CN110667328A - 无横向推力杆非独立悬架的结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无横向推力杆的非独立悬架结构，包括车身连接板、纵臂、驱动型车桥或从动车桥、减震弹簧、呈V形的限位中心架，所述车桥两侧分别设有纵臂，纵臂两端通过球头分别与车身连接板和车桥连接，限位中心架V形顶点处通过空心球头副及连接件连接，V形开口处两端部通过螺栓分别与车桥铰接；限位中心架限制了车桥相对汽车车身的横向滑动，满足车桥相对车身上下摆动的需求，解决现有技术中有横向推力杆非独立悬架结构的车桥相对车身产生横向滑动导致车辆稳定性差问题。消除了车轮跳动引起的车桥相对车身的侧向位移，消除了各机构工作时由于机构变形而产生的额外应力，充分保证了各机构的自由度，提高了结构的稳定性和可靠性。

Description

无横向推力杆非独立悬架的结构

技术领域

本发明涉及一种无横向推力杆非独立悬架的结构，属车辆桥架技术领域。

背景技术

机动车悬架是车辆结构中的重要组成部分，由于车辆在行驶的过程中，遇到起伏不平的路面时，会导致车身不稳或跑偏，从而影响整个车身的稳定性、整车操控性和乘坐舒适感。整体桥式非独立悬架以其简单的结构、较强的抗扭性能和较强的适应能力等优点，多应用于可适应复杂路况的车辆悬架上。

现有传统的具有横向推力杆的非独立悬架的一种结构形式（如图1所示，亦称为：整体桥式非独立悬架的结构），该种结构中，纵臂与车桥上的安装孔通过螺栓固定连接，纵臂的另一端通过橡胶衬套与固定在车身上的螺栓固定连接，螺旋弹簧两端分别与车桥和车身固定连接。这种传统的固定连接方式因约束过多，车桥相对车身的运动受到限制，使得各零部件间产生额外的变形和应力，进而加剧了零部件的磨损，降低其使用寿命。

另一方面，具有横向推力杆的非独立悬架结构，车轮跳动引起车桥跳动时，车身受到横向推力杆的牵制作用，横向推力杆与车桥连接的一端则会以其连接在车身的一端为圆心做圆周运动，其中，横向推力杆上与车桥连接端的位移可以被分解为竖直方向和水平方向的两个分量，最终结果是车桥出现侧向（水平）位移，从而降低整车的稳定性；车轮跳动引起车桥倾斜时，连接车桥两端的两纵臂间的水平间距会缩小，与车身连接的两纵臂间距保持不变，纵臂发生偏转，导致纵臂内的橡胶衬套相对于固定销轴发生偏转，从而受到额外的挤压应力。

传统的具有横向推力杆的非独立悬架结构，当车桥倾斜时会出现以下问题：一是在横向推力杆的作用下车桥相对车身产生侧向（水平）位移；二是使得与车桥两端固定连接的纵臂产生侧向（水平）偏转。这些问题造成了某些机构的变形，产生了额外应力，降低了机构的可靠性和使用寿命，例如橡胶衬套偏转而受到销轴额外的挤压应力。

传统的非独立悬架的车辆在行使中存在多余的约束，尤其在起伏不平的路面上，多余约束尤为明显，导致车辆车轮载荷受力不均，削弱了车轮的抓地力，对于颠簸路面的通过性差，且油耗较高。

发明内容

本发明的目的是克服背景技术所述不足，设计一种无横向推力杆非独立悬架的结构，旨在解决现有技术中的车桥相对于车身存在侧向位移和纵臂相对于车桥存在侧向偏转，并由此引发的车辆行驶不稳定和机构可靠性低的问题。

本发明的技术方案是：无横向推力杆非独立悬架的结构，包括：车身连接板1、纵臂2、车桥3、减震弹簧4、限位中心架6；所述车桥（3）是驱动型车桥或者是从动车桥，驱动型车桥3的中部有动力输入轴，车桥3的两端为动力输出轴，沿车桥3的中部纵立面向两端延伸，依次呈对称状设置有销轴和连接板，所述连接板上，分别设置有用于与纵臂2和减震弹簧4固连的螺丝孔；其特征在于：

所述纵臂2有呈对称状分布的两根，各纵臂2的两端均设置有球头连接件7，其中一端的球头连接件通过螺栓旋接在所述连接板上，另一端球头连接件通过螺栓旋接在车身连接板上；所述限位中心架6呈V形开口状，V形开口处两端部通过螺栓分别与所述销轴铰接，V形的顶点处与车身连接板1的中点之间，通过空心球头副及连接件连接。其有益效果是：在与车桥纵向中心面对称的位置，设有同样的转动副结构，起加强连接和限制车桥3与限位中心架6相对摆动的作用。

进一步地，所述连接板上用于与纵臂2和减震弹簧4固连的螺丝孔平行，且均与车桥3的中轴线平行。

进一步地，所述与V形开口的端部铰接的销轴的轴线低于与纵臂2和减震弹簧4固连在车桥3上的螺丝孔的轴线，且与车桥3的中轴线平行。

更进一步地，所述空心球头副及其连接件包括：空心球头拉杆5和球形销轴，所述空心球头拉杆5固连在限位中心架6前端，空心球头拉杆5上开有球形孔，所述球形销轴固连在车身连接板1上，球形销轴上设置有与球形孔旋转配合的球形体。其有益效果是：限位中心架6前端采用空心球头副及其连接件与车身连接板1的中点连接，以保证限位中心架6可以上下左右摆动。

本发明的优点和有益效果是：

本发明无横向推力杆非独立悬架结构可以减少存在的多余约束，由于限位中心架的限位作用使得车桥在发生跳动时，车桥相对车身不产生横向位移，同时使得车桥在发生倾斜时，限位中心架限制车桥产生横向位移；由于纵臂和减震弹簧的两端都采用四个球头结构连接车桥和车架，使得车桥无论在跳动还是倾斜时，都能具有较强的灵活性，避免了零部件受到扭力作用而损坏，消除了由于结构导致的额外的形变和应力，提高了结构的可靠性，延长了零部件的使用寿命，减少了材料的消耗。本发明的无横向推力杆非独立悬架结构应对复杂路况时车身灵活轻便，减小轮胎与地面的异常摩擦；无横向推力杆非独立悬架结构能将车轮对地面的附着力最大化，提升了车辆在不平路面的加速性能、制动性能和通过性能。设计构思新颖，设计科学，具有巨大的经济效益和广泛的市场前景，值得推广。

附图说明

图1是现有技术中的整体桥式非独立悬架的结构示意图；

图2是本发明实施例“无横向推力杆非独立悬架结构”三维整体结构示意图；

图3是图2中各构件***示意图；

图4是根据图2结构，为了进行力学分析而简化后的点线结构原理图，图中各杆件简化为固定长度的线段，球面副或销轴连接处简化为点；

图5是纵臂端部的球头连接件与纵臂之间连接关系示意图；

图6是空心球头拉杆与球形销轴之间连接关系示意图；

图7是限位中心架6的V形开口处的端部通过螺栓与车桥3上的销轴铰接关系示意图；

图8是是本发明实施例“无横向推力杆非独立悬架结构”有别于图2的另一个视角三维整体结构示意图。

附图中的标记说明：

1—车身连接板；2—纵臂；3—车桥；4—减震弹簧；5—空心球头拉杆；6—限位中心架：7—球头连接件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内，本技术方案中未详细述及的，均为公知技术。

参见图1~图3以及图5~图8，本发明无横向推力杆非独立悬架的结构，包括：车身连接板1、纵臂2、车桥3、减震弹簧4、限位中心架6；本发明实施例中，所述车桥3以驱动型车桥为例，但也适用于从动车桥。本桥3中部设置有动力输入轴，车桥3的两端设置有动力输出轴，沿车桥3的中部纵立面向两端延伸，依次呈对称状设置有销轴和连接板，所述连接板上，分别设置有用于与纵臂2和减震弹簧4固连的螺丝孔。

所述纵臂2有呈对称状分布的两根，各纵臂2的两端均设置有球头连接件7，其中一端的球头连接件通过螺栓旋接在所述连接板上，另一端球头连接件通过螺栓旋接在车身连接板上；所述限位中心架6呈V形开口状，V形开口处两端部通过螺栓分别与所述销轴铰接，V形的顶点处与车身连接板1的中点之间，通过空心球头副及连接件连接。在与车桥纵向中心面对称的位置，设有同样的转动副结构，起加强连接和限制车桥3与限位中心架6相对摆动的作用。

所述连接板上用于与纵臂2和减震弹簧4固连的螺丝孔平行，且均与车桥3的中轴线平行。

所述与V形开口的端部铰接的销轴的轴线低于与纵臂2和减震弹簧4固连在车桥3上的螺丝孔的轴线，且与车桥3的中轴线平行。

所述空心球头副及其连接件包括：空心球头拉杆5和球形销轴，所述空心球头拉杆5固连在限位中心架6前端，空心球头拉杆5上开有球形孔，所述球形销轴固连在车身连接板1上，球形销轴上设置有与球形孔旋转配合的球形体。限位中心架6前端采用空心球头副及其连接件与车身连接板1的中点连接，以保证限位中心架6可以上下左右摆动。

参考图4，是根据图2结构，为了进行运动分析而简化后的点线结构原理图，杆件简化为固定长度的线段，球面副或销轴连接处简化为点，车桥3以位于上部的EF线段和位于下部且与EF线平行的MN线段表示，EF和MN之间用中垂线CD连接， EF与车身连接板1之间的纵臂2用AE和BF表示，呈V形的限位中心架6用线段OM和ON表示，EF、MN、CD三者间位置关系保持固定不变。

由图4可以看出，简化后的点线结构中，在简化车身连接板1(AOB)固定不动的情况下，由于线段长度固定不变，即各部件均为刚性结构，车桥3仍然可以实现平行于车身1的跳动和不平行于车身1的倾斜。当车桥3平行于车身1时，即AB//EF，此时CD⊥AB，则平面OCD⊥AB，从垂直于平面OCD的视角看去，空间多连杆结构的投影为△OCD，此时CD（车桥3）可以实现以O点为中心的旋转运动，由于点A、O、B均为球面副，因此在空间上看来，则能够满足所有部件均绕直线AOB旋转的功能，车桥3也就实现了相对于车身的跳动。当车桥3不平行于车身1时，即为图4所示状态，AB和EF异面，MN//EF，AB和MN异面，△OMN和AB异面，由于O点为球面副，能满足△OMN和AB异面的要求，AE和BF异面，此时只有A、B、E、F四点均采用球面副，才能满足AB和EF异面、AB和MN异面的功能需求。综上所述，只有在点O、A、B、E、F均采用球面副，才能同时满足AB和EF平行与异面的复杂运动需求。

结合图4对M、N两球面副进行分析：在△OMN中，由于三角形的稳定性，直线OM和直线ON相对于直线MN均不会在平面OMN内发生转动，△OMN只有相对于直线MN的旋转运动，点M、N采用球面副也只实现其转动的功能，多余的自由度仍然被约束。因此，点M、N可以采用球面副也可以采用转动副。在本发明中，选择其中一种连接方式作为说明。

如图2所示，依据图4结构原理图的分析，同理可以推断出，减震弹簧4两端也只能采用球面副的连接方式，连接车桥3和车身连接板1。

如图8所示，车桥3与车身连接板1异面且向上摆动幅度大，此时纵臂2、减震弹簧4、限位中心架6等连接部件均为刚性连接，能够完全满足车桥3的复杂工况需求而达到稳定。

本发明无横向推力杆非独立悬架结构可以减少存在的多余约束，由于限位中心架的限位作用使得车桥在发生跳动时，车桥相对车身不产生横向位移，同时使得车桥在发生倾斜时，限位中心架限制车桥产生横向位移；由于纵臂和减震弹簧的两端都采用四个球头结构连接车桥和车架，使得车桥无论在跳动还是倾斜时，都能具有较强的灵活性，避免了零部件受到扭力作用而损坏，消除了由于结构导致的额外的形变和应力，提高了结构的可靠性，延长了零部件的使用寿命，减少了材料的消耗。本发明的无横向推力杆非独立悬架结构应对复杂路况时车身灵活轻便，避免轮胎内倾和外倾，减小轮胎与地面的异常摩擦；无横向推力杆非独立悬架结构能将车轮对地面的附着力最大化，提升了车辆在不平路面的加速性能、制动性能和通过性能。设计构思新颖，设计科学，具有巨大的经济效益和广泛的市场前景，值得推广使用。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“长度”、“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，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。

Claims (4)

1.无横向推力杆非独立悬架的结构，包括：车身连接板（1）、纵臂（2）、车桥（3）、减震弹簧（4）、限位中心架（6）；所述车桥（3）设定为驱动型车桥或者是从动车桥；驱动型车桥（3）的中部有动力输入轴，车桥（3）的两端为动力输出半轴，沿车桥（3）的中部纵立面向两端延伸，依次呈对称状设置有销轴和连接板，所述连接板上，分别设置有用于与纵臂（2）和减震弹簧（4）固连的螺丝孔；其特征在于：

所述纵臂（2）有呈对称状分布的两根，各纵臂（2）的两端均设置有球头连接件（7），其中一端的球头连接件通过螺栓旋接在所述连接板上，另一端球头连接件通过螺栓旋接在车身连接板上；所述限位中心架（6）呈V形开口状，V形开口处两端部通过螺栓分别与所述销轴铰接，V形的顶点处与车身连接板（1）的中点之间，通过空心球头副及连接件连接。

2.如权利要求1所述无横向推力杆非独立悬架的结构，其特征在于：所述连接板上用于与纵臂（2）和减震弹簧（4）固连的螺丝孔平行，且均与车桥（3）的中轴线平行。

3.如权利要求1所述无横向推力杆非独立悬架的结构，其特征在于：所述与V形开口的端部铰接的销轴的轴线低于与纵臂（2）和减震弹簧（4）固连在车桥上的螺丝孔的轴线，且与车桥（3）的中轴线平行。

4.如权利要求1所述无横向推力杆非独立悬架的结构，其特征在于：所述空心球头副及其连接件包括：空心球头拉杆（5）和球形销轴，所述空心球头拉杆（5）固连在限位中心架（6）前端，空心球头拉杆（5）上开有球形孔，所述球形销轴固连在车身连接板（1）上，球形销轴上设置有与所述球形孔旋转配合的球形体。

Images