專利名稱：類菱形車底盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛工程領(lǐng)域，具體涉及一種車輛底盤的設(shè)計(jì)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
汽車工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷了由簡單到復(fù)雜，性能日臻完善，安全、舒適性越來越高的過程，但是迄今為止，汽車按車輪的布局分類無非是三輪汽車和四輪汽車兩種，其中三輪汽車是在前軸裝上單輪，后軸上裝左、右輪；而四輪汽車是在前、后軸上各裝有左、右輪，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)采用前置和后置兩種方式。目前汽車的主要車型均為發(fā)動(dòng)機(jī)前置的四輪汽車，這種結(jié)構(gòu)的經(jīng)過多年的發(fā)展改進(jìn)，其安全性和運(yùn)行穩(wěn)定性的繼續(xù)提高已無多大的余地，由于前、后、左、右各車輪平行設(shè)置，因此，其轉(zhuǎn)彎半徑相對較大，操作也不是很靈活，同時(shí)，其底盤為一空間布置之結(jié)構(gòu)，具有空間所占位置大，結(jié)構(gòu)性能不好之缺陷，不利于減輕整車重量，提高使用壽命。隨著汽車工業(yè)的不斷進(jìn)步，汽車綜合性能尤其是安全性能要求日趨提高，其外觀也在不斷地改進(jìn)，開發(fā)新概念結(jié)構(gòu)與造型的汽車，增加汽車的新品種已成為汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服目前現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種轉(zhuǎn)彎半徑小，操作靈活，重量輕，所占空間小，安全保護(hù)性能更高之類菱形車底盤。
本發(fā)明的技術(shù)問題是通過下面的技術(shù)方案解決的。它包括車架、呈類菱形分布的四個(gè)車輪，所述前輪和后輪與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連，左輪和右輪與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，其特征在于前輪和后輪分別通過前、后懸架部件與車架相連，左輪和右輪通過中間懸架與車架相連。所述前、后懸架部件包括兩縱擺臂和扭桿彈簧，其中兩縱擺臂一端各自通過主銷與前輪和后輪鉸接，該主銷置于前輪和后輪中心平面，與安裝前輪和后輪之主軸垂直，另一端通過扭桿彈簧與車架相連，所述中間懸架包括兩橫擺臂和扭桿彈簧，左輪和右輪各自與橫擺臂相連，橫擺臂通過扭桿彈簧與車架相連，在車架與縱擺臂和橫擺臂之間還裝有阻尼器。所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向架、擺桿，所述轉(zhuǎn)向架分別與前輪和后輪相連，同時(shí)通過鋼絲繩與擺桿相連，其中前擺桿上裝有與小齒輪相嚙合之大齒輪，小齒輪與方向盤相接。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、差速器和兩半軸，發(fā)動(dòng)機(jī)置于車架后部，通過傳動(dòng)軸與差速器相連，兩半軸一端分別與左輪和右輪相接，另一端與差速器相連。
本發(fā)明具有下列技術(shù)效果1)本發(fā)明將汽車四個(gè)車輪按前后各一個(gè)、中間兩個(gè)呈菱形布置，且車架也呈菱形，各車輪分別采用懸架結(jié)構(gòu)與車架相連，可使底盤形成一平面，結(jié)構(gòu)簡單，占據(jù)空間小，可相應(yīng)增大車身內(nèi)部的空間，同時(shí)可使生產(chǎn)工藝大大簡化，成本相應(yīng)降低，重量減輕，省油，還可便于制造品質(zhì)的控制。
2)由于底盤前面為懸架部件，當(dāng)汽車發(fā)生正面碰撞時(shí)，會(huì)先與碰撞物接觸，可起到緩沖作用，同時(shí)由于車架的菱形特征，同類車輛碰撞時(shí)，車身會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而減輕碰撞的劇烈程度，其碰撞安全性能與普通的四輪汽車相比可得到本質(zhì)上的改進(jìn)；同時(shí)，由于前、后輪懸架部件位于車架側(cè)面，在汽車發(fā)生偏置碰撞時(shí)，可在不增加特別結(jié)構(gòu)的條件下有效防撞，進(jìn)一步提高了汽車碰撞的安全性。
3)由于中間有左、右兩個(gè)車輪，發(fā)生側(cè)面碰撞和汽車翻滾時(shí)，汽車對乘員的保護(hù)性能有較大改善，而且發(fā)生翻滾的可能性更小；4)底盤呈菱形布置，其前、后輪在同一縱向直線上，并通過聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接，轉(zhuǎn)彎半徑小，操作靈活；5)前、后懸架部件作用于車架上的力向底盤縱剖面中心靠近，大大減小了由于地面不平造成對車架和車身的扭矩，在同等條件下，可降低車架和車身的剛度，進(jìn)一步減輕重量，降低油耗。
6)前、后輪主銷位于輪胎縱剖面中心平面內(nèi)，在遇到路面高低不平時(shí)，有利于防止前、后輪擺震，并可防止制動(dòng)時(shí)車身轉(zhuǎn)向。


圖1為本發(fā)明車輪布置示意圖；圖2為本發(fā)明的底盤結(jié)構(gòu)實(shí)施例主視圖；圖3為本發(fā)明的底盤結(jié)構(gòu)實(shí)施例俯視圖；圖4為本發(fā)明前輪懸架結(jié)構(gòu)實(shí)施例主視圖；圖5為本發(fā)明前輪懸架結(jié)構(gòu)實(shí)施例俯視圖；圖6為本發(fā)明左、右輪懸架結(jié)構(gòu)實(shí)施例俯視圖。
圖中1.前輪 2.主軸 3.縱擺臂4.銷軸 5.連桿 6.轉(zhuǎn)向架7.扭桿彈簧 8.銷軸 9.銷軸 10.銷軸 11.阻尼器 12.鋼絲繩13.鋼絲繩 14.方向盤15.阻尼器 16.銷軸 17.銷軸 18.橫擺臂19.差速器 20.左輪 21.傳動(dòng)軸 22.扭桿彈簧 23.發(fā)動(dòng)機(jī) 24.阻尼器25.車架 26.縱擺臂27.連桿 28.銷軸 29.轉(zhuǎn)向架 30.銷軸31.銷軸 32.銷軸 33.后輪 34.主銷 35.銷軸 36.右輪37.主銷 38.銷軸 39.擺桿 40.銷軸 41.大齒輪 42小齒輪43.萬向節(jié) 44.扭桿彈簧 45.銷軸 46.銷軸 47.橫擺臂 48.銷軸
49.扭桿彈簧 50.阻尼器51.萬向節(jié) 52.萬向節(jié)53.半軸54.半軸55.萬向節(jié) 56.萬向節(jié)57.連接桿
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2、圖3、圖6所示，本發(fā)明底盤包括車架25、前輪1、后輪33、左輪20和右輪36，上述四個(gè)車輪呈菱形布置，即前輪1、后輪33、左輪20、右輪36按前、后、左、右位置分布，形成一類菱形，車架25也可根據(jù)這四個(gè)車輪的分布方式呈中間寬，兩端圓弧狀的類菱形或橢圓狀平面結(jié)構(gòu)，所述前輪1和后輪33與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連，可通過前輪1和后輪33實(shí)現(xiàn)整車的轉(zhuǎn)向，左輪20和右輪36與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。本發(fā)明為簡化底盤結(jié)構(gòu)，各車輪分別通過懸架部件與車架25相連，這樣，可使底盤各結(jié)構(gòu)在同一平面上，以減少底盤所占的空間，其中前輪1和后輪33分別通過前、后懸架部件與車架25相連，左輪20和右輪36通過中間懸架與車架25相連。
本發(fā)明前、后懸架部件包括縱擺臂3、26和扭桿彈簧7、44，前輪1和后輪33分別套于主軸2上，主銷34、37分別位于主軸2軸心線和前輪1及后輪33中心平面，且與主軸2軸心線垂直，使懸架部件一端的支承點(diǎn)落于前輪1和后輪33軸心上，其中前輪1通過主銷34與縱擺臂3鉸接，后輪33通過主銷37與縱擺臂26鉸接，縱擺臂3、26又分別通過扭桿彈簧7、44與車架25相連，該扭桿彈簧7、44為可調(diào)節(jié)其預(yù)緊力之扭桿彈簧；所述中間懸架部件包括橫擺臂18、47和扭桿彈簧22、49，左輪20通過銷軸45與橫擺臂18相連，右輪36通過銷軸46與橫擺臂47相連，左輪20和右輪36同時(shí)通過兩銷軸17、48和連接桿57相連，橫擺臂18、47分別通過扭桿彈簧22、49與車架25相連，扭桿彈簧22、49亦為可調(diào)節(jié)其預(yù)緊力之扭桿彈簧。為減輕縱擺臂3、26和橫擺臂18、47的震動(dòng)，在縱擺臂3、26與車架25之間，分別裝有阻尼器11、24，在橫擺臂18、47與車架25之間，分別裝有阻尼器15、50。
如圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向架6、29，擺桿39，所述轉(zhuǎn)向架6置于底盤前面位置，一端通過銷軸4與連桿5鉸接，連桿5又通過銷軸35與前輪1鉸接，另一端通過銷軸9、10與兩柔性鋼絲繩13鉸接，在兩鋼絲繩13之間，還設(shè)有擺桿39，該擺桿39通過銷軸40與車架25相連。在擺桿39上，裝有大齒輪41，大齒輪41與小齒輪42相嚙合，小齒輪41通過萬向節(jié)43與方向盤14連接，擺桿39通過柔性鋼絲繩13與轉(zhuǎn)向架29相連；所述轉(zhuǎn)向架29置于底盤后面位置，通過銷軸31與車架25相連，同時(shí)通過銷軸28與連桿27鉸接，連桿27又通過銷軸38與后輪33鉸接，轉(zhuǎn)向架29同時(shí)通過柔性鋼絲繩13與擺桿39相連，擺桿39通過銷軸30、32與兩鋼絲繩13鉸接。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤14時(shí)，與其相連之小齒輪41同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)大齒輪41與其嚙合后也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，由于大齒輪41裝于擺桿39上，因而擺桿39也轉(zhuǎn)動(dòng)，擺桿39的轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)會(huì)帶來鋼絲繩13的移動(dòng)，使轉(zhuǎn)向架6、29同時(shí)移動(dòng)，然后通過連桿5、27帶動(dòng)前輪1和后輪33擺動(dòng)，形成前輪1和后輪33轉(zhuǎn)向的關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)將轉(zhuǎn)向架29反向布置時(shí)，可使前輪1和后輪33轉(zhuǎn)向相反。
如圖3、圖6所示，本發(fā)明驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)23、傳動(dòng)軸21、差速器19和兩半軸53、54，發(fā)動(dòng)機(jī)23置于車架25后部，通過傳動(dòng)軸21與差速器19相連，兩半軸53、54一端分別通過萬向節(jié)51、52與左輪20和右輪36相接，另一端通過萬向節(jié)55、56與差速器19相連，發(fā)動(dòng)機(jī)23動(dòng)力通過傳動(dòng)軸21傳遞給差速器19，再通過萬向節(jié)55、56、51、52和半軸53、54傳遞給左輪20和右輪36。
本發(fā)明的菱形汽車底盤布置，具有很好的行駛穩(wěn)定性，尤其是轉(zhuǎn)彎半徑小，操縱靈活，碰撞的安全性更加優(yōu)良。
權(quán)利要求
1.一種類菱形車底盤，包括車架、呈類菱形分布的四個(gè)車輪，所述前輪和后輪與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連，左輪和右輪與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，其特征在于所述前輪和后輪分別通過前、后懸架部件與車架相連，左輪和右輪通過中間懸架部件與車架相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的類菱形車底盤，其特征在于所述前、后懸架部件包括兩縱擺臂和扭桿彈簧，其中兩縱擺臂一端各自與前輪和后輪相連，另一端通過扭桿彈簧與車架相連，所述中間懸架部件包括兩橫擺臂和扭桿彈簧，左輪和右輪各自與橫擺臂相連，橫擺臂通過扭桿彈簧與車架相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的類菱形車底盤，其特征在于所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向架、擺桿，所述轉(zhuǎn)向架分別與前輪和后輪相連，同時(shí)與擺桿相連，其中前擺桿上裝有與小齒輪相嚙合之大齒輪，小齒輪與方向盤相接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的類菱形車底盤，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)軸、差速器和兩半軸，發(fā)動(dòng)機(jī)置于車架后部，通過傳動(dòng)軸與差速器相連，兩半軸一端分別與左輪和右輪相接，另一端與差速器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的類菱形車底盤，其特征在于兩縱擺臂通過主銷與前輪和后輪鉸接，該主銷置于前輪和后輪中心平面，與安裝前輪和后輪之主軸垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的類菱形車底盤，其特征在于車架與縱擺臂和橫擺臂之間裝有阻尼器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的類菱形車底盤，其特征在于轉(zhuǎn)向架通過鋼絲繩與擺桿相連。
全文摘要
一種類菱形車底盤，包括車架、呈類菱形分布的四個(gè)車輪，所述前、后輪與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相連，左、右輪與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連，其特征在于前、后輪分別通過前、后懸架部件與車架相連，左、右輪通過中間懸架部件與車架相連。所述前、后懸架部件包括兩縱擺臂和扭桿彈簧，其中兩縱擺臂一端各自與前、后輪相連，另一端通過扭桿彈簧與車架相連，中間懸架包括兩橫擺臂和扭桿彈簧，左、右輪各自與橫擺臂相連，橫擺臂通過扭桿彈簧與車架相連。本發(fā)明各車輪分別采用懸架與車架相連，底盤可形成簡單平面結(jié)構(gòu)，占據(jù)空間小，其前、后輪在同一縱向直線上，并通過聯(lián)動(dòng)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)連接，轉(zhuǎn)彎半徑小，操作靈活，且由于底盤前面為懸架部件，當(dāng)汽車發(fā)生碰撞時(shí)，可起到緩沖作用。
文檔編號B62D61/00GK1597414SQ200410046608
公開日2005年3月23日 申請日期2004年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
發(fā)明者鐘志華 申請人:湖南大學(xué)