本發(fā)明涉及一種懸架機(jī)構(gòu)、以及應(yīng)用該懸架機(jī)構(gòu)的一種汽車(chē)。

背景技術(shù)：

隨著汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，汽車(chē)的模塊化、平臺(tái)化和輕量化已成為汽車(chē)研發(fā)和生產(chǎn)的重要方向。而汽車(chē)的懸架作為車(chē)身的重要組成部分，涉及汽車(chē)的使用工況、設(shè)計(jì)研發(fā)、零部件制造和整車(chē)制造。

傳統(tǒng)的懸架大多采用連桿系配合支撐系的結(jié)構(gòu)。雖然經(jīng)過(guò)汽車(chē)的歷史演變和技術(shù)升級(jí)創(chuàng)新，懸架的體積和結(jié)構(gòu)已經(jīng)有很大的進(jìn)步，但由于原理和結(jié)構(gòu)的限制，懸架的體積已經(jīng)很難再進(jìn)一步縮小。由此，車(chē)輪附近的較大空間都會(huì)被懸架占用，尤其是汽車(chē)的橫向空間，從而不利于整車(chē)的總布置和人機(jī)環(huán)境，難以將機(jī)械占用的空間按最小化設(shè)計(jì)。

而且，采用連桿系配合支撐系的結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)懸架的安裝點(diǎn)分散，在維修和整機(jī)裝配過(guò)程中，往往需要為生產(chǎn)線配備十幾部AGV（Automated Guided Vehicle，自動(dòng)引導(dǎo)運(yùn)輸車(chē)）針對(duì)分散的各安裝點(diǎn)實(shí)現(xiàn)高精度托舉，從而導(dǎo)致裝配難度大、效率低。

另外，傳統(tǒng)的懸架由于連桿系的結(jié)構(gòu)和裝配需求會(huì)隨車(chē)型的不同而存在較大差異，因而不易實(shí)現(xiàn)模塊化和平臺(tái)化層，從而使得多車(chē)型共線生產(chǎn)的難度大、效率低。

顯然，為了兼顧空間、裝配、以及模塊化和平臺(tái)化這些方面，懸架的設(shè)計(jì)研發(fā)必然受到諸多束縛，并由此導(dǎo)致設(shè)計(jì)研發(fā)的困難大、周期長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供了一種懸架機(jī)構(gòu)，該懸架機(jī)構(gòu)至少能夠有利于將機(jī)械占用的空間按最小化設(shè)計(jì)、有助于降低裝配難度并提升裝配效率、以及易于實(shí)現(xiàn)模塊化和平臺(tái)化。相應(yīng)地，該懸架機(jī)構(gòu)包括：

車(chē)身連接部；

輪軸連接部；

第一導(dǎo)向部，所述第一導(dǎo)向部固定于所述車(chē)身連接部；

第二導(dǎo)向部，所述第二導(dǎo)向部固定于所述輪軸連接部；

第一嵌合部，所述第一嵌合部固定于所述輪軸連接部、并與所述第一導(dǎo)向部嵌合；

第二嵌合部，所述第二嵌合部固定于所述車(chē)身連接部、并與所述第二導(dǎo)向部嵌合；

第一中間介質(zhì)，所述第一中間介質(zhì)在所述第一嵌合部與所述第一導(dǎo)向部之間的第一嵌合節(jié)點(diǎn)處提供自由度，以允許所述第一嵌合節(jié)點(diǎn)隨所述第一嵌合部與所述第一導(dǎo)向部之間的相對(duì)滑動(dòng)而沿所述第一導(dǎo)向部的軸線移動(dòng)、所述第一導(dǎo)向部的軸線以所述第一嵌合節(jié)點(diǎn)為支點(diǎn)擺動(dòng)、以及所述第一嵌合部和所述第一導(dǎo)向部繞所述第一導(dǎo)向部的軸線相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；

第二中間介質(zhì)，所述第二中間介質(zhì)在所述第二嵌合部與所述第二導(dǎo)向部之間的第二嵌合節(jié)點(diǎn)處提供自由度，以允許所述第二嵌合節(jié)點(diǎn)隨所述第二嵌合部與所述第二導(dǎo)向部之間的相對(duì)滑動(dòng)沿所述第二導(dǎo)向部的軸線移動(dòng)、所述第二導(dǎo)向部的軸線以所述第二嵌合節(jié)點(diǎn)為支點(diǎn)擺動(dòng)、以及所述第二嵌合部與所述第二導(dǎo)向部繞所述第二導(dǎo)向部的軸線相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述車(chē)身連接部和所述輪軸連接部之間的相對(duì)平動(dòng)，被所述第一中間介質(zhì)和所述第二中間介質(zhì)提供的自由度協(xié)同約束為以應(yīng)用所述懸架機(jī)構(gòu)的汽車(chē)的瞬時(shí)擺動(dòng)軸線為中心軸的滑擺運(yùn)動(dòng)，其中，所述瞬時(shí)擺動(dòng)軸線由所述汽車(chē)的懸架縱向瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心和懸架橫向瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心限定。

可選地，所述瞬時(shí)擺動(dòng)軸線在所述汽車(chē)的長(zhǎng)度或?qū)挾确较蛏衔挥跓o(wú)窮遠(yuǎn)處?；蛘撸鏊矔r(shí)擺動(dòng)軸線在所述汽車(chē)的長(zhǎng)度方向上靠近所述汽車(chē)的前部或后部?；蛘撸鏊矔r(shí)擺動(dòng)軸線在所述汽車(chē)的寬度方向上位于所述汽車(chē)的內(nèi)側(cè)或外側(cè)。

優(yōu)選地，所述車(chē)身連接部和所述輪軸連接部之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，被所述第一中間介質(zhì)和所述第二中間介質(zhì)提供的自由度協(xié)同約束為以經(jīng)過(guò)所述第一嵌合節(jié)點(diǎn)和所述第二嵌合節(jié)點(diǎn)的軸線為中心軸的合頁(yè)運(yùn)動(dòng)。

可選地，所述第一中間介質(zhì)和所述第二中間介質(zhì)中的至少一個(gè)包括球鉸鏈或柔性襯套。

可選地，所述車(chē)身連接部和所述輪軸連接部均被形成為剛性支撐架；所述第一導(dǎo)向部被形成為剛性桿、并裝配于形成所述車(chē)身連接部的剛性支撐架；所述第二導(dǎo)向部被形成為剛性桿、并裝配于形成所述輪軸連接部的剛性支撐架；所述第一嵌合部被形成為套孔、并與形成所述輪軸連接部的剛性支撐架一體成型；所述第二嵌合部被形成為套孔、并與形成所述車(chē)身連接部的剛性支撐架一體成型于或裝配于形成所述車(chē)身連接部的剛性支撐架。

本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種汽車(chē)，包括前懸架和后懸架，并且，所述前懸架和所述后懸架中的至少一個(gè)包括如上所述的懸架機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述前懸架和所述后懸架中均包括所述懸架機(jī)構(gòu)，并且，所述車(chē)身連接部和所述輪軸連接部之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)在所述前懸架中的極限范圍，大于所述車(chē)身連接部和所述輪軸連接部之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)在所述后懸架中的極限范圍。

可見(jiàn)，上述實(shí)施例中的懸架機(jī)構(gòu)利用車(chē)身連接部與輪軸連接部在兩個(gè)嵌合節(jié)點(diǎn)的耦合替代了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的連桿系，因而結(jié)構(gòu)更緊湊，易于節(jié)省占用的空間、尤其是汽車(chē)的橫向空間，從而有利于整車(chē)的總布置和人機(jī)環(huán)境，易于將機(jī)械占用的空間按最小化設(shè)計(jì)。

而且，上述實(shí)施例中的懸架機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)緊湊，因而使安裝點(diǎn)的分布更為密集，尤其是，用于實(shí)現(xiàn)耦合的關(guān)鍵安裝點(diǎn)僅集中在兩個(gè)嵌合點(diǎn)處，從而有助于降低裝配難度、提升裝配效率。

另外，上述實(shí)施例中的懸架機(jī)構(gòu)的主體框架僅由相互耦合的車(chē)身連接部與輪軸連接部構(gòu)成，因而其針對(duì)不同車(chē)型的結(jié)構(gòu)差異化程度相對(duì)低、能夠以結(jié)構(gòu)相對(duì)單一化的主體框架適應(yīng)多種車(chē)型，甚至可以認(rèn)為結(jié)構(gòu)相對(duì)單一化的主體框架對(duì)不同車(chē)型存在通用性；并且，上述實(shí)施例中的懸架機(jī)構(gòu)僅有車(chē)身連接部與輪軸連接部這兩個(gè)主體部件，因而其使對(duì)開(kāi)模數(shù)量的需求較低。從而，上述實(shí)施例中的懸架機(jī)構(gòu)易于實(shí)現(xiàn)模塊化和平臺(tái)化，并能夠降低多車(chē)型共線生產(chǎn)的難度、以及提高多車(chē)型共線生產(chǎn)的效率。

基于此，當(dāng)需要同時(shí)兼顧空間、裝配、以及模塊化和平臺(tái)化這些方面時(shí)，上述實(shí)施例中的懸架機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)研發(fā)所受到的束縛必然少于傳統(tǒng)的懸架，并由此降低設(shè)計(jì)研發(fā)的困難、縮短設(shè)計(jì)研發(fā)的周期。

附圖說(shuō)明

圖1為一個(gè)實(shí)施例中的懸架機(jī)構(gòu)的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a至圖2c為如圖1所示的懸架機(jī)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為如圖1以及圖2a至圖2c所示的懸架機(jī)構(gòu)的車(chē)身連接部的一種可選替代結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖4a和圖4b為如圖1以及圖2a至圖2c所示懸架機(jī)構(gòu)中的中間介質(zhì)的第一實(shí)例示意圖；

圖5為如圖4a和圖4b所示第一實(shí)例的等效結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為如圖4a和圖4b所示第一實(shí)例的等效結(jié)構(gòu)擴(kuò)展示意圖；

圖7a和圖7b為如圖1以及圖2a至圖2c所示的懸架機(jī)構(gòu)中的中間介質(zhì)的第二實(shí)例示意圖；

圖8為如圖7a和圖7b所示第二實(shí)例的等效結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9a和圖9b為如圖1以及圖2a至圖2c所示的懸架機(jī)構(gòu)中的中間介質(zhì)的第三實(shí)例示意圖；

圖10為如圖9a和圖9b所示第三實(shí)例的等效結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為如圖1以及圖2a至圖2c所示的懸架機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)原理示意圖；

圖12a至圖12c為如圖11所示的滑擺運(yùn)動(dòng)的等效結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參見(jiàn)圖1以及圖2a至圖2c，在一個(gè)實(shí)施例中，一種懸架機(jī)構(gòu)包括：車(chē)身連接部10、輪軸連接部20、第一導(dǎo)向部31、第一嵌合部41、第二導(dǎo)向部32、第二嵌合部42、以及第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52。

車(chē)身連接部10主要用于懸架機(jī)構(gòu)與車(chē)身部分的連接，在該實(shí)施例中，車(chē)身連接部10被形成為剛性支撐架。但可以理解的是，車(chē)身連接部10并不限于剛性支撐架，而且，即便車(chē)身連接部10被形成為剛性支撐架，該剛性支撐架也并不局限于圖1以及圖2a至圖2c所示的結(jié)構(gòu)。

輪軸連接部20主要用于懸架機(jī)構(gòu)與車(chē)輪部分的連接，在該實(shí)施例中，輪軸連接部20同樣被形成為剛性支撐架、并具有類(lèi)似于羊角軸支架（或稱(chēng)之為轉(zhuǎn)向節(jié)）的結(jié)構(gòu)。但可以理解的是，輪軸連接部20并不限于剛性支撐架，而且，即便輪軸連接部20被形成為剛性支撐架，該剛性支撐架也并不局限圖1以及圖2a至圖2c所示的結(jié)構(gòu)。

第一導(dǎo)向部31和第一嵌合部41相對(duì)應(yīng)地分別設(shè)置于車(chē)身連接部10和輪軸連接部20。即，第一導(dǎo)向部31固定于車(chē)身連接部10，第一嵌合部41固定于輪軸連接部20，并且，第一嵌合部41與第一導(dǎo)向部31嵌合。其中，第一嵌合部41與第一導(dǎo)向部31彼此嵌合的部分，可以認(rèn)為是第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1。

第二導(dǎo)向部32和第二嵌合部42相對(duì)應(yīng)地分別設(shè)置于輪軸連接部20和車(chē)身連接部10。即，第二導(dǎo)向部32固定于車(chē)身連接部10，第二嵌合部42固定于輪軸連接部20，并且，第二嵌合部42與第二導(dǎo)向部32嵌合。其中，第二嵌合部42與第二導(dǎo)向部32彼此嵌合的部分，可以認(rèn)為是第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2。

從圖1以及圖2a至圖2c可以看出，第一導(dǎo)向部31和第二嵌合部42分別設(shè)置在車(chē)身連接部10的相對(duì)兩端，第一嵌合部41和第二導(dǎo)向部32分別設(shè)置在輪軸連接部20的相對(duì)兩端，并且，第一導(dǎo)向部31趨近于在車(chē)身連接部10的相對(duì)兩端之間的方向上延伸、第二導(dǎo)向部32趨近于在輪軸連接部20的相對(duì)兩端之間的方向上延伸。即，第一導(dǎo)向部31的軸線c1向車(chē)身連接部10的相對(duì)兩端之間的連線方向靠攏，第二導(dǎo)向部32的軸線c2向輪軸連接部20的相對(duì)兩端之間的連線方向靠攏。

可以理解的是，第一導(dǎo)向部31、第一嵌合部41、第二導(dǎo)向部32、第二嵌合部42的上述布置方式，主要定義了第一嵌合點(diǎn)N1與第二嵌合點(diǎn)N2之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向，而第一嵌合點(diǎn)N1與第二嵌合點(diǎn)N2之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向并不限于這一種，因此，第一導(dǎo)向部31、第一嵌合部41、第二導(dǎo)向部32、第二嵌合部42的布置方式必然也不限于該實(shí)施例中所提供的上述方式。

可以理解的是，上述的嵌合是指涉及嵌合的雙方存在彼此相匹配地配合關(guān)系，而不特別限定工藝或公差等因素。例如，在圖1以及圖2a至圖2c中，第一導(dǎo)向部31和第二導(dǎo)向部32均被形成為剛性桿，第一嵌合部41和第二嵌合部42均被形成為套孔，相應(yīng)地，第一導(dǎo)向部31與第一嵌合部41之間的嵌合、以及第二導(dǎo)向部32與第二嵌合部42之間的嵌合，則可以是指柱面或錐面形式的孔軸配合或球面或曲面形式的鉸接配合，而并不特別限定裝配工藝及公差范圍。

可以理解的是，上述的固定是指涉及固定的雙方不存在相對(duì)移動(dòng)，而并不是特指工藝。例如，在圖1以及圖2a至圖2c中，第一導(dǎo)向部31裝配于形成車(chē)身連接部10的剛性支撐架、第二導(dǎo)向部32裝配于形成輪軸連接部20的剛性支撐架，即，裝配方式的固定；再例如，在圖1以及圖2a至圖2c中，第一嵌合部41與形成輪軸連接部20的剛性支撐架一體成型、第二嵌合部42與形成車(chē)身連接部10的剛性支撐架一體成型，即，一體成型方式的固定。

而且，裝配方式的固定與一體成型方式的固定可以相互置換。例如，請(qǐng)參見(jiàn)圖3，第二嵌合部42也可以與形成車(chē)身連接部10的剛性支撐分體成型，并通過(guò)裝配方式實(shí)現(xiàn)二者之間的固定。

第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52分別用于在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處提供自由度，或者，也可以理解為第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52分別用于定義第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2的自由度。其中：

第一中間介質(zhì)51在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1處提供的自由度，可以允許第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1隨第一嵌合部41與第一導(dǎo)向部31之間的相對(duì)滑動(dòng)而沿第一導(dǎo)向部31的軸線c1移動(dòng)，可以允許第一導(dǎo)向部31的軸線c1以第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1為支點(diǎn)擺動(dòng)，以及，還可以允許第一嵌合部41和第一導(dǎo)向部31繞第一導(dǎo)向部31的軸線c1相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；并且，第一中間介質(zhì)51在第一導(dǎo)向部31的徑向方向上限制、或約束第一導(dǎo)向部31與第一嵌合部41之間的相對(duì)自由度；

第二中間介質(zhì)52在第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處提供的自由度，可以允許第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2隨第二嵌合部42與第二導(dǎo)向部32之間的相對(duì)滑動(dòng)沿第二導(dǎo)向部32的軸線c2移動(dòng)，可以允許第二導(dǎo)向部32的軸線c2以第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2為支點(diǎn)擺動(dòng)，以及，還可以允許第二嵌合部42與第二導(dǎo)向部32繞第二導(dǎo)向部32的軸線c2相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；并且，第二中間介質(zhì)52在第二導(dǎo)向部32的徑向方向上限制、或約束第二導(dǎo)向部32與第二嵌合部42之間的相對(duì)自由度。

當(dāng)然，上述的沿軸線c1或c2移動(dòng)、軸線c1或c2擺動(dòng)、以及繞軸線c1或c1轉(zhuǎn)動(dòng)都是以第一嵌合部41或第二嵌合部42為固定參考坐標(biāo)系。當(dāng)以第一導(dǎo)向部31或第二導(dǎo)向部32作為固定參考坐標(biāo)系時(shí)，上述的移動(dòng)、擺動(dòng)以及轉(zhuǎn)動(dòng)也可以認(rèn)為是沿第一嵌合部41或第二嵌合部42移動(dòng)、第一嵌合部41或第二嵌合部42的軸線擺動(dòng)、以及繞第一嵌合部41或第二嵌合部的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。并且，在應(yīng)用當(dāng)前的實(shí)施例時(shí)，第一導(dǎo)向部31的軸線c1和第二導(dǎo)向部32的軸線c2可以分別與第一嵌合部41的軸線和第二嵌合部42的軸線重合，也可以分別與第一嵌合部41的軸線和第二嵌合部42的軸線偏心設(shè)置。

為了更好地理解第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52分別在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2所起的作用，下面結(jié)合三個(gè)實(shí)例進(jìn)行舉例說(shuō)明。

由于第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2具有一定的通用性或可置換性，因此，在舉例說(shuō)明過(guò)程中，將第一導(dǎo)向部31和第二導(dǎo)向部32統(tǒng)稱(chēng)為導(dǎo)向部，將第一嵌合部41和第二嵌合部42統(tǒng)稱(chēng)為嵌合部，以及，將第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52統(tǒng)稱(chēng)為中間介質(zhì)。

請(qǐng)先參見(jiàn)圖4a和圖4b以及圖5，以中間介質(zhì)包括球鉸鏈500為例：

球鉸鏈500的剛性內(nèi)套500a與導(dǎo)向部30a或30b滑動(dòng)配合，從而使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成沿導(dǎo)向部30a或30b的軸線的相對(duì)滑動(dòng)自由度f(wàn)m。并且，球鉸鏈500的剛性內(nèi)套500a在導(dǎo)向部30a或30b的橫截面方向上（即導(dǎo)向部30a或30b的徑向方向上）限制、或約束導(dǎo)向部30a或30b的自由度。相應(yīng)地，雖然圖4a中的圓形橫截面的導(dǎo)向部30a與圖4b中的矩形橫截面的導(dǎo)向部30b存在截面形狀上的差異，但由于該差異存在于在被限制自由度的橫截面方向，因而該差異不會(huì)影響方案的實(shí)現(xiàn)。

球鉸鏈500的剛性外殼500b固定于嵌合部40內(nèi)，并且球鉸鏈500的剛性外殼500b與嵌合部40球面配合。

而且，球鉸鏈500的剛性外殼500b在導(dǎo)向部30a或30b的橫截面方向上相對(duì)于嵌合部40的平移被約束或禁止。

因此，球鉸鏈500的剛性外殼500b與嵌合部40的內(nèi)腔之間存在繞3個(gè)空間坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)r和fs；其中，這里所述的3個(gè)空間坐標(biāo)軸，分別是與球鉸鏈500的軸線重合的坐標(biāo)軸、垂直于圖5紙面方向的坐標(biāo)軸、以及平行于圖5的紙面方向的坐標(biāo)軸，而圖5中示出的fr表示以球鉸鏈500的軸線重合的坐標(biāo)軸為軸心的旋轉(zhuǎn)自由度，fs同時(shí)表示以垂直以及平行于圖5的紙面的坐標(biāo)軸為軸心的旋轉(zhuǎn)自由度。

從而，中間介質(zhì)利用球鉸鏈500提供的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)s，可以使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成以球鉸鏈500為支點(diǎn)的相對(duì)擺動(dòng)自由度；并且，中間介質(zhì)利用球鉸鏈500為中間介質(zhì)提供的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)r，可以使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成以導(dǎo)向部30a或30b的軸線為中心軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)自由度。

另外，請(qǐng)參見(jiàn)圖6，上述第一實(shí)例可以進(jìn)一步擴(kuò)展，即，球鉸鏈500的剛性內(nèi)套500a與剛性外殼500b之間可以通過(guò)緩沖套500c連接，這可以理解為將第一實(shí)例中的剛性內(nèi)套500a與剛性外殼500b之間的剛性約束替換為基于緩沖套500c的柔性約束。

請(qǐng)?jiān)賲⒁?jiàn)圖7a和圖7b以及圖8，以中間介質(zhì)包括柔性襯套（或稱(chēng)為彈性襯套）600為例：

柔性襯套600的剛性內(nèi)套600a與導(dǎo)向部30a或30b滑動(dòng)配合，從而使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成沿導(dǎo)向部30a或30b的軸線的相對(duì)滑動(dòng)自由度f(wàn)m；而且，在導(dǎo)向部30a或30b的橫截面方向上（即導(dǎo)向部30a或30b的徑向方向上），柔性襯套600的剛性內(nèi)套600a限制、或約束導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間的自由度。相應(yīng)地，雖然圖7a中的圓形橫截面的導(dǎo)向部30a與圖7b中的矩形橫截面的導(dǎo)向部30b存在截面形狀上的差異，但由于該差異存在于在被限制自由度的橫截面方向，因而該差異不會(huì)影響方案的實(shí)現(xiàn)。

柔性襯套600的剛性外殼600b固定于嵌合部40內(nèi)，并且柔性襯套600的剛性外殼600b與嵌合部40柱面配合。其中：

當(dāng)該柱面配合落入在間隙配合的公差范圍內(nèi)時(shí)，柔性襯套600的剛性外殼600b與嵌合部40之間可以形成以柔性襯套600的軸線重合的坐標(biāo)軸為軸心的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)r，并且，柔性襯套600的剛性外殼600b與剛性內(nèi)套600a之間的緩沖套600c可以通過(guò)擠壓形變而使柔性襯套600的剛性內(nèi)套600a與嵌合部40之間形成以垂直以及平行于圖5的紙面的坐標(biāo)軸為軸心的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)s；

而當(dāng)該柱面配合落入在過(guò)盈配合的公差范圍內(nèi)時(shí)，旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)r和fs均通過(guò)緩沖套600c的擠壓形變形成在柔性襯套600的剛性內(nèi)套600a與嵌合部40之間。

從而，中間介質(zhì)利用柔性襯套600提供的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)s，可以使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成以柔性襯套600為支點(diǎn)的相對(duì)擺動(dòng)自由度；并且，中間介質(zhì)利用柔性襯套600為中間介質(zhì)提供的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)r，可以使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成以導(dǎo)向部30a或30b的軸線為中心軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)自由度。

而且，柔性襯套600的剛性外殼600b與嵌合部40之間的柱面配合落入在間隙配合的公差范圍內(nèi)還是過(guò)盈配合的公差范圍內(nèi)，都可以認(rèn)為柔性襯套600的剛性外殼600b在導(dǎo)向部30a或30b的橫截面方向上相對(duì)于嵌合部40的平移被約束或禁止。

另外，對(duì)于上述柱面配合落入在過(guò)盈配合的公差范圍內(nèi)的情況，還存在一種可能的變形，即，省去柔性襯套600的剛性外殼600b，并且通過(guò)例如硫化等工藝而使緩沖套600c附著于嵌合部40，此時(shí)，可以理解為中間介質(zhì)一體形成于嵌合部40。

請(qǐng)?jiān)賲⒁?jiàn)圖9a和圖9b以及圖10，以中間介質(zhì)包括球鉸鏈700為例：

球鉸鏈700的剛性內(nèi)套700a與導(dǎo)向部30a或30b滑動(dòng)配合，從而使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成沿導(dǎo)向部30a或30b的軸線的相對(duì)滑動(dòng)自由度f(wàn)m。并且，球鉸鏈700的剛性內(nèi)套700a在導(dǎo)向部30a或30b的橫截面方向上（即導(dǎo)向部30a或30b的徑向方向上）限制、或約束導(dǎo)向部30a或30b的自由度。相應(yīng)地，雖然圖9a中的圓形橫截面的導(dǎo)向部30a與圖9b中的矩形橫截面的導(dǎo)向部30b存在截面形狀上的差異，但由于該差異存在于在被限制自由度的橫截面方向，因而該差異不會(huì)影響方案的實(shí)現(xiàn)。

球鉸鏈700的剛性外殼700b固定于嵌合部40內(nèi)，球鉸鏈700的剛性外殼700b與嵌合部40柱面配合，并且，該柱面配合落入在過(guò)盈配合的公差范圍內(nèi)；球鉸鏈700的剛性外殼700b內(nèi)包裹有緩沖套700c，球鉸鏈700的剛性內(nèi)套700a與緩沖套700c球面配合。

而且，球鉸鏈700的剛性外殼700b在導(dǎo)向部30a或30b的橫截面方向上相對(duì)于嵌合部40的平移被約束或禁止。

因此，球鉸鏈700的剛性內(nèi)套700a與球鉸鏈700的剛性外殼700b以及嵌合部40的內(nèi)腔之間存在繞3個(gè)空間坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)r和fs；其中，這里所述的3個(gè)空間坐標(biāo)軸，分別是與球鉸鏈700的軸線重合的坐標(biāo)軸、垂直于圖10紙面方向的坐標(biāo)軸、以及平行于圖10的紙面方向的坐標(biāo)軸，而圖10中示出的fr表示以球鉸鏈700的軸線重合的坐標(biāo)軸為軸心的旋轉(zhuǎn)自由度，fs同時(shí)表示以垂直以及平行于圖7的紙面的坐標(biāo)軸為軸心的旋轉(zhuǎn)自由度。

從而，中間介質(zhì)利用球鉸鏈700提供的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)s，可以使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成以球鉸鏈700為支點(diǎn)的相對(duì)擺動(dòng)自由度；并且，中間介質(zhì)利用球鉸鏈700為中間介質(zhì)提供的旋轉(zhuǎn)自由度f(wàn)r，可以使導(dǎo)向部30a或30b與嵌合部40之間形成以導(dǎo)向部30a或30b的軸線為中心軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)自由度。

通過(guò)上述實(shí)例可知，為了在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處提供如上所述的自由度，第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52的自身結(jié)構(gòu)可以任意設(shè)置，而并不局限于某種特定的結(jié)構(gòu)或元件。

并且，在上述的實(shí)例中，剛性內(nèi)套500a、600a以及700a的軸線與前文所述第一導(dǎo)向部31的軸線c1或第二導(dǎo)向部32的軸線c2可以是重疊的，而剛性外殼600b、600b以及700b的軸線則可以與前文所述第一嵌合部41或第二嵌合部42的軸線重疊。

請(qǐng)參見(jiàn)圖11，基于第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52分別在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處提供或定義的自由度，第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2可以分別沿圖9所示的軌跡S1和S2移動(dòng)，使車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間形成滑擺方式的相對(duì)平動(dòng)。并且，當(dāng)車(chē)身連接部10與應(yīng)用該懸架機(jī)構(gòu)的汽車(chē)的車(chē)身部分固定連接時(shí)，可以認(rèn)為是輪軸連接部20以該汽車(chē)的瞬時(shí)擺動(dòng)軸線為中心軸相對(duì)于車(chē)身連接部10滑擺運(yùn)動(dòng)。

即，車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間形成的相對(duì)平動(dòng)，被第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52提供的自由度協(xié)同約束為以應(yīng)用該懸架機(jī)構(gòu)的汽車(chē)的瞬時(shí)擺動(dòng)軸線為中心軸的滑擺運(yùn)動(dòng)。

這里所述的瞬時(shí)擺動(dòng)軸線，按照汽車(chē)領(lǐng)域的定義，可以是由汽車(chē)的懸架縱向瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心和懸架橫向瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心限定，即，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線可以認(rèn)為是懸架縱向瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心和懸架橫向瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)中心的連線。

而且，從圖1、圖2a至圖2c、以及圖11中可以看出，第一導(dǎo)向部31的軸線c1與第二導(dǎo)向部32的軸線c2在空間上相交（本文中提及的“空間上相交”可以理解為非平行，即，包含空間異面的情況以及存在交點(diǎn)的情況），但由于第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52的存在，由于軸線c1與c2相交而對(duì)車(chē)身連接部10和輪軸連接部20可能形成的運(yùn)動(dòng)干涉，可以被第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52提供的自由度消除，使車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間滑擺方式的相對(duì)平動(dòng)能夠通過(guò)二者在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處的耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

其中，如圖12a所示，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)向部31的軸線c1和第二導(dǎo)向部32的軸線c2在空間上相交，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci可以位于車(chē)身連接部10背向輪軸連接部20的一側(cè)（可以理解為汽車(chē)的寬度方向上的內(nèi)側(cè)），即，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci在汽車(chē)的寬度方向上內(nèi)置；如圖12b所示，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)向部31的軸線c1和第二導(dǎo)向部32的軸線c2在空間上相交，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci也可以位于輪軸連接部20背向車(chē)身連接部10的一側(cè)（可以理解為汽車(chē)的寬度方向上的外側(cè)），即，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci在汽車(chē)的寬度方向上外置。

另外，還存在一種情況，即，第一導(dǎo)向部31的軸線c1與第二導(dǎo)向部32的軸線c2在空間上平行，此時(shí)，由于第一導(dǎo)向部31的軸線c1與第二導(dǎo)向部32存在擾動(dòng)的可能，因而此處所述的平行只是一種穩(wěn)態(tài)下的平行，而非保持不變的絕對(duì)常態(tài)，因而在第一導(dǎo)向部31的軸線c1與第二導(dǎo)向部32的軸線c2在空間上平行時(shí)，車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間滑擺方式的相對(duì)平動(dòng)仍然可以理解為是通過(guò)二者在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處的耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)，請(qǐng)參見(jiàn)圖12c，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci可以認(rèn)為在汽車(chē)的寬度方向上位于任一側(cè)的無(wú)窮遠(yuǎn)處。

圖12a至圖12c是在汽車(chē)長(zhǎng)度方向上的投影示意圖，以便于體現(xiàn)瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci在汽車(chē)寬度方向的位置，這也意味著，上述由軸線c1與c2的相交或平行所限定的瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci的位置，更主要的是在汽車(chē)的寬度方向上的體現(xiàn)。

當(dāng)然，軸線c1與c2的相交或平行及其限定的瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci的位置在汽車(chē)的長(zhǎng)度方向上也可以有類(lèi)似的體現(xiàn)。即，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci在汽車(chē)的長(zhǎng)度或?qū)挾确较蛏峡梢晕挥跓o(wú)窮遠(yuǎn)處、或靠近汽車(chē)的前部、或靠近汽車(chē)的后部。并且，瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci的位置在汽車(chē)的長(zhǎng)度方向的體現(xiàn)與在汽車(chē)的寬度方向上的體現(xiàn)可以相同、也可以不同。

作為一種優(yōu)選方案，在汽車(chē)的寬度方向上，軸線c1與c2的相交、并限定瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci內(nèi)置或外置，而在汽車(chē)的長(zhǎng)度方向上，軸線c1與c2平行、并限定瞬時(shí)擺動(dòng)軸線Ci位于無(wú)窮遠(yuǎn)處?？梢岳斫獾氖牵^的優(yōu)選方案相比于其他方案在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具有進(jìn)一步的更優(yōu)效果的方案，并非是對(duì)當(dāng)前實(shí)施例的必要限定。

請(qǐng)?jiān)倩乜磮D11，第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2可以用作車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的支點(diǎn)，而基于第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52分別在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處提供或定義的自由度，車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，被第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52提供的自由度協(xié)同約束為以經(jīng)過(guò)第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2的軸線c0為中心軸的合頁(yè)運(yùn)動(dòng)R0，而這樣的合頁(yè)運(yùn)動(dòng)R0顯然也是通過(guò)車(chē)身連接部10和輪軸連接部20在第一嵌合節(jié)點(diǎn)N1和第二嵌合節(jié)點(diǎn)N2處的耦合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

可以理解的是，上述的相交和平行可以看作是某種工況下的穩(wěn)態(tài)，而不應(yīng)當(dāng)看作是固定不變的恒態(tài)。由于第一中間介質(zhì)51和第二中間介質(zhì)52提供的自由度，上述的穩(wěn)態(tài)可以隨著車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化。這里所述的變化，可以是相交的角度變化，也可以是相交與平行之間的切換。例如，某個(gè)特定角度下的穩(wěn)態(tài)的相交可以變?yōu)槠渌嵌鹊姆欠€(wěn)態(tài)、或臨態(tài)、或瞬時(shí)相交，也可以變?yōu)榉欠€(wěn)態(tài)、或臨態(tài)、或瞬時(shí)平行。再例如，穩(wěn)態(tài)的平行可以變?yōu)槿我饨嵌鹊姆欠€(wěn)態(tài)、或臨態(tài)、或瞬時(shí)相交，而且這種非穩(wěn)態(tài)、或臨態(tài)、或瞬時(shí)相交的角度不唯一。

上述實(shí)施例提供的懸架機(jī)構(gòu)可以適用于汽車(chē)的前懸架和后懸架。相應(yīng)地，在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種汽車(chē)，包括前懸架和后懸架，并且，所述前懸架和所述后懸架中的至少一個(gè)包括上述實(shí)施例提供的懸架機(jī)構(gòu)。

前懸架和后懸架都承擔(dān)車(chē)輪的上下跳，該部分功能可以對(duì)應(yīng)于車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間通過(guò)耦合實(shí)現(xiàn)的滑擺方式的相對(duì)平動(dòng)。

并且，前懸架要承擔(dān)車(chē)輪的轉(zhuǎn)向、后懸架要承擔(dān)車(chē)輪的微小前束，該部分功能可以對(duì)應(yīng)于車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間通過(guò)耦合實(shí)現(xiàn)的滑擺方式的合頁(yè)運(yùn)動(dòng)。其中，由于車(chē)輪轉(zhuǎn)向顯然需要遠(yuǎn)大于微小前束的自由度范圍，因此，當(dāng)前懸架和后懸架中均包括上述實(shí)施例提供的懸架機(jī)構(gòu)時(shí)，車(chē)身連接部10和輪軸連接部20之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)在前懸架中的極限范圍需要大于車(chē)身連接部10和所述輪軸連接部20之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)在后懸架中的極限范圍。

對(duì)于這種極限范圍的差異，只需要調(diào)節(jié)第一耦合介質(zhì)51和第二耦合介質(zhì)52的特性即可實(shí)現(xiàn)，而無(wú)須調(diào)整懸架機(jī)構(gòu)的框架結(jié)構(gòu)?？梢?jiàn)，上述實(shí)施例提供的懸架機(jī)構(gòu)對(duì)于前懸架和后懸架具有通用性。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。