一種采用非獨(dú)立斜置板簧懸架的汽車雙前橋結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及汽車懸架與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特別涉及帶有轉(zhuǎn)向功能的雙前橋懸架的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)，屬于汽車工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]車橋又稱車軸，它最基本的功能是承受汽車的負(fù)荷，維持汽車在道路上正常行駛。按照結(jié)構(gòu)要求，一些車橋需具備附加的功能，如車輪驅(qū)動、使車輪轉(zhuǎn)向等。因此，車橋按附加功能的不同，可有下列三種基本類型:驅(qū)動橋、轉(zhuǎn)向橋和支撐橋。雙前橋是指汽車包含兩個(gè)轉(zhuǎn)向前橋，且兩個(gè)車橋之間通過轉(zhuǎn)向桿系連接。雙前橋一般用于中重型商用車，雙前橋汽車較單前橋汽車具有更好的承載能力和較小的轉(zhuǎn)彎半徑。
[0003]雙前橋結(jié)構(gòu)一般包括車架、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、第一轉(zhuǎn)向前橋和第二轉(zhuǎn)向前橋，其中前橋又包括車橋與懸架系統(tǒng)。目前雙前橋采用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)均為多連桿轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)均非獨(dú)立板簧懸架。該懸架包含一個(gè)車橋和車架兩側(cè)的多片板簧，板簧沿車架縱向布置，板簧一端與車架鉸接，另一端通過擺桿與車架鉸接，車橋與兩側(cè)板簧的中間通過吊環(huán)等部件固定連接，其存在如下不足:1)由于縱置板簧結(jié)構(gòu)關(guān)于車橋不對稱，車輛在行駛過程中，板簧受載變形導(dǎo)致車輪定位參數(shù)變化范圍較大，不利于整車操作穩(wěn)定性，且車輪異常磨損嚴(yán)重；2)縱置多片板簧本質(zhì)上屬于串聯(lián)結(jié)構(gòu)，一旦其中任一板簧失效，即會導(dǎo)致整個(gè)懸架失效，其可靠性較差；3)車架兩側(cè)縱置板簧的側(cè)向距離即為承載中心距，為了提高整車抗側(cè)傾能力，必須增大承載中心距離，而導(dǎo)致車輪與車架或轉(zhuǎn)向拉桿之間側(cè)向距離減小，導(dǎo)致得車輪轉(zhuǎn)向范圍減小，使得整車機(jī)動靈活性不足；反之增大車輪轉(zhuǎn)向范圍，則承載中心距減小，整車抗側(cè)傾能力降低。
[0004]中國專利文獻(xiàn)(公開號CN104175824A和CN103963590A)公開了一種半獨(dú)立式鋼板懸架，該懸架采用斜置板簧的布置方式，具有改善車輪定位參數(shù)和增大承載中心距的特點(diǎn)。但是上述專利技術(shù)涉及的懸架板簧為多片復(fù)合板簧，且板簧與轉(zhuǎn)向節(jié)之間允許相對運(yùn)動，在車輪跳動過程中容易導(dǎo)致板簧與轉(zhuǎn)向節(jié)磨損嚴(yán)重，極端載荷下甚至可能出現(xiàn)車輪側(cè)向脫落的事故。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對商用汽車使用多片縱置板簧或者使用單片縱置板簧而強(qiáng)度不足的問題，提供一種采用非獨(dú)立斜置板簧懸架的汽車雙前橋結(jié)構(gòu)，保證車輛的承載能力和可靠性，減小輪胎的異常磨損，同時(shí)增大承載中心距，進(jìn)一步提高整車抗側(cè)傾能力，有利于整車操作穩(wěn)定性。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種采用非獨(dú)立斜置板簧懸架的汽車雙前橋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括車架、第一前橋、第二前橋和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；所述第一前橋包括車架兩側(cè)的板簧懸架、第一整體式車橋、第一梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和車輪；所述第二前橋包括車架兩側(cè)的板簧懸架、第二整體式車橋、第二梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和車輪；所述的第一梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括第一前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)、第一前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)和第五連桿；所述的第二梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括第二前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)、第二前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)和第四連桿；每側(cè)板簧懸架包括板簧、車橋連接構(gòu)件和車架連接構(gòu)件；車橋連接構(gòu)件與第一整體式車橋固接，第一整體式車橋通過輪轂軸承單元和車輪連接；車架連接構(gòu)件固定于車架上;
[0008]其特征在于:所述板簧采用四片斜置板簧，四片斜置板簧分別為第一片斜置板簧、第二片斜置板簧、第三片斜置板簧和第四片斜置板簧，每片斜置板簧一端和車架連接構(gòu)件連接，另一端和車橋連接構(gòu)件連接；所述第一片斜置板簧與第四片斜置板簧關(guān)于第一整體式車橋?qū)ΨQ，第二片斜置板簧與第三片斜置板簧關(guān)于第一整體式車橋?qū)ΨQ；第一片斜置板簧、第四片斜置板簧所確定的縱向?qū)ΨQ中心面的交線與第二片斜置板簧、第三片斜置板簧所確定的縱向?qū)ΨQ中心面的交線彼此平行或者共線；第一片斜置板簧與第四片斜置板簧所確定的縱向?qū)ΨQ中心的夾角范圍為60°?120°，第二片斜置板簧與第三片斜置板簧所確定的縱向?qū)ΨQ中心的夾角范圍為60°?120°。
[0009]優(yōu)選的，第一片斜置板簧與第四片斜置板簧所確定的縱向?qū)ΨQ中心面的夾角為90°，第二片斜置板簧與第三片斜置板簧所確定的縱向?qū)ΨQ中心面的夾角為90°。
[0010]本實(shí)用新型的又一技術(shù)特征還在于:每片斜置板簧與車架連接構(gòu)件之間設(shè)有橡膠墊板。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)特征還在于:每片斜置板簧通過螺栓與車橋連接構(gòu)件連接，且在螺栓上安裝有橡膠襯套。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果:傳統(tǒng)縱置多片板簧設(shè)計(jì)，為了提高整車抗側(cè)傾能力，必須增大承載中心距離，而增大承載中心距離將導(dǎo)致車輪與車架或轉(zhuǎn)向拉桿之間側(cè)向距離減小，進(jìn)而導(dǎo)致車輪轉(zhuǎn)向范圍減小，使得整車機(jī)動靈活性不足；反之增大車輪轉(zhuǎn)向范圍，則承載中心距減小，整車抗側(cè)傾能力降低；本實(shí)用新型可以增大承載中心距離，有效減小車輛在行駛過程中車輪定位參數(shù)的變化量，同時(shí)斜置板簧本質(zhì)屬于并聯(lián)機(jī)構(gòu)，保證了車輛的承載能力和可靠性，減小了輪胎的異常磨損，同時(shí)其承載中心距較大，提高了整車抗側(cè)傾能力，有利于整車操作穩(wěn)定性。較現(xiàn)有技術(shù)(CN104175824A和CN103963590A)所涉及的半獨(dú)立板簧懸架，本實(shí)用新型中兩側(cè)懸架同時(shí)與整體式車橋連接，不僅能夠提高懸架整體剛度，改善車輪定位參數(shù)，而且能夠大幅提高懸架系統(tǒng)的承載能力和可靠性；同時(shí)所述板簧為單片板簧，降低了加工、裝配工藝難度，減少了生產(chǎn)成本，且板簧兩端均通過螺栓固定，避免了 CN104175824A和CN103963590A中板簧與轉(zhuǎn)向節(jié)的活動連接方式，能夠確保懸架系統(tǒng)的可靠性。此外，由于采用非獨(dú)立式懸架結(jié)構(gòu)，車橋也大幅提高了懸架系統(tǒng)的承載能力和可靠性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖3是懸架及轉(zhuǎn)向節(jié)構(gòu)件示意圖。
[0016]圖4是斜置板簧與車架連接構(gòu)件示意圖。
[0017]圖5a是斜置板簧與車橋連接構(gòu)件示意圖。
[0018]圖5b是斜置板簧與車橋連接構(gòu)件剖面示意圖。
[0019]圖6是轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖7是車橋與車橋連接構(gòu)件結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖8是承載中心距對比圖。
[0022]圖9是車輪定位參數(shù)變化示意圖。
[0023]圖1Oa是車輪向左轉(zhuǎn)向示意圖。
[0024]圖1Ob是車輪向右轉(zhuǎn)向示意圖。
[0025]圖中:A—第一前橋，B一第二前橋，C一轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)，I一方向盤，2—轉(zhuǎn)向器，3—第一擺桿，4一第一連桿，5—第二連桿，6—第三連桿，7—車架連接構(gòu)件，8—第二擺桿，9-第四連桿，10—第二整體式車橋，11 一第一整體式車橋，12—斜置板簧，12a—第一片斜置板簧，12b—第二片斜置板簧，12c—第三片斜置板簧，12d—第四片斜置板簧，13—轉(zhuǎn)向節(jié)，13a—第一前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)，13b—第一前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)，13c—第二前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)，13d—第二前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)，14 一車輪，15—車橋連接構(gòu)件，16—車架，17—第五連桿，18—銷釘，19一橡膠墊板，20—橡膠襯套，21—縱置板簧，L一縱置板簧承載中心距，L。一斜置板簧承載中心距。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、原理及【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0027]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖，該結(jié)構(gòu)包括車架16、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、第一前橋和第二前橋；所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)由方向盤1、轉(zhuǎn)向器2和轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)組成；所述第一前橋包括車架兩側(cè)的板簧懸架、第一整體式車橋11、車輪14和第一梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；所述第二前橋包括車架兩側(cè)的斜置板簧懸架、第二整體式車橋10、車輪14和第二梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；所述的第一梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括第一前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13a、第一前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13b和第五連桿17 ;所述的第二梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括第二前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13c、第二前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13d和第四連桿9。
[0028]所述第一前橋中的第一整體式車橋11通過兩個(gè)斜置板簧懸架連接在車架16上，每個(gè)斜置板簧懸架結(jié)構(gòu)包括四片斜置板簧，每片板簧一端通過螺栓和車架連接構(gòu)件7連接，另一端通過螺栓和車橋連接構(gòu)件15連接，車架連接構(gòu)件7通過螺栓連接在車架上，車橋連接構(gòu)件15則焊接于車橋16上，從而實(shí)現(xiàn)了第一整體式車橋11和車架16的連接。第一整體式車橋11兩端通過銷釘分別連接第一前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13a和第一前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13b，兩個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)均通過軸承輪轂單元和車輪連接。第一前橋左側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13a和第一前橋右側(cè)轉(zhuǎn)向節(jié)13b均通過球頭與第五連桿17鉸接，實(shí)現(xiàn)第一整體式車橋11兩側(cè)車輪的同時(shí)轉(zhuǎn)向功會K。
[0029]所述的四片斜置板簧，即第一片斜置板簧、第二片斜置板簧、第三片斜置板簧和第四片斜置板簧，每片斜置板簧一端和車架連接構(gòu)件連接，另一端和車橋連接構(gòu)件