專利名稱：非轉(zhuǎn)向輪雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車機(jī)構(gòu)，更具體地說(shuō)，它涉及一種采用不產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)向的非轉(zhuǎn)向輪雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高，汽車得到越來(lái)越廣泛的使用，同時(shí)人們對(duì)汽車的要求也越來(lái)越高，汽車發(fā)展向舒適化和輕量化方向發(fā)展。傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)形式為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，近年來(lái)，電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車發(fā)展迅速，現(xiàn)有汽車動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)方案包括串聯(lián)式、并聯(lián)式以及混聯(lián)式，它們?cè)诳刂撇呗?、排放、用途、整車布置、價(jià)格以及原動(dòng)機(jī)選擇等方面各有利弊。四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車可用四個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的電驅(qū)動(dòng)輪模塊直接驅(qū)動(dòng)各車輪，但二輪轉(zhuǎn)向的四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車中，仍有二個(gè)非轉(zhuǎn)向輪需要相對(duì)于車架保持一定的車輪定位關(guān)系，當(dāng)非轉(zhuǎn)向輪采用獨(dú)立懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)通過(guò)合理的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)保證這種相對(duì)定位關(guān)系，對(duì)于常用的雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，可通過(guò)附加一根兩端分別鉸接于轉(zhuǎn)向節(jié)和車架的雙球鉸拉桿來(lái)構(gòu)成非轉(zhuǎn)向輪雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)這種車輪定位關(guān)系，此時(shí)，上述雙球鉸拉桿的鉸接點(diǎn)位置將直接影響車輪相對(duì)車架的定位關(guān)系，鉸接點(diǎn)位置選擇不當(dāng)時(shí)，車輛行駛過(guò)程中車輪的上下跳動(dòng)將使桿件產(chǎn)生不需要的運(yùn)動(dòng)。比如，使非轉(zhuǎn)向輪產(chǎn)生不需要的附加轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)和前束變化，加劇輪胎磨損。理論上，通過(guò)試湊或借助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析，總可以找出滿足實(shí)用要求的機(jī)構(gòu)，但這樣的設(shè)計(jì)有很大的盲目性，既費(fèi)時(shí)又不易得到好的結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可完全消除由于車輪上下跳動(dòng)引發(fā)的附加轉(zhuǎn)向或使這種附加轉(zhuǎn)向足夠微小，且機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作簡(jiǎn)便的一種非轉(zhuǎn)向輪雙橫臂導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明它包括車架、上橫臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、下橫臂、雙球鉸拉桿、節(jié)臂、車軸及車輪，其中上橫臂的一端用固定鉸銷軸aa與車架鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)于B點(diǎn)，自B點(diǎn)向鉸銷軸線aa引垂線，交垂足于A點(diǎn)，AB即為上橫臂的桿長(zhǎng)；轉(zhuǎn)向節(jié)的上端與上橫臂用球鉸鉸接于B點(diǎn)，下端與下橫臂用球鉸鉸接于C點(diǎn)，BC即為轉(zhuǎn)向節(jié)的桿長(zhǎng)；下橫臂的一端用固定鉸銷軸d-d與車架鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)于C點(diǎn)，自C點(diǎn)向鉸銷軸線dd引垂線，交垂足于D點(diǎn)，CD即為下橫臂的桿長(zhǎng)；雙球鉸拉桿一端用球鉸與固定鉸銷軸aa鉸接于A′點(diǎn)，另一端用球鉸與節(jié)臂鉸接B′點(diǎn)；節(jié)臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相固聯(lián)，或者制作成一個(gè)構(gòu)件，而且雙球鉸拉桿其鉸接點(diǎn)的位置應(yīng)滿足以下幾何關(guān)系aa//dd、AB＝A′B′、AA′＝BB′；支承車輪的車軸固聯(lián)于轉(zhuǎn)向節(jié)上，并且車輪相對(duì)車架上下跳動(dòng)時(shí)，雙球鉸拉桿的約束將始終不引發(fā)車輪附加轉(zhuǎn)向。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可完全消除由于車輪上下跳動(dòng)引發(fā)的附加轉(zhuǎn)向或使這種附加轉(zhuǎn)向足夠微小，且機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與制作簡(jiǎn)便。將本發(fā)明的技術(shù)特征應(yīng)用于四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，便于使前后輪采用完全相同的獨(dú)立懸架-電動(dòng)輪模塊化結(jié)構(gòu)，從而大幅度減少關(guān)鍵零部件種類，降低批量化制造成本。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
本發(fā)明它包括車架0、上橫臂1、轉(zhuǎn)向節(jié)2、下橫臂3、雙球鉸拉桿4、節(jié)臂5、車軸6及車輪7，其中上橫臂1的一端用固定鉸銷軸aa與車架0鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)2于B點(diǎn)，自B點(diǎn)向鉸銷軸線aa引垂線，交垂足于A點(diǎn)，AB即為上橫臂1的桿長(zhǎng)；轉(zhuǎn)向節(jié)2的上端與上橫臂1用球鉸鉸接于B點(diǎn)，下端與下橫臂3用球鉸鉸接于C點(diǎn)，BC即為轉(zhuǎn)向節(jié)2的桿長(zhǎng)；下橫臂3的一端用固定鉸銷軸d-d與車架0鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)2于C點(diǎn)，自C點(diǎn)向鉸銷軸線dd引垂線，交垂足于D點(diǎn)，CD即為下橫臂3的桿長(zhǎng)；雙球鉸拉桿4一端用球鉸與固定鉸銷軸aa鉸接于A′點(diǎn)，另一端用球鉸與節(jié)臂5鉸接B′點(diǎn)；節(jié)臂5與轉(zhuǎn)向節(jié)2相固聯(lián)，或者制作成一個(gè)構(gòu)件，而且雙球鉸拉桿4其鉸接點(diǎn)的位置應(yīng)滿足以下幾何關(guān)系aa//dd、AB＝A′B′、AA′＝BB′；支承車輪7的車軸6固聯(lián)于轉(zhuǎn)向節(jié)2上，并且車輪7相對(duì)車架0上下跳動(dòng)時(shí)，雙球鉸拉桿4的約束將始終不引發(fā)車輪7附加轉(zhuǎn)向。
具體實(shí)施例方式四輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，可用四個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的電驅(qū)動(dòng)輪模塊直接驅(qū)動(dòng)各車輪，其中雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向節(jié)2被一根雙球鉸拉桿4所約束，使其不發(fā)生繞轉(zhuǎn)向節(jié)2兩端球鉸中心連線的轉(zhuǎn)動(dòng)，雙球鉸拉桿4兩端分別鉸接于上述轉(zhuǎn)向節(jié)2和車架0，其鉸接特點(diǎn)是與車架0相鉸接的一端的球鉸中心應(yīng)位于上橫臂1支承于車架0的固定鉸銷軸線或其延長(zhǎng)線上，與轉(zhuǎn)向節(jié)2相鉸接的球鉸，其鉸接點(diǎn)位置應(yīng)滿足或近似滿足以下的幾何關(guān)系aa//dd、AB＝A′B′、AA′＝BB′。這樣，車輪7相對(duì)車架0的上下跳動(dòng)將不會(huì)引起轉(zhuǎn)向節(jié)2的附加轉(zhuǎn)動(dòng)或產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)動(dòng)足夠微小。通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的視窗式雙橫臂導(dǎo)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì)軟件，可見(jiàn)其前束變化為零，表明車輪上下跳動(dòng)產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)向得到完全消除。實(shí)際機(jī)構(gòu)中，總會(huì)存在各種設(shè)計(jì)與制造誤差，但分析表明只要其固定鉸銷軸線aa與dd滿足相互平行或近似平行，且雙球鉸拉桿4的球鉸A′的球心位于固定鉸銷軸線aa之上，則很容易通過(guò)上述軟件的應(yīng)用，尋找到合適的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，使上述車輪附加轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)足夠微小。
權(quán)利要求
1.一種非轉(zhuǎn)向輪雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，它包括車架(0)、上橫臂(1)、轉(zhuǎn)向節(jié)(2)、下橫臂(3)、雙球鉸拉桿(4)、節(jié)臂(5)、車軸(6)及車輪(7)，其特征在于，所述的上橫臂(1)的一端用固定鉸銷軸aa與車架(0)鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)(2)于B點(diǎn)，自B點(diǎn)向鉸銷軸線aa引垂線，交垂足于A點(diǎn)，AB即為上橫臂(1)的桿長(zhǎng)；轉(zhuǎn)向節(jié)(2)的上端與上橫臂(1)用球鉸鉸接于B點(diǎn)，下端與下橫臂(3)用球鉸鉸接于C點(diǎn)，BC即為轉(zhuǎn)向節(jié)(2)的桿長(zhǎng)；下橫臂(3)的一端用固定鉸銷軸d-d與車架(0)鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)(2)于C點(diǎn)，自C點(diǎn)向鉸銷軸線dd引垂線，交垂足子D點(diǎn)，CD即為下橫臂(3)的桿長(zhǎng)；雙球鉸拉桿(4)一端用球鉸與固定鉸銷軸aa鉸接于A′點(diǎn)，另一端用球鉸與節(jié)臂(5)鉸接B′點(diǎn)；節(jié)臂(5)與轉(zhuǎn)向節(jié)(2)相固聯(lián)，或者制作成一個(gè)構(gòu)件；支承車輪(7)的車軸(6)固聯(lián)于轉(zhuǎn)向節(jié)(2)上，并且車輪(7)相對(duì)車架(0)上下跳動(dòng)時(shí)，雙球鉸拉桿(4)的約束將始終不引發(fā)車輪(7)附加轉(zhuǎn)向。
2.如權(quán)利要求1所述的非轉(zhuǎn)向輪雙橫臂懸架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述的雙球鉸拉桿(4)其鉸接點(diǎn)的位置應(yīng)滿足以下幾何關(guān)系aa∥dd、AB＝A′B′、AA′＝BB′。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種非轉(zhuǎn)向輪雙橫臂導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，旨在提供一種可使車輪上下跳動(dòng)產(chǎn)生的附加轉(zhuǎn)向干涉完全消除。本發(fā)明它包括車架、上橫臂、轉(zhuǎn)向節(jié)及車輪等，其中上橫臂的一端用固定鉸銷軸與車架鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)；轉(zhuǎn)向節(jié)的上端與上橫臂用球鉸鉸接于B點(diǎn)，下端與下橫臂用球鉸鉸接于C點(diǎn)；下橫臂的一端用固定鉸銷軸與車架鉸接，另一端用球鉸鉸接轉(zhuǎn)向節(jié)于C點(diǎn)；雙球鉸拉桿一端用球鉸與固定鉸銷軸鉸接于A′點(diǎn)，另一端用球鉸與節(jié)臂鉸接B′點(diǎn)；節(jié)臂與轉(zhuǎn)向節(jié)相固聯(lián)，而且雙球鉸拉桿其鉸接點(diǎn)的位置應(yīng)滿足以下幾何關(guān)系aa//dd、AB＝A′B′、AA′＝BB′。
文檔編號(hào)B60G3/18GK1607110SQ200310107879
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2003年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月13日
發(fā)明者萬(wàn)鋼, 陳辛波, 卓桂榮, 余卓平 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心, 萬(wàn)鋼