CN101817292A - 一种汽车前轮的车轮悬架装置 - Google Patents

Abstract

一种汽车前轮的车轮悬架装置，包括减震器(6)、转向拉杆(7)、车轮支架(8)和四个横拉杆(1，2，3，4)，所述转向拉杆(7)和四个横拉杆(1，2，3，4)分别与车轮支架(8)连接，其中横拉杆(1，2)设置在上平面内，横拉杆(3，4)设置在与之间隔一定距离的下平面内；所述横拉杆(1，2)的另一端分别与减震器支座(5)连接；所述横拉杆(1，2)比横拉杆(3，4)短。本发明的一种汽车前轮的车轮悬架装置，结构紧凑，对汽车的直线行驶性能有较好的体现，兼顾良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。

Description

一种汽车前轮的车轮悬架装置

技术领域

[0001 ] 本发明涉及一种用于汽车前轮的车轮悬架装置。

背景技术

[0002] 汽车前轮的车轮悬架装置已知有很多实施方式，一般由一根下控制臂和一根支柱 式减震器组成，下控制臂的外侧通过球铰和车轮支架相连接，下控制臂的内侧通过两个前 后衬套与副车架相连接，支柱式减震器上端和车身轮包螺栓连接，下端通过螺栓与车轮支 架相连接。

[0003] 这种已知的车轮悬架装置，支柱减震器需充当转向主销，除要承受车辆本身的重 量外，还要应对来自于路面的抖动和冲击；如果车辆在运动中，一侧的悬架受到惯性压缩， 那么车轮的外倾角变化将增大，悬架压缩加剧，这种形变难以得到控制。

发明内容

[0004] 因此，本发明的任务是改进传统的汽车前轮的车轮悬架装置，本发明的多连杆悬 架装置同时兼顾良好的乘坐舒适性和操纵稳定性。

[0005] 为了解决此问题，本发明提出一种汽车前轮的车轮悬架装置，其包括减震器、转向 拉杆、车轮支架和四个横拉杆（1，2，3，4)，转向拉杆和四个横拉杆（1，2，3，4)分别与车轮支 架连接，其中横拉杆（1，2)设置在上平面内，横拉杆（3，4)设置在与之间隔一定距离的下平 面内；横拉杆（1，2，）的另一端分别与减震器支座连接；横拉杆（1，2)比横拉杆（3，4)短。

[0006] 根据本发明，用于汽车前轮的车轮悬架装置，其横拉杆（1，2，3，4)与车轮支架分 别采用球铰连接，横拉杆（1，2，)分别采用橡胶衬套连接减震器支座，横拉杆（3，4)与副车 架摆臂支架分别采用橡胶衬套连接，转向拉杆与车轮支架采用球铰连接，减震器与横拉杆 (3)采用橡胶衬套连接；横拉杆（1，2，4)设计成弯杆，横拉杆（3)设计成直杆。横拉杆（1) 与横拉杆（2)在上平面的交点与横拉杆（3)与横拉杆（4)在下平面内交点的连线形成车轮 转动轴线即主销轴线。

[0007] 这种将横拉杆（1，2，4)设计成弯杆，横拉杆（3)设计成直杆，并且选择合适的上下 平面距离、及长短横拉杆的方案获得了以下结果：1)因为减震器下端通过橡胶衬套与横拉 杆（3)连接，将横拉杆（3)设计成直杆的方案，经过分析得出，在车轮收到纵向力或侧向力 时，有利于提高减震器运动的稳定性，进而提高整车操纵稳定性；2)利用多连杆控制车轮 的空间运动轨迹，能更好地控制车轮定位参数变化规律，从而得到更为满意的汽车顺从转 向特性；3)受到侧向力时主销后倾角具有自动回正能力；4)受到纵向力时，主销侧倾角具 有自动回复能力；5)在车轮上跳和回弹过程中，车轮轮距变化较小，有利于减小车轮磨损。

[0008] 根据本发明建议，横拉杆（1，2)长度使得其在车身侧的铰点沿汽车纵向位于汽车 车身轮包之外，横拉杆（1，2)内侧铰点通过衬套安装在减震器支座上，便于动力、动力悬 置、进排气、电器等系统的布置，保证车身设计空间。附图说明

[0009] 下面借助附图详细说明

[0010] 图1是本发明一种汽车前轮的车轮悬架装置的透视图；

[0011] 图2是图1所示悬架装置的横拉杆（1，2)的安装结构示意图；

[0012] 图3是本发明车轮悬架装置的压缩和弹起时的外倾角变化图；

[0013] 图4是本发明车轮悬架装置的压缩和弹起时的束角变化图；

[0014] 图5是本发明车轮悬架装置压缩和弹起时的轮距变化图；

[0015] 图6是本发明车轮悬架装置的车轮跳动与主销后倾角关系图；

[0016] 图7是本发明车轮悬架装置的车轮跳动与主销内倾角关系图。

具体实施方式

[0017] 图1中示出的本发明车轮悬架装置的一种具体实施形式，其包括减震器6、转向拉 杆7、车轮支架8和四个横拉杆1、2、3、4，转向拉杆7和四个横拉杆1、2、3、4分别与车轮支 架8连接，其中横拉杆1、2设置在上平面内，横拉杆3、4设置在与之间隔一定距离的下平面 内；横拉杆1、2的另一端分别与减震器支座5连接；横拉杆1、2比横拉杆3、4短。横拉杆1、 2、3、4与车轮支架8分别采用球铰连接，横拉杆1，2分别采用橡胶衬套连接减震器支座5， 横拉杆3，4与副车架摆臂支架分别采用橡胶衬套连接，转向拉杆7与车轮支架8采用球铰 连接，减震器6与横拉杆3采用橡胶衬套连接；横拉杆1、2、4设计成弯杆，下横拉杆3设计 成直杆。横拉杆1与横拉杆2在上平面的交点与横拉杆3与横拉杆4在下平面内交点的连 线即形成车轮转动轴线即主销轴线。

[0018] 图2描绘了减震器6、其中的弹簧9，以及其与横拉杆1、2的连接关系，横拉杆1、2 通过橡胶衬套与弹簧减震系统连接，其优点在于结构紧凑。

[0019] 外倾角的变化量与变化趋势对保持轮胎的侧向附着力、提高操纵稳定性具有重要 意义，这是因为对于独立悬架而言，当汽车转弯行驶时，车身侧倾后会造成车轮随车身一起 倾斜，导致外侧车轮（亦即轮荷大的一侧）相对地面的外倾角向正方向变化，引起同样侧偏 角下传递的侧向力能力降低，为补偿这种不利的影响，将车轮外倾角设计成当车轮悬架装 置上跳时降低，回跳时增加。为此设计了合适的横拉杆1、2、3、4和转向拉杆的长度及空间 布局，如图3所示，本发明的车轮悬架装置的外倾角曲线变化趋势合理。

[0020] 对于汽车前轮悬架装置，车轮上跳时的前束值多设计成零至弱负前束变化。设计 值取在零附近是为了控制直线行驶时，由路面的凸凹引起的前束变化，确保良好的直行稳 定性。另外，取弱负前束变化是为了使车辆获得弱的不足转向特性。为此设计了合适的横 拉杆1、2、3、4和转向拉杆的长度及空间布局，如图4所示，本发明的车轮悬架装置的束角曲 线变化趋势有利于不足转向特性。

[0021] 为了获得良好的行驶性能，希望车轮上跳、回跳时车轮轮距的变化尽量小。为此设 计了合适的横拉杆1、2、3、4长度及空间布局，其中横拉杆1、2短于横拉杆3、4，如图5所示， 本发明的车轮悬架装置的轮距变化非常小。

[0022] 主销后倾角应保证车轮具有合适的回正力矩，使车轮复位提高车辆直线行驶的稳 定性，后倾角在车轮上跳、回跳过程中不应出现大的变化，以免在载荷变化时出现回正力矩 过大或过小的现象，使操纵稳定形变差，另外要求后倾角具有随车轮上跳而增加的趋势，这样可以抵消制动点头时后倾角减小的趋势。为此设计了合适的横拉杆1、2、3、4的长度及空间布局，如图6所示，本发明的悬架装置主销后倾角曲线变化趋势合理。

[0023] 主销内倾角的主要作用在于是前轮自动回正和使前轮转向轻便，内倾角不宜过 大，否则在转向时，车轮绕主销转动过程中，轮胎与路面间将产生较大的滑动，增加了轮胎 与路面的摩擦阻力，这不仅仅使转向发沉，而且加速了轮胎磨损，为此设计了合适的横拉杆 1、2、3、4的长度及空间布局，如图7所示，本发明的悬架装置主销内倾角曲线变化趋势合 理。

[0024] 综上，本发明的一种汽车前轮的车轮悬架装置，结构紧凑，对汽车的直线行驶性能 有较好的体现。

[0025] 在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出 各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的 而非限制性的。

Claims (10)

1. 一种汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述悬架装置包括减震器(6)、转向拉杆(7)、车轮支架(8)和四个横拉杆(1，2，3，4)，所述转向拉杆(7)和四个横拉杆(1，2，3，4)分别与车轮支架(8)连接，其中横拉杆(1，2)设置在上平面内，横拉杆(3，4)设置在与之间隔一定距离的下平面内；所述横拉杆(1，2)的另一端分别与减震器支座(5)连接；所述横拉杆(1，2)比横拉杆(3，4)短。
2. 2.根据权利要求1所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆（1，2，3， 4)与车轮支架采用球铰连接。
3. 3.根据权利要求1所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆（1，2)与 减震器（5)支座采用橡胶衬套连接。
4. 4.根据权利要求1所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆（3，4)的 另一端分别与副车架摆臂支架采用橡胶衬套连接。
5. 5.根据权利要求1所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述转向拉杆（7)与 车轮支架的下部采用球铰连接。
6. 6.根据权利要求1、2或3所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆(1)设计成弯杆。
7. 7.根据权利要求1、2或3所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆(2)设计成弯杆。
8. 8.根据权利要求1、2或4所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆(3)设计成直杆。
9. 9.根据权利要求1、2或4所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆(4)上设计成弯杆。
10. 10.根据权利要求1、2或4所述的汽车前轮的车轮悬架装置，其特征在于，所述横拉杆 (3)与减震器（6)采用橡胶衬套连接。