專利名稱：多軸板簧全耦式平衡懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的多軸板簧全耦式平衡懸架屬于車輛懸架技術(shù)領(lǐng)域。可用于各種多軸輪式車輛(包括多軸掛車與半掛車)特別是越野行駛的高機(jī)動性車輛等。
技術(shù)背景①目前，傳統(tǒng)雙板簧式平衡懸架結(jié)構(gòu)如圖16-19，其中圖16與圖17結(jié)構(gòu)是將汽車一側(cè)前板簧1和后板簧2相鄰卷耳用鉸接于車架平衡臂3鉸接，或通過平衡臂和吊耳鉸接，前后板簧兩端卷耳通過通過吊耳或直接鉸接在車架上。這種結(jié)構(gòu)雖然簡單，在不受驅(qū)動力制動力的水平路面上也可以保證兩軸垂直載荷的均勻性；但當(dāng)輪上作用驅(qū)動力或制動力矩時，同一板簧兩卷耳所受的垂直載荷不同，因此引起這兩軸間垂直負(fù)荷的轉(zhuǎn)移。這會影響路面附著力的充分利用。
②另外，當(dāng)同軸左右輪高度不同(若車身保持水平左前輪與右后輪升高)時，同軸的左右板簧(例如圖16與圖17)繞吊耳下端點(diǎn)轉(zhuǎn)向的趨勢相反，會對車橋造成扭轉(zhuǎn)趨勢。如果車橋的扭轉(zhuǎn)剛度較大，則在吊耳處左右側(cè)產(chǎn)生相反的附加垂直力也較大。這一方面造成對車身的扭轉(zhuǎn)載荷，另一方面也造成左右輪荷的差異。因其只將板簧的四端中的兩端耦連，又因其只起一半平衡輪荷的作用；可稱為“半耦平衡懸架”或簡稱“半平衡懸架”。
③當(dāng)前后輪相對運(yùn)動時，其行程只有平衡臂兩端行程的一半。通常平衡臂的長度與行程都有限。車輪的平衡行程只有此限度的一半。這也是簡稱“半平衡懸架”的原因。
④圖18所示的雙簧平衡懸架是將前板簧1的前卷耳直接鉸接在車架上，其后卷耳和后板簧2后卷耳通過鉸接在車架上的吊耳與拉桿鉸接。此結(jié)構(gòu)可以消除當(dāng)驅(qū)動或制動力矩作用于車輪時，軸荷轉(zhuǎn)移的缺點(diǎn)。但如②③所述的“平衡作用只有一半”的缺點(diǎn)仍然存在。
⑤盡管雙板簧半耦平衡懸架具有上述缺點(diǎn)，但它們與傳統(tǒng)單板簧搭兩橋的全耦平衡懸架(參閱圖19)相比卻有車架載荷比較分散(支承點(diǎn)多)，重量較輕，單軸車與多軸車的系列化制造簡單，成本低的優(yōu)點(diǎn)。因此至今仍有采用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種多軸板簧全耦式平衡懸架，它通過兩板簧的四端交聯(lián)，克服傳統(tǒng)只有兩端交聯(lián)的雙板簧平衡懸架的主要缺點(diǎn)，顯著改善多軸汽車輪荷的均勻性，改善多軸車輛在不平路面上的行駛平順性與通過性。
本實(shí)用新型上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，是由車橋、板簧和連接板簧的桿件組成，其特征在于汽車一側(cè)相鄰的前板簧和后板簧的相鄰端卷耳和外端卷耳通過桿件與拉桿的端部同時鉸接偶聯(lián)，使板簧與車輪一起產(chǎn)生平行移動。
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型的工作原理與優(yōu)缺點(diǎn)
新型雙板簧全耦平衡懸架(圖1-圖4)可以看成是在傳統(tǒng)雙板簧平衡懸架(圖16—圖19)的基礎(chǔ)上，將原來不參與平衡作用的固定卷耳，通過一系列桿系產(chǎn)生與活動卷耳同樣的垂直運(yùn)動(板簧始終是平行上下移動)，這樣就保證了車軸在不平路面上行駛時左右板簧不產(chǎn)生卷曲，車輪平衡運(yùn)動的行程與板簧卷耳的運(yùn)動行程相同(最充分利用卷耳的平衡行程)，車輪的平衡運(yùn)動(相鄰車輪上下方向相反運(yùn)動時，車輪與車架不承受扭轉(zhuǎn)負(fù)荷。
另外，由于板簧都是平移運(yùn)動，在驅(qū)動或制動力矩的作用下，也不會造成軸荷的轉(zhuǎn)移。這樣就可以有保證在較大不平路面上行駛時各輪載荷的均勻性。
新型雙板簧全耦平衡懸架達(dá)到了與“二合一板簧(單板簧搭兩橋)”式平衡懸架(圖19)相當(dāng)?shù)摹叭胶狻毙阅?。但卻更具有它所不具有的受力點(diǎn)分散，結(jié)構(gòu)重量輕，系列化方便等優(yōu)點(diǎn)。
與傳統(tǒng)雙板簧平衡懸架相比，要多增加若干桿件，這是取得優(yōu)越性能的代價。


圖1(a)縱向承力平衡臂式。前板簧1的后卷耳與后板簧2的前卷耳通過鉸接于車架的四端平衡臂3相連接。
圖1(b)縱向承力平衡臂式。前板簧1的后卷耳與后板簧2的前卷耳通過鉸接于車架的三端平衡臂3相連接，即中間兩端可合并。
圖2平衡臂吊耳式全耦平衡懸架。
圖3換向臂平衡桿式雙板簧全耦平衡懸架。
圖4換向臂導(dǎo)向式雙板簧全耦平衡懸架。
圖5用卷耳拉桿作縱向約束的全耦平衡懸架。
圖6車軸拉桿導(dǎo)向式全耦平衡懸架。
圖7用滾子或滑板結(jié)構(gòu)代替吊耳的全耦平衡懸架。
圖8由圖1兩套相連的四軸全耦平衡懸架。
圖9由圖4兩套相連的四軸全耦平衡懸架。
圖10由圖3兩套相連的四軸全耦平衡懸架。
圖11由圖6兩套相連的四軸全耦平衡懸架。
圖12由圖8減一軸成為三軸全耦平衡懸架。
圖13由圖9減一軸成為三軸全耦平衡懸架。
圖14由圖10減一軸成為三軸全耦平衡懸架。
圖15由圖11減一軸成為三軸全耦平衡懸架。
圖16傳統(tǒng)遠(yuǎn)端吊耳式雙板簧平衡懸架。
圖17傳統(tǒng)近端吊耳式雙板簧平衡懸架。
圖18傳統(tǒng)雙后端吊耳式雙板簧平衡懸架。
圖19傳統(tǒng)“二合一”板簧平衡懸架。
圖中1.前板簧 2.后板簧 3.平衡臂 4、4′.拉桿 5、5′.吊耳 6、6′.換向臂7、7′.導(dǎo)向臂 8、8″.拉桿 9、9′.導(dǎo)向桿 10.平衡桿 11.拉桿 12.拉桿 13、13′.拉桿 14、14′.滾子具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的具體內(nèi)容及其工作過程。
圖1-4是本實(shí)用新型的新型平衡懸架的四種基本的雙軸結(jié)構(gòu)型式。
實(shí)施例1縱向承力平衡臂式參閱圖1(a)前板簧1的后卷耳與后板簧2的前卷耳通過鉸連于車架的平衡臂3相連接， 平衡臂3的另一端分別與拉桿4、4′相鉸連，拉桿4的另一端通過相互鉸接的換向臂6、吊耳5與前板簧1的前卷耳鉸接，拉桿4′的另一端通過相互鉸接的換向臂6′、吊耳5′與后板簧2的后卷耳鉸接。構(gòu)成了雙板簧四端交聯(lián)的全耦式平衡懸架系統(tǒng)。
參閱圖1(b)所說的平衡臂3可以采用四端或中間兩端合并。
實(shí)施例2平衡臂吊耳式參閱圖2所說的前板簧1的后卷耳和后板簧2的前卷耳與鉸連于車架的平衡臂3之間可通過吊耳5、5′鉸接，平衡臂3的另一端與拉桿4、4′的一端鉸接，與拉桿4、4′另一端鉸連的換向臂6、6′可分別通過導(dǎo)向臂7、7′與前板簧1的前卷耳和后板簧2的后卷耳鉸接，導(dǎo)向臂7、7′的一端分別與鉸接于車架上的拉桿8、8′鉸接。
此方案可保證兩板簧1與2的垂直導(dǎo)向作用。從而構(gòu)成了雙板四端交聯(lián)的全耦式平衡懸架系統(tǒng)。圖2中的拉桿8與8′也可以不接在換向臂6與6′上方而設(shè)在其下方，也可以構(gòu)成作用相似的全耦式平衡懸架系統(tǒng)。
所說的吊耳8、9可以采用滾子或滑板結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例3換向臂平衡桿式參閱圖3所說的前板簧1的兩端卷耳與拉桿4的兩端，均可通過相互鉸連的換向臂6′、吊耳5鉸接，所說的后板簧2的兩端卷耳與拉桿4′的兩端，均可通過相互鉸連的換向臂6、吊耳5′鉸接，在前板簧1和后板簧2的外端部設(shè)有導(dǎo)向桿9、9′，拉桿4、4′通過與其鉸接的平衡桿10連接。該結(jié)構(gòu)為板簧的垂直導(dǎo)向。由于在前后板簧的端部設(shè)有導(dǎo)向桿9與9′，從而構(gòu)成雙板簧全耦式平衡懸架系統(tǒng)。
實(shí)施例4換向臂導(dǎo)向式參閱圖4所說的前板簧1的前卷耳通過鉸連于車架的換向臂6′與拉桿4一端鉸接，后卷耳通過相互鉸連的換向臂6′、吊耳5與拉桿4另一端鉸接，后板簧2的后卷耳通過鉸連于車架的換向臂6與拉桿4′一端鉸接，前卷耳通過相互鉸連的換向臂6、吊耳5′與拉桿4另一端鉸接，拉桿4、4′通過與其鉸接的平衡桿10連接。該結(jié)構(gòu)是圖3的簡化方案。即圖3中取消了導(dǎo)向桿9、9′和兩端吊耳5、5′。直接靠換向臂6與6′直接與板簧鉸接起導(dǎo)向作用。從而構(gòu)成雙板簧全耦式平衡懸架系統(tǒng)。
上述所說的吊耳5、5′可以采用滾子或滑板結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例5卷耳拉桿導(dǎo)向式參閱圖5對于相鄰軸的軸距較大，允許相鄰板簧卷耳的間距及平衡臂長度或平衡換向臂端門路都是足夠長的情況，板簧的縱向約束也可以通過一個兩端鉸鏈的拉桿將兩個相鄰卷耳3和4通過拉桿′鉸接起來。但在這種結(jié)構(gòu)中，縱向力將集中由板簧1與導(dǎo)向臂7相接的卷耳承受。
具體實(shí)施方式
是一種多軸板簧全耦式平衡懸架，所說的前板簧1和后板簧2相鄰的卷耳通過拉桿11鉸接，拉桿11的兩端通過吊耳5、5′、鉸接于車架的平衡臂3與拉桿4、4′的一端鉸接，拉桿4、4′的另一端與絞接于車架的換向臂6鉸接，換向臂6通過導(dǎo)向臂7與前板簧1的前卷耳鉸接，導(dǎo)向臂7的另一端與膠結(jié)在車架的拉桿12相鉸接，拉桿4′的另一端通過換向臂6′、吊耳5′與后板簧2的后卷耳鉸接。
實(shí)施例6車軸拉桿導(dǎo)向式參閱圖6對于其它縱向約束結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)不便的情況，可采用車軸拉桿的結(jié)構(gòu)。板簧1與2的縱向約束由車架與車軸之間的雙鉸拉桿來實(shí)現(xiàn)。在特殊情況下；拉桿18的也可以不與車架鉸接而與另一車軸鉸接。
具體實(shí)施方式
是所說的前板簧1和后板簧2相鄰的卷耳通過吊耳5、5′和鉸接于車架的平衡臂3與拉桿4、4′鉸連，拉桿4、4′的另一端分別通過絞接于車架的換向臂6、6′和吊耳5、5′與前后板簧外端卷耳鉸接，前后車軸可通過拉桿13、13′與車架鉸接，或通過一根拉桿鉸連。即可取消一根拉桿。
實(shí)施例7滾子或滑板連接結(jié)構(gòu)參閱圖7以上所有方案中的吊耳5、5′均可采用滾子或滑板結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例8多軸平衡懸架結(jié)構(gòu)①四軸全耦平衡懸架，由圖1至圖7的各種雙軸全耦平衡懸架中任選兩套通過平衡桿或平衡臂相連結(jié)可以構(gòu)成四鄰軸全耦平衡懸架系統(tǒng)。例如由圖8-11所示②三軸全耦平衡懸架。由四軸全耦平衡懸架的各種結(jié)構(gòu)中，去掉一軸的懸架；即可構(gòu)成三軸全耦平衡懸架系統(tǒng)。圖12-14為其可行例子。
③五軸和五軸以上全耦平衡懸架，由一套三軸全耦平衡懸架和一套雙軸全耦平衡懸架。通過平衡臂或平衡桿及向耦合，即可構(gòu)成五鄰軸全耦平衡懸架。由三套雙軸全耦平衡懸架，通過平衡臂或平衡桿作反向耦連，即可構(gòu)成六鄰軸全耦平衡懸架。由幾個雙軸全耦平衡懸架和m個三軸全耦平衡懸架作反向耦連，可構(gòu)成(Zn+3M)個軸全耦平衡懸架(n與m可為任意整數(shù))。
權(quán)利要求1.一種多軸板簧全耦式平衡懸架，是由車橋、板簧和連接板簧的桿件組成，其特征在于汽車一側(cè)相鄰的前板簧(1)和后板簧(2)的相鄰端卷耳和外端卷耳通過桿件與拉桿(4)、(5)的端部同時鉸接偶聯(lián)，使板簧與車輪一起產(chǎn)生平行移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的前板簧(1)的后卷耳與后板簧(2)的前卷耳通過鉸連于車架的平衡臂(3)相連接，平衡臂(3)承受縱向力，平衡臂(3)的另一端分別與拉桿(4)、(4′)相鉸連，拉桿(4)的另一端通過相互鉸接的換向臂(6)、吊耳(5)與前板簧(1)的前卷耳鉸接，拉桿(4′)的另一端通過相互鉸接的換向臂(6′)、吊耳(5′)與后板簧(2)的后卷耳鉸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的平衡臂(3)可以采用四邊形或三角形剛體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的前板簧(1)的后卷耳和后板簧(2)的前卷耳與鉸連于車架的平衡臂(3)之間可通過吊耳(5)、(5′)鉸接，平衡臂(3)的另一端與拉桿(4)、(4′)的一端鉸接，與拉桿(4)、(4′)另一端鉸連的換向臂(6)、(6′)可分別通過導(dǎo)向臂(7)、(7′)與前板簧(1)的前卷耳和后板簧(2)的后卷耳鉸接，導(dǎo)向臂(7)、(7′)的一端分別與鉸接于車架上的拉桿(8)、(8′)鉸接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的吊耳(5)、(5′)可以采用滾子或滑板結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的前板簧(1)的前卷耳通過鉸連于車架的換向臂(6′)與拉桿(4)一端鉸接，后卷耳通過相互鉸連的換向臂(6′)、吊耳(5)與拉桿(4)另一端鉸接，后板簧(2)的后卷耳通過鉸連于車架的換向臂(6)與拉桿(4′)一端鉸接，前卷耳通過相互鉸連的換向臂(6)、吊耳(5′)與拉桿(4)另一端鉸接，拉桿(4)、(4′)通過與其鉸接的平衡桿(10)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的前板簧(1)的兩端卷耳與拉桿(4)的兩端，均可通過相互鉸連的換向臂(6′)、吊耳(5)鉸接，所說的后板簧(2)的兩端卷耳與拉桿(4′)的兩端，均可通過相互鉸連的換向臂(6)、吊耳(5′)鉸接，在前板簧(1)和后板簧(2)的外端部設(shè)有導(dǎo)向桿(9)、(9′)，拉桿(4)、(4′)通過與其鉸接的平衡桿(10)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的吊耳(5 ′)、(5)可以采用滾子或滑板結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的前板簧(1)和后板簧(2)相鄰的卷耳通過拉桿(11)鉸接，拉桿(11)的兩端通過吊耳(5)、(5′)、鉸接于車架的平衡臂(3)與拉桿(4)、(4′)的一端鉸接，拉桿(4)、(4′)的另一端與絞接于車架的換向臂(6)鉸接，換向臂(6)通過導(dǎo)向臂(7)與前板簧(1)的前卷耳鉸接，導(dǎo)向臂(7)的另一端與膠結(jié)在車架的拉桿(12)相鉸接，拉桿(4′)的另一端通過換向臂(6′)、吊耳(5′)與后板簧(2)的后卷耳鉸接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的前板簧(1)和后板簧(2)相鄰的卷耳通過吊耳(5)、(5′)和鉸接于車架的平衡臂(3)與拉桿(4)、(4′)鉸連，拉桿(4)、(4′)的另一端分別通過絞接于車架的換向臂(6)、(6′)和吊耳(5)、(5′)與前后板簧外端卷耳鉸接，前后車軸可通過拉桿(13)、(13′)與車架鉸接，或通過一根拉桿鉸連。
11.根據(jù)權(quán)利要求6、9、10所述的一種多軸板簧全耦式平衡懸架，其特征在于所說的吊耳(5)、(5′)可以采用滾子(14)、(14′)或滑板結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及的多軸板簧全耦式平衡懸架屬于車輛懸架技術(shù)領(lǐng)域?？捎糜诟鞣N多軸輪式車輛(包括多軸掛車與半掛車)特別是越野行駛的高機(jī)動性車輛等。它是由車橋、板簧和連接板簧的桿件組成，其特征在于汽車一側(cè)相鄰的前板簧(1)和后板簧(2)的相鄰端卷耳和外端卷耳通過桿件與2根拉桿(4)、(4′)的端部鉸接偶聯(lián)。它通過兩板簧的四端交聯(lián)，克服傳統(tǒng)只有兩端交聯(lián)的雙板簧平衡懸架的主要缺點(diǎn)，顯著改善多軸汽車輪荷的均勻性，改善多軸車輛在不平路面上的行駛平順性與通過性。
文檔編號B60G21/00GK2663186SQ20032011291
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者郭孔輝 申請人:吉林大學(xué)