方程式悬架及赛车的制作方法

本发明具体涉及一种方程式悬架及赛车。

背景技术：

赛车不同于一般性能的汽车，因此对赛车的要求性更高。传统方程式悬架采用的是双弹簧和横向稳定杆结构，随着赛车在动态赛场瞬时变速能力要求的提高，当赛车在瞬时加速或瞬时制动时，横向稳定杆无法为赛车提供纵向刚度，因此，赛车的瞬时加速后仰和瞬时制动前俯将会影响到赛车整车的性能和车手的操作稳定性。此外，车身结构以及空套的普遍使用将会影响到赛车在高速行驶时的下压力，赛车的瞬时加速后仰和瞬时制动前俯会压缩弹簧，导致赛车离地间隙的变化，进而改变赛车下方气流变化，使赛车的稳定性降低。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出一种方程式悬架，能够有效的抑制赛车的瞬时加速后仰和瞬时制动前俯，解决传统的双弹簧和横臂结构不能抗俯仰的问题。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种方程式悬架，包括相连的轮芯和立柱，还包括对称设置的导向机构，以及第三弹簧和第三弹簧底座；

所述导向机构包括横臂、推杆、摇臂和弹簧减震器；所述横臂的一端通过横臂底座与立柱相连，另一端用于与车架相连；所述推杆延伸方向与立柱延伸方向之间的夹角为锐角，其一端与所述横臂底座铰接，另一端与所述摇臂的第一铰接点铰接；所述弹簧减震器的一端与所述摇臂的第二铰接点铰接，另一端用于与车架相连，其延伸方向与横臂的延伸方向垂直；

所述第三弹簧的一端与第三弹簧底座相连，另一端用于与车架相连，其延伸方向与弹簧减震器的延伸方向相同；所述第三弹簧底座的两端分别通过第三弹簧连接杆与对应摇臂的第二铰接点铰接。

可选地，当赛车处于制动过程中，轮胎下跳的运动趋势由所述立柱带动横臂摆动，由横臂将力施加至推杆上以推动摇臂旋转压缩弹簧减震器，同时弹簧减振器进行缓冲储存能量；各导向机构中的摇臂通过第三弹簧连接杆使得第三弹簧底座发生旋转压缩第三弹簧，实现抑制推杆上推压缩弹簧减震器和第三弹簧的趋势，改善横臂上下摆动幅度。

可选地，当赛车处于加速过程中，轮胎上跳的运动趋势由所述立柱带动横臂摆动，由横臂将力施加至推杆上以推动摇臂旋转压缩弹簧减震器，同时弹簧减振器进行缓冲储存能量；各导向机构中的摇臂通过第三弹簧连接杆使得第三弹簧底座发生旋转压缩第三弹簧，实现抑制推杆下压压缩弹簧减震器和第三弹簧趋势，改善横臂上下摆动幅度。

可选地，所述方程式悬架还包括防倾杆和摇臂连接杆，所述防倾杆的两端分别通过摇臂连接杆与对应摇臂的第二铰接点铰接。

可选地，所述防倾杆上设有限位块，所述限位块由两个夹片组成，两个夹片通过螺栓连接固定。

可选地，所述防倾杆的两端均设有节臂，所述节臂上设有若干个沿着其延伸方向布置的通孔，所述通孔用于与摇臂连接杆相连。

可选地，所述第三弹簧连接杆与摇臂之间通过球头轴承相连接。

可选地，所述导向机构中的横臂的数量为2，分别称为上横臂和下横臂，且下横臂位于上横臂的下方。

可选地，所述横臂上远离立柱的一端设有吊耳，用于与车架相连，给悬架上下位移跳动的自由度。

一种方程式赛车，其特征在于：包括车身以及第一方面中任一项所述的方程式悬架；所述方程式悬架中的弹簧减震器和第三弹簧均包裹于车身内。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提出一种方程式悬架，将双弹簧减震器和第三弹簧均设置为相对于横臂纵向布置结构，给赛车提供纵向刚度，弥补由于空气动力学套件所产生的负升力不足问题，有效抑制赛车在瞬时变速时的俯仰问题。

本发明提供了合理的悬架系统和车身结构的布置方式，保持赛车车身的完整性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1为本发明一种实施例中方程式悬架系统的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中方程式悬架中弹簧减震器与第三弹簧结构的放大示意图；

图3为本发明一种实施例中推杆与摇臂和横臂的连接图；

图4为本发明一种实施例中方程式赛车车身系统结构示意图；

图5为本发明一种实施例中方程式悬架系统和车身结构的整体示意图；

其中：

1-轮芯；2-立柱；3-上横臂；4-下横臂；5-推杆；6-减震器；7-第三弹簧；8-第三弹簧底座；9-防倾杆吊耳；10-车身侧箱；11-车身；12-吊耳；13-摇臂；14-防倾杆；15-限位块；16-节臂；17-摇臂连接杆；18-球头轴承；19-横臂底座；20-车身前盖。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

实施例1

本发明实施例中提出一种新的方程式悬架，将导向机构中的弹簧减震器和第三弹簧采用纵向布置结构(即与横臂相垂直)，此结构的布置方式能够有效的抑制赛车的瞬时加速后仰和瞬时制动前俯，解决了现有技术中方程式悬架不能抗俯仰的问题。

如图1-3所示，本发明中提供了一种方程式悬架，包括相连的轮芯1和立柱2，还包括对称设置的导向机构，以及第三弹簧7、第三弹簧底座8、防倾杆14和摇臂连接杆17；

所述导向机构包括横臂、推杆5、摇臂13和弹簧减震器6；

所述横臂的一端通过横臂底座19与立柱2相连，所述横臂底座19设于立柱2上，具体参见图3，另一端用于与车架相连；在具体实施过程中，所述导向机构中的横臂的数量为2，分别称为上横臂3和下横臂4，所述上横臂3和下横臂4均包括呈v型的两根支臂，且下横臂4位于上横臂3的下方；所述横臂上远离立柱2的一端设有吊耳12，用于与车架相连，给悬架上下位移跳动的自由度；

所述推杆5延伸方向与立柱2延伸方向之间的夹角为锐角，其一端与所述横臂底座19铰接，另一端与所述摇臂13的第一铰接点铰接；所述弹簧减震器6的一端与所述摇臂13的第二铰接点铰接，另一端用于与车架相连，其延伸方向与横臂的延伸方向垂直，具体参见图1-2；

所述第三弹簧7的一端与第三弹簧底座8相连，另一端用于与车架相连，其延伸方向与弹簧减震器6的延伸方向相同；所述第三弹簧底座8的两端分别通过第三弹簧7连接杆与对应摇臂13的第二铰接点铰接；在具体实施过程中，所述第三弹簧7连接杆与摇臂13之间通过球头轴承18相连接，使得第三弹簧底座8结构合理，有效提高零件使用寿命，具体参见图1-2；

所述防倾杆14的两端分别通过摇臂连接杆17与对应摇臂13的第二铰接点铰接；所述防倾杆14通过防倾杆吊耳9与车架固定，所述防倾杆14是为了增加赛车的刚度，赛车在左转弯时发生载荷转移，左侧载荷转移到右侧，此时右侧弹簧减震器6吸收的能量较多，防倾杆14约束右侧弹簧减震器6运动，重新将重量分配给左侧车轮，赋予左侧车轮的轮胎抓地力。赛车在右转弯时，与左转的情况相反，具体参见图1-2。

当赛车在高速行驶时，空气动力学套件的使用能够在带来的负升力有限，并且单一利用流速来衡量负升力的大小是片面的，在速度过高时，轮胎抓地力不足，此时纵向布置的第三弹簧7发挥作用，提供纵向刚度，弥补由于负升力不足的问题。具体地：

当赛车处于制动过程中，轮胎下跳的运动趋势由所述立柱2带动横臂摆动，由横臂将力施加至推杆5上以推动摇臂13旋转压缩弹簧减震器6，同时弹簧减振器进行缓冲储存能量；各导向机构中的摇臂13通过第三弹簧7连接杆使得第三弹簧底座8发生旋转压缩第三弹簧7，弹簧-减震系统为了维持稳态，将储存能量反馈回悬架-车身系统。抑制推杆5上推压缩弹簧趋势，改善横臂上摆动幅度。从而避免制动“点头”现象，提高赛车的抗前俯率。

当赛车处于加速过程中，轮胎上跳的运动趋势由所述立柱2带动横臂摆动，由横臂将力施加至推杆5上以推动摇臂13旋转压缩弹簧减震器6，同时弹簧减振器进行缓冲储存能量；各导向机构中的摇臂13通过第三弹簧7连接杆使得第三弹簧底座8发生旋转压缩第三弹簧7，弹簧-减震系统为了维持稳态，将储存能量反馈回悬架-车身系统。抑制推杆5下压压缩弹簧趋势，改善横臂下摆动幅度。从而避免加速“后仰”现象，提高赛车的抗后仰率。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，为防止防倾杆14脱落，所述防倾杆14上设有限位块15，所述限位块15由两个夹片组成，两个夹片通过螺栓连接固定。

在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述防倾杆14的两端均设有节臂16，所述节臂16上设有若干个沿着其延伸方向布置的通孔，所述通孔用于与摇臂连接杆17相连，所述节臂16上的通孔，用于改变节臂16长度，提供合理的侧倾刚度，避免弹簧减震器6在转弯时因载荷转移导推杆5末端载荷过大，导致推杆5变形严重。

实施例2

本发明实施例中提出一种新的赛车，如图4-5所示，包括车身11以及实施例1中任一项所述的方程式悬架，所述方程式悬架中的弹簧减震器6和第三弹簧7均包裹于车身内；所述车身11上还设有车身侧箱10和车身前盖20。

可见，本发明实施例中的赛车，通过将导向机构中的弹簧减震器6和第三弹簧7纵向布置，能够实现将所述弹簧减震器6和第三弹簧7包裹在车身内部，使车身保持良好的完整性，充分保存好车身结构，使其可以充分利用车身空套结构在赛车高速行驶时将下压力保持在合理的范围内，并控制赛车在整个动态赛的赛程中保持规定的离地间隙要求。另外，这样设计还能够减小风速阻力，提供了良好的外形设计。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。