专利名称：一种汽车前桥的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车零部件领域，具体指一种由所述汽车的汽车前桥。
背景技术：
汽车前桥即是汽车前部的车桥。该车桥是指在汽车车架(或车身)与车轮之间传递 各种力和力矩的装置。
目前，所述的前桥通常包括所述汽车的悬架系统的弹性元件(如扭杆弹簧、螺旋弹 簧)、阻尼元件(如减震器)、控制元件(如上下摆臂、拉杆)，以及制动系统的制动元 件(如制动器、制动盘、轮毂)、转向系统元件(如转向节与转向节臂)、车轴系统及行 驶系统零部件(如前梁、后梁、副车架、车轴)、传动系统零部件(如传动轴、差速器、 桥壳)等；因此，所述的前桥是由多个系统(或不同系统的一些元件)组合而成的一个 复合系统装置。
所述汽车的悬架系统是指位于车架(或车身)与车轴(或)车轮之间的用于缓和并 衰减由地面引起的冲击和振动、同时传递作用在车轮和车架(或车身)之间的各种力和 力矩的装置。
所述汽车的悬架按其导向装置的不同，可分为独立悬架、非独立悬架与半独立悬架。
所述独立悬架可分为横臂式独立悬架(车轮在汽车横向平面内摆动， 一般为双横臂 式独立悬架结构)、纵臂式独立悬架(车轮在汽车纵向平面内摆动)、麦弗逊/烛式悬架 (车轮沿主销移动的悬架)。所述独立悬架中，左右车轮不连在一根整轴上，而是单独 通过悬架与车架(或车身)相连，且能各自独立运动的悬架结构。
目前，所述双横臂式独立悬架是常见的独立悬架形式。双横臂悬架如果使用扭杆弹 簧为弹性元件，则使得车身高度易于调节。
汽车前梁通常指用于连接左、右侧前悬架装置(摆臂等)及车轮的构件。前梁将汽 车的左右两侧紧固在一起，是汽车底盘方形框架中车身宽度方向的主要受力构件。它是 车桥、底盘的重要组成构件。
现有的独立悬架(如吉利远景轿车前悬架、丰田花冠车前悬架)中，装配上下摆臂的位置通常不全在前梁，而是一摆臂装配于前梁上，另一摆臂装于车身上；减震器上支 架也不是在前梁上，而在车身上；摆臂跳动限位件也不是集中在前梁上。这些布置方式 势必要求较高的相关车身件、底盘件(包括前梁)的相对尺寸精度，位置精度，以及装 配精度，才能确保对汽车行驶性能和操纵性能、乃至相关零件的使用寿命(可靠性)有 显著影响的前轮定位参数(主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、车轮前束等)的正 确，这样，对不同零部件的制造精度、尤其是这些零部件之间的装配精度要求较高，且 还需装配调整才能得到正确的前轮定位参数。另外，常见的轿车前梁中，转向器通常安 装于前梁的上方，使得高度方向的布置空间较为紧张。
由于以上这些问题，现有的独立悬架难以适用于总质量为3 7吨上下的商用车。 其次，现有的的扭杆弹簧双横臂独立悬架(如江淮瑞风车、丰田海狮车等)中，扭 杆与横臂的共同摆动中心轴线不在前梁上，而在另一与前梁装配的零件上。横臂与扭杆 连接叉用螺栓连接，连接叉上的花键内孔与扭杆相连接。通过扭杆连接叉，将横臂摆动 产生的扭矩传递到扭杆弹簧，而力(上下方向、左右方向的力)和其他力偶均由横臂承 受，扭杆端部只承受扭矩。这种情况下，横臂受力较复杂，横臂的结构也较复杂。通常 仅适用于微型商用车(如皮卡等)或乘用车(如SUV车、MPV车等)。
其三，现有的独立悬架中，横臂通常为冲焊件。对于总质量稍重(如3.5吨 7 吨)的商用车，横臂若采用冲焊件，结构强度显不足。如果常见机构方式直接改为锻件， 其机构复杂，自身重量大，影响汽车的动力性经济性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题就是针对上述现有技术的现状，提供一种结构简单 轻便、前轮定位参数易于得到保证、受力合理的汽车前桥。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种汽车前桥，包括与前梁相 连接的横臂，该横臂连接有扭杆弹簧与转向节-轮毂-制动装置，其特征在于
a. 所述横臂由上横臂总成与下横臂总成组成；该上横臂总成包含上横臂与上拉杆， 所述下横臂总成包含下横臂与上拉杆；
b. 所述上横臂与所述下横臂的一端分别连接所述前梁，所述上横臂与所述下横臂 的另一端分别与所述上拉杆、所述下拉杆紧固后通过一摆臂球接头与所述转向节-轮毂-制动装置相连接；
c. 所述扭杆弹簧前端通过花键与所述上横臂相连接，并通过弹性衬套与所述前梁 相连接；
d. 所述上拉杆、所述下拉杆的另一端分别连接一拉杆球接头，该拉杆球接头固定安装在一支架上，该支架与所述汽车的纵梁相连接；
e.所述带弹性衬套的扭杆弹簧、所述上横臂总成、所述下横臂总成、所述转向节-轮毂-制动装置、所述安装在汽车的纵梁上的拉杆球接头组成一双横臂独立悬架总成。
本实用新型采用了前梁与双横臂独立悬架组成设计配置后，上下摆臂的位置全装配 在一个前梁，易于加工摆臂位置控制，因而结^简单轻便、前轮定位参数易于得到保证、 又受力合理；其次是该独立悬架可以组成整体装配的车桥结构形式，有利于实现车桥模 块化。
所述上拉杆、所述下拉杆的另一端可以分别连接一拉杆球接头，该拉杆球接头固定 安装在一支架上，该支架与所述汽车的纵梁相连接；其作用是由车轮传来的上下方向力 由上横臂承受，同时将力和扭矩传给扭杆弹簧；前后方向的力由上拉杆、下拉杆首先承 受并传给车架。
所述扭杆弹簧的轴向布置优选是按照其长度方向在地面上的投影与沿汽车前后方 向一致；以有利于沿纵梁安装。
所述扭杆弹簧的一端设置有带扭杆调整支架的扭杆调整臂，该扭杆调整臂设置有调 整杆；其功能是通过调节扭杆弹簧的扭转角来调整车身高度，其方法是通过调整杆顶推 安装在该扭杆调整支架上的扭杆调整臂来完成。
所述扭杆弹簧的前端设置有二个相配合的弹性衬套，该弹性衬套压装在所述前梁 上；其作用是使得扭杆弹簧在此端除了承受横臂传来的扭矩外，还能承受拉压弯曲应力，
将横臂传来的左右方向和上下方向力传递给前梁。
所述前梁可以采用冲压件制作；以减少自身重量。
所述上横臂、上拉杆与所述下横臂、下拉杆均采用锻造制作；以提高其结构刚度与 强度。
本实用新型由于采用了前梁与双横臂独立悬架组成结构，其优点是实现最大程度 结构简化又减轻重量；其次是上下摆臂的位置全装配在一个前梁，易于摆臂位置控制、 前轮定位参数易于得到保证、受力合理；其三是该独立悬架可以组成整体装配的车桥结 构形式，有利于实现车桥模块化。
图1为本实用新型的结构示意图2本实用新型上横臂与下横臂、上拉杆与下拉杆的结构布局图；具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1与图2示出了本实用新型汽车前桥的一个实施方式，它包括前梁l、扭杆弹簧 2、由上横臂31、上拉杆32组成的上横臂总成3、由下横臂41、下拉杆42组成的下横 臂总成4、转向节-轮毂-制动装置5、拉杆球接头12、固定支架ll、摆臂球接头13、扭 杆调整支架8与扭杆调整臂9与调整杆7。
其中所述带弹性衬套的扭杆弹簧2、上横臂总成3、下横臂总成4、转向节-轮毂-制动装置5、通过固定支架11安装在汽车的纵梁6上的拉杆球接头12组成一双横臂独 立悬架总成10。
所述上横臂31与下横臂41连接有扭杆弹簧2与转向节-轮毂-制动装置5;所述前梁 与上横臂总成、下横臂总成相连接；参见图l、 2所示，图中箭头A表示所述汽车的前 进方向。
所述上横臂31的一端与下横臂41的一端都安装在前梁1上，该上横臂31的另一 端与下横臂41的另一端则分别与上拉杆32、下拉杆42紧固后通过摆臂球接头13与转 向节-轮毂-制动装置5相连接；该上拉杆32的另一端与下拉杆42的另一端则分别通 过拉杆球接头12安装于固定支架11后与汽车纵梁6相连接；参见图l、 2所示。
由车轮传来的上下方向力由上横臂41承受，同时将力和扭矩传给扭杆弹簧2;由车 轮传来的前后方向的力由上拉杆32、下拉杆42首先承受，即传给该汽车的纵梁6;由 车轮传来的左右方向的力由上横臂总成3、下横臂总成4共同承受。
扭杆弹簧2的前端同时承受传自上横臂41 (或车身)的弯矩和扭矩；扭杆弹簧2 的后端只受扭矩。
所述前梁与独立悬架总成构成所述汽车的车轮定位参数。该车轮定位即车轮与车体 (或地面)的角度关系。该车轮定位参数包括汽车主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾 角、车轮前束等的总称。
所述主销后倾角是转向主销中心线在车辆纵向中心平面投影与铅垂线间的夹角，它 是保证汽车直线行驶的稳定性；当轮胎受到外力作用发生偏转时能自动回正；该后倾角 越大，回正性越好，但转向越沉重。所述前轮外倾角与主销内倾角是真实或假想的主销 的轴线在同时垂直于车辆纵向中心平面和地平面的平面上的投影线与地平面的垂线所 构成的锐角，是当开始转向时，车轮中心向下(往地面方向)移动，使汽车前部向下降 低一个相应的高度；这样汽车本身重力将引起一个阻力使得前轮回到原来的中间位置； 这个阻力叫回正力；主销内倾角越大，回正性越好，但转向越沉重；因此，主销内倾是 前轮自动回正的主要因素。所述前束是当俯视汽车，前轮前端向内倾斜；即两前轮后端 的距离减去其前端距离，前束一般为2 8隨；前束是纠正车轮外倾的影响，防止车轮向 外运动，它保证汽车直线行驶。本实用新型所述前梁1与独立悬架总成10构成的车轮定位参数由上横臂总成中的 上横臂31与上拉杆32组成的尺寸精度、下横臂总成中的下横臂41与下拉杆42的尺寸 精度、上横臂总成3与下横臂总成4在前梁总成1上的安装位置精度以及前梁总成1中 与整车车架连接配合部位的尺寸精度保证。因此，所述前轮定位参数除所车轮前束可调 节外，其它为不需调整。
扭杆弹簧2是该悬架的弹性元件，该扭杆弹簧的布置是其长度方向在地面上的投影 为沿汽车前后方向，以利于沿纵梁安装。
由上横臂总成3和下横臂总成4上的横臂球接头构成的假想主销中心线形成正的主 销后倾拖距。
由扭杆弹簧2来调整车身高度，其方法是通过调整杆7顶推安装在扭杆调整支架8 上的扭杆调整臂9来完成。
扭杆弹簧2的前端有先前压装在前梁总成1上的二个弹性衬套6与之配合安装。
本实用新型前梁采用冲压件前梁，上横臂总成由锻造的上横臂和锻造的上拉杆组 成，下横臂总成由锻造的下横臂和锻造的下拉杆组成。
本实用新型实现了最大程度的简化结构以及装配与调整工艺，又减轻重量；横臂的 摆动中心轴线设在扭杆弹簧的前端阶梯轴的轴线，即扭杆弹簧与横臂为同一的摆动中心 轴线，确保所述横臂摆动带动扭杆弹簧转动时，摆动中心轴线重合而不会发生干涉。
扭杆弹簧的前端阶梯轴中的光滑阶梯轴，用于安装弹性衬套，使扭杆弹簧能承受拉 压弯曲应力，将横臂传来的左右方向和上下方向力传递给前梁；扭杆弹簧前端的花键轴 用于安装横臂，将横臂的扭转力传递到扭杆弹簧杆部，完成常见扭杆弹簧的功能。这样 的结果，达到结构简单，应力分散的效果；又受力合理，运动协调，并可以减轻扭杆弹 簧的载荷质量。
本实用新型的前桥独立悬架装置可以组成整体装配的汽车前桥结构形式，有利于实 现汽车前桥模块化，以适应整车装配发展的趋势。
本实用新型采用独特的前梁结构设计，使得上、下横臂均装配定位在该前梁上；这 样易于对所述横臂的加工位置的控制；其二，减震器上支架也与前梁焊为一体；其三， 摆臂跳动限位件也连接在前梁上，作为是前梁的构件之一。这种布置方式相对降低了相 关车身件、底盘件(包括前梁)的相对尺寸精度、位置精度、以及装配调整的要求，更 方便地确保对汽车行驶性能和操纵性能、乃至相关零件的使用寿命与可靠性有显著影响 的前轮定位参数(主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角、车轮前束等)的正确性，不 需在整车装配时对该主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角进行调整，前轮定位参数易 于得到保证，提高工作效率，降低成本。本实用新型采用独特的扭杆弹簧，扭杆与横臂的共同摆动中心轴线设在扭杆弹簧的 前端阶梯轴的轴线，确保所述横臂摆动带动扭杆转动时的摆动中心轴线重合，从而避免 运动干涉；该扭杆弹簧的前端阶梯轴中的光滑阶梯轴，用于安装弹性衬套，使扭杆弹簧 能承受拉压弯曲应力，将横臂传来的左右方向和上下方向力传递给前梁，尽可能发挥扭 杆端部承载能力；扭杆弹簧前端的花键轴用于安装横臂，将横臂的扭转力传递到扭杆弹 簧使扭杆弹簧受到扭矩而转动，完成常见扭杆弹簧的功能。这样的结果，达到结构简单， 应力分散的效果；其次是横臂受力合理，运动协调，并可以减轻簧载质量。该形式的前 独立悬架可以组成整体装配的车桥结构形式，有利于实现车桥模块化。
本实用新型将转向器布置于前梁前侧，改善了整车高度方向的布置空间。
本实用新型的上、下横臂采用了结构简单、相对轻便的工字型钢制作，与现有技术 中的锻件相比较，实现最大限度减轻重量。
本实用新型的双横臂独立悬架适用于总质量为3 7吨上下的商用车，可提高汽车 舒适性。
权利要求1、一种汽车前桥，包括与前梁(1)相连接的横臂，该横臂连接有扭杆弹簧(2)与转向节-轮毂-制动装置(5)，其特征在于a.所述横臂由上横臂总成(3)与下横臂总成(4)组成；该上横臂总成包含上横臂(31)与上拉杆(32)，所述下横臂总成包含下横臂(41)与上拉杆(42)；b.所述上横臂(31)与所述下横臂(41)的一端分别连接所述前梁(1)，所述上横臂(31)与所述下横臂(41)的另一端分别与所述上拉杆(32)、所述下拉杆(42)紧固后通过一摆臂球接头(13)与所述转向节-轮毂-制动装置(5)相连接；c.所述扭杆弹簧(2)前端通过花键与所述横臂相连接，并通过弹性衬套与所述前梁(1)相连接；d.所述上拉杆(32)、所述下拉杆(42)的另一端分别连接一拉杆球接头(12)，该拉杆球接头(12)固定安装在一支架(11)上，该支架(11)与所述汽车的纵梁(6)相连接；e.所述带弹性衬套的扭杆弹簧(2)、所述上横臂总成(3)、所述下横臂总成(4)、所述转向节-轮毂-制动装置(5)、所述安装在汽车的纵梁(6)上的拉杆球接头(12)组成一双横臂独立悬架总成(10)。
2. 根据权利要求1所述的汽车前桥，其特征在于所述扭杆弹簧(2)的轴向布置 是按照其长度方向在地面上的投影与沿汽车前后方向一致。
3. 根据权利要求2所述的汽车前桥，其特征在于所述扭杆弹簧(2)的一端设置 有带扭杆调整支架(8)的扭杆调整臂(9)，该扭杆调整臂(9)设置有调整杆(7)。
4. 根据权利要求1或3所述的汽车前桥，其特征在于所述扭杆弹簧(2)的前端 设置有二个相配合的弹性衬套，该弹性衬套压装在所述前梁(1)上。
5. 根据权利要求1所述的汽车前桥，其特征在于所述前梁(l)采用冲压工艺制作。
6. 根据权利要求1所述的汽车前桥，其特征在于所述上横臂(31)、所述上拉杆 (32)、所述下横臂(41)、所述下拉杆(42)均采用锻造工艺制作。
专利摘要一种汽车前桥独立悬架装置，包括与前梁(1)和与之相连接的由上横臂(31)、上拉杆(32)组成的上横臂总成(3)以及由下横臂(41)、上拉杆(42)组成的下横臂总成(4)，该上横臂连接有扭杆弹簧(2)，上横臂与下横臂另一端通过摆臂球接头(13)与转向节-轮毂-制动装置(5)相连接，上拉杆、下拉杆的一端分别连接在安装于固定支架(11)上的拉杆球接头(12)，该支架与汽车的纵梁(6)相连接，扭杆弹簧的一端设置有带扭杆调整支架(8)的扭杆调整臂(9)，该扭杆调整臂设置有调整杆(7)；本实用新型优点是实现最大程度减轻重量，并简化结构，从而可节约原材料和能源；其次是具有较好的运行性能与使用寿命。
文档编号B60G11/16GK201165246SQ20082008299
公开日2008年12月17日 申请日期2008年2月2日 优先权日2008年2月2日
发明者孟黎明, 翁德国, 陈宇晖, 黄泽勇 申请人:宁波跃进汽车前桥有限公司