[其他]框架式弹性桥机构

说明书

本发明为框架式弹性桥机构，是一种用于机动车辆、特别是汽车行驶系统中的独立悬架机构。

众所周知，悬架机构是现代化汽车上的重要总成之一，它由弹性元件、减震器、导向机构、稳定杆等所组成。悬架机构对于汽车行驶的平顺性、稳定性有很大影响，另外对汽车的通过性，燃料经济性等多种使用性能也都有影响。因此，有关悬架机构的改进和专利申请仍不断地提出。目前，悬架机构的种类繁多，从导向机构形式分就有非独立悬架机构及独立悬架机构两大类，就独立悬架来说还可以分成许多类型，到目前为止发展起来的有：双横臂独立悬架、单横臂独立悬架、纵臂式独立悬架、斜置单臂式独立悬架及滑柱摆臂式独立悬架等。

纵观上述所述类型的独立悬架机构，它们有一共同特点，即：针对悬架机构所承担的各种任务，如导向、缓冲、减震、稳定等分别采用各种相应的机构或构件来实现，然后再将这些机构和构件组合成一体，形成一个统一的悬架机构。根据这样的构思原则来设计和改进悬架机构。则将注意力放在各个相应机构的改进上，而后考虑如何将已改进的机构同整体悬架协调起来而组装成一体。例如，要改进悬架导向作用，则只对悬架导向机构进行改进。于是就发展起来有单横臂式、双横臂式等形式。

这样的构思原则给悬架机构带来一些问题：

（1）：悬架机构比较复杂，这是由于它是由多种机构或构件组合起来的;

（2）：由此，悬架机构中连接件比较多;

（3）：前、后的悬架结构相差较大。

上述这些结构上的问题，使得悬架机构在制造加工时所需工作量加大，并给装配、维修等带来麻烦与不便，同时也是造成汽车成本高的原因之一。

本发明的目的就是提出一种全新的框架式弹性桥机构。它把悬架机构的导向、稳定、缓冲等功能和铰链统一在一个简单的框式结构中。克服了上述提到的现有悬架机构中所存在的问题。

本发明所说的框架式弹性桥机构包括：两根相互平行的弹簧钢轴，该钢轴端部分别穿过一对垂直于弹簧钢轴的结合架而组成一框架结构，结构架与转向节主销或驱动轴或车轮轴相连接。四个弹性衬套通过卡箍分别固紧在弹簧钢轴上，支撑座与卡箍相连并固定在汽车底盘上。这时弹性衬套可承受切向正压力，又可承受横向剪切力，保证了悬挂系统与车身的牢固连接。

现将这种框架式弹性桥机构的原理做一说明。

导向作用：参见图4和图5，当车轮受到来自地面的一个垂直反力（图示F方向）时，由于弹簧钢轴是具有弹性的，因此车轮就以A（或B）为中心，沿图示N方向在以L（或I）为半径的范围内做摆动。当车轮受到图4所示G方向的纵向反力时（如：牵引力、制动力等），由于结合架与弹簧钢轴是通过锥孔和螺帽进行钢性连接，因此车轮不可能沿M方向错动，从而起到导向作用。如上所述，适当调整AB之间的间距，就能改变车轮到A（或B）的距离，于是就可以调整车轮沿N方向摆动的半径范围。

综上所述，可见该结构成功地实现了导向作用，并使其自身能发挥独立悬架机构的作用。

缓冲作用：当车轮受到地面冲击反力时，就把冲击反力传递到金属弹性框架上，而金属弹性框架通过橡胶弹性衬套固定在连接车身的支承部件上，由于弹簧钢轴弹性变形吸收了冲击能量，此时，弹簧钢轴就作为弹性元件起到了缓冲作用。

稳定作用：为了提高汽车的行驶平稳性，就要适当地降低悬架系统中弹性元件的刚性。但当汽车转向时，由于弹性元件刚性的降低，离心力的作用使汽车产生过大的倾斜角，使稳定性下降，因此独立悬挂系统的汽车（以小汽车为多）都要加一套弹簧钢杆，该钢杆通贯车身、固定在两边的轮轴部，从而在一定程度上提高了转向时外侧悬挂系统的刚度、减小了车身的倾斜角、提高了稳定性能。而本发明的框架式弹性桥机构则不需要另外增设稳定杆装置。这是因为当汽车转向时，外侧的弹簧钢轴向上弯曲变形，影响到整个弹簧钢轴弯曲变形，使内侧的弹簧钢轴也自然弯曲，因此转向时，内侧和外侧基本上同时降低高度，使倾斜角度至少减小1/2，从而保证了稳定性。具有这种独特的稳定作用的框架式结构，将现有复杂的悬架机构中导向、缓冲、稳定的功能统一在该简化机构中，此外它还有下述方面的效果：取消了悬架传统结构中的弹性元件-叶片弹簧或者螺旋弹簧或者空气弹簧及其附属件，使装配及维修工作变的容易，使故障率下降，减小了悬架系统的噪音。

这种机构也使得前、后桥有可能采用基本上统一的结构，这又从另一方面简化了制造加工过程，减少了装配工作量，同时有利于维修保养工作。