一种用于汽车上的平衡结构的制作方法

本实用新型汽车结构技术领域，特别是涉及一种用于汽车上的平衡结构。

背景技术：

汽车行驶的稳定性和安全性涉及人民生命财产安全和经济效益，是汽车设计、制造及应用领域中的关键技术。我国是世界上的人口大国，随着经济和生活水平的不断提高，汽车数量已在不断攀升，但交通安全问题日益突显，每年有数以万计的生命被交通事故吞没，给国家和人民群众带来难以磨灭的精神伤害和经济损失。

纵观交通事故的频繁发生，多数交通事故与车辆行驶中重心侧向偏离有关，汽车在水平路面处于静态时其重心几乎平均分部于两侧车轮，但在行驶过程中由于道路的复杂性和驾驶员操控技术及车辆结构差异等因素，车辆在转弯特别是急打方向时车辆重心侧向偏离现象较突出，轻者会左右摇晃让乘客不适，严重时会影响汽车操纵的稳定性和安全性导致交通事故发生，就其在导致或加重车辆行驶过程中重心侧向偏离的因素主要包括以下几个方面：

1、由于驾驶员技术或汽车悬架系统故障导致行驶中汽车左右晃动使重心侧向偏离；

2、由于货物或人员装载不平衡导致的重心侧向偏离；

3、冰雪或泥滑路、弯曲路致使车辆急转方向或转弯产生的离心力导致重度晃动，且车身越高、中心越高车体摆幅越大；

4、车辆转弯时所装固态货物固定不牢因为离心力等与车辆发生相对运动、液体货物在离心力作用下左右晃动而导致的重心侧向偏离；

5、公路路面不平，某一侧车轮气压不足导致的重心侧向偏离。

以上情况下，当汽车重心出现侧向偏离某一侧时，某一侧的车轮及所有的弹性元件受力变大，汽车该侧车身高度迅速降低，而另一侧车轮和弹性元件受力变小，在车轮气压和弹性元件弹力作用下使该侧车身迅速增高，在汽车高速行驶的情况下，随着转弯的加深和离心力的加重，现有技术中车辆一侧车轮作为支撑点通过左右钢性横向连接将另一侧撬起，这时由于汽车车轮表面与地表接触面积减小，车轮与底面的摩擦力急剧变化，轻者致使车体晃动或甩尾，重者导致车辆侧翻。

技术实现要素：

针对上述提出的因为车辆行驶过程中不可避免的重心侧向偏离，在车辆高速行驶时，由于车辆车轮表面与地表接触面积减小，车轮与底面的摩擦力急剧变化，轻者致使车体晃动或甩尾，重者导致车辆侧翻的问题，本实用新型提供了一种用于汽车上的平衡结构，该车体结构可消除或削弱因为车辆转弯或行驶至不平整路面时，车轮倾斜导致的车轮表面与地表接触面积减小的问题。

本实用新型提供的一种用于汽车上的平衡结构通过以下技术要点来解决问题：一种用于汽车上的平衡结构，一种用于汽车上的平衡结构，包括车轮支承、车桥、减震器、副车架及车架，所述车桥用于连接车轮支承与副车架，所述减震器用于连接车轮支承与车架，还包括第一铰接部、第二铰接部与第三铰接部，所述车桥通过第二铰接部与车轮支承铰接连接，所述车桥通过第三铰接部与副车架铰接连接，所述减震器通过第一铰接部与车架铰接连接；

所述减震器可以第一铰接部为转动点转动，转动时的轴线方向平行于副车架的长度方向；

所述车轮支承可以第二铰接部为转动点转动，转动时的轴线方向平行于副车架的长度方向；

所述车桥可以第三铰接部为转动点转动，转动时的轴线方向平行于副车架的长度方向。

以上结构针对汽车在离心力下或行驶至凹凸路面时，特别是在高速转弯时，汽车的车轮相对于车体，向车轮宽度方向左右歪斜，致使车轮的底面与地面的接触面积减小，导致的汽车稳定性和安全性差的技术问题。现有技术车辆上所采用的非独立悬挂系统，车辆的前桥或后桥与车轮支承直接连接，所述车轮支承即为用于安装轮胎的部件，在车辆左右歪斜时，车轮随车体左右歪斜，这样，车轮单侧与地面接触；现有技术车辆上所采用的独立悬挂系统中，车桥与副车架铰接连接，这样，在车辆转弯或行驶至不平整路面时，独立悬挂系统中的减震器伸缩或伸长，相应车桥绕其与副车架之间的铰接点转动，此情况下，也会使得车轮随车桥的转动而发生左右歪斜，形成车轮单侧与地面接触的情况。

本方案中，由于车轮支承通过第二铰接部与车桥铰接连接、车桥通过第三铰接部与副车架铰接连接，减震器的上端通过第一铰接部与车架铰接连接，这样，如当汽车行驶中转弯时重心侧向偏离时，离心力使车体向外倾斜，此时，以上减震器与车架的连接关系、车桥与车轮支承及副车架的连接关系，第三铰接部可使得车轮能够适应车辆两侧地面不平或车辆两侧减震器压缩量不等的工况，第二铰接部可使得车轮相对于车架上、下运动时不发生左、右摆动，所述第一铰接部可实现减震器相对于车架左右转动，以适应车轮在车辆宽度方向的位置改变。以上车桥为车辆的前桥或后桥，这样，通过车桥形成的车轮支承与副车架的横向连接，由于不传递使车轮左右歪斜的转矩，可达到切断车体对车轮横向撬动力，即车体左右侧的撬动力的目的，使车轮在外倾力无法随车桥歪斜，在减震器绕第一铰接部转动及减震器伸长或收缩的配合下，减震器能实现对车体良好的纵向支撑，这样，以上结构可一定程度缓解或全部消除汽车行驶过程中因为重心侧向偏离导致的车轮左、右歪斜，导致的车轮与地面接触面积变小，车轮抓地力变小的问题，这样，可使得汽车在高速转弯时，驾驶员对车辆具有更好的可控性，利于行车安全；同时，由于减震器与车架之间为上述所述的活动连接，这样，当汽车重心偏移时，减震器与车架通过相应的铰接点转动，这样，可有效优化减震器径向方向的受力。作为本领域技术人员，当所述车轮支承所对应的轮胎为汽车的转向轮时，所述车轮支承可采用其上设置有轴线方向位于竖直方向铰接轴的车轮支承、在车轮支承与第二铰接部之间设置轴线方向位于竖直方向的铰接轴、将第二铰接部设置为球铰接形式等。

进一步的技术方案为：

作为一种结构简单、易于实现的技术方案，所述第一铰接部、第二铰接部及第三铰接部三者均通过铰接轴实现铰接连接，且所述铰接轴的轴线方向均位于副车架的长度方向。

作为一种具体的第一铰接部、第二铰接部及第三铰接部的实现方案，所述第一铰接部、第二铰接部及第三铰接部三者均包括铰接轴、分别安装于铰接轴不同端的两个轴承、套设与铰接轴上且位于两个轴承之间的轴套；

所述副车架、车轮支承及车架上均设置有用于安装轴承的轴承座，所述减震器的上端、车桥的左右侧均与轴套固定连接。本方案中，各部件之间易于装配，同时可实现高强度连接，通过设置轴承，可有效减缓第一铰接部、第二铰接部及第三铰接部三者工作过程中的磨损速度。

作为一种易于加工和装配的实现形式，所述铰接轴呈阶梯轴状，且铰接轴中间段的直径大于其两端的直径，两个轴承分别安装在铰接轴不同端的小直径段上；

所述铰接轴两端的端面上均螺纹连接有紧定螺栓，两个紧定螺栓分别用于不同轴承在铰接轴轴向上的定位；

各紧定螺栓与对应轴承之间均设置有弹性挡圈。以上弹性挡圈用于实现紧定螺栓的放松。

为避免第一铰接部、第二铰接部及第三铰接部三者工作过程中，轴套相对于铰接轴转动而发生不必要的磨损，所述轴套与铰接轴过盈配合或轴套与铰接轴之间还设置有用于两者固定连接的紧固件。以上紧固件可采用螺纹连接于轴套上的螺栓，通过螺栓的端部与铰接轴的侧面之间产生正压力来实现轴套与铰接轴之间的固定。

作为一种第一铰接部、第二铰接部及第三铰接部三者工作过程中，各自的铰接点均发生滚动摩擦的实现方式，以利于以上三者的使用寿命，所述轴承为滚动轴承。

作为一种可限定轴套在铰接轴轴向上位置的实现方式，所述铰接轴上还设置有两个环形槽，还包括分别安装于不同环形槽中的两个轴用弹性挡圈，所述轴套设置在两个轴用弹性挡圈之间。本实现方式结构简单，加工制造和装配容易。

所述减震器与车轮支承固定连接，所述第一铰接部为球铰接头。本方案可取消减震器下端与车轮支承的铰接点，以使得本案提供的车体在使用过程中具有更小的故障率。

本实用新型具有以下有益效果：

本方案中，由于车轮支承通过第二铰接部与车桥铰接连接、车桥通过第三铰接部与副车架铰接连接，减震器的上端通过第一铰接部与车架铰接连接，这样，如当汽车行驶中转弯时重心侧向偏离时，离心力使车体向外倾斜，此时，以上减震器与车架的连接关系、车桥与车轮支承及副车架的连接关系，第三铰接部可使得车轮能够适应车辆两侧地面不平或车辆两侧减震器压缩量不等的工况，第二铰接部可使得车轮相对于车架上、下运动时不发生左、右摆动，所述第一铰接部可实现减震器相对于车架左右转动，以适应车轮在车辆宽度方向的位置改变。以上车桥为车辆的前桥或后桥，这样，通过车桥形成的车轮支承与副车架的横向连接，由于不传递使车轮左右歪斜的转矩，可达到切断车体对车轮横向撬动力，即车体左右侧的撬动力的目的，使车轮在外倾力无法随车桥歪斜，在减震器绕第一铰接部转动及减震器伸长或收缩的配合下，减震器能实现对车体良好的纵向支撑，这样，以上结构可一定程度缓解或全部消除汽车行驶过程中因为重心侧向偏离导致的车轮左、右歪斜，导致的车轮与地面接触面积变小，车轮抓地力变小的问题，这样，可使得汽车在高速转弯时，驾驶员对车辆具有更好的可控性，利于行车安全。

附图说明

图1是本实用新型所述的一种用于汽车上的平衡结构一个具体实施例的结构俯视图；

图2为本实用新型所述的一种用于汽车上的平衡结构一个具体实施例的局部结构主视图；

图3为本实用新型所述的一种用于汽车上的平衡结构一个具体实施例中，第一铰接部、第二铰接部或第三铰接部的结构示意图。

图中的编号依次为：1、车轮支承，2、第一铰接部，3、减震器，4、第二铰接部，5、车桥，6、副车架，7、车架，8、第三铰接部，9、紧定螺栓，10、轴承，11、铰接轴，12、轴用弹性挡圈，13、轴套。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1至图3所示，一种用于汽车上的平衡结构，一种用于汽车上的平衡结构，包括车轮支承1、车桥5、减震器3、副车架6及车架7，所述车桥5用于连接车轮支承1与副车架6，所述减震器3用于连接车轮支承1与车架7，还包括第一铰接部2、第二铰接部4与第三铰接部8，所述车桥5通过第二铰接部4与车轮支承1铰接连接，所述车桥5通过第三铰接部8与副车架6铰接连接，所述减震器3通过第一铰接部2与车架7铰接连接；

所述减震器3可以第一铰接部2为转动点转动，转动时的轴线方向平行于副车架6的长度方向；

所述车轮支承1可以第二铰接部4为转动点转动，转动时的轴线方向平行于副车架6的长度方向；

所述车桥5可以第三铰接部8为转动点转动，转动时的轴线方向平行于副车架6的长度方向。

以上结构针对汽车在离心力下或行驶至凹凸路面时，特别是在高速转弯时，汽车的车轮相对于车体，向车轮宽度方向左右歪斜，致使车轮的底面与地面的接触面积减小，导致的汽车稳定性和安全性差的技术问题。现有技术车辆上所采用的非独立悬挂系统，车辆的前桥或后桥与车轮支承1直接连接，在车辆左右歪斜时，车轮随车体左右歪斜，这样，车轮单侧与地面接触；现有技术车辆上所采用的独立悬挂系统中，车桥5与副车架6铰接连接，这样，在车辆转弯或行驶至不平整路面时，独立悬挂系统中的减震器3伸缩或伸长，相应车桥5绕其与副车架6之间的铰接点转动，此情况下，也会使得车轮随车桥5的转动而发生左右歪斜，形成车轮单侧与地面接触的情况。

本方案中，由于车轮支承1通过第二铰接部4与车桥5铰接连接、车桥5通过第三铰接部8与副车架6铰接连接，减震器3的上端通过第一铰接部2与车架7铰接连接，这样，如当汽车行驶中转弯时重心侧向偏离时，离心力使车体向外倾斜，此时，以上减震器3与车架7的连接关系、车桥5与车轮支承1及副车架6的连接关系，第三铰接部8可使得车轮能够适应车辆两侧地面不平或车辆两侧减震器3压缩量不等的工况，第二铰接部4可使得车轮相对于车架上、下运动时不发生左、右摆动，所述第一铰接部2可实现减震器3相对于车架7左右转动，以适应车轮在车辆宽度方向的位置改变。以上车桥5为车辆的前桥或后桥，这样，通过车桥5形成的车轮支承1与副车架6的横向连接，由于不传递使车轮左右歪斜的转矩，可达到切断车体对车轮横向撬动力，即车体左右侧的撬动力的目的，使车轮在外倾力无法随车桥5歪斜，在减震器3绕第一铰接部2转动及减震器3伸长或收缩的配合下，减震器3能实现对车体良好的纵向支撑，这样，以上结构可一定程度缓解或全部消除汽车行驶过程中因为重心侧向偏离导致的车轮左、右歪斜，导致的车轮与地面接触面积变小，车轮抓地力变小的问题，这样，可使得汽车在高速转弯时，驾驶员对车辆具有更好的可控性，利于行车安全。

实施例2：

如图1至图3所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为一种结构简单、易于实现的技术方案，所述第一铰接部2、第二铰接部4及第三铰接部8三者均通过铰接轴11实现铰接连接，且所述铰接轴11的轴线方向均位于副车架6的长度方向。

作为一种具体的第一铰接部2、第二铰接部4及第三铰接部8的实现方案，所述第一铰接部2、第二铰接部4及第三铰接部8三者均包括铰接轴11、分别安装于铰接轴11不同端的两个轴承10、套设与铰接轴11上且位于两个轴承10之间的轴套13；

所述副车架6、车轮支承1及车架7上均设置有用于安装轴承10的轴承10座，所述减震器3的上端、车桥5的左右侧均与轴套13固定连接。本方案中，各部件之间易于装配，同时可实现高强度连接，通过设置轴承10，可有效减缓第一铰接部2、第二铰接部4及第三铰接部8三者工作过程中的磨损速度。

作为一种易于加工和装配的实现形式，所述铰接轴11呈阶梯轴状，且铰接轴11中间段的直径大于其两端的直径，两个轴承10分别安装在铰接轴11不同端的小直径段上；

所述铰接轴11两端的端面上均螺纹连接有紧定螺栓9，两个紧定螺栓9分别用于不同轴承10在铰接轴11轴向上的定位；

各紧定螺栓9与对应轴承10之间均设置有弹性挡圈。以上弹性挡圈用于实现紧定螺栓9的放松。

为避免第一铰接部2、第二铰接部4及第三铰接部8三者工作过程中，轴套13相对于铰接轴11转动而发生不必要的磨损，所述轴套13与铰接轴11过盈配合或轴套13与铰接轴11之间还设置有用于两者固定连接的紧固件。以上紧固件可采用螺纹连接于轴套13上的螺栓，通过螺栓的端部与铰接轴11的侧面之间产生正压力来实现轴套13与铰接轴11之间的固定。

作为一种第一铰接部2、第二铰接部4及第三铰接部8三者工作过程中，各自的铰接点均发生滚动摩擦的实现方式，以利于以上三者的使用寿命，所述轴承10为滚动轴承。

作为一种可限定轴套13在铰接轴11轴向上位置的实现方式，所述铰接轴11上还设置有两个环形槽，还包括分别安装于不同环形槽中的两个轴用弹性挡圈12，所述轴套13设置在两个轴用弹性挡圈12之间。本实现方式结构简单，加工制造和装配容易。

实施例3：

本实施例在实施例1提供的技术方案的基础上作进一步限定：所述减震器3与车轮支承1固定连接，所述第一铰接部2为球铰接头。本方案可取消减震器3下端与车轮支承1的铰接点，以使得本案提供的车体在使用过程中具有更小的故障率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。