專利名稱：有高主銷后傾角穩(wěn)定度的高縱向柔順性的獨(dú)立的轉(zhuǎn)向懸掛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于車輛比如汽車的懸掛裝置，尤其是關(guān)于用在轉(zhuǎn)向車輪的一種獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸掛裝置。
作為一種用于轉(zhuǎn)向車輪的獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸掛裝置，已經(jīng)刊載于日本專利公開出版物中，其專利號(hào)為6-211014，這種機(jī)構(gòu)有一個(gè)支架和肘狀節(jié)。支架用于支撐轉(zhuǎn)向車輪，使之圍繞其轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，支架又被一個(gè)肘狀節(jié)支撐繞轉(zhuǎn)向軸成角度地運(yùn)動(dòng)，并且基本直立地?cái)U(kuò)展。該肘狀節(jié)則由來自車身的上臂組件和下臂支撐，其中上臂組件裝在肘狀節(jié)的上部和車身的一個(gè)相對(duì)部位之間，這就包括了接近肘狀節(jié)的第一直立臂零件和靠近車身的第二水平臂零件，并基本在車身的橫向方位上伸展，而下臂裝在肘狀節(jié)下部和車身的一個(gè)相對(duì)部位之間，以便基本上在車身的橫向方位擴(kuò)展。上臂第二個(gè)零件具有A字母大概的外廓，對(duì)應(yīng)A字母的底部為寬端，而窄端則對(duì)應(yīng)A的尖端。下臂具有字母Y的大概的外廓，對(duì)應(yīng)Y的尖端而為寬端，而窄端與Y的底相符。上臂第二零件可旋轉(zhuǎn)地與上臂第一零件相連接在窄端而與相對(duì)的車身部分在寬端相連接，下臂可旋轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)相連接在寬端而與車身相連接在窄端。支柱可旋轉(zhuǎn)地裝在肘狀節(jié)和車身相對(duì)部位之間，以基本上在車輛的縱向方向擴(kuò)展。一個(gè)轉(zhuǎn)向裝置裝在支架和車身之間，以便可變地限定圍著相對(duì)于車身轉(zhuǎn)向軸的支架的某個(gè)角度位置，還有一個(gè)包括彈簧和阻尼器的垂直負(fù)荷反應(yīng)裝置裝在肘狀節(jié)和車身之間，基本垂直地?cái)U(kuò)展。
在上述先有技術(shù)結(jié)構(gòu)方面，因渴望減少車輪行駛于凹凸路面引起的振動(dòng)，當(dāng)車輛縱向方位懸掛裝置的柔順性增大時(shí)，在車輪減速情況下其主銷后傾角就明顯地減小，從而降低了懸掛裝置主銷后傾角的穩(wěn)定度。
從上述看來，本發(fā)明的一個(gè)主要目的，是提供一種轉(zhuǎn)向車輪用的獨(dú)立的轉(zhuǎn)向懸掛裝置，基于懸掛裝置的總體性能設(shè)計(jì)，它能提供任何角度的縱向柔順性，而不降低其主銷后傾角的穩(wěn)定度。
本發(fā)明的另一目的，是在懸掛結(jié)構(gòu)緊湊方面可提供一種具有改善了主銷后傾角穩(wěn)定度的獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸掛裝置。
按照本發(fā)明，上述主要目的的完成是通過一種獨(dú)立的轉(zhuǎn)向懸掛裝置，它用于具有車身和幾個(gè)車輪其中包括該轉(zhuǎn)向車輪的車輛的轉(zhuǎn)向車輪。車身有其縱方位即是順其運(yùn)行方向和其橫方位它是垂直于縱方位，從車輛頂部觀察，包括如下裝置支架，用于支撐轉(zhuǎn)向車輪，使其圍繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；肘狀節(jié)，用于支撐該支架成角度地相對(duì)運(yùn)動(dòng)，又繞著基本垂直地?cái)U(kuò)展的轉(zhuǎn)向軸。
上臂安裝在肘狀節(jié)上部位和車身的相對(duì)第一部位之間，以求基本上在車身橫方位伸展。上臂具有一個(gè)選自字母A，L，T和Y的大體外廓，有一與A或L的底或者T或Y的尖相符的寬端，還有一個(gè)與A或L的尖或者T或Y的底相符的窄端。上臂被可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與肘狀節(jié)上部位相連接在其寬端，這是通過含有裝于寬端相對(duì)寬邊的軸承部分的樞軸裝置才得以完成的，還要與車身的第一部位相連接在窄端，這是通過柔軟的套管裝置的。
下臂安裝在肘狀節(jié)下部位和車身相對(duì)的第二部位之間，其基本上在車身的橫方位方面擴(kuò)展。上述臂具有選自字母A、L、T和Y的大體外廓形狀，有與A或L的底或者T或Y的尖相符的一個(gè)寬端，還有一個(gè)窄端與A或L的尖或者T或Y的底相符。下臂被可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與肘狀節(jié)下部位相連接在其寬端，這是通過含有裝于寬端相對(duì)寬邊的軸承部分的樞軸裝置才得以完成的，還要與車身的第二部位，通過柔軟的套管裝置相連接在窄端。
一根支桿裝在肘狀節(jié)中部和車身相對(duì)的第三部位之間，基本上在車輛縱向方面進(jìn)行擴(kuò)展。該支桿借助于柔軟的套筒裝置與肘狀節(jié)中部位可樞轉(zhuǎn)動(dòng)相連接在第一端，還通過柔軟的套筒裝置與車身的第三部位在其第一端相對(duì)的第二端相連接。
轉(zhuǎn)向裝置裝在支架和車身之間，能圍繞轉(zhuǎn)向軸相對(duì)車身可變地限定支架的某一角度狀態(tài)。
垂直負(fù)荷反應(yīng)裝置裝在肘狀節(jié)和車身之間，從而能得到基本垂直地?cái)U(kuò)展，該負(fù)荷反應(yīng)裝置包括彈簧裝置和減振機(jī)構(gòu)。
在上述上臂和下臂皆有形若某些字母的大體外形的模式里，應(yīng)指出的是，可按字母A把模式形狀做成這樣的外形，即把桿變換成幾乎是底，以便做成一個(gè)三角狀，在那里臂可有一個(gè)三角平面部分或者一個(gè)三角骨架部分。當(dāng)形狀被做成像Y的模式時(shí)，也可有這樣一種外形，即下腿部分可被大大地縮短，其形狀可視為字母V。就臂平面形狀而論，根本的問題是臂需有牢固的總體結(jié)構(gòu)，其上具有第一寬端和與該第一寬端相對(duì)的第二窄端。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)方案的獨(dú)立的轉(zhuǎn)向懸掛裝置，當(dāng)上臂呈L外廓形狀、下臂呈A外廓形狀時(shí)，將構(gòu)成在牢固性和輕便性之間存在一個(gè)很合理的平衡的結(jié)構(gòu)。
附圖中

圖1是個(gè)透視圖，表示本發(fā)明的一個(gè)最佳的方案；圖2-5是幾個(gè)簡圖，表示根據(jù)本發(fā)明上臂和下臂的構(gòu)思而出現(xiàn)的可能性。
參見圖1，詳述本發(fā)明最好的具體方案。在圖1中，10是個(gè)用于通過軸承機(jī)構(gòu)(未表示)支撐轉(zhuǎn)向車輪(未表示)的支架，能圍繞一個(gè)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。支架10具有用螺栓14固定在其徑向的上面的連接件16，和用螺栓22固定在其徑向的下面的連接件24。上連接件16借助一個(gè)球窩關(guān)節(jié)18可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與肘狀節(jié)20的上凸耳部20A相連接，而下連接件24借助一個(gè)球窩關(guān)節(jié)26可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與肘狀節(jié)20的下凸耳部20B相連接，這樣支架10就相對(duì)肘狀節(jié)20，圍繞轉(zhuǎn)向軸34即球窩關(guān)節(jié)18和26的兩個(gè)中心連接線而轉(zhuǎn)動(dòng)。
包括轉(zhuǎn)向臂24A的連接件24被制成一個(gè)完整部件，它的一個(gè)端頭通過球窩關(guān)節(jié)28可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與轉(zhuǎn)向裝置30拉桿32的一個(gè)端頭相連接。如此，軸34就確定了這個(gè)通常所說的主銷軸，圍繞著它支架10就被轉(zhuǎn)向裝置30所扭轉(zhuǎn)而使車輪12轉(zhuǎn)向。
本領(lǐng)域技術(shù)人員皆知，當(dāng)車輪12處于其中間位置，要從懸掛裝置的內(nèi)側(cè)邊來看，那么主銷軸34就處于相對(duì)垂直的傾斜狀態(tài)，為的是使該車輪前移(從圖看右移)，當(dāng)橫過車輪轉(zhuǎn)軸時(shí)即向下。
肘狀節(jié)20有一對(duì)支臂20C處于其上部，在此肘狀節(jié)通過一個(gè)有橡皮套筒的連接件36與上臂40的一個(gè)外側(cè)端可樞轉(zhuǎn)地連接，以允許其間圍繞基本上在車輛的縱向擴(kuò)展的軸38的樞軸運(yùn)動(dòng)。
在所示的具體方案中，上臂40制成像在其上面看那樣具有字母L簡略外廓形狀的一個(gè)L型臂，它具有一個(gè)與L底相符的寬端和一個(gè)與L尖相符的窄端。L型臂40的寬端通過接頭36可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與肘狀節(jié)相連接。
L型臂40的窄端位于懸掛機(jī)構(gòu)的內(nèi)側(cè)，借助接頭42與車身(未表示)可樞轉(zhuǎn)地連接，接頭42含有一個(gè)橡膠套管，具有一個(gè)基本上在車身縱向方位伸展的樞軸。
肘狀節(jié)20在其下端裝有一個(gè)圓柱部件20D，在那里肘狀節(jié)通過一對(duì)接頭46A和46B，其每個(gè)都有個(gè)橡膠套管，可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與下臂50的一對(duì)外側(cè)端相連接，這樣使得圍繞基本上在車身縱向伸展的樞軸48相對(duì)可以樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。下臂50是個(gè)具有字母A的大體外廓形狀的A型臂，它具有一個(gè)與A底相應(yīng)的寬端和一個(gè)與A尖相應(yīng)的窄端。臂50可制作成一個(gè)像虛線所示的三角孔，以便節(jié)省材料和減輕重量而不會(huì)明顯地降低其強(qiáng)度，從而就更像A。這就是通過接頭46A和46B可樞轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)相連接的A型臂50的寬端。A型臂50的窄端位于寬端的內(nèi)側(cè)，并通過接頭52與車身(未表示)可樞轉(zhuǎn)地連接，接頭52含有一個(gè)橡膠套管，有一個(gè)可基本上在車身的縱向擴(kuò)展的樞軸。
減振器58裝成，通過含有一個(gè)橡膠套管的接頭56，在下端與肘狀節(jié)20可樞轉(zhuǎn)地連接，并通過含橡膠套管的接頭60可樞轉(zhuǎn)地與車身(未表示)相連接在上端。一個(gè)上座零件62裝在由一個(gè)汽缸零件所提供的減振器的上端，而下座零件64固定在由一個(gè)活塞零件58A所提供的減振器的中部，還有一個(gè)螺旋壓簧66作為懸掛彈簧裝在上下座零件62和64之間。肘狀節(jié)20開有一個(gè)孔70，用于容納車輪(未表示)的驅(qū)動(dòng)軸(未表示)。
借助于球接頭74支桿可樞轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)20相連接在其前面，并裝在孔70后面它的中部位，支桿72由此延伸向后并向內(nèi)側(cè)直到后端76，在此通過一個(gè)有橡膠套管的樞軸接頭可樞轉(zhuǎn)地與車身(未表示)相連接。
由上述的結(jié)構(gòu)和圖1所示可知，由肘狀節(jié)20，上臂40和下臂50所組成的部件的結(jié)構(gòu)為，上臂40通過含有在寬端全寬度范圍內(nèi)延伸的軸承的樞軸接頭36，可樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地與肘狀節(jié)相連接在其上部位，相連接的是其寬端；下臂50可樞轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)相連接在其下端，通過裝配在寬端的兩個(gè)相對(duì)寬邊上樞軸接頭46A和46B，與它的寬端相連接。這樣，上述部件可展示出相對(duì)于軸78即上和下臂40和50內(nèi)側(cè)端42和52樞軸接頭中心連線的高抗彎剛度。同時(shí)允許相對(duì)車身支架10有輕微的彈跳和回彈動(dòng)作，也允許肘狀節(jié)20圍繞軸78相同的扭轉(zhuǎn)，但要在位于臂40和50各單個(gè)內(nèi)側(cè)端42和52的樞軸接頭內(nèi)的套管機(jī)構(gòu)回彈能力的范圍之內(nèi)。如此，任何懸掛縱向的柔順性皆可從支桿72縱向回彈能力的調(diào)整中獲得，特別是加入端76樞軸接頭中的套管機(jī)構(gòu)的回彈能力，而不妨礙基本上由設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向軸34的傾斜度所確定支架10的主銷后傾角。
進(jìn)一步說，從圖1所示結(jié)構(gòu)也能知道，當(dāng)上臂40做成L型臂時(shí)，由上述肘狀節(jié)和上、下臂而構(gòu)成的扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定組件，以其結(jié)構(gòu)簡單和緊湊而很容易地躲開上臂40和減振器58A之間的干涉。為優(yōu)選組件抗彎剛度對(duì)其重量的比值，一般最理想的是像圖1表示的方案把下臂做成A型，因?yàn)樵跍p振器和下臂來說沒有干涉的問題。
然而，按照本發(fā)明，獨(dú)立的轉(zhuǎn)向懸掛裝置可以根據(jù)其他情況的方便利用任意A、L，T和Y型臂組合作為上和下臂而構(gòu)成。圖2-5示意性地表示如何利用每一個(gè)A，L，T和Y型臂作為上和下臂。在這些方案中，為舉例方便，每個(gè)方案都用同一型式臂作為上和下臂構(gòu)成。誠然，上和下臂當(dāng)然可用不同型式臂構(gòu)成，像圖1表示的方案一樣。在圖2-5里，凡與圖1中表示的那些一致部件，都采用圖1中同樣的代號(hào)，除了上下臂用40和50還要分別地伴以特征字母表示之外。需指出，如把T型臂用作上臂時(shí)，則減振器58對(duì)肘狀節(jié)20的安裝位置需變更，以免對(duì)上臂的干擾。根據(jù)圖2-5有關(guān)方案的進(jìn)一步說明省略而不贅述。
盡管本發(fā)明已就所提最佳方案和示意圖方案的變化作了詳細(xì)說明，但對(duì)那些熟練技術(shù)人員來說很清楚，與本發(fā)明方案有關(guān)的各種變化來說都是可能的，也都不算脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種獨(dú)立的轉(zhuǎn)向懸掛裝置，是用于具有車身和包括轉(zhuǎn)向車輪的幾個(gè)車輪的車輛車輪轉(zhuǎn)向，從車頂來看，在其運(yùn)行方向上該車身具有縱向方位，它包括支架，用于支撐所說的轉(zhuǎn)向車輪，使之圍繞其轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；肘狀節(jié)，用于支撐所說的支架，使之能圍繞基本上垂直地伸展的軸線，有角度地作相對(duì)運(yùn)動(dòng)；上臂安裝在所說肘狀節(jié)的上部位和相對(duì)的車身第一部位之間，基本上在車身的橫向方位伸展，所說的上臂具有一個(gè)選自字母A，L，T或Y大體輪廓的外形，從而有個(gè)寬端與A或L的底或者T或Y的尖相應(yīng)，和一個(gè)窄端與A或L的尖或者T或Y的底相應(yīng)，所說上臂被可樞轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)上部位相連接在寬端，是通過包括有位于在寬端相對(duì)寬邊的軸承部分的樞軸裝置相連接的，還要通過柔軟的套管機(jī)構(gòu)與車身第一部位相連接在窄端；下臂安裝在肘狀節(jié)下部位和車身相對(duì)的第二部位之間，基本上在車身的橫向方位伸展，所說的上述臂具有選自字母A，L，T和Y的大體外廓，從而有個(gè)寬端與A或L的底或者T或Y的尖相應(yīng)，和一個(gè)窄端與A或L的尖或者T或Y的底相應(yīng)，所說的下臂被可樞轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)下部位相連接在寬端，其是通過包括有位于在寬端相對(duì)寬邊的軸承部分的樞軸裝置相連接的，還要通過柔軟的套管機(jī)構(gòu)與車身第二部位連接在窄端；支桿安裝在肘狀節(jié)的中部位和車身相對(duì)的第三部位之間，基本上在車輛的縱向上伸展，所說的支桿通過柔軟的套管機(jī)構(gòu)，可樞轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)中部位相連接在其第一端，還要通過柔軟的套筒機(jī)構(gòu)與車身的第三部位相連接在相對(duì)所說第一端的第二端。轉(zhuǎn)向裝置安裝在所說支架和車身之間，以可變地確定所說支架圍繞轉(zhuǎn)向軸相對(duì)車身的某個(gè)角度狀態(tài)；垂直負(fù)荷反應(yīng)裝置安裝在肘狀節(jié)和車身之間，基本上垂直地伸展，所說的負(fù)荷反應(yīng)裝置，包括彈簧裝置和減振機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的獨(dú)立的轉(zhuǎn)向懸掛裝置，其中所說的上臂有L的外廓形狀，而所說的下臂有A的外廓形狀。
全文摘要
一種用于車輪轉(zhuǎn)向的獨(dú)立轉(zhuǎn)向懸掛裝置,包括:支撐轉(zhuǎn)向車輪的支架;肘狀節(jié),用于支撐支架使之能圍繞一個(gè)轉(zhuǎn)向軸成角度地作相對(duì)運(yùn)動(dòng);上和下臂橫向地安裝在肘狀節(jié)的上和下部位與車身的相對(duì)部位之間,上和下臂各有選自字母A,L,T和Y的大體輪廓狀,從而有個(gè)寬端符合A或L的底或者T或Y的尖,和一個(gè)窄端符合A或L的尖或T或Y的底,并可樞轉(zhuǎn)地與肘狀節(jié)上或下部位相連接在寬端,和車身相連接在窄端;轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝在支架和車身之間,以便能圍繞轉(zhuǎn)向軸可變地限定支架的某一角度狀態(tài);和安裝于肘狀節(jié)和車身之間的減振彈簧。
文檔編號(hào)B60G3/18GK1176189SQ9711617
公開日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1997年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月9日
發(fā)明者速水博史, 山下真人 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社