CN104608579A - 耦合扭矩梁式轴型悬架系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其可包括拖曳臂和车身接合单元，所述拖曳臂分别联接至扭矩梁的相对端，所述车身接合单元各自设置于各自的拖曳臂的前端部分中，并将各自的拖曳臂接合至车身。每个车身接合单元可以包括拖曳臂衬套、安装连杆、旋转安装衬套、上部安装衬套、适配器和固定件。

Description

耦合扭矩梁式轴型悬架系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月4日提交的韩国专利申请第10-2013-0132957号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种耦合扭矩梁式轴型悬架系统，更特别地涉及这样一种耦合扭矩梁式轴型悬架系统，当车辆转向时，其用于控制相对于侧向力的车辆移动(例如斜向(toe))特性。

背景技术

通常，尽管具有诸如乘坐舒适性、驾驶稳定性等的设计性能因素的局限性，相比于独立型悬架系统，耦合扭矩梁式轴型悬架系统(下文称为CTBA)已主要应用于紧凑型和中型车的后轮悬架系统，因为耦合扭矩梁式轴型悬架系统由于它们更简单的部件而具有轻质量和低制造成本的优点。

图1为根据相关技术的一个实施例的CTBA的立体图。参照图1，根据相关技术的一个实施例的CTBA设置有在车辆的宽度方向上的扭矩梁1、分别联接至扭矩梁1的相对端的拖曳臂5，和用于在拖曳臂5处安装车轮轮胎的载体3。用于在其上安装弹簧7的弹簧座9和用于与减震器11联接的减震器销13设置于拖曳臂5的后内部分。

另外，车身接合单元15设置于拖曳臂5的前端部分，以联接至车身。每个车身接合单元15包括联接至拖曳臂5的前端部分的拖曳臂衬套21，和通过螺栓25联接至拖曳臂衬套21的安装支架23。

根据具有前述构造的CTBA，车轮由于扭矩梁1的扭曲变形特性而变形，且除此之外，拖曳臂5的位置和车身接合单元15的构造导致车轮的变形。

考虑到车辆转向时的驾驶稳定性，车辆应该保持转向不足的趋势，为此目的，理想的是应该诱导转向车辆的后外车轮(下文称为后外车轮)前束(toe-in)，并且应该诱导转向车辆的后内车轮(下文称为后内车轮)后束(toe-out)。

然而，整个CTBA通过拖曳臂衬套21的变形而旋转，并在后外车轮产生前束角。即，当车辆转向时，凸起的后外车轮被施加侧向力，并因此有可能被诱导后束，而回弹的后内车轮被施加侧向力，并因此有可能保持之前的前束角或被诱导前束，使得车辆通常转向过度，并因此导致转向稳定性的劣化。

由于CTBA相对于车身的机械瞬时旋转中点(即在接合至车身的拖曳臂衬套21的接合方向上延伸的线条的交叉点)位于车轮中心前方，因此后外车轮由于侧向力而具有后束的趋势，而后内车轮由于侧向力而具有前束的趋势。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

根据本发明的各个方面的耦合扭矩梁式轴型悬架系统(CTBA)可包括：拖曳臂和车身接合单元，所述拖曳臂分别联接至扭矩梁的相对端，所述车身接合单元各自设置于各自的拖曳臂的前端部分中，并将各自的拖曳臂接合至车身。每个车身接合单元可包括：拖曳臂衬套，所述拖曳臂衬套联接至各自的拖曳臂的前端部分；安装连杆，所述安装连杆设置于所述拖曳臂衬套的前方，并在车辆的宽度方向上接合至所述拖曳臂衬套；旋转安装衬套，所述旋转安装衬套在车辆的宽度方向上设置于各自的拖曳臂的前方和外部，接合至所述安装连杆的前端，并在车辆的高度方向上与车身的下部接合；上部安装衬套，所述上部安装衬套连接至突出部分，所述突出部分在所述旋转安装衬套与各自的拖曳臂之间从所述安装连杆突出；适配器，所述上部安装衬套插入所述适配器中，所述适配器接合至车身的下部部分；和固定件，所述固定件在所述旋转安装衬套下方通过衬套螺栓接合至所述旋转安装衬套，并连接至车身。

第一凹口部分可在所述安装连杆的后部形成，以用于在其中插入和接合所述拖曳臂衬套。经过所述旋转安装衬套和所述拖曳臂衬套的中心的延伸线的交叉点可形成CTBA的瞬时旋转中点，且所述的CTBA的瞬时旋转中点可位于车轮中心的后方。所述车身可为侧梁。

第二凹口部分可在所述适配器中形成，以用于在其中插入和接合所述上部安装衬套。所述适配器的第二凹口部分可向上突出，且所述上部安装衬套可设置于车身内，并由所述适配器支撑。

所述旋转安装衬套可设置于所述固定件与车身之间。

根据本发明的各个其他方面的耦合扭矩梁式轴型悬架系统(CTBA)可包括：拖曳臂和车身接合单元，所述拖曳臂分别联接至扭矩梁的相对端，所述车身接合单元各自设置于各自的拖曳臂的前端部分中，并将各自的拖曳臂接合至车身。每个车身接合单元可包括：拖曳臂衬套，所述拖曳臂衬套联接至各自的拖曳臂的前端部分；安装连杆，第一凹口部分在所述安装连杆的后部形成，以用于在其中插入和接合所述拖曳臂衬套，上部安装衬套连接至从所述安装连杆突出的突出部分，且旋转安装衬套在车辆的宽度方向上设置于所述安装连杆的前方和外部；适配器，所述上部安装衬套插入所述适配器中，且所述适配器在车身的宽度方向上通过所述上部安装衬套接合至车身的下部部分；和固定件，所述固定件在所述旋转安装衬套下方通过衬套螺栓接合至所述旋转安装衬套，并连接至车身。

所述安装连杆可在车辆的宽度方向上通过第一凹口部分接合至拖曳臂衬套。旋转安装衬套可在车辆的高度方向上与车身的下部部分接合。上部安装衬套可设置于车身内，并可在车辆的宽度方向上与车身接合。

经过所述旋转安装衬套和所述拖曳臂衬套的中心的延伸线的交叉点可形成CTBA的瞬时旋转中点，且所述的CTBA的瞬时旋转中点可位于车轮中心的后方。所述车身可为侧梁。

第二凹口部分可在所述适配器中形成，以用于在其中插入和接合所述上部安装衬套。所述适配器的第二凹口部分可向上突出，且所述上部安装衬套可设置于车身内，并可由所述适配器支撑。

所述旋转安装衬套可设置于所述固定件与车身之间。

根据本发明的各个方面，由于使用安装连杆，且相对于车身的瞬时旋转中点位于车轮中心的后方，因此当车辆转向时，通过侧向力，外后车轮被诱导前束，且内后车轮被诱导后束，由此确保了转向稳定性。

由于用于安装上部安装衬套的适配器应用于CTBA，且CTBA和安装连杆在生产线中作为悬架组件组装至车身，因此组装过程可以得以简化，且用于安装上部安装衬套的侧梁的强度可以得以提高。

根据本发明的各个方面，用于安装旋转安装衬套的固定件可增强旋转安装衬套的安装部分，所述安装部分需要特定的强度。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和设备所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为根据相关技术的一个实施例的耦合扭矩梁式轴型悬架系统的立体图。

图2为根据本发明的一个示例性耦合扭矩梁式轴型悬架系统的俯视图。

图3为根据本发明的一个示例性耦合扭矩梁式轴型悬架系统的立体图。

图4为根据本发明的一个示例性耦合扭矩梁式轴型悬架系统的部分分解立体图。

图5A-5E为显示根据本发明的一个示例性耦合扭矩梁式轴型悬架系统的组装过程的图。

具体实施方式

下面将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。

为了描述容易而显示图中所示的每个部件的尺寸和厚度，且本发明不限于此，为了清晰而夸大了部分和区域的厚度。另外，省略与描述不相关的零件以清楚描述本发明的示例性实施方式，在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件，这也适用于相关技术。在整个说明书中，除非明确做出相反描述，词语“包括”以及变体应理解为暗示包括所述元件但不排除任何其他元件。

图2为根据本发明的各个实施方式的耦合扭矩梁式轴型悬架系统的俯视图，且图3为根据本发明的各个实施方式的耦合扭矩梁式轴型悬架系统的立体图。图4为根据本发明的各个实施方式的耦合扭矩梁式轴型悬架系统的部分分解立体图，且图5A-5E为显示根据本发明的各个实施方式的耦合扭矩梁式轴型悬架系统的组装过程的图。

参照图2至图4，根据本发明的各个实施方式的耦合扭矩梁式轴型悬架系统(下文称为CTBA)设置有在车辆的宽度方向上的扭矩梁1，和分别固定至扭矩梁1的相对端的拖曳臂5，所述拖曳臂5设置有安装载体3。

用于在其上安装弹簧7的弹簧座9和用于与减震器11联接的减震器销13(与图1的13相同或类似)设置于拖曳臂5的后内部分。另外，车身接合单元15设置于拖曳臂5的前端部分，以联接至车身。

在本发明的各个实施方式中，车身接合单元15包括拖曳臂衬套21、安装连杆31、旋转安装衬套33、上部安装衬套35、适配器41和固定件51。拖曳臂衬套21联接至拖曳臂5的前端部分。安装连杆31设置于拖曳臂衬套21的前方，并在车辆的宽度方向上接合至拖曳臂衬套21。

参照图4，凹口部分31a在安装连杆31的后部形成，以用于在其中插入并接合拖曳臂衬套21。突出部分32从安装连杆31向上突出，上部安装衬套35连接至具有预定高度的突出部分32，旋转安装衬套33连接至上部安装衬套35的前方和外部。

旋转安装衬套33设置于在车辆的宽度方向上的拖曳臂21的前方和外部，接合至安装连杆31的前端，并在车辆50的高度方向上与车身50的下部(例如侧梁(参照图5A-5E的60))接合。

上部安装衬套35在旋转安装衬套33与凹口部分31a之间连接至具有预定高度的安装连杆31，并设置于车身50内，并在车辆的宽度方向上与车身50(例如侧梁(参照图5A-5E的60))接合，其中拖曳臂衬套21安装至所述凹口部分31a。

参照图2，经过旋转安装衬套33和拖曳臂衬套21的中心S1和S2的延伸线L1和L2的交叉点形成CTBA的瞬时旋转中点SP，且CTBA的瞬时旋转中点SP位于车轮中心WC的后方。

参照图3和图4，上部安装衬套35插入适配器41中，并在车辆的宽度方向上接合至适配器41，且适配器41接合至侧梁60的下部部分。

凹口部分41a在适配器41形成，上部安装衬套35插入凹口部分41a中，且适配器41在车辆的宽度方向上接合至侧梁60的下部部分。

适配器41例如以3个连接点接合至侧梁60的下部部分，且适配器41的凹口部分41a从适配器41突出。插入凹口部分41a中的上部安装衬套35设置于侧梁60内，并由适配器41支撑。

固定件51在旋转安装衬套33的下方通过衬套螺栓B接合至旋转安装衬套33，并连接至侧梁60的下部部分。固定件51形成用于与侧梁60接合的另外的接合部分。即，固定件51的另外的接合部分可以与侧梁60(例如利用侧梁60的前端和外部端部处的2个连接点)接合，以提高强度。

如图2所示，在本发明的各个实施方式中，由于与侧梁60的下部部分接合的上部安装衬套35和旋转安装衬套33应用于与拖曳臂衬套21接合的安装连杆31，因此可提高悬架系统的强度。

在本发明的各个实施方式中，设定CTBA的瞬时旋转中点SP，使得其位于车轮中心WC的后方。即，安装连杆31在车辆的宽度方向上在其后部部分与拖曳臂衬套21接合，并在其前部部分与旋转安装衬套33接合，所述旋转安装衬套33具有相对于车身50的自由的旋转角度，所述安装连杆31设置有具有抵抗旋转方向的抗扭刚度的上部安装衬套35，且安装连杆31与车身的下部部分接合。

旋转安装衬套33在车辆的宽度方向上设置于拖曳臂衬套21的前方和外部，与安装连杆31接合，并在车身50的高度方向上与车身的下部部分接合。上部安装衬套35连接至在旋转安装衬套33与拖曳臂衬套33之间从安装连杆31突出的突出部分32，且上部安装衬套35在车辆的宽度方向上与车身50接合。

CTBA的瞬时旋转中点SP由经过旋转安装衬套33和拖曳臂衬套21的中心S1和S2的延伸线L1和L2的交叉点形成，且CTBA的瞬时旋转中点SP位于车轮中心WC的后方。

因此，在根据本发明的各个实施方式的CTBA中，两个安装连杆31在拖曳臂5与车身之间形成四节点连接装置，其中旋转安装衬套33和拖曳臂衬套21的中心S1和S2用作枢转点。

因此，在CTBA中，当后轮被施加侧向力F1时，例如当车辆转向时，基于瞬时旋转中点SP旋转和凸起的后外车轮W1被诱导前束，同时回弹的后外转轮W2保持设定的前束角或被诱导后束，使得车辆通常转向不足以确保转向稳定性。

此外，在根据本发明的各个实施方式的CTBA中，拖曳臂衬套21的强度和旋转安装衬套33的强度串联连接，以改进抵抗推力和拖曳力的冲击特性，且旋转安装衬套33的强度和上部安装衬套35的强度并联连接，以改进变形强度(抗扭刚度)，由此改进抵抗侧向力F1的移动特性和滚动特性。

另外，另外设置包括旋转安装衬套33和上部安装衬套35的强度构件，因此诸如噪声、振动和颠振(NVH)的振动性质得以改进。

图5A-5E为显示根据本发明的各个实施方式的耦合扭矩梁式轴型悬架系统的组装过程的图。参照附图，将讨论用于将CTBA安装至车身(如侧梁60)的组装过程。

拖曳臂衬套21插入安装连杆31的凹口部分31a中，并在车辆的宽度方向上与螺栓接合(图5A)，安装连杆31的上部安装衬套35插入适配器41的凹口部分41a中，并在车辆的宽度方向上与螺栓接合(图5B)。

在适配器41的凹口部分41a内接合的上部安装衬套35插入在侧梁60的下部部分形成的孔H中，且适配器41在例如3个点处通过螺栓连接至侧梁60(图5C)。

在使用适配器41将上部安装衬套35安装至侧梁6的状态下，在旋转安装衬套33的下方设置固定件51，以用于通过使用衬套螺栓B而将旋转安装衬套33接合至侧梁60的下部部分(图5D)，随后固定件51的前端和外端通过螺栓连接至侧梁60(图5E)。

由于旋转安装衬套33插入固定件51与车身(侧梁60)之间，因此CTBA的接合强度(接合刚度)可以得到增强。

由于根据本发明的各个实施方式的CTBA设置有用于安装上部安装衬套35和旋转安装衬套33的适配器41和固定件51，因此可预期包括如下的优点。

所用的适配器41可允许安装连杆31作为悬架组件一次组装至CTBA，从而可改进组装特性，并且可提高侧梁60安装至上部安装衬套35的安装部分的强度和刚度。

由于固定件51连接旋转安装衬套33的安装部分与侧梁60，因此可提高安装旋转安装衬套33的连接强度或连接刚度。因此，可增强旋转安装衬套33的载荷输入点，所述载荷输入点需要特定的强度或刚度。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”或“下”、“前”或“后”、“内”或“外”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (16)

1.一种耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其包括：

拖曳臂，所述拖曳臂分别联接至扭矩梁的相对端；和

车身接合单元，所述车身接合单元各自设置于各自的拖曳臂的前端部分中，并将各自的拖曳臂接合至车身，其中

每个车身接合单元包括：

拖曳臂衬套，所述拖曳臂衬套联接至各自的拖曳臂的前端部分；

安装连杆，所述安装连杆设置于所述拖曳臂衬套的前方，并在车辆的宽度方向上接合至所述拖曳臂衬套；

旋转安装衬套，所述旋转安装衬套在车辆的宽度方向上设置于各自的拖曳臂的前方和外部，接合至所述安装连杆的前端，并在车辆的高度方向上与车身的下部接合；

上部安装衬套，所述上部安装衬套连接至突出部分，所述突出部分在所述旋转安装衬套与各自的拖曳臂之间从所述安装连杆突出；

适配器，所述上部安装衬套插入所述适配器中，所述适配器接合至车身的下部部分；和

固定件，所述固定件在所述旋转安装衬套下方通过衬套螺栓接合至所述旋转安装衬套，并连接至车身。

2.根据权利要求1所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中第一凹口部分在所述安装连杆的后部形成，以用于在其中插入和接合各自的拖曳臂衬套。

3.根据权利要求1所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中：

经过所述旋转安装衬套和所述拖曳臂衬套的中心的延伸线的交叉点形成耦合扭矩梁式轴型悬架系统的瞬时旋转中点；且

所述耦合扭矩梁式轴型悬架系统的瞬时旋转中点位于车轮中心的后方。

4.根据权利要求1所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中所述车身为侧梁。

5.根据权利要求1所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中第二凹口部分在所述适配器中形成，以用于在其中插入和接合所述上部安装衬套。

6.根据权利要求5所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中：

所述适配器的第二凹口部分向上突出；且

所述上部安装衬套设置于车身内，并由所述适配器支撑。

7.根据权利要求1所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中所述旋转安装衬套设置于所述固定件与车身之间。

8.一种耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其包括：

拖曳臂，所述拖曳臂分别联接至扭矩梁的相对端；和

车身接合单元，所述车身接合单元各自设置于各自的拖曳臂的前端部分中，并将各自的拖曳臂接合至车身，其中

每个车身接合单元包括：

拖曳臂衬套，所述拖曳臂衬套联接至各自的拖曳臂的前端部分；

安装连杆，第一凹口部分在所述安装连杆的后部形成，以用于在其中插入和接合所述拖曳臂衬套，上部安装衬套连接至从所述安装连杆突出的突出部分，且旋转安装衬套在车辆的宽度方向上设置于所述安装连杆的前方和外部；

适配器，所述上部安装衬套插入所述适配器中，且所述适配器在车身的宽度方向上通过所述上部安装衬套接合至车身的下部部分；和

固定件，所述固定件在所述旋转安装衬套下方通过衬套螺栓接合至所述旋转安装衬套，并连接至车身。

9.根据权利要求8所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中所述安装连杆在车辆的宽度方向上通过所述第一凹口部分接合至所述拖曳臂衬套。

10.根据权利要求8所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中所述旋转安装衬套在车辆的高度方向上与车身的下部部分接合。

11.根据权利要求8所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中所述上部安装衬套设置于车身内，并在车辆的宽度方向上与车身接合。

12.根据权利要求8所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中：

经过所述旋转安装衬套和所述拖曳臂衬套的中心的延伸线的交叉点形成耦合扭矩梁式轴型悬架系统的瞬时旋转中点；且

所述耦合扭矩梁式轴型悬架系统的瞬时旋转中点位于车轮中心的后方。

13.根据权利要求8所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中所述车身为侧梁。

14.根据权利要求8所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中第二凹口部分在所述适配器中形成，以用于在其中插入和接合所述上部安装衬套。

15.根据权利要求14所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中：

所述适配器的第二凹口部分向上突出；且

所述上部安装衬套设置于车身内，并由所述适配器支撑。

16.根据权利要求8所述的耦合扭矩梁式轴型悬架系统，其中所述旋转安装衬套设置于所述固定件与车身之间。