專利名稱：懸架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及車輛的懸架系統(tǒng)，并特別涉及重量輕的汽車的懸架系統(tǒng)。
正如人們熟知的，用戶要求在許多不同型號(hào)的汽車中間進(jìn)行選擇。根據(jù)環(huán)境情況，某些用戶可能需要簡單而又效能好的汽車，根據(jù)這一原則以及確實(shí)的首要考慮是價(jià)格?？紤]到這一點(diǎn)，本發(fā)明認(rèn)為有可能提供一種效能好和實(shí)用的汽車，通過把汽車的重量降至最小和采用此處公開的新穎結(jié)構(gòu)，汽車的價(jià)格就能降至最低。
更具體地說，本發(fā)明認(rèn)為能夠提供一種實(shí)用的、低價(jià)格的、重量輕的汽車，它具有模塑的車身，該車身主要由整體模制的左半側(cè)壁與整體模制的右半側(cè)壁粘結(jié)而成?？扇菀椎乩斫獾侥Ｋ苘嚿砼c金屬汽車車身相比是重量輕，而與玻璃纖維汽車車身相比是價(jià)格便宜。
正如通過本發(fā)明進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到的，通過制造重量輕的模塑汽車車身，能對(duì)重量支承部件(例如懸架彈簧)作出相對(duì)于較重的鋼汽車車身的重量支承部件來說是簡化的處理。
因此，重量輕的汽車的總價(jià)格甚至可能相對(duì)于較重的汽車進(jìn)一步地減低。
然而已發(fā)生的是，通過本發(fā)明還進(jìn)一步認(rèn)為在制作塑料的汽車車身時(shí)，除了簡化之外，還必須對(duì)汽車懸架系統(tǒng)作出相對(duì)于已有的懸架系統(tǒng)來說是附加的改變。例如，在已有的汽車懸架系統(tǒng)中，細(xì)長的緩沖器(減震器)被垂直地安裝在懸架彈簧和汽車車身之間，于是以車身作為緩沖器的載荷支承。本發(fā)明認(rèn)為塑料車身不幸不能容易地作為滿意的緩沖器的載荷支承。
確實(shí)，如在此處認(rèn)識(shí)到的，加在塑料車身上的緩沖器的載荷，如果緩沖器是直接和車身相聯(lián)接的話，將使車身開裂或損傷。簡單地加強(qiáng)塑料車身以支承緩沖器載荷將引至汽車成本不希望有的增長，以及在有效地防止汽車超長期使用時(shí)損傷車身方面也是不必要的。因此，本發(fā)明的一個(gè)意圖是用機(jī)構(gòu)而不是汽車車身來支承懸架系統(tǒng)緩沖器。
因此本發(fā)明的目的是為重量輕的汽車提供懸架系統(tǒng)，它包含相對(duì)簡單的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一個(gè)目的是為重量輕的汽車提供能有效地穩(wěn)定汽車的懸架系統(tǒng)。本發(fā)明還有的其它目的是為重量輕的汽車提供懸架系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中緩沖器不是直接聯(lián)接在汽車車身上。本發(fā)明的再有的其它目的是為重量輕的汽車提供懸架系統(tǒng)，它容易使用以及對(duì)制造成本是有利的。
用于含有后車輪和塑料車身(它聯(lián)接在鋼車架上)的汽車的懸架系統(tǒng)包含了與車輪聯(lián)接的懸架臂。該懸架系統(tǒng)進(jìn)一步包含了細(xì)長的緩沖器，該緩沖器具有與懸架臂相聯(lián)接的后端部以及與車架相聯(lián)接的前端部，緩沖器大致是水平地定位的。再有，緩沖器相對(duì)于車輛大致是前后地定位的。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，懸架臂具有與緩沖器聯(lián)接的前端部以及與車輪聯(lián)接的后端部。在本實(shí)施例中，懸架系統(tǒng)包含與車架聯(lián)接的剛性的中空車架梁和裝入車架梁內(nèi)的彈性襯套。臂軸與懸架臂相聯(lián)接(最好采用方頭聯(lián)接)，臂軸靠近緩沖器并與懸架臂的后端部有一定距離。另外，這一臂軸被埋入彈性襯套內(nèi)并與它相結(jié)合，以減弱臂軸相對(duì)于襯套的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。最好是彈性襯套被壓配入車架梁內(nèi)，而且臂軸用硫化的方法和彈性襯套相粘結(jié)。
在本發(fā)明的其它方面，一種裝置包含具有模塑的車身、后車輪及車架的汽車。懸架系統(tǒng)把后車輪與車架相聯(lián)接。根據(jù)本發(fā)明，懸架系統(tǒng)包含與后車輪聯(lián)接并和車架直接聯(lián)接的大致是水平配置的緩沖器。
本發(fā)明還有的其它方面是，把汽車的車架與汽車的后車輪聯(lián)接起來的方法包含緩沖器的后端部和后車輪的聯(lián)接。如下面詳細(xì)公開的那樣，緩沖器大致是水平定位的并直接與車架相聯(lián)接。
本發(fā)明的細(xì)節(jié)，其結(jié)構(gòu)及操作方法兩方面，可參考附圖而得到最好的理解，在附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示的是相同的零件，而其中

圖1是含有本發(fā)明的新穎懸架系統(tǒng)的汽車的立體圖，帶有假想表示的車架；圖2是塑料車身和鋼車架的立體分解圖，為清楚起見而移開了懸架系統(tǒng)；
圖3是與車架結(jié)合的本發(fā)明的懸架系統(tǒng)的左側(cè)部件的立體圖，為清楚起見剖去了一些部分；圖4是沿圖3中的線4-4截取所見的剖面圖；以及圖5是沿圖3中的線5-5截取所見的剖面圖。
一開始參考圖1及2，表示了汽車車身10被聯(lián)接在作為汽車內(nèi)含物的鋼的汽車車架12上，汽車通常標(biāo)注為100，在該處有可裝拆地連結(jié)的發(fā)動(dòng)機(jī)102。汽車車身10最好用塑料復(fù)合材料以注塑模方法制成。在實(shí)際的優(yōu)選實(shí)施例中，汽車車身10是用玻璃纖維加強(qiáng)聚乙烯(PET)塑料制成的，如象可從Hoechst-Celanese公司買到的商標(biāo)名為Celstran PET-15含有15％(重量)玻璃纖維的材料。
正如在上面參考的美國專利申請(qǐng)中所充分公開和圖2中最好地表示的，在現(xiàn)在的優(yōu)選實(shí)施例中，車身10是由4個(gè)模制件組成的。特別是，車身10是由整體地模制的內(nèi)左側(cè)及右側(cè)車身板14、16組成的，它們是粘結(jié)在一起的。車身10也是由整體地模制的外左側(cè)及右側(cè)車身板18、20組成的，車身18、20和它們各自的內(nèi)車身板14、16相粘結(jié)。如同本發(fā)明所預(yù)定的，內(nèi)及外左側(cè)車身板14、18構(gòu)成了相對(duì)地堅(jiān)固的模制左側(cè)外殼，而內(nèi)及外右側(cè)車身板16、20構(gòu)成了相對(duì)地堅(jiān)固的模制右側(cè)外殼。
每個(gè)外車身板18、20是和各自的下結(jié)合緣22、24一起制成的，并且如下面更充分地公開的那樣每個(gè)結(jié)合緣22、24用粘合劑粘結(jié)在車架12上。除此之外，把車身10粘到車架12上，粘結(jié)劑還減弱了不希望有的噪音從車架12列車身10的傳遞。另外，通過幾個(gè)(最好是6個(gè))鋼的抗剝離螺栓26a，b，28a，b，30a，b與車架12上相對(duì)應(yīng)的帶螺紋的孔座32-36的結(jié)合使車身10保持與車架12接觸(挨著)，以防止車身10剝離開車架12。
圖2表示的是4件式車身10，應(yīng)該明白地是本發(fā)明可以包容具有與車身10不同輪廓的塑料車身的各種汽車。
現(xiàn)在參考圖3，為參考與車架12的結(jié)合情況，圖示了汽車100的左后輪38。如下面更詳細(xì)地公開的，細(xì)長的剛性鋼懸架臂40與后輪38及車架12相聯(lián)接。應(yīng)該明白的是在所有主要方面等同于圖3中的懸架臂40的懸架臂(未圖示)把汽車100的右后輪與車架12相聯(lián)接。
在所示的特定實(shí)施例中，懸架臂40具有后端部段42，它與基本上平坦、基本上是平行六面體形的臂托架44制成一體或者焊接在一起，而臂托架44用螺栓和互補(bǔ)輪廓的車輪架46(用虛影表示)相聯(lián)接。依次，車輪架46朝下懸垂并與車輪轂48(也以虛影表示)固定地聯(lián)接或與車輪轂48制成一個(gè)整體，車輪轂48與汽車100的后軸50相切。應(yīng)該明白的是車輪轂48不和車輪38一起旋轉(zhuǎn)。相反，車輪轂48是用汽車制造工藝中熟知的方法和轉(zhuǎn)向節(jié)(羊角)主軸(未表示)組合，以防止輪轂48轉(zhuǎn)動(dòng)。
如圖所示，懸架臂40是細(xì)長的并相對(duì)于汽車100縱向地朝前(即是在以箭頭52指示的方向上)延伸，終止在前端部段54處。
如圖所示，如果需要避免和汽車100的其它部件相干涉，懸架臂40可能不是具有直的平行六面體外形的桿，但可能是具有帶稍向上彎曲的分段56的外形。
盡管如此，還是應(yīng)該明白，本發(fā)明的懸架臂，在基礎(chǔ)的實(shí)施例中，是剛性的、細(xì)長的、縱向配置的懸架臂，除去可能需要的隨意的外輪廓，要根據(jù)汽車100的型式來消除與其它汽車部件的干涉。于是，如本發(fā)明所企求的，懸架臂40和現(xiàn)有的懸架彈簧是不同的，懸架彈簧使用彈性材料，所以它們?cè)谳d荷作用下會(huì)產(chǎn)生撓曲。相反，懸架臂40基本上不撓曲。
圖3表示堅(jiān)固的鋼懸架臂軸58以垂直關(guān)系和懸架臂40固定地結(jié)合的情況。換一種不同的說法，軸58與懸架臂40相聯(lián)接并從該處橫向地延伸開去。
為了使軸58與臂40相結(jié)合，軸58的臂分段58a是個(gè)方頭(方栓)，即臂分段58a不是圓的。前后參考圖3、4和5，臂分段58a在橫向(相對(duì)于軸58而言)截面多多少少是正方形的，正方形的頂角微圓，雖然有其它的方頭輪廓可應(yīng)用。在任何情況下，懸架臂40是和容納空腔60(在圖5中被最佳地表示出來)一起制作的(即配作-譯注)?？涨?0的輪廓作成使它能緊密地容納臂軸58的方頭的臂分段58a。另外，鎖緊螺釘62可用螺紋和懸架臂40相結(jié)合并旋轉(zhuǎn)以便驅(qū)使它緊靠著臂分段58a，以使臂分段58a更好地和懸架臂40相結(jié)合。
回過來參考圖3及4，車架12包含剛性的鋼制縱梁64和剛性的中空鋼制橫梁66。正如在參考圖3時(shí)能理解的，車架12的梁64、66是固定地聯(lián)接在一起的，即是通過焊接把梁焊在一起。
細(xì)長的彈性橡膠襯套68被壓配入橫梁66之中。根據(jù)本發(fā)明，襯套68構(gòu)成了彈性的非金屬的扭矩緩沖件。在一個(gè)現(xiàn)有的優(yōu)選實(shí)施例中，襯套68是由Goodyear輪胎公司生產(chǎn)的型號(hào)為ASTM規(guī)格為M4AA624A13B13F17Z1的天然橡膠制成的。
在所示的實(shí)施例中，襯套68在橫向(相對(duì)于襯套68而言)截面上是六角形的。因此，橫梁66被制成具有在其內(nèi)緊密地容納襯套68的六角形通道70，而橫梁66的外表面是正方形的。如果需要，橫梁66的外表面也可是六角形的。然而應(yīng)該明白的是，襯套的外形除六角形以外的也是可用的。
圖4表示了襯套68的尺寸。如圖所示，襯套68具有的長度“L”大約是14英寸(14″)。還有，襯套68的相對(duì)面之間的距離“W”大約是3.5英寸(3.5″)。
如圖3及4中所示，臂軸58的堅(jiān)固的圓柱形的襯套分段58b被埋入襯套68之中并中心地延伸穿過襯套68。事實(shí)上，襯套分段58b及襯套68可以樞軸和懸架臂40相結(jié)合。為了把襯套分段58b緊緊地粘結(jié)在襯套68上，襯套分段58b被硫化在襯套68上。在現(xiàn)有的優(yōu)選實(shí)施例中，襯套分段58b的直徑“D”大約是1.5英寸(1.5″)。
考慮到上述的公開，現(xiàn)在可以理解了，臂軸58和襯套68之間的相對(duì)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)基本上是被止住了。還將進(jìn)一步理解，當(dāng)車輪38相對(duì)于汽車100上下移動(dòng)時(shí)(即是在箭頭72所指示的方向上)，一如駕駛期間發(fā)生的典型情況，這一運(yùn)動(dòng)經(jīng)懸架臂40傳遞給臂軸58。依次，臂軸58的襯套分段58b被驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)，但由于分段58b與彈性襯套68之間的硫化粘結(jié)，以及襯套68的材料彈性，臂軸58的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(以及，因此，懸架臂40與車輪38的上下運(yùn)動(dòng))被減弱。
如果需要，懸架臂40的橫向運(yùn)動(dòng)(即是用箭頭74標(biāo)示的方向)可用機(jī)械式制動(dòng)器來限制。在圖3中所示的實(shí)施例中，左側(cè)端面76就構(gòu)成這種機(jī)械式制動(dòng)器，以限制懸架臂40的內(nèi)側(cè)橫向運(yùn)動(dòng)。然而，根據(jù)車架12的實(shí)際外形，也可以應(yīng)用別的結(jié)構(gòu)來完成相同的功能。例如，可把金屬的制動(dòng)器(未示出)焊接到車架12上以限制懸架臂40的橫向運(yùn)動(dòng)。懸架臂40的外側(cè)橫向運(yùn)動(dòng)可用機(jī)械式制動(dòng)器來類似地限制。
圖3最佳地表示了沖擊托架78是與懸架臂40的前端部段54制成整體的或焊接在前端部段54上的。如圖所示，沖擊托架78最好包含有托架軌78a、78b。
細(xì)長的縱向定位(相對(duì)于汽車100)的氣壓式自動(dòng)緩沖器80具有以工藝中熟知的方法和沖擊托架78相聯(lián)接的后部固定件82。在所示的特定實(shí)施例中，緩沖器80的后固定件82是由緩沖器80的桿84構(gòu)成，而桿84與銷86相結(jié)合，依次銷86以工藝中熟知的方法與緩沖器78的軌78a、b相聯(lián)接。在一個(gè)現(xiàn)有的優(yōu)選實(shí)施例中，緩沖器80是型號(hào)為X68565的Monroe緩沖器。
另外，緩沖器80的氣缸88構(gòu)成了緩沖器80的前固定件，緩沖器80以工藝中熟知的聯(lián)接方法和車架12相聯(lián)接，這樣緩沖器80基本上是水平地安裝在汽車100上。在所示的實(shí)施例中，帶螺紋的軸90從氣缸88向前延伸并穿過車架托架92，托架92被固定(例如用焊接方法)在車架12的縱梁64上。螺母94與軸90結(jié)合并被擰緊靠上車架托架92以把緩沖器80聯(lián)接在車架12上。
因此，如圖所示本發(fā)明的緩沖器80相對(duì)于汽車100基本上不是垂直定位的，緩沖器80也不是直接地聯(lián)接在汽車100的車身10上的，這和傳統(tǒng)的緩沖器的布局相反。而代之的是緩沖器80相對(duì)于汽車100基本上是縱向和水平地定位的，而且通過懸架臂40聯(lián)接到后車輪38上和直接地聯(lián)接到車架12上而不是車身10上。因此，緩沖器承受的力分布在車架12上，由汽車100的懸架系統(tǒng)產(chǎn)生的作用在塑料車身10上的應(yīng)力得以避免。再有，通過所公開的布局，汽車100的內(nèi)部空間被擴(kuò)至最大。
在所示的實(shí)施例中，緩沖器80從它的后固定件至它的前固定件稍微向下、向內(nèi)傾斜，以避免與汽車100的其它部件相干涉。應(yīng)當(dāng)明白的是在緩沖器80的定位中的其它輕微變化都能對(duì)避免干涉起作用。盡管如此，本發(fā)明的緩沖器80相對(duì)于汽車100基本上是前后地安裝的，并與車架12相聯(lián)接。
權(quán)利要求
1.包含后車輪和塑料車身(它與鋼車架相聯(lián)接)的汽車的懸架系統(tǒng)，包括與車輪聯(lián)接的懸架臂；以及細(xì)長形緩沖器，其具有與懸架臂聯(lián)接的后端部及與車架聯(lián)接的前端部，該緩沖器基本上是水平地定位的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的懸架系統(tǒng)，其特征在于，緩沖器相對(duì)于車輛基本上是前后地定位的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的懸架系統(tǒng)，其特征在于，懸架系統(tǒng)具有與緩沖器聯(lián)接的前端部及與車輪聯(lián)接的后端部，以及懸架系統(tǒng)進(jìn)一步地包括與車架聯(lián)接的剛性中空車架梁；裝入車架梁的彈性襯套；以及與懸架臂聯(lián)接、靠近緩沖器并與懸架臂的后端部有一定距離的臂軸，該臂軸埋入彈性襯套中并與之結(jié)合，以便基本上防止它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)從而減弱臂軸相對(duì)于襯套的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的懸架系統(tǒng)，其持征在于，彈性襯套是壓配入車架梁之內(nèi)的，以及臂軸是通過硫化來粘結(jié)在彈性襯套上的，臂軸延伸穿過襯套。
5.一種裝置，包括具有塑料模制的車身、后車輪以及車架的車輛；以及把后車輪與車架聯(lián)接起來的懸架系統(tǒng)，該懸架系統(tǒng)含有基本上是水平配置的緩沖器，該緩沖器與后車輪聯(lián)接并直接地聯(lián)接到車架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，緩沖器相對(duì)于車輛基本上是前后地定位的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，車架含有中空的車架梁，以及壓配入該車架梁的彈性襯套。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，其特征在于懸架系統(tǒng)包括剛性的細(xì)長形懸架臂其具有與后車輪聯(lián)接的后端部及與緩沖器聯(lián)接的前端部；臂軸，其與懸架臂相聯(lián)接、靠近緩沖器并與懸架臂的后端部有一定距離，該臂軸埋入彈性襯套中并與之結(jié)合以便基本上防止它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而減弱臂軸相對(duì)于襯套的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，車架梁橫向地延伸通過汽車，以及臂軸以方頭(方栓)與懸架臂聯(lián)接并通過硫化粘結(jié)在彈性襯套上，臂軸延伸穿過襯套。
10.把汽車的車架與汽車的后車輪相聯(lián)接的方法，包括把緩沖器的后端部和后車輪相聯(lián)接；基本上水平地使緩沖器定位；以及把緩沖器的前端部直接與車架相聯(lián)接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含使緩沖器相對(duì)于汽車基本上前后地定位的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，進(jìn)一步包含以下各步驟把剛性中空車架梁與車架聯(lián)接；把彈性襯套裝入車架梁之中；把剛性細(xì)長的懸架臂的第一端部聯(lián)接在后車輪上；把臂軸和懸架臂相聯(lián)接使得臂軸與懸架臂的第一端部有一定距離；以及把臂軸埋入彈性襯套中以便基本上防止它們之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來減弱臂軸相對(duì)于襯套的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種汽車含有塑料車身和粘結(jié)在該塑料車身上的鋼車架(12)。汽車的后懸架系統(tǒng)包含聯(lián)接在后車輪(38)上的懸架臂(40)。臂軸(58b)從懸架臂向內(nèi)橫向地延伸并被埋入橡膠襯套(68)之內(nèi),橡膠襯套(68)是壓配入車架之內(nèi)的,因此減弱了懸架臂的運(yùn)動(dòng)。水平安裝的縱向定位的緩沖器(80)進(jìn)一步使懸臂架與車架互相聯(lián)接。這個(gè)緩沖器的定位避免了懸架系統(tǒng)的載荷傳遞到塑料車身。
文檔編號(hào)B60G11/00GK1201425SQ96198093
公開日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1996年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月5日
發(fā)明者菲力普·D·克魯斯, 詹姆斯·C·里奇 申請(qǐng)人:克萊斯勒公司