CN103722997A - 车辆的扭矩梁式悬架 - Google Patents

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Abstract

提供如下车辆的扭矩梁式悬架：其能够在实现车辆的操纵稳定性提高的情况下防止颠簸地形行驶期间的车辆的直线性恶化和轮胎的偏磨损。在通过使用沿着车辆宽度方向配置的扭矩梁（3）连接沿着车辆前后方向配置的左右一对拖臂（2）、左右拖臂（2）能够在上下方向上摆动、左右拖臂的各前端通过轴支撑于车体并且将后轮（车轮）（50）经由轮毂支架（8）能转动地支撑在拖臂（2）的各后端部而构造的车辆的扭矩梁式悬架（1）中，轮毂支架（8）由拖臂（2）支撑，轮毂支架（8）的下端以车辆前后方向的轴为中心枢转，轮毂支架（8）的上端由操纵杆（15）连接到扭矩梁（3）的车辆宽度方向的大致中央部。

Description

车辆的扭矩梁式悬架
技术领域
本发明涉及一种构造为使用沿车辆宽度方向配置的扭矩梁连接左右一对拖臂（trailing arm）的车辆的扭矩梁式悬架。
背景技术
例如，采用扭矩梁式悬架作为前轮驱动车辆用的后悬架。扭矩梁式悬架被构造成使得：通过沿车辆宽度方向配置的扭矩梁连接沿着车辆前后方向配置的左右一对拖臂，左右拖臂的各前端以能够在上下方向上摆动的方式由轴支撑于车体，车轮在拖臂的各后端部经由轮毂支架被能转动地支撑。
在这种扭矩梁式悬架中，轮毂支架刚性地连接到拖臂。因此，在机构方面，相对于车轮的上下跳跃的对车体的外倾角变化较小，这是因为外倾角变化等于扭矩梁的扭矩，从而不能够积极地进行外倾角控制。因此，当车辆转弯期间的侧倾增加时，车轮的对地外倾角为正（车辆向外侧倾斜）。出现如下问题：在归因于不当驾驶的过度侧倾状态下，不能够有效地使用轮胎胎面的全部区域，因此轮胎的抓地性降低。
因此，有时采用双叉臂式悬架和多连杆式悬架，在双叉臂式悬架中，在车体侧包括摆动轴并且在转向节侧包括枢轴的上臂和下臂上下配置，用于调节轴踵方向的一个杆被设定为左右独立的悬挂转向节；在多连杆式悬架中，作为通过分割臂得到的枢轴的连杆数量增加。在这种悬架中，通过改变上臂和下臂的倾斜角度和长度，能够相对自由地设定车轮的上下跳跃期间的外倾角的变化。因此，能够确保高的操纵稳定性。
专利文献1提出了一种拖式悬架，其构造成使得：轮毂支架的下端以能够绕前后方向上的轴线相对地摆动的方式安装到拖臂，并且轮毂支架的上端通过操纵杆连接到车体。根据该拖式悬架，在拖臂的沿缓冲弹簧压缩的方向的摆动期间，操纵杆在与轮毂支架的连接点向车辆宽度方向内侧移位的状态下摆动，此外，在拖臂的沿缓冲弹簧伸长的方向的摆动期间，操纵杆在与轮毂支架的连接点向车辆宽度方向外侧移位的状态下摆动。因此，能够在发生侧倾期间抑制车轮的对地外倾角的变化，并且能够在颠簸地形行驶期间的车辆的直线行驶性没有恶化的情况下改善转弯行驶期间的操作稳定性。
[引用列表]
[专利文献]
专利文献1：日本特开平3-224810号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，对于需要具有高操纵稳定性的、车辆中采用的双叉臂式悬架和多连杆式悬架，存在如下问题：如果优先考虑转弯性能并且将侧倾时的负外倾角设定得大，则在左右车轮跳动期间的接地点滑移增大并且颠簸地形行驶期间的直线性恶化，当车辆高度由于载荷而降低时，因为车辆总是具有负外倾角，所以轮胎容易发生偏磨损。
对于专利文献1中提出的拖式悬架，操纵杆的一端连接到车体。因此，存在如下问题：操纵杆的两个连接点（轮毂支架侧的连接点和车体侧的连接点）之间的位置关系在左右车轮的同相跳跃期间改变，使得轮毂支架枢转，从而两个车辆的外倾角变化增加，导致颠簸地形行驶期间的直线性恶化和轮胎的偏磨损。
考虑到上述问题设计出本发明，本发明的目的是提供一种车辆的扭矩梁式悬架，该悬架能够在实现车辆的操纵稳定性提高的情况下防止颠簸地形行驶期间的车辆的直线性恶化和轮胎的偏磨损。
用于解决问题的方案
为了实现该目的，第一方面中描述的发明为一种车辆的扭矩梁式悬架，其包括：左右一对拖臂，其沿着车辆前后方向配置；以及扭矩梁，其沿着车辆宽度方向配置并且连接所述一对拖臂；其中，所述左右一对拖臂能够在上下方向上摆动，并且所述左右一对拖臂的各前端通过轴支撑于车体；车轮通过轮毂支架能转动地支撑在所述左右一对拖臂的各后端部；所述轮毂支架由所述拖臂支撑，所述轮毂支架的下端以车辆前后方向的轴为中心枢转；以及所述轮毂支架的上端通过操纵杆连接到所述扭矩梁的车辆宽度方向的大致中央部。
对于第二方面中描述的发明，在第一方面描述的发明中，所述操纵杆的扭矩梁侧的连接点在上下方向上配置在所述操纵杆的轮毂支架侧的连接点下方，并且配置在与所述轮毂支架的下端相等高度的位置上。
发明的效果
根据第一方面中描述的发明，在左右车轮沿彼此相反的方向上下移动的反向跳跃期间，扭矩梁根据拖臂的摆动而扭曲。然而，同时，操纵杆的轮毂支架侧的连接点根据拖臂的摆动而相对于车体在上下方向上移位。另一方面，因为扭矩梁侧的连接点连接到与扭矩梁的扭转中心（剪切中心）相对应的宽度方向的中央部，所以操纵杆的扭矩梁侧的连接点相对于车体几乎不移位。
由于上述原因，在操纵杆的轮毂支架侧的连接点和操纵杆的扭矩梁侧连接点之间产生沿上下方向的位移，并且操纵杆摆动。在车辆的转弯期间，关于转弯外侧的车轮，轮毂支架的上端连接点被操纵杆拉向车辆宽度方向内侧，从而在车轮外侧产生负外倾角。因此，提高了车辆的操纵稳定性。
在左右车轮沿相同的方向上下移动的同相跳跃期间，扭矩梁在不引起相对位移的情况下与拖臂一体地摆动。因此，由于操纵杆的轮毂支架侧的连接点和操纵杆的扭矩梁侧的连接点之间的位置关系不改变并且轮毂支架不发生枢转，所以左右车轮的外倾角不发生变化。因此，防止了颠簸地形行驶期间车辆的直线性恶化和轮胎的偏磨损。
根据第二方面中描述的发明，所述操纵杆的扭矩梁侧的连接点在上下方向上配置在所述操纵杆的轮毂支架侧的连接点下方，并且配置在与所述轮毂支架的下端相等高度的位置上。因此，能够将左右车轮之间的相位差有效地反映在车轮的外倾角变化上。
附图说明
图1是示出根据本发明的车辆的扭矩梁式悬架的立体图。
图2是根据本发明的车辆的扭矩梁式悬架的主要部分的立体图。
图3是从斜下方观察图1的A部分的立体图。
图4是用于说明根据本发明的车辆的扭矩梁式悬架的反相跳跃期间的作用的后视图。
图5是用于说明根据本发明的车辆的扭矩梁式悬架的同相跳跃期间的作用的后视图。
附图标记说明
1  扭矩梁式悬架
2  拖臂
3  扭矩梁
8  轮毂支架
14  托架
15  操纵杆
50  后轮（车轮）
100  车体
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。
图1是示出根据本发明的车辆的扭矩梁式悬架的立体图。图2是扭矩梁式悬架的主要部分的立体图。图3是从斜下方观察图1的A部分的立体图。
根据本发明的扭矩梁式悬架1支撑车辆的左右后轮50（图1中只示出其中一个），使得后轮50能够相对于车体在上下方向上摆动。如图1所示，扭矩梁式悬架1被构成为使得通过沿车辆宽度方向配置的扭矩梁3连接沿车辆前后方向延伸的左右一对拖臂2。具体地，在前后方向上在拖臂2的中央部的略微靠近前端处连接扭矩梁3，从而连接左右一对拖臂2。
圆筒状凸体4分别安装在左右一对拖臂2的远端。各拖臂2的前端经由压配于凸体4的套筒5并且通过螺栓6连接到车体。拖臂2（扭矩梁式悬架1）能够绕螺栓6相对于车体在上下方向上摆动，并且拖臂2的前端通过轴支撑于车体。
详细地如图2所示，支撑架7被焊接到左右各拖臂2的后端部。轮毂支架8的下端经由前后两个圆筒状的凸体9和压配于凸体9内部的套筒10以能够绕车辆前后方向的轴在左右方向上枢转的方式支撑于支撑架7。特别地，沿前后两个凸体9的轴向为车辆前后方向的方向安装前后两个凸体9。轮毂支架8的下端经由套筒10并且通过螺栓11以能够绕车辆前后方向的轴左右枢转的方式支撑在拖臂2的后端部。如图1所示，向外侧方向水平地延伸的主轴12（图1中只示出其中一个）分别安装到左右各轮毂支架8的外端面。左右各后轮50经由未示出的轴承被能转动地支撑于各主轴12。
顺便提及，在该实施方式中，如图1和图3所示，在前后方向上朝向作为轮毂支架8侧的车辆后方水平地延伸的撑条13安装于扭矩梁3的宽度方向中央上面。沿车辆宽度方向配置的托架14安装于撑条13的后端部。
因此，在该实施方式中，下端被能枢转地支撑在左右拖臂2的后端部的左右各轮毂支架8的上端通过管状操纵杆15连接到扭矩梁3的车辆宽度方向的中央部。特别地，详细地如图2所示，左操纵杆15的一端（外端）经由球头节16连接到左轮毂支架8的上端，右操纵杆15的一端（外端）经由球头节16连接到右轮毂支架8的上端。详细地如图3所示，操纵杆15的另一端（内端）经由安装于操纵杆15的该另一端的凸体17和压配于凸体17内部的套筒18并且通过螺栓19分别连接到托架14的左右端部。操纵杆15的扭矩梁3侧的连接点（与托架14的连接点）在上下方向上配置在操纵杆15的轮毂支架8侧的连接点下方并且配置在与轮毂支架8的下端相等高度的位置附近。操纵杆15的扭矩梁3侧的连接点（与托架14的连接点）在车辆前后方向上配置在操纵杆15的轮毂支架8侧的连接点和扭矩梁3之间。
如上所述构造的扭矩梁式悬架1以能够通过左右减振器20和左右缓冲弹簧21绕前端的螺栓6在上下方向上摆动的方式悬挂于车体。通过由减振器20产生的阻尼力吸收由左右后轮50从路面接收的冲击并且抑制该冲击传播到车体。
接着，下面基于图4和图5说明根据本发明的扭矩梁式悬架1的作用。
图4是用于说明扭矩梁式悬架的反相跳跃期间的作用的后视图。图5是用于说明扭矩梁式悬架的同相跳跃期间的作用的后视图。
在左右后轮50沿彼此相反的方向上下移动的反相跳跃期间（车辆转弯时的侧倾状态），如图4所示，发生转弯内侧的车体（在该实施方式中为向右转弯的车辆的车体右侧）向上升并且右侧拖臂2的前端向上移动的、拖臂2的摆动。扭矩梁3根据拖臂2的摆动而扭曲，并且扭矩梁3的右侧向上移动。同时，右侧操纵杆15的轮毂支架8侧的连接点根据拖臂2的摆动而相对于车体100向下（沿离开方向）移位。与此相反，发生转弯外侧的车体（在该实施方式中为向右转弯的车辆的车体左侧）向下沉并且左侧拖臂2的前端向下移动的、拖臂2的摆动。扭矩梁3根据拖臂2的摆动而扭曲，并且扭矩梁3的左侧向下移动。同时，左侧操纵杆15的轮毂支架8侧的连接点根据拖臂2的摆动而相对于车体100向上（沿接近方向）移位。另一方面，操纵杆15的扭矩梁3侧的连接点连接到与扭矩梁3的扭曲中心（剪切中心）相对应的宽度方向的中央部。因此，操纵杆15的扭矩梁3侧的连接点相对于车体100几乎不移位。
由于上述原因，在操纵杆15的轮毂支架8侧的连接点和操纵杆15的扭矩梁3侧的连接点之间产生沿上下方向的位移，并且操纵杆15沿图4中的箭头方向（顺时针方向）摆动。在车辆转弯期间，关于转弯外侧（图4中的左侧）的后轮50，轮毂支架8的上端连接点被操纵杆15拉向车辆宽度方向内侧（图4中的箭头方向），从而在后轮50外侧产生负外倾角。因此，提高了车辆的操纵稳定性。
在左右后轮50沿相同方向上下移动的同相跳跃期间，如图5所示，扭矩梁3在不引起相对位移的情况下与拖臂2一体地摆动。因此，由于操纵杆15的轮毂支架8侧的连接点和操纵杆15的扭矩梁3侧的连接点之间的位置关系不改变并且轮毂支架8不发生枢转，所以左右后轮50的外倾角不发生变化。因此，防止了在颠簸地形行驶期间车辆的直线性劣化和轮胎的偏磨损。
关于该实施方式，如上所述，操纵杆15的扭矩梁3侧的连接点在上下方向上配置在操纵杆15的轮毂支架8侧的连接点下方并且配置在与轮毂支架8的下端相等高度的位置上。因此，具有能够将左右后轮50之间的相位差有效地反映在后轮50的外倾角变化上的效果。

Claims (2)

1.一种车辆的扭矩梁式悬架，其包括：
左右一对拖臂，其沿着车辆前后方向配置；以及
扭矩梁，其沿着车辆宽度方向配置并且连接所述一对拖臂；
其中，所述左右一对拖臂能够在上下方向上摆动，并且所述左右一对拖臂的各前端通过轴支撑于车体；
车轮通过轮毂支架能转动地支撑在所述左右一对拖臂的各后端部；
所述轮毂支架由所述拖臂支撑，所述轮毂支架的下端以车辆前后方向的轴为中心枢转；以及
所述轮毂支架的上端通过操纵杆连接到所述扭矩梁的车辆宽度方向的大致中央部。
2.根据权利要求1所述的车辆的扭矩梁式悬架，其特征在于，
所述操纵杆的扭矩梁侧的连接点在上下方向上配置在所述操纵杆的轮毂支架侧的连接点下方，并且配置在与所述轮毂支架的下端相等高度的位置上。
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