[实用新型]一种抗侧倾和横摆的悬架装置

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种悬架装置，尤其涉及一种能够有效地防止车身发生侧倾和横摆的悬架装置，属于汽车技术领域。

【背景技术】

现代汽车技术日益高速发展，而其中的悬架技术则是影响到汽车的操纵稳定性和平顺性、驾乘舒适性，乃至行车安全性能的重要技术之一。然而，在现有技术中，当车辆行驶在不平路面上或者以曲线方式行进时，受悬架承载的车身将会发生侧倾，而此时悬架导向杆系将因此产生相对运动及变形，这些出现的车身的侧倾和横摆问题将会影响到上述的汽车操纵及安全性能。对此，可以具体从以下的五个方面阐述汽车车身侧倾和横摆问题对汽车性能造成的影响，其中：

第一、对于一般的独立悬架(例如，横臂式独立悬架、烛式悬架、麦弗逊式悬架、多连杆式悬架等)，当悬架变形时，车轮平面将产生倾斜而改变两侧车轮与路面接触点的距离--轮距，这样会致使轮胎相对于地面侧向滑移，从而破坏轮胎和地面的正常附着状况。此外，当将此类悬架应用于转向轮时，会使主销的定位角和车轮外倾角发生不同程度的变化，从而对于转向操纵造成一定的影响。

第二、近代汽车的悬架一般都很软，在高速行驶中转向或者在不平路面上行驶时，车身会产生较大的横向倾斜和横向角振动，车身在侧向力作用下将会绕侧倾轴线产生转角，即车身侧倾角(侧倾角是评价汽车操纵稳定性和平顺性的一个重要指标)。对于操纵稳定性而言，过大的侧倾角会使驾驶员感到不稳定、不安全；对平顺性而言，侧倾过大的汽车，乘客则会感到不舒适。然而侧倾角过小，悬架的侧倾角刚度大，汽车的一侧车轮遇到凸起或者凹坑时，车厢内会感到冲击，因此平顺性较差。而车身的横摆运动会影响到汽车行驶的方向稳定性，更严重的是，如果汽车的横摆角速度不能收敛，则会导致汽车产生侧向滑动或翻车的危险。

第三、当发生侧倾时，垂直载荷在汽车的左、右侧车轮上将会重新进行分配，并影响到汽车的稳态响应。在正常工作状态下，汽车的左、右车轮的垂直载荷大体上是相等的。但是，当汽车曲线行驶时，由于侧倾力矩的作用，垂直载荷在左、右车轮上并不是相等的。这将影响轮胎的侧偏特性，导致汽车的稳态响应发生变化。此时，有些车辆甚至会从转向不足变为过多转向。

第四、当发生侧倾时，车轮外倾角会发生变化。此时，由于悬架形式不同，车轮外倾角的变化有三种情况：保持不变、沿地面侧向反作用力作用方向倾斜、以及沿地面侧向反作用力作用方向的相反方向倾斜。在车身侧倾时，非独立悬架的车轮保持垂直状态。上横臂短而下横臂长的双横臂独立悬架，大体上也可以保持其外侧车轮垂直于地面，但是也有点侧倾。上下横臂长度相等且平行的双横臂，单纵臂独立悬架的车轮倾斜方向与地面侧向力的方向相反，有增大侧偏角(绝对值)的效果。单横臂独立悬架在小侧向加速度时，车轮倾向方向与地面侧向力相同，有减小侧偏角的效果。但是在大侧向加速度时，装有单横臂独立悬架的车身可能被显著抬高，内侧车轮离地，外侧车轮逆着地面侧向力方向倾斜，侧偏角增大，汽车操纵稳定性突然变坏，所以，现在采用单横臂独立悬架的很少。因此汽车在不平整地面上直线行驶时，由于侧倾外倾角的缘故，车轮的上下跳动使车轮外倾角不断变化，会产生相应的外倾侧向力的变化而影响到汽车直线行驶稳定性。

第五、当发生侧倾时，车轮转向角会发生变化。在侧向力作用下车身发生侧倾，车身侧倾会引起前转向轮绕主销转动，后轮绕垂直于地面轴线的转动，即车轮转向角的变动，其被称为“侧倾转向”，也被称为“侧倾干涉转向”。随着前后侧倾转向的方向与数值的不同，汽车的不足转向量可能增加或减少。而且，当具有侧倾转向效应的汽车处于直线行驶时，由于路面不平引起的车轮相对于车身的跳动也会使车轮产生一定的转向角，从而影响汽车直线行驶稳定性，所以近代轿车趋于减少侧倾转向量。

综上所述可知，现有的汽车悬架机构无法从根本上解决汽车车身的侧倾和横摆运动，从而会对汽车的操纵稳定性、平顺性，甚至行驶安全性能造成了很大的影响，因此亟需一种改进的新型悬架装置来解决这一问题。

【实用新型内容】

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种改进的悬架装置，其可以有效地抑制汽车车身出现侧倾和横摆现象，能够克服现有的悬架技术存在无法完全有效地控制车身侧倾和横摆运动的缺陷，从而提高汽车操纵稳定性、平顺性以及安全性能。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种抗侧倾和横摆的悬架装置，其包括装设于汽车车身下方和车轮之间的多个单轮悬架子装置，所述单轮悬架子装置包括缓冲部件，所述缓冲部件的一端铰接于所述车身上，其另一端固装于所述车轮的转向节或车轮支架上，所述单轮悬架子装置还包括：