其主销后倾角就明显地减小，从而降低了悬挂装置主销后倾角的稳定度。

从上述看来，本发明的一个主要目的，是提供一种转向车轮用的独立的转向悬挂装置，基于悬挂装置的总体性能设计，它能提供任何角度的纵向柔顺性，而不降低其主销后倾角的稳定度。

本发明的另一目的，是在悬挂结构紧凑方面可提供一种具有改善了主销后倾角稳定度的独立转向悬挂装置。

按照本发明，上述主要目的的完成是通过一种独立的转向悬挂装置，它用于具有车身和几个车轮其中包括该转向车轮的车辆的转向车轮。车身有其纵方位即是顺其运行方向和其横方位它是垂直于纵方位，从车辆顶部观察，包括如下装置：

支架，用于支撑转向车轮，使其围绕转轴旋转；

肘状节，用于支撑该支架成角度地相对运动，又绕着基本垂直地扩展的转向轴。

上臂安装在肘状节上部位和车身的相对第一部位之间，以求基本上在车身横方位伸展。上臂具有一个选自字母A，L，T和Y的大体外廓，有一与A或L的底或者T或Y的尖相符的宽端，还有一个与A或L的尖或者T或Y的底相符的窄端。上臂被可枢轴转动地与肘状节上部位相连接在其宽端，这是通过含有装于宽端相对宽边的轴承部分的枢轴装置才得以完成的，还要与车身的第一部位相连接在窄端，这是通过柔软的套管装置的。

下臂安装在肘状节下部位和车身相对的第二部位之间，其基本上在车身的横方位方面扩展。上述臂具有选自字母A、L、T和Y的大体外廓形状，有与A或L的底或者T或Y的尖相符的一个宽端，还有一个窄端与A或L的尖或者T或Y的底相符。下臂被可枢轴转动地与肘状节下部位相连接在其宽端，这是通过含有装于宽端相对宽边的轴承部分的枢轴装置才得以完成的，还要与车身的第二部位，通过柔软的套管装置相连接在窄端。

一根支杆装在肘状节中部和车身相对的第三部位之间，基本上在车辆纵向方面进行扩展。该支杆借助于柔软的套筒装置与肘状节中部位可枢转动相连接在第一端，还通过柔软的套筒装置与车身的第三部位在其第一端相对的第二端相连接。

转向装置装在支架和车身之间，能围绕转向轴相对车身可变地限定支架的某一角度状态。

垂直负荷反应装置装在肘状节和车身之间，从而能得到基本垂直地扩展，该负荷反应装置包括弹簧装置和减振机构。

在上述上臂和下臂皆有形若某些字母的大体外形的模式里，应指出的是，可按字母A把模式形状做成这样的外形，即把杆变换成几乎是底，以便做成一个三角状，在那里臂可有一个三角平面部分或者一个三角骨架部分。当形状被做成像Y的模式时，也可有这样一种外形，即下腿部分可被大大地缩短，其形状可视为字母V。就臂平面形状而论，根本的问题是臂需有牢固的总体结构，其上具有第一宽端和与该第一宽端相对的第二窄端。

根据上述结构方案的独立的转向悬挂装置，当上臂呈L外廓形状、下臂呈A外廓形状时，将构成在牢固性和轻便性之间存在一个很合理的平衡的结构。

附图中：

图1是个透视图，表示本发明的一个最佳的方案；

图2-5是几个简图，表示根据本发明上臂和下臂的构思而出现的可能性。

参见图1，详述本发明最好的具体方案。在图1中，10是个用于通过轴承机构(未表示)支撑转向车轮(未表示)的支架，能围绕一个转轴进行旋转。支架10具有用螺栓14固定在其径向的上面的连接件16，和用螺栓22固定在其径向的下面的连接件24。上连接件16借助一个球窝关节18可枢轴转动地与肘状节20的上凸耳部20A相连接，而下连接件24借助一个球窝关节26可枢轴转动地与肘状节20的下凸耳部20B相连接，这样支架10就相对肘状节20，围绕转向轴34即球窝关节18和26的两个中心连接线而转动。

包括转向臂24A的连接件24被制成一个完整部件，它的一个端头通过球窝关节28可枢轴转动地与转向装置30拉杆32的一个端头相连接。如此，轴34就确定了这个通常所说的主销轴，围绕着它支架10就被转向装置30所扭转而使车轮12转向。

本领域技术人员皆知，当车轮12处于其中间位置，要从悬挂装置的内侧边来看，那么主销轴34就处于相对垂直的倾斜状态，为的是使该车轮前移(从图看右移)，当横过车轮转轴时即向下。

肘状节20有一对支臂20C处于其上部，在此肘状节通过一个有橡皮套筒的连接件36与上臂40的一个外侧端可枢转地连接，以允许其间围绕基本上在车辆的纵向扩展的轴38的枢轴运动。

在所示的具体方案中，上臂40制成像在其上面看那样具有字母L简略外廓形状的一个L型臂，它具有一个与L底相符的宽端和一个与L尖相符的窄端。L型臂40的宽端通过接头36可枢轴转动地与肘状节相连接。

L型臂40的窄端位于悬挂机构的内侧，借助接头42与车身(未表示)可枢转地连接，接头42含有一个橡胶套管，具有一个基本上在车身纵向方位伸展的枢轴。

肘状节20在其下端装有一个圆柱部件20D，在那里肘状节通过一对接头46A和46B，其每个都有个橡胶套管，可枢轴转动地与下臂50的一对外侧端相连接，这样使得围绕基本上在车身纵向伸展的枢轴48相对可以枢轴转动。下臂50是个具有字母A的大体外廓形状的A型臂，它具有一个与A底相应的宽端和一个与A尖相应的窄端。臂50可制作成一个像虚线所示的三角孔，以便节省材料和减轻重量而不会明显地降低其强度，从而就更像A。这就是通过接头46A和46B可枢转地与肘状节相连接的A型臂50的宽端。A型臂50的窄端位于宽端的内侧，并通过接头52与车身(未表示)可枢转地连接，接头52含有一个橡胶套管，有一个可基本上在车身的纵向扩展的枢轴。

减振器58装成，通过含有一个橡胶套管的接头56，在下端与肘状节20可枢转地连接，并通过含橡胶套管的接头60可枢转地与车身(未表示)相连接在上端。一个上座零件62装在由一个汽缸零件所提供的减振器的上端，而下座零件64固定在由一个活塞零件58A所提供的减振器的中部，还有一个螺旋压簧66作为悬挂弹簧装在上下座零件62和64之间。肘状节20开有一个孔70，用于容纳车轮(未表示)的驱动轴(未表示)。

借助于球接头74支杆可枢转地与肘状节20相连接在其前面，并装在孔70后面它的中部位，支杆72由此延伸向后并向内侧直到后端76，在此通过一个有橡胶套管的枢轴接头可枢转地与车身(未表示)相连接。

由上述的结构和图1所示可知，由肘状节20，上臂40和下臂50所组成的部件的结构为，上臂40通过含有在宽端全宽度范围内延伸的轴承的枢轴接头36，可枢轴转动地与肘状节相连接在其上部位，相连接的是其宽端；下臂50可枢转地与肘状节相连接在其下端，通过装配在宽端的两个相对宽边上枢轴接头46A和46B，与它的宽端相连接。这样，上述部件可展示出相对于轴78即上和下臂40和50内侧端42和52枢轴接头中心连线的高抗弯刚度。同时允许相对车身支架10有轻微的弹跳和回弹动作，也允许肘状节20围绕轴78相同的扭转，但要在位于臂40和50各单个内侧端42和52的枢轴接头内的套管机构回弹能力的范围之内。如此，任何悬挂纵向的柔顺性皆可从支杆72纵向回弹能力的调整中获得，特别是加入端76枢轴接头中的套管机构的回弹能力，而不妨碍基本上由设计转向轴34的倾斜度所确定支架10的主销后倾角。

进一步说，从图1所示结构也能知道，当上臂40做成L型臂时，由上述肘状节和上、下臂而构成的扭转稳定组件，以其结构简单和紧凑而很容易地躲开上臂40和减振器58A之间的干涉。为优选组件抗弯刚度对其重量的比值，一般最理想的是像图1表示的方案把下臂做成A型，因为在减振器和下臂来说没有干涉的问题。

然而，按照本发明，独立的转向悬挂装置可以根据其他情况的方便利用任意A、L，T和Y型臂组合作为上和下臂而构成。图2-5示意性地表示如何利用每一个A，L，T和Y型臂作为上和下臂。在这些方案中，为举例方便，每个方案都用同一型式臂作为上和下臂构成。诚然，上和下臂当然可用不同型式臂构成，像图1表示的方案一样。在图2-5里，凡与图1中表示的那些一致部件，都采用图1中同样的代号，除了上下臂用40和50还要分别地伴以特征字母表示之外。需指出，如把T型臂用作上臂时，则减振器58对肘状节20的安装位置需变更，以免对上臂的干扰。根据图2-5有关方案的进一步说明省略而不赘述。

尽管本发明已就所提最佳方案和示意图方案的变化作了详细说明，但对那些熟练技术人员来说很清楚，与本发明方案有关的各种变化来说都是可能的，也都不算脱离本发明的范围。

Claims (2)

1.一种独立的转向悬挂装置，是用于具有车身和包括转向车轮的几个车轮的车辆车轮转向，从车顶来看，在其运行方向上该车身具有纵向方位，它包括：

支架，用于支撑所说的转向车轮，使之围绕其转轴旋转；

肘状节，用于支撑所说的支架，使之能围绕基本上垂直地伸展的轴线，有角度地作相对运动；

上臂安装在所说肘状节的上部位和相对的车身第一部位之间，基本上在车身的横向方位伸展，所说的上臂具有一个选自字母A，L，T或Y大体轮廓的外形，从而有个宽端与A或L的底或者T或Y的尖相应，和一个窄端与A或L的尖或者T或Y的底相应，所说上臂被可枢转地与肘状节上部位相连接在宽端，是通过包括有位于在宽端相对宽边的轴承部分的枢轴装置相连接的，还要通过柔软的套管机构与车身第一部位相连接在窄端；

下臂安装在肘状节下部位和车身相对的第二部位之间，基本上在车身的横向方位伸展，所说的上述臂具有选自字母A，L，T和Y的大体外廓，从而有个宽端与A或L的底或者T或Y的尖相应，和一个窄端与A或L的尖或者T或Y的底相应，所说的下臂被可枢转地与肘状节下部位相连接在宽端，其是通过包括有位于在宽端相对宽边的轴承部分的枢轴装置相连接的，还要通过柔软的套管机构与车身第二部位连接在窄端；

支杆安装在肘状节的中部位和车身相对的第三部位之间，基本上在车辆的纵向上伸展，所说的支杆通过柔软的套管机构，可枢转地与肘状节中部位相连接在其第一端，还要通过柔软的套筒机构与车身的第三部位相连接在相对所说第一端的第二端；

转向装置安装在所说支架和车身之间，以可变地确定所说支架围绕转向轴相对车身的某个角度状态；

垂直负荷反应装置安装在肘状节和车身之间，基本上垂直地伸展，所说的负荷反应装置，包括弹簧装置和减振机构。

2.根据权利要求1的独立的转向悬挂装置，其中所说的上臂有L的外廓形状，而所说的下臂有A的外廓形状。

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