專利名稱：四輪獨立懸掛型超微型車結(jié)構(gòu)部分設(shè)計的制作方法
所屬技術(shù)領(lǐng)域超微型車結(jié)構(gòu)部分設(shè)計；從大項分類應(yīng)該是屬于小型交通工具類。從小項分類，則應(yīng)該是屬于介于現(xiàn)行超微型車與有棚三輪或四輪摩托間的一種用于個人休閑代步的新型小四輪交通工具(采用250毫升四沖程電噴(水冷)摩托車發(fā)動機(jī))。而本設(shè)計所涉及的部分，則為這一新型交通工具中的前后獨立懸掛、后傳動前轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)及液壓減震的改進(jìn)和簡易車架的設(shè)計。
背景技術(shù)：
如果僅就小型交通工具這一大類而言，可以從乘坐的舒適性角度，就車的懸掛形式將其粗粗的分為兩類。即乘坐舒適性相對好的獨立懸掛系統(tǒng)類和乘坐舒適性相對差的非獨立懸掛系統(tǒng)類。前者包含了全部的高檔轎車及部分中檔轎車，而后者則涵蓋了部分的中檔轎車及絕大部分的低檔轎車及吉普車。而就目前的國內(nèi)市場來看，采用非獨立懸掛系統(tǒng)的車型，其減震，采用的大都還是板簧減震，即乘坐舒適性最差的一種。
如果就超微型車而言，就目前國內(nèi)國外的市場情況來看，對有關(guān)超微型車的定義實際上并不是十分的清晰。這種不清晰的原因，就在于許多廠家其實還都是根據(jù)自己的所長，推出自己的超微型車。如果僅就大體的情況而論的話，那么可就超微型車推出的方式大致將超微型車分為如下的兩類。
第一類是基于現(xiàn)有轎車技術(shù)的超微型化設(shè)計。泛指長度小于3(或3.3)米、排量小于0.5(或0.66)升的微型汽車。發(fā)動機(jī)多為3缸汽油機(jī)，有獨立懸掛與液壓制動。為了減小質(zhì)量，車身一般用鋼管骨架外蒙ABC塑料板或玻璃鋼構(gòu)成。如奔馳期瑪特(Smart)、大宇小馬蹄(Matiz)等。這些超微型車除了在結(jié)構(gòu)尺寸上設(shè)計的更加緊湊合理外，(所謂緊湊合理就是盡管車的尺寸變得更小，但車內(nèi)乘坐空間卻并沒有跟著相應(yīng)的減少，甚至反而有所提高。就比如奔馳的Smart.就車的外形尺寸而言，他大體上和國內(nèi)的長安奧拓差不多，但車內(nèi)的空間卻比奧拓寬暢的多。)就其基本技術(shù)而言，基本上還都是原有轎車技術(shù)的引用。因此，也不會因其微型化而促使價格大幅度下降。就比如奔馳的Smart，雖然沒有查證它的具體售價，但相信絕對不會比奧拓車便宜，即使說他的實際售價是奧拓車的兩倍，相信在多數(shù)人的心中也不會感覺到吃驚。因為，這些超微型車在推出時，迎合的本就不是價格方面的需求，而是場地緊張的需求。
第二類則是摩托車的轎車化設(shè)計。由于這種摩托車的轎車化設(shè)計，實際上大都只是相當(dāng)于將原有的三輪摩托稍加改進(jìn)后再加上一個棚，比如，就轉(zhuǎn)向形式而言，多數(shù)仍然是原有摩托車的轉(zhuǎn)向形式。甚至對多數(shù)轎車化的設(shè)計而言，在減震形式上不但沒有進(jìn)步，反而從液壓減震退到了板簧減震形式。因此，有些車盡管從外形上來看，個別的甚至可以和正規(guī)的超微型車相貔美，但實際上還是被劃到了所謂的超微型車之外。而且，這類車的多數(shù)，甚至在所采用的摩托車發(fā)動機(jī)都要來一個超微化。即采用即使在摩托車中也已是最小的50毫升級發(fā)動機(jī)。因此，這類車往往都只是被用于一些超短途的場合，比如來往于家庭于市場間。
僅僅從上述對小型交通工具類及超微型車最粗略的分類來看，也已經(jīng)可以看出它們與中國目前市場需求的一種背離，一種產(chǎn)品價格與大眾消費者消費能力間的背離。因為，不論是轎車消費也好還是超微型車的消費也好，最大的消費群體仍然還只能是來自于工薪層。而對目前中國的工薪層而言，即使是最廉價的低檔轎車，其價格在未來一段時間內(nèi)，對多數(shù)人而言，仍還是一個夢。何況這種車本就不適合用于工薪層的代步。
比如，對于工薪層而言，購車的目的主要的還是滿足上下班的代步。即便有舉家出游的欲望，真正出游的機(jī)會也不是太多。原因很簡單。即對于多數(shù)三口之家而言，不只是父母忙，孩子或許更忙。于是，即使將每一個人實際就已經(jīng)就不多的閑假時間，真正揍到一起都不在是一件想做就可以做到的事。
相反，由于現(xiàn)代社會競爭的越演越烈，另一種需求反道是越來越來明顯。即哪怕只是一個人漫無目的的開著車在大自然中轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，以便放松一下過于緊張的神經(jīng)。于是價格相對低廉的低檔轎車的不足也就變得很突出。
比如對低檔轎車來說，它的空間都相對的比較狹窄。因為，為了降低成本，低檔轎車的尺寸大都已縮至了極限。因此，除非是出于營運(yùn)的目的而產(chǎn)生一種抑制，否則，即使車內(nèi)只是坐一人，但因在小小空間內(nèi)一般都是硬擠下四個座位，那種空間的擠迫，總會讓人或多或少的感到一種不快。
也就是說，如果將低檔轎車用于工薪層的代步時，由于對工薪層而言大部分時間都是個人駕車，因此，大部分錢也可以說是花在了買來一種長期相伴的擠迫感上。
至于將這種車用于游山逛水時則缺點就更突出。因為，從目前國內(nèi)的情況來看，低檔的轎車采用的大都還是板簧減震的方式。用于游山逛水時就不只是駕駛中的顛簸，還有會令不少人都感到心悸的哐哐的板簧撞擊聲。
從心理層面而言，如果一個人將去某地做為目的時，他可能對旅途的顛簸還不會太介意，但到了象游山逛水這樣的一個以游為主的過程時，這一點就可能變得不可忍受。何況，對工薪層而言，即使其消費能力終于到了可以購買一輛低檔轎車時，其附出，相比之下也還是相當(dāng)大的。因此，即使真有人不介意旅途的顛簸，但又同時不心痛車的可能性也不是很大。
因此，僅上述兩項就足以將不少人出游的興志掃蕩的所剩無幾。既然，低檔轎車尚且如此，屬于第二類意義上的超微型車也就用不著再做什么分析。那么，對于中國的工薪層而言，在目前及未來一段時間內(nèi)如何才能解決個人的代步問題？
本來對這些人而言，原本還有一個不得以的退而求其的選擇。即選擇摩托車。但隨著越來越多的大中型城市開始限制摩托車，對于居住在這些城市中的工薪層而言，就連這一退而求其次的選擇機(jī)會也都已失去。
因此，也可以說，就個人代步而言，針對中國的工薪層，假如沒有彌補(bǔ)中間空白地段的產(chǎn)品出現(xiàn)的話，那么，很可能在很長一段時間內(nèi)(到個人消費能力達(dá)到能夠較隨意的購買低檔轎車或咬咬呀購買中檔轎車中的上品。)都會處于一種一無選擇的狀態(tài)。

發(fā)明內(nèi)容
就如前面的分析，對于國內(nèi)工薪層而言，至少在目前，實際上是屬于無可選擇的狀態(tài)。因為，不論是國內(nèi)市場，還是國際市場，都缺少適合于這一層面之個體消費能力的針對性產(chǎn)品。
超微型車結(jié)構(gòu)部分設(shè)計正是希望能彌補(bǔ)這一主要是針對國內(nèi)普遍消費能力而言所存在的部分空白。部分空白的含義可說有兩個。
第一個應(yīng)該是出自于超微車結(jié)構(gòu)部分設(shè)計的原意。因為，現(xiàn)在完成的結(jié)果，是按單人考慮所得出的結(jié)果。如果最終的產(chǎn)品也是這樣，那么僅僅這樣的一個選擇就可能把針對的潛在用戶面一下子就縮小了許多。也就是說，即使做為一個完整的產(chǎn)品他也只能填補(bǔ)部分，甚至很可能是非常小的一部分空白。而明知如此，但仍還是按單人考慮設(shè)計的主要原因有以下兩個。
1)就目前的階段而言，主要的還是表達(dá)一種新方式的實現(xiàn)方法。比如前后獨立懸掛，前轉(zhuǎn)向后傳動等的實現(xiàn)方法。采用單人版更多是只是出于表達(dá)上的便利。因為，單人版的載荷情況相對的簡單，因此，更容易從強(qiáng)度的角度估計各部件應(yīng)有的尺寸。至于最終產(chǎn)品究竟是單人還是雙人或三人，可以放到實質(zhì)性設(shè)計階段去確定。何況即使目前這一完全的單個版設(shè)計，實際上也還是存在著發(fā)揮成雙人版的可能。這一點放到以后再說。
2)就是對摩托車在有些大中城市受到限制的心理原因的分析。摩托車只所以被限，從表面看來理由主要有兩個。一是它對環(huán)境的污染，二是無保護(hù)狀態(tài)下的相對不安全。而從心理層面分析的話，那就是，選擇摩托車做為交通工具之人的類別。由于，摩托車是屬于無保護(hù)而速度又相對較高的一種交通工具。因此，選擇這一類交通工具的人除了少數(shù)是屬于藝高膽大類型外，多數(shù)還是屬于對危險性的感知相對不敏感的人。既然，這些人對危險性的感知度相對不敏感，那么，在他們看來是很安全的時候，其他人實際上就已經(jīng)可能或強(qiáng)或弱的感知到了某種危險。因此，這些人也就有可能在一些場合里，非常坦然的給他人送去某種程度的危嚇，從而導(dǎo)致人潛在的反感。就個人理解而言，這才是摩托車受到限制的真正原因。而堅持把超微型車設(shè)計成單人版的第二個理由也與此有些類似。即不介意在小小的空間內(nèi)擠入多人的人，他對物事的感知度，也可以說有某種程度的相對不敏感。因此，即使僅僅從超微型車的前途考慮，不想將設(shè)計面向這一部分用戶也算正常吧。
第二個空白的意思也可說成是《超微型車結(jié)構(gòu)部分設(shè)計》這一名稱的來歷。也就是說，這一設(shè)計完成的只是超微型車的一部分。因此，就算最終的超微型車能夠完全填補(bǔ)所存在的空白，但對本設(shè)計而言也一樣的只能說填補(bǔ)了一部分空白。就如名稱所包含的含義，只是最基本的結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計。
由于超微車設(shè)計的初哀就是滿足工薪層個人上下班代步和投身自然放松神經(jīng)這兩個想象的最基本的需求，因此，設(shè)計的綜旨也就非常的明確。即從價格方面考慮，不僅車體要盡可能的小，(完成后的外形尺寸2050×1116×1115)，而且也應(yīng)該盡可能的采用常規(guī)材料、常規(guī)技術(shù)，當(dāng)然也包括常規(guī)的加工技術(shù)。其次從駕駛舒適性的角度出發(fā)，必須采用四輪獨立懸掛的方式，而減震起碼也應(yīng)該采用一般摩托車上都有的液壓減震，哪怕形式上相對更加的簡單。
而要想真正實現(xiàn)上述的設(shè)想，首先的一個前提自然就是起碼要對前后懸掛、動力傳輸、轉(zhuǎn)向形式、液壓減震、車架等來一個統(tǒng)籌設(shè)計才行。因此，本設(shè)計也自然而然的包括了，前懸掛、前轉(zhuǎn)向、后懸掛、后置倒掛發(fā)動機(jī)的動力傳輸、簡易液壓減震器及車架這六個自然部份的設(shè)計。
本來還應(yīng)該完成方向盤及座椅部分的實質(zhì)性設(shè)計。但正如前面所說，可以在這一部分做一些發(fā)揮把單人版直接改成準(zhǔn)雙人版。所以，也就沒有進(jìn)行具體的設(shè)計。而是改用口述。
車內(nèi)空間設(shè)計時，是按一般人可以半躺在車內(nèi)的方式考慮的。(也就是讓雙腿盡可能接近于自然直伸的狀態(tài)。)因此，也就可以通過將方向盤設(shè)計成角度可調(diào)、可伸縮，而座椅則設(shè)計成可前后滑動一定距離的形式，直接改成準(zhǔn)雙人版。
比如，可以將椅背分成中間寬兩邊窄的三部分。向前滑動時，只是中間的那一部分向前滑動。這樣，即使座椅只是向前滑動三百毫米左右的距離，只要在椅背后面，在設(shè)計一個簡單的可折放的翻椅，就可以再讓一個人，象一般摩托車跨坐的方式跨坐到座椅的后面。如果再把椅背設(shè)計成可向前翻倒的話，跨坐就會更方便一些。當(dāng)然要想真的如此設(shè)計的話，對簡易車架的底盤也要做出相應(yīng)的修改才行。
上述的方法雖然簡單，但由于在最低限度上即可以滿足年輕情侶最迫切的需要，又可以滿足一般家庭接送孩子上下學(xué)的需求，因而，想象起來也應(yīng)該可以將超微型車在受眾心目中的滿意程度再提高一些，使之更容易被消費者所接受。只是，要想真正保證安全，實現(xiàn)起來也許有他一定的難度。
最后還有一點就是，要想讓本設(shè)計的超微型車真正能夠自由的馳騁于山水之間，還需要對前后懸掛及后傳動部分進(jìn)行相應(yīng)的遮蔽才行。而說到遮蔽，實際上連后部發(fā)動機(jī)倉的底部封閉都沒有完成。原因就在于連發(fā)動機(jī)主要部分的尺寸都不清晰。設(shè)計中的發(fā)動機(jī)外形，說起來也只是對某一V型雙缸四沖程電噴摩托車發(fā)動機(jī)外形的想當(dāng)然的肆意篡改。(不但把V型布置改成并置，還轉(zhuǎn)過了一定的角度。)，因此也只好自我原諒了。


圖一外形示意外形尺寸2050×1116×1115。
實話實說。車的外形，更多的還是在計算機(jī)中象刀切豆腐般的切出來的。因此，也就沒有，現(xiàn)今流行的圓滑，更不要說流線色彩。就現(xiàn)階段的角度，也只能希望，可以用車的性能來彌補(bǔ)這一明顯的不足。本來還應(yīng)該有一副顯示車后發(fā)動機(jī)倉門的后示圖，但因后倉門實際上只是有一個輪廓，而并沒有成形，加上車后燈部分連畫都沒畫，因此，也就圖省事的只在這里說一下，從設(shè)計意圖上，車后發(fā)動機(jī)倉處是有一個供日常發(fā)動機(jī)維護(hù)用的門。
圖二半體組成示意主要是車的蒙皮，設(shè)計時雖是按塑料考慮的，但只是考慮了如何分塊，而沒有考慮，如何與車架連接。因此，就蒙皮部分，就只有外形而沒有理論重量。
圖三半體各總成關(guān)系示意CAD建模最初步的意義，就在于各部件之間幾何關(guān)系上的驗證。因此，那模時也就將大部分經(jīng)歷放在了，相互間的幾何關(guān)系起著決定性意義的部分上，而忽略了在幾何關(guān)系上，空間相對充分的部分。因此，雖然在表達(dá)各總成之間的關(guān)系時，本應(yīng)該有各總成在有關(guān)聯(lián)接細(xì)節(jié)的放大，但因這部分并沒有設(shè)計，因此，也就沒有了這一部分的細(xì)節(jié)放大，而只是在這里用嘴說一下。比如，前懸掛支架應(yīng)該是用螺絲固定到車架上。后懸掛則除了設(shè)計中已有的夾固方式(圖中看不出)之外，還應(yīng)在拖架旋轉(zhuǎn)軸的兩端再設(shè)計一個定位微調(diào)用的頂絲結(jié)構(gòu)。
圖四簡易車架組成示意從經(jīng)濟(jì)性的角度，結(jié)構(gòu)設(shè)計的一個最基本原則就是它的等強(qiáng)度?？上抻趥€人能力，在車架設(shè)計時并沒有刻意的去遵守這一原則，而只是從經(jīng)驗估計的角度出發(fā)，并將更多的經(jīng)歷放到了如何將前后懸掛，前轉(zhuǎn)向后傳動捏合到一起。用一句話來說，就是車架設(shè)計并沒有經(jīng)過相應(yīng)的瘦身設(shè)計，因此，顯得有些臃腫。
另一點就是有關(guān)車架的抗撞擊能力。就車的前部而言，設(shè)計時，車的前保險杠只是按一般意義上的防刮碰考慮，而更高一級別的的抗破壞性意義上碰撞，則是希望能通過車前架最前部的那一橫梁的塑性變形來吸收撞擊時所產(chǎn)生的巨大能量。為了防止，撞擊時方向盤的后移，設(shè)計時的本意是，固定方向盤的那一道橫梁，更多的應(yīng)該是支持前一橫梁在遇到撞擊時能產(chǎn)生更多的塑性變形，以盡可能的吸收撞擊時所產(chǎn)生的能量，而自己則基本上不產(chǎn)生變形。但是要想真正達(dá)到這種效果，則不僅僅是計算所能解決，還需也許不止一次的撞擊試驗。因此，盡管，設(shè)計完成后那道橫梁看起來有些單，但還是沒有做出具體的修正。車架的主要部分是按2mm厚的薄板焊接件設(shè)計。設(shè)計理論重量，包括油箱車門；129.5Kg。
圖五前懸掛前懸掛的主要技術(shù)指標(biāo)；最大減震行程80mm。前懸掛設(shè)計的主導(dǎo)思想，就是通過[前軸滑動座]在[中心柱]上的上下有阻尼滑動來達(dá)到緩沖減震的目的。由于前輪的作用力中心是在滑動軸線之外，因此有一個偏心力矩存在。這一偏心力矩會造成[前軸滑動座]的扭傳，并在[中心柱]的[中心軸套]的滑軌上產(chǎn)生一個相應(yīng)的正壓力，從而會阻礙[前軸滑動座]在[中心柱]上的順利滑移，造成減震的生硬。因此，設(shè)計中就增加了相應(yīng)的滾針軸承來解決這一問題。(圖十一前懸掛前軸滑動座局部剖及組成示意中的[滾針軸承-軸徑M8])本來在車的前后方向上，也存在一定的偏心力矩。只是考慮到，在正常工作狀態(tài)下這一力矩并不大，因此，在這一方向上只是簡單的采用了滑動磨擦方式。還是一點就是，前懸掛支架的抗水平撞擊。設(shè)計時也只是從定性的角度，希望通過固定支架的車架部分的彈性變形來產(chǎn)生緩沖，因此，將車架中有關(guān)前懸掛固定的部位，設(shè)計成板式加加強(qiáng)筋的結(jié)構(gòu)形式。
從設(shè)計者的角度，也許還應(yīng)該對此形式做一客觀的評價。僅僅對比于摩托車的前減震。摩托車的前減震由于有一個向后的傾角，因此，它可以緩沖部分接近水平的沖力。這恐怕就是上述懸掛形式的一個最大不足。因為，由于它的垂直吊掛，他對接近于水平方向之沖力的減緩作用，即使比起摩托車來也小的多。
圖六前懸掛支架整體及局部半剖示意由于，前懸掛支架，并沒有被包含到簧下，因此，重量的大小相對來說就沒有太大的關(guān)系，加上質(zhì)量又比較小(設(shè)計重量3.73Kg)，因此，設(shè)計時是按鑄件考慮。
圖七前懸掛轉(zhuǎn)向齒輪付示意設(shè)計時齒輪的模數(shù)選的是2。(變數(shù)比2.4、小齒輪齒數(shù)25。)這一模數(shù)對于正常工作狀態(tài)而言，強(qiáng)度上應(yīng)該沒問題。但在非正常狀態(tài)下，則可能有危險。比如，當(dāng)前輪受到接近于水平方向的撞擊時就可能造成蹦齒。因此，模數(shù)起碼應(yīng)改成2.5。只是因為，在實際修改的初始，通過CAD初步放樣時發(fā)現(xiàn)，其外形尺寸(變數(shù)比仍為2.4只是小齒輪的齒數(shù)相應(yīng)的改成20)變化很少，因此，沒有再做修改。另圖七中的(傳動軸φ18-20)實際上也應(yīng)該設(shè)計成空心，以便可以在遇到?jīng)_擊時通過扭轉(zhuǎn)變形來產(chǎn)生需要的緩沖。
圖八前懸掛中心柱及前軸滑動座放大示意圖九前懸掛中心柱半剖及局部放大示意圖十前懸掛中心柱零件組成示意圖中滾動軸承的選擇，從強(qiáng)度上來說已經(jīng)大大的超出了本來的需要。比如，[軸承940]，[軸承60200]。只所以還是選擇了它們，完全是出于結(jié)構(gòu)上的考慮。比如，由于前液壓減震器是被固定到[中心軸]上部的[減震器固定架]之上的。因此，中心軸的上部就不可能太細(xì)，再考慮[減震器固定架]本身的固定形式，推到[軸承940]處，[中心軸]這一部分的直徑自然就已經(jīng)很粗。因此，也只好選擇，相應(yīng)的直徑較大，因而工作載荷也較大的軸承。還有就是有關(guān)[減震器固定架]的定位，也許，應(yīng)該增加一個定位螺釘為好。
圖十一前懸掛前軸滑動座局部剖及組成示意從結(jié)構(gòu)受力的角度，該部分中受力最大的應(yīng)該是[M10螺釘(GB70-85)]及以此相關(guān)的部分。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計時，并沒有包括與前后輪相關(guān)的部分(圖中的前后輪僅僅是一個外形示意。)，因此，在設(shè)計時也只有盡量避免將有關(guān)結(jié)構(gòu)部分設(shè)計到和那一部分相關(guān)的區(qū)域。[10螺釘(GB70-85)]應(yīng)該是典型的一例。因為，從現(xiàn)已完成的設(shè)計結(jié)果來看，[前軸滑動座上蓋]中以前者相關(guān)的部分(圖中紅虛線所圈部分)明顯的有些薄。(設(shè)計厚度只有5mm，比起[10螺釘(GB70-85)]所能提供的把緊力來，其差距已經(jīng)很大。)如果要把[10螺釘(GB70-85)]掉轉(zhuǎn)180°這一問題也就很容易的得到解決。按設(shè)計，[10螺釘(GB70-85)]的螺栓間距為76(準(zhǔn)確數(shù)值為76.0842。這也是本設(shè)計的缺感之一。所有數(shù)據(jù)都還沒有經(jīng)過圓整。)而前輪軸，即使采用空心軸，其軸徑超過30的可能性也不大。因此，掉轉(zhuǎn)應(yīng)該沒什么問題。所以，對這一點也就不再做進(jìn)一步的修正。
圖十二前懸掛液壓減震器外觀及局部半剖示意從本行業(yè)范圍能得到的信息來看，對較高壓力下的液壓密封而言，就純國內(nèi)的范圍來說，在密封材料的材質(zhì)上還是不太過關(guān)。因此，要想以較低的成本，保證液壓減震器工作的相對長期穩(wěn)定，就必需解決液壓減震器的密封問題。本設(shè)計的解決方式就是將相對較高壓力下的液壓密封，改為微壓狀態(tài)(從理論上來說其壓力只相當(dāng)于頂開單向閥閥片的彈簧力。)下的液壓密封。實現(xiàn)的方式就是將液壓減震器的套筒，設(shè)計成高壓內(nèi)套筒和微壓外套筒兩個部分。在高壓內(nèi)套筒的兩端各設(shè)一個單向閥。拋開泄漏上的含義，單向閥的意思就是只準(zhǔn)液態(tài)介質(zhì)由內(nèi)外套筒的夾層間流向內(nèi)套筒，而不許從內(nèi)套筒流向夾層。這樣，就強(qiáng)迫液壓減震器的液態(tài)工作介質(zhì)，在工作時只是通過設(shè)在活塞上的流通孔來回的流動。
由于，泄漏到夾層間的液態(tài)介質(zhì)，要想再回到高壓內(nèi)套筒，從理論上只許頂開高壓內(nèi)套簡相應(yīng)一端閥片的彈簧力，因此，就造成了微壓外套筒理論上的超低壓。因而，也就可以以相對較低的成本，就能夠保證液壓減震器工作的長期穩(wěn)定。由于，液壓減震器的工作原理，就是利用液態(tài)介質(zhì)流過指定通道時所產(chǎn)生的流阻，因此，就高壓內(nèi)套筒而言，有無密封甚至都已經(jīng)無關(guān)緊要，因為，也可以將泄漏點也當(dāng)做是一個指定流通通道的一部分。所以，對本減震器的設(shè)計而言，就高壓內(nèi)套筒部分，沒有采用任何專門的密封措施。
介質(zhì)的工作通道；在高壓內(nèi)套筒內(nèi)，介質(zhì)是隨活塞的走向不同，通過在活塞上開的流通孔，分別流向流向相應(yīng)的隔腔。在外套與內(nèi)套，在上部，由于內(nèi)套與外套間是全敞的，因此，夾層內(nèi)的介質(zhì)，在高壓內(nèi)套筒的上隔腔處于常壓(甚至是負(fù)壓)狀態(tài)時，就可以直接通過上部單向閥流回高壓內(nèi)套筒。而在底部，則先流過開在高壓內(nèi)套筒底部的流通孔，然后再經(jīng)底部單向閥流回高壓內(nèi)套筒的微壓側(cè)。
圖十三前懸掛液壓減震器組成示意示意圖中拉了一個圖十二中還有的底部聚四氟密封墊。
圖十四液壓減震器上部單向閥半剖及組成示意圖十五液壓減震器底部單向閥半剖及組成示意如圖十二中的說明所說，就高壓內(nèi)套筒的設(shè)計而言，采用的是允許泄漏的方式。也就是說，是把泄漏點也當(dāng)作是介質(zhì)流通工作通道的一部分來綜合考慮。由于高壓內(nèi)套筒的上腔比起下腔來，因活塞桿的存在，其有效工作面積本身就已經(jīng)小了一小半，加上比起下腔來又多了一處泄漏點(活塞桿與上部單向閥閥體間的孔隙。)如果不加以彌補(bǔ)，就可能造成減震器正反向間的力差過大。底部單向閥閥片上的平衡孔，就是為了減少這種差異而采取的一個簡單措施。
圖十六前轉(zhuǎn)向(不含方向盤部分)前轉(zhuǎn)向設(shè)計的初始，也想采用已有的穩(wěn)定桿形式。但發(fā)現(xiàn)這種形式，并不能實現(xiàn)低成本的四輪獨立懸掛。原因就在于，當(dāng)前輪也采用獨立懸掛時，輪間距是變化的，如果采用穩(wěn)定桿形式，要想用相對簡單的方式補(bǔ)嘗這種變化，并不容易?？紤]到兩前輪在行駛時受到的是由前至后的同向阻力，因此，只要機(jī)構(gòu)設(shè)置得當(dāng)，就可以利用這一點，讓機(jī)構(gòu)達(dá)到自鎖。有關(guān)自鎖的實現(xiàn)，在相應(yīng)的

中說明。
另；圖中所示的鉸鏈聯(lián)軸器尺寸取至于機(jī)械設(shè)計手冊，(將d尺寸改成18其他不變)意思就是，只是將機(jī)械設(shè)計手冊中d20規(guī)格的鉸鏈聯(lián)軸器的d尺寸改成18，而其他尺寸則保持不動。
圖十七前轉(zhuǎn)向-轉(zhuǎn)動件部分示意對前轉(zhuǎn)向的一個最基本的要求就是；兩前輪在轉(zhuǎn)向時的差動。即兩前輪轉(zhuǎn)過的角度越大，兩前輪轉(zhuǎn)角間的差，相應(yīng)的也應(yīng)該越大。也曾設(shè)想過，變相的引用相對簡單一些的穩(wěn)定桿方式，但實際設(shè)計時發(fā)現(xiàn)，如采用穩(wěn)定桿方式，所能得到的轉(zhuǎn)角差較小，因此，最終采用的是偏心齒輪傳動時的變速原理。只是在實現(xiàn)時將齒輪傳動改成了撥叉?zhèn)鲃?。最終轉(zhuǎn)差角為，內(nèi)輪轉(zhuǎn)過45°時外輪轉(zhuǎn)過30°。齒輪參數(shù)；m＝1.5、小輪齒數(shù)20，大輪齒數(shù)60。(參數(shù)選的小了，實際模數(shù)至少應(yīng)該修改為2，齒數(shù)，小齒改為15，大齒改為45，因為相應(yīng)尺寸變化很少，因此，也就沒有做相應(yīng)的修改設(shè)計。)圖十八前轉(zhuǎn)向-支座部分示意將前轉(zhuǎn)向的支座分成了三個部分，主要是考慮到將來的組對安裝。
圖十九前轉(zhuǎn)向-支座一部分半剖及組成示意考慮到圓錐齒輪傳動的特點(因有角度相交而產(chǎn)生的一個方向的自然限位，對本設(shè)計而言就是因90°相交而產(chǎn)生的一個方向的自然限位。)因此，軸承的限位也設(shè)計成了單向限位，即圓錐齒輪延軸向的唯一自由向的限位。這種方式，對于高速傳動的場合當(dāng)然不合適，但對基本無速度可言的手動傳動場合，則會因結(jié)構(gòu)的相對簡單而有利于降低制造的成本。
圖二十前轉(zhuǎn)向-支座二部分局部剖及組成示意在限位上采用的是同樣的方式。理由當(dāng)然也相同，因此也不再多言，而是在這里說明一下，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)自鎖實現(xiàn)的機(jī)理。如前所述，兩個前輪在行駛時受的是同方向的阻力。由于兩個[二級圓錐齒輪從]是面面相向咬合在同一個[二級圓錐齒輪主]上，因此，在同向阻力的作用下兩個[二級圓錐齒輪從]將促使同一[二級圓錐齒輪主]延不同的方向轉(zhuǎn)動。也就是說，真正能促使[二級圓錐齒輪主]延某方向轉(zhuǎn)的，是二前輪所受阻力的差值。由于，前輪的對稱布置，在正常行駛時這一阻力差應(yīng)該是非常的微小。因此，問題就在于單一前輪在行駛中遇到非正常的單輪碰撞因而造成兩輪之間的阻力差異常增大之時。
也曾考慮過采用代自鎖功能的蝸桿傳動。后經(jīng)再三考慮還是采用了二級圓錐齒輪變速的方式。原因主要在于，前者要設(shè)計成中心對稱的形式(由于車體較輕，座位的偏移，會產(chǎn)生明顯的偏載。既然，設(shè)計的初哀，即使是單人版的擴(kuò)展，座位的排列也是前后的方向，自然不希望只是因設(shè)計而產(chǎn)生偏載。)就比較繁索，因為想來起去，要想布置成中心對稱形式，就只有再增加一級齒輪付，即使維持變速比不變，也會因增加的一級齒輪付，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的效率下降，增加了駕駛中的操作用力。
由于非正常狀態(tài)下的撞擊載荷都是瞬時作用的沖擊載荷，本設(shè)計中轉(zhuǎn)向總變速比為19.2，一般的沖擊載荷，已經(jīng)很難使方向盤一端產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。即使在個別情況下有傳動產(chǎn)生，由于作用時間的短暫，所產(chǎn)生的傳動幅度也是有限，因而，只要駕駛者神態(tài)正常，應(yīng)該可以對此作出及時的反應(yīng)并修正。因此，盡管有缺陷，但經(jīng)權(quán)衡取舍，還是采用了現(xiàn)在的設(shè)計。
圖二十一 前轉(zhuǎn)向-支座二部分組成放大及支座三局部剖組成示意[偏心差動輪]這一名字起的有點名不符實，只所以仍然還是用了它，是從功能的角度出發(fā)，表明是引用偏心齒輪變速傳動的原理。對支座三而言，設(shè)計時并沒有設(shè)計外部軸檔，而是將[偏心差動輪]及[鉸鏈聯(lián)軸器d＝20]引做了軸檔。
對于前懸掛及前轉(zhuǎn)向部分而言，本來還應(yīng)該包括兩前輪安裝中所必然存在之誤差的調(diào)整裝置。由于能量上的關(guān)系，也只好把這部分拋到本設(shè)計之外。
圖二十二 后懸掛及后傳動后懸掛主要技術(shù)指標(biāo)；減震行程100mm。
主要應(yīng)該說明的似乎就是[肘關(guān)節(jié)鏈輪支架]。顧名思意，它也就象一個長在發(fā)動機(jī)上的手臂。手臂經(jīng)自然彎曲后，將手握在了[后拖架](參見圖三十)上，并隨后拖架的轉(zhuǎn)動，相應(yīng)的屈伸手臂。因此，不論拖架處于什么位置，都可以保證，[主動鏈輪]輸出的動力，通過鏈條始終如一的傳遞到[從動鏈輪]上。
支架本身最初設(shè)計時，曾認(rèn)真的反復(fù)調(diào)整過[輔助鏈輪]在肘關(guān)節(jié)處的相對位置，以便使[肘關(guān)節(jié)鏈輪支架]在屈伸時鏈條長度的改變最小。由于只是經(jīng)幾次反復(fù)就調(diào)整到一毫米以內(nèi)，因此，在加上[鏈條08B]并對支架的長度做了一些相應(yīng)的修改后，就偷懶沒再對[輔助鏈輪]的位置做相應(yīng)的調(diào)整定位。
對于[輔助輪架]張緊部分(對于應(yīng)前行時的張緊)的相應(yīng)行程，也只是按兩個鏈節(jié)距大約的估算了一下，(鏈節(jié)距12.7mm，設(shè)計行程20mm)而對應(yīng)于車輛后行時的張緊部分，因相關(guān)的幾何尺寸，對于總體尺寸關(guān)系的驗證而言，意義已經(jīng)很小，因此并沒有進(jìn)行具體的設(shè)計。
圖二十三 后傳動-轉(zhuǎn)動件部分示意鏈輪齒數(shù)，小齒25，大齒50。選擇參照發(fā)動機(jī)時，最終是游離在天津液壓機(jī)械集團(tuán)公司的1E50M兩沖程水冷發(fā)動機(jī)和望江的WS172FM四沖程風(fēng)冷發(fā)動機(jī)之間。如果僅僅從經(jīng)濟(jì)的角度，自然是傾向于前者。因為兩者之間的差價實在是太大了。(查的是機(jī)械工業(yè)出版社1996版機(jī)械產(chǎn)品目錄。前者參考價2150元，后者參考價12000元。)而從超微車設(shè)計的初哀(游山逛水)，那么最起碼的要求也應(yīng)該是后者，如果再兼顧環(huán)保的要求，自然還是加一個電噴。
的功率曲線，轉(zhuǎn)速在1500~2000n/rin時P0值大約在6.4~11Kw之間。一定是設(shè)計者太窮了，心里自然而然的就已經(jīng)偏向于前者，才把鏈條選成如今的不論不類。即從絕對保險的角度來看，鏈條似乎更適合于1E50M，可轉(zhuǎn)速似乎有些不對，如果說是針對WS172FM，即使從雙鏈傳動的相對保證角度，也是有點非常的勉強(qiáng)。唉。一旦認(rèn)真剖析起來，錯誤真是越來越多。
圖二十四 后傳動主動輪支架部分全部及半剖示意這部分設(shè)計完成后，就設(shè)計者本人感覺而言，也覺得有點懸。大概是掉進(jìn)日常感覺的陷井之中了。因為，從理論的受力分析而言，
上的力與[肘關(guān)節(jié)鏈輪支架]上的力基本上是平衡的。但仍還是有些擔(dān)心，只所以，最終認(rèn)為不應(yīng)該有問題，就在于，想起了牙科醫(yī)生所用的醫(yī)用砂輪。那可算是肘關(guān)節(jié)傳動的一個典型。如果，力系不是一個基本上的自平衡力系，那么，打磨牙洞的過程可就真的是一個非常危險的過程了。
分解渲染才發(fā)現(xiàn)主動鏈輪的即沒有軸向限位，也沒有周向定位。這部分的設(shè)計看來更潦草。
圖二十五 后傳動主動輪支架部分組成示意[發(fā)動機(jī)輸出軸]朝向發(fā)動機(jī)的一端表達(dá)的有誤，給人感覺看起來好象軸就是那個樣子。但實際上只是一種斷開示意的意思。
圖二十六 后傳動輔助輪支架部分組成示意這部分表達(dá)的有點亂，也許只是因為覺得零件都相對簡單吧。好在如果有人真的覺得需要詳細(xì)的尺寸以便參考，還有提供所有CAD原型的方式可用，因此，亂就亂一點吧。
圖二十七 后懸掛(液壓減震器略)省略后減震的原因就在于，從后震器的安裝的位置來看，幾何尺寸對安裝的關(guān)系影響不大，因此，也就沒有再象設(shè)計前減震那樣設(shè)計后減震，畢竟后減震由于尺寸相對較大，更容易實現(xiàn)在前減震中所表達(dá)的設(shè)計方式。
圖二十八 后懸掛拖架組成示意后懸掛拖架，因為是屬于簧下部分，因此，為了減輕重量，也就設(shè)計成了薄板焊接件的形式。僅從此圖中也可明顯的看出，即使拋開制造的角度，拖架的設(shè)計也存在的一些明顯的缺陷。比如，固定[從動鏈輪軸]的那兩個對稱部，實際工作時還有一個使這兩個部分相對錯動的扭轉(zhuǎn)力矩存在。從這個角度出發(fā)，最起碼，也要在后減震支承的位置，設(shè)計有相應(yīng)的抗扭轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)才行，比如，直接就減震支承的下部形狀，在兩個部分之間形成一個封閉結(jié)構(gòu)，而支承則改為是座落在這一結(jié)構(gòu)之上。
圖二十九 后懸掛局部半剖示意圖三十后懸掛局部半剖組成示意先不論象采用[聚四氟軸封墊]這樣的簡單密封形式是不是合理，即使僅從圖上來看，似乎就明顯的缺少里側(cè)對應(yīng)的密封。產(chǎn)生這一缺陷的原因主要還在對鏈條的相對密閉的考慮。即，是想在圖中所示的兩半[后懸掛拖架]間形成相應(yīng)的封閉。因此，也就沒有考慮里側(cè)的軸封墊。所以，看起來就又象是一個明顯的疏漏。
具體實施例方式
簡易車架可參見附圖四、前懸掛部分參見附圖五～附圖十五、前轉(zhuǎn)向參見附圖十六～附圖二十一、后懸掛及后傳動部分附圖二十二～附圖三十。如認(rèn)為本設(shè)計中的所有尺寸還有一定參考價值，可提供全部CAD原文件。
權(quán)利要求
1.一種主要用于個人代步及出游的超微型小四論交通工具。其總體技術(shù)特征是；采用四輪獨立懸掛及兩前輪最大轉(zhuǎn)角差為45°-30°＝15°的方向盤轉(zhuǎn)向形式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中的總體技術(shù)特征；有如下四個并列的獨立權(quán)利要求頂；1)有關(guān)前輪獨立懸掛的實現(xiàn)，其技術(shù)特征是；[中心柱]通過安裝于中心柱上的軸承940、8104、60200，固定在[支架]上，并可繞[中心柱]軸線自由轉(zhuǎn)動。通過套于[中心柱]的[中心軸軸套]之上并可延[中心軸軸套]兩側(cè)的滑軌上下自由移動的[前軸滑動座]及固定于[前軸滑動座]兩側(cè)的支耳與固定于中心柱上部的[減震器固定架]間的[液壓減震器]來實現(xiàn)前輪的減震，并通過安裝于[中心柱][中心軸軸套]上部的[扇形圓錐齒輪從]與及安裝于前懸掛[支架]上的[圓錐齒輪主]來實現(xiàn)前輪的轉(zhuǎn)向，從而達(dá)到前輪獨立懸掛的目的。2)有關(guān)液壓減震器之微壓密封的實現(xiàn)，其技術(shù)特征是；將液壓(前)減震器的套筒分為[高壓內(nèi)套筒]和[微壓外套筒]兩部分，然后在[高壓內(nèi)套筒]的上下兩端安裝各安裝一個只允許液壓介質(zhì)由[微壓外套筒]與[高壓內(nèi)套筒]之間的夾層自由的流向[高壓內(nèi)套筒]內(nèi)部的[上部單向閥]和[底部單向閥]，以此來強(qiáng)制[高壓內(nèi)套筒]內(nèi)的液壓介質(zhì)，在[活塞桿(活塞)]在[高壓內(nèi)套筒]內(nèi)上下移動時，只能自由的通過開在[活塞桿(活塞)]之活塞上的流通孔，在[高壓內(nèi)套筒]內(nèi)，向相應(yīng)的對側(cè)腔流動，從而形成[高壓內(nèi)套筒](高壓)和[微壓內(nèi)套筒](微壓)的兩種截然不同的壓力環(huán)境并通過此來達(dá)到液壓(前)減震器微壓密封的目的。3)有關(guān)前轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)，其技術(shù)特征是；來自于方向盤的動力，經(jīng)由[鉸鏈聯(lián)軸器d12]，通過[一級圓錐齒輪主]傳給[一級圓錐齒輪從][二級圓錐齒輪主]，再由[二級圓錐齒輪主]傳給兩個面對的[二級圓錐齒輪從]并分化成兩個轉(zhuǎn)速相等，轉(zhuǎn)向相反的分動力，再經(jīng)兩個分別對應(yīng)的[偏心差動論]的增速和減速(或減速或增速)，然后經(jīng)對應(yīng)的[鉸鏈聯(lián)軸器d20]分別傳遞給對應(yīng)前懸掛的[主動軸主軸徑Ф18-20]并由此實現(xiàn)兩前輪的內(nèi)側(cè)45°外側(cè)30°的最大不等角同向轉(zhuǎn)動。4)以后輪獨立懸掛對應(yīng)的后動力傳輸?shù)膶崿F(xiàn)，其技術(shù)特征是；可自由開合的[肘關(guān)節(jié)鏈輪支架]分別通過[鏈輪支架上軸套]及[鏈輪支架下軸套]鏈接到[主動輪支架]及[后拖架]上。在[肘關(guān)節(jié)鏈輪支架]的肘關(guān)節(jié)處安裝有一端可伸縮的[輔助輪架]，[輔助輪架]的兩端各安裝有一個[輔助鏈輪]。上述部分(加上因形式相對簡單，因此并沒有進(jìn)行實質(zhì)設(shè)計而只是限于口頭描述的另一張緊裝置。)的作用就在于，不論可轉(zhuǎn)動一定范圍的[后拖架]處在什么位置，都可以保證
，始終能以合適的位置，合適的張緊度，將[主動鏈輪]傳出的動力順利的傳送到[從動鏈論]并由此實現(xiàn)一種相對廉價的以后傳動后輪獨立懸掛相對應(yīng)的動力傳輸方式。
全文摘要
有關(guān)個人休閑代步及出游用的新型小四輪交通工具的(采用250毫升四沖程電噴(水冷)摩托車發(fā)動機(jī))設(shè)計。所涉及的部分主要為這一新型交通工具中的前后獨立懸掛、后傳動前轉(zhuǎn)向的實現(xiàn)及液壓減震的改進(jìn)和簡易車架的設(shè)計。完成外形尺寸2050×1116×1115，采用前后獨立懸掛，方向盤轉(zhuǎn)向，后置發(fā)動機(jī)，雙鏈傳動。車內(nèi)的座椅部分沒有設(shè)計。按現(xiàn)有外形尺寸，可用不同的座椅設(shè)計形式將車設(shè)計成單人版或準(zhǔn)雙人版。
文檔編號B62D47/00GK1605526SQ0314287
公開日2005年4月13日 申請日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月17日
發(fā)明者孫哲 申請人:孫哲