CN104608587B - 联接扭力梁车轴类型的悬架系统 - Google Patents

联接扭力梁车轴类型的悬架系统 Download PDF

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Abstract

公开了一种联接扭力梁车轴类型的悬架系统。特别地，联接扭力梁车轴类型的悬架系统包括：纵臂，所述纵臂分别联接至扭力梁的对立端部；和车身接合单元，所述车身接合单元设置在每个纵臂的前端部并且将纵臂接合至车身。每个车身接合单元包括：纵臂轴衬，所述纵臂轴衬联接至纵臂的前端部；旋转联杆，所述旋转联杆设置在纵臂轴衬的前方并且在车辆的宽度方向上接合至纵臂轴衬；和一对连接联杆，所述连接联杆被构造成分别将其前端部和外端部联接至车身，使得旋转联杆的瞬间旋转中点在车辆的宽度方向上在旋转联杆的外部形成。

Description

联接扭力梁车轴类型的悬架系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年11月4日在韩国知识产权局所提出的韩国专利申请号No.10-2013-0132955的优先权和权益，并通过引用将其全文纳入本文。
技术领域
本分明涉及一种联接扭力梁车轴类型的悬架系统，更具体地涉及这样一种联接扭力梁车轴类型的悬架系统，所述悬架系统改进外后轮的关于推力和拖曳力的单个冲击特征以及控制其关于侧力(当车辆转弯时)的移动(即倾斜(toe))特征。
背景技术
通常地，尽管设计性能因素例如驾驶舒适度、行驶稳定性等的限制，联接扭力梁车轴类型的悬架系统(下文称为CTBA)主要应用于紧凑车辆和中等尺寸车辆的后轮悬架系统。使用这些CTBA系统代替独立类型的悬架系统，因为它们有利地具有轻重量并且由于其简化的元件而具有低制造成本。
图1为根据相关技术的一个实例的CTBA的立体图。参考图1，根据相关技术的示例性CTBA设置有在车辆的宽度方向上的扭力梁1，分别联接至扭力梁1的对立端部的纵臂5，和用于将车轮轮胎安装在纵臂5处的承载架3。用于在其上安装弹簧7和减震器销钉13的弹簧基座9也设置在纵臂5的内后部处，所述减震器销钉13用于与减震器11联接。此外，车身接合单元15设置在纵臂5的前端部处从而联接至车身。
更具体地，每个车身接合单元15包括纵臂轴衬21和安装支架23，所述纵臂轴衬21联接至纵臂5的前端部，所述安装支架23通过螺栓25联接至纵臂轴衬21。
由于扭力梁1的扭曲变形特征，具有上述构造的CTBA通常造成车轮变形。纵臂5的位置和车身接合单元15的构造也可能造成车轮的变形。
车辆应当维持一定水平的转向不足倾向从而在转弯过程中稳定车辆。出于该目的，理想的是，车辆在转弯时的后外轮(下文称为后外轮)应当被诱导前束(toe-in)而车辆在转弯时的后内轮(下文称为后内轮)应当被诱导后束(toe-out)。
然而，这种类型的常规CTBA在进行该移动时具有一些问题。例如，图2为显示根据相关技术的一个实例的施加有侧力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图。
如图2中所示，尽管根据相关技术的一个实例的CTBA当施加有侧力F1时在力学上不可移动，整个CTBA由于纵臂轴衬21的变形而旋转并且在后外轮W1处产生前束角(a toeangle)。
亦即，当车辆转弯时，后外轮W1施加有侧力F1并且因此有可能被诱导后束，而回弹的后内轮W2施加有侧力F1因此有可能维持之前的前束角或被诱导前束。这造成车辆通常转向过度因此降低车辆的稳定性。
由于CTBA相对于车身的机械瞬间旋转中点SP(即，在与车身接合的纵臂轴衬21的接合方向上延伸的线的交叉点)设置在车轮中心WC的前方，后外轮W1由于侧力F1具有后束的倾向而后内轮W2由于侧力F1具有前束的倾向。
为了解决常规CTBA的这种转弯稳定性的问题，目前开发了悬架系统从而改进车身和纵臂5的车身接合单元的结构，使得CTBA相对于车身的瞬间旋转中点SP设置在车轮中心WC的后方。
图3为根据相关技术的另一个实例的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的俯视图。参考图3，根据另一个实例的改进的CTBA设置有在车身和纵臂轴衬21之间的旋转联杆31作为车身接合单元15，使得相对于相对于车身的瞬间旋转中点SP设置在车轮中心WC的后方。
亦即，旋转联杆31的后端部在车辆的宽度方向上平行地与纵臂轴衬21接合，而其前端部设置有车身安装轴衬33，所述车身安装轴衬33可相对于车身在旋转方向上移动，因此接合至车身的一个下部。
在该情况下，车身安装轴衬33通过旋转联杆31联接至纵臂轴衬21并且在车辆的高度方向上接合至车身，使得其在旋转联杆在车辆的宽度方向上的外前方处接合至车身。因此，CTBA相对于车身的瞬间旋转中点SP在连接安装轴衬33的中心S1和纵臂轴衬21的中心S2的延长线的交叉点处形成，并且设置在车轮中心WC的后方。
同样地，在该CTBA中，相对于车身的瞬间旋转中点SP设置在车轮中心WC的后方，使得其具有一些相对于侧力F1和推力和拖曳力的移动特征，所述侧力F1和推力和拖曳力在下文中参考图4A-4C描述。
图4A-4C为显示根据相关技术的另一个实例的施加有侧力和推力和拖曳力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图。在图4A中，当后轮施加有侧力F1时，后外轮被诱导前束而回弹的后外转向轮W2维持设定的前束角或被诱导后束，使得车辆通常转向不足从而保证转弯稳定性。同时，当后轮施加有推力和拖曳力F2以及侧力F1时，CTBA基于瞬间旋转中点SP被诱导旋转。
亦即，在图4B中，在根据另一个实例的CTBA中，在后轮同时施加有推力和拖曳力的双冲击环境中，例如当车辆刹车或经过减速带时，CTBA的旋转通过后轮的对称旋转而偏置，因此保证了行驶稳定性。
然而，在图4C中，在一个后轮不对称地施加有推力和拖曳力F2的单冲击环境中，相应的后轮被诱导后束，使得CTBA的移动特征通常不稳定，因此如根据相关技术的前述实例那样破坏行驶稳定性。
公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成在本国已为本领域技术人员所公知的相关技术。
发明内容
根据本发明的示例性实施方式的联接扭力梁车轴类型的悬架系统可以包括：纵臂，所述纵臂分别联接至扭力梁的对立端部；和车身接合单元，所述车身接合单元设置在每个纵臂的前端部并且将纵臂接合至车身。每个车身接合单元可以包括：纵臂轴衬，所述纵臂轴衬联接至纵臂的前端部；旋转联杆，所述旋转联杆设置在纵臂轴衬的前方并且在车辆的宽度方向上接合至纵臂轴衬；和一对连接联杆，所述连接联杆被构造成分别将其前端部和外端部联接至车身，使得旋转联杆的瞬间旋转中点在车辆的宽度方向上在旋转联杆的外部形成。
穿过旋转联杆的瞬间旋转中点和纵臂轴衬的中心的延长线的交叉点可以形成CTBA的瞬间旋转中点，并且CTBA的瞬间旋转中点可以设置在车轮中心的后方。旋转联杆的瞬间旋转中点可以在连接联杆的延长线在其长度方向上的交叉点处形成。
每个连接联杆可以包括前方连接联杆和后方连接联杆，所述前方连接联杆在车辆的宽度方向上设置在旋转联杆的前端部和车身之间，其对立端部联接在旋转联杆的前端部和车身之间，所述后方连接联杆设置在旋转联杆的外端部和车身之间，其对立端部联接在旋转联杆的外端部和车身之间。特别地，在本发明的一些示例性实施方式中，后方连接联杆的长度可以比前方连接联杆更短。
进一步地，前方和后方连接联杆可以通过安装轴承联接从而可相对于旋转联杆旋转，并且通过安装轴衬连接至车身。
一种联接扭力梁车轴类型的悬架系统，其中扭力梁的对立端部联接至纵臂并且左纵臂和右纵臂联接至车身接合单元从而在其前端部处安装在车身上。每个车身接合单元包括：纵臂轴衬，所述纵臂轴衬连接至纵臂的前端部；旋转联杆，所述旋转联杆设置在纵臂轴衬的前方并且在车辆的宽度方向上接合至纵臂轴衬；和一对连接联杆，所述连接联杆被构造成分别将旋转联杆的前端部和外端部联接至车身，并且在车辆的宽度方向上在旋转联杆的外部形成旋转联杆的瞬间旋转中点，并且其中CTBA的瞬间旋转中点SP可以被构造成通过穿过旋转联杆的瞬间旋转中点和纵臂轴衬的中心的延长线的交叉点而在车轮中心的后方形成。
每个连接联杆可以包括前方连接联杆和后方连接联杆，所述前方连接联杆在车辆的宽度方向上设置在旋转联杆的前端部和车身之间，其对立端部联接在旋转联杆的前端部和车身之间，所述后方连接联杆设置在旋转联杆的外端部和车身之间，其对立端部联接在旋转联杆的外端部和车身之间。再次的，后方连接联杆的长度可以比前方连接联杆更短。
前方和后方连接联杆可以通过安装轴承联接并且通过安装轴衬联接至车身使得它们可相对于旋转联杆旋转。此外，旋转联杆的瞬间旋转中点可以在两个连接联杆的延长线在其长度方向上的交叉点处形成。
本发明的示例性实施方式可以通过两个连接联杆将联接至纵臂轴衬的旋转联杆联接至车身从而允许CTBA的瞬间旋转中点SP设置在车轮中心的后方，使得外后轮被诱导前束而内后轮被诱导后束从而造成车辆转向不足，因此保证其转弯稳定性。
此外，在当一个后轮不对称地施加有推力和拖曳力的单冲击环境中，例如当在粗糙路面上行驶时，旋转联杆相对于车身的瞬间旋转中点CP变化，因此CTBA的瞬间旋转中点在施加推力和拖曳力的作用线的外部移动，因此减少了后束量。亦即，相应后轮在后束方向上的旋转量减少从而保证了CTBA的整体行驶稳定性。
附图说明
图1为根据相关技术的一个实例的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的立体图。
图2为显示根据相关技术的一个实例的施加有侧力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图。
图3为根据相关技术的另一个实例的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的俯视图。
图4A-4C为显示根据相关技术的另一个实例的施加有侧力和推力和拖曳力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图。
图5为根据本发明的示例性实施方式的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的俯视图。
图6为显示根据本发明的示例性实施方式的施加有侧力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图。
图7为显示根据本发明的示例性实施方式的施加有推力和拖曳力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图。
<附图标记描述>
1：扭力梁
3：承载架
5：纵臂
9：弹簧基座
15：车身接合单元
21：纵臂轴衬
31：旋转联杆
33：车身安装轴衬
R1：前方连接联杆
R2：后方连接联杆
M：安装轴衬
B：安装轴承
CP：旋转联杆的瞬间旋转中点
SP：CTBA的瞬间旋转中点
50：车身。
具体实施方式
下面将参考附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。
然而，图中所示的每个元件的尺寸和厚度任意显示以便于描述而本发明并不限于此，并且为了清楚起见部分和区域的厚度被夸大。
此外，省略与描述无关的部件从而清楚描述本发明的示例性实施方式，并且在整个说明书中相同的附图标记表示相同的元件，说明书也适用于相关技术。
应当理解，本文所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆、燃料电池车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。
此外，当描述本发明的示例性实施方式时，为了便于描述，假设图5的上部被限定为前方方向而下部被限定为后方方向。根据本发明的示例性实施方式的联接扭力梁车轴类型的悬架系统对称地设置在车辆的每个后轮中，并且为了便于描述，一侧的描述将适用于另一侧。
图5为根据本发明的示例性实施方式的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的俯视图，图6为显示根据本发明的示例性实施方式的施加有侧力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图，和图7为显示根据本发明的示例性实施方式的施加有推力和拖曳力的联接扭力梁车轴类型的悬架系统的移动特征的俯视图。
参考图5，联接扭力梁车轴类型的悬架系统(下文称为CTBA)设置有在车辆的宽度方向上的扭力梁1，和分别固定至扭力梁1的对立端部的纵臂5。车身接合单元15设置在纵臂5的前端部处从而联接至车身50。
在根据本发明的示例性实施方式的CTBA中，每个车身接合单元15包括纵臂轴衬21、旋转联杆31，和前方和后方连接联杆R1和R2。纵臂轴衬21联接至纵臂5的前端部。旋转联杆31设置在纵臂轴衬21的前方并且在车辆的宽度方向上平行地与纵臂轴衬21接合。
进一步地，前方连接联杆R1可以在车辆的宽度方向上设置在旋转联杆31的前端部和车身50之间，使得其对立端部分别联接至旋转联杆31的前端部和车身50。
另外，后方连接联杆R2可以设置在旋转联杆31的外端部和车身50之间，使得其对立端部分别联接至旋转联杆31的外端部和车身50。在该情况下，后方连接联杆R2的长度比连接联杆R1相对更短，使得旋转联杆31的外端部的移动量相对较小。
在示例性实施方式中，前方和后方连接联杆R1和R2通过安装轴承B联接使得它们可相对于旋转联杆31旋转，并且通过安装轴衬M联接至车身50。
参考图6，前方和后方连接联杆R1和R2分别将旋转联杆31的前端部和外端部联接至车身50，使得瞬间旋转中点CP在车辆的宽度方向上在旋转联杆31的外部形成。亦即，瞬间旋转中点CP在前方和后方连接联杆R1和R2的延长线L2和L3在其长度方向上相遇的交叉点处形成。
此外，在本发明的示例性实施方式中，瞬间旋转中点SP在穿过旋转联杆31的瞬间旋转中点CP和纵臂轴衬21的中心S1的延长线L1的交叉点处形成。在该情况下，CTBA的瞬间旋转中点SP被设定成设置在车轮中心WC的后方。
于是，在根据本发明的示例性实施方式的CTBA中，如图6所示，CTBA相对于车身的瞬间旋转中点SP(通过穿过旋转联杆31的瞬间旋转中点CP和纵臂轴衬21的中心S1的延长线L1的交叉点形成)在车轮中心WC的后方形成。
于是，在根据本发明的示例性实施方式的CTBA中，旋转联杆31形成在纵臂5和车身之间的四关节联杆装置，其中由于两个连接联杆R1和R2，瞬间旋转中点CP和纵臂轴衬21的中心S1被用作枢转点。
因此，参考图6，在CTBA中，当后轮施加有侧力F1时，例如当车辆转弯时，基于瞬间旋转中点SP旋转和推动的外后轮W1被诱导前束，因此车辆通常转向不足，因此保证了转弯稳定性。
此外，参考图7，在一个后轮W不对称地施加有推力和拖曳力F2的单冲击环境中，例如当车辆在粗糙路面上行驶时，当CTBA施加有推力和拖曳力F2时旋转联杆31瞬间逆时针旋转。亦即，由于旋转联杆的移动机制，旋转联杆31相对于车身的瞬间旋转中点CP向其内部移动，因此，瞬间旋转中点SP移动更靠近施加有推力和拖曳力F2的车轮，因此减少了车轮后束的量。
亦即，根据本发明的示例性实施方式的CTBA不使用物理接头(例如常规的轴承)作为旋转联杆31和车身之间的枢轴，而是使用安装轴衬M从而改变机构的瞬间中心并且因此在单冲击情况下提供更大的稳定性。
因此，CTBA和车身之间的瞬间旋转中心向作用线L4的外部移动，因此使得相对于推力和拖曳力F的旋转方向相反。因此，旋转量在后束方向上减少，从而保证其中安装有CTBA的车辆的整体行驶稳定性。
虽然参考目前被视为是实际的示例性实施方式描述本发明，应理解本发明并不限于所描述的实施方式，相反，本发明旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围之内的各种修改形式和等效形式。

Claims (11)

1.一种联接扭力梁车轴类型的悬架系统，包括：
纵臂，每个纵臂分别联接至扭力梁的对立端部；和
车身接合单元，每个车身接合单元设置在每个纵臂的前端部并且将每个所述纵臂接合至车身，其中
所述每个车身接合单元包括：
纵臂轴衬，所述纵臂轴衬联接至纵臂的前端部；
旋转联杆，所述旋转联杆设置在纵臂轴衬的前方并且在车辆的宽度方向上接合至所述纵臂轴衬；和
一对连接联杆，所述连接联杆被构造成分别将其前端部和外端部联接至车身，使得其中所述旋转联杆的瞬间旋转中点在车辆的宽度方向上在旋转联杆的外部形成。
2.根据权利要求1所述的联接扭力梁车轴类型的悬架系统，其中穿过所述旋转联杆的瞬间旋转中点和所述纵臂轴衬的中心的延长线的交叉点形成联接扭力梁车轴类型的悬架系统的瞬间旋转中点，并且联接扭力梁车轴类型的悬架系统的瞬间旋转中点设置在车轮中心的后方。
3.根据权利要求1所述的联接扭力梁车轴类型的悬架系统，其中每个连接联杆包括前方连接联杆和后方连接联杆，所述前方连接联杆在车辆的宽度方向上设置在所述旋转联杆的前端部和车身之间，其对立端部联接在旋转联杆的前端部和车身之间，所述后方连接联杆设置在旋转联杆的外端部和车身之间，其对立端部联接在所述旋转联杆的外端部和车身之间。
4.根据权利要求3所述的联接扭力梁车轴类型的悬架系统，其中所述后方连接联杆的长度比所述前方连接联杆更短。
5.根据权利要求4所述的联接扭力梁车轴类型的悬架系统，其中所述旋转联杆的瞬间旋转中点在一对连接联杆的延长线在其长度方向上的交叉点处形成。
6.根据权利要求3所述的联接扭力梁车轴类型的悬架系统，其中前方和后方连接联杆通过安装轴承联接从而可相对于旋转联杆旋转，并且通过安装轴衬连接至车身。
7.用于待安装在车身上的车辆的扭力梁车轴类型的悬架系统的车身接合单元，所述车身接合单元包括：
纵臂轴衬，所述纵臂轴衬连接至纵臂的前端部；
旋转联杆，所述旋转联杆设置在纵臂轴衬的前方并且在车辆的宽度方向上接合至纵臂轴衬；和
一对连接联杆，所述连接联杆被构造成分别将旋转联杆的前端部和外端部联接至车身，并且在车辆的宽度方向上在所述旋转联杆的外部形成所述旋转联杆的瞬间旋转中点，
其中联接扭力梁车轴类型的悬架系统的瞬间旋转中点被构造成通过穿过所述旋转联杆的瞬间旋转中点和所述纵臂轴衬的中心的延长线的交叉点而在车轮中心的后方形成。
8.根据权利要求7所述的用于待安装在车身上的车辆的扭力梁车轴类型的悬架系统的车身接合单元，其中每个连接联杆包括前方连接联杆和后方连接联杆，所述前方连接联杆在车辆的宽度方向上设置在旋转联杆的前端部和车身之间，其对立端部联接在旋转联杆的前端部和车身之间，所述后方连接联杆设置在旋转联杆的外端部和车身之间，其对立端部联接在旋转联杆的外端部和车身之间。
9.根据权利要求8所述的用于待安装在车身上的车辆的扭力梁车轴类型的悬架系统的车身接合单元，其中所述后方连接联杆的长度比所述前方连接联杆更短。
10.根据权利要求8所述的用于待安装在车身上的车辆的扭力梁车轴类型的悬架系统的车身接合单元，其中前方和后方连接联杆通过安装轴承联接并且通过安装轴衬联接至车身，使得它们可相对于旋转联杆旋转。
11.根据权利要求7所述的用于待安装在车身上的车辆的扭力梁车轴类型的悬架系统的车身接合单元，其中所述旋转联杆的瞬间旋转中点在一对连接联杆的延长线在其长度方向上的交叉点处形成。
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