专利名称：类菱形车底盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆工程领域，具体涉及一种车辆底盘的设计改进。
背景技术：
汽车工业的发展经历了由简单到复杂，性能日臻完善，安全、舒适性越来越高的过程，但是迄今为止，汽车按车轮的布局分类无非是三轮汽车和四轮汽车两种，其中三轮汽车是在前轴装上单轮，后轴上装左、右轮；而四轮汽车是在前、后轴上各装有左、右轮，汽车的发动机采用前置和后置两种方式。目前汽车的主要车型均为发动机前置的四轮汽车，这种结构的经过多年的发展改进，其安全性和运行稳定性的继续提高已无多大的余地，由于前、后、左、右各车轮平行设置，因此，其转弯半径相对较大，操作也不是很灵活，同时，其底盘为一空间布置之结构，具有空间所占位置大，结构性能不好之缺陷，不利于减轻整车重量，提高使用寿命。随着汽车工业的不断进步，汽车综合性能尤其是安全性能要求日趋提高，其外观也在不断地改进，开发新概念结构与造型的汽车，增加汽车的新品种已成为汽车工业的发展趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服目前现有技术的缺陷，提供一种转弯半径小，操作灵活，重量轻，所占空间小，安全保护性能更高之类菱形车底盘。
本发明的技术问题是通过下面的技术方案解决的。它包括车架、呈类菱形分布的四个车轮，所述前轮和后轮与转向机构相连，左轮和右轮与驱动机构相连，其特征在于前轮和后轮分别通过前、后悬架部件与车架相连，左轮和右轮通过中间悬架与车架相连。所述前、后悬架部件包括两纵摆臂和扭杆弹簧，其中两纵摆臂一端各自通过主销与前轮和后轮铰接，该主销置于前轮和后轮中心平面，与安装前轮和后轮之主轴垂直，另一端通过扭杆弹簧与车架相连，所述中间悬架包括两横摆臂和扭杆弹簧，左轮和右轮各自与横摆臂相连，横摆臂通过扭杆弹簧与车架相连，在车架与纵摆臂和横摆臂之间还装有阻尼器。所述转向机构包括转向架、摆杆，所述转向架分别与前轮和后轮相连，同时通过钢丝绳与摆杆相连，其中前摆杆上装有与小齿轮相啮合之大齿轮，小齿轮与方向盘相接。所述驱动机构包括发动机、传动轴、差速器和两半轴，发动机置于车架后部，通过传动轴与差速器相连，两半轴一端分别与左轮和右轮相接，另一端与差速器相连。
本发明具有下列技术效果1)本发明将汽车四个车轮按前后各一个、中间两个呈菱形布置，且车架也呈菱形，各车轮分别采用悬架结构与车架相连，可使底盘形成一平面，结构简单，占据空间小，可相应增大车身内部的空间，同时可使生产工艺大大简化，成本相应降低，重量减轻，省油，还可便于制造品质的控制。
2)由于底盘前面为悬架部件，当汽车发生正面碰撞时，会先与碰撞物接触，可起到缓冲作用，同时由于车架的菱形特征，同类车辆碰撞时，车身会发生偏转，从而减轻碰撞的剧烈程度，其碰撞安全性能与普通的四轮汽车相比可得到本质上的改进；同时，由于前、后轮悬架部件位于车架侧面，在汽车发生偏置碰撞时，可在不增加特别结构的条件下有效防撞，进一步提高了汽车碰撞的安全性。
3)由于中间有左、右两个车轮，发生侧面碰撞和汽车翻滚时，汽车对乘员的保护性能有较大改善，而且发生翻滚的可能性更小；4)底盘呈菱形布置，其前、后轮在同一纵向直线上，并通过联动转向机构连接，转弯半径小，操作灵活；5)前、后悬架部件作用于车架上的力向底盘纵剖面中心靠近，大大减小了由于地面不平造成对车架和车身的扭矩，在同等条件下，可降低车架和车身的刚度，进一步减轻重量，降低油耗。
6)前、后轮主销位于轮胎纵剖面中心平面内，在遇到路面高低不平时，有利于防止前、后轮摆震，并可防止制动时车身转向。
图1为本发明车轮布置示意图；图2为本发明的底盘结构实施例主视图；图3为本发明的底盘结构实施例俯视图；图4为本发明前轮悬架结构实施例主视图；图5为本发明前轮悬架结构实施例俯视图；图6为本发明左、右轮悬架结构实施例俯视图。
图中1.前轮 2.主轴 3.纵摆臂4.销轴 5.连杆 6.转向架7.扭杆弹簧 8.销轴 9.销轴 10.销轴 11.阻尼器 12.钢丝绳13.钢丝绳 14.方向盘15.阻尼器 16.销轴 17.销轴 18.横摆臂19.差速器 20.左轮 21.传动轴 22.扭杆弹簧 23.发动机 24.阻尼器25.车架 26.纵摆臂27.连杆 28.销轴 29.转向架 30.销轴31.销轴 32.销轴 33.后轮 34.主销 35.销轴 36.右轮37.主销 38.销轴 39.摆杆 40.销轴 41.大齿轮 42小齿轮43.万向节 44.扭杆弹簧 45.销轴 46.销轴 47.横摆臂 48.销轴
49.扭杆弹簧 50.阻尼器51.万向节 52.万向节53.半轴54.半轴55.万向节 56.万向节57.连接杆
具体实施例方式如图1、图2、图3、图6所示，本发明底盘包括车架25、前轮1、后轮33、左轮20和右轮36，上述四个车轮呈菱形布置，即前轮1、后轮33、左轮20、右轮36按前、后、左、右位置分布，形成一类菱形，车架25也可根据这四个车轮的分布方式呈中间宽，两端圆弧状的类菱形或椭圆状平面结构，所述前轮1和后轮33与转向机构相连，可通过前轮1和后轮33实现整车的转向，左轮20和右轮36与驱动机构相连。本发明为简化底盘结构，各车轮分别通过悬架部件与车架25相连，这样，可使底盘各结构在同一平面上，以减少底盘所占的空间，其中前轮1和后轮33分别通过前、后悬架部件与车架25相连，左轮20和右轮36通过中间悬架与车架25相连。
本发明前、后悬架部件包括纵摆臂3、26和扭杆弹簧7、44，前轮1和后轮33分别套于主轴2上，主销34、37分别位于主轴2轴心线和前轮1及后轮33中心平面，且与主轴2轴心线垂直，使悬架部件一端的支承点落于前轮1和后轮33轴心上，其中前轮1通过主销34与纵摆臂3铰接，后轮33通过主销37与纵摆臂26铰接，纵摆臂3、26又分别通过扭杆弹簧7、44与车架25相连，该扭杆弹簧7、44为可调节其预紧力之扭杆弹簧；所述中间悬架部件包括横摆臂18、47和扭杆弹簧22、49，左轮20通过销轴45与横摆臂18相连，右轮36通过销轴46与横摆臂47相连，左轮20和右轮36同时通过两销轴17、48和连接杆57相连，横摆臂18、47分别通过扭杆弹簧22、49与车架25相连，扭杆弹簧22、49亦为可调节其预紧力之扭杆弹簧。为减轻纵摆臂3、26和横摆臂18、47的震动，在纵摆臂3、26与车架25之间，分别装有阻尼器11、24，在横摆臂18、47与车架25之间，分别装有阻尼器15、50。
如图3、图4、图5所示，本发明转向机构包括转向架6、29，摆杆39，所述转向架6置于底盘前面位置，一端通过销轴4与连杆5铰接，连杆5又通过销轴35与前轮1铰接，另一端通过销轴9、10与两柔性钢丝绳13铰接，在两钢丝绳13之间，还设有摆杆39，该摆杆39通过销轴40与车架25相连。在摆杆39上，装有大齿轮41，大齿轮41与小齿轮42相啮合，小齿轮41通过万向节43与方向盘14连接，摆杆39通过柔性钢丝绳13与转向架29相连；所述转向架29置于底盘后面位置，通过销轴31与车架25相连，同时通过销轴28与连杆27铰接，连杆27又通过销轴38与后轮33铰接，转向架29同时通过柔性钢丝绳13与摆杆39相连，摆杆39通过销轴30、32与两钢丝绳13铰接。这样，当转动方向盘14时，与其相连之小齿轮41同时转动，带动大齿轮41与其啮合后也随之转动，由于大齿轮41装于摆杆39上，因而摆杆39也转动，摆杆39的转动同时会带来钢丝绳13的移动，使转向架6、29同时移动，然后通过连杆5、27带动前轮1和后轮33摆动，形成前轮1和后轮33转向的关联运动。当将转向架29反向布置时，可使前轮1和后轮33转向相反。
如图3、图6所示，本发明驱动机构包括发动机23、传动轴21、差速器19和两半轴53、54，发动机23置于车架25后部，通过传动轴21与差速器19相连，两半轴53、54一端分别通过万向节51、52与左轮20和右轮36相接，另一端通过万向节55、56与差速器19相连，发动机23动力通过传动轴21传递给差速器19，再通过万向节55、56、51、52和半轴53、54传递给左轮20和右轮36。
本发明的菱形汽车底盘布置，具有很好的行驶稳定性，尤其是转弯半径小，操纵灵活，碰撞的安全性更加优良。
权利要求
1.一种类菱形车底盘，包括车架、呈类菱形分布的四个车轮，所述前轮和后轮与转向机构相连，左轮和右轮与驱动机构相连，其特征在于所述前轮和后轮分别通过前、后悬架部件与车架相连，左轮和右轮通过中间悬架部件与车架相连。
2.根据权利要求1所述的类菱形车底盘，其特征在于所述前、后悬架部件包括两纵摆臂和扭杆弹簧，其中两纵摆臂一端各自与前轮和后轮相连，另一端通过扭杆弹簧与车架相连，所述中间悬架部件包括两横摆臂和扭杆弹簧，左轮和右轮各自与横摆臂相连，横摆臂通过扭杆弹簧与车架相连。
3.根据权利要求1或2所述的类菱形车底盘，其特征在于所述转向机构包括转向架、摆杆，所述转向架分别与前轮和后轮相连，同时与摆杆相连，其中前摆杆上装有与小齿轮相啮合之大齿轮，小齿轮与方向盘相接。
4.根据权利要求1或2所述的类菱形车底盘，其特征在于所述驱动机构包括发动机、传动轴、差速器和两半轴，发动机置于车架后部，通过传动轴与差速器相连，两半轴一端分别与左轮和右轮相接，另一端与差速器相连。
5.根据权利要求2所述的类菱形车底盘，其特征在于两纵摆臂通过主销与前轮和后轮铰接，该主销置于前轮和后轮中心平面，与安装前轮和后轮之主轴垂直。
6.根据权利要求2所述的类菱形车底盘，其特征在于车架与纵摆臂和横摆臂之间装有阻尼器。
7.根据权利要求3所述的类菱形车底盘，其特征在于转向架通过钢丝绳与摆杆相连。
全文摘要
一种类菱形车底盘，包括车架、呈类菱形分布的四个车轮，所述前、后轮与转向机构相连，左、右轮与驱动机构相连，其特征在于前、后轮分别通过前、后悬架部件与车架相连，左、右轮通过中间悬架部件与车架相连。所述前、后悬架部件包括两纵摆臂和扭杆弹簧，其中两纵摆臂一端各自与前、后轮相连，另一端通过扭杆弹簧与车架相连，中间悬架包括两横摆臂和扭杆弹簧，左、右轮各自与横摆臂相连，横摆臂通过扭杆弹簧与车架相连。本发明各车轮分别采用悬架与车架相连，底盘可形成简单平面结构，占据空间小，其前、后轮在同一纵向直线上，并通过联动转向机构连接，转弯半径小，操作灵活，且由于底盘前面为悬架部件，当汽车发生碰撞时，可起到缓冲作用。
文档编号B62D61/00GK1597414SQ200410046608
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月29日 优先权日2004年7月29日
发明者钟志华 申请人:湖南大学