CN206201882U - 一种悬架机构及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬架机构、以及应用该悬架机构的一种汽车。本实用新型提供的悬架机构利用车身连接部与轮轴连接部在两个嵌合节点的耦合替代了传统结构中的连杆系，因而结构更紧凑，易于节省占用的空间，从而易于将机械占用的空间按最小化设计。而且，本实用新型提供的悬架机构由于结构紧凑，因而使安装点的分布更为密集，从而有助于降低装配难度、提升装配效率。另外，本实用新型提供的悬架机构针对不同车型的结构差异化程度相对低、能够以结构相对单一化的主体框架适应多种车型，从而易于实现模块化和平台化，并能够降低多车型共线生产的难度、以及提高多车型共线生产的效率。

Description

一种悬架机构及汽车

技术领域

本实用新型涉及一种悬架机构、以及应用该悬架机构的一种汽车。

背景技术

随着汽车行业的发展，汽车的模块化、平台化和轻量化已成为汽车研发和生产的重要方向。而汽车的悬架作为车身的重要组成部分，涉及汽车的使用工况、设计研发、零部件制造和整车制造。

传统的悬架大多采用连杆系配合支撑系的结构。虽然经过汽车的历史演变和技术升级创新，悬架的体积和结构已经有很大的进步，但由于原理和结构的限制，悬架的体积已经很难再进一步缩小。由此，车轮附近的较大空间都会被悬架占用，尤其是汽车的横向空间，从而不利于整车的总布置和人机环境，难以将机械占用的空间按最小化设计。

而且，采用连杆系配合支撑系的结构的传统悬架的安装点分散，在维修和整机装配过程中，往往需要为生产线配备十几部AGV（Automated Guided Vehicle，自动引导运输车）针对分散的各安装点实现高精度托举，从而导致装配难度大、效率低。

另外，传统的悬架由于连杆系的结构和装配需求会随车型的不同而存在较大差异，因而不易实现模块化和平台化层，从而使得多车型共线生产的难度大、效率低。

显然，为了兼顾空间、装配、以及模块化和平台化这些方面，悬架的设计研发必然受到诸多束缚，并由此导致设计研发的困难大、周期长。

实用新型内容

本实用新型的一个实施例提供了一种悬架机构，该悬架机构至少能够有利于将机械占用的空间按最小化设计、有助于降低装配难度并提升装配效率、以及易于实现模块化和平台化。相应地，该悬架机构包括：

车身连接部；

轮轴连接部；

第一导向部，所述第一导向部固定于所述车身连接部；

第二导向部，所述第二导向部固定于所述轮轴连接部；

第一嵌合部，所述第一嵌合部固定于所述轮轴连接部、并与所述第一导向部嵌合；

第二嵌合部，所述第二嵌合部固定于所述车身连接部、并与所述第二导向部嵌合；

第一中间介质，所述第一中间介质在所述第一嵌合部与所述第一导向部之间的第一嵌合节点处提供自由度，以允许所述第一嵌合节点随所述第一嵌合部与所述第一导向部之间的相对滑动而沿所述第一导向部的轴线移动、所述第一导向部的轴线以所述第一嵌合节点为支点摆动、以及所述第一嵌合部和所述第一导向部绕所述第一导向部的轴线相对转动；

第二中间介质，所述第二中间介质在所述第二嵌合部与所述第二导向部之间的第二嵌合节点处提供自由度，以允许所述第二嵌合节点随所述第二嵌合部与所述第二导向部之间的相对滑动沿所述第二导向部的轴线移动、所述第二导向部的轴线以所述第二嵌合节点为支点摆动、以及所述第二嵌合部与所述第二导向部绕所述第二导向部的轴线相对转动。

优选地，所述车身连接部和所述轮轴连接部之间的相对平动，被所述第一中间介质和所述第二中间介质提供的自由度协同约束为以应用所述悬架机构的汽车的瞬时摆动轴线为中心轴的滑摆运动，其中，所述瞬时摆动轴线由所述汽车的悬架纵向瞬时运动中心和悬架横向瞬时运动中心限定。

可选地，所述瞬时摆动轴线在所述汽车的长度或宽度方向上位于无穷远处。或者，所述瞬时摆动轴线在所述汽车的长度方向上靠近所述汽车的前部或后部。或者，所述瞬时摆动轴线在所述汽车的宽度方向上位于所述汽车的内侧或外侧。

优选地，所述车身连接部和所述轮轴连接部之间的相对转动，被所述第一中间介质和所述第二中间介质提供的自由度协同约束为以经过所述第一嵌合节点和所述第二嵌合节点的轴线为中心轴的合页运动。

可选地，所述第一中间介质和所述第二中间介质中的至少一个包括球铰链或柔性衬套。

可选地，所述车身连接部和所述轮轴连接部均被形成为刚性支撑架；所述第一导向部被形成为刚性杆、并装配于形成所述车身连接部的刚性支撑架；所述第二导向部被形成为刚性杆、并装配于形成所述轮轴连接部的刚性支撑架；所述第一嵌合部被形成为套孔、并与形成所述轮轴连接部的刚性支撑架一体成型；所述第二嵌合部被形成为套孔、并与形成所述车身连接部的刚性支撑架一体成型于或装配于形成所述车身连接部的刚性支撑架。

本实用新型的另一个实施例提供了一种汽车，包括前悬架和后悬架，并且，所述前悬架和所述后悬架中的至少一个包括如上所述的悬架机构。

优选地，所述前悬架和所述后悬架中均包括所述悬架机构，并且，所述车身连接部和所述轮轴连接部之间的相对转动在所述前悬架中的极限范围，大于所述车身连接部和所述轮轴连接部之间的相对转动在所述后悬架中的极限范围。

可见，上述实施例中的悬架机构利用车身连接部与轮轴连接部在两个嵌合节点的耦合替代了传统结构中的连杆系，因而结构更紧凑，易于节省占用的空间、尤其是汽车的横向空间，从而有利于整车的总布置和人机环境，易于将机械占用的空间按最小化设计。

而且，上述实施例中的悬架机构由于结构紧凑，因而使安装点的分布更为密集，尤其是，用于实现耦合的关键安装点仅集中在两个嵌合点处，从而有助于降低装配难度、提升装配效率。

另外，上述实施例中的悬架机构的主体框架仅由相互耦合的车身连接部与轮轴连接部构成，因而其针对不同车型的结构差异化程度相对低、能够以结构相对单一化的主体框架适应多种车型，甚至可以认为结构相对单一化的主体框架对不同车型存在通用性；并且，上述实施例中的悬架机构仅有车身连接部与轮轴连接部这两个主体部件，因而其使对开模数量的需求较低。从而，上述实施例中的悬架机构易于实现模块化和平台化，并能够降低多车型共线生产的难度、以及提高多车型共线生产的效率。

基于此，当需要同时兼顾空间、装配、以及模块化和平台化这些方面时，上述实施例中的悬架机构的设计研发所受到的束缚必然少于传统的悬架，并由此降低设计研发的困难、缩短设计研发的周期。

附图说明

图1为一个实施例中的悬架机构的分解结构示意图；

图2a至图2c为如图1所示的悬架机构的装配结构示意图；

图3为如图1以及图2a至图2c所示的悬架机构的车身连接部的一种可选替代结构的示意图；

图4a和图4b为如图1以及图2a至图2c所示悬架机构中的中间介质的第一实例示意图；

图5为如图4a和图4b所示第一实例的等效结构示意图；

图6为如图4a和图4b所示第一实例的等效结构扩展示意图；

图7a和图7b为如图1以及图2a至图2c所示的悬架机构中的中间介质的第二实例示意图；

图8为如图7a和图7b所示第二实例的等效结构示意图；

图9a和图9b为如图1以及图2a至图2c所示的悬架机构中的中间介质的第三实例示意图；

图10为如图9a和图9b所示第三实例的等效结构示意图；

图11为如图1以及图2a至图2c所示的悬架机构的运动原理示意图；

图12a至图12c为如图11所示的滑摆运动的等效结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

请参见图1以及图2a至图2c，在一个实施例中，一种悬架机构包括：车身连接部10、轮轴连接部20、第一导向部31、第一嵌合部41、第二导向部32、第二嵌合部42、以及第一中间介质51和第二中间介质52。

车身连接部10主要用于悬架机构与车身部分的连接，在该实施例中，车身连接部10被形成为刚性支撑架。但可以理解的是，车身连接部10并不限于刚性支撑架，而且，即便车身连接部10被形成为刚性支撑架，该刚性支撑架也并不局限于图1以及图2a至图2c所示的结构。

轮轴连接部20主要用于悬架机构与车轮部分的连接，在该实施例中，轮轴连接部20同样被形成为刚性支撑架、并具有类似于羊角轴支架（或称之为转向节）的结构。但可以理解的是，轮轴连接部20并不限于刚性支撑架，而且，即便轮轴连接部20被形成为刚性支撑架，该刚性支撑架也并不局限图1以及图2a至图2c所示的结构。

第一导向部31和第一嵌合部41相对应地分别设置于车身连接部10和轮轴连接部20。即，第一导向部31固定于车身连接部10，第一嵌合部41固定于轮轴连接部20，并且，第一嵌合部41与第一导向部31嵌合。其中，第一嵌合部41与第一导向部31彼此嵌合的部分，可以认为是第一嵌合节点N1。

第二导向部32和第二嵌合部42相对应地分别设置于轮轴连接部20和车身连接部10。即，第二导向部32固定于车身连接部10，第二嵌合部42固定于轮轴连接部20，并且，第二嵌合部42与第二导向部32嵌合。其中，第二嵌合部42与第二导向部32彼此嵌合的部分，可以认为是第二嵌合节点N2。

从图1以及图2a至图2c可以看出，第一导向部31和第二嵌合部42分别设置在车身连接部10的相对两端，第一嵌合部41和第二导向部32分别设置在轮轴连接部20的相对两端，并且，第一导向部31趋近于在车身连接部10的相对两端之间的方向上延伸、第二导向部32趋近于在轮轴连接部20的相对两端之间的方向上延伸。即，第一导向部31的轴线c1向车身连接部10的相对两端之间的连线方向靠拢，第二导向部32的轴线c2向轮轴连接部20的相对两端之间的连线方向靠拢。

可以理解的是，第一导向部31、第一嵌合部41、第二导向部32、第二嵌合部42的上述布置方式，主要定义了第一嵌合点N1与第二嵌合点N2之间的相对运动方向，而第一嵌合点N1与第二嵌合点N2之间的相对运动方向并不限于这一种，因此，第一导向部31、第一嵌合部41、第二导向部32、第二嵌合部42的布置方式必然也不限于该实施例中所提供的上述方式。

可以理解的是，上述的嵌合是指涉及嵌合的双方存在彼此相匹配地配合关系，而不特别限定工艺或公差等因素。例如，在图1以及图2a至图2c中，第一导向部31和第二导向部32均被形成为刚性杆，第一嵌合部41和第二嵌合部42均被形成为套孔，相应地，第一导向部31与第一嵌合部41之间的嵌合、以及第二导向部32与第二嵌合部42之间的嵌合，则可以是指柱面或锥面形式的孔轴配合或球面或曲面形式的铰接配合，而并不特别限定装配工艺及公差范围。

可以理解的是，上述的固定是指涉及固定的双方不存在相对移动，而并不是特指工艺。例如，在图1以及图2a至图2c中，第一导向部31装配于形成车身连接部10的刚性支撑架、第二导向部32装配于形成轮轴连接部20的刚性支撑架，即，装配方式的固定；再例如，在图1以及图2a至图2c中，第一嵌合部41与形成轮轴连接部20的刚性支撑架一体成型、第二嵌合部42与形成车身连接部10的刚性支撑架一体成型，即，一体成型方式的固定。

而且，装配方式的固定与一体成型方式的固定可以相互置换。例如，请参见图3，第二嵌合部42也可以与形成车身连接部10的刚性支撑分体成型，并通过装配方式实现二者之间的固定。

第一中间介质51和第二中间介质52分别用于在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2处提供自由度，或者，也可以理解为第一中间介质51和第二中间介质52分别用于定义第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2的自由度。其中：

第一中间介质51在第一嵌合节点N1处提供的自由度，可以允许第一嵌合节点N1随第一嵌合部41与第一导向部31之间的相对滑动而沿第一导向部31的轴线c1移动，可以允许第一导向部31的轴线c1以第一嵌合节点N1为支点摆动，以及，还可以允许第一嵌合部41和第一导向部31绕第一导向部31的轴线c1相对转动；并且，第一中间介质51在第一导向部31的径向方向上限制、或约束第一导向部31与第一嵌合部41之间的相对自由度；

第二中间介质52在第二嵌合节点N2处提供的自由度，可以允许第二嵌合节点N2随第二嵌合部42与第二导向部32之间的相对滑动沿第二导向部32的轴线c2移动，可以允许第二导向部32的轴线c2以第二嵌合节点N2为支点摆动，以及，还可以允许第二嵌合部42与第二导向部32绕第二导向部32的轴线c2相对转动；并且，第二中间介质52在第二导向部32的径向方向上限制、或约束第二导向部32与第二嵌合部42之间的相对自由度。

当然，上述的沿轴线c1或c2移动、轴线c1或c2摆动、以及绕轴线c1或c1转动都是以第一嵌合部41或第二嵌合部42为固定参考坐标系。当以第一导向部31或第二导向部32作为固定参考坐标系时，上述的移动、摆动以及转动也可以认为是沿第一嵌合部41或第二嵌合部42移动、第一嵌合部41或第二嵌合部42的轴线摆动、以及绕第一嵌合部41或第二嵌合部的轴线转动。并且，在应用当前的实施例时，第一导向部31的轴线c1和第二导向部32的轴线c2可以分别与第一嵌合部41的轴线和第二嵌合部42的轴线重合，也可以分别与第一嵌合部41的轴线和第二嵌合部42的轴线偏心设置。

为了更好地理解第一中间介质51和第二中间介质52分别在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2所起的作用，下面结合三个实例进行举例说明。

由于第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2具有一定的通用性或可置换性，因此，在举例说明过程中，将第一导向部31和第二导向部32统称为导向部，将第一嵌合部41和第二嵌合部42统称为嵌合部，以及，将第一中间介质51和第二中间介质52统称为中间介质。

请先参见图4a和图4b以及图5，以中间介质包括球铰链500为例：

球铰链500的刚性内套500a与导向部30a或30b滑动配合，从而使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成沿导向部30a或30b的轴线的相对滑动自由度fm。并且，球铰链500的刚性内套500a在导向部30a或30b的横截面方向上（即导向部30a或30b的径向方向上）限制、或约束导向部30a或30b的自由度。相应地，虽然图4a中的圆形横截面的导向部30a与图4b中的矩形横截面的导向部30b存在截面形状上的差异，但由于该差异存在于在被限制自由度的横截面方向，因而该差异不会影响方案的实现。

球铰链500的刚性外壳500b固定于嵌合部40内，并且球铰链500的刚性外壳500b与嵌合部40球面配合。

而且，球铰链500的刚性外壳500b在导向部30a或30b的横截面方向上相对于嵌合部40的平移被约束或禁止。

因此，球铰链500的刚性外壳500b与嵌合部40的内腔之间存在绕3个空间坐标轴的旋转自由度fr和fs；其中，这里所述的3个空间坐标轴，分别是与球铰链500的轴线重合的坐标轴、垂直于图5纸面方向的坐标轴、以及平行于图5的纸面方向的坐标轴，而图5中示出的fr表示以球铰链500的轴线重合的坐标轴为轴心的旋转自由度，fs同时表示以垂直以及平行于图5的纸面的坐标轴为轴心的旋转自由度。

从而，中间介质利用球铰链500提供的旋转自由度fs，可以使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成以球铰链500为支点的相对摆动自由度；并且，中间介质利用球铰链500为中间介质提供的旋转自由度fr，可以使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成以导向部30a或30b的轴线为中心轴线的相对旋转自由度。

另外，请参见图6，上述第一实例可以进一步扩展，即，球铰链500的刚性内套500a与刚性外壳500b之间可以通过缓冲套500c连接，这可以理解为将第一实例中的刚性内套500a与刚性外壳500b之间的刚性约束替换为基于缓冲套500c的柔性约束。

请再参见图7a和图7b以及图8，以中间介质包括柔性衬套（或称为弹性衬套）600为例：

柔性衬套600的刚性内套600a与导向部30a或30b滑动配合，从而使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成沿导向部30a或30b的轴线的相对滑动自由度fm；而且，在导向部30a或30b的横截面方向上（即导向部30a或30b的径向方向上），柔性衬套600的刚性内套600a限制、或约束导向部30a或30b与嵌合部40之间的自由度。相应地，虽然图7a中的圆形横截面的导向部30a与图7b中的矩形横截面的导向部30b存在截面形状上的差异，但由于该差异存在于在被限制自由度的横截面方向，因而该差异不会影响方案的实现。

柔性衬套600的刚性外壳600b固定于嵌合部40内，并且柔性衬套600的刚性外壳600b与嵌合部40柱面配合。其中：

当该柱面配合落入在间隙配合的公差范围内时，柔性衬套600的刚性外壳600b与嵌合部40之间可以形成以柔性衬套600的轴线重合的坐标轴为轴心的旋转自由度fr，并且，柔性衬套600的刚性外壳600b与刚性内套600a之间的缓冲套600c可以通过挤压形变而使柔性衬套600的刚性内套600a与嵌合部40之间形成以垂直以及平行于图5的纸面的坐标轴为轴心的旋转自由度fs；

而当该柱面配合落入在过盈配合的公差范围内时，旋转自由度fr和fs均通过缓冲套600c的挤压形变形成在柔性衬套600的刚性内套600a与嵌合部40之间。

从而，中间介质利用柔性衬套600提供的旋转自由度fs，可以使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成以柔性衬套600为支点的相对摆动自由度；并且，中间介质利用柔性衬套600为中间介质提供的旋转自由度fr，可以使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成以导向部30a或30b的轴线为中心轴线的相对旋转自由度。

而且，柔性衬套600的刚性外壳600b与嵌合部40之间的柱面配合落入在间隙配合的公差范围内还是过盈配合的公差范围内，都可以认为柔性衬套600的刚性外壳600b在导向部30a或30b的横截面方向上相对于嵌合部40的平移被约束或禁止。

另外，对于上述柱面配合落入在过盈配合的公差范围内的情况，还存在一种可能的变形，即，省去柔性衬套600的刚性外壳600b，并且通过例如硫化等工艺而使缓冲套600c附着于嵌合部40，此时，可以理解为中间介质一体形成于嵌合部40。

请再参见图9a和图9b以及图10，以中间介质包括球铰链700为例：

球铰链700的刚性内套700a与导向部30a或30b滑动配合，从而使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成沿导向部30a或30b的轴线的相对滑动自由度fm。并且，球铰链700的刚性内套700a在导向部30a或30b的横截面方向上（即导向部30a或30b的径向方向上）限制、或约束导向部30a或30b的自由度。相应地，虽然图9a中的圆形横截面的导向部30a与图9b中的矩形横截面的导向部30b存在截面形状上的差异，但由于该差异存在于在被限制自由度的横截面方向，因而该差异不会影响方案的实现。

球铰链700的刚性外壳700b固定于嵌合部40内，球铰链700的刚性外壳700b与嵌合部40柱面配合，并且，该柱面配合落入在过盈配合的公差范围内；球铰链700的刚性外壳700b内包裹有缓冲套700c，球铰链700的刚性内套700a与缓冲套700c球面配合。

而且，球铰链700的刚性外壳700b在导向部30a或30b的横截面方向上相对于嵌合部40的平移被约束或禁止。

因此，球铰链700的刚性内套700a与球铰链700的刚性外壳700b以及嵌合部40的内腔之间存在绕3个空间坐标轴的旋转自由度fr和fs；其中，这里所述的3个空间坐标轴，分别是与球铰链700的轴线重合的坐标轴、垂直于图10纸面方向的坐标轴、以及平行于图10的纸面方向的坐标轴，而图10中示出的fr表示以球铰链700的轴线重合的坐标轴为轴心的旋转自由度，fs同时表示以垂直以及平行于图7的纸面的坐标轴为轴心的旋转自由度。

从而，中间介质利用球铰链700提供的旋转自由度fs，可以使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成以球铰链700为支点的相对摆动自由度；并且，中间介质利用球铰链700为中间介质提供的旋转自由度fr，可以使导向部30a或30b与嵌合部40之间形成以导向部30a或30b的轴线为中心轴线的相对旋转自由度。

通过上述实例可知，为了在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2处提供如上所述的自由度，第一中间介质51和第二中间介质52的自身结构可以任意设置，而并不局限于某种特定的结构或元件。

并且，在上述的实例中，刚性内套500a、600a以及700a的轴线与前文所述第一导向部31的轴线c1或第二导向部32的轴线c2可以是重叠的，而刚性外壳600b、600b以及700b的轴线则可以与前文所述第一嵌合部41或第二嵌合部42的轴线重叠。

请参见图11，基于第一中间介质51和第二中间介质52分别在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2处提供或定义的自由度，第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2可以分别沿图9所示的轨迹S1和S2移动，使车身连接部10和轮轴连接部20之间形成滑摆方式的相对平动。并且，当车身连接部10与应用该悬架机构的汽车的车身部分固定连接时，可以认为是轮轴连接部20以该汽车的瞬时摆动轴线为中心轴相对于车身连接部10滑摆运动。

即，车身连接部10和轮轴连接部20之间形成的相对平动，被第一中间介质51和第二中间介质52提供的自由度协同约束为以应用该悬架机构的汽车的瞬时摆动轴线为中心轴的滑摆运动。

这里所述的瞬时摆动轴线，按照汽车领域的定义，可以是由汽车的悬架纵向瞬时运动中心和悬架横向瞬时运动中心限定，即，瞬时摆动轴线可以认为是悬架纵向瞬时运动中心和悬架横向瞬时运动中心的连线。

而且，从图1、图2a至图2c、以及图11中可以看出，第一导向部31的轴线c1与第二导向部32的轴线c2在空间上相交（本文中提及的“空间上相交”可以理解为非平行，即，包含空间异面的情况以及存在交点的情况），但由于第一中间介质51和第二中间介质52的存在，由于轴线c1与c2相交而对车身连接部10和轮轴连接部20可能形成的运动干涉，可以被第一中间介质51和第二中间介质52提供的自由度消除，使车身连接部10和轮轴连接部20之间滑摆方式的相对平动能够通过二者在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2处的耦合来实现。

其中，如图12a所示，当第一导向部31的轴线c1和第二导向部32的轴线c2在空间上相交，瞬时摆动轴线Ci可以位于车身连接部10背向轮轴连接部20的一侧（可以理解为汽车的宽度方向上的内侧），即，瞬时摆动轴线Ci在汽车的宽度方向上内置；如图12b所示，当第一导向部31的轴线c1和第二导向部32的轴线c2在空间上相交，瞬时摆动轴线Ci也可以位于轮轴连接部20背向车身连接部10的一侧（可以理解为汽车的宽度方向上的外侧），即，瞬时摆动轴线Ci在汽车的宽度方向上外置。

另外，还存在一种情况，即，第一导向部31的轴线c1与第二导向部32的轴线c2在空间上平行，此时，由于第一导向部31的轴线c1与第二导向部32存在扰动的可能，因而此处所述的平行只是一种稳态下的平行，而非保持不变的绝对常态，因而在第一导向部31的轴线c1与第二导向部32的轴线c2在空间上平行时，车身连接部10和轮轴连接部20之间滑摆方式的相对平动仍然可以理解为是通过二者在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2处的耦合来实现的。此时，请参见图12c，瞬时摆动轴线Ci可以认为在汽车的宽度方向上位于任一侧的无穷远处。

图12a至图12c是在汽车长度方向上的投影示意图，以便于体现瞬时摆动轴线Ci在汽车宽度方向的位置，这也意味着，上述由轴线c1与c2的相交或平行所限定的瞬时摆动轴线Ci的位置，更主要的是在汽车的宽度方向上的体现。

当然，轴线c1与c2的相交或平行及其限定的瞬时摆动轴线Ci的位置在汽车的长度方向上也可以有类似的体现。即，瞬时摆动轴线Ci在汽车的长度或宽度方向上可以位于无穷远处、或靠近汽车的前部、或靠近汽车的后部。并且，瞬时摆动轴线Ci的位置在汽车的长度方向的体现与在汽车的宽度方向上的体现可以相同、也可以不同。

作为一种优选方案，在汽车的宽度方向上，轴线c1与c2的相交、并限定瞬时摆动轴线Ci内置或外置，而在汽车的长度方向上，轴线c1与c2平行、并限定瞬时摆动轴线Ci位于无穷远处。可以理解的是，所谓的优选方案相比于其他方案在实际应用时具有进一步的更优效果的方案，并非是对当前实施例的必要限定。

请再回看图11，第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2可以用作车身连接部10和轮轴连接部20之间的相对转动的支点，而基于第一中间介质51和第二中间介质52分别在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2处提供或定义的自由度，车身连接部10和轮轴连接部20之间的相对转动，被第一中间介质51和第二中间介质52提供的自由度协同约束为以经过第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2的轴线c0为中心轴的合页运动R0，而这样的合页运动R0显然也是通过车身连接部10和轮轴连接部20在第一嵌合节点N1和第二嵌合节点N2处的耦合来实现的。

可以理解的是，上述的相交和平行可以看作是某种工况下的稳态，而不应当看作是固定不变的恒态。由于第一中间介质51和第二中间介质52提供的自由度，上述的稳态可以随着车身连接部10和轮轴连接部20之间的相对运动发生变化。这里所述的变化，可以是相交的角度变化，也可以是相交与平行之间的切换。例如，某个特定角度下的稳态的相交可以变为其他角度的非稳态、或临态、或瞬时相交，也可以变为非稳态、或临态、或瞬时平行。再例如，稳态的平行可以变为任意角度的非稳态、或临态、或瞬时相交，而且这种非稳态、或临态、或瞬时相交的角度不唯一。

上述实施例提供的悬架机构可以适用于汽车的前悬架和后悬架。相应地，在另一个实施例中，提供了一种汽车，包括前悬架和后悬架，并且，所述前悬架和所述后悬架中的至少一个包括上述实施例提供的悬架机构。

前悬架和后悬架都承担车轮的上下跳，该部分功能可以对应于车身连接部10和轮轴连接部20之间通过耦合实现的滑摆方式的相对平动。

并且，前悬架要承担车轮的转向、后悬架要承担车轮的微小前束，该部分功能可以对应于车身连接部10和轮轴连接部20之间通过耦合实现的滑摆方式的合页运动。其中，由于车轮转向显然需要远大于微小前束的自由度范围，因此，当前悬架和后悬架中均包括上述实施例提供的悬架机构时，车身连接部10和轮轴连接部20之间的相对转动在前悬架中的极限范围需要大于车身连接部10和所述轮轴连接部20之间的相对转动在后悬架中的极限范围。

对于这种极限范围的差异，只需要调节第一耦合介质51和第二耦合介质52的特性即可实现，而无须调整悬架机构的框架结构。可见，上述实施例提供的悬架机构对于前悬架和后悬架具有通用性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种悬架机构，其特征在于，该悬架机构包括：

车身连接部（10）；

轮轴连接部（20）；

第一导向部（31），所述第一导向部（31）固定于所述车身连接部（10）；

第二导向部（32），所述第二导向部（32）固定于所述轮轴连接部（20）；

第一嵌合部（41），所述第一嵌合部（41）固定于所述轮轴连接部（20）、并与所述第一导向部（31）嵌合；

第二嵌合部（42），所述第二嵌合部（42）固定于所述车身连接部（10）、并与所述第二导向部（32）嵌合；

第一中间介质（51），所述第一中间介质（51）在所述第一嵌合部（41）与所述第一导向部（31）之间的第一嵌合节点（N1）处提供自由度，以允许所述第一嵌合节点（N1）随所述第一嵌合部（41）与所述第一导向部（31）之间的相对滑动而沿所述第一导向部（31）的轴线移动、所述第一导向部（31）的轴线以所述第一嵌合节点（N1）为支点摆动、以及所述第一嵌合部（41）和所述第一导向部（31）绕所述第一导向部（31）的轴线相对转动；

第二中间介质（52），所述第二中间介质（52）在所述第二嵌合部（42）与所述第二导向部（32）之间的第二嵌合节点（N2）处提供自由度，以允许所述第二嵌合节点（N2）随所述第二嵌合部（42）与所述第二导向部（32）之间的相对滑动沿所述第二导向部（32）的轴线移动、所述第二导向部（32）的轴线以所述第二嵌合节点（N2）为支点摆动、以及所述第二嵌合部（42）与所述第二导向部（32）绕所述第二导向部（32）的轴线相对转动。

2.根据权利要求1所述的悬架机构，其特征在于，所述车身连接部（10）和所述轮轴连接部（20）之间的相对平动，被所述第一中间介质（51）和所述第二中间介质（52）提供的自由度协同约束为以应用所述悬架机构的汽车的瞬时摆动轴线为中心轴的滑摆运动，其中，所述瞬时摆动轴线由所述汽车的悬架纵向瞬时运动中心和悬架横向瞬时运动中心限定。

3.根据权利要求2所述的悬架机构，其特征在于，所述瞬时摆动轴线在所述汽车的长度或宽度方向上位于无穷远处。

4.根据权利要求2所述的悬架机构，其特征在于，所述瞬时摆动轴线在所述汽车的长度方向上靠近所述汽车的前部或后部。

5.根据权利要求2所述的悬架机构，其特征在于，所述瞬时摆动轴线在所述汽车的宽度方向上位于所述汽车的内侧或外侧。

6.根据权利要求1所述的悬架机构，其特征在于，所述车身连接部（10）和所述轮轴连接部（20）之间的相对转动，被所述第一中间介质（51）和所述第二中间介质（52）提供的自由度协同约束为以经过所述第一嵌合节点（N1）和所述第二嵌合节点（N2）的轴线为中心轴的合页运动。

7.根据权利要求1所述的悬架机构，其特征在于，所述第一中间介质（51）和所述第二中间介质（52）中的至少一个包括球铰链或柔性衬套。

8.根据权利要求1所述的悬架机构，其特征在于，

所述车身连接部（10）和所述轮轴连接部（20）均被形成为刚性支撑架；

所述第一导向部（31）被形成为刚性杆、并装配于形成所述车身连接部（10）的刚性支撑架；

所述第二导向部（32）被形成为刚性杆、并装配于形成所述轮轴连接部（20）的刚性支撑架；

所述第一嵌合部（41）被形成为套孔、并与形成所述轮轴连接部（20）的刚性支撑架一体成型；

所述第二嵌合部（42）被形成为套孔、并与形成所述车身连接部（10）的刚性支撑架一体成型于或装配于形成所述车身连接部（10）的刚性支撑架。

9.一种汽车，其特征在于，包括前悬架和后悬架，并且，所述前悬架和所述后悬架中的至少一个包括如权利要求1至8中任一项所述的悬架机构。

10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述前悬架和所述后悬架中均包括所述悬架机构，并且，所述车身连接部（10）和所述轮轴连接部（20）之间的相对转动在所述前悬架中的极限范围，大于所述车身连接部（10）和所述轮轴连接部（20）之间的相对转动在所述后悬架中的极限范围。