CN101678730B - 车辆用悬架装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够获得车辆的操纵稳定性的悬架装置。在车宽方向上从车身外侧顺次将上臂(14)、减震单元(16)、稳定器(17)连接于转向节(13)。稳定器的反力形成外倾方向的力矩，在外倾方向上发生干涉。由此，与同相运动时的外倾变化相比，反相运动时的外倾变化变大，从而提高了车辆的转弯性能。

Description

车辆用悬架装置
技术领域
本发明涉及一种使车轮上下运动来缓和来自路面的输入并确保车辆的稳定性的车辆用悬架装置。
背景技术
作为车辆用悬架装置已知有双横臂式和多连杆式等悬架装置。
这种车辆用悬架装置通常根据用途对悬架施加设计变更而采用。
作为这样的车辆用悬架装置已知有在转向节侧支承减震单元(damperunit)、向下臂输入的稳定器或向上臂输入的稳定器的结构(例如，日本特开2006-143013号公报、日本特开2000-153705号公报、日本特开2006-182174号公报)。
图8示出在日本特开2006-143013号公报中公开的悬架装置。
悬架装置230将减震单元(减振器(shock absorber))231支承在转向节侧，并且在兼带支承的减震单元231上具有稳定器233的支点234。
图9示出在日本特开2000-153705号公报中公开的悬架装置。
悬架装置240将包括减震单元(减振器)241的支承构件242的下端部构成为两股的叉243，将叉243分别与下臂(下部连杆构件)244连结，并且使稳定器245的车轮246侧的端部通过两股的叉234之间并与下臂244连结。
图10示出在日本特开2006-182174号公报中公开的悬架装置。
悬架装置250具有将车轮251能够旋转地支承的转向节252、将转向节252的上部和车身能够摆动地连结的上臂253、将转向节252的下部和车身能够摆动地连结的下臂254、横跨在该下臂254的转向节252侧和车身的减震单元255、向上臂253输入的稳定器256。
例如，对于上臂使用A型臂且如图8所示的悬架装置那样将弹簧与减震器(damper)同轴的减震单元安装在转向节上的悬架形式来说，大多情况如图9所示的悬架装置那样将稳定器安装于下臂，或者如图10所示的悬架装置那样将稳定器安装于上臂。
在将稳定器安装于下臂时，为了避免上臂与减震单元等的干涉，则存在在下臂的转向节侧难以输入稳定器的情况。在此，在将从下臂的转向节到稳定器的输入点的距离与从稳定器的输入点到下臂的车身侧的距离之比设为杠杆比时，从下臂的转向节到稳定器的输入点的距离变长则会导致杠杆比恶化，存在不能充分发挥稳定器的作用的情况。即，不能确保良好的操纵稳定性。
另外，在将稳定器安装于上臂时，为了避免下臂与减震单元等的干涉，则存在不得不将输入点相对于车轴(车轮中心)向前后方向偏移的情况。当输入点相对于车轴向前后方向偏移时，产生使转向节自身旋转的模式并产生不需要的前束(toe)变化。即，不能确保良好的操纵稳定性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆用悬架装置，其通过在转向节侧支承减震单元且将稳定器向下臂或上臂输入的悬架形式，在转弯时能够同时实现高的前束(toe)刚性和理想的外倾角变化，并能够确保良好的操纵稳定性。
根据本发明的一方面，提供一种车辆用悬架装置，其具备：安装车轮的转向节；夹在该转向节和车身之间且将转向节能够摆动地支承的上臂及下臂；前端安装于转向节从而支承在车身上，并使车身稳定的稳定器；夹在车身与转向节之间并缓和车身的冲击的减震单元，在车宽方向上从车身外侧顺次将所述上臂、所述减震单元、所述稳定器连接于所述转向节。
这样，通过在车宽方向上从车身外侧顺次将上臂、减震单元、稳定器连接于转向节，由此将稳定器的反力积极地作为外倾方向上的力矩使用，使外倾方向上发生干涉。由此，与同相运动时的外倾变化相比，能够使反相运动时的外倾变化变大。其结果是，能够提高转弯时的操纵稳定性(等价CP)，提高转弯性能。在此，所谓“等价CP”是指将在轮胎的接地面上对轮胎上产生的横向的力的影响等价转化为侧抗刚度(CP)。
优选所述上臂、所述减震单元以及所述稳定器在车身高度方向的大致同一高度上且在所述车轮的车轴附近与所述转向节连接。因此，能够抑制由减震单元的反力及稳定器的反力所引起的转向节的绕车轴的转动，并且能够抑制车轮的前束(toe)变化。另外，通过将减震单元及稳定器的输入点相对于假想转向主销轴接近设置，能够使绕假想转向主销轴的由减震单元的反力及稳定器的反力所引起的施加在转向节上的力矩变小。由此，能够抑制车轮的前束(toe)变化。通过以上结构，在转弯时能够同时实现高的前束(toe)刚性和理想的外倾角变化，并能够确保良好的操纵稳定性。
优选所述上臂由配置在比所述车轮中心靠上方的位置上的呈A字形状的一根臂构成，所述下臂由配置在比所述车轮中心靠下方的位置上的呈I型形状的三根臂构成。因此，能够形成通常的多连杆式悬架的臂结构。其结果是，能够扩大车辆用悬架装置的设计自由度。
附图说明
图1是从车辆后方侧观察到的本发明的车辆用悬架装置的立体图。
图2是图1中示出的悬架装置的侧视图。
图3是图1中示出的悬架装置的俯视图。
图4是图1中示出的悬架装置，是从车辆前方侧观察到的图。
图5是俯视表示图1中示出的悬架装置的转向节的支承/连结位置的示意图。
图6是侧视表示图1中示出的悬架装置的转向节的支承/连结位置的示意图。
图7是从车辆前方表示图1中示出的车辆用悬架装置的转向节的支承/连结位置的示意图。
图8是示出现有的第一悬架装置的简要图。
图9是示出现有的第二悬架装置的简要图。
图10是示出现有的第三悬架装置的简要图。
具体实施方式
如图1～图4所示，车辆用悬架装置10是右侧的后轮(车轮)12的后悬架，其包括将车轮12旋转自如地安装的转向节13、从车身内侧向车身宽度外方延伸且支承转向节13的上部的上臂14、从车身内侧向车身宽度外方延伸且支承转向节13的下部的下臂群15、横跨在车身和转向节13的上部且缓冲从车轮12输入的冲击的减震单元(减振器)16、横跨在车身和转向节13的上部且实现车身稳定的稳定器17。
车轮12包括安装在转向节13上的轮(未图示)和安装在轮上的轮胎19。
上臂14是呈大致A型的臂，其具有：形成在大致A型的下端且能够摆动地与车身连接的前后橡胶衬套接头21、21；形成在大致A型的顶点且将转向节13的上部能够摆动地支承的橡胶衬套接头22；形成在大致A型的中空部分且使贯通减震单元16贯通的开口部23。
前后橡胶衬套接头21、21分别通过螺栓24、24安装在车身上。
下臂群15包括：第一下臂(横向推力杆)27，其从车身向车身宽度外方延伸，且在转向节13的前端支承车轴(车轮12的中心)26的高度位置；第二下臂(横向推力杆)28，其从车身向车身宽度外方延伸，且在转向节13的中心附近支承车轴26的下方位置；第三下臂(横向推力杆)29，其从车身向车身宽度外方延伸，且在转向节13的后端支承车轴的下方位置。
第一～第三下臂27～29是通过焊接接合的大致I型的臂，从车身前侧向后方顺次配置第一下臂27、第二下臂28、第三下臂29。另外，第一～第三下臂27～29沿左右方向(车宽方向)延伸。
第一下臂(臂)27包括：I型的臂部(杆)31；车身侧环状部33，其焊接在该臂部31的一端且经由第一橡胶衬套(橡胶衬套接头)32支承在车身侧；转向节侧环状部35，其焊接在臂部31的另一端且经由第二橡胶衬套(橡胶衬套接头)34安装在转向节13侧。
即，第一下臂27在臂部31的一端具有焊接结构部36，并且在臂部31的另一端具有焊接结构部37。进而，第一下臂27与转向节13的前侧连接。
第一橡胶衬套32通过螺栓38安装在车身上，第二橡胶衬套34通过螺栓39安装在转向节13上。
第一、第二橡胶衬套32、34是如下所述的构件，即，从臂部31的轴向观察时第一、第二橡胶衬套32、34的中心线彼此具有规定的倾角。优选将中心线彼此的倾角设定为5～20°。
第二下臂28包括：杆41；车身侧环状部43，其焊接在该杆41的一端且经由橡胶衬套接头42支承在车身侧；转向节侧接头部45，其焊接在杆41的另一端且经由橡胶衬套接头44安装在转向节13侧。
即，第二下臂28在杆41的一端具有焊接结构部46，并且在杆41的另一端具有焊接结构部47。
橡胶衬套接头42通过螺栓48安装在车身上，转向节侧接头部45通过螺栓49安装在转向节13上。
第三下臂29包括：杆51；车身侧环状部53，其焊接在该杆51的一端且经由橡胶衬套接头52支承在车身上；转向节侧接头部55，其焊接在杆51的另一端且经由橡胶衬套接头54安装在转向节13上。
即，第三下臂29在杆51的一端具有焊接结构部56，并且在杆51的另一端具有焊接结构部57。
橡胶衬套接头52通过螺栓58安装在车身上，转向节侧接头部55通过螺栓59安装在转向节13上。
如图4所示，第一～第三下臂27～29的转向节13侧的焊接结构部37、47、57位于收纳在轮胎19内的位置。
减震单元16包括吸收从轮胎19输入的冲击(缓和对车身的冲击)的螺旋弹簧61和横跨在车身和转向节13之间且缓和螺旋弹簧61的运动的减震器62。螺旋弹簧61配置在减震器62的外周且与减震器62同轴配置。
转向节13具有安装轮(未图示)的轮安装部71、形成在车轴26的上部且由上臂14支承的上臂支承部72、形成在车轴26的前方且由第一下臂27支承的第一下臂支承部73、形成在车轴26的下方且由第二下臂28支承的第二下臂支承部74、形成在车轴26的后方下部且由第三下臂29支承的第三下臂支承部75、形成在车轴26的上方且连结减震单元16的减震单元连结部76、形成在车轴26的上部后方且连结稳定器17的稳定器连结部77。
轮安装部71具有用于将轮螺纹固定的多个螺栓79。
如图4所示，在车宽方向上从车身外侧顺次设置有上臂支承部72、减震单元连结部76、稳定器连结部77。即，在车身方向上从车身外侧顺次将上臂14、减震单元16、稳定器17连接于转向节13。
进而，如图4所示，将上臂支承部72、减震单元连结部76、稳定器连结部77设置在车轴26的附近。即，从侧面观察时上臂14、减震单元16及稳定器17在车身高度方向的大致同一高度上且在车轮12的车轴26附近与转向节13连接。
稳定器17是夹在左右侧的后轮12(左侧的后轮未图示)之间的构件，例如，在左右侧的后轮12上下同相运动时，稳定器17不作为弹簧发挥作用，但是在左右侧的后轮12反相运动时(例如，在转弯等时车身发生横摆)中央附近的棒发生扭转，该扭曲刚度形成阻力并抑制将要向上方跳动的车轮的运动，其结果是，控制车身的倾斜，并实现车身稳定性的提高。
如图5及图7所示，在车宽方向上从车身外侧顺次将上臂支承部72、减震单元连结部76、稳定器连结部77设置在转向节13上。即，在车宽方向上从车身外侧顺次将上臂14、减震单元16、稳定器17连接于转向节13。
即，本实施例的悬架装置10包括安装车轮12的转向节13、将转向节13摆动自如地支持的上臂14及下臂27～29、使车身稳定的稳定器17、缓和车身的冲击的减震单元16。减震单元16形成减震器62和弹簧61同轴配置的结构。
在车宽方向上从车身外侧顺次将上臂14、减震单元16、稳定器17连接于转向节13，由此，将稳定器17的反力积极地作为外倾方向上的力矩使用，使外倾方向上发生干涉。由此，与同相运动时的外倾变化相比，能够使反相运动时的外倾变化变大。其结果是，能够提高转弯时的操纵稳定性，提高转弯性能。
进而，如图6所示，将上臂支承部72、减震单元连结部76、稳定器连结部77设置在车轴26的附近。即，从侧面观察时，上臂14、减震单元16及稳定器17在车身高度方向的大致同一高度上且在车轮12的车轴26附近与转向节13连接。
即，在本实施例的悬架装置10中，从侧面观察时，上臂14、减震单元16及稳定器17在车身高度方向的大致同一高度上且在车轮12的车轴26附近与转向节13连接，由此，能够抑制由减震单元16的反力及稳定器17的反力所引起的转向节13的绕车轴26的转动，并且能够抑制车轮12的前束(toe)变化。
通过将减震单元16及稳定器17的输入点相对于假想转向主销轴C3接近设置，能够使绕假想转向主销轴C3的由减震单元16的反力及稳定器17的反力所引起的施加在转向节13上的力矩变小。由此，能够抑制车轮12的前束(toe)变化。
通过以上结构，在车辆转弯时能够同时实现高的前束(toe)刚性和理想的外倾角变化，并能够确保良好的操纵稳定性。
本实施例的悬架装置10中，上臂14由配置在比车轮12的中心靠上方的位置上的呈A型形状的一根臂构成，下臂27～29由配置在比车轮12的中心靠下方的位置上的呈I型形状的三根臂构成，由此能够形成通常的多连杆式悬架的臂结构。其结果是，能够扩大悬架装置10的设计自由度。
如图4所示，本发明的悬架装置10是右侧的后轮12的悬架，但并不局限于此，也可以是左侧的后轮或前轮的悬架。
产业上的可利用性
本发明的车辆用悬架装置适合用于轿车或客货两用车等乘用车。

Claims (3)

1.一种车辆用悬架装置，其具备：
安装车轮的转向节；
夹在该转向节和车身之间且将转向节摆动自如地支承的上臂(14)及下臂；
前端安装于转向节而支承在车身上并使车身稳定的稳定器；
夹在车身与转向节之间并缓和车身的冲击的减震单元，
在车宽方向上从车身外侧顺次将所述上臂、所述减震单元、所述稳定器连接于所述转向节，
转向节(13)具有形成在车轮(12)的车轴(26)的上方且连结减震单元(16)的减震单元连结部(76)、形成在车轮(12)的车轴(26)的上部后方且连结稳定器(17)的稳定器连结部(77)，
减震单元连结部(76)的反力作用点和稳定器连结部(77)的反力作用点沿着车辆的纵向配置在假想转向主销轴(C3)的两侧。
2.根据权利要求1所述的车辆用悬架装置，其中，
所述上臂、所述减震单元以及所述稳定器在车身高度方向的大致同一高度上且在所述车轮的车轴附近与所述转向节连接。
3.根据权利要求1所述的车辆用悬架装置，其中，
所述上臂由配置在比所述车轮中心靠上方的位置上的呈A字形状的一根臂构成，所述下臂由配置在比所述车轮中心靠下方的位置上的呈I型形状的三根臂构成。
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