CN103009951A - 一种多连杆悬架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多连杆悬架结构，属于汽车悬架领域。所述悬架结构包括：下后控制臂、限位杆总成，上控制臂安装支架、下后拖曳臂安装支架、副车架、下前控制臂安装支架、拖曳臂安装支架、减振器安装板、减振器总成、弹簧总成、上控制臂、下前控制臂、转向节、拖曳臂、球铰总成、衬套总成；所述上控制臂和所述下前控制臂之间通过所述球铰总成、所述衬套总成联接所述限位杆总成,所述限位杆总成用以减少车轮受载跳到极限位置时所述减振器总成内限位块承受的载荷。使多连杆悬架消除了减振器安装处的大载荷冲击，避免了减振器安装在车身点位钣金开裂的问题；同时减小了车轮上跳时垂向载荷对车身的冲击，改善乘坐的舒适性。

Description

一种多连杆悬架结构
技术领域
本发明涉及汽车悬架领域，特别涉及一种多连杆悬架结构。
背景技术
多连杆悬架是指由三根或三根以上连杆拉杆构成的悬挂结构，通过各种连杆配置把车轮与车身相连的一套悬挂机构，以提供多个方向的控制力，使车轮具有更加可靠的行驶轨迹。
多连杆悬架包括弹性元件，减振器和传力装置等三部分，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。其中减振器是为了加速衰减车身的振动，它是悬架机构中最精密和复杂的机械件。
由于舒适性是轿车最重要的使用性能之一，而舒适性与车身的固有振动特性有关，而车身的固有振动特性又与悬架的特性相关。所以，汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架做为车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间作联接的传力机件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。
目前，汽车中采用较为广泛的悬架系统有麦弗逊悬架、双横臂悬架、扭转梁悬架、拖曳臂悬架、钢板弹簧悬架和多连杆悬架等。通常，前悬架系统多采用麦弗逊悬架和双横臂悬架。后悬架系统多采用扭转梁悬架和多连杆悬架。多连杆悬架操控性能好，舒适性高而越来越多的被高端汽车所采用。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
由于多连杆悬架与车轴形成一体，弹簧下方质量大，所以颠簸路面对车身产生的冲击能量比较大，平顺性差；从而使轮胎以车身为参照物的话，将会上下跳动，影响乘坐的舒适性。
由于后轮悬架系统性能与车身重量有关，而且高端车通常整车轴距较大，质量较重，现有技术将后悬架减振器安装在车身上，很容易导致减振器安装在车身上的点位强度不足而被撕裂。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种多连杆悬架结构。通过设置限位杆总成结构，在保证汽车良好的操控性和舒适性的同时，解决了减振器安装点位车身钣金容易开裂的问题。所述技术方案如下：
一种多连杆悬架结构，所述悬架结构包括：下后控制臂、限位杆总成，上控制臂安装支架、下后拖曳臂安装支架、副车架、下前控制臂安装支架、拖曳臂安装支架、减振器安装板、减振器总成、弹簧总成、上控制臂、下前控制臂、转向节、拖曳臂、球铰总成、衬套总成；所述上控制臂和所述下前控制臂之间通过所述球铰总成、所述衬套总成联接所述限位杆总成,所述限位杆总成用以减少车轮受载跳到极限位置时所述减振器总成内限位块承受的载荷。
具体地，所述限位杆总成包括：上限位杆、下限位杆，所述上限位杆和所述下限位杆一端通过所述球铰总成联接在一起，另一端分别安装有所述衬套总成，并分别固定于所述上控制臂和所述下前控制臂预先设计好的安装位置上。
具体地，所述悬架结构的下前控制臂安装支架、所述下后拖曳臂安装支架和所述上控制臂安装支架分别焊接在所述副车架上设计好的位置，所述下后控制臂、所述下前控制臂、所述上控制臂和所述拖曳臂的一端与所述转向节上预设的安装点位相联接；所述下后控制臂的另一端与所述下后拖曳臂安装支架相联接；所述下前控制臂的另一端与所述下前控制臂安装支架相联接，所述上控制臂的另一端与所述上控制臂安装支架相联接；所述拖曳臂的另一端与所述拖曳臂安装支架相联接。
具体地，所述拖曳臂安装支架上预设有安装点位，用以联接到车身纵梁上的安装位置；所述下后控制臂上设置有弹簧安装座，用以安装所述弹簧总成的一端并固定，所述弹簧总成的另一端安装并固定到车身纵梁上设置的弹簧安装座内。
具体地，所述减振器总成内包含有缓冲限位块，所述减振器总成下端固联到所述转向节的预设位置上，所述减振器总成上端通过所述减振器安装板固联到车身上或车身轮罩顶部。
进一步地，所述上控制臂上的上限位杆的安装点到所述上控制臂安装支架硬点处的距离与所述下前控制臂上的下限位杆的安装点到所述下前控制臂安装支架硬点的距离不等，即所述上限位杆和所述下限位杆外端点的连线不平行于所述上控制臂和所述下前控制臂安装支架处硬点的连线，所述上限位杆和所述下限位杆联接的总长度大于安装后另外两外端点的连线的长度。
进一步地，所述上限位杆和所述下限位杆之间形成有夹角，角度为25-30度。
进一步地，所述球铰总成至少包括球头、防尘套，所述球头设置在所述防尘套内，所述上限位杆和所述下限位杆分别固联在所述上、下防尘套上，所述上、下限位杆沿所述球头转动角度。
进一步地，所述衬套总成至少包括外套管、内套管、橡胶块，所述外套管与所述内套管之间设置有所述橡胶块，所述外套管固联在所述上控制臂和所述下前控制臂上，所述上限位杆和所述下限位杆的外端设置在所述内套管内。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明实施例新型多连杆悬架结构在保证现有多连杆悬架优点的同时，通过设置的限位杆总成结构，减少车轮受载跳到极限位置时减振器内限位块承受的载荷，使多连杆悬架消除了减振器安装处的大载荷冲击，避免了减振器安装在车身点位钣金开裂的问题；同时减小了车轮上跳时垂向载荷对车身的冲击，改善乘坐的舒适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
图1是本发明实施例提供的一种多连杆悬架结构示意图；
图2是本发明实施例提供的多连杆悬架的限位杆总成结构示意图；
图3是本发明实施例提供的多连杆悬架的球铰总成结构示意图；
图4是本发明实施例提供的多连杆悬架的衬套总成结构示意图的剖视图；
图5是本发明实施例提供的多连杆悬架的衬套总成结构示意图的右视图。
图中各符号表示含义如下：
1下后控制臂；
2限位杆总成；2.1上限位杆；2.2下限位杆；
3上控制臂安装支架；4下后拖曳臂安装支架；5副车架；6下前控制臂安装支架；7拖曳臂安装支架；8减振器安装板；9减振器总成；10弹簧总成；11上控制臂；12下前控制臂；13转向节；14拖曳臂；
15球铰总成；15.1球头；15.2防尘套；
16衬套总成；16.1外套管；16.2内套管；16.3橡胶块；
a下限位杆长度；
b上限位杆长度；
c上限位杆和下限位杆外端点的连线长度；
d上控制臂和下前控制臂后部安装支架处硬点的连线；
e上控制臂和下前控制臂前部安装支架处硬点的连线；
β上限位杆和下限位杆之间的夹角。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供了一种多连杆悬架结构，该新型悬架消除了减振器安装处的大载荷冲击，减小了车轮上跳时垂向载荷对车身的冲击，改善了乘坐的舒适性。所述新型悬架结构主要包括：下后控制臂1、限位杆总成2，上控制臂安装支架3、下后拖曳臂安装支架4、副车架5、下前控制臂安装支架6、拖曳臂安装支架7、减振器安装板8、减振器总成9、弹簧总成10、上控制臂11、下前控制臂12、转向节13、拖曳臂14、球铰总成15、衬套总成16等零部件。
具体地，作为优选，所述新型悬架结构的下前控制臂安装支架6、下后拖曳臂安装支架4和上控制臂安装支架3分别焊接在副车架5上设计好的位置，所述各支架焊接过程中，保证被联接部件的硬点位置准确，以便用于安装相应的零部件；所述下后控制臂1、下前控制臂12、上控制臂11和拖曳臂14的一端与所述转向节13上预设的安装点位相联接；所述下后控制臂1的另一端与所述下后拖曳臂安装支架4相联接；所述下前控制臂12的另一端与所述下前控制臂安装支架6相联接，所述上控制臂11的另一端与所述上控制臂安装支架3相联接；所述拖曳臂14的另一端与所述拖曳臂安装支架7相联接；所述上控制臂11和下前控制臂12之间通过球铰总成15、衬套总成16联接限位杆总成2。
在所述拖曳臂安装支架7上预设有安装点位，用于联接到车身纵梁上的安装位置；所述下后控制臂1上设置有弹簧安装座，用于安装弹簧总成10的一端并固定，所述弹簧总成10的另一端安装并固定到车身纵梁上设置的弹簧安装座内。
为衰减振动，改善汽车行驶平顺性，在悬架中与弹性元件并联安装有减振器，所述减振器总成9内包含有缓冲限位块，用于防止车轮垂向跳动位移过大和车轮轮罩相碰撞；所述减振器总成9下端固联到所述转向节13的预设位置上，所述减振器总成9上端通过减振器安装板8固联到车身上；车轮上跳到设计的极限位置时，限位块被压死，将承担除弹簧分担之外的所有垂向载荷。为了保证减振器总成9的行程，所述减振器安装板8的安装位置通常设计在车身轮罩顶部，此处的轮罩钣金薄弱，很容易导致疲劳开裂。
参见图2所示，具体地，作为优选，为了避免开裂，减少车轮受载跳到极限位置时限位块承受的载荷是最有效的办法。本发明实施例创造性地设计了限位杆总成2，所述限位杆总成2由上限位杆2.1和下限位杆2.2组成，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2一端通过球铰总成15联接在一起，另一端分别安装有衬套总成16，并分别固定于所述上控制臂11和所述下前控制臂12预先设计好的安装位置上，而且所述上控制臂11上的上限位杆2.1的安装点到所述上控制臂安装支架3硬点处的距离与下前控制臂12上的下限位杆2.2的安装点到下前控制臂安装支架6硬点的距离不等，即所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2外端点的连线c不平行于所述上控制臂11和所述下前控制臂12安装支架处硬点的连线d和e，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2联接的总长度a+b大于安装后另外两外端点的连线c的长度。
同时参见图3所示，具体地，所述球铰总成15为现有通用结构，可外购成品，至少包括球头15.1、防尘套15.2等;所述球头15.1设置在防尘套15.2内，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2分别焊接在上、下防尘套15.2上，使上、下限位杆可沿球头15.1转动角度。
同时参见图4、图5所示，具体地，所述衬套总成16为现有通用结构，可外购成品，至少包括外套管16.1、内套管16.2、橡胶块16.3等;所述外套管16.1与内套管16.2之间设置有橡胶块16.3，所述外套管16.1焊接在所述上控制臂11和所述下前控制臂12上，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2的外端设置在所述内套管16.2内。
所述限位杆总成2安装之后，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2之间形成一定夹角β，角度范围在25度到30度之间，在车轮跳动过程中，夹角β逐渐变小，球铰中心逐渐运转到所述上、下限位杆2.1、2.2衬套中心的连线处。当车轮继续上跳，所述限位杆总成2开始起作用，对车轮上跳起约束作用，可以根据不同的车轮上跳极限确定所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2的总长度或夹角的大小。在所述上控制臂11和所述下前控制臂12上分别设计有与所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2相配合的安装位置点。
所述限位杆总成2的工作原理是：在车轮上跳的过程时，所述上限位杆2.1在上控制臂11上安装点和所述下限位杆2.2在下前控制臂12上安装点的距离会逐渐变大，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2会在球铰处发生相对旋转，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2两端点的距离也会变大，车轮跳到一定高度以后，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2的两端点和球铰中心点会在一条直线上，这时如果车轮继续上跳，所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2在球铰处不在发生相对旋转，两短点的距离也不会在发生变化，所述两限位杆将承受一定的拉力，阻止上控制臂11和下前控制臂12之间的距离发生变化，进而限制了车轮的继续上跳。
进一步地，由于所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2的两端点采用衬套安装，当球铰中心和所述上限位杆2.1和所述下限位杆2.2的两端点构成一条直线后，两端点的距离会继续增大，直到衬套被卡死；通过这样的限位杆总成2结构，可有效的保证车轮上跳过程中，上、下限位杆2.1、2.2的拉力逐渐加大而不产生类似于上跳击穿的顿挫感。
而且，当上、下限位杆2.1、2.2的衬套压死时，车轮达到设计的最大上跳极限，为了改善舒适性，保留减振器总成9内限位块结构，只是将限位块刚度调低，当车轮跳到极限位置时，减振器总成9内的限位块传递给减振器安装板8的载荷就降低了，避免了减振器安装处车身的钣金开裂。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多连杆悬架结构，其特征在于，所述悬架结构包括：下后控制臂(1)、限位杆总成(2)，上控制臂安装支架(3)、下后拖曳臂安装支架(4)、副车架(5)、下前控制臂安装支架(6)、拖曳臂安装支架(7)、减振器安装板(8)、减振器总成(9)、弹簧总成(10)、上控制臂(11)、下前控制臂(12)、转向节(13)、拖曳臂(14)、球铰总成(15)、衬套总成(16)；所述上控制臂(11)和所述下前控制臂(12)之间通过所述球铰总成(15)、所述衬套总成(16)联接所述限位杆总成(2),所述限位杆总成(2)用以减少车轮受载跳到极限位置时所述减振器总成(9)内限位块承受的载荷。
2.根据权利要求1所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述限位杆总成(2)包括：上限位杆(2.1)、下限位杆(2.2)，所述上限位杆(2.1)和所述下限位杆(2.2)一端通过所述球铰总成(15)联接在一起，另一端分别安装有所述衬套总成(16)，并分别固定于所述上控制臂(11)和所述下前控制臂(12)预先设计好的安装位置上。
3.根据权利要求1所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述悬架结构的下前控制臂安装支架(6)、所述下后拖曳臂安装支架(4)和所述上控制臂安装支架(3)分别焊接在所述副车架(5)上设计好的位置，所述下后控制臂(1)、所述下前控制臂(12)、所述上控制臂(11)和所述拖曳臂(14)的一端与所述转向节(13)上预设的安装点位相联接；所述下后控制臂(1)的另一端与所述下后拖曳臂安装支架(4)相联接；所述下前控制臂(12)的另一端与所述下前控制臂安装支架(6)相联接，所述上控制臂(11)的另一端与所述上控制臂安装支架(3)相联接；所述拖曳臂(14)的另一端与所述拖曳臂安装支架(7)相联接。
4.根据权利要求1所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述拖曳臂安装支架(7)上预设有安装点位，用以联接到车身纵梁上的安装位置；所述下后控制臂(1)上设置有弹簧安装座，用以安装所述弹簧总成(10)的一端并固定，所述弹簧总成(10)的另一端安装并固定到车身纵梁上设置的弹簧安装座内。
5.根据权利要求1所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述减振器总成(9)内包含有缓冲限位块，所述减振器总成(9)下端固联到所述转向节(13)的预设位置上，所述减振器总成(9)上端通过所述减振器安装板(8)固联到车身上或车身轮罩顶部。
6.根据权利要求2或3所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述上控制臂(11)上的上限位杆(2.1)的安装点到所述上控制臂安装支架(3)硬点处的距离与所述下前控制臂(12)上的下限位杆(2.2)的安装点到所述下前控制臂安装支架(6)硬点的距离不等，即所述上限位杆(2.1)和所述下限位杆(2.2)外端点的连线(c)不平行于所述上控制臂(11)和所述下前控制臂(12)安装支架处硬点的连线(d)和(e)，所述上限位杆(2.1)和所述下限位杆(2.2)联接的总长度(a)+(b)大于安装后另外两外端点的连线(c)的长度。
7.根据权利要求2所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述上限位杆(2.1)和所述下限位杆(2.2)之间形成有夹角(β)，角度为25-30度。
8.根据权利要求2所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述球铰总成(15)至少包括球头(15.1)、防尘套(15.2)，所述球头(15.1)设置在所述防尘套(15.2)内，所述上限位杆(2.1)和所述下限位杆(2.2)分别固联在所述上、下防尘套(15.2)上，所述上、下限位杆沿所述球头(15.1)转动角度。
9.根据权利要求2所述的多连杆悬架结构，其特征在于，所述衬套总成(16)至少包括外套管(16.1)、内套管(16.2)、橡胶块(16.3)，所述外套管(16.1)与所述内套管(16.2)之间设置有所述橡胶块(16.3)，所述外套管(16.1)固联在所述上控制臂(11)和所述下前控制臂(12)上，所述上限位杆(2.1)和所述下限位杆(2.2)的外端设置在所述内套管(16.2)内。
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