專利名稱:一種保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架的制作方法
技術領域:
本發明涉及汽車懸架系統,特別涉及空間多連桿后獨立懸架系統,屬于汽車工程領域。
背景技術:
從機構學上來看,懸架與轉向系都是空間多連桿機構,它們的性能在很大程度上決定了 汽車的操縱穩定性和行駛平順性。懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間一切 傳力連接裝置的總稱,其功用主要有①緩和由路面不平引起的沖擊而導致的振動。有合適 的減振性能,使汽車的振動頻率較低,振動衰減快。保證汽車具有良好的行駛平順性以及乘 員承受的振動加速度不超過國際標準界限值。②能可靠地傳遞車輪與車身間的一切力和力矩, 零部件質量輕并有足夠的強度和壽命。③保證汽車有良好的操縱穩定性,有適當的抗側傾能 力,有良好的抗"點頭"和抗"仰頭"能力。④當車輪跳動時,能夠有利于減輕輪胎的磨損。 ⑤導向機構應使車輪外傾角、主銷內傾角和后傾角等車輪的定位參數變化不大,車輪與導向 機構的運動協調,無擺振現象。轉向時保證汽車具有不足轉向特性。上述五條的具體內容請
參見劉惟信主編.汽車設計.北京清華大學出版社.2001年7月.過學迅,鄧亞東 主編.汽車設計.北京人民交通出版社.2005年8月.1Madhusudan Raghavan, Number and Dimensional Synthesis of Independent Suspension Mechanisms, Mechanism and Machine Theory, Vol. 31, No. 8, November, 1996, pp. 1141-1153.。
"高速、安全、環保、舒適"已成為二十一世紀汽車發展的必然趨勢。"高速和安全" 要求汽車有良好的操縱穩定性;"舒適"則要求汽車有良好的行駛平順性。雖然現代懸架結 構多種多樣,但是懸架一般都由彈性元件、阻尼元件以及導向裝置三個部分組成。其中,導 向裝置具有傳遞除垂直力以外其它力和全部力矩的作用,保證車輪按最佳軌跡相對于車身運 動。常見的導向裝置有斜置單臂式、單橫臂式、雙橫臂式、單縱臂式、雙縱臂式、燭式、 麥弗遜式以及多連桿式導向裝置。
目前,懸架在機械結構上大致可分為兩大類非獨立懸架和獨立懸架。隨著汽車速度的 不斷提高,非獨立懸架已不能滿足行駛平順性和操縱穩定性方面的要求。因此獨立懸架得到 了很大的發展。
獨立懸架的結構特點是兩側的車輪單獨地通過彈性懸架掛在車架(或車身)的下面。采 用獨立懸架時,車橋都做成斷開的。因此有以下優點①在懸架彈性元件一定的變形范圍內, 兩側車輪可以獨立運動,而互不影響,這樣在不平道路上行駛時可以減少車架和車身的振動, 而且有助于消除轉向輪不斷偏擺的不良現象。②減少了汽車非簧載質量(即不由彈簧支承的 質量)。在非獨立懸架情況下,整個車橋和車輪都屬于非簧載質量部分。在獨立懸架情況下,
對驅動橋而言,由于主減速器,差速器及其外殼都固定在車架上,成了簧載質量;對轉向橋而言,它僅具有轉向主銷和轉向節,而中部的整體梁不再存在。所以采用獨立懸架時,非簧 載質量包括車輪質量和懸架系統中的一部分零件的全部或部分質量,顯然比用非獨立懸架時 非簧載質量要小得多。在道路條件和車速相同時非簧載質量愈小,則懸架所受到的沖擊載荷 愈小。故采用獨立懸架可以提高汽車的平均行駛速度。③采用斷丌式車橋時,發動機總成的 位置便可以降低和前移使汽車重心下降,提高了汽車行駛穩定性。同時給予車輪較大的上下 運動空間,因而可以將懸架剛度設計得較小,使車身振動頻率降低,以改善行駛平順性。以 上優點使獨立懸架被廣泛地應用在現代汽車上,特別是轎車的轉向輪都普遍采用了獨立懸架。 獨立懸架多采用螺旋彈簧或扭桿彈簧作為彈性元件,鋼板彈簧和其它形式的彈簧用得較少。
而近二十年來發展起來的多連桿式懸架則不屬于以上三種,其車輪作空間運動,而不能 歸于以上任何一種。現階段雖然以麥弗遜式懸架和雙橫臂式懸架應用較為廣泛,但是多連桿 式懸架也獲得了設計者的青睞,現在已用在了許多豪華轎車上。參見Madhusudan Raghavan, Number and Dimensional Synthesis of Independent Suspension Mechanisms, Mechanism and Machine Theory, Vol. 31, No. 8, November, 1996, pp. 1141—1153.。
從理論上講,為了滿足運動學要求,使用三條連桿的懸架系統就足夠了。但三連桿懸架 或者為保證輪胎導向精度選用足夠大的連接剛度而使平順性惡化,或者為滿足平順性采用足 夠的連接彈性而使操縱性能惡化。因而,三連桿懸架系統很難既滿足平順性又能很好地滿足 操縱穩定性的要求,所以多連桿懸架得到了廣泛的應用。
五連桿懸架系統是由Daimler-Benz最先用在W201以及W124系列車型中,并最早命名為 多連桿懸架系統。參見P. A. Simionescu and D. Beale, Synthesis and Analysis of the Five-Link Rear Suspension System Used in Automobiles, Mechanism and Machine Theory, Vol. 37, No. 9, S印tember, 2002, pp. 815-832.。目前,已經有很多類型的高級轎車使 用了五連桿懸架系統;其基本結構形式如圖1所示,其中40、l,2,…,5j為車身上的點, A(z、l,2,…,5)為車輪上的點,彈簧-減振器系統(^(^通過<^點連接桿件455,通過q點連 接車身。因此,五連桿懸架轉向節的空間運動受到五條空間并聯的連桿的約束,外部受力則 由彈簧-減振器吸收。如W201 (Mercedes 190/190E)和W124 (200D/300E)、 BMW的后懸架 系統、Nisan 240Sxey Volvo 760 GLE等都采用了五連桿獨立懸架機構。盡管以上汽車開發 商開發出了五連桿懸架系統,但空間五連桿懸架系統的車輪定位參數對結構參數比較敏感。 這里,車輪的定位參數主要指車輪外傾角、主銷內傾角和后傾角、左右輪距以及前后軸距。 空間五連桿懸架在提高汽車操縱穩定性和平順性的同時并不能保證車輪定位參數不變,因而, 輪胎的磨損仍很嚴重,乘坐舒適性也受到了一定程度的影響。
雖然常規的懸架系統基本上能夠滿足上述懸架的五條功能要求,但在實際應用上,只要 當車輪跳動時,車輪的定位參數發生任何變化,都會導致輪胎的磨損和對車身的沖擊。而這 一點是目前幾乎所有懸架都共有的缺點。如何能夠保證車輪跳動時車輪的定位參數不會發生 變化是獨立懸架結構創新設計中的一個重點和難點。因此,發明人曾提出了一種可用于汽車懸架系統的豎向平移式空間多連桿前后獨立懸架, 以實現車輪的定位參數保持不變,參見Jing-Shan Zhao, Fu-lei Chu and Zhi-Jing Feng, Synthesis of Rectilinear Motion Generating Spatial Mechanism with Application to Automotive Suspension[J], ASME Journal of Mechanical Design, Vol. 130, No. 6, June 2008, pp. 065001/1-065001/8.趙景山,褚福磊.豎向平移式空間多連桿獨立懸架[P].中 國專利200610113114.2, 2007-2-28.。但由于結構中的連桿受到拉、彎、剪、扭的復雜載 荷,因此結構整體的強度和剛度較差。
發明內容
本發明的目的是提供一種具有良好強度和剛度的能保持車輪定位參數不變的多連桿后獨 立懸架,以實現在保持車輪定位參數不變的同時,連桿的承載主要為彎、剪形式的簡單載荷 或連桿具有有利于承受復雜載荷的結構形狀,從而使后懸架整體結構具有良好的強度和剛度。
本發明的目的是通過如下技術方案實現的
一種保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架,該多連桿后獨立懸架包括車身或車架 1,上層前搖臂3,上層前擺臂4,車輪軸承殼體6,上層后擺臂7和上層后搖臂9構件;在 所述的車輪軸承殼體6上設有上層左吊耳16和上層右吊耳17;所述的上層左吊耳16和上層 右吊耳17位于車輪軸承殼體6上中間平板19的同側,上層左吊耳16和上層右吊耳17所在 的兩平面相交,上層左吊耳16和上層右吊耳17所在的兩平面與車輪軸承殼體6分別相交且 兩條交線相互平行;所述的車身或車架1和上層前搖臂3通過轉動副^連接,上層前搖臂3 和上層前擺臂4通過轉動副B連接,上層前擺臂4和車輪軸承殼體6通過轉動副C連接,車 輪軸承殼體6和上層后擺臂7通過轉動副i)連接,上層后擺臂7和上層后搖臂9通過轉動副i 連接,上層后搖臂9和車身或車架1通過轉動副F連接;運動鏈^^C和運動鏈i^D均為平 面運動鏈,所述的運動鏈^萬C的三個轉動副轉動副^ 、轉動副B和轉動副C的軸線互相 平行且都垂直于轉動副^、轉動副S和轉動副C決定的平面」5C,所述的運動鏈F五Z)的三 個轉動副轉動副F、轉動副E和轉動副D的軸線互相平行且都垂直于轉動副F、轉動副£和 轉動副D決定的平面F五D;所述的平面」5C與平面F五i)之間的夾角與所述的上層左吊耳16 和上層右吊耳17所在的兩平面之間的夾角相等,其特征在于該多連桿后獨立懸架還包括下 層前搖臂2,下層前擺臂5,下層后擺臂8和下層后搖臂10構件;在所述的車輪軸承殼體6 下部設有下層左吊20和下層右吊耳18;所述的下層左吊耳20和下層右吊耳18位于車輪軸 承殼體6上中間平板19的同側,下層左吊耳20和下層右吊耳18所在的兩平面相交,下層左 吊耳20和下層右吊耳18所在的兩平面與車輪軸承殼體6分別相交且兩條交線相互平行;所 述的下層左吊耳20和下層右吊耳18各自的鉸接中心點的距離,等于上層左側吊耳16和上層 右側吊耳17各自的鉸接中心點的距離;所述的車身或車架1和下層前搖臂2通過轉動副^'連 接,下層前搖臂2和下層前擺臂5通過轉動副"連接,下層前擺臂5和車輪軸承殼體6通過 轉動副C'連接,車輪軸承殼體6和下層后擺臂8通過轉動副iT連接,下層后擺臂8和下層后 搖臂10通過轉動副£'連接,下層后搖臂10和車身或車架1通過轉動副F'連接;運動鏈^'5'C'和運動鏈,五'D'均為平面i ^ 運動鏈,所述的運動鏈J'5'C'的三個轉動副轉動副j'、轉動副 6'和轉動副C'的軸線互相平行且都垂直于轉動副、轉動副S'和轉動副C'決定的平面 ,5'C',所述的運動鏈的三個轉動副轉動副,、轉動副和轉動副D'的軸線互相平
行且都垂直于轉動副F'、轉動副五'和轉動副zr決定的平面F'五'zr;所述的平面,fi'c'與平
面F冗'Zr之間的夾角與所述的下層左吊耳20和下層右吊耳18所在的兩平面之間的夾角相等。
在上述技術方案的基礎上,為了提高懸架的構型穩定性和荷載能力,其優選技術方案是:
所述的上層左吊耳16和上層右吊耳17所在的平面相互垂直,且所述的下層左吊耳20和下 層右吊耳18所在的平面相互垂直。
本發明的又一優選方案是所述的上層左吊耳16、上層右吊耳17、下層左吊耳20或下 層右吊耳18所在的平面與中間平板19的夾角相同,均為135° ;所述的轉動副^和轉動副F 的軸線互相垂直,兩軸線的交點與轉動副^和轉動副F構成一等腰直角三角形;所述的轉動 副^'和轉動副F'的軸線互相垂直,兩軸線的交點與轉動副^'和轉動副F'構成一等腰直角三 角形。
本發明的另一技術方案是所述的上層前搖臂3、上層后搖臂9、下層前搖臂2和下層 后搖臂10均為鉸接點不在輪心的偏心輪結構,所述的偏心輪結構由第一圓盤11、第二圓盤 12和設置在兩圓盤之間的中間圓柱體13組成。
本發明與現有技術相比,具有以下優點及突出性效果本發明由于采用了在車身或車架
上設有上下兩層左右鉸接點、上下兩層前搖臂、上下兩層前擺臂、上下兩層后搖臂、上下兩 層后擺臂以及在車輪軸承殼體上設有上下兩層左右吊耳的結構,這種按上下兩層布置的結構 體系可以有效地降低單層搖臂和擺臂所要承受的載荷,而且這種按上下兩層布置的結構體系 可以使得擺臂主要提供垂直于擺臂和吊耳接觸面的法向力,反過來也即擺臂主要承受彎、剪 載荷,從而可以顯著地降低擺臂承載的復雜程度,因此可以提高后懸架整體結構的強度和剛 度。同時,由于各搖臂均采用鉸接點不在輪心的偏心輪結構,提高了搖臂的抗彎和抗扭能力,
也更有利于后懸架整體結構強度和剛度的提高;在實現保持車輪定位參數不變的同時,連桿 的承載主要為彎、剪形式的簡單載荷或連桿具有有利于承受復雜載荷的結構形狀,從而使后 懸架整體結構具有良好的強度和剛度。
圖1是本發明提供的具有良好強度和剛度的能保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸
架的結構示意圖。
圖2是本發明提供的多連桿后獨立懸架的搖臂的結構示意圖。
圖3是本發明提供的多連桿后獨立懸架的擺臂的結構示意圖。
圖4是本發明提供的多連桿后獨立懸架的車輪軸承殼體的結構示意圖。
圖5是本發明提供的車架或車身、搖臂、擺臂及車輪軸承殼體的運動等效結構圖。
圖6是本發明提供的車架或車身、搖臂、擺臂及車輪軸承殼體的運動等效結構圖運動的
水平位置和下極限位置。圖7是本發明提供的多連桿后獨立懸架俯視圖。
圖中l-車架或車身;2-下層前搖臂;3-上層前搖臂;4-上層前擺臂;5-下層前擺臂;
6-車輪軸承殼體;7-上層后擺臂;8-下層后擺臂;9-上層后搖臂;10-下層后搖臂;ll.-第一
圓盤;12-第二圓盤;13-中間圓柱體;14-連桿大頭端;15-連桿小頭端;16-上層左吊耳;17-
上層右吊耳;18-下層右吊耳;19-中間平板;20-下層左吊耳。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的結構、原理及具體實施方式
作進一歩的說明。
圖1是本發明提供的能保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架的結構簡圖;該多連 桿后獨立懸架系統主要包括車身或車架1、下層前搖臂2、上層前搖臂3、上層前擺臂4、下 層前擺臂5、車輪軸承殼體6、上層后擺臂7、下層后擺臂8、上層后搖臂9、下層后搖臂IO 以及十二個轉動副」、S、 C、 "、 £、 F、爿'、B'、 C'、 D'、 F與F'。圖2是搖臂的結 構示意圖;搖臂為鉸接點不在輪心的偏心輪結構,搖臂是由位于其兩端的兩個直徑較大的第 一圓盤11和第二圓盤12以及中間的一個直徑較小的中間圓柱體13組成。圖3是擺臂的結構 示意圖;擺臂為連桿結構,連桿的大頭端14的中間通孔套在搖臂的中間圓柱體13上,連桿 的小頭端15通過吊耳與車輪軸承殼體6鉸接。圖4是車輪軸承殼體的結構簡圖;所述的車輪 軸承殼體6設有上層左吊耳16、上層右吊耳17、下層左吊耳20和下層右吊耳18,所述的上 層左吊耳16、上層右吊耳17、下層左吊耳20和下層右吊耳18均位于車輪軸承殼體6的中間 平板19的同側方向,上層左吊耳16和上層右吊耳17所在的兩平面相交且與中間平板19交 于兩條相互平行的交線,下層左吊耳20和下層右吊耳18所在的兩平面相交且與中間平板19 交于兩條相互平行的交線,上層左吊耳16與下層左吊耳20所在的平面共面,上層右吊耳17 與下層右吊耳18所在的平面共面。所述的上層左吊耳16和上層右吊耳17分別通過運動鏈 JSC和F五D與車身或車架1相連接,所述的下層左吊耳20和下層右吊耳18分別通過運動 鏈^4力'C'和F'五'D'與車身或車架1相連接,這四條運動鏈均為平面i^i 運動鏈。所述的運動 鏈^4BC的三個轉動副^、 B和C的軸線互相平行且都垂直于直線^萬和BC決定的平面;所 述的運動鏈F五D的三個轉動副F 、 E和D的軸線互相平行且都垂直于直線i巧和五D決定的 平面;所述的運動鏈』'B'C'的三個轉動副J' 、 B'和C'的軸線互相平行且都垂直于直線,萬'和 ^C'決定的平面;所述的運動鏈,FZ)'的三個轉動副F'、五'和D'的軸線互相平行且都垂直 于直線F冗'和決定的平面;所述的直線和直線BC決定的平面與直線F五和直線££) 決定的平面之間的夾角,與所述的上層左吊耳16和上層右吊耳17所在的兩平面之間的夾角 相等;所述的直線乂5'和直線萬'C'決定的平面與直線和直線決定的平面之間的夾 角,與所述的下層左吊耳20和下層右吊耳18所在的兩平面之間的夾角相等。
在上述技術方案的基礎上,為了提高懸架的構型穩定性和荷載能力,其優選技術方案是: 所述的上層左吊耳16和上層右吊耳17所在的平面相互垂直,且所述的下層左吊耳20和下 層右吊耳18所在的平面相互垂直。所述的上層左吊耳16、上層右吊耳17、下層左吊耳20或下層右吊耳18所在的平面與中間平板19的夾角相同,均為135° ;所述的轉動副J和轉動 副F的軸線互相垂直,兩軸線的交點與轉動副^和轉動副F構成一等腰直角三角形;所述的 轉動副和轉動副,的軸線互相垂直,兩軸線的交點與轉動副和轉動副F'構成一等腰直 角三角形。
本發明的車身或車架l、搖臂、擺臂以及車輪軸承殼體6,從運動等效的角度來講,等效 于如圖5所示的曲柄滑塊機構。其中O點表示車身或車架1上的鉸鏈,OP代表搖臂,g點 表示車輪軸承殼體6的吊耳上的鉸鏈,戶0代表擺臂,滑塊代表車輪軸承殼體6。設計O尸與尸g 能水平交疊共線,則車輪軸承殼體相對于水平位置上下能移動的最大距離相同,記為/z.由于 車輪軸承殼體上下運動的極限位置都為(9/>與/>g展開共線,所以有 /z2 =(0尸+尸0)2 —(戶G —O尸)2 =4<9P.Pg,即/ 2 =4(9尸.尸2,如圖6所示。以OP + i^的長 度最小為準,則可根據所需懸架上下跳動的范圍/2及0尸=戶2 =力/2來確定0尸和尸2的長度。
本發明車身或車架1上的上層左鉸接點與上層右鉸接點的水平距離由上層前搖臂3的尺 寸、上層前擺臂4的尺寸、上層后搖臂9的尺寸、上層后擺臂7的尺寸以及上層左吊耳16的 鉸接中心和上層右吊耳17的鉸接中心之間的距離所決定。如圖7所示,記/、 J分別為上層 左吊耳16、上層右吊耳17的鉸接中心,《、丄分別為車身或車架1上的上層左鉸接點和上 層右鉸接點,當Z/與《i:共面時,記/《與J丄相交于點/Z.由車輪軸承殼體6的設計尺寸可得 H/的長度;按照結構的設計方案,Z/與《丄共面時,曲柄與搖桿交疊共線,于是可得/《的 長度為搖桿與曲柄的長度之差;按照結構設計的優化方案,Z//^L = Z/a《=45° , ZLffiC = 9(r,于是便可得/^ = 2乂(/// + /《)><(^45°。車身或車架1上的下層左鉸接點與 下層右鉸接點的水平距離由下層前搖臂2的尺寸、下層前擺臂5的尺寸、下層后搖臂10的尺 寸、下層后擺臂8的尺寸以及下層左吊耳20的鉸接中心和下層右吊耳18的鉸接中心之間的 距離所決定。設計時,使上層左吊耳16和下層左吊耳20豎直共面,上層右吊耳17和下層右 吊耳18豎直共面,因此,車身或車架1上的下層左鉸接點與下層右鉸接點的水平距離等于車 身或車架1上的上層左鉸接點與上層右鉸接點的水平距離。
車身或車架1上下兩層左鉸接點的豎直距離與車輪軸承殼體6上下兩層左吊耳鉸接中心 的豎直距離相等;車身或車架1上下兩層右鉸接點的豎直距離與車輪軸承殼體6上下兩層右 吊耳鉸接中心的豎直距離相等。
如圖7所示,記上層前擺臂4對上層左吊耳16的法向力為i^,上層后擺臂7對上層右 吊耳17的法向力為W3 ,下層前擺臂5對下層左吊耳20的法向力為iV,,下層后擺臂8對下層 右吊耳18的法向力為M。記/'、 J'分別為下層左吊耳20、下層右吊耳18的鉸接中心,X'、 丄'分別為車身或車架l上的下層左鉸接點和下層右鉸接點,建立右手空間直角坐標系o-x^, 原點位于車輪軸承殼體6中間通孔的中心,x軸方向垂直于車輪軸承殼體6上的中間平板19 指向車身外側,y軸方向指向車身前側。考慮上層兩吊耳關于平面o-xz對稱,下層吊耳關于 平面o-xz對稱,上下兩層的左側吊耳共面,上下兩層的右側吊耳共面,則每個擺臂對車輪軸承殼體提供的繞z軸的轉矩約束均為M- 。寫出四個吊耳鉸接中心點的坐標分別為 /'(x, 乂 z,), /(x2 y2 z2), j(x3少3 z3), j'(x4 }4 z4)。由于車輛豎直方向上的力 由彈簧承受,所以由車輪軸承殼體6傳遞給四條運動鏈的載荷有5個,分別是x方向的外力 《,y方向的外力《,繞;c軸的轉矩7kC,繞y軸的轉矩M;:和繞z軸的轉矩il^。記下層左 右兩吊耳的夾角為",,上層左右兩吊耳的夾角為"2,則根據靜力平衡條件有
<formula>formula see original document page 10</formula>
只要det(j)^0,就可以獲得一組唯一的解7V。進一歩考慮車輪軸承殼體6的上層吊耳 和下層吊耳關于平面o-x少對稱,則可設四個吊耳鉸接中心點的坐標分別為/'(" v -w), /(k v w), /(w _v w)禾口j'(w —v _w),從而有det(v4) = 16w2 sina' sin"2 因為w* 0 ,所以只要在設計中避免,"2 = 0禾na,,a2 = ;r ,就可保證det* 0 ,從而得
到唯一解iV :
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易得 解得
det(+16w2 #0
F;-e+丄(M;:+M;)
一2^
如果設計時進一步令^ =",貝UM:--丄M;,而M:通常很小,因此M;'很小,所以擺臂
4
對車輪軸承殼體主要提供的是四個法向力M, 7V2, A^和iV4。根據作用力和反作用力的關系,
1可知擺臂主要受作用在其和吊耳接觸面上的法向力,因而擺臂主要受彎、剪載荷,這相比于 只有上面一層的懸架結構而言,顯著降低了連桿承載的復雜程度,使得連桿由原來承受復雜 的拉、彎、扭、剪載荷變為主要承受彎、剪載荷,從而可以使后懸架整體結構具有更好的剛 度和強度。
由于搖臂不可避免地受到彎、剪、扭的復雜載荷,因此將搖臂設計為偏心輪結構,使其 具有有利于承受復雜載荷的結構形狀,這也進一步提高了后懸架整體結構的剛度和強度。
權利要求
1. 一種保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架,該多連桿后獨立懸架包括車身或車架(1),上層前搖臂(3),上層前擺臂(4),車輪軸承殼體(6),上層后擺臂(7)和上層后搖臂(9)構件;在所述的車輪軸承殼體(6)上設有上層左吊耳(16)和上層右吊耳(17);所述的上層左吊耳(16)和上層右吊耳(17)位于車輪軸承殼體(6)上中間平板(19)的同側,上層左吊耳(16)和上層右吊耳(17)所在的兩平面相交,上層左吊耳(16)和上層右吊耳(17)所在的兩平面與車輪軸承殼體(6)分別相交且兩條交線相互平行;所述的車身或車架(1)和上層前搖臂(3)通過轉動副A連接,上層前搖臂(3)和上層前擺臂(4)通過轉動副B連接,上層前擺臂(4)和車輪軸承殼體(6)通過轉動副C連接,車輪軸承殼體(6)和上層后擺臂(7)通過轉動副D連接,上層后擺臂(7)和上層后搖臂(9)通過轉動副E連接,上層后搖臂(9)和車身或車架(1)通過轉動副F連接;運動鏈ABC和運動鏈FED均為平面RRR運動鏈,所述的運動鏈ABC的三個轉動副轉動副A、轉動副B和轉動副C的軸線互相平行且都垂直于轉動副A、轉動副B和轉動副C決定的平面ABC,所述的運動鏈FED的三個轉動副轉動副F、轉動副E和轉動副D的軸線互相平行且都垂直于轉動副F、轉動副E和轉動副D決定的平面FED;所述的平面ABC與平面FED之間的夾角與所述的上層左吊耳(16)和上層右吊耳(17)所在的兩平面之間的夾角相等,其特征在于該多連桿后獨立懸架還包括下層前搖臂(2),下層前擺臂(5),下層后擺臂(8)和下層后搖臂(10)構件;在所述的車輪軸承殼體(6)下部設有下層左吊耳(20)和下層右吊耳(18);所述的下層左吊耳(20)和下層右吊耳(18)位于車輪軸承殼體(6)上中間平板(19)的同側,下層左吊耳(20)和下層右吊耳(18)所在的兩平面相交,下層左吊耳(20)和下層右吊耳(18)所在的兩平面與車輪軸承殼體(6)分別相交且兩條交線相互平行;所述的下層左吊耳(20)和下層右吊耳(18)各自的鉸接中心點的距離,等于上層左側吊耳(16)和上層右側吊耳(17)各自的鉸接中心點的距離;所述的車身或車架(1)和下層前搖臂(2)通過轉動副A'連接,下層前搖臂(2)和下層前擺臂(5)通過轉動副B'連接,下層前擺臂(5)和車輪軸承殼體(6)通過轉動副C'連接,車輪軸承殼體(6)和下層后擺臂(8)通過轉動副D'連接,下層后擺臂(8)和下層后搖臂(10)通過轉動副E'連接,下層后搖臂(10)和車身或車架(1)通過轉動副F'連接;運動鏈A'B'C'和運動鏈F'E'D'均為平面RRR運動鏈,所述的運動鏈A'B'C'的三個轉動副轉動副A'、轉動副B'和轉動副C'的軸線互相平行且都垂直于轉動副A'、轉動副B'和轉動副C'決定的平面A'B'C',所述的運動鏈F'E'D'的三個轉動副轉動副F'、轉動副E'和轉動副D'的軸線互相平行且都垂直于轉動副F'、轉動副E'和轉動副D'決定的平面F'E'D';所述的平面A'B'C'與平面F'E'D'之間的夾角與所述的下層左吊耳(20)和下層右吊耳(18)所在的兩平面之間的夾角相等。
2. 按照權利要求1所述的能保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架,其特征在于所述的上層左吊耳(16)和上層右吊耳(17)所在的平面相互垂直,且所述的下層左吊耳(20)和下層右吊耳(18)所在的平面相互垂直。
3. 按照權利要求2所述的能保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架,其特征在于所述的上層左吊耳(16)、上層右吊耳(17)、下層左吊耳(20)或下層右吊耳(18)所在的 平面與中間平板(19)的夾角相同,均為135° ;所述的轉動副^和轉動副F的軸線互相垂直,兩軸線的交點與轉動副^和轉動副F構成一等腰直角三角形;所述的轉動副^'和轉動副F的軸線互相垂直,兩軸線的交點與轉動副乂和轉動副F'構成一等腰直角三角形。
4. 按照權利要求l所述的能保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架,其特征在于所述的上層前搖臂(3)、上層后搖臂(9)、下層前搖臂(2)和下層后搖臂(10)均為鉸接點 不在輪心的偏心輪結構,所述的偏心輪結構由第一圓盤(11)、第二圓盤(12)和設置在兩圓 盤之間的中間圓柱體(13)組成。
全文摘要
一種保持車輪定位參數不變的多連桿后獨立懸架,包括車身或車架、上下兩層前搖臂、上下兩層前擺臂、車輪軸承殼體、上下兩層后搖臂以及上下兩層后擺臂。車身或車架上布置有上下兩層鉸接點;上下層的同側鉸接點豎直共面。各搖臂均為鉸接點不在輪心的偏心輪結構。各擺臂均為連桿結構。車輪軸承殼體同側設有上下兩層左右吊耳;上下層的同側吊耳豎直共面;上下兩層吊耳關于過軸承孔中心的水平平面上下對稱。車身或車架、搖臂、擺臂和車輪軸承殼體之間均通過鉸鏈連接。本發明能在保持車輪定位參數不變的情況下,連桿的承載主要為彎、剪形式的簡單載荷或連桿具有有利于承受復雜載荷的結構形狀,從而使后懸架整體結構具有良好的強度和剛度。
文檔編號B60G3/18GK101474951SQ20091000109
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者馮之敬, 褚福磊, 盛 趙, 趙景山 申請人:清華大學