[发明专利]中心转向独立悬架

说明书

技术领域

 本发明涉及一种中心转向独立悬架，该独立悬架可以实现汽车中立位置时球销侧向力很小，路感准确而优良，同时还可以提供回正力矩，保证车辆直线行驶能力，适用于作为商用车的独立悬架。

背景技术

传统的独立悬架设计因为要考虑车辆在低速状态下转向回正性能，通常虚拟主销轴线都与轮胎平面存在一定角度，即主销的内倾角。此内倾角可以使车轮偏转后形成回正力矩，使方向盘具有“手感”。然而，由于主销内倾角使得主销偏距减小，增加轮胎与路面间的摩擦阻力和加速轮胎磨损，同时使得转向球销产生较大的摩擦力，影响路感。

而另一种老式的悬架形式，通过下臂柱销安装点进入车轮轮辋平面，上臂安装点尽量接近于车轮平面，从而使得虚拟主销轴线与车轮平面产生很小的夹角，并且主销偏距很小，使得在车轮转向时承受的侧向力很小，球销摩擦力很小，延长了球销的寿命，并且有良好的路感。但是由于主销的内倾角非常小，使得转向车轮在低速状态下基本没有回正性能，无法保持汽车稳定的直线行驶性能。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点和不足，提供一种中心转向独立悬架，该独立悬架结构简单合理，悬架上摆臂的高度布置灵活,悬架摆臂的球销承受的侧向力小，“路感”好，转向操纵力及转向轮传到方向盘的冲击力小、能够合理提供车轮在低速状态下所需要的回正力矩。 

本发明的目的是这样实现的，该悬架包括弹簧、止推轴承、空心型钢结构架、上横臂、转向节和下横臂，所述空心型钢结构设置在转向节上，空气弹簧通过止推轴承与空心型钢结构连接，在设置弹簧的位置时，弹簧的轴线通过轮胎接地印迹中心，两个上横臂外端通过球铰与空心型钢结构连接，两个下横臂外端通过球铰连接到转向节上，所述上横臂和下横臂内端通过球铰连接到车架上。

所述两个下横臂还可以通过立轴橡胶衬套连接到转向节上，所述立轴橡胶衬套由内销、内套、内圈橡胶、中间套、外圈橡胶和外套构成，所述内销与端面带有高硬度锯齿的内套过盈配合，内套在转向时不能相对于内销转动，所述内圈橡胶连接在内套与中间套之间，外圈橡胶连接在中间套与外套之间。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、本发明所提出新型独立悬架，与传统独立悬架相比, 采用多杆导向，使得虚拟主销内倾角接近于0，减小了车轮承受的侧向力，减小了摆臂球销处的摩擦力,提高了“路感”，同时减小驾驶员的转向操纵力及转向轮传到方向盘的冲击力。

2、本发明所提出的新型独立悬架可以解决某些主销内倾角为零的独立悬架没有低速回正力矩的缺点，采取两种形式提供车轮在低速状态下所需要的回正力矩，分别是：利用弹簧的径向刚度产生绕虚拟主销的回正力矩；利用下摆臂外端安装点的橡胶衬套的扭转刚度增加转向时的回正力矩。 

附图说明

图1是中心转向独立悬架整体结构正视图。

图2是中心转向独立悬架整体结构俯视图。

图3是本发明图1中在弹簧内倾状态下的独立悬架结构图。

图4是本发明下横臂与转向节连接处采用立轴橡胶衬套时的独立悬架结构图。

图5是本发明图4中立轴橡胶衬套结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，该中心转向独立悬架包括空气弹簧1、止推轴承2、空心型钢结构架3、上横臂4、转向节5和下横臂6，所述空心型钢结构3焊接（设置）在转向节5上，空气弹簧1通过止推轴承2与空心型钢结构3连接，空气弹簧1轴线通过轮胎接地印迹中心14，两个上横臂4外端通过球铰与空心型钢结构3连接，两个下横臂6外端通过球铰连接到转向节5上，所述上横臂4和下横臂6内端通过球铰连接到车架上。

如图2所示，两个上横臂4的轴线相交于点A，两个下横臂6的轴线相交于点B，连线AB即为虚拟主销，连线AB在轮胎中心面内，保证虚拟主销内倾角为零；连线AB与轮胎印记中心14处垂直于地面的线存在一定的夹角，即为虚拟主销的后倾角，实现车辆高速时的回正性能。C点是空气弹簧1的轴线与地面的交点。

本发明实现车辆在低速时的回正性能有以下两种实施方法：

如图3所示：是空气弹簧内倾状态下的独立悬架结构。

空心型钢结构3上板与水平面存在一定角度，使得安装在上板上的空气弹簧1轴线与虚拟主销轴线成一定的内倾夹角（例如，3°），空气弹簧安装点与主销轴线产生了弹簧侧偏矩。转向时空气弹簧轴线有前后位移，利用空气弹簧的径向刚度产生绕虚拟主销的回正力矩。同时，由于空气弹簧安装点距离地面的高度比较大，使得弹簧载荷在印迹中心14处的侧偏距接近于零，尽量减小车轮总成的侧翻力矩，中立位置时球销侧向力（摩擦力）小。