CN110722945A - 独立悬架及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种独立悬架及车辆。所述独立悬架包括第一减振机构。所述第一减振机构包括第一连杆、第一曲柄和第一摇杆。所述第一连杆、所述第一曲柄、所述第一摇杆和所述车架共同构成四连杆机构。在所述四连杆机构中，所述第四端的位置不变，即所述车架的位置不变。所述第一连杆的所述第一端的运动轨迹为近似直线。当所述车轮沿垂向上下颠簸时，所述第一端垂向运动，所述车架的位置不变，即所述独立悬架吸收了部分动能。因此，所述独立悬架提升车辆的减振性能，提高了车辆的稳定性。

Description

独立悬架及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，特别是涉及一种独立悬架及车辆。

背景技术

车辆在多种不平整地形下行驶时，车轮带动车架发生垂向振动。垂向振动是影响汽车行驶平顺性以及人体舒适性的主要因素，作为物流运输行业也是影响运送物品安全程度的衡量标准之一。

现有悬架结构跳动行程有限，在崎岖路面下的缓冲能力和弹性、阻尼元件的工作行程和参数的设计范围有限，车辆的减振性能受到限制。怎样才能提升车辆的减振性能是亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对怎样才能提升车辆的悬架系统的运动行程的问题提供一种独立悬架。

一种独立悬架包括第一减振机构。所述第一减振机构包括第一连杆、第一曲柄和第一摇杆。所述第一连杆包括第一端和第二端。所述第一端用于与车轮托架固定连接。所述第一曲柄包括第三端和第四端。所述第三端与所述第二端转动连接。所述第四端用于与车架转动连接。所述第一曲柄与所述第一摇杆间隔平行设置。所述第一摇杆包括第五端和第六端。所述第五端与所述第一连杆转动连接，且所述第五端位于所述第一端和所述第二端之间的中点。所述第六端用于与所述车架转动连接。

所述第一端和所述第二端之间的距离为第一长度。所述第三端和所述第四端之间的距离为第二长度。所述第五端和所述第六端之间的距离为第三长度。所述第四端与所述第六端之间距离为第四长度。所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。

在一个实施例中，所述第一连杆、所述第一曲柄和所述第一摇杆均位于同一平面。

在一个实施例中，所述独立悬架还包括第一减振装置。所述第一减振装置的一端连接于所述第一端和所述中点之间。所述第一减振装置的另一端连接于所述车架。

在一个实施例中，所述第一减振装置的伸缩方向与所述第一方向的夹角为锐角。

在一个实施例中，所述第一减振装置包括弹性-阻尼元件。

在一个实施例中，所述独立悬架还包括第二减振装置。所述第二减振装置连接于所述第一连杆、所述第一曲柄、所述第一摇杆和所述车架中的任意两个之间。

在一个实施例中，所述第二减振装置与所述第一减振装置的结构形式相同。同样的阻尼装置的阻尼变形相同，避免其中一个阻尼装置受损。

在一个实施例中，所述独立悬架还包括第二减振机构。所述第二减振机构连接于所述车轮托架与所述车架之间。

在一个实施例中，所述第二减振机构包括第二连杆、第二曲柄和第二摇杆。所述第二连杆与所述第一连杆平行设置。所述第二连杆包括第七端和第八端。所述第七端用于与所述车轮托架固定连接。所述第二曲柄连接于所述第八端与所述车架之间。所述第二摇杆的一端连接于所述第一连杆，且位于所述第一端和所述第二端之间。所述第二摇杆的另一端用于与所述车架连接。所述第二曲柄和所述第二摇杆之间距离为第五长度。所述第二连杆的长度、所述第二曲柄的长度、所述第二摇杆的长度和所述第五长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。

在一个实施例中，所述第一连杆的长度与所述第二连杆的长度相等、所述第一曲柄的长度与所述第二曲柄的长度相等，所述第一摇杆的长度与所述第二摇杆的长度相等，所述第四长度与所述第五长度相等。

一种包含上述任一实施例所述的独立悬架的车辆。所述车轮托架靠近所述车架的表面间隔设置多个连接装置。所述独立悬架为多个。多个所述独立悬架与多个所述连接装置一一对应连接。

本申请实施例提供的所述独立悬架包括第一减振机构。所述第一减振机构包括第一连杆、第一曲柄和第一摇杆。所述第一连杆包括第一端和第二端，所述第一端用于与车轮托架固定连接。所述第一曲柄包括第三端和第四端，所述第三端与所述第二端转动连接，所述第四端用于与车架转动连接。所述第一曲柄与所述第一摇杆间隔平行设置。所述第一摇杆包括第五端和第六端。所述第五端转动连接所述第一连杆，且位于所述第一端和所述第二端之间的中点。所述第六端用于与车架转动连接。所述第一端和所述第二端之间的距离为第一长度。所述第三端和所述第四端之间的距离为第二长度。所述第五端和所述第六端之间的距离为第三长度。所述第四端与所述第六端之间距离为第四长度。所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。

所述第一连杆、所述第一曲柄、所述第一摇杆和所述车架共同构成四连杆机构。在所述四连杆机构中，所述第四端的位置不变，即所述车架的位置不变。所述第一连杆的所述第一端的运动轨迹为近似直线。当所述车轮沿垂向上下颠簸时，所述第一端垂向运动，所述车架的位置不变，即所述独立悬架吸收了动能，阻碍了所述车轮托架的振动方向的传导。因此，所述独立悬架提升车辆的减振性能，提高了车辆的稳定性。所述独立悬架使得车轮减振跳动行程为2倍的所述第四长度。所述独立悬架允许车辆有更大的悬架动挠度，即车轮有更大幅度的减振跳动能力，提高了车辆的舒适度。

附图说明

图1为本申请一个实施例中提供的所述独立悬架的结构示意图；

图2为本申请另一个实施例中提供的所述独立悬架的结构示意图；

图3为本申请另一个实施例中提供的所述独立悬架的运动轨迹图；

图4为本申请另一个实施例中提供的所述独立悬架的结构示意图。

附图标号：

独立悬架 10

车轮托架 110

车架 120

第一减振机构 200

第一连杆 210

第一端 211

第二端 212

第一曲柄 220

第三端 221

第四端 222

第一摇杆 230

车轮托架的振动方向 a

第五端 231

第六端 232

第一车架杆 240

第一减振装置 300

第二减振装置 400

第二减振机构 500

第二连杆 510

第七端 511

第八端 512

第二曲柄 520

第二摇杆 530

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1和图2，本申请实施例提供一种独立悬架10包括第一减振机构200。所述第一减振机构200包括第一连杆210、第一曲柄220和第一摇杆230。所述第一连杆210包括第一端211和第二端212，所述第一端211用于与车轮托架110固定连接。所述第一曲柄220包括第三端221和第四端222。所述第三端221与所述第二端212转动连接。所述第四端222用于与车架120转动连接。所述第一曲柄220与所述第一摇杆230间隔平行设置。所述第一摇杆230包括第五端231和第六端232。所述第五端231与所述第一连杆210转动连接，且所述第五端231位于所述第一端211和所述第二端212之间的中点，所述第六端232用于与所述车架120转动连接。

所述第一端211和所述第二端212之间的距离为第一长度。所述第三端221和所述第四端222之间的距离为第二长度。所述第五端231和所述第六端232之间的距离为第三长度。所述第四端222与所述第六端232之间距离为第四长度。所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。

本申请实施例提供的所述独立悬架10设置于所述车架120和所述车轮托架110之间。所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。所述第五端231转动连接于所述第一连杆210，且所述第五端231设置于所述第一端211和所述第二端212之间的中点。所述第一连杆210、所述第一曲柄220、所述第一摇杆230和所述车架120共同构成四连杆机构。在所述四连杆机构中，所述第四端222的位置不变，即所述车架120的位置不变。所述第一端211的运动轨迹为近似直线。车轮与所述车轮托架110连接。当所述车轮沿垂向上下颠簸时，所述第一端211垂向运动，所述车架120的位置不变，所述车轮定位参数不变，即所述独立悬架10吸收了部分动能。所述第一端211的轨迹行程为所述第四长度的2倍，保证了车轮具有较大的跳动行程。所述独立悬架10允许车辆有更大的悬架动挠度，即车轮有更大幅度的减振跳动能力，进而提高了车辆行驶的平稳性。所述车轮定位参数不变，可提升崎岖路面下车辆的操纵稳定性。

所述车轮定位参数即为汽车的每个车轮、转向节、车桥与车架的相对位置参数。

所述独立悬架10还可以应用于所述车架120和所述车桥之间。所述独立悬架10还可用于座舱与车架之间、车身与车架之间或载物平台与车架之间。

所述独立悬架10保证了车轮定位参数在跳动过程中的稳定性。车轮在跳动时定位参数不变，轮距和轴距不变。因此，所述独立悬架10提高了车辆的减振性能，提高了车辆的稳定性。设计人员可开展车轮跳动于不同位置时的车轮定位参数设计，方便整车开发，提升车辆在多地形下的操纵稳定性。所述独立悬架10既保证了车轮能够较大幅度的跳动，又保证了车轮定位参数在跳动过程中的稳定性，进而提升了车辆的操纵稳定性和平顺性。

在一个实施例中，在不阻碍相互运动的情况下，所述第一连杆210、所述第一曲柄220和所述第一摇杆230的结构可以为“一”字直杆结构、“T”形结构或其他不规则结构。

请一并参见图3，在一个实施例中，所述第一连杆210、所述第一曲柄220和所述第一摇杆230均位于同一平面。所述第一连杆210、所述第一曲柄220和所述第一摇杆230均为“一”字直杆结构，结构简单，重量轻。

所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。所述第五端231转动连接于所述第一连杆210，且所述第五端231设置于所述第一端211和所述第二端212之间的中点。所述第一连杆210的所述第一端211与所述车轮托架110固定连接。所述第一端211的轨迹为端点K和端点P之间的弧线。所述弧线近似为一段直线。所述直线的长度为所述第四长度的2倍。所述独立悬架10使得车轮减振跳动行程为2倍的所述第四长度。在所述第一连杆210的带动下，所述第一曲柄220做圆周运动。所述第一曲柄220的运动轨迹为端点X、Y和Z所在的圆弧。所述端点X为所述第一曲柄220的运动轨迹与y轴的正向交点。所述端点Y为所述第一曲柄220的运动轨迹与x轴的负向交点。所述端点Z为所述第一曲柄220的运动轨迹与y轴的负向交点。

当车轮带动所述车轮托架110上下颠簸运动时，所述第一端211的运动轨迹为一段近似直线的弧线。所述第一连杆210带动所述第一曲柄220和所述第一摇杆230运动，但所述第一曲柄220和所述第一摇杆230与所述车架120的连接点处于静止状态。所述独立悬架10通过所述第一连杆210、所述第一曲柄220和所述第一摇杆230的相对运动，将所述车轮托架110的垂向力，转换为所述第一连杆210、所述第一曲柄220和所述第一摇杆230的动能。所述独立悬架吸收了动能，阻碍了所述车轮托架110的振动方向的传导。因此，所述独立悬架提升车辆的减振性能，提高了车辆的稳定性。

现有技术中，车辆一般采用麦弗逊式、多连杆式、横摆臂式等悬架结构。现有悬架结构使得车轮减振跳动行程为0.1倍至0.5倍的所述第四长度。本方案技术的所述独立悬架10使得车轮减振跳动行程为2倍的所述第四长度。车辆可允许更大的车身悬架动挠度，即车轮有更大幅度的缓冲跳动能力，进一步优化减振设计。

在一个实施例中，所述独立悬架10还包括第一减振装置300。所述第一减振装置300的一端连接于所述第一端211和所述中点之间。所述第一减振装置300的另一端连接于所述车架120。所述第一减振装置300能够通过阻尼作用部分吸收第一连杆210的转动动能。所述第一减振装置300与所述四连杆机构协同作用，增加减振效果。

在一个实施例中，所述第一减振装置300的伸缩方向与所述车轮托架110的振动方向的夹角为锐角，以吸收垂向动能。

在一个实施例中，所述第一减振装置300包括弹性-阻尼元件。所述阻尼元件包括各类型阻尼器，例如双筒式减震器等。所述弹性元件包括螺旋弹簧、空气弹簧等。

请一并参见图4，在一个实施例中，所述独立悬架10还包括第二减振装置400。所述第二减振装置400连接于所述第一连杆210、所述第一曲柄220、所述第一摇杆230和所述车架120中的任意两个之间。所述第二减振装置400与所述第一减振装置300共同作用，提高减振效果。

在一个实施例中，所述第二减振装置400与所述第一减振装置300的结构形式相同。同样的阻尼装置的阻尼变形相同，避免其中一个阻尼装置受损。

在一个实施例中，所述独立悬架10还包括第二减振机构500。所述第二减振机构500连接于所述车轮托架110与所述车架120之间。所述第二减振机构500与所述第一减振机构200沿垂直于所述地面的方向间隔设置。所述第二减振机构500与所述第一减振机构200垂向设置，使所述车架120的受力均匀，增加车辆的平稳性。

在一个实施例中，所述第二减振机构500包括第二连杆510、第二曲柄520和第二摇杆530。所述第二连杆510与所述第一连杆210平行设置。所述第二连杆510包括第七端511和第八端512。所述第七端511用于与所述车轮托架110固定连接。所述第二曲柄520连接于所述第八端512与所述车架120之间。所述第二摇杆530的一端连接于所述第一连杆210，且位于所述第一端211和所述第二端212之间。所述第二摇杆530的另一端用于与所述车架120连接。所述第二曲柄520和所述第二摇杆530之间距离为第五长度。所述第二连杆510的长度、所述第二曲柄520的长度、所述第二摇杆530的长度和所述第五长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。

在一个实施例中，所述第二连杆510、所述第二曲柄520和所述第二摇杆530可以为“一”字直杆结构、“T”形结构或其他不规则结构。

在一个实施例中，所述第二连杆510、所述第二曲柄520和所述第二摇杆530均为“一”字直杆结构，结构简单，重量轻。

在一个实施例中，所述第一连杆210的长度与所述第二连杆510的长度相等、所述第一曲柄220的长度与所述第二曲柄520的长度相等，所述第一摇杆230的长度与所述第二摇杆530的长度相等，所述第四长度与所述第五长度相等。所述第二减振机构500与所述第一减振机构200的结构尺寸相同，增加受力的均匀性。

在一个实施例中，所述第二减振机构500与所述第一减振机构200的结构尺寸不相同。

在一个实施例中，所述第二减振机构500还包括阻尼装置。所述阻尼装置设置于所述第二连杆510、所述第二曲柄520、所述第二摇杆530和所述车架120的任意两个之间。所述阻尼装置可以为一个或多个。

一种包含上述任一实施例所述的独立悬架10的车辆。所述车轮托架110靠近所述车架120的表面间隔设置多个连接装置。所述独立悬架10为多个。多个所述独立悬架10与多个所述连接装置一一对应连接。所述连接装置用于提供优化的多个连接位置。多个所述独立悬架10通过多个所述连接位置一一对应连接于所述车轮托架110与所述车架120之间。

本申请实施例提供的所述车辆包含多个所述独立悬架10。所述独立悬架10设置于所述车架120和所述车轮托架110之间。所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。所述第五端231转动连接于所述第一连杆210，且所述第五端231设置于所述第一端211和所述第二端212之间的中点。所述第一连杆、所述第一曲柄、所述第一摇杆和所述车架共同构成四连杆机构。在所述四连杆机构中，所述第四端的位置不变，即所述车架的位置不变。所述第一端的运动轨迹为近似直线。当所述车轮沿垂向上下颠簸时，所述第一端垂向运动，所述车架的位置不变，即所述独立悬架吸收了动能，阻碍了所述车轮托架110的振动方向的传导。因此，多个所述独立悬架10协同作用提升车辆的减振性能，提高了车辆的稳定性。

在一个实施例中，所述第一曲柄220与所述第一摇杆230沿所述车轮托架110的振动方向间隔平行设置。所述车辆在行进的过程中，所述车轮托架110的振动方向垂直于所述地面。所述车轮托架110将振动传导给所述第一连杆210。所述第一连杆210的运动轨迹为近似直线形。所述第一连杆210带动所述第一曲柄220绕所述第四端222圆周运动。所述第四端222的位移近似不变。

在一个实施例中，所述第一减振机构200与所述第二减振机构500沿所述车轮托架110的振动方向间隔平行设置。所述第一减振机构200与所述第二减振机构500协同作用，共同吸收所述车轮托架110振动的动能，提高了车辆的稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种独立悬架，其特征在于，包括：

第一减振机构(200)，所述第一减振机构(200)包括：

第一连杆(210)，所述第一连杆(210)包括第一端(211)和第二端(212)，所述第一端(211)用于与车轮托架(110)固定连接；

第一曲柄(220)，所述第一曲柄(220)包括第三端(221)和第四端(222)，所述第三端(221)与所述第二端(212)转动连接，所述第四端(222)用于与车架(120)转动连接；

第一摇杆(230)，所述第一曲柄(220)与所述第一摇杆(230)间隔平行设置，所述第一摇杆(230)包括第五端(231)和第六端(232)，所述第五端(231)与所述第一连杆(210)转动连接，且所述第五端(231)位于所述第一端(211)和所述第二端(212)之间的中点，所述第六端(232)用于与车架(120)转动连接；

所述第一端(211)和所述第二端(212)之间的距离为第一长度，所述第三端(221)和所述第四端(222)之间的距离为第二长度，所述第五端(231)和所述第六端(232)之间的距离为第三长度，所述第四端(222)与所述第六端(232)之间距离为第四长度，所述第一长度、所述第二长度、所述第三长度和所述第四长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。

2.如权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，所述第一连杆(210)、所述第一曲柄(220)和所述第一摇杆(230)均位于同一平面。

3.如权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，还包括：

第一减振装置(300)，所述第一减振装置(300)的一端连接于所述第一端(211)和所述中点之间，所述第一减振装置(300)的另一端连接于所述车架(120)。

4.如权利要求3所述的独立悬架，其特征在于，所述第一减振装置(300)的伸缩方向与所述车轮托架(110)的振动方向的夹角为锐角。

5.如权利要求3所述的独立悬架，其特征在于，所述第一减振装置(300)包括弹性-阻尼元件。

6.如权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，还包括：

第二减振装置(400)，所述第二减振装置(400)连接于所述第一连杆(210)、所述第一曲柄(220)、所述第一摇杆(230)和所述车架(120)中的任意两个之间。

7.如权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，所述第二减振装置(400)与所述第一减振装置(300)的结构形式相同。

8.如权利要求1所述的独立悬架，其特征在于，还包括：

第二减振机构(500)，连接于所述车轮托架(110)与所述车架(120)之间，所述第二减振机构(500)与所述第一减振机构(200)沿垂直于所述地面的方向间隔设置。

9.如权利要求8所述的独立悬架，其特征在于，所述第二减振机构(500)包括：

第二连杆(510)，与所述第一连杆(210)平行设置，所述第二连杆(510)包括第七端(511)和第八端(512)，所述第七端(511)用于与所述车轮托架(110)固定连接；

第二曲柄(520)，连接于所述第八端(512)与所述车架(120)之间；

第二摇杆(530)，所述第二摇杆(530)的一端连接于所述第一连杆(210)，且位于所述第一端(211)和所述第二端(212)之间，所述第二摇杆(530)的另一端用于与所述车架(120)连接；

所述第二曲柄(520)和所述第二摇杆(530)之间距离为第五长度，所述第二连杆(510)的长度、所述第二曲柄(520)的长度、所述第二摇杆(530)的长度和所述第五长度之间的比例关系为5:1:2.5:2。

10.如权利要求9所述的独立悬架，其特征在于，所述第一连杆(210)的长度与所述第二连杆(510)的长度相等、所述第一曲柄(220)的长度与所述第二曲柄(520)的长度相等，所述第一摇杆(230)的长度与所述第二摇杆(530)的长度相等，所述第四长度与所述第五长度相等。

11.一种包含如权利要求1-10中任一项所述的独立悬架(10)的车辆，其特征在于，所述车轮托架(110)靠近所述车架(120)的表面间隔设置多个连接装置，所述独立悬架(10)为多个，多个所述独立悬架(10)与多个所述连接装置一一对应连接。

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