CN2089420U - 同轴式汽车前独立悬架 - Google Patents

Abstract

本装置提出一种同轴式前独立悬架，应用于汽车 技术领域。在结构上采用非球柱形主销，减震器置于 主销孔中，由于主销侧向长圆孔限位使它只能随转向 节导套上下移动。本装置的独立悬架省去前桥，使左 右车轮跳动互不影响，减少了汽车摆动，并降低了底 盘高度。主销、减振器、转向节导套、螺簧四者在结构 上共轴，使主销轴线与车轮平面在汽车行驶中始终保 持不变。因而，改善了汽车操纵稳定性，提高了行驶 平顺性，使汽车乘坐更加舒适。

Description

本发明涉及一种汽车的独立悬架，特别是用于各种汽车转向桥的独立悬挂装置。

为使汽车具有良好的操纵稳定性和行驶平顺性，多采用独立悬架。汽车独立悬架是车桥两侧车轮各自独立地与车架或车身弹性连接的装置。这种独立悬架使每个车轮可以独立地运动，互不影响，在不平道路上行驶时，可减轻车架和车身的扭振，且可消除转向轮偏摆现象，提高汽车行驶平顺性。为此，转向桥的悬挂，多采用横向不等臂双摆臂独立悬挂，这种悬架的车轮平面与主销轴线方向不一致，在车轮运动中，前轮定位角和轴距都有些变化，使操纵稳定性不理想，存在主销和轮胎磨损都较严重、结构较复杂、占用空间大不好布置等问题。

为了解决这个问题，近年来，在轿车和轻型载货车的转向桥独立悬挂中，设计师们多采用滑柱连杆式和烛式独立悬架。它们虽然结构紧凑，好布置，但滑柱连杆式独立悬架在车轮运动时，前轮定位角也稍有变化，特别是当转向时，车轮外倾角变化大，对操纵稳定性不利。而烛式独立悬架在车轮运动时，虽然前轮定位角不变，但因减振器与主销偏置不同轴，容易产生附加力偶，或者以减振器的活塞杆当主销，受侧向力时，摩擦阻力大，影响减振器的寿命。

本实用新型的目的是提供一种改进型的同轴式独立悬架。它能有效地克服滑柱连杆式和烛式独立悬架的不足。结构上保证主销中心线、减振器中心线、转向节导套和螺簧中心线四者同轴，具有结构紧凑，占用空间小，好布置等特点。当车轮运动时，车轮平面与主销轴线的方向始终一致，使前轮定位角保持不变，轴矩变化很小，轮胎磨损也很小。

本实用新型的目的是这样实现的：去掉减振器的防尘罩和上吊环，把活塞杆上端制成螺纹，把改制后的减振器置于主销孔中，它分别与主销大螺栓和转向节导套中的移动机构相连。螺旋弹簧套在转向节导套外面，上下端分别由大小托盘支承。因而，减振器的轴线与主销轴线、螺簧轴线同在一个中心线上。当车轮遇到障碍时，车轮中的转向节通过转向节导套沿主销轴线上下跳动，减振器也被转向节导套带动在主销轴线上对振动进行阻尼，螺簧在主销轴线上支承垂直载荷，缓和并抑制不平路面的冲击。当车轮需转向时，转向拉杆驱动转向节导套绕主销轴线在规定角度内自由转动。在运动中车轮平面和主销轴线的方向始终一致，使前轮定位角保持不变，改善了操纵稳定性。而轮距变化很小，因而，轮胎磨损小。减振器置于主销孔中，而侧向力由主销传递给车架，减振器不受侧向力的影响，因此，提高了减振器的寿命。

本实用新型，结构简单紧凑，占用空间小，使发动机能降低高度，好布置，在现有的车型中，不需要特殊加工，很容易改制成同轴式前独立悬架，从而提高了操纵稳定性和行驶平顺性，使汽车转向轻便，乘坐更加舒适。

本实用新型的具体结构由以下的实施例子及其附图给出。

图1是根据本实用新型绘制的同轴式汽车前独立悬架的剖视图。

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

该悬挂装置包括一个主销（1），主销上端通过大螺栓（3），上橡胶端垫（4）和上平胶垫（5）与上支承梁（6）弹性连接，主销下端通过小螺栓（21），下橡胶端垫（20）和下平胶垫（17）与下支承梁（19）弹性连接。主销既不能转动又不能移动，它起导向作用并承受各种力和力偶。改制后的减振器（14）置放在主销内孔中，它的上端通过活塞杆（2）上的螺纹与大螺栓（3）固定，下端吊环通过减振器胶套与移动机构（15）相连。机构（15）由后面的图2将作详细论述。它的作用使减振器随转向节导套（12）上下移动。两个相同的衬套（11）压入转向节导套的两端，上面衬套用端盖（10）限位，下面由机构（15）中的外环限位。衬套采用耐磨材料制成，其内表面制有存放润滑脂的螺旋槽，装好衬套涂满润滑脂的转向节导套安装在主销光滑的外圆柱面上，它可沿主销轴线上下移动，也能绕主销轴线转动。转向节导套的两端分别安装了大小护套（9）和（16），起防尘作用，护套上开有通气小孔。螺旋弹簧（8）置于大护套外面，上下两端分别由大小托盘支承。由于螺簧转动机构的作用，使螺簧可以绕主销轴线随转向节导套一起转动，由后面的图3加以说明。螺簧（8）的作用，主要是支承汽车垂直载荷，缓和并抑制来自不平路面的冲击。小托盘（图3中件10）下面由两个大圆螺母（13）支承，大圆螺母能较好地调整螺簧的弹力，以平衡发动机左右两边的重量。

当汽车左前轮（23）遇有不平路面时，左前轮就会上下跳动，这个跳动由车轮转向节（22）传递给与它紧固在一起的转向节导套（12），转向节导套沿主销（1）轴线移动，由于与它共轴的螺簧（8）的弹力作用，缓和来自不平路面的冲击力，并抑制了车轮跳动，而转向节导套的上下运动同时也带动了减振器（14）上下移动，它的移动阻尼了车身和左前轮的振动。右前轮遇有不平路面时，它的运动情况亦同上。两个前轮的跳动，由于螺簧弹力的缓冲作用和减振器的阻尼作用很快地衰减了车身与车架的振动，因此大大地减轻了汽车在不平路面行驶时的扭振，消除了转向轮的偏摆现象，提高了汽车行驶平顺性，使汽车乘坐更加舒适。当车轮的跳动幅度很大时，固定在主销上的上缓冲块（7）和固定在下支承梁上的下缓冲块（18）就会起缓冲和限位作用。

由于主销轴线、转向节导套轴线、减振器轴线和螺簧的轴线四者同轴，不会造成附加的力和力偶，这样就大大地降低了不应有的偏振和元件的磨损，因而使螺簧弹性的缓冲力和减振器的阻尼力更加简捷有力地抑制和衰减了来自不平路面所引起的振动。这一点优于其他型式的独立悬架。

当汽车行驶在不平路面需转向时，司机转动方向盘，转向力通过转向节导套（12）和转向节（22）来驱动转向轮（23），转向节导套就会绕主销（1）转动。因不平路面的存在使车轮转向可能在沿主销上下跳动中进行。由于同轴式独立悬架在结构上能保证车轮平面与主销轴线方向在运动中始终保持一致，使前轮定位角（车轮外倾角α，主销内倾角β，主销后倾角γ）保持不变。轮距变化很小，车轮侧滑趋势和轮胎磨损也很小。这对改善汽车操纵性和行驶稳定性非常有利，增加了驾驶安全感。

图2是根据本实用新型绘制的移动机构的剖视图。该机构包括减振器下吊环（3），吊环内孔放置减振器胶套（4），胶套孔内穿入端部制有内锥面的螺套其螺纹与件（6）相配的螺杆（5），两个内锥面各置一个钢球（7），钢球与外环（9）的内滑道接触，钢球与内滑道的间隙通过调整螺母（2）调节松紧。钢球可以在内滑道中转动。螺套和螺杆的圆柱面能够在主销（1）的长圆孔中上下滑动。调整好的移动机构安装在转向节导套（12）的台阶孔中，下端用弹性卡圈（8）固紧。

当车轮在不平路面上行驶时，车轮跳动使转向节导套（12）沿主销（1）中心线上下移动，转向节导套（12）通过外环（9）滑道的圆弧面带动钢球上下移动，钢球把力传递给螺套（6）和螺杆（5），通过胶套（4）缓冲后传递给减振器下吊环（3），使减振器在主销孔中上下移动，因此，减振器在主销轴线上双向阻尼车轮的振动。然而，车轮在正常行驶中或在上下跳动时都可能随时转向，安置在转向节导套中的外环内滑道仍能绕两个钢球随导套转动，但由于主销的两个侧面的长圆孔的限位，使减振器只能移动不能转动。总之，这个机构既能驱动减振器上下移动，又限制减振器的转动，又不妨碍转向节导套绕主销驱动车轮转向的综合功能。

图3是根据本实用新型绘制的螺簧转动机构的剖视图。该机构包括安装在主销（1）外圆上两个推力轴承（4），用两个小圆螺母（2）调节轴承预紧力并锁紧。上轴承与螺母之间安装一个小防尘罩（3），防止尘土进入轴承中。两个轴承之间安装三个零件：大托盘（6），托垫（5）和大防尘罩（7）。托垫（5）是支承大托盘（6）的；小托盘（10）置于转向节导套（12）外圆上，由两个大圆螺母（图1中件13）支承。螺簧（8）就安装在大小托盘之间，大护套（9）两端分别装在大防尘罩（7）和小托盘（10）的翻边上。

当车轮需要转向时，由转向拉杆驱动转向节导套（12）绕主销转动，固定在它上面的两个大圆螺母的结合面摩擦力很大，转向节导套的转动牵动小托盘的转动。而螺簧的上端由大托盘（6）支承，并且大托盘固定在两个推力轴承的动环之间，可以自由转动。螺簧就支承在可绕主销转动的大小托盘之间。只要司机操纵方向盘转向，由转向拉杆驱动转向节导套转动，螺簧会自由地随之转动，大护套（9）亦能转动，理由同上。由于螺簧能随转向节导套绕主销转动，不别劲，使汽车转向更加轻便。

Claims (6)

1、独立悬架，特别是用于汽车前独立悬架，该悬架的特征在于：

主销(1)通过安置上下橡胶端垫(4)、(20)和上下平胶垫(5)、(17)分别与上下支承梁(6)、(19)弹性连接，

主销(1)制有内孔，孔内放置减振器(14)，减振器中的活塞杆(2)上端制有外螺纹与大螺栓(3)内螺纹相配固紧，减振器下吊环的移动机构带动它对振动进行阻尼，

支承螺簧(8)的大托盘(6)置于两个推力轴承之间，使螺簧绕主销(1)转动，

主销轴线、减振器轴线、转向节导套轴线和螺簧轴线都安装在一个中心线上，在结构上同轴。

2、根据权利要求1所述的独立悬架，其特征是上下橡胶端垫和上下平胶垫与上下支承梁弹性连接，其胶垫的厚度范围4～8mm。

3、根据权利要求1所述的独立悬架，减振器下吊环的移动机构，其特征是外环内滑道的圆弧面，它能容纳钢球，也能在轴向带动钢球随转向节导套（12）移动，还能使外环内滑道绕钢球转动。

4、根据权利要求1、3所述的独立悬架，其特征是螺杆（5）和螺套（6）的端部制有内锥面，它能容纳钢球与外环内滑道的圆弧面相对应来夹持钢球，钢球与它们的径向间隙由螺杆螺套上制有的螺纹来调节并由调整螺母（2）来锁紧，钢球的数量2～4个。

5、根据权利要求1、3、4所述的独立悬架，其特征是主销（1）的侧面制有长圆孔，其孔内穿过拧在一起的螺杆螺套，限制减振器转动，长圆孔的数量为2～4个。

6、根据权利要求1所述的独立悬架，其特征是支承螺簧的大托盘（6）安装在两个推力轴承的动环之间，可使螺簧随转向节导套同步转动。

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