基于FSAE赛车的纵置解耦悬架的制作方法

基于fsae赛车的纵置解耦悬架
技术领域
1.本实用新型涉及赛车悬架技术领域，尤其是涉及一种基于fsae赛车的纵置解耦悬架。

背景技术：

2.中国大学生方程式赛车比赛举办10余年来，赛车的各项技术都得到了很大提升，横置解耦悬架也应运而生。横置解耦悬架最大的优点是可以实现赛车俯仰刚度和侧倾刚度的独立调节。
3.横置解耦悬架是通过使用横置减震器和斜置减震器搭配换向机构的设计，实现横置减震器单独参与纵倾工况(不参与侧倾工况)，斜置减震器单独参与侧倾工况(不参与纵倾工况)，其中所包含的换向机构能够实现两侧摇臂在左右侧倾时无论怎么前后旋转，对负责侧倾的斜置减震器始终产生压缩作用，因此能够实现在保证线刚度和角刚度分别调节的同时，尽量简化悬架所需零件和结构，解开线刚度和角刚度的耦合调节。
4.本技术人发现：现有技术中，方程式赛车上的解耦悬架布置形式通常为横置，导致悬架在赛车z轴方向有突起，几乎不可能被车身空套套件完全包裹，这样会在一定程度上扰乱赛车高速跑动时的空气流动，对空气动力学的设计有很大影响；同时，由于方程式赛车本身的车体结构特殊性，其整体布置偏低，车手往往是腿蜷曲躺在赛车中的，此时突出的横置解耦悬架结构容易对赛车手的视野造成一定遮挡。
5.综上所述，现有技术至少存在以下技术问题：
6.现有技术提供的基于fsae赛车的横置解耦悬架布置形式容易对车手视野和车身空气动力学设计造成较大影响。

技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提出一种基于fsae赛车的纵置解耦悬架，解决了现有技术存在的基于fsae赛车的横置解耦悬架布置形式容易对车手视野和车身空气动力学设计造成较大影响的技术问题。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
9.本实用新型提供实施例的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，包括第一推杆、第一斜置摇臂、第二推杆、第二斜置摇臂、推块、换向机构、纵置减震器以及斜置减震器，其中：
10.第一斜置摇臂的前部与推块的左端转动连接，第一斜置摇臂的中部设置有固定在车架上的第一转轴，第一斜置摇臂的后部与换向机构的左端通过向心轴承转动连接，第一推杆通过向心轴承转动连接到第一斜置摇臂上的第一转轴和第一斜置摇臂后部之间；
11.第二斜置摇臂的前部、推块的右端与换向机构的右端同轴通过向心轴承转动连接，第二斜置摇臂的中部设置有固定在车架上的第二转轴，第二推杆与第二斜置摇臂的后部通过向心轴承转动连接；
12.纵置减震器的前端连接在车架前舱，纵置减震器的后端转动连接在推块的中部，
斜置减震器设置在换向机构内。
13.在可选地实施例中，纵置减震器的前端设置有吊耳，吊耳的前端固定连接在车架前舱内部的车架钢管上，吊耳的后端与纵置减震器的前端转动连接。
14.在可选地实施例中，推块呈类“秃宝盖”结构。
15.在可选地实施例中，换向机构包括第一拉压块、第一连接块、第一左杆、第二左杆、第二拉压块、第二连接块、第一右杆以及第二右杆，其中：
16.第一拉压块和第一连接块通过第一左杆和第二左杆相连接，第二拉压块和第二连接块通过第一右杆和第二右杆相连接；第一拉压块和第一连接块、第二拉压块和第二连接块能沿第一左杆和第二左杆、第一右杆和第二右杆在空间上轴向运动。
17.在可选地实施例中，第一拉压块和第二拉压块上均设置有两个通孔，第一连接块和第二连接块上均设置有四个通孔，第一拉压块和第二拉压块交叉贴附在第一连接块和第二连接块的外表面；
18.第一左杆和第二左杆的左端抵接于第一拉压块的外表面，第一左杆和第二左杆的右端抵接于第二连接块的外表面；第一右杆和第二右杆的右端抵接于第二拉压块的外表面，第一右杆和第二右杆的左端抵接于第一连接块的外表面。
19.在可选地实施例中，斜置减震器设置在第一连接块和第二连接块之间。
20.在可选地实施例中，斜置减震器的两端分别与第一连接块和第二连接块通过其内部鱼眼轴承转动连接。
21.在可选地实施例中，斜置减震器包括斜置弹簧，斜置弹簧设置在第一左杆、第二左杆、第一右杆和第二右杆围成的空间内部。
22.基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：
23.现有技术中，方程式赛车上的解耦悬架布置形式通常为横置，导致悬架在赛车z轴方向有突起，几乎不可能被车身空套套件完全包裹，这样会在一定程度上扰乱赛车高速跑动时的空气流动，对空气动力学的设计有很大影响；同时，由于方程式赛车本身的车体结构特殊性，其整体布置偏低，车手往往是腿蜷曲躺在赛车中的，此时突出的横置解耦悬架结构容易对赛车手的视野造成一定遮挡。
24.相对现有技术而言，本实用新型通过纵置减震器和斜置减震器搭配换向机构的设计，具体地，通过纵置减震器与车架和推块相连(将纵置减震器前端与焊在车架前舱钢管的吊耳转动连接)、推块两端再与第一斜置摇臂和第二斜置摇臂转动连接的结构，合理利用了赛车现有的前舱空间，优化了现有技术中横置减震器及其布局；再通过将现有技术中横置解耦悬架的转轴重新设计成斜置摇臂，将斜置减震器的一端设计在第一斜置摇臂上第一转轴的后部、另一端设计在第二斜置摇臂上第二转轴的前部，实现了纵置减震器与斜置减震器在高度上的降低。在满足俯仰刚度和侧倾刚度解耦、轻量化和易于调校的优势特点的同时，解决了现有技术存在的基于fsae赛车的横置解耦悬架布置形式容易对车手视野和车身空气动力学设计造成较大影响的技术问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本实用新型提供的基于fsae赛车的纵置解耦悬架的立体示意图；
27.图2是本实用新型提供的基于fsae赛车的纵置解耦悬架连接到车架的局部立体示意图；
28.图3是本实用新型提供的推块和纵置减震器的立体示意图；
29.图4是本实用新型提供的换向机构和斜置减震器的立体示意图。
30.附图标记：1、第一推杆；2、第一斜置摇臂；21、第一转轴；3、第二推杆；4、第二斜置摇臂；41、第二转轴；5、推块；6、换向机构；61、第一拉压块；62、第一连接块；63、第一左杆；64、第二左杆；65、第二拉压块；66、第二连接块；67、第一右杆；68、第二右杆；7、纵置减震器；71、吊耳；8、斜置减震器；a点、斜置减震器与第一斜置摇臂的连接点；b点、第一斜置摇臂与推块的连接点；c点、推块与纵置减震器的连接点；d点、斜置减震器与第二斜置摇臂的连接点。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型实施例之一，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
32.本实用新型实施例提供了一种基于fsae赛车的纵置解耦悬架。
33.下面结合图1～图4对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
34.如图1～图4所示，本实用新型实施例所提供的基于fsae赛车的纵置解耦悬架包括第一推杆1、第一斜置摇臂2、第二推杆3、第二斜置摇臂4、推块5、换向机构6、纵置减震器7以及斜置减震器8，其中：
35.第一斜置摇臂2的前部与推块5的左端转动连接，第一斜置摇臂2的中部设置有固定在车架上的第一转轴21，第一斜置摇臂2的后部与换向机构6的左端转动连接，第一推杆1转动连接到第一斜置摇臂2上的第一转轴21和第一斜置摇臂2后部之间；
36.第二斜置摇臂4的前部、推块5的右端与换向机构6的右端同轴转动连接，第二斜置摇臂4的中部设置有固定在车架上的第二转轴41，第二推杆3与第二斜置摇臂4的后部转动连接；
37.纵置减震器7的前端连接在车架前舱，纵置减震器7的后端转动连接在推块5的中部，斜置减震器8设置在换向机构6内。
38.现有技术中，方程式赛车上的解耦悬架布置形式通常为横置，导致悬架在赛车z轴方向有突起，几乎不可能被车身空套套件完全包裹，这样会在一定程度上扰乱赛车高速跑动时的空气流动，对空气动力学的设计有很大影响；同时，由于方程式赛车本身的车体结构特殊性，其整体布置偏低，车手往往是腿蜷曲躺在赛车中的，此时突出的横置解耦悬架结构容易对赛车手的视野造成一定遮挡。
39.相对现有技术而言，本实用新型通过纵置减震器7和斜置减震器8搭配换向机构6的设计，具体地，通过纵置减震器7与车架和推块5相连(将纵置减震器7前端与焊在车架前
舱钢管的吊耳71转动连接)、推块5两端再与第一斜置摇臂2和第二斜置摇臂4转动连接的结构，合理利用了赛车现有的前舱空间，优化了现有技术中横置减震器及其布局；再通过将现有技术中横置解耦悬架的转轴重新设计成斜置摇臂，将斜置减震器8的一端设计在第一斜置摇臂2上第一转轴21的后部、另一端设计在第二斜置摇臂4上第二转轴41的前部，实现了纵置减震器7与斜置减震器8在高度上的降低。在满足俯仰刚度和侧倾刚度解耦、轻量化和易于调校的优势特点的同时，解决了现有技术存在的基于fsae赛车的横置解耦悬架布置形式容易对车手视野和车身空气动力学设计造成较大影响的技术问题。
40.作为可选地实施方式，纵置减震器7的前端设置有吊耳71，吊耳71的前端固定连接在车架前舱内的车架钢管，吊耳71的后端与纵置减震器7的前端通过其鱼眼轴承转动连接。上述结构便于加工制造，便于纵置减震器7与车架前舱的钢管进行连接。
41.作为可选地实施方式，推块5呈类“秃宝盖”结构。上述结构便于加工制造，便于推块5与两侧的部件进行连接，便于带动纵置减震器7进行压缩或者回弹。
42.作为可选地实施方式，换向机构6包括第一拉压块61、第一连接块62、第一左杆63、第二左杆64、第二拉压块65、第二连接块66、第一右杆67以及第二右杆68，其中：第一拉压块61和第一连接块62通过第一左杆63和第二左杆64相连接，第二拉压块65和第二连接块66通过第一右杆67和第二右杆68相连接；第一拉压块61和第一连接块62、第二拉压块65和第二连接块66能沿第一左杆63和第二左杆64、第一右杆67和第二右杆68在空间上轴向运动。
43.第一拉压块61和第二拉压块65上均设置有两个通孔，第一连接块62和第二连接块66上均设置有四个通孔，第一拉压块61和第二拉压块65交叉贴附在第一连接块62和第二连接块66的外表面；第一左杆63和第二左杆64的左端抵接于第一拉压块61的外表面，第一左杆63和第二左杆64的右端抵接于第二连接块66的外表面；第一右杆67和第二右杆68的右端抵接于第二拉压块65的外表面，第一右杆67和第二右杆68的左端抵接于第一连接块62的外表面。
44.上述结构便于加工制造，其中，第一左杆63和第二左杆64的左端设置有直径大于通孔内径的台阶，能够抵接于第一拉压块61的外表面；第一左杆63和第二左杆64的右端安装螺母，通过螺母实现抵接于第二连接块66的外表面；第一右杆67和第二右杆68同理；能够实现无论换向机构6是受拉还是受压，均对内部的斜置减震器8进行压缩。
45.作为可选地实施方式，斜置减震器8设置在第一连接块62和第二连接块66之间。上述结构便于加工制造，便于斜置减震器8的安装。
46.作为可选地实施方式，斜置减震器8的两端分别与第一连接块62和第二连接块66通过其内部鱼眼轴承转动连接。上述结构便于加工制造，能满足斜置减震器8在转动中进行压缩。
47.作为可选地实施方式，斜置减震器8包括斜置弹簧，斜置弹簧设置在第一左杆63、第二左杆64、第一右杆67和第二右杆68围成的空间内部。上述结构便于加工制造，第一左杆63、第二左杆64、第一右杆67和第二右杆68形成空间交错平行结构，为换向机构6受力时提供较好的稳固性能。
48.本实用新型中涉及的转动连接通过塞打螺栓、鱼眼轴承以及向心轴承的配合实现，具体工作原理和步骤如下：
49.一、纵倾工况：
50.轮胎的平行轮跳时对第一推杆1和第二推杆3产生力的作用,而第一推杆1和第二推杆3分别与第一斜置摇臂2和第二斜置摇臂4连接，因此左右两边的第一推杆1和第二推杆3同时向上或同时向下运动时，会带动第一斜置摇臂2和第二斜置摇臂4绕各自的第一转轴21和第二转轴41分别进行逆时针(顺时针)和顺时针(逆时针)运动(从俯视图看)，从而推动推块5两端同时向前或向后运动，进而使纵置减震器7压缩或者回弹。此时对于斜置减震器8，由于第一斜置摇臂2和第二斜置摇臂4非同向旋转，并且a点在第一转轴21之后，d点在第二转轴41之前，从而可以让斜置减震器8只发生近似刚体平动的运动(即不回弹也不压缩)。
51.因此实现了纵倾工况的解耦，即纵倾工况仅有纵置减震器7发挥作用，其俯仰刚度仅由纵置减震器7影响，斜置减震器8不发挥作用也不会产生影响。
52.二、侧倾工况：
53.①
左转：左侧轮胎带动第一推杆1下移，使第一斜置摇臂2绕第一转轴21顺时针转动；右侧轮胎带动第二推杆3上移，使第二斜置摇臂4绕第二转轴41顺时针转动，从而带动推块5绕c点逆时针旋转(此处连接点为塞打螺栓将带鱼眼轴承的纵置减震器7与推块5相连)，此时纵置减震器7类似于静止刚体(即不回弹也不压缩也不平动)。此时对斜置减震器8而言，因为第一斜置摇臂2和第二斜置摇臂4均绕对应转轴做顺时针转动，因此换向机构6与摇臂相连的a点和d点延轴线方向相互远离，显然因为换向机构6的运动导致了斜置减震器8发挥作用(此处斜置减震器8仍是压缩，在下面的换向机构6部分进行说明)。
54.②
右转：左侧轮胎推动第一推杆1上移，使第一斜置摇臂2绕第一转轴21逆时针转动；右侧轮胎带动第二推杆3下移，使第二斜置摇臂4绕第二转轴41逆时针转动，从而带动推块5绕c点逆时针旋转(此处连接点为塞打螺栓将带鱼眼轴承的纵置减震器7与推块5相连)，此时纵置减震器7类似于静止刚体(即不发生明显的引起弹簧变化的运动)。此时对斜置减震器8而言，因为第一斜置摇臂2和第二斜置摇臂4均绕对应转轴做逆时针转动，因此换向机构6与摇臂相连的a点和d点沿轴线方向相互靠近，此时因为换向机构6的存在使得斜置减震器8能够被压缩发挥作用(此处斜置减震器8也为压缩，在下面的换向机构6部分进行说明)。
55.三、侧倾工况中提及的换向机构6：
56.①
当换向机构6与摇臂相连的a点和d点沿轴线方向相互远离时，第一拉压块61通过第一左杆63和第二左杆64带动第二连接块66向左运动；第二拉压块65通过第一右杆67和第二右杆68带动第一连接块62向右运动，第一连接块62和第二连接块66相向运动，因此与连接块通过塞打螺栓连接的斜置减震器8被压缩，实现了受拉变受压的换向。
57.②
当换向机构6与摇臂相连的a点和d点沿轴线方向相互靠近时，第一拉压块61带动第一连接块62向右运动；第二拉压块65带动第二连接块66向左运动，第一连接块62和第二连接块66也是相向运动，因此与连接块通过塞打螺栓连接的斜置减震器8被压缩，实现受压。
58.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
59.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的
方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
60.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

技术特征：

1.一种基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，包括第一推杆、第一斜置摇臂、第二推杆、第二斜置摇臂、推块、换向机构、纵置减震器以及斜置减震器，其中：所述第一斜置摇臂的前部与所述推块的左端转动连接，所述第一斜置摇臂的中部设置有固定在车架上的第一转轴，所述第一斜置摇臂的后部与所述换向机构的左端转动连接，所述第一推杆转动连接到所述第一斜置摇臂上的所述第一转轴和所述第一斜置摇臂后部之间；所述第二斜置摇臂的前部、所述推块的右端与所述换向机构的右端同轴转动连接，所述第二斜置摇臂的中部设置有固定在车架上的第二转轴，所述第二推杆与所述第二斜置摇臂的后部转动连接；所述纵置减震器的前端连接在车架前舱，所述纵置减震器的后端转动连接在所述推块的中部，所述斜置减震器设置在所述换向机构内。2.根据权利要求1所述的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，所述纵置减震器的前端设置有吊耳，所述吊耳的前端固定连接在车架前舱内的车架钢管上，所述吊耳的后端与所述纵置减震器的前端转动连接。3.根据权利要求1所述的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，所述推块呈类“秃宝盖”结构。4.根据权利要求1所述的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，所述换向机构包括第一拉压块、第一连接块、第一左杆、第二左杆、第二拉压块、第二连接块、第一右杆以及第二右杆，其中：所述第一拉压块和所述第一连接块通过所述第一左杆和所述第二左杆相连接，所述第二拉压块和所述第二连接块通过所述第一右杆和所述第二右杆相连接；所述第一拉压块和所述第一连接块、所述第二拉压块和所述第二连接块能沿所述第一左杆和所述第二左杆、所述第一右杆和所述第二右杆在空间上轴向运动。5.根据权利要求4所述的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，所述第一拉压块和所述第二拉压块上均设置有两个通孔，所述第一连接块和所述第二连接块上均设置有四个通孔，所述第一拉压块和所述第二拉压块交叉贴附在所述第一连接块和所述第二连接块的外表面；所述第一左杆和所述第二左杆的左端抵接于所述第一拉压块的外表面，所述第一左杆和所述第二左杆的右端抵接于所述第二连接块的外表面；所述第一右杆和所述第二右杆的右端抵接于所述第二拉压块的外表面，所述第一右杆和所述第二右杆的左端抵接于所述第一连接块的外表面。6.根据权利要求5所述的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，所述斜置减震器设置在所述第一连接块和所述第二连接块之间。7.根据权利要求6所述的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，所述斜置减震器的两端分别与所述第一连接块和所述第二连接块转动连接。8.根据权利要求7所述的基于fsae赛车的纵置解耦悬架，其特征在于，所述斜置减震器包括斜置弹簧，所述斜置弹簧设置在所述第一左杆、所述第二左杆、所述第一右杆和所述第二右杆围成的空间内部。

技术总结

本实用新型提供了一种基于FSAE赛车的纵置解耦悬架，涉及赛车悬架技术领域，解决了现有技术存在的基于FSAE赛车的横置解耦悬架布置形式容易对车手视野和车身空气动力学设计造成较大影响的技术问题。该基于FSAE赛车的纵置解耦悬架包括第一推杆、第一斜置摇臂、第二推杆、第二斜置摇臂、推块、换向机构、纵置减震器以及斜置减震器，纵置减震器的前端连接在车架前舱，纵置减震器的后端转动连接在推块的中部，斜置减震器设置在换向机构内。本实用新型用于优化解耦悬架结构，降低解耦悬架对车手视野和车身空气动力学设计的影响。野和车身空气动力学设计的影响。野和车身空气动力学设计的影响。