CN103692876B - 汽车悬架 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车悬架，包括车架、车轴和车轮，所述车架与车轴之间设有弹性元件，所述车架上设有减震装置，所述车轴上设有纵拉杆，所述弹性元件为橡胶弹簧，所述橡胶弹簧包括卡座、设于卡座中央的连接螺杆和套接在连接螺杆上的橡胶体，所述橡胶体为层层套接的圆柱体，所述内层圆柱体的半径小于外层圆柱体的半径。本发明锥形橡胶弹簧的设置能够提供侧向和横向承载能力，从而可以取消传统悬架所必需的侧拉杆，并可以对现有悬架的纵拉杆进行降低强度、减轻重量设计；减震器上下端的橡胶衬套的橡胶体和内外金属轴套采用球形结构，可以实现相对较大的偏转角度和扭转角度，获得更强的承载能力，并降低衬套橡胶体的磨损。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬架技术领域，尤其涉及一种具有锥形橡胶弹簧的汽车悬架机构。
背景技术
汽车悬架是汽车上重要总成之一，其主要任务是传递作用在车轮和车架（或车身）之间的一切力和力矩，并且缓和路面传给车架（或车身）的冲击载荷，衰减由此引起的振动，保证汽车的行驶平顺性和操纵稳定性。
汽车悬架种类很多，其中单纵臂式螺旋弹簧悬架是小型汽车上常用的一种后悬架机构。单纵臂式螺旋弹簧悬架包括金属螺旋弹簧、减震器、减震器横梁、纵拉杆、横拉杆等。螺旋弹簧上下端分别与车身（或车架）和车轴连接，减震器上下端分别与减震器横梁和车轴连接。由于螺旋弹簧只能承受垂向力，故该机构纵拉杆和横拉杆作为纵向和侧向的受力杆件必不可少。同时，该传统悬架机构还存在减震器横梁设计偏重、减震器橡胶衬套早期磨损等问题。另外，传统单纵臂悬架机构存在金属螺旋弹簧刚度变化曲线难以匹配实际行驶工况需要，零件数量多，悬架系统自重偏大等问题。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种汽车悬架，这种汽车悬架弹性元件采用锥形橡胶弹簧，这种弹簧可以承受垂向、纵向、侧向受力，因此汽车悬架可以取消侧拉杆，降低纵拉杆的强度要求，从而达到降低机构自重、简化机构。同时，采用橡胶体作为弹性元件，可以更易于实现良好的非线性特性，并避免了金属弹性元件振动过程中产生噪声。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种汽车悬架，包括车架、车轴和车轮，所述车架与车轴之间设有弹性元件，所述车架上设有减震装置，所述车轴上设有纵拉杆，所述弹性元件为橡胶弹簧，所述橡胶弹簧包括卡座、设于卡座中央的连接螺杆和套接在连接螺杆上的橡胶体，所述橡胶体为层层套接的圆柱体，所述内层圆柱体的半径小于外层圆柱体的半径。
所述减震装置包括减震器和减震器横梁，所述减震器设于所述减震器横梁上，所述减震器横梁通过横梁连接板固定于所述车架上。
所述减震器两端设有连接件，所述连接件由外到内依次包括外轴套、橡胶体和内轴套。
所述减震器横梁包括横梁腹板和横梁翼板，所述横梁腹板为拱桥状，两端的宽度大于中间的宽度；所述横梁翼板中间宽于两端，为两个大小一致的梯形相接而成的形状。
所述橡胶弹簧通过安装支架和安装隔套设于所述横梁连接板上。
所述橡胶弹簧中，所述卡座与所述连接螺杆之间设有限位块和调整垫片，所述调整垫片设于所述限位块上。
所述调整垫片的数目和厚度可调节。
本发明一种汽车悬架机构，与现有技术相比，采用多层复合金属轴套橡胶弹簧，可以承受垂向、纵向、侧向受力，因此可以取消或简化原传统悬架侧向及纵向受力杆件，同时橡胶弹簧可以更易于实现非线性刚度设计，避免金属弹性元件在振动时发出的噪音，锥形结构兼具有自定位功能。橡胶弹簧的安装连接螺杆底部复合橡胶限位块，并可通过调整垫片的厚度或数量控制悬架最大工作行程。橡胶弹簧上端通过封闭型安装支架与安装轴套与弹簧内金属轴套圆柱面配合，可以有效承受垂向、纵向、侧向受力。减震器横梁腹板由轮边向中间方向逐步减低，减震器横梁翼板由两侧向中间逐渐加宽，以实现等应力梁的设计，可以进一步降低重量。减震器横梁连接板上下翼面由中间向前后方向逐渐变窄，以实现应力均匀过渡。减震器两端连接衬套的橡胶体及内外金属轴套均采用球形结构，以实现相对较大的偏转角度和扭转角度，获得更强的承载能力，从而减低衬套橡胶体的磨损。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一个实施例的汽车悬架的立体图；
图2是锥形橡胶弹簧安装截面视示意图；
图3是锥形橡胶弹簧的立体图；
图4是图3所示锥形橡胶弹簧的主视图；
图5是图4所示锥形橡胶弹簧沿B-B线的截面视图；
图6是减震器横梁的立体图；
图7是图6所示减震器横梁的主视图；
图8是图6所示减震器横梁的俯视图；
图9是图8所示沿D-D线的截面视图；
图10是横梁连接板的立体图；
图11是图10所示横梁连接板的俯视图；
图12是减震器的立体图；
图13是图12所示减震器的主视图；
图14是图13所示减震器端部沿E-E线局部剖视图；
附图标记：
1-车轴，2-减震器，2-1-外轴套，2-2-橡胶体，2-3-内轴套，3-锥形橡胶弹簧，4-横梁连接板，5-纵拉杆，6-减震器横梁，6-1-减震器横梁腹板，6-2-减震器横梁翼板，7-车轮，8-车架，9-连接螺杆，10-调整垫片，11-限位块,12-安装隔套，13-安装支架。
具体实施方式
如图1-14所示，本发明公开一种汽车悬架，包括车架8、车轴1和车轮7，车架8与车轴1之间设有弹性元件，车架8上设有减震装置，车轴1上设有纵拉杆5，弹性元件为橡胶弹簧3，橡胶弹簧3包括卡座、设于卡座中央的连接螺杆9和套接在连接螺杆9上的橡胶体，橡胶体为层层套接的圆柱体，内层圆柱体的半径小于外层圆柱体的半径。
减震装置包括减震器2和减震器横梁6，减震器2设于减震器横梁6上，减震器横梁6通过横梁连接板4固定于车架8上。
减震器2两端设有连接件，连接件由外到内依次包括外轴套2-1、橡胶体2-2和内轴套2-3。
减震器横梁6包括横梁腹板6-1和横梁翼板6-2，横梁腹板6-1为拱桥状，两端的宽度大于中间的宽度；横梁翼板中间宽于两端，为两个大小一致的梯形相接而成的形状。
橡胶弹簧3中，卡座与连接螺杆9之间设有限位块11和调整垫片10，调整垫片10设于限位块11上。
橡胶弹簧3上端通过安装隔套12和安装支架13与车架8螺栓连接、橡胶弹簧3下端通过螺栓和车轴1连接，减震器2上、下端分别与减震器横梁6和车轴1螺栓连接，减震器横梁6左、右两端通过横梁连接板4分别与车架8螺接或焊接，纵拉杆5前、后端分别与车架8和车轴1橡胶衬套铰接。当车轮7带动车轴1上下跳动时，限位块11可以发挥限位作用，同时，通过调整调整垫片10的厚度或数量可以调节悬架最大运动行程。
本发明的一个优点是，悬架机构采用橡胶弹簧3，当汽车行驶时，橡胶弹簧3发挥悬架弹性元件的作用，承担垂向力，并同时承担侧向力和横向力，因此本悬架机构无需设置一般悬架机构的侧拉杆，并可以对纵拉杆5进行减重、降低强度设计。同时，采用橡胶体作为弹性元件，更易于实现非线性刚度的设计，避免了金属弹性元件振动过程中产生噪声。该锥形橡胶弹簧的另外一个优点是，在安装时可以实现自定位功能。
本发明汽车悬架机构的减震器横梁6采用等应力梁设计理念，减震器横梁腹板6-1，腹板高度由两边向中间逐渐减低，减震器横梁翼板6-2由两边向中间逐渐加宽，以达到等应力设计目的，并减轻零件的重量。
横梁连接板4的上下翼面由中间向前后方向逐步变窄，以达到与车架8连接时，均匀应力过渡。
减震器2两端连接衬套金属外轴套2-1、连接衬套橡胶体2-2、连接衬套金属内轴套2-3采用均采用球形结构，可以实现相对较大的偏转角度和扭转角度，获得更强的承载能力，减低橡胶体的磨损。
综上，本发明一种汽车悬架机构，与现有技术相比，采用多层复合金属轴套橡胶弹簧，可以承受垂向、纵向、侧向受力，因此可以取消或简化原传统悬架侧向及纵向受力杆件，同时橡胶弹簧可以更易于实现非线性刚度设计，避免金属弹性元件在振动时发出的噪音，锥形结构兼具有自定位功能。橡胶弹簧的安装连接螺杆底部复合橡胶限位块，并可通过调整垫片的厚度或数量控制悬架最大工作行程。橡胶弹簧上端通过封闭型安装支架与安装轴套与弹簧内金属轴套圆柱面配合，可以有效承受垂向、纵向、侧向受力。减震器横梁腹板由轮边向中间方向逐步减低，减震器横梁翼板由两侧向中间逐渐加宽，以实现等应力梁的设计，可以进一步降低重量。减震器横梁连接板上下翼面由中间向前后方向逐渐变窄，以实现应力均匀过渡。减震器两端连接衬套的橡胶体及内外金属轴套均采用球形结构，以实现相对较大的偏转角度和扭转角度，获得更强的承载能力，从而减低衬套橡胶体的磨损。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (1)
1.一种汽车悬架，包括车架、车轴和车轮，所述车架与车轴之间设有弹性元件，所述车架上设有减震装置，所述车轴上设有纵拉杆，其特征在于：所述弹性元件为橡胶弹簧，所述橡胶弹簧包括卡座、设于卡座中央的连接螺杆和套接在连接螺杆上的橡胶体，所述橡胶体为层层套接的圆柱体，内层圆柱体的半径小于外层圆柱体的半径,所述减震装置包括减震器和减震器横梁，所述减震器设于所述减震器横梁上，所述减震器横梁通过横梁连接板固定于所述车架上,所述减震器两端设有连接件，所述连接件由外到内依次包括外轴套、橡胶体和内轴套,所述减震器横梁包括横梁腹板和横梁翼板，所述横梁腹板为拱桥状，两端的宽度大于中间的宽度；所述横梁翼板中间宽于两端，为两个大小一致的梯形相接而成的形状,所述橡胶弹簧通过安装支架和安装隔套设于所述横梁连接板上,所述橡胶弹簧中，所述卡座与所述连接螺杆之间设有限位块和调整垫片，所述调整垫片设于所述限位块上,所述调整垫片的数目和厚度可调节。
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