一种汽车非驱动桥的可变刚度悬架的制作方法

本实用新型涉及车辆悬架装置的配置，具体涉及用于单个车轮的弹性悬架。

背景技术：

汽车悬架系统是指车架与车轮之间的连接结构系统，其主要作用是传递车轮和车架之间的力和力矩，缓冲由不平路面传递给车架或车身的冲击力并衰减由此产生的振动。

汽车的设计和制造及其注重舒适性和操控性，两者缺一不可；定位不同的汽车对于舒适性和操控性的侧重不同；如，定位运动的汽车十分注重操控性能，而汽车的操控性能反映在悬架方面则要求悬架的弹性元件偏硬，回弹迅速(阻尼偏小)，如此汽车在过滤掉路面较大的颠簸的同时能适当将细碎的颠簸传递给司机(俗称路感)，使司机能更好的了解路面情况，更好的操控汽车；在如，定位舒适的汽车要求汽车具有良好的隔音和隔震性能，而这反应在汽车悬架方面则要求弹性元件偏软，回弹时也比较舒缓(阻尼偏大)，如此可有效的过滤掉路面的大小颠簸，使车厢内保持安静平稳的乘坐环境。

由上可见，在操控性和舒适性上侧重不同的汽车对于悬架的要求明显不同，而大多数汽车厂商为丰富汽车款式以吸引不同消费者，通常会以相同的底盘为基础开发出定位不同的汽车款式，而定位不同的汽车对于悬架的要求又存在区别，这使得汽车开发时悬架的涉及调试变得十分困难，且不同侧重的汽车悬架需选择不同的弹性元件和阻尼装置，这又在一定程度上增加了汽车的设计开发成本。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车非驱动桥的可变刚度悬架，该可变刚度悬架能适应侧重不同的汽车对于悬架的要求，且便于调试。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：

一种汽车非驱动桥的可变刚度悬架，该可变刚度悬架包括横梁、两根摆臂、车轮座和两只弹性元件；其特征在于，

所述横梁的两头向上弯折形成两翼缘，中部的下表面在靠近两翼缘的位置分别设有一与横梁固定连接的纵臂；所述两根摆臂分别位于两根纵臂的外侧，且每一根摆臂的一头与相应纵臂的下部铰接，另一头水平延伸，并在末端设有所述车轮座，所述两只弹性元件，每一只的一头与一个车轮座铰接，另一头与同侧的横梁翼缘铰接；上述摆臂与纵臂之间的铰接点以及每一弹性元件两头的铰接点的回转中心线均平行于水平面并垂直于横梁；

所述弹性元件为可调刚度阻尼器，该可调刚度阻尼器包括包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖，内部同轴设有碟形弹簧组；一驱动构件由第一端盖中心伸进导向套内并作用在所述的碟形弹簧组上，其中所述碟形弹簧组由一组碟形弹簧竖向叠合而成；

所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的定滑轮、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳自锁张紧锚具和一块浮动反压钢板，其中，

所述的浮动反压钢板设在碟形弹簧组与第二端盖之间；

所述的定滑轮绕所述的导向套的轴线对称固定所述的驱动构件上；

所述的钢丝绳自锁张紧锚具由第一自定心锁紧夹具、第二自定心锁紧夹具、防扭压缩弹簧和平面轴承组成，其中：

A)所述的第一自定心锁紧夹具有一连接座，该连接座一端的中部设有轴向延伸的圆柱形凸台，该凸台的体内沿轴心线设有由3～5瓣爪片组成的第一锥形夹爪，外周面套设有张紧螺套；其中，所述第一锥形夹的小头指向连接座，所述张紧螺套的外周面为正六边形；

B)所述的第二自定心锁紧夹具具有一锥套，该锥套的体内沿轴线依次设有由3～5瓣爪片组成的第二锥形夹爪和空心螺栓，其中，所述的空心螺栓的头部与第二锥形夹爪的大头相对，所述锥套的外周面为正六边形；

C)所述的平面轴承由滚珠—保持架组件和分别设在张紧螺套与锥套相对的端面上的环形滚道构成，其中所述的环形滚道与滚珠—保持架组件中的滚珠相匹配；

D)所述第二自定心锁紧夹具位于所述张紧螺套头部的外侧，且第二锥形夹爪小头与第一锥形夹爪小头的指向一致；所述的平面轴承位于所述张紧螺套与锥套之间，所述的防扭压缩弹簧设在张紧螺套的内孔中；当预压钢丝绳由第一锥形夹爪的爪片之间经防扭压缩弹簧与平面轴承的中心孔以及第二锥形夹爪的爪片之间穿出后，在预压钢丝绳张力作用下，所述防扭压缩弹簧的一头作用在第一锥形夹爪上，另一头作用在锥套上；

所述的预压钢丝绳以折线状态分布在碟形弹簧组的中心孔内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头绕过相对的一个定滑轮后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板，由钢丝绳自锁张紧锚具锚固在第二端盖上；所述的浮动反压钢板上，在每一根预压钢丝绳穿过位置均设有穿过预压钢丝绳的通孔，该通孔的孔径大于所述预压钢丝绳的直径。

由于碟形弹簧组为非线性弹簧，上述方案中可调刚度阻尼器只需通过调节钢丝绳自锁张紧锚具即可改变碟形弹簧组的预压量从而改变阻尼器的刚度(弹性系数)，并可预设阻尼器的早期刚度。

本实用新型具有如下有益效果：

1、以可改变刚度的阻尼器作为悬架的弹性元件，便于悬架设计调试，且通过改变阻尼器刚度可使悬架满足不同侧重汽车的需求；

2、阻尼器中的弹性元件为碟形弹簧组，而碟形弹簧组在压缩变形后每一片碟形弹簧之间产生的摩擦会耗散大量能量，迅速衰减振动，因此悬架中可适当省略其他耗能元件。

附图说明

图1为本实用新型所述可变刚度悬架的一个具体实施例的结构示意图。

图2～7为图1所示实施例中可调刚度阻尼器的结构示意图，其中图2为主视图(图4的C-C旋转剖)，图3为图2的A-A剖视图，图4为图2的B-B剖视图，图5为图2中局部Ⅰ的放大图，图6为图2中局部Ⅱ的放大图，图7为图2中局部Ⅲ的放大图。

图8～12图2～7所可调刚度阻尼器中钢丝绳自锁张紧锚具的结构示意图，其中，图8为主视图(剖视)，图中虚线表示预压钢丝绳，图9为仰视图，图10为图8的D-D剖面图，图11为图8的E-E剖面图，图12为图8的F-F剖视图。

具体实施方式

参见图1，本例中的可变刚度悬架包括横梁17、两根摆臂19、两个用于安装车轮21的车轮座20和两只作为弹性元件的可调刚度阻尼器22。

参见图2，所述可调刚度阻尼器包括导向套1，该导向套1的两头分别固定有第一端盖2和第二端盖3，内部设有碟形弹簧组4，一驱动构件由导向套一头的第一端盖2中心伸进所述的导向套1内压在所述碟形弹簧组4上；其中所述的驱动构件由动压板7和与其连成一体的第一驱动杆6构成，所述第一驱动杆6的末端设有铰接孔8；为了避免振动过程中所述驱动构件的动压板7与第一端盖2之间产生撞击，所述动压板7与第一端盖2之间设有防撞间隙13。

参见图2，所述第二端盖3外侧设有与其连成一体的第二驱动杆16，该第二驱动杆16的末端也设有铰接孔8。

参见图2～7，所述的导向套1内设有反压装置，该反压装置由三根预压钢丝绳9、三只定滑轮14、一块浮动反压钢板11、三只固定预压钢丝绳9一头的吊环螺钉10和三只固定预压钢丝绳9另一头的钢丝绳自锁张紧锚具15组成。其中，

浮动反压钢板11设在碟形弹簧组4与第二端盖3之间；

三只定滑轮14绕所述的导向套1的轴线对称固定所述驱动构件的动压板7上位于所述碟形弹簧组4中心孔内的下表面；其中，所述的定滑轮14铰接在支架上，该支架焊接在驱动构件的动压板7上；

参见图8～12，每一钢丝绳自锁张紧锚具15由第一自定心锁紧夹具、第二自定心锁紧夹具、防扭压缩弹簧15-1和平面轴承15-2组成，其中：

所述的第一自定心锁紧夹具有一连接座15-3，该连接座15-3的边缘设有安装孔15-12，下端的中部设有轴向延伸的圆柱形凸台15-4，该凸台15-4的体内沿轴心线设有第一锥孔15-5，该锥孔内设有由3瓣爪片组成的第一锥形夹爪15-7，所述凸台15-4的外周面套设有张紧螺套15-6，二者之间螺纹连接；其中，所述第一锥形夹15-7的小头指向连接座15-3，所述张紧螺套15-6的外周面为正六边形；

所述的第二自定心锁紧夹具具有一锥套15-8，该锥套15-8的体内沿轴线依次设有一段第二锥孔15-13和一段螺纹孔；其中，第二锥孔15-13内设有由3瓣爪片组成的第二锥形夹爪15-9，所述的螺纹孔内设有空心螺栓15-10，空心螺栓15-10的头部与第二锥形夹爪15-9的大头相对，所述锥套15-8的外周面为正六边形；

所述的平面轴承15-2由滚珠—保持架组件15-11和分别设在张紧螺套15-6与锥套15-8相对的端面上的环形滚道构成，其中所述的环形滚道与滚珠—保持架组件15-11中的滚珠相匹配；

所述第二自定心锁紧夹具位于张紧螺套15-6头部的外侧，且第二锥形夹爪15-9的小头与第一锥形夹爪15-7小头的指向一致；所述的平面轴承15-2位于所述张紧螺套15-6与锥套15-8之间，所述的防扭压缩弹簧15-1设在张紧螺套15-6的内孔中。当预压钢丝绳9由第一锥形夹爪15-7的爪片之间经防扭压缩弹簧15-1与平面轴承15-2的中心孔以及第二锥形夹爪15-9的爪片之间穿出后，在预压钢丝绳9张力作用下，所述防扭压缩弹簧15-1的一头作用在第一锥形夹爪15-7上，另一头作用在锥套15-8上。

参见图2～7，所述浮动反压钢板11上绕导向套1的轴线对称设有三个吊环螺钉10；所述第二端盖3的外侧，在浮动反压钢板11上所设三个吊环螺钉10的相对位置旁相应设有三个所述钢丝绳自锁张紧锚具15；三根预压钢丝绳9以折线状态分布在碟形弹簧组4中心孔内，且每一根预压钢丝绳9的一头系接固定在浮动反压钢板11上所设吊环螺钉10上，另一头穿绕过相对的一个定滑轮14后折回，然后该预压钢丝绳9从其在浮动反压钢板11上的固定点旁边对应第二端盖3上所设钢丝绳自锁张紧锚具15的位置穿过浮动反压钢板11，由钢丝绳自锁张紧锚具15锚固于第二端盖3上；所述的浮动反压钢板11上，在每一根预压钢丝绳9穿过位置均设有穿过预压钢丝绳9的通孔12，该通孔12的孔径大于所述预压钢丝绳9的直径；所述的第二端盖3上，在每一根预压钢丝绳9穿过位置均设有锚固预压钢丝绳9的锚固孔5。

参见图2～7并结合图8～12，为了实现可调刚度的目的，上述三根预压钢丝绳9的安装及张紧方法如下所述：(1)先根据阻尼器预设的初始刚度和碟形弹簧组4的特性参数，计算出预压钢丝绳9满足阻尼器初始刚度的张力；(2)按图1将所述阻尼器组装好，使每一根预压钢丝绳9的自相应的钢丝绳自锁张紧锚具15的第一锥形夹爪15-7、第二锥形夹爪15-9和空心螺栓15-10的中心孔中穿出；然后，(3)把露出的预压钢丝绳9的绳头系接在牵引张拉机上，并在牵引张拉的同时采用张力检测仪监视预压钢丝绳9的张力；当所述预压钢丝绳9张紧至预设初始刚度所需张力时，向前挪动第二自定心锁紧夹具，同时调节拧动张紧螺套15-6，使得平面轴承15-2被紧紧夹在所述张紧螺套15-6与锥套15-8之间，且防扭压缩弹簧15-1被压缩，其所产生的张力推动第一锥形夹爪15-7前移将预压钢丝绳9夹紧，尔后拧动所述的空心螺栓15-10将位于第二锥形夹爪15-9内预压钢丝绳9夹死；最后，移除牵引张拉机，截断多余的预压钢丝绳9，即可将碟形弹簧组4始终夹持在动压板7与浮动反压钢板11之间，此后拧动张紧螺套15-6即可对碟形弹簧组的预压量进行调节。

参见图1，所述横梁17的两头向上弯折形成两翼缘17-1，中部的下表面在靠近两翼缘17-1的位置分别设有一与横梁17焊接在一起的纵臂18；所述两根摆臂19分别位于两根纵臂18的外侧，且每一根摆臂19的一头与相应纵臂18的下部铰接，另一头水平延伸，并在末端设有一个所述车轮座20，所述车轮21安装在车轮座20上；每一只可调刚度阻尼器22的一头与一个车轮座20铰接，另一头与同侧的横梁翼缘17-1铰接；上述摆臂19与纵臂18之间的铰接点以及每一可调刚度阻尼器22两头的铰接点的回转中心线均平行于水平面并垂直于横梁17。