CN105015299B - 用于汽车悬架的弹簧支座、独立悬架总成及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于汽车悬架的弹簧支座，所述弹簧支座包括盘部、位于所述盘部的上侧的凸部和位于所述盘部的下侧的一对耳部，所述凸部为上端具有底壁、下端开口的桶形，且所述底壁上开有第一通孔，两所述耳部相互间隔以避让所述凸部的开口，每个所述耳部开有第二通孔，两个所述第二通孔同轴，所述第一通孔的轴线与所述第二通孔的轴线空间垂直。本发明还提供了采用上述弹簧支座的独立悬架总成及汽车。本发明能够消除减振器所受侧向力。

Description

用于汽车悬架的弹簧支座、独立悬架总成及汽车

技术领域

本发明涉及汽车底盘领域，具体涉及用于汽车悬架的弹簧支座、独立悬架总成及汽车。

背景技术

汽车悬架是保证乘坐舒适性的重要部件。同时，汽车悬架作为车身(或车架)与车轴(或车轮)之间作连接的传力部件，又是保证汽车行驶安全的重要部件。

独立悬架是将汽车的一个车轴上的左右两个车轮分别单独安装于车身(或车架)下，车桥采用断开式，中间一段固定于车身(或车架)上，独立悬架两边车轮受冲击时互不影响，而且由于该悬架质量较轻、缓冲与减振能力很强，乘坐舒适性好。各项指标都优于非独立式悬架，但独立悬架结构复杂。

独立悬架包括麦弗逊独立悬架、双横臂独立悬架、多连杆独立悬架、纵臂式独立悬架等，这些独立悬架要么弹簧装在减振器上，要么弹簧和减振器装在不同位置上。

现有技术的独立悬架如图1所示，减振器5)都是下端固定在下摆臂8)上，上端直接固定在车身或车架1)上，一般下端带有旋转轴，而上端直接通过橡胶垫固定在车身上。一般独立悬架还安装有稳定杆2)、螺旋弹簧3)、上摆臂4)、转向节6)、缓冲块7)等，螺旋弹簧3)与减振器5)的连杆同步运动并且螺旋弹簧3)在受到侧向力时会向连杆传递侧向力。

在汽车在运动过程中，下摆臂8)相对车身在左右和前后方向都有相对运动，减振器5)上端的橡胶垫通过自身变形可吸收相对运动避免干涉，但是橡胶垫硬度比较大，在吸收相对运动同时对减振器连杆产生很大的侧向力，这些侧向力不仅增大减振器活塞与缸体的摩擦力，使减振器的温度很快升高，减振器内部的橡胶件和塑料件很快老化，造成减振器漏油、阻尼力衰减等失效现象，极大地影响减振器的寿命。

对轴荷较大的商用车独立悬架，由于相对运动较大，减振器失效问题尤其突出。同时固定减振器5)上端的橡胶垫在下摆臂8)和车身之间频繁的相对运动过程中不断被压缩也会很快失效。

另外，减振器受到的侧向力过大也影响汽车运动的平顺性。

现有技术中对于侧向力的抵消一般集中在对于螺旋弹簧3)本身形状的改进，但在路面行驶条件多变的情况下，螺旋弹簧3)特定的形状只是针对一定的侧向力进行抵消，侧向力的降低效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于1、使减振器避免受到侧向力的作用，增大减振器的寿命和可靠性；2、增大固定减振器的橡胶垫的寿命；3、增大减振器和弹簧的安装和拆卸的方便性；4、提高悬架的平顺性和舒适性；5、提高悬架整体寿命。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案：

一方面，提供了一种用于汽车悬架的弹簧支座，所述弹簧支座包括盘部、位于所述盘部的上侧的凸部和位于所述盘部的下侧的一对耳部，所述凸部为上端具有底壁、下端开口的桶形，且所述底壁上开有第一通孔，两所述耳部相互间隔以避让所述凸部的开口，每个所述耳部开有第二通孔，两个所述第二通孔同轴，所述第一通孔的轴线与所述第二通孔的轴线空间垂直。

优选地，两所述耳部均具有凸台，两所述凸台朝着相互远离的方向延伸，所述第二通孔开在所述凸台上。

一种独立悬架总成，包括如上所述的弹簧支座、下摆臂、支架、螺旋弹簧、减振器、橡胶垫、上摆臂、车身和转向节；所述上摆臂的一端、所述下摆臂的一端分别与所述转向节通过球销连接，所述下摆臂上设置有安装凸台，所述安装凸台伸入一个所述弹簧支座的耳部之间并与所述弹簧支座旋转配合以使所述弹簧支座能够绕X轴方向旋转，所述支架与所述车身固定连接，所述支架为槽形，另一个所述弹簧支座倒置地位于所述支架的槽内并与所述支架旋转配合以使所述弹簧支座能够绕X轴方向旋转，所述减振器的下端杆依次穿过第一个所述橡胶垫、所述凸部上的第一通孔、第二个所述橡胶垫后紧固，所述减振器的上端杆依次穿过第三个所述橡胶垫、倒置的所述弹簧支座的所述凸部上的第一通孔、第四个所述橡胶垫后紧固，第二个所述橡胶垫和第四个所述橡胶垫位于所述凸部的内部，所述螺旋弹簧位于两个所述弹簧支座之间并套在所述凸部上。

优选地，上述独立悬架总成还包括车桥，所述下摆臂的另一端与所述车桥旋转连接。

优选地，转轴穿过所述下摆臂和所述车桥，所述转轴一端开有环槽，卡板插入所述环槽后通过螺栓紧固在所述下摆臂上。

优选地，所述上摆臂的另一端与所述支架旋转连接。

优选地，所述支架具有第一侧壁、第二侧壁和位于所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的第三侧壁，所述第二侧壁上开有第三通孔，所述上摆臂的另一端位于所述第一侧壁与所述第三侧壁之间对应所述第三通孔的位置。

优选地，倒置的所述弹簧支座位于所述第二侧壁与所述第三侧壁之间，且所述耳部与所述第二侧壁、所述第三侧壁之间设置有隔环。

优选地，上述独立悬架总成还包括缓冲块，所述缓冲块安装在所述支架的槽内且位于所述上摆臂的正上方。

再一方面，提供了一种汽车，所述汽车采用如上所述的弹簧支座，或者采用如上所述的独立悬架总成。

本发明的实施例中，由于弹簧支座具有第二通孔，因此在安装后，弹簧支座并非固定地安装在减振器或者下摆臂上，而是能够绕X轴方向旋转，这样，当一侧受力时，弹簧支座就能够绕轴旋转，使得螺旋弹簧在该侧也受到同样的侧向力，该力传递至另一个弹簧支座上，使另一个弹簧支座也绕轴旋转，而弹簧支座与螺旋弹簧接触的圆环面一直相互平行，保证了螺旋弹簧不会对减振器产生了侧向力；而减振器的上、下两端分别固定在两个弹簧支座上，两个弹簧支座的旋转中心相互平行，因此悬架相对车身或车架左右方向运动时，减振器也不会受到侧向力，因此减振器在整个运动过程中不会受到任何侧向力的作用，提高了减振器的寿命和车辆行驶的平顺性。而弹簧支座的一端开口的桶形凸部，能够将一个橡胶垫容纳在凸部的内部，另一个橡胶垫处于外部，而且橡胶垫随着弹簧支座的旋转而旋转，而非直接固定在车身或者车架上，因此承受的摩擦更小，使用寿命更长。

进一步地，弹簧支座的耳部的凸台朝着相互远离的方向延伸，凸台既能够起到加强强度、提高弹簧支座转轴处的耐磨性的作用，又不妨碍橡胶垫进入凸部内部，从而使得拆卸更加方便。

附图说明

图1是现有技术的独立悬架总成的主视图；

图2是本发明的实施例的弹簧支座的立体图；

图3是本发明的实施例的独立悬架总成的立体图；

图4是本发明的实施例的独立悬架总成的俯视图；

图5是本发明的实施例的独立悬架总成的右侧视图；

图6是沿图4中的A-A线的剖视图；

图7是沿图5中的B-B线的剖视图；

图8是沿图5中的C-C线的剖视图；

图9是图8中的I部分的局部放大图。

图中标记说明：1)、车架；2)、稳定杆；3)、螺旋弹簧；4)、上摆臂；5)、减振器；6)、转向节；7)、缓冲块；8)、下摆臂；1、下摆臂；101、安装凸台；2、弹簧支座；201、盘部；202、凸部；203、耳部；204、第一通孔；205、凸台；206、第二通孔；207、开口；208、底壁；3、支架；301、支架底壁；302、第一侧壁；303、第二侧壁；304、第三侧壁；305、第三通孔；4、螺旋弹簧；5、减振器；501、下端杆；502、上端杆；6、缓冲块；7、上摆臂；8、驱动轴；9、转向节；10、弹簧支座；11、第一螺栓；12、第二螺栓；13、隔环；14、第一转轴；1401、环槽；15、第二转轴；16、第一个橡胶垫；17、第二个橡胶垫；18、第三个橡胶垫；19、第四个橡胶垫；20、卡板。

具体实施方式

在接下来的描述中，X方向指的是汽车的前后方向；Y方向指的是汽车的宽度方向，也被称为侧向；Z方向指的是汽车的高度方向。

参考图2，本实施例中用于汽车悬架的弹簧支座2包括盘部201、位于图示中盘部201的上侧的凸部202和下侧的一对耳部203。其中，凸部202为上端具有底壁208、下端开口的桶形，其开口207在图6中更清晰地示出。凸部202的底壁208上开有第一通孔204。耳部203相互间隔以避让凸部202的开口207，每个耳部203上开有一个第二通孔206，两个第二通孔206同轴，并且第一通孔204的轴线A与第二通孔206的轴线B空间垂直，即轴线A与轴线B垂直且相交或不相交。每个耳部203均具有凸台205，两个凸台205朝着相互远离的方向延伸，第二通孔206开在凸台205上。

结合图3至图8，本实施例中的独立悬架总成采用了两个弹簧支座，其中一个标记为2，另一个标记为10，虽然采用了不同的附图标记，但弹簧支座2与弹簧支座10采用了相同的结构。在图6中，相对于弹簧支座2来说，弹簧支座10是倒置的。本实施例的独立悬架总成还包括下摆臂1、支架3、螺旋弹簧4、减振器5、橡胶垫、减振块6、上摆臂7、车身、转向节9等。下摆臂1一端与转向节9通过球销连接，另一端与安装驱动轴8的车桥、或者非驱动车桥、或者车身、或者支架3通过第一转轴14旋转连接。上摆臂7的一端也与转向节9通过球销连接，另一端通过第二转轴15与支架3旋转连接。

从图5、图6和图7更清晰可见，下摆臂1上设置有安装凸台101，安装凸台101伸入弹簧支座2的耳部203之间，第二螺栓12穿过第二通孔206和安装凸台101后旋紧螺母，使安装凸台101与弹簧支座2旋转配合，第二螺栓12的插入方向为X轴方向，因此弹簧支座2能够绕X轴方向旋转。当然，本领域技术人员也能够以转销等来实现弹簧支座2与安装凸台101的旋转配合，在此应当被视为等同替换。支架3与车身(未示出)固定连接。从图7可见，支架3由支架底壁301、第一侧壁302、第二侧壁303形成槽形，并且在第一侧壁302与第二侧壁303之间所夹的槽内还具有第三侧壁304。弹簧支座10倒置地位于支架3的槽内，第一螺栓11穿过支架3的第二侧壁303、弹簧支座10的耳部203的第二通孔206和第三侧壁304后拧紧螺母，使弹簧支座10与支架3旋转配合，并且弹簧支座10也能够绕X轴方向旋转。类似地，本领域技术人员也能够以转销等方式实现倒置的弹簧支座10与支架3的旋转配合。倒置的弹簧支座10位于第二侧壁303与第三侧壁304之间，且弹簧支座10的耳部203与第二侧壁303之间、耳部203与第三侧壁304之间设置有隔环13，以提高耐磨性。

从图6及图7可见，在减振器5的下端杆501为固定在减振器5的壳体上的一根杆，该下端杆501依次穿过第一个橡胶垫16、弹簧支座2的凸部201上的第一通孔204后在开口207处将第二个橡胶垫17穿入下端杆501，然后以螺母紧固，从而将第二橡胶垫17保持在凸部202内部。减振器5的上端杆502能够为减振器活塞连杆的一部分，该上端杆502依次穿过第三个橡胶垫18、倒置的弹簧支座10的凸部202上的第一通孔204后，在开口207处穿入第四个橡胶垫19，然后以螺母紧固，使第四个橡胶垫19位于凸部202的内部。螺旋弹簧4位于弹簧支座2与弹簧支座10之间并套在凸部202上，由于螺旋弹簧4抵靠在盘部201上而不直接与减振器5连接，因此从受力角度来看，螺旋弹簧4与减振器5并联，而非现有技术中的串联。

结合图8和图9，第一转轴14穿过下摆臂1和车桥，第一转轴14一端开有环槽1401，卡板20插入环槽后通过螺栓紧固在下摆臂1上。

结合图3和图8，第二侧壁303上开有第三通孔305，上摆臂7的另一端位于第一侧壁302与第三侧壁304之间对应第三通孔305的位置，这样，从第三通孔305伸入工具，就能够方便地对第二转轴15进行拆卸。

由图7可见，缓冲块6安装在支架3的槽内且位于上摆臂7的正上方，从而在上摆臂7摆动过大时缓冲块6抵触上摆臂7提供减振。

汽车在完成上述弹簧支座2及整个独立悬架总成安装后，弹簧支座2和弹簧支座10是并非固定地安装在支架3或者下摆臂1上，而是能够绕X轴方向旋转，这样，在驾驶过程中，汽车悬架运动时，上摆臂7和下摆臂1由于通过螺栓或者转轴固定在支架3上，因此相对车架在X方向上没有相对运动，减振器5在汽车的前后方向不受侧向力；而在汽车的宽度方向上的左右方向，螺旋弹簧4的上、下两个端面平行地抵靠在盘部201上，当一侧受力时，弹簧支座2及倒置的弹簧支座10就能够绕X轴旋转，或者说弹簧支座在Y-Z平面内摆动，使得螺旋弹簧4在该侧也受到同样的侧向力，该力传递至另一个弹簧支座10上，使另一个弹簧支座10也绕X轴旋转，而弹簧支座2、弹簧支座10与螺旋弹簧4接触的圆环面一直相互平行，保证了螺旋弹簧4不会对减振器5产生侧向力；而减振器5的上、下两端分别固定在两个弹簧支座2和倒置的弹簧支座10上，两个弹簧支座的旋转中心相互平行，因此独立悬架总成相对车身或车架左右方向运动时，减振器5也不会受到侧向力。因此减振器5在整个运动过程中不会受到任何侧向力的作用，提高了减振器的寿命和车辆行驶的平顺性。在减振器5的上、下两端，弹簧支座2或弹簧支座10的一端开口的桶形凸部202，能够将橡胶垫容纳在凸部202的内部，另一个橡胶垫处于外部，而且橡胶垫随着弹簧支座2和弹簧支座10的旋转而旋转，而非直接固定在车身或者车架上，因此承受的摩擦更小，使用寿命更长。而弹簧支座2的凸台205既能够起到加强强度、提高弹簧支座2的转轴处的耐磨性的作用，又不妨碍橡胶垫进入凸部内部，从而使得拆卸更加方便。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (9)

1.一种独立悬架总成，其特征在于，包括弹簧支座，所述弹簧支座包括盘部、位于所述盘部的上侧的凸部和位于所述盘部的下侧的一对耳部，所述凸部为上端具有底壁、下端开口的桶形，且所述底壁上开有第一通孔，两所述耳部相互间隔以避让所述凸部的开口，每个所述耳部开有第二通孔，两个所述第二通孔同轴，所述第一通孔的轴线与所述第二通孔的轴线空间垂直；

下摆臂、支架、螺旋弹簧、减振器、橡胶垫、上摆臂、车身和转向节；所述上摆臂的一端、所述下摆臂的一端分别与所述转向节通过球销连接，所述下摆臂上设置有安装凸台，所述安装凸台伸入一个所述弹簧支座的耳部之间并与所述弹簧支座旋转配合以使所述弹簧支座能够绕X轴方向旋转，所述支架与所述车身固定连接，所述支架为槽形，另一个所述弹簧支座倒置地位于所述支架的槽内并与所述支架旋转配合以使所述弹簧支座能够绕X轴方向旋转，所述减振器的下端杆依次穿过第一个所述橡胶垫、所述凸部上的第一通孔、第二个所述橡胶垫后紧固，所述减振器的上端杆依次穿过第三个所述橡胶垫、倒置的所述弹簧支座的所述凸部上的第一通孔、第四个所述橡胶垫后紧固，第二个所述橡胶垫和第四个所述橡胶垫位于所述凸部的内部，所述螺旋弹簧位于两个所述弹簧支座之间并套在所述凸部上。

2.根据权利要求1所述的独立悬架总成，其特征在于，两所述耳部均具有凸台，两所述凸台朝着相互远离的方向延伸，所述第二通孔开在所述凸台上。

3.根据权利要求1或2所述的独立悬架总成，其特征在于，还包括车桥，所述下摆臂的另一端与所述车桥旋转连接。

4.根据权利要求3所述的独立悬架总成，其特征在于，转轴穿过所述下摆臂和所述车桥，所述转轴一端开有环槽，卡板插入所述环槽后通过螺栓紧固在所述下摆臂上。

5.根据权利要求1或2所述的独立悬架总成，其特征在于，所述上摆臂的另一端与所述支架旋转连接。

6.根据权利要求5所述的独立悬架总成，其特征在于，所述支架具有第一侧壁、第二侧壁和位于所述第一侧壁与所述第二侧壁之间的第三侧壁，所述第二侧壁上开有第三通孔，所述上摆臂的另一端位于所述第一侧壁与所述第三侧壁之间对应所述第三通孔的位置。

7.根据权利要求6所述的独立悬架总成，其特征在于，倒置的所述弹簧支座位于所述第二侧壁与所述第三侧壁之间，且所述耳部与所述第二侧壁、所述第三侧壁之间设置有隔环。

8.根据权利要求1或2所述的独立悬架总成，其特征在于，还包括缓冲块，所述缓冲块安装在所述支架的槽内且位于所述上摆臂的正上方。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车采用如权利要求1至8中的任一项所述的独立悬架总成。