[发明专利]具有中间联接扭杆的悬架

说明书

本发明涉及车辆的悬架系统的改善，尤其是各个轮子的悬架元件具有相互作用的系统，以便提供均匀一致的车轮负载，使车轮上的载荷不直接受到车轮行驶的影响，并且使汽车驾驶和操作的综合性能得以改善。    

近来有一种趋势是采用具有弹性恢复的弹簧悬架系统，具有可变阻尼系数和可调整弹簧系数，试图改善车辆的平稳性并减少车身相对于行驶平面的运动。

另外一些更先进的悬架系统通常是指主动或半主动悬架系统，它包括一些用来对信息进行监测的传感器，这些信息包括车轮垂直方向运动、车身的侧倾、以及速度、加速度、转向操作和制动控制等。随车安装的计算机(ECU)对这些数据信息进行处理，并控制液压缸或气压缸高速伸缩以抬高或降低车轮，从而适应不平的路面。象车辆沿着高水平的路面行驶时一样，车身不会有跳动、侧倾和俯仰运动。

这些主动悬架系统需要有智能的支持系统，并且需要由车辆发动机输入相当的外部能量，以便控制致动器来调整悬架系统。

上述的主动悬架系统不仅在制造上和维护正常工作上价格昂贵，而且还会发生电子元件和液压件的损坏，例如发生液体的密封失效。这是由于悬架系统过于复杂而造成的。

因此，本发明的目的在于提供一种悬架系统，它不仅能够体现主动悬架的许多优越性，而且具有结构简单和使用周期长的特点，不需要有额外的支出，也不象主动悬架那样由于需要频繁调整和维护而使其复杂化。

为了实现这个目标，本发明提供了一种悬架系统，它具有两个横向间隔的前轮部件和两个横行间隔的后轮部件来支承车身。每个车轮部件包括一个轮子和一个将轮子联接到车身的支架，该支架允许车轮在垂直方向相对于车身运动。每对横向间隔的车轮部件，相应地由第一机械联接装置进行联接。每对纵向间隔的车轮部件，相应地由第二机械联接装置进行联接。通过调整上述第一和第二机械联接装置，当车轮部件在垂直方向运动时，在同一个机械联接装置上的另一个车轮相应地作垂直方向反向运动，从而由上述第一和第二机械联接装置共同控制车身的俯仰和侧倾运动，以保持所有车轮具有均匀一致的载荷，同时保证所有车轮上的牵引力。

当一个车轮在垂直方向相对于车身运动时，上述第一和第二机械联接装置提供机构，其功能是相应地在与该车轮纵向和横向间隔的轮子上产生相反的运动。如果这个机械联接装置具有弹性，相对运动程度随着联接装置弹力程度的不同以及相应轮子上载荷的不同而不同。

当车轮通过不平的路面或承受动态载荷，例如地面不平或产生转弯离心力时，如果机械联接装置是刚性的，悬架系统将使车身完全没有侧倾和俯仰控制。

如果在第一机械联接装置上具有一定的弹性，它将允许车身有一定的俯仰运动，俯仰运动的程度与横向第一联接装置的弹力有关。同样，第二机械联接装置也将允许车身有一定的侧倾运动，侧倾的程度与纵向第二联接装置的弹力有关。

通常，每个机械联接装置需要有一定的弹性，以便增加汽车乘员的舒适性。这时，通常就需要消除俯仰或侧倾，其方法是在各个第一和/或第二机械联接装置之间提供一个特定的中间联接装置。一般而言，对于传统汽车设计，由于几何结构上或力学上的特点，对侧倾运动的控制比对俯仰运动的控制应考虑得更严格。

由于在两个第二机械联接装置之间具有一个中间联接，在车身的横向构成一个中间联接的结构，以便当车的某一侧机械联接装置发生倾角运动时，对另一侧的机械联接装置施加一个相反的倾角运动，这两个相反的倾角最好相等。

每个第一机械联接装置都具有各自细长的构件，将两个横向间隔的车轮部件联接起来，根据车轮相对于车身发生的垂直方向运动而产生相应的倾斜运动。每个第一机械联接装置的细长构件被联接起来，以便当机械联接装置上的某个细长构件产生倾斜运动时，迫使同一个机械联接装置上的另一个细长构件产生相反的倾斜运动。这两个相反的倾斜运动最好相等。

第二机械联接装置的结构形式与上述的相似，但它是对于纵向间隔的车轮组件而言。

在推荐的实施例中，每个第一和第二机械联接装置包括各自用于联接每个车轮部件的细长构件，机械联接装置中两个细长构件由齿轮装置进行联接。齿轮装置的布置使一个细长构件的倾斜运动引起另一个细长构件产生相反方向的运动，运动量可以相等或限制在一定的范围内。

采用这种结构，由于轴的传动使车身产生的扭转力趋于极小。