專利名稱：扭桿式汽車懸掛裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車懸掛裝置，特別是一種扭桿式汽車懸掛裝置。
技術(shù)背景目前汽車的懸掛系統(tǒng)主要有兩種 一種非獨(dú)立式懸掛，另一種獨(dú)立式 懸掛。獨(dú)立懸掛的車軸分成兩段，每只車輪用螺旋彈簧獨(dú)立地安裝在車架 下面，這樣當(dāng)一邊車輪發(fā)生跳動時(shí)，另一邊車輪不受波及，車身的震動大 為減少，汽車舒適性也得以很大的提升，尤其在高速路面行駛時(shí)，它還可 提高汽車的行駛穩(wěn)定性。不過，這種懸掛構(gòu)造較復(fù)雜，承載力小，還會連 帶使汽車的驅(qū)動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)變得復(fù)雜起來。目前大多數(shù)轎車的前后懸 掛都采用了獨(dú)立懸掛的形式，并已成為一種發(fā)展趨勢。獨(dú)立懸掛的結(jié)構(gòu)分有燭式、麥弗遜式、連桿式等多、中，在這些獨(dú)立懸 掛中的金屬彈簧有三種形式，分別是螺旋彈簧、鋼板彈簧和扭桿彈簧。螺 旋彈簧形似螺旋線而得名，具有重量小且占位置少的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)路面對輪子 的沖擊力傳來時(shí)，螺旋彈簧產(chǎn)生變形，吸收輪子的動能轉(zhuǎn)換為螺旋彈簧的 位能，從而緩和了地面的沖擊對車身的影響。鋼板彈簧的中部通過U型螺 栓固定在車橋上，兩端的巻耳用銷子鉸接在車架的支架上，通過鋼板彈簧 將車橋與車身連接起來，當(dāng)路面對輪子的沖擊力傳來時(shí)，鋼板產(chǎn)生變形，起到緩沖、減振的作用。扭桿彈簧一端與車架固定連接，另一端與懸架控 制臂連接，通過扭桿的扭轉(zhuǎn)變形達(dá)到緩沖作用。從截?cái)嗝嫔峡?，扭桿彈簧 有圓形、管形、矩形、疊片及組合式等。使用最多是圓形扭桿，它呈長桿 狀，兩端可以加工成花鍵、六角形等，以便將一端固定在車架，而另一端 通過控制臂固定在車輪上。扭桿用合金彈簧鋼做成，具有較高的彈性，既 可扭曲變形又可復(fù)原，實(shí)際上起到螺旋彈簧相同的作用，只不過表現(xiàn)形式 不一樣而已。汽車運(yùn)行時(shí)，車輪受地面凹凸的影響上下運(yùn)動，控制臂也會 隨之上升或下降。當(dāng)車輪向上時(shí)控制臂上升，使扭桿被迫扭轉(zhuǎn)變形，吸收沖擊能量。當(dāng)沖擊力減弱時(shí)，桿的自然還原能力能迅速恢復(fù)到它原來的位 置，使車輪回到地面，避免車架受到顛簸。因扭桿彈簧全部受剪應(yīng)力，使相同重量的圈狀彈簧可以吸收等重量鋼板2倍以上的能量。扭桿彈簧在汽車上的使用方式分為縱向裝置與橫向裝 置二種，其中以橫向裝置的使用為多數(shù)?？v向裝置的方式是以扭桿來替代 較占空間的片狀彈簧和圈狀彈簧，例如在Toyota Hiace、 Zace、 Surf車 型的前懸吊，就是以扭桿彈簧搭配雙A臂式懸吊系統(tǒng)。橫向裝置的扭桿除 了少數(shù)車型是用來替代圈狀彈簧之外，其它橫向裝置的扭桿都是用做平衡 左右車輪的受力，作為防傾平衡桿之用。目前的汽車懸掛裝置中，扭桿彈簧一般均安裝在汽車的前懸掛裝置 上，且前后彈性原件之間均是獨(dú)立的，互不影響，沒有任何聯(lián)系，如果汽 車前、后輪的振動方向相反，則汽車受到的沖擊會加大，車身會產(chǎn)生前起 后落的運(yùn)動，另外，當(dāng)四個(gè)車輪不在同一平面時(shí)或有一對角輪受力較大時(shí)， 則車架及車身骨架將受到一定的扭力，因此，現(xiàn)有的懸掛結(jié)構(gòu)存在，彈性 元件易損壞，車架及車身骨架易變形等問題，同時(shí)，也會造成貨物的損傷 或使乘坐者感到不舒適。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有汽車懸掛裝置存在的缺陷，提供一種使汽車 前、后懸掛裝置中的扭桿彈簧具有良好的整體彈性性能，且減震效果明顯 的扭桿式汽車懸掛裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種扭桿式汽車懸掛裝置，包括安裝在汽車前 懸掛上的前扭桿彈簧，其特征在于在汽車后懸掛上安裝有后扭桿彈簧，同 一側(cè)前、后兩扭桿彈簧的相對端通過連接機(jī)構(gòu)相互相連，并通過定位裝置 與車架相連。上述連接機(jī)構(gòu)為分別固定安裝在前、后扭桿彈簧相對端的齒輪，汽車 同一側(cè)的前、后兩扭桿彈簧上的齒輪相互嚙合。兩復(fù)位扭桿彈簧的一端與車架固定連接，另一端固定安裝有復(fù)位齒 輪，該復(fù)位齒輪與同一側(cè)前、后兩扭桿彈簧上兩相互嚙合的齒輪中的一個(gè)齒輪嚙合。上述汽車前、后懸掛為雙橫臂結(jié)構(gòu)時(shí)，前、后扭桿彈簧一端安裝在前、 后懸架控制臂的上或下端橫臂上，前、后兩復(fù)位扭桿彈簧的一端分別與前、 后懸架控制臂的下或上端橫臂相連，前、后兩復(fù)位扭桿彈簧的另一端與車 架固連。上述定位裝置為齒輪箱，相互嚙合的齒輪安裝在齒輪箱內(nèi)，齒輪箱與 車架固連。上述連接機(jī)構(gòu)為安裝在汽車同一側(cè)前、后兩扭桿彈簧之間的差動裝 置，定位裝置為差動裝置的殼體，該殼體與車架固連。上述差動裝置中相對的兩圓錐齒輪分別與前、后兩扭桿彈簧固連，與 上述兩圓錐齒輪相鄰的一圓錐齒輪與復(fù)位扭桿彈簧的一端固連，復(fù)位扭桿 彈簧的另一端與車架固連。上述汽車前、后懸掛為雙橫臂結(jié)構(gòu)時(shí)，前、后扭桿彈簧一端安裝在前、 后懸架控制臂的上或下端橫臂上，另一端分別與差動裝置中相對的兩圓錐 齒輪固連，前、后兩復(fù)位扭桿彈簧的一端分別與前、后懸架控制臂的下或 上端橫臂相連，另一端分別與車架固連。本發(fā)明的懸掛裝置，由于將同側(cè)前、后扭桿彈簧之間設(shè)置連接機(jī)構(gòu)， 既在兩扭桿彈簧端部安裝了齒輪，這樣就使同側(cè)前、后扭桿彈簧之間可產(chǎn) 生聯(lián)動，可有效改善汽車行駛過程中，在不平坦路面上的振動情況。如果 前輪受到向上的力時(shí)，通過與前輪相連的懸架控制臂將前輪的受力傳遞給 前扭桿彈簧，此時(shí)前扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形，通過安裝在其端部的與后扭桿彈 簧端部的相互嚙合的齒輪，帶動后扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形，其變形方向與前扭 桿彈簧的方向相反，通過與后扭桿彈簧相連的懸架控制臂，將受力傳遞給 后輪，這樣前、后輪受到的扭桿彈簧的作用力相反，達(dá)到緩沖的作用，大約可抵消l/2振幅，降低了車身的水平振動。如果前輪受到向下或后輪受 到向上或向下的力時(shí)，力的傳遞過程與前輪受到向上的力相同，通過前后 扭桿彈簧的作用，可使汽車達(dá)到緩沖的作用，大約可抵消l/2振幅。當(dāng)前、 后輪的振動方向相反、振幅相同，前、后扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形為零，整個(gè)車身的振動接近于零，此時(shí)，本發(fā)明的懸掛裝置的減振效果最好，汽車可保 持水平行駛狀態(tài)。當(dāng)四個(gè)車輪不在同一平面時(shí)，由于前、后扭桿彈簧的反 向作用力，使前、后輪受到相同的力，對角的車輪也就受到相同的力，所 以此時(shí)車架和車身骨架不會受到扭力，延長車輛的使用壽命。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2為本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3為本發(fā)明實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4為本發(fā)明附圖3的A向視圖； 附圖5為本發(fā)明齒輪結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖6為本發(fā)明實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖7為本發(fā)明實(shí)施例五的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖8為本發(fā)明實(shí)施例四中差動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一如圖1所示，前扭桿彈簧3的上端與汽車前懸架的控制臂1相連，前懸架的控制臂與車輪2連接，后扭桿彈簧11的下端與后懸架的控制臂12相連，左側(cè)和右側(cè)的前扭桿彈簧的下端和后扭桿彈簧的上端分別安裝有齒輪7、 8，上述同側(cè)前、后扭桿彈簧上的兩對齒輪相互嚙合。兩復(fù)位扭桿彈 簧5的上端與車架4固連，下端安裝有復(fù)位齒輪IO，該復(fù)位齒輪10與同 一側(cè)后扭桿彈簧上的齒輪8相互嚙合，上述左側(cè)和右側(cè)的三個(gè)扭桿彈簧分 別通過前扭桿彈簧軸承座6、后扭桿彈簧軸承座9、復(fù)位扭桿彈簧軸承座 13與車架相連。前、后扭桿彈簧的兩端可采用花鍵或鍵連接方式與懸架控 制臂及齒輪相連，這樣在前輪或后輪受力時(shí)，通過相互嚙合的兩對齒輪， 使同側(cè)的前、后扭桿彈簧之間的扭轉(zhuǎn)方向相反，可抵消前后輪的受力，減 小汽車的振動。復(fù)位扭桿彈簧5的作用是使前、后扭桿彈簧在扭轉(zhuǎn)變形后可迅速恢 復(fù)變形，以減小汽車的振動和振幅。為了減小汽車在剎車時(shí)的振幅，在相互嚙合的三個(gè)齒輪之間安裝有與剎車系統(tǒng)聯(lián)動的裝置，通過該聯(lián)動裝置可實(shí)現(xiàn)在踩剎車的同時(shí)，使相互嚙 合的三個(gè)齒輪不產(chǎn)生相對運(yùn)動。該裝置可采用現(xiàn)有的剎車裝置，如在三個(gè) 齒輪中的一個(gè)齒輪上安裝鉗式制動器或其他制動器。 實(shí)施例二在實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，為了防止相互嚙合的齒輪被各種雜質(zhì)污 染，影響其使用壽命，如圖2所示，將同側(cè)相互嚙合的三個(gè)齒輪放置在齒輪箱14中， 一方面改變齒輪的工作狀況，另一方面，齒輪箱14固定在車 架4上后，同側(cè)的三個(gè)扭桿彈簧通過齒輪箱的定位，可保證三個(gè)齒輪的相 互嚙合情況,并且省去了三對軸承座。同時(shí)為了使前、后扭桿彈簧在扭轉(zhuǎn) 變形后迅速恢復(fù)變形，安裝了兩個(gè)復(fù)位扭桿彈簧，即前復(fù)位扭桿彈簧5-1 和后復(fù)位扭桿彈簧5-2。 實(shí)施例三在實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，當(dāng)前、后懸架的控制臂為雙橫臂結(jié)構(gòu)時(shí)， 如圖3、 4所示，左右兩側(cè)的前扭桿彈簧3上端安裝在左右兩側(cè)的前懸架 控制臂1的上端橫臂1-1上，左右兩側(cè)的后扭桿彈簧11的下端安裝在左 右兩側(cè)的后懸架控制臂12的上端橫臂上，復(fù)位扭桿彈簧5由兩根前復(fù)位 扭桿彈簧5-1和兩根后復(fù)位扭桿彈簧5-2組成，前復(fù)位扭桿彈簧5-1上端 與前懸架的控制臂1的雙橫臂的下橫臂1-2相連，后復(fù)位扭桿彈簧5-2下 端與后懸架控制臂12的下橫臂相連，前復(fù)位扭桿彈簧的下端和后復(fù)位扭 桿彈簧的上端與車架4固連，這樣就可在前、后扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形后，通 過前、后復(fù)位扭桿彈簧的作用，使前、后控制臂迅速恢復(fù)原位。在上述三個(gè)實(shí)施例中，為了節(jié)約材料，可將齒輪制作成扇形，如圖5 所示。同側(cè)相互嚙合的齒輪，可根據(jù)其在空間的分布情況，進(jìn)行排列，如 排列為三角形或上下排列等。實(shí)施例四本實(shí)施例是在實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，將同側(cè)的三個(gè)齒輪由差動裝置 15代替，如圖6、 8所示，差動裝置采用目前汽車上使用的差動裝置，由 安裝在殼體15-1內(nèi)的相互嚙合的四個(gè)圓錐齒輪組成，差動裝置的殼體固 定在車架4上，作為定位使用。左右兩側(cè)的前扭桿彈簧3的下端與第一圓錐齒輪15-2固接，左右兩側(cè)的后扭桿彈簧11上端與第三圓錐齒輪15-4 固連，左、右兩側(cè)的兩復(fù)位扭桿彈簧5的右、左端分別固連在車架4，左、 右兩側(cè)的兩復(fù)位扭桿彈簧5的另一端與第四圓錐齒輪15-5相連，第二圓 錐齒輪15-3通過短軸安裝定位在殼體內(nèi)。當(dāng)前輪或后輪受到向上的力時(shí)，帶動前懸架控制臂1或后懸架控制臂 12向上，使前、后扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形，變形力通過差動裝置中的圓錐齒輪 傳遞給左右復(fù)位扭桿彈簧，使復(fù)位扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形，由于差動裝置的作 用，使前后扭桿彈簧扭轉(zhuǎn)變形的方向相反，這樣可抵消前后輪的受力，減 小汽車的振動。實(shí)施例五本實(shí)施例是在實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的改變，當(dāng)前、后懸架的控制臂 為如圖4所示的雙橫臂結(jié)構(gòu)時(shí)，左、右兩側(cè)的前扭桿彈簧3的下端與第一 圓錐齒輪15-2固接，左、右兩側(cè)的后扭桿彈簧11上端與第三圓錐齒輪15-4 固連，左、右兩側(cè)的上復(fù)位扭桿彈簧5-1的下端分別固連在車架4，其上 端分別安裝在左、右兩側(cè)的前懸架控制臂1的下端橫臂1-2上，左、右兩 側(cè)的下復(fù)位扭桿彈簧5-2的上端分別固連在車架4，其下端安裝在左、右 兩側(cè)的后懸架控制臂12的下端橫臂上。
權(quán)利要求
1、一種扭桿式汽車懸掛裝置，包括安裝在汽車前懸掛上的前扭桿彈簧，其特征在于在汽車后懸掛上安裝有后扭桿彈簧(11)，同一側(cè)前、后兩扭桿彈簧的相對端通過連接機(jī)構(gòu)相互相連，并通過定位裝置與車架(4)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭桿式汽車懸掛裝置，其特征在于上述連 接機(jī)構(gòu)為分別固定安裝在前、后扭桿彈簧相對端的齒輪，汽車同一側(cè)的前、 后兩扭桿彈簧上的齒輪相互嚙合。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭桿式汽車懸掛裝置，其特征在于兩復(fù)位 扭桿彈簧(5)的一端與車架(4)固定連接，另一端固定安裝有復(fù)位齒輪(10)，該復(fù)位齒輪(10)與同一側(cè)前、后兩扭桿彈簧上兩相互嚙合的齒 輪中的一個(gè)齒輪嚙合。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的扭桿式汽車懸掛裝置，其特征在于上述汽 車前、后懸掛為雙橫臂結(jié)構(gòu)時(shí)，前、后扭桿彈簧一端安裝在前、后懸架控 制臂的上或下端橫臂上，前、后兩復(fù)位扭桿彈簧的一端分別與前、后懸架 控制臂的下或上端橫臂相連，前、后兩復(fù)位扭桿彈簧的另一端與車架固連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的扭桿式汽車懸掛裝置，其特征在 于上述定位裝置為齒輪箱(14)，相互嚙合的齒輪安裝在齒輪箱(14)內(nèi)， 齒輪箱與車架(4)固連。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭桿式汽車懸掛裝置，其特征在于上述連 接機(jī)構(gòu)為安裝在汽車同一側(cè)前、后兩扭桿彈簧之間的差動裝置(15)，定 位裝置為差動裝置(15)的殼體(15-1)，該殼體(15-1)與車架(4)固 連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的扭桿式汽車懸掛裝置，其特征在于上述差 動裝置(15)中相對的兩圓錐齒輪分別與前、后兩扭桿彈簧固連，與上述 兩圓錐齒輪相鄰的一圓錐齒輪與復(fù)位扭桿彈簧(5)的一端固連，復(fù)位扭 桿彈簧的另一端與車架(4)固連。8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的扭桿式汽車懸掛裝置，其特征在于上述汽 車前、后懸掛為雙橫臂結(jié)構(gòu)時(shí)，前、后扭桿彈簧一端安裝在前、后懸架控 制臂的上或下端橫臂上，另一端分別與差動裝置(15)中相對的兩圓錐齒 輪固連，前、后兩復(fù)位扭桿彈簧的一端分別與前、后懸架控制臂的下或上 端橫臂相連，另一端分別與車架固連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車懸掛裝置，特別是一種扭桿式汽車懸掛裝置，該裝置包括安裝在汽車前懸掛上的前扭桿彈簧，其特征在于在汽車后懸掛上安裝有后扭桿彈簧，同一側(cè)前、后兩扭桿彈簧的相對端通過連接機(jī)構(gòu)相互相連，并通過定位裝置與車架相連。由于在同側(cè)前、后扭桿彈簧之間設(shè)置連接機(jī)構(gòu)，這樣就使同側(cè)前、后扭桿彈簧之間建立了聯(lián)動關(guān)系，可有效改善汽車行駛過程中，在不平坦路面上的振動情況，同時(shí)車架和車身骨架不會受到扭力，延長車輛的使用壽命。
文檔編號B60G21/045GK101229764SQ20081007413
公開日2008年7月30日 申請日期2008年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月23日
發(fā)明者欣 李, 李志東 申請人:李志東