CN103832234B - 一种推杆式汽车悬挂系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车悬挂系统，包括轮毂、悬挂控制臂及位于轮毂中心的传动轴，所述悬挂控制臂包括推臂、上臂、短臂及下臂；垂直于上臂的推臂用于支撑车身重量；上臂为A型，通过硬质衬套分别固定在车架和轮毂上；下臂为H型，其第一端面的两端分别通过硬质衬套固定在车架上，第二端面的第一端点通过硬质衬套固定在轮毂上，与传动轴在一条垂线上，第二端点与短臂的底端通过软质衬套相连，短臂的顶端通过软质衬套固定在下臂与上臂之间。本发明的有益效果为：既保证上臂与车身连接的精确性，又提高下臂对颠簸路面冲击的缓冲能力，同时将引擎动力、制动阻力均作用于下臂上，消除了上臂的纵向受力，对车身纵向刚性的要求大为降低。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬挂系统，尤其涉及一种推杆式汽车悬挂系统。
背景技术
在汽车悬挂系统中，为了实现精确的操控，悬挂控制臂与车身通常使用硬质橡胶衬套或者金属万向节连接；此种悬挂系统对路面冲击的缓冲能力低，使得车辆乘坐舒适度不高；而如果为了提高悬挂系统的缓冲能力，保持较高舒适度，悬挂控制臂与车身可选择使用软质橡胶衬套连接，通过位于软质橡胶衬套的外侧的缓冲橡胶受力变形来缓冲汽车受到的冲击，但这种结构降低了操控的精确性。
另一方面，传统汽车悬挂系统均通过上、下臂同时传递引擎动力及制动阻力，这就对车身上半部分产生纵向挤压应力，因此，传统汽车结构对车架的强度要求较高，对运动汽车(尤其是敞篷轿车)的纵向刚性要求也较高。
发明内容
本发明的目的在于解决现有汽车悬挂系统并不能同时满足舒适度与操作精确性的问题。
本发明采用的技术方案为：一种汽车悬挂系统，包括轮毂、悬挂控制臂及位于轮毂中心的传动轴，其特征在于；
所述悬挂控制臂包括推臂、上臂、短臂及下臂；所述推臂用于支撑车身重量，其垂直固定在上臂上；所述上臂为A型，其第一端点通过硬质衬套固定在车架上，另外第二端点与第三端点通过硬质衬套固定在轮毂上，并且关于传动轴所在垂线对称；所述下臂为H型，其第一端面的两端分别通过硬质衬套固定在车架上，第二端面的第一端点通过硬质衬套固定在传动轴正下方的轮毂上，第二端点与短臂的底端通过软质衬套相连，短臂的顶端通过软质衬套固定在下臂与上臂之间，并垂直于下臂所在水平面。
优选的是，还包括弹簧和减震器，所述减震器安装在推臂的顶端上，所述弹簧一端连接减震器，另一端固定在车架上。
优选的是，所述软质衬套的连接面为具有缓冲功能的软橡胶。
优选的是，所述硬质衬套在安装孔外侧设置有金属环或金属球。
优选的是，所述硬质衬套的连接面为硬质橡胶或金属环。
本发明的有益效果为：既保证上臂与车身连接的精确性，又提高下臂对颠簸路面冲击的缓冲能力，同时将引擎动力、制动阻力均作用于下臂上，消除了上臂的纵向受力，对车身纵向刚性的要求大为降低。
附图说明
图1为本发明的立体图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的左视图。
图4为本发明的上臂俯视图。
图5为本发明的下臂俯视图。
图6为硬质衬套的剖面图。
图7为软质衬套的剖面图。
图8为在较平整地面运动时，本发明的受力图。
图9在较大突起地面运动时，本发明的受力图。
图10在加速运动时，本发明的受力图。
图11在转弯时，本发明的受力图。
具体实施方式
如图1所示，一种汽车悬挂系统，包括轮毂2、悬挂控制臂、位于轮毂中心的传动轴8，弹簧7和减震器6。悬挂控制臂包括推臂31、上臂32、短臂33及下臂34。
如图2、3、4所示，所述推臂31垂直固定在上臂32上，其顶端固定有减震器6，并通过弹簧7与车架连接，共同支撑车身重量。所述上臂31为A型，其第一端点53通过硬质衬套固定在车架上，另外第二端点51与第三端点52通过硬质衬套固定在轮毂上，并且关于传动轴8的中垂线对称。
由于上臂32的A型结构，其上臂与车身只有一个连接点，因此第二端点51与第三端点52具有垂直地面、平行轮毂及以传动轴为圆心的三个方向的自由度。
如图3、5所示，所述下臂34为H型，其第一端面的两端54、55分别通过硬质衬套固定在车架上，第二端面的第一端点56通过硬质衬套固定在轮毂上，与传动轴8在一条垂线上，第二端点与短臂的底端42通过软质衬套相连，短臂的顶端41通过软质衬套固定在下臂34与上臂32之间，并垂直于下臂34所在水平面。
下臂34的H型结构，第一端面的两个端点54、55与车身连接，使得安装在轮毂2上的端点56只具有垂直地面一个方向的自由度。
短臂33没有与车架直接连接，并且由于短臂33长度的限制，在软性衬套变形的过程中，短臂33的底端42在垂直底面方向具有有限自由度，其他方向均具有自由度。
如图6所示，所述硬质衬套在安装孔411外周处设置有金属环或金属球412，连接面413为硬质橡胶或金属环。
如图7所示，所述软质衬套在安装孔511的外周为金属环512，金属环512的外周为具有缓冲功能的软橡胶连接面513。
如图8所示，当车辆在较为平整的路面行驶时，轮毂2仅受到垂直地面向上的作用力，此时上臂32受力向上推动推臂31压缩弹簧7，将路面状况准确反馈给车身，有利于及时操作。
如图9所示，当车辆在具有较大突起的路面行驶时，轮毂2受到斜向力，推动轮毂2发生逆时针旋转，短臂33的顶端41拉动底端42上移；由于下臂34不具有上移能力，因此短臂33两端的软性衬套发生变形，吸收了部分斜向力，起到了缓冲作用，车身受到的冲击减少，增加了车身的舒适度。短臂33衬套变形完成后轮毂2受力发生上移，带动推臂31压缩弹簧7，进一步吸收路面冲击。
如图10所示，当汽车驱动加速时，轮毂2中心处的动力轴8将带动轮毂2发生顺时针旋转，此时短臂33的顶端41推动底端42下压，由于下臂34不具有垂直方向移动的能力，短臂33两端的软性衬套发生变形，此时下臂34受到软性衬套的反作用力，推动轮毂3向前运动；此过程中，上臂32不受力。制动过程与此相反，在此不再具体说明。
在汽车驱动或制动的过程中，由于上臂32不受力，对车身上部的刚性要求降低，有利于汽车的加速与制动响应，同时车架本身重心下降，增强了车辆的行驶过程中的稳定性。
如图11所示，当汽车发生转弯时，车辆受到水平方向上摩擦力，短臂33不受力，其上的软性衬套不发生变形，路面状况直接通过上臂32及下臂34传递给车身，使得在转弯过程中驾驶者可以准确的了解路面状况，有利于及时操作。
以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用来限定本发明的实施范围，但凡在本发明的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种汽车悬挂系统，包括轮毂、悬挂控制臂及位于轮毂中心的传动轴，其特征在于：
所述悬挂控制臂包括推臂、上臂、短臂及下臂；所述推臂垂直固定在上臂上，用于支撑车身重量；所述上臂为A型，其第一端点通过硬质衬套固定在车架上，第二端点与第三端点通过硬质衬套固定在轮毂上；所述下臂为H型，其第一端面的两端分别通过硬质衬套固定在车架上，其第二端面的第一端点通过硬质衬套固定在传动轴正下方的轮毂上，第二端点与短臂的底端通过软质衬套相连，短臂的顶端通过软质衬套固定在下臂与上臂之间，并垂直于下臂所在水平面。
2.根据权利要求1所述的一种汽车悬挂系统，其特征在于：它还包括弹簧和减震器，所述减震器安装在推臂的顶端，所述弹簧一端连接减震器，另一端固定在车架上。
3.根据权利要求1所述的一种汽车悬挂系统，其特征在于：所述软质衬套的连接面为具有缓冲功能的软橡胶。
4.根据权利要求1所述的一种汽车悬挂系统，其特征在于：所述硬质衬套在安装孔外周处设置有金属环或金属球。
5.根据权利要求1所述的一种汽车悬挂系统，其特征在于：所述硬质衬套的连接面为硬质橡胶或金属环。
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