专利名称：无车桥独立悬架的制作方法
无车桥独立悬架本发明属于汽车悬架结构和动力传递结构。现有的汽车悬架在弹簧下面除了轮胎轮毂以外，还有制动器、后桥、差速器、传动 轴和减震器等金属设备，这些设备没有固定安装在车架上，工作条件恶劣，容易碰撞损坏， 生产要求比较高；这些部件一方面增加了弹簧下面的质量，质量越大汽车行驶的平顺性越 差；另一方面使车身距离地面的间隙减小，影响汽车通过复杂地面的能力；簧下质量越大， 燃料经济性也自然越差。为了取消非固定安装的动力传递、车桥等，本发明通过新的结构使传动轴、差速 器、后桥、驱动轴、制动器、减震器部件等安排在汽车车架以上，仅仅独立悬架和轮毂、轮胎 进行有限的上下和旋转运动。本发明是这样实现的传动轴、差速器、驱动轴、制动器、减震器部件等固定安排在 汽车车架上，发动机的动力经传动轴、差速器、驱动轴传递，到达制动器/离合器，再经过驱 动轴/驱动齿轮，直接驱动轮毂内齿轮；悬架曲拐体仅仅可以围绕驱动轴的中心摆动旋转 运动，完成轮胎适应地面变化的运动；悬架曲拐体在车架内部固定安装弹簧/减震器支坐， 弹簧/减震器部件等固定安排在汽车车架上，依靠空气弹簧的弹力，驱动悬架曲拐体做往 复运动。通过上述设计，本发明可以达到1增加汽车底盘距离地面的间隙；2 减小汽车弹簧 下面的质量，使汽车行驶的平顺性得到比较大的提高；3简化悬架/轮毂的结构；4减小变 速箱的传动比，进而减轻动力传动系统的重量；5改善汽车的燃料经济性的目的。下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的动力传递系统原理图。图2是悬架曲拐体机构运动简图。图3是图2的运动分析图。图4是图2的运动分析图。图5是悬架曲拐体倾斜原理图。在图中，1差速器，2传动轴，3半轴，4离合器/制动器，5驱动轴，6驱动齿轮，7轮 毂/内齿圈，8轮胎，9悬架曲拐体，10空气弹簧支坐，11车架及悬架固定卡坐。在图1中，从传动轴2过来的动力经过差速器1，半轴3，向离合器/制动器4传递， 如果离合器/制动器4分开，驱动动力切断，汽车滑行；如果离合器/制动器4的制动盘进 一步运动，实现制动器制动；反之，离合器/制动器4闭合后，动力经过驱动轴5驱动齿轮6 做定轴旋转运动；离合器/制动器4具有动力传动、动力分离、车辆制动的复合功能。在图2中，悬架曲拐体9有两个中心，一个是其本身和轮毂/内齿圈7共同的中心， 保证轮毂/内齿圈7的旋转运动(驱动汽车前进)；另一个是悬架曲拐体9与驱动轴6共 同的中心，保证悬架相对车架的旋转和上下运动。驱动齿轮6与轮毂/内齿圈7中的内齿轮啮合，两齿轮的分度圆(或者叫节圆) 相切，驱动轮胎8同向旋转运动；在图3中，轮毂/内齿圈7的中心轴固定安装在悬架曲拐体9的第一中心a轴上，做定心旋转运动；在悬架曲拐体9做摆动运动的同时，轮毂/内齿圈7和轮胎8做无限制的旋转运动，驱动汽车前进/倒退。悬架曲拐体9的第二中心轴b与驱动轴5的中心同心，悬架曲拐体9可以围绕驱 动轴5和驱动齿轮6的中心b旋转摆动运动，完成轮胎8适应地面变化的运动；在图5中，悬架曲拐体9上两个转动中心a、b的轴心线可以不平行，悬架曲拐体9 的平面不垂直于轴心b，使得轮胎8可以不垂直于地面；在图1中，车身上的车架及悬架固定卡坐11不动，从外面约束悬架曲拐体9第二 中心轴b与驱动轴6的中心同一轴心旋转运动；悬架曲拐体9同时与空气弹簧支坐10是刚 性一体的，驱动空气弹簧支坐10在车架内部的空间中往复运动，这使得空气弹簧/减震器 的运动都得到车架的保护，它们的质量都是弹簧上质量。空气弹簧/减震器的反向弹簧力 使悬架做返回运动。在图4中，L为悬架曲拐体9上a、b两个中心的偏心距，当悬架曲拐体9上下摆动 幅度为上下各30度的时候，轮胎8的上下摆动距离是L ；当悬架曲拐体9上下摆动的幅度 是上下各45度的时候，悬架曲拐体9上下摆动的幅度是1. 4L ；在图3中，在轮胎8遇到障碍，产生高低颠簸的情况下，轮胎8和轮毂7悬架曲拐 体9等绕驱动轴5的中心b旋转，驱动齿轮6与驱动轴5的相对位置没有变化，与内齿圈7 的位置虽然发生了角度变化，但齿轮节圆相切的关系没有变化，不影响驱动齿轮6的驱动 运动；悬架曲拐体9上固定的空气弹簧支坐10，把旋转位移产生的力传递到减震器/空 气弹簧上，实现车轮的避震运动；汽车通过该障碍后，空气弹簧上的弹力驱动支杆10，做回 复运动，驱动车轮8返回原来的位置。驱动齿轮6与内齿圈的传动比可以达到1 3 1 5，从而使传动轴2、差速器 1、半轴3、驱动轴5的转速大大的提高。相比与有车桥的驱动/悬架系统，无车桥独立悬架的优越性1、改善汽车行驶的平顺性能。任何一本正规的汽车结构教材都有这样的介绍，由于汽车弹簧以下的质量大幅度 的减少，弹簧以下运动部分的振动周期加快，或者说是轮胎等部分的响应速度大幅度加快， 使得汽车整体的行驶平顺性能达到比较大的改善。这个结果首先使得乘客比较舒服，其次 车身和车上物品的寿命可以延长。2、提高燃料经济性。由于汽车行驶平顺性能的改善，汽车的燃料经济性可以得到比较大的提高。在不 良路面上可以明显节省燃料。3、提高汽车的通过性能。汽车底盘下面没有了活动的传动轴，差速器，制动器等部件，车架对传动系统可以 进行适当的保护，汽车行驶过程中的通过性能可以得到比较大的提高。4、简化汽车运动部分的结构。传动轴，差速器，制动器等部件固定按装在汽车的车架上，工作环境得到改善，没 有碰撞损坏的条件，零件可以做的更加精小。5、降低变速比。
轮边悬架的驱动轴需要的扭矩小到原来的三分之一或者更小，转速提高3倍或者更多，发动机的动力可以经过比较细的传动轴传递，在比较小的差速器中差速，这样就可以 间接的降低汽车的整体质量(重量)；6、为电动汽车的结构改善奠定基础。电动汽车如果选择两个驱动轮各用一个电机驱动的方法，采用本发明的结构就可 以实现电机驱动/电机制动，这样可以节约大量的能量。同时还可以避免汽车制动器给汽 车额外增加的重量。
权利要求
无车桥独立悬架，把传动轴、差速器、离合器/制动器都固定按装在车架上，其特征是悬架曲拐体9有两个转动中心，第一个转动中心a与轮毂/内齿圈7轮胎8的中心重合，保证轮胎8轮毂/内齿圈7的旋转；第二个转动中心b与驱动齿轮6的中心重合，保证整个轮胎8和悬架运动体可以围绕第二个中心摆动，使轮胎8适应地面的变化；这两个中心距离固定；固定在车架上的驱动齿轮6的动力，驱动轮毂7上的内齿轮。
2.根据权利要求1所述的悬架曲拐体9，其特征是两个转动中心a、b的轴心线可以不 平行，悬架曲拐体9的平面不垂直于轴心b，使得轮胎8可以不垂直于地面。
3.根据权利要求1所述的悬架曲拐体9，其特征是空气弹簧支坐10的活动空间在车架 内部，使得空气弹簧/减震器的运动都得到车架的保护，它们的质量都是弹簧上质量。
4.根据权利要求1所述的无车桥独立悬架，特征是离合器/制动器4经过传动轴5布 置在车架内部，具有动力传动、动力分离、车辆制动的复合功能。
全文摘要
无车桥独立悬架，把传动轴、差速器、离合器/制动器都固定安装在车架上，可以达到1增加汽车底盘距离地面的间隙；2减小汽车弹簧下面的质量，使汽车行驶的平顺性得到比较大的提高；3简化悬架/轮毂的结构；4减小变速箱的传动比，进而减轻动力传动系统的重量；5改善汽车的燃料经济性的目的。特征是悬架曲拐体9有两个转动中心，第一个转动中心a与轮毂7轮胎8的中心重合，保证轮胎8轮毂/内齿圈7的旋转；第二个转动中心b与驱动齿轮6的中心重合，保证整个轮胎8和悬架运动体可以围绕第二个中心摆动，使轮胎8适应地面的变化；这两个中心距离固定；固定在车架上的驱动齿轮6的动力，驱动轮毂7上的内齿轮；
文档编号B60G3/00GK101830154SQ200910127540
公开日2010年9月15日 申请日期2009年3月13日 优先权日2009年3月13日
发明者叶海 申请人:叶海