專利名稱：一種汽車前橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車零部件領(lǐng)域，具體指一種由所述汽車的汽車前橋。
背景技術(shù)：
汽車前橋即是汽車前部的車橋。該車橋是指在汽車車架(或車身)與車輪之間傳遞 各種力和力矩的裝置。
目前，所述的前橋通常包括所述汽車的懸架系統(tǒng)的彈性元件(如扭桿彈簧、螺旋彈 簧)、阻尼元件(如減震器)、控制元件(如上下擺臂、拉桿)，以及制動系統(tǒng)的制動元 件(如制動器、制動盤、輪轂)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)元件(如轉(zhuǎn)向節(jié)與轉(zhuǎn)向節(jié)臂)、車軸系統(tǒng)及行 駛系統(tǒng)零部件(如前梁、后梁、副車架、車軸)、傳動系統(tǒng)零部件(如傳動軸、差速器、 橋殼)等；因此，所述的前橋是由多個系統(tǒng)(或不同系統(tǒng)的一些元件)組合而成的一個 復合系統(tǒng)裝置。
所述汽車的懸架系統(tǒng)是指位于車架(或車身)與車軸(或)車輪之間的用于緩和并 衰減由地面引起的沖擊和振動、同時傳遞作用在車輪和車架(或車身)之間的各種力和 力矩的裝置。
所述汽車的懸架按其導向裝置的不同，可分為獨立懸架、非獨立懸架與半獨立懸架。
所述獨立懸架可分為橫臂式獨立懸架(車輪在汽車橫向平面內(nèi)擺動， 一般為雙橫臂 式獨立懸架結(jié)構(gòu))、縱臂式獨立懸架(車輪在汽車縱向平面內(nèi)擺動)、麥弗遜/燭式懸架 (車輪沿主銷移動的懸架)。所述獨立懸架中，左右車輪不連在一根整軸上，而是單獨 通過懸架與車架(或車身)相連，且能各自獨立運動的懸架結(jié)構(gòu)。
目前，所述雙橫臂式獨立懸架是常見的獨立懸架形式。雙橫臂懸架如果使用扭桿彈 簧為彈性元件，則使得車身高度易于調(diào)節(jié)。
汽車前梁通常指用于連接左、右側(cè)前懸架裝置(擺臂等)及車輪的構(gòu)件。前梁將汽 車的左右兩側(cè)緊固在一起，是汽車底盤方形框架中車身寬度方向的主要受力構(gòu)件。它是 車橋、底盤的重要組成構(gòu)件。
現(xiàn)有的獨立懸架(如吉利遠景轎車前懸架、豐田花冠車前懸架)中，裝配上下擺臂的位置通常不全在前梁，而是一擺臂裝配于前梁上，另一擺臂裝于車身上；減震器上支 架也不是在前梁上，而在車身上；擺臂跳動限位件也不是集中在前梁上。這些布置方式 勢必要求較高的相關(guān)車身件、底盤件(包括前梁)的相對尺寸精度，位置精度，以及裝 配精度，才能確保對汽車行駛性能和操縱性能、乃至相關(guān)零件的使用壽命(可靠性)有 顯著影響的前輪定位參數(shù)(主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角、車輪前束等)的正 確，這樣，對不同零部件的制造精度、尤其是這些零部件之間的裝配精度要求較高，且 還需裝配調(diào)整才能得到正確的前輪定位參數(shù)。另外，常見的轎車前梁中，轉(zhuǎn)向器通常安 裝于前梁的上方，使得高度方向的布置空間較為緊張。
由于以上這些問題，現(xiàn)有的獨立懸架難以適用于總質(zhì)量為3 7噸上下的商用車。 其次，現(xiàn)有的的扭桿彈簧雙橫臂獨立懸架(如江淮瑞風車、豐田海獅車等)中，扭 桿與橫臂的共同擺動中心軸線不在前梁上，而在另一與前梁裝配的零件上。橫臂與扭桿 連接叉用螺栓連接，連接叉上的花鍵內(nèi)孔與扭桿相連接。通過扭桿連接叉，將橫臂擺動 產(chǎn)生的扭矩傳遞到扭桿彈簧，而力(上下方向、左右方向的力)和其他力偶均由橫臂承 受，扭桿端部只承受扭矩。這種情況下，橫臂受力較復雜，橫臂的結(jié)構(gòu)也較復雜。通常 僅適用于微型商用車(如皮卡等)或乘用車(如SUV車、MPV車等)。
其三，現(xiàn)有的獨立懸架中，橫臂通常為沖焊件。對于總質(zhì)量稍重(如3.5噸 7 噸)的商用車，橫臂若采用沖焊件，結(jié)構(gòu)強度顯不足。如果常見機構(gòu)方式直接改為鍛件， 其機構(gòu)復雜，自身重量大，影響汽車的動力性經(jīng)濟性。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種結(jié)構(gòu)簡單 輕便、前輪定位參數(shù)易于得到保證、受力合理的汽車前橋。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種汽車前橋，包括與前梁相 連接的橫臂，該橫臂連接有扭桿彈簧與轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置，其特征在于
a. 所述橫臂由上橫臂總成與下橫臂總成組成；該上橫臂總成包含上橫臂與上拉桿， 所述下橫臂總成包含下橫臂與上拉桿；
b. 所述上橫臂與所述下橫臂的一端分別連接所述前梁，所述上橫臂與所述下橫臂 的另一端分別與所述上拉桿、所述下拉桿緊固后通過一擺臂球接頭與所述轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置相連接；
c. 所述扭桿彈簧前端通過花鍵與所述上橫臂相連接，并通過彈性襯套與所述前梁 相連接；
d. 所述上拉桿、所述下拉桿的另一端分別連接一拉桿球接頭，該拉桿球接頭固定安裝在一支架上，該支架與所述汽車的縱梁相連接；
e.所述帶彈性襯套的扭桿彈簧、所述上橫臂總成、所述下橫臂總成、所述轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置、所述安裝在汽車的縱梁上的拉桿球接頭組成一雙橫臂獨立懸架總成。
本實用新型采用了前梁與雙橫臂獨立懸架組成設計配置后，上下擺臂的位置全裝配 在一個前梁，易于加工擺臂位置控制，因而結(jié)^簡單輕便、前輪定位參數(shù)易于得到保證、 又受力合理；其次是該獨立懸架可以組成整體裝配的車橋結(jié)構(gòu)形式，有利于實現(xiàn)車橋模 塊化。
所述上拉桿、所述下拉桿的另一端可以分別連接一拉桿球接頭，該拉桿球接頭固定 安裝在一支架上，該支架與所述汽車的縱梁相連接；其作用是由車輪傳來的上下方向力 由上橫臂承受，同時將力和扭矩傳給扭桿彈簧；前后方向的力由上拉桿、下拉桿首先承 受并傳給車架。
所述扭桿彈簧的軸向布置優(yōu)選是按照其長度方向在地面上的投影與沿汽車前后方 向一致；以有利于沿縱梁安裝。
所述扭桿彈簧的一端設置有帶扭桿調(diào)整支架的扭桿調(diào)整臂，該扭桿調(diào)整臂設置有調(diào) 整桿；其功能是通過調(diào)節(jié)扭桿彈簧的扭轉(zhuǎn)角來調(diào)整車身高度，其方法是通過調(diào)整桿頂推 安裝在該扭桿調(diào)整支架上的扭桿調(diào)整臂來完成。
所述扭桿彈簧的前端設置有二個相配合的彈性襯套，該彈性襯套壓裝在所述前梁 上；其作用是使得扭桿彈簧在此端除了承受橫臂傳來的扭矩外，還能承受拉壓彎曲應力，
將橫臂傳來的左右方向和上下方向力傳遞給前梁。
所述前梁可以采用沖壓件制作；以減少自身重量。
所述上橫臂、上拉桿與所述下橫臂、下拉桿均采用鍛造制作；以提高其結(jié)構(gòu)剛度與 強度。
本實用新型由于采用了前梁與雙橫臂獨立懸架組成結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點是實現(xiàn)最大程度 結(jié)構(gòu)簡化又減輕重量；其次是上下擺臂的位置全裝配在一個前梁，易于擺臂位置控制、 前輪定位參數(shù)易于得到保證、受力合理；其三是該獨立懸架可以組成整體裝配的車橋結(jié) 構(gòu)形式，有利于實現(xiàn)車橋模塊化。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2本實用新型上橫臂與下橫臂、上拉桿與下拉桿的結(jié)構(gòu)布局圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
圖1與圖2示出了本實用新型汽車前橋的一個實施方式，它包括前梁l、扭桿彈簧 2、由上橫臂31、上拉桿32組成的上橫臂總成3、由下橫臂41、下拉桿42組成的下橫 臂總成4、轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置5、拉桿球接頭12、固定支架ll、擺臂球接頭13、扭 桿調(diào)整支架8與扭桿調(diào)整臂9與調(diào)整桿7。
其中所述帶彈性襯套的扭桿彈簧2、上橫臂總成3、下橫臂總成4、轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置5、通過固定支架11安裝在汽車的縱梁6上的拉桿球接頭12組成一雙橫臂獨 立懸架總成10。
所述上橫臂31與下橫臂41連接有扭桿彈簧2與轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置5;所述前梁 與上橫臂總成、下橫臂總成相連接；參見圖l、 2所示，圖中箭頭A表示所述汽車的前 進方向。
所述上橫臂31的一端與下橫臂41的一端都安裝在前梁1上，該上橫臂31的另一 端與下橫臂41的另一端則分別與上拉桿32、下拉桿42緊固后通過擺臂球接頭13與轉(zhuǎn) 向節(jié)-輪轂-制動裝置5相連接；該上拉桿32的另一端與下拉桿42的另一端則分別通 過拉桿球接頭12安裝于固定支架11后與汽車縱梁6相連接；參見圖l、 2所示。
由車輪傳來的上下方向力由上橫臂41承受，同時將力和扭矩傳給扭桿彈簧2;由車 輪傳來的前后方向的力由上拉桿32、下拉桿42首先承受，即傳給該汽車的縱梁6;由 車輪傳來的左右方向的力由上橫臂總成3、下橫臂總成4共同承受。
扭桿彈簧2的前端同時承受傳自上橫臂41 (或車身)的彎矩和扭矩；扭桿彈簧2 的后端只受扭矩。
所述前梁與獨立懸架總成構(gòu)成所述汽車的車輪定位參數(shù)。該車輪定位即車輪與車體 (或地面)的角度關(guān)系。該車輪定位參數(shù)包括汽車主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾 角、車輪前束等的總稱。
所述主銷后傾角是轉(zhuǎn)向主銷中心線在車輛縱向中心平面投影與鉛垂線間的夾角，它 是保證汽車直線行駛的穩(wěn)定性；當輪胎受到外力作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)時能自動回正；該后傾角 越大，回正性越好，但轉(zhuǎn)向越沉重。所述前輪外傾角與主銷內(nèi)傾角是真實或假想的主銷 的軸線在同時垂直于車輛縱向中心平面和地平面的平面上的投影線與地平面的垂線所 構(gòu)成的銳角，是當開始轉(zhuǎn)向時，車輪中心向下(往地面方向)移動，使汽車前部向下降 低一個相應的高度；這樣汽車本身重力將引起一個阻力使得前輪回到原來的中間位置； 這個阻力叫回正力；主銷內(nèi)傾角越大，回正性越好，但轉(zhuǎn)向越沉重；因此，主銷內(nèi)傾是 前輪自動回正的主要因素。所述前束是當俯視汽車，前輪前端向內(nèi)傾斜；即兩前輪后端 的距離減去其前端距離，前束一般為2 8隨；前束是糾正車輪外傾的影響，防止車輪向 外運動，它保證汽車直線行駛。本實用新型所述前梁1與獨立懸架總成10構(gòu)成的車輪定位參數(shù)由上橫臂總成中的 上橫臂31與上拉桿32組成的尺寸精度、下橫臂總成中的下橫臂41與下拉桿42的尺寸 精度、上橫臂總成3與下橫臂總成4在前梁總成1上的安裝位置精度以及前梁總成1中 與整車車架連接配合部位的尺寸精度保證。因此，所述前輪定位參數(shù)除所車輪前束可調(diào) 節(jié)外，其它為不需調(diào)整。
扭桿彈簧2是該懸架的彈性元件，該扭桿彈簧的布置是其長度方向在地面上的投影 為沿汽車前后方向，以利于沿縱梁安裝。
由上橫臂總成3和下橫臂總成4上的橫臂球接頭構(gòu)成的假想主銷中心線形成正的主 銷后傾拖距。
由扭桿彈簧2來調(diào)整車身高度，其方法是通過調(diào)整桿7頂推安裝在扭桿調(diào)整支架8 上的扭桿調(diào)整臂9來完成。
扭桿彈簧2的前端有先前壓裝在前梁總成1上的二個彈性襯套6與之配合安裝。
本實用新型前梁采用沖壓件前梁，上橫臂總成由鍛造的上橫臂和鍛造的上拉桿組 成，下橫臂總成由鍛造的下橫臂和鍛造的下拉桿組成。
本實用新型實現(xiàn)了最大程度的簡化結(jié)構(gòu)以及裝配與調(diào)整工藝，又減輕重量；橫臂的 擺動中心軸線設在扭桿彈簧的前端階梯軸的軸線，即扭桿彈簧與橫臂為同一的擺動中心 軸線，確保所述橫臂擺動帶動扭桿彈簧轉(zhuǎn)動時，擺動中心軸線重合而不會發(fā)生干涉。
扭桿彈簧的前端階梯軸中的光滑階梯軸，用于安裝彈性襯套，使扭桿彈簧能承受拉 壓彎曲應力，將橫臂傳來的左右方向和上下方向力傳遞給前梁；扭桿彈簧前端的花鍵軸 用于安裝橫臂，將橫臂的扭轉(zhuǎn)力傳遞到扭桿彈簧桿部，完成常見扭桿彈簧的功能。這樣 的結(jié)果，達到結(jié)構(gòu)簡單，應力分散的效果；又受力合理，運動協(xié)調(diào)，并可以減輕扭桿彈 簧的載荷質(zhì)量。
本實用新型的前橋獨立懸架裝置可以組成整體裝配的汽車前橋結(jié)構(gòu)形式，有利于實 現(xiàn)汽車前橋模塊化，以適應整車裝配發(fā)展的趨勢。
本實用新型采用獨特的前梁結(jié)構(gòu)設計，使得上、下橫臂均裝配定位在該前梁上；這 樣易于對所述橫臂的加工位置的控制；其二，減震器上支架也與前梁焊為一體；其三， 擺臂跳動限位件也連接在前梁上，作為是前梁的構(gòu)件之一。這種布置方式相對降低了相 關(guān)車身件、底盤件(包括前梁)的相對尺寸精度、位置精度、以及裝配調(diào)整的要求，更 方便地確保對汽車行駛性能和操縱性能、乃至相關(guān)零件的使用壽命與可靠性有顯著影響 的前輪定位參數(shù)(主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角、車輪前束等)的正確性，不 需在整車裝配時對該主銷后傾角、主銷內(nèi)傾角、車輪外傾角進行調(diào)整，前輪定位參數(shù)易 于得到保證，提高工作效率，降低成本。本實用新型采用獨特的扭桿彈簧，扭桿與橫臂的共同擺動中心軸線設在扭桿彈簧的 前端階梯軸的軸線，確保所述橫臂擺動帶動扭桿轉(zhuǎn)動時的擺動中心軸線重合，從而避免 運動干涉；該扭桿彈簧的前端階梯軸中的光滑階梯軸，用于安裝彈性襯套，使扭桿彈簧 能承受拉壓彎曲應力，將橫臂傳來的左右方向和上下方向力傳遞給前梁，盡可能發(fā)揮扭 桿端部承載能力；扭桿彈簧前端的花鍵軸用于安裝橫臂，將橫臂的扭轉(zhuǎn)力傳遞到扭桿彈 簧使扭桿彈簧受到扭矩而轉(zhuǎn)動，完成常見扭桿彈簧的功能。這樣的結(jié)果，達到結(jié)構(gòu)簡單， 應力分散的效果；其次是橫臂受力合理，運動協(xié)調(diào)，并可以減輕簧載質(zhì)量。該形式的前 獨立懸架可以組成整體裝配的車橋結(jié)構(gòu)形式，有利于實現(xiàn)車橋模塊化。
本實用新型將轉(zhuǎn)向器布置于前梁前側(cè)，改善了整車高度方向的布置空間。
本實用新型的上、下橫臂采用了結(jié)構(gòu)簡單、相對輕便的工字型鋼制作，與現(xiàn)有技術(shù) 中的鍛件相比較，實現(xiàn)最大限度減輕重量。
本實用新型的雙橫臂獨立懸架適用于總質(zhì)量為3 7噸上下的商用車，可提高汽車 舒適性。
權(quán)利要求1、一種汽車前橋，包括與前梁(1)相連接的橫臂，該橫臂連接有扭桿彈簧(2)與轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置(5)，其特征在于a.所述橫臂由上橫臂總成(3)與下橫臂總成(4)組成；該上橫臂總成包含上橫臂(31)與上拉桿(32)，所述下橫臂總成包含下橫臂(41)與上拉桿(42)；b.所述上橫臂(31)與所述下橫臂(41)的一端分別連接所述前梁(1)，所述上橫臂(31)與所述下橫臂(41)的另一端分別與所述上拉桿(32)、所述下拉桿(42)緊固后通過一擺臂球接頭(13)與所述轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置(5)相連接；c.所述扭桿彈簧(2)前端通過花鍵與所述橫臂相連接，并通過彈性襯套與所述前梁(1)相連接；d.所述上拉桿(32)、所述下拉桿(42)的另一端分別連接一拉桿球接頭(12)，該拉桿球接頭(12)固定安裝在一支架(11)上，該支架(11)與所述汽車的縱梁(6)相連接；e.所述帶彈性襯套的扭桿彈簧(2)、所述上橫臂總成(3)、所述下橫臂總成(4)、所述轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置(5)、所述安裝在汽車的縱梁(6)上的拉桿球接頭(12)組成一雙橫臂獨立懸架總成(10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車前橋，其特征在于所述扭桿彈簧(2)的軸向布置 是按照其長度方向在地面上的投影與沿汽車前后方向一致。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車前橋，其特征在于所述扭桿彈簧(2)的一端設置 有帶扭桿調(diào)整支架(8)的扭桿調(diào)整臂(9)，該扭桿調(diào)整臂(9)設置有調(diào)整桿(7)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的汽車前橋，其特征在于所述扭桿彈簧(2)的前端 設置有二個相配合的彈性襯套，該彈性襯套壓裝在所述前梁(1)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車前橋，其特征在于所述前梁(l)采用沖壓工藝制作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車前橋，其特征在于所述上橫臂(31)、所述上拉桿 (32)、所述下橫臂(41)、所述下拉桿(42)均采用鍛造工藝制作。
專利摘要一種汽車前橋獨立懸架裝置，包括與前梁(1)和與之相連接的由上橫臂(31)、上拉桿(32)組成的上橫臂總成(3)以及由下橫臂(41)、上拉桿(42)組成的下橫臂總成(4)，該上橫臂連接有扭桿彈簧(2)，上橫臂與下橫臂另一端通過擺臂球接頭(13)與轉(zhuǎn)向節(jié)-輪轂-制動裝置(5)相連接，上拉桿、下拉桿的一端分別連接在安裝于固定支架(11)上的拉桿球接頭(12)，該支架與汽車的縱梁(6)相連接，扭桿彈簧的一端設置有帶扭桿調(diào)整支架(8)的扭桿調(diào)整臂(9)，該扭桿調(diào)整臂設置有調(diào)整桿(7)；本實用新型優(yōu)點是實現(xiàn)最大程度減輕重量，并簡化結(jié)構(gòu)，從而可節(jié)約原材料和能源；其次是具有較好的運行性能與使用壽命。
文檔編號B60G11/16GK201165246SQ20082008299
公開日2008年12月17日 申請日期2008年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月2日
發(fā)明者孟黎明, 翁德國, 陳宇暉, 黃澤勇 申請人:寧波躍進汽車前橋有限公司