[發明專利]一種使用雙桿端關節軸承的直線導引前懸架系統

在審

• 申請號: 201810242241.5
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108382149A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 趙景山;劉向;紀俊杰;張云清;段宇鵬;陳曉宇
• 申請（專利權）人: 清華大學;華中科技大學
• 主分類號: B60G13/00
• 分類號: B60G13/00;B60G3/26;B62D17/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 李玉琦;陳英俊

本發明公開了一種使用雙桿端關節軸承的直線導引前懸架系統，包括第一導向桿、第二導向桿、第三導向桿、第四導向桿、轉向節、立柱、減振器安裝座以及減振器。其中，所述立柱的頂部和底部均與所述轉向節連接，所述立柱的側邊設置有轉向節臂；每個導向桿的每一端均設置有兩個桿端關節軸承，所述第一導向桿、所述第二導向桿、所述第三導向桿和所述第四導向桿的兩端分別通過端部的桿端關節軸承連接所述轉向節和所述車身連接耳。本發明所述前懸架系統通過在四個導向桿的兩端均設置兩個桿端關節軸承，降低了導向桿與立柱以及車身連接耳之間連接處的磨損，同時提高了前懸架系統整體的耐用性和可靠性，且提高整車的操縱穩定性。

技術領域

本發明涉及汽車懸架系統，具體地，涉及一種使用雙桿端關節軸承的直線導引前懸架系統。

背景技術

懸架是保證車輪或者車橋與汽車承載系統(車架或者承載式車身)之間具有彈性聯系并能夠傳遞載荷、緩和沖擊、衰減振動以及調節汽車在行駛過程中車身位置等有關裝置的總稱。一般懸架主要由彈性元件、減震裝置和導向機構三部分組成。在有些情況下，某一零部件兼起兩種或者三種作用，比如鋼板彈簧兼起彈性元件和導向機構的作用。其中導向機構的功能是確保車輪與車身或車架之間所有的力和力矩可靠傳遞，并決定車輪相對于車身或車架的位移特性。導向機構決定了車輪跳動時的運動軌跡和車輪定位參數的變化情況，以及汽車前后側傾中心和縱傾中心的位置，在很大程度上影響了整車的操縱穩定性和抗縱傾能力。

根據導向機構的特點，汽車懸架主要可以分為非獨立懸架和獨立懸架兩大類。非獨立懸架的典型特征在于左右車輪之間由一剛性梁或者非斷開式的車橋聯接，當單邊車輪跳動時，直接影響到另一側車輪。非獨立懸架系統的平穩性與舒適性較差，但同時又具有造價低、承載力大的特點，目前部分小型轎車的前懸架與貨車、大客車配備這種懸架系統。獨立懸架的結構特點是兩側的車輪單獨地通過彈性懸架與車身或車架聯接，車橋做成斷開式。因此，獨立懸架有以下優點：①兩側車輪可以單獨運動互不影響，提高操控性；②減小了非簧載質量，有利于汽車的平順性；③采用斷開式車橋，可以降低發動機位置，降低整車重心；④車輪運動空間較大，可以降低懸架剛度，改善平順性。以上優點使獨立懸架被廣泛地應用在汽車上，特別是轎車的轉向輪都普遍采用了獨立懸架，為了提高行駛安全性，越來越多的高級轎車的前懸架也采用了獨立懸架。

懸架性能的差異方面，導向機構占很大因素，而導向機構的運動規律直接影響車輪定位參數的變化。盡管懸架的結構各不相同，但其最終目的都是通過各種設計使得前輪定位參數在運動過程中的變化合理且盡量小。目前，在汽車上應用最廣泛的獨立懸架主要有：麥弗遜式懸架、雙橫臂獨立懸架、和多連桿獨立懸架。總的來說，當前最經濟適用、性價比最高的前獨立懸架是麥弗遜式；能做高性能調校和匹配的懸架是多連桿和雙橫臂式；結構最復雜、實現功能最多的是多連桿式。

目前常規的獨立懸架雖然在功能上都能夠滿足懸架設計要求，但是當車輪跳動時，車輪定位參數均會變化。在實際應用中，車輪任何定位參數的變化都會對汽車操縱穩定性或者其他方面性能產生不利影響，比如輪距的變化會導致汽車直線行駛能力下降，同時還造成滾動阻力增大和對轉向系統的影響；車輪外傾角的變化會導致輪胎異常磨損。麥弗遜懸架在車輪上下跳動時，其減振器下支點隨著橫擺臂擺動，主銷軸線的斜角隨之變化，因此其車輪定位參數在懸架運動時有較大的變化。雙叉臂式懸架通過合理設計上下橫臂，可以使車輪和主銷參數變化不大；但由于受導向機構運動原理的限制，不能從根本上解決部分定位參數變化過大的問題。多連桿懸架運動軌跡在理論及實際上都是復雜的空間曲線，使得車輪定位參數在車輪上下跳動過程中的變化情況要比傳統的麥弗遜懸架和雙橫臂懸架等更惡劣；而且懸架調校和匹配的難度大，其運動和動力性能對結構參數非常敏感，如果匹配不當，車輪定位參數的變化范圍會很大。