無車橋獨立懸架的製作方法

2023-10-06 04:47:54

專利名稱：無車橋獨立懸架的製作方法
無車橋獨立懸架本發明屬於汽車懸架結構和動力傳遞結構。現有的汽車懸架在彈簧下面除了輪胎輪轂以外，還有制動器、後橋、差速器、傳動 軸和減震器等金屬設備，這些設備沒有固定安裝在車架上，工作條件惡劣，容易碰撞損壞， 生產要求比較高；這些部件一方面增加了彈簧下面的質量，質量越大汽車行駛的平順性越 差；另一方面使車身距離地面的間隙減小，影響汽車通過複雜地面的能力；簧下質量越大， 燃料經濟性也自然越差。為了取消非固定安裝的動力傳遞、車橋等，本發明通過新的結構使傳動軸、差速 器、後橋、驅動軸、制動器、減震器部件等安排在汽車車架以上，僅僅獨立懸架和輪轂、輪胎 進行有限的上下和旋轉運動。本發明是這樣實現的傳動軸、差速器、驅動軸、制動器、減震器部件等固定安排在 汽車車架上，發動機的動力經傳動軸、差速器、驅動軸傳遞，到達制動器/離合器，再經過驅 動軸/驅動齒輪，直接驅動輪轂內齒輪；懸架曲拐體僅僅可以圍繞驅動軸的中心擺動旋轉 運動，完成輪胎適應地面變化的運動；懸架曲拐體在車架內部固定安裝彈簧/減震器支坐， 彈簧/減震器部件等固定安排在汽車車架上，依靠空氣彈簧的彈力，驅動懸架曲拐體做往 復運動。通過上述設計，本發明可以達到1增加汽車底盤距離地面的間隙；2 減小汽車彈簧 下面的質量，使汽車行駛的平順性得到比較大的提高；3簡化懸架/輪轂的結構；4減小變 速箱的傳動比，進而減輕動力傳動系統的重量；5改善汽車的燃料經濟性的目的。下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的動力傳遞系統原理圖。圖2是懸架曲拐體機構運動簡圖。圖3是圖2的運動分析圖。圖4是圖2的運動分析圖。圖5是懸架曲拐體傾斜原理圖。在圖中，1差速器，2傳動軸，3半軸，4離合器/制動器，5驅動軸，6驅動齒輪，7輪 轂/內齒圈，8輪胎，9懸架曲拐體，10空氣彈簧支坐，11車架及懸架固定卡坐。在圖1中，從傳動軸2過來的動力經過差速器1，半軸3，向離合器/制動器4傳遞， 如果離合器/制動器4分開，驅動動力切斷，汽車滑行；如果離合器/制動器4的制動盤進 一步運動，實現制動器制動；反之，離合器/制動器4閉合後，動力經過驅動軸5驅動齒輪6 做定軸旋轉運動；離合器/制動器4具有動力傳動、動力分離、車輛制動的複合功能。在圖2中，懸架曲拐體9有兩個中心，一個是其本身和輪轂/內齒圈7共同的中心， 保證輪轂/內齒圈7的旋轉運動(驅動汽車前進)；另一個是懸架曲拐體9與驅動軸6共 同的中心，保證懸架相對車架的旋轉和上下運動。驅動齒輪6與輪轂/內齒圈7中的內齒輪嚙合，兩齒輪的分度圓(或者叫節圓) 相切，驅動輪胎8同向旋轉運動；在圖3中，輪轂/內齒圈7的中心軸固定安裝在懸架曲拐體9的第一中心a軸上，做定心旋轉運動；在懸架曲拐體9做擺動運動的同時，輪轂/內齒圈7和輪胎8做無限制的旋轉運動，驅動汽車前進/倒退。懸架曲拐體9的第二中心軸b與驅動軸5的中心同心，懸架曲拐體9可以圍繞驅 動軸5和驅動齒輪6的中心b旋轉擺動運動，完成輪胎8適應地面變化的運動；在圖5中，懸架曲拐體9上兩個轉動中心a、b的軸心線可以不平行，懸架曲拐體9 的平面不垂直於軸心b，使得輪胎8可以不垂直於地面；在圖1中，車身上的車架及懸架固定卡坐11不動，從外面約束懸架曲拐體9第二 中心軸b與驅動軸6的中心同一軸心旋轉運動；懸架曲拐體9同時與空氣彈簧支坐10是剛 性一體的，驅動空氣彈簧支坐10在車架內部的空間中往復運動，這使得空氣彈簧/減震器 的運動都得到車架的保護，它們的質量都是彈簧上質量。空氣彈簧/減震器的反向彈簧力 使懸架做返回運動。在圖4中，L為懸架曲拐體9上a、b兩個中心的偏心距，當懸架曲拐體9上下擺動 幅度為上下各30度的時候，輪胎8的上下擺動距離是L ；當懸架曲拐體9上下擺動的幅度 是上下各45度的時候，懸架曲拐體9上下擺動的幅度是1. 4L ；在圖3中，在輪胎8遇到障礙，產生高低顛簸的情況下，輪胎8和輪轂7懸架曲拐 體9等繞驅動軸5的中心b旋轉，驅動齒輪6與驅動軸5的相對位置沒有變化，與內齒圈7 的位置雖然發生了角度變化，但齒輪節圓相切的關係沒有變化，不影響驅動齒輪6的驅動 運動；懸架曲拐體9上固定的空氣彈簧支坐10，把旋轉位移產生的力傳遞到減震器/空 氣彈簧上，實現車輪的避震運動；汽車通過該障礙後，空氣彈簧上的彈力驅動支杆10，做回 復運動，驅動車輪8返回原來的位置。驅動齒輪6與內齒圈的傳動比可以達到1 3 1 5，從而使傳動軸2、差速器 1、半軸3、驅動軸5的轉速大大的提高。相比與有車橋的驅動/懸架系統，無車橋獨立懸架的優越性1、改善汽車行駛的平順性能。任何一本正規的汽車結構教材都有這樣的介紹，由於汽車彈簧以下的質量大幅度 的減少，彈簧以下運動部分的振動周期加快，或者說是輪胎等部分的響應速度大幅度加快， 使得汽車整體的行駛平順性能達到比較大的改善。這個結果首先使得乘客比較舒服，其次 車身和車上物品的壽命可以延長。2、提高燃料經濟性。由於汽車行駛平順性能的改善，汽車的燃料經濟性可以得到比較大的提高。在不 良路面上可以明顯節省燃料。3、提高汽車的通過性能。汽車底盤下面沒有了活動的傳動軸，差速器，制動器等部件，車架對傳動系統可以 進行適當的保護，汽車行駛過程中的通過性能可以得到比較大的提高。4、簡化汽車運動部分的結構。傳動軸，差速器，制動器等部件固定按裝在汽車的車架上，工作環境得到改善，沒 有碰撞損壞的條件，零件可以做的更加精小。5、降低變速比。
輪邊懸架的驅動軸需要的扭矩小到原來的三分之一或者更小，轉速提高3倍或者更多，發動機的動力可以經過比較細的傳動軸傳遞，在比較小的差速器中差速，這樣就可以 間接的降低汽車的整體質量(重量)；6、為電動汽車的結構改善奠定基礎。電動汽車如果選擇兩個驅動輪各用一個電機驅動的方法，採用本發明的結構就可 以實現電機驅動/電機制動，這樣可以節約大量的能量。同時還可以避免汽車制動器給汽 車額外增加的重量。
權利要求
無車橋獨立懸架，把傳動軸、差速器、離合器/制動器都固定按裝在車架上，其特徵是懸架曲拐體9有兩個轉動中心，第一個轉動中心a與輪轂/內齒圈7輪胎8的中心重合，保證輪胎8輪轂/內齒圈7的旋轉；第二個轉動中心b與驅動齒輪6的中心重合，保證整個輪胎8和懸架運動體可以圍繞第二個中心擺動，使輪胎8適應地面的變化；這兩個中心距離固定；固定在車架上的驅動齒輪6的動力，驅動輪轂7上的內齒輪。
2.根據權利要求1所述的懸架曲拐體9，其特徵是兩個轉動中心a、b的軸心線可以不 平行，懸架曲拐體9的平面不垂直於軸心b，使得輪胎8可以不垂直於地面。
3.根據權利要求1所述的懸架曲拐體9，其特徵是空氣彈簧支坐10的活動空間在車架 內部，使得空氣彈簧/減震器的運動都得到車架的保護，它們的質量都是彈簧上質量。
4.根據權利要求1所述的無車橋獨立懸架，特徵是離合器/制動器4經過傳動軸5布 置在車架內部，具有動力傳動、動力分離、車輛制動的複合功能。
全文摘要
無車橋獨立懸架，把傳動軸、差速器、離合器/制動器都固定安裝在車架上，可以達到1增加汽車底盤距離地面的間隙；2減小汽車彈簧下面的質量，使汽車行駛的平順性得到比較大的提高；3簡化懸架/輪轂的結構；4減小變速箱的傳動比，進而減輕動力傳動系統的重量；5改善汽車的燃料經濟性的目的。特徵是懸架曲拐體9有兩個轉動中心，第一個轉動中心a與輪轂7輪胎8的中心重合，保證輪胎8輪轂/內齒圈7的旋轉；第二個轉動中心b與驅動齒輪6的中心重合，保證整個輪胎8和懸架運動體可以圍繞第二個中心擺動，使輪胎8適應地面的變化；這兩個中心距離固定；固定在車架上的驅動齒輪6的動力，驅動輪轂7上的內齒輪；
文檔編號B60G3/00GK101830154SQ200910127540
公開日2010年9月15日 申請日期2009年3月13日 優先權日2009年3月13日
發明者葉海 申請人:葉海