CN103465743A - 麦弗逊悬架控制臂及包括其的悬架和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种麦弗逊悬架控制臂及包括其的悬架和汽车。这种麦弗逊悬架控制臂包括控制臂主体以及通过限位元件与所述控制臂主体装配在一起的球头支架，所述球头支架具有与所述麦弗逊悬架的减震器一起构成主销轴线的球头中心，所述控制臂主体与所述球头支架是分体式的，所述限位元件为所述球头支架在所述控制臂主体上提供了至少两个装配位置，并且所述球头中心的位置随着所述球头支架在所述控制臂主体上的装配位置的变化而变化。通过如上设置，借助于调整麦弗逊悬架控制臂上球头支架与控制臂主体之间的相对位置能够改变球头中心的位置能够有效地调整方向盘力感及车轮自动回正的性能。本发明还有效地解决了麦弗逊悬架主销后倾角不可调整的缺点。

Description

麦弗逊悬架控制臂及包括其的悬架和汽车

技术领域

 本发明涉及汽车底盘悬架系统；更具体地说，本发明涉及一种麦弗逊悬架控制臂。进一步地，本发明还涉及包括前述麦弗逊悬架控制臂的悬架和汽车。

背景技术

众所周知，汽车的行驶操控性和舒适性与底盘结构中的悬架系统息息相关例如，悬架形式包括麦弗逊式悬架、双横臂悬架、多连杆悬架等。同时，悬架系统结构的简单与复杂也直接决定着汽车制造成本的高低。

目前绝大多数的轿车前悬架都采用了麦弗逊式独立悬架（如图1中所示）。从图1中可以看出，麦弗逊式悬架主要由控制臂1、弹簧减震器总成2、转向节3以及横向稳定杆4等组成。麦弗逊悬架具有结构简单、价格便宜、占用空间小以及性能优良等突出优点。也正是由于上述优点，麦弗逊式前独立悬架得到了广泛的应用。

麦弗逊式悬架也具有自身的缺点，例如麦弗逊式前独立悬架车辆具有固定的主销后倾角。主销后倾角与方向盘上的力感直接相关，即，大的后倾角对应大的方向盘力感而小的后倾角则对应小的方向盘力感；同时，主销后倾角的大小也直接影响汽车直线行驶时的稳定性和在转向后使前轮自动回正，即影响路感。因此，这种提供了固定的主销后倾角的麦弗逊式前独立悬架不能方便于驾驶人员根据自身驾驶需要通过调整主销后倾角还改善方向盘力感及车轮自动回正情况，难以平衡驾驶者对驾驶的不同需求。

在现有技术中为了实现可调的主销后倾所采用的方法通常是采用其它形式的悬架形式而不采用麦弗逊式，然而这些其它悬架形式的采用又带来了结构复杂、成本较高、占用空间大等问题。

因而，本领域亟需一种能够克服前述问题的解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种麦弗逊悬架控制臂，其实现了可调整的方向盘力感及车前轮的回正情况，能够改善车辆操控时的安全性能。

另外，本发明要解决的技术问题还在于提供了一种包括前述控制臂的麦弗逊式前悬架和汽车。

本发明通过以下方面解决上述技术问题：

根据本发明的第一方面提供了一种麦弗逊悬架控制臂，所述控制臂包括：

控制臂主体；以及

通过限位元件与所述控制臂主体装配在一起的球头支架，所述球头支架具有与所述麦弗逊悬架的减震器一起构成主销轴线的球头中心，

所述控制臂主体与所述球头支架是分体式的，所述限位元件为所述球头支架在所述控制臂主体上提供了至少两个装配位置，并且所述球头中心的位置随着所述球头支架在所述控制臂主体上的装配位置的变化而变化。

可选地，在如前所述的控制臂中，所述限位元件通过如下实现：

所述球头支架上的第一孔组；

所述控制臂主体上的至少两组第二孔组，所述至少两组第二孔组的布局分别与所述第一孔组的布局相对应；以及

用于穿过所述第一孔组及其中一组第二孔组以固定所述控制臂主体与所述球头支架的相对位置的螺栓螺母。

可选地，在如前所述的控制臂中，所述限位元件通过如下实现：

设置在所述球头支架上的螺栓组；

所述控制臂主体上的至少两组孔组，所述至少两组孔组的布局分别与所述螺栓组的布局相对应；以及

配合在所述螺栓组上以固定所述控制臂主体与所述球头支架的相对位置的螺母。

可选地，在如前所述的控制臂中，在所述控制臂主体上的至少两组孔组中，彼此相邻的两组孔组之间共享至少两个孔。

可选地，在如前所述的控制臂中，所述控制臂主体上的至少两组孔组中，所述孔组之间共享至少一个孔。

根据本发明的第二方面提供了一种麦弗逊悬架，所述麦弗逊悬架的控制臂为如前述第一方面中任一项所述的控制臂。

根据本发明的第三方面提供了一种汽车，所述汽车的前悬架为如前述第二方面中所述的麦弗逊悬架。

通过如上设置，在相应的汽车中，借助于调整麦弗逊悬架控制臂上球头支架与控制臂主体之间的相对位置能够改变球头中心的位置，以达到调整主销轴线位置、改变主销后倾角的目的，能够有效地调整方向盘力感及车轮自动回正的性能、改善驾驶的安全性能。

本发明还有效地解决了麦弗逊悬架主销后倾角不可调整的缺点。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于示例的目的，而并非意在限制本发明的保护范围。图中：

图1是现有技术中的麦弗逊悬架的示意图；

图2是根据本发明的一个实施方式的麦弗逊悬架控制臂的示意图；

图3是根据本发明的上述实施方式的麦弗逊悬架控制臂的控制臂主体的示意图；

图4是根据本发明的上述实施方式的麦弗逊悬架控制臂的球头支架的示意图；以及

图5是设置有根据本发明的上述实施方式的麦弗逊悬架控制臂的麦弗逊悬架的示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本发明的具体实施方式。应当了解的是，如下的描述仅是说明性、示例性的。

图2是根据本发明的上述实施方式的麦弗逊悬架控制臂（总成）的示意图。如图所示，这种麦弗逊悬架控制臂1包括分体式的控制臂主体11与球头支架14，球头支架14通过限位元件（例如孔组和螺栓等）与控制臂主体11装配在一起。该限位元件为球头支架14在控制臂主体11上提供了两个装配位置，球头中心O₁（O₂）的位置随着球头支架14在控制臂主体11上的装配位置的变化而变化。在图2中用虚线示出了球头支架14的变化位置。可以了解，在更优选的实施方式中，通过在控制臂主体11上或者在球头支架14设置适当的限位元件（例如更多组孔组，或者每组中更多的孔），即可以实现更多的变化位置。

与现有技术的麦弗逊悬架相应，本实施方式中的控制臂1的球头支架14上的球头中心O₁（O₂）也连接至转向系统中的转向节3（见图1），其前车架衬套12以及后车架衬套13也分别连接至车架（未图示）。球头中心O₁（O₂）与麦弗逊悬架的减震器总成2一起构成主销轴线，即为车轮转向时的旋转轴线。由于本实施方式中的球头中心O的位置是可以随着球头支架14在控制臂主体11上的装配位置的变化而进行调整的，所以，主销轴线也是能够调整的、实现了可调的车轮转向轴线。

从图2中可以看出，在本实施方式中前述的限位元件通过孔组及螺栓螺母来实现。图3是根据本发明的一个实施方式的麦弗逊悬架控制臂的控制臂主体的示意图；图4是根据本发明的上述实施方式的麦弗逊悬架控制臂的球头支架的示意图，从而，图3和图4中更详细地示出了这些限位元件的细节。

从图3、4中可以看出，球头支架14上设置有第一孔组I、II及III，控制臂主体11上设置有至少两组第二孔组A₁、B₁、C₁以及A₂、B₂、C₂，并且，所述至少两组第二孔组A₁、B₁、C₁以及A₂、B₂、C₂的布局分别与第一孔组I、II及III的布局相对应。为了固定控制臂主体与球头支架的相对位置，可以用螺栓穿过第一孔组及其中一组第二孔组并用螺母进行紧固。更具体地，在图3、4的实施方式中，控制臂主体上的孔组分布有以A₁（A₂）为圆心孔，B₁、C₁（B₂）、C₂三个孔与孔A₁（A₂）以半径R、间距L分布。球头支架上以I为圆心孔，II、III两个孔与孔I以半径R、间距L分布。控制臂主体11上的四个孔可以分为A₁、B₁、C₁及A₂、B₂、C₂两组，分别可以与球头支架上的I、II、III孔用螺栓连接，形成两种不同的连接状态，如图5所示。当A₁、B₁、C₁孔与I、II、III孔连接时，对应大的主销后倾角，当A₂、B₂、C₂孔与I、II、III孔连接时，对应小的主销后倾角。

图示的本实施方式中为了尽可能地减小孔组占用的空间并简化加工过程，还优选地（但并非必然）进行了如下的设置，即，在控制臂主体11上的两组孔组A₁、B₁、C₁及A₂、B₂、C₂之间共享至少两个孔A₁（A₂）及C₁（B₂）。

如在前面所提到的，在控制臂主体11上也可以设置有多于两组孔组，或者也可以在每组孔组中设置更多的孔。这样，为了尽可能的减小孔组占用的空间并简化加工过程，控制臂主体11上的孔组A₁、B₁、C₁…A_n、B_n、C_n或A₁、B₁、C₁、D₁…及A₂、B₂、C₂、D₂…中彼此相邻的两组孔组之间共享至少两个孔A₁（A₂、A_n…）及C₁（B₂）至C(_n-1)（B_n）。应当了解，在控制臂主体11上的孔组为A₁、B₁、C₁、D₁…，A₂、B₂、C₂、D₂…时，球头支架上的孔组也相应地为I、II、III、IV…。在更优选的实施方式中，在控制臂主体11上的所有孔组之间共享至少一个孔A₁（A₂…A_n）。

在其它的实施方式中，限位元件也可以为设置在球头支架上的螺栓组及设置在控制臂主体上的至少两组孔组，所述至少两组孔组的布局分别与螺栓组的布局相对应，并且，为了固定控制臂主体与球头支架的相对位置而在螺栓组上配合以螺母。

图5是设置有根据本发明的上述实施方式的麦弗逊悬架控制臂的麦弗逊悬架的示意图。图中所示的实施方式中，球头中心点O₁或者O₂和减震器上弹性体弹性中心T的连线为转向主销轴线（TO₁或者TO₂），该轴线向后倾斜一定的角度，与垂线TD形成一个夹角，该角度定义为主销后倾角。当球头位置在O₁或者O₂时，后倾角分别对应角O₁TD或者角O₂TD两种不同的角度，可以不同驾驶需求，对控制臂主体（图3）和球头支架（图4）中的参数L和R进行调节，从而改变球头点的安装位置，从而达到改变后倾角的目的。

如上根据附图对本发明的具体实施方式进行了详细的描述。所属领域的技术人员根据上述说明可以对实施方式中具体的特征进行等同的改型或变型；毫无疑问，这些改变的实施方式也将落入权利要求书所覆盖的保护范围内。

Claims (7)

1.一种麦弗逊悬架控制臂，所述控制臂包括：

控制臂主体；以及

通过限位元件与所述控制臂主体装配在一起的球头支架，所述球头支架具有与所述麦弗逊悬架的减震器一起构成主销轴线的球头中心，

其特征在于，

所述控制臂主体与所述球头支架是分体式的，所述限位元件为所述球头支架在所述控制臂主体上提供了至少两个装配位置，并且所述球头中心的位置随着所述球头支架在所述控制臂主体上的装配位置的变化而变化。

2.如权利要求1所述的控制臂，其特征在于，所述限位元件通过如下实现：

所述球头支架上的第一孔组；

所述控制臂主体上的至少两组第二孔组，所述至少两组第二孔组的布局分别与所述第一孔组的布局相对应；以及

用于穿过所述第一孔组及其中一组第二孔组以固定所述控制臂主体与所述球头支架的相对位置的螺栓螺母。

3.如权利要求1所述的控制臂，其特征在于，所述限位元件通过如下实现：

设置在所述球头支架上的螺栓组；

所述控制臂主体上的至少两组孔组，所述至少两组孔组的布局分别与所述螺栓组的布局相对应；以及

配合在所述螺栓组上以固定所述控制臂主体与所述球头支架的相对位置的螺母。

4.如权利要求2或3所述的控制臂，其特征在于，在所述控制臂主体上的至少两组孔组中，彼此相邻的两组孔组之间共享至少两个孔。

5.如权利要求2或3所述的控制臂，其特征在于，所述控制臂主体上的至少两组孔组中，所述孔组之间共享至少一个孔。

6.一种麦弗逊悬架，其特征在于，所述麦弗逊悬架的控制臂为如前述权利要求1至5中任一项所述的控制臂。

7.一种汽车，其特征在于，所述汽车的前悬架为如权利要求6所述的麦弗逊悬架。

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