CN105365510B - 车辆悬架 - Google Patents

Abstract

大多数悬架形式使用“偏左右手”的构件，即仅适合于车辆的左手侧或右手侧的构件。我们公开了一种用于车辆的悬架组件，其包括悬架臂和竖直组件，悬架臂在其一个末端处具有至少一个附接点以用于将臂固定至车辆，竖直组件包括轮毂并具有上下安装点，其均容许该组件围绕基本竖直轴线旋转，竖直组件于其上下安装点处通过托架连接到悬架臂，托架是与悬架臂不同但附接至悬架臂的部分，托架可在两个备选定向上附接到悬架臂，因而允许该组件装配在车辆的左侧或右侧。以这种方式，提供了一种可互换的悬架臂配置，其特别适合于可转向的车辆前轮，其还提供了最少数量的独特部分，但容许那些部分装配入左手单元或右手单元。在优选的配置中，托架容纳上下安装点中的一个安装点，并且悬架臂容纳另一安装点。因而，臂和托架限定了用于可旋转的竖直组件的安装点。单独的转向臂可连接至竖直组件，以便控制其旋转，并根据需要使车辆转向。

Description

车辆悬架

技术领域

本发明涉及一种车辆悬架。

背景技术

车辆需要悬架系统，以便保持车轮与驾驶车辆所在的表面相接触，并使车体与在该表面中的至少一些起伏隔离。前述要求对于确保车辆的安全和有效的操纵是必须的，而后者对于提供必要水平的乘坐舒适度是必须的。通常，这两个要求作用于相反的方向，并且悬架系统因此是在这两者之间的妥协。一定范围的悬架系统是已知的。

时常用于前面悬架的麦克弗森支柱悬架包括由次级连杆稳定的叉杆或基本的压缩连杆，该次级连杆为轮毂或车轴提供了底部安装点。该下臂系统提供了车轮的横向和纵向定位。轮毂的上面部分刚性地固定到弹性和减震的支柱的内部部分上，其向上直接延伸到在车辆的体壳中的安装件。

双叉杆式悬架通过使用两个臂(上臂和下臂)定位车轮，各个臂采用“A”或叉杆的形状。各个臂具有两个位于底盘上的安装点和一个位于轮毂或转向节上的接头。吸震器和螺旋弹簧安装至叉杆，以控制竖直运动。双叉杆设计容许技术人员在整个悬架移动中仔细地控制车轮的运动，从而控制诸如外倾角、后倾角、趾型、辊心高度、刮擦半径、咬接和更多的参数。

多连杆悬架使用三个或更多个横向臂以及一个或更多个纵向臂来限定并约束轮毂的运动。这些臂不必为相等的长度，并且可远离其“明显”方向成角度。典型地各个臂在各个末端处具有球形接头(球接头)或橡胶衬套，并因而在张紧和压缩中，但不弯曲的情况下沿着其自身长度对负载起作用。一些多连杆还使用尾臂或叉杆，其在一个末端处具有两个衬套。

所有都具有相对的优点和缺点，典型地反映了在乘坐舒适度或操纵水平上的变化，其与系统的成本和复杂性相逆地可实现。

发明内容

所有上面的悬架形式都使用“偏左右手”的构件，即仅适合于车辆的左手侧或右手侧。双叉杆配置还典型地具有不同的上臂和下臂。多连杆配置可具有若干个单独设计的臂，其全部是偏左右手的且不同的。虽然这就获得的悬架性能而言是有利的，但其意味着必须保持大的部分库存，而且现场修理也是有问题的。对于更好的乘坐&操纵品质较不重要的越野车和远征车辆而言，采用具有基本较少数量的独特部分的悬架将是有利的。

本发明因此提供了一种用于车辆的悬架组件，其包括悬架臂和竖直组件，悬架臂在其一个末端处具有至少一个附接点以用于将臂固定至车辆，竖直组件包括轮毂并具有上下安装点，其均容许该组件围绕基本竖直的轴线旋转，竖直组件于其上下安装点处通过托架连接至悬架臂，托架是与悬架臂不同但连接至悬架臂的部分，托架可在两个备选定向上连接到悬架臂，从而允许该组件装配在车辆的左侧或右侧，其中托架接收上下安装点中的一个安装点，并且悬架臂接收另一安装点。以这种方式，提供了一种可互换的悬架臂配置，其特别适于可转向的车辆前轮，其还提供了最少数量的独特部分，但容许那些部分装配到左手单元或右手单元中。

托架接收上下安装点中的一个安装点，并且悬架臂接收另一安装点。因而，臂和托架限定了用于可旋转的竖直组件的安装点。单独的转向臂可连接至竖直组件，从而控制其旋转，并根据需要使车辆转向。

托架可通过一个或更多个螺栓连接至悬架臂，其即使在现场也是便利的，并容许装配好的悬架被拆卸并以相反的构造进行重新装配。用于托架的合适的形式是C臂，其一个末端可然后附接至悬架臂，并且其另一末端可适于接收上下安装点中的一个安装点。

悬架臂优选地具有两个相对彼此横向地间隔开的附接点。它们可适于容许悬架臂相对于车辆围绕公共旋转轴线旋转。该轴线理想地是水平的(相对于车辆)，从而容许臂移动，使得其远端具有必要的竖直关节，以提供有效的悬架移动。

应该注意的是，我们将竖直组件描述为具有“基本竖直的”轴线，该组件可围绕该轴线旋转以便使车辆转向。当然，这个轴线实际上将很少是真实竖直的，因为在汽车领域中的大多数转向车轮具有一定程度的后倾角/前倾角，其将引起该轴线(分别)在纵向和横向方向上偏离完美的竖直度。因而，“基本竖直”应理解为考虑了这些正常差异。

附图说明

现在将参照附图借助于示例描述本发明的实施例，其中：

图1A和1B分别是用于车辆左手侧和右手侧的车辆悬架组件的第一实施例的俯视图；

图2A和2B分别是图1A和1B的组件的透视图；

图3A和3B是图1A和1B的组件的俯视图，其显示了附接至该组件的车轮；

图4A和4B分别是图1A和1B的组件的透视图；

图5是图1A和2A的悬架组件的部分的分解示意图；

图6A和6B分别是用于车辆左手侧和右手侧的车辆悬架组件的第二实施例的俯视图；

图7A和7B分别是图6A和6B的组件的透视图；并且

图8是图6A和7A的悬架组件的分解示意图。

具体实施方式

在附图中，相似的标号用于不同的附图中表示相同的元件；此外，所示的组件是“偏左右手的”，在后缀为“A”的图中的那些组件用于车辆的左手侧，并且基本上为用于车辆的右手侧的在后缀为“B”的图中的那些组件的镜像。

在图1A和1B中，根据本发明的第一实施例，悬架组件1具有悬架臂3，其在一个末端处带有用于安装到车体或底盘(未显示)的外部和内部附接点5、7；这些附接点中的每一个均包括安装至车辆的托架9(参见图2A)，悬架臂3具有带有公共轴线A的轴承11(参见图5)，通过该轴承使悬架臂3连接至托架9，以便容许其如图5中的箭头R所示绕轴线A旋转。

安装至悬架臂3的另一末端的是竖直组件13，其包括带车轮双头螺栓17的轮毂15(在使用时通过其连接车轮19(参见图3和4)、传统设计的刹车盘21以及刹车钳23。竖直组件13借助于C臂25安装至悬架臂，该C臂将在下面结合图5进一步被描述，其容许竖直组件绕基本竖直的轴线(即基本垂直于图1A和1B的平面)旋转。安装至竖直组件13的还有传统的转向臂27，通过该转向臂可使车轮组件绕基本竖直的轴线旋转，以便使车辆转向。

如在图2A和2B中更清晰地所示，传统的麦克弗森支柱减震器组件29于其一个末端处借助于减震器安装托架35安装到悬架臂3，并且于另一末端37处安装到车体或底盘，减震器组件包括螺旋弹簧31，其同轴地封闭吸震器或减震器33。减震器组件29在使用中是传统的，然而应该注意到，悬架组件的设计使得减震器组件29的轴线从竖直组件13(其将在下面结合图5进一步被描述)的转向轴线略微横向地偏离。

图3和图4显示了图1和图2的组件，其中，车轮19安装至车轮双头螺栓17。

移动到图5，C臂25的一个末端和减震器安装托架35通过螺栓39安装到悬架臂3，用于C臂25的那些螺栓容纳在孔41中，而用于减震器安装托架的那些螺栓容纳在孔43中。远离轴承11的悬架臂3的末端设有下安装点45，其在使用中接收竖直组件的下枢转点(未显示)；竖直组件还具有上枢转点(未显示)，其被上安装点47容纳，上安装点设于C臂25的另一末端(即远离安装至悬架臂3的末端的末端)处。C臂25和在悬架臂中的孔41构造和布置为，使得下和上安装点45、47限定了基本竖直的轴线，竖直组件13可绕该轴线旋转，以用于使车辆转向，其中，形成竖直组件13的部分的上和下枢转点保持在下和上安装点45、47之间，使得它们具有仅仅单个运动自由度，能够绕竖直轴线旋转。备选地，枢转点可能是球接头，其可以两个自由度移动，从而容许枢转点允许悬架在使用中的升降运动和转向转动。

应该理解，图5中所示的安装配置，尤其是安装点45、47和减震器安装托架35阻止减震器组件29的轴线与竖直组件3旋转转向所围绕的轴线，即转向枢转轴线同轴，然而这些安装配置容许用于修理或维护的部分的容易且独立的去除和替换。减震器安装托架优选地被安装为，以便容许减震器组件29的末端尽可能靠近转向枢转轴线，以便最大地减小在减震器组件29上的非竖直力。还应该懂得，虽然图5中所示的元件配置为用于安装在车辆的左手侧(即如图1A中所示)上，但是它们可以通过倒转而容易地用于车辆的相反侧，其中，仅仅待提供的附加项目在悬架臂3的下侧上提供孔以接收螺栓39，以便将减震器安装托架35安装到与图5中所示的侧部相反的悬架臂3的侧部(或者，孔43可简单地穿过悬架臂3并且被螺母43'固定，在这种情况下，用于在车辆的相反侧的使用的臂3的反转是简单且直接的)。

图6至8显示了根据本发明的悬架组件201的第二实施例。存在如下悬架臂203：在一个末端处具有用于安装到车体或底盘(未显示)的外部和内部附接点205、207；这些附接点中的每一个均包括安装至车辆的托架209(见图7A)，悬架臂203具有带有公共轴线A的轴承211(见图8)，通过该轴承将悬架臂203连接到托架209，以便容许其如在第一实施例中那样围绕轴线A旋转。

安装至悬架臂203的另一末端的是已经(通过未显示的合适的可释放的固定器件)将带有车轮双头螺栓217的轮毂215(在使用中通过它连接车轮)、和传统设计的刹车盘221以及刹车钳223安装至其的竖直组件213。竖直组件213借助于上下球接头224、226安装至悬架臂203，上下球接头224、226分别与上承窝228和下承窝232相接合，上承窝形成倒转的U形臂230(其将在下面结合图8进行进一步被描述)的部分，下承窝容许竖直组件213围绕基本竖直的轴线(即基本垂直于图6A和6B的平面)旋转。安装至竖直组件213的还有传统的转向臂227，通过转向臂可使车轮组件围绕基本竖直的轴线旋转，以便使车辆转向。

如在图7A和7B中更清晰地所示，存在传统的麦克弗森支柱减震器组件229，其包括同轴地封闭吸震器或减震器233的螺旋弹簧231。减震器229的下端234通过销或螺栓(未显示)安装至U形臂230，其可释放地插入成形于臂230中的承窝236，并且在其另一端237处安装到车体或底盘上。减震器组件229在使用中是传统的，然而应该注意，其短于在第一实施例中所示的减震器组件，并且悬架组件的设计使得减震器组件229的轴线从竖直组件213的转向轴线略微向内(即相对于车辆的前进方向横向地)偏离，如同第一实施例一样。

如在图8中可看出，在托架238处使用螺栓(未显示)或其它合适的可释放的固定器件将U形臂230的末端安装至悬架臂203。U形臂230和悬架臂203构造和布置为，使得上下承窝228、232限定了基本竖直的轴线，竖直组件213可围绕该轴线旋转，以用于使车辆转向，其中，形成竖直组件213的部分的上下球接头224、226保持在上下承窝228、232之间，使得它们可以两个自由度移动，从而容许悬架在使用中的上下运动，并且还容许竖直组件213转动或围绕所限定的竖直轴线旋转，以用于转向的目的。U形臂230在安装到悬架臂203时限定了开口，驱动轴(未显示)可穿过该开口以驱动轮毂215；U形臂230形状和尺寸确定为，使得这个开口足以容许驱动轴在基本竖直的平面中自由地枢转，这对于容许在使用中悬架的移动可能是必须的。应该懂得悬架臂203的下侧部在任何图中都是不可见的，其是可见的侧部的镜像，使得悬架臂203可用于车辆的任一侧；U形臂关于图8中的与轴线A平行的平面是对称的，使得其也可用于车辆的任一侧。竖直组件213、转向臂227和刹车钳223优选地也是可颠倒的，使得它们也可用于车辆的任一侧；刹车盘221和支柱组件不是偏左右手的，并因此也可用于车辆的任一侧。

当然应该懂得，在没有脱离本发明的范围下可对上述实施例做出许多变化。例如，虽然衬套显示为相对于车辆的运动方向横向地布置，但在一些应用中，将两个托架安装在车辆上的不同的位置可能是有利的；在这种情况下，如果存在公共旋转轴线，那么两个轴承11、211的轴线可能相对于车辆是竖直和/或纵向交错的。为了转向竖直组件3、203可旋转围绕的轴线，即转向枢转轴线被描述为基本竖直的；本领域中的技术人员应该懂得，修改组件以允许可如下简单地实现各种程度的后倾角和/或前倾角：在第一实施例中通过修改C臂25的形状和构造以及孔41相对于下安装点45的定向和/或定位中的一项或更多项，并且在第二实施例中通过修改U形臂230的形状和构造以及上承窝228相对于托架238和/或下承窝232相对于托架238的定向和/或定位和/或上下球接头224、226的相对位置中的一项或更多项。此外，其中，在上面描述了不同的变化或备选配置，应该懂得本发明的实施例可以任何合适的组合包含这种变化和/或备选方案。

Claims (5)

1.一种用于车辆的悬架组件，包括：

悬架臂，其在其一个末端处具有至少一个附接点以用于将所述臂固定至车辆；

竖直组件，所述竖直组件包括轮毂并具有上下安装点，其均容许所述组件围绕基本竖直的轴线旋转；

所述竖直组件在其上下安装点处连接到所述悬架臂，这些连接中的一个通过托架，所述托架是与所述悬架臂不同但附接至所述悬架臂的部分；

所述托架可在两个备选方向上连接到所述悬架臂，因而允许所述悬架组件装配在所述车辆的左侧或右侧上，其中，所述托架容纳所述上下安装点中的一个安装点，并且所述悬架臂容纳另一安装点。

2.根据权利要求1所述的悬架组件，其特征在于，所述托架通过一个或更多个螺栓附接至所述悬架臂。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的悬架组件，其特征在于，所述托架是C臂，其一个末端附接至所述悬架臂，并且其另一末端适于容纳所述上下安装点中的一个安装点。

4.根据权利要求1所述的悬架组件，其特征在于，所述悬架臂具有两个相对彼此横向地间隔开的附接点。

5.根据权利要求4所述的悬架组件，其特征在于，所述两个附接点适于容许所述悬架臂相对于所述车辆围绕公共旋转轴旋转。