CN105480040B - 带虚拟主销结构的独立悬架前桥 - Google Patents

Abstract

一种带虚拟主销结构的独立悬架前桥，涉及一种汽车零部件，包括气囊总成、上摆臂、转向节、下摆臂、制动器总成；所述的气囊总成直接安装在上摆臂上，上摆臂与转向节的上端之间通过悬架球铰总成连接，转向节的中部直接与制动器总成连接，转向节的下端通过悬架球铰总成与下摆臂连接。本发明具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性，而且转向节起到传统支撑臂的作用，悬架球铰总成代替了主销，省去了支撑臂、主销、销子、调整垫片、圆锥滚子轴承、油封等众多零件，其结构得到大大简化，成本和重量都也得到降低，还降低了加工精度和装配难度，其摆振小，自动回正效果好，易于推广使用。

Description

带虚拟主销结构的独立悬架前桥

技术领域

本发明涉及一种汽车零部件，特别是一种带虚拟主销结构的独立悬架前桥。

背景技术

传统的断开式独立悬架前桥（如图13-图14），采用的是支撑臂15将转向节17与主销16相连并支撑车轮的运动，相较于非断开式前桥，由于它的非簧载质量减少，汽车发动机质心高度得到降低，同时两车轮互相独立运动互不影响，汽车行驶的平顺性和操纵稳定性得到较大的提高，然而传统独立悬架前桥仍存在以下问题：（1）支撑臂结构复杂、加工要求高、质量较重，零件成本高；（2）支撑臂与主销连接处及与上、下摆臂连接处的安装工艺复杂，安装精度要求高，装配成本高；（3）支撑臂与上、下摆臂采用销子18、调整垫片19、圆锥滚子轴承20、油封21等零件连接，轴承游隙需选定厚度垫片进行保证（注：选垫片时需进行测量和计算），装配效率慢，对工人技能要求较高；（4）由于采用支撑臂结构，地面主销侧偏距较大，车轮存在较大摆振，自动回正效果较差。

目前，传统的断开式独立悬架前桥在卡、客车上的应用越来越广泛，汽车技术的不断发展也必然对整车的舒适性、节能、低成本及轻量化的要求越来越高，传统独立悬架前桥所存在的问题急需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性，同时摆振较小且能够满足安装精度要求低、低成本及轻量化要求的带虚拟主销结构的独立悬架前桥。

解决上述技术问题的技术方案是：一种带虚拟主销结构的独立悬架前桥，包括气囊总成、上摆臂、转向节、下摆臂、制动器总成、轮毂与制动盘总成；所述的气囊总成直接安装在上摆臂上，上摆臂与转向节的上端之间通过悬架球铰总成连接，转向节的下端通过悬架球铰总成与下摆臂连接，转向节还分别与制动器总成、轮毂与制动盘总成连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的转向节包括连接成一体的轴杆、制动器安装板、上摆臂连接座、下摆臂连接座，所述的轴杆连接在制动器安装板的一侧，上摆臂连接座连接在制动器安装板另一侧的上端，下摆臂连接座连接在制动器安装板另一侧的下端，上摆臂连接座、下摆臂连接座中分别设有同轴的用于连接悬架球铰总成的斜通孔，斜通孔的倾角α为5°～8°；所述的制动器总成直接安装在制动器安装板上，所述的轮毂与制动盘总成安装在轴杆上。

本发明的再进一步技术方案是：所述的上摆臂包括两个对称设置的侧臂、将两个侧臂连接在一起的侧臂连接座，所述的侧臂连接座上分别设有用于连接悬架球铰总成的斜螺纹孔A、用于连接气囊总成的台阶孔，所述的斜螺纹孔A的倾角β与斜通孔的倾角α相等。

本发明的再进一步技术方案是：所述的下摆臂为由前下摆臂、后下摆臂连接而成的分体式结构。

本发明的更进一步技术方案是：所述的前下摆臂包括前下摆臂本体，该前下摆臂本体的一端设有球铰安装孔B，该球铰安装孔B内安装有用于与整车连接的球铰B；前下摆臂本体的另一端设有斜螺纹孔B，斜螺纹孔B的倾角γ与斜通孔的倾角α相等；所述的前下摆臂本体上还设有后下摆臂连接座，该后下摆臂连接座上设有连接通孔。

本发明的更进一步技术方案是：所述的后下摆臂包括后下摆臂本体，该后下摆臂本体的一端设有球铰安装孔C，该球铰安装孔C内安装有用于与整车连接的球铰C；后下摆臂本体的另一端设有前下摆臂连接座，该前下摆臂连接座上设有与连接通孔相对应的连接螺纹孔。

所述的悬架球铰总成包括球头座、球头销、防尘罩，球头座与球头销连接，防尘罩设在球头销上；所述的球头座、球头销上分别设有外螺纹，球头座与上摆臂的斜螺纹孔A或前下摆臂的斜螺纹孔B连接，球头销穿过转向节的斜通孔与紧固螺母连接。

所述的转向节、上摆臂、下摆臂均采用42CrMo材料制成。

由于采用上述结构，本发明之带虚拟主销结构的独立悬架前桥与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性：

由于本发明的气囊总成直接安装在上摆臂上，上摆臂与转向节的上端之间通过悬架球铰总成连接，转向节的下端通过悬架球铰总成与下摆臂连接，转向节还分别与制动器总成、轮毂与制动盘总成连接。其中转向节采用传统转向节与制动器安装板一体式的结构，起到传统支撑臂的作用，直接支承车轮的运动，因此，本发明省去了传统的支撑臂结构，其非簧载质量小，轮胎运动参数变化小，具有良好的操纵稳定性。同时，由于本发明仍属于断开式独立悬架前桥，其汽车发动机质心高度低，两车轮互相独立运动互不影响，因此，本发明具有良好的行驶平顺性和操纵稳定性。

2.结构简单，重量轻，成本低：

由于本发明的气囊总成直接安装在上摆臂上，上摆臂与转向节的上端之间通过悬架球铰总成连接，转向节的下端通过悬架球铰总成与下摆臂连接，转向节还分别与制动器总成、轮毂与制动盘总成连接；其中悬架球铰总成可作为虚拟的主销结构而起到转向的作用，转向节起到支承车轮运动的作用。因此，本发明在保证上、下摆臂可转动灵活的前提下，相较于传统独立悬架前桥直接省去了支撑臂、主销，也省去了支撑臂与上、下摆臂连接所需要的销子、调整垫片、圆锥滚子轴承、油封等众多零件，其结构得到大大简化，成本和重量都也得到降低。

3. 安装精度要求低，安装工艺简单：

由于本独立悬架前桥的上、下摆臂是分别通过悬架球铰总成直接与转向节连接，省去了支撑臂与主销的连接，以及省去了支撑臂与上、下摆臂的连接，大大降低了安装精度，其安装工艺比较简单。

4.装配难度小，装配成本低：

本发明相较于传统独立悬架前桥，直接省去了支撑臂、主销，也省去了传统独立悬架前桥的摆臂与支撑臂的连接所需要的销子、调整垫片、圆锥滚子轴承、油封、轴承压块等众多零件，而且无需选定厚度垫片来保证轴承游隙，对工人技能要求无需太高；因此，本发明大大降低了装配难度，从而降低了装配成本。

此外，本发明的悬架球铰总成两端的球头座、球头销分别带有外螺纹，球头座的外螺纹与摆臂拧紧连接，球头销的外螺纹直接穿过转向节的斜通孔并用紧固螺母紧固连接，其拧紧固定操作简单，使装配更加方便。

5.装配效率高：

由于本发明省去了传统独立悬架前桥的摆臂与支撑臂的连接所需要的销子、调整垫片、圆锥滚子轴承、油封、轴承压块等众多零件，无需将该众多零件一一组装起来，也无需对选定厚度垫片来保证轴承游隙，可大幅度提高装配效率。

6.制造难度和制造成本低：

由于本发明的转向节采用传统转向节与制动器安装板一体式的结构，整体进行锻造加工；上摆臂采用整体式锻造，其加工比较简单；而下摆臂则采用前下摆臂和后下摆臂的分体式结构，可减少模具制造难度和制造成本。

7.摆振小，自动回正效果好：

由于本发明省去了传统的支撑臂结构，避免了因地面主销侧偏距较大而导致的车轮存在较大摆振的问题，其摆振小，自动回正效果较好。

8.强度高，结构可靠：

本发明的转向节、上摆臂、下摆臂均采用42CrMo材料制成，其强度较高，结构可靠，易于推广使用。

下面，结合附图和实施例对本发明之带虚拟主销结构的独立悬架前桥的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：本发明之带虚拟主销结构的独立悬架前桥的主视图，

图2：本发明之带虚拟主销结构的独立悬架前桥的俯视图，

图3：实施例一所述转向节的主视图，

图4：实施例一所述转向节的左视图，

图5：实施例一所述转向节的右视图，

图6：实施例一所述上摆臂的主视图，

图7：实施例一所述上摆臂的俯视图，

图8：实施例一所述前下摆臂的主视图，

图9：实施例一所述前下摆臂的俯视图，

图10：实施例一所述后下摆臂的主视图，

图11：实施例一所述后下摆臂的俯视图，

图12：实施例一所述悬架球铰总成的主视图，

图13：传统的断开式独立悬架前桥的主视图，

图14：传统的断开式独立悬架前桥的俯视图.

在上述附图中，各附图标记说明如下：

1-气囊总成，

2-上摆臂，

201-侧臂，202-侧臂连接座，2021-斜螺纹孔A，2022-台阶孔，

3-悬架球铰总成，

301-球头座，302-防尘罩，303-球头销，

4-转向节，

401-轴杆，402-制动器安装板，403-上摆臂连接座，404-下摆臂连接座，405-斜通孔，

5-紧固螺母，6-气室总成，7-制动器总成，8-横拉杆臂，

9-横拉杆，10-减振器总成，11-减振器支架，

12-后下摆臂，

121-后下摆臂本体，1211-球铰安装孔C，1212-前下摆臂连接座，12121-连接螺纹孔，

13-前下摆臂，

131-前下摆臂本体，1311-球铰安装孔B，1312-斜螺纹孔B，1313-后下摆臂连接座，13131-连接通，

14-轮毂及制动盘总成。

15-传统的支撑臂，16-传统的主销，17-传统的转向节，18-传统的销子，

19-传统的调整垫片，20-传统的圆锥滚子轴承，21-传统的油封，

22-传统的轴承压块，23-传统的后上摆臂，24-传统的下A型臂销子，

25-传统的前上摆臂，26-传统的前下摆臂。

具体实施方式

实施例一：

一种带虚拟主销结构的独立悬架前桥，包括气囊总成1、上摆臂2、悬架球铰总成3、转向节4、气室总成6，制动器总成7，横拉杆臂8、横拉杆9、减振器总成10、下摆臂、轮毂与制动盘总成14；

所述的气囊总成1直接安装在上摆臂2上，上摆臂2与转向节4的上端之间通过悬架球铰总成3连接，转向节4的下端通过悬架球铰总成3与下摆臂连接，转向节4还分别与制动器总成7、轮毂与制动盘总成14连接；所述的气室总成6安装在与制动器总成7上，横拉杆9通过横拉杆臂8与转向节连接，减振器总成10通过减振器支架11安装在下摆臂上。

所述的转向节4包括连接成一体的轴杆401、制动器安装板402、上摆臂连接座403、下摆臂连接座404，所述的轴杆401连接在制动器安装板402的一侧，上摆臂连接座403、下摆臂连接座404分别连接在制动器安装板402另一侧的上、下端，上摆臂连接座403、下摆臂连接座404中分别设有同轴的用于连接悬架球铰总成3的斜通孔405，斜通孔405的倾角α为5°～8°；所述的制动器总成7直接安装在制动器安装板402上，所述的轮毂与制动盘总成14安装在轴杆401上。该转向节4采用传统转向节与制动器安装板一体式的结构，起到传统支撑臂的作用，直接支承车轮的运动。

所述的上摆臂2包括两个对称设置的侧臂201、将两个侧臂201连接在一起的侧臂连接座202，所述的侧臂连接座202上分别设有用于连接悬架球铰总成3的斜螺纹孔A2021、用于连接气囊总成1的台阶孔2022，所述的斜螺纹孔A2021的倾角β与斜通孔405的倾角α相等。

所述的下摆臂为由前下摆臂13、后下摆臂12通过螺栓连接而成的分体式结构；所述的前下摆臂13包括前下摆臂本体131，该前下摆臂本体131的一端设有球铰安装孔B1311，该球铰安装孔B1311内安装有用于与整车连接的球铰B；前下摆臂本体131的另一端设有斜螺纹孔B1312，斜螺纹孔B1312的倾角γ与斜通孔的倾角α相等；所述的前下摆臂本体131上还设有后下摆臂连接座1313，该后下摆臂连接座1313上设有连接通孔13131；前下摆臂本体131还通过所述的减振器支架11与所述的减振器总成10连接。

所述的后下摆臂12包括后下摆臂本体121，该后下摆臂本体121的一端设有球铰安装孔C1211，该球铰安装孔C1211内安装有用于与整车连接的球铰C；后下摆臂本体121的另一端设有前下摆臂连接座1212，该前下摆臂连接座1212上设有与连接通孔13131相对应的连接螺纹孔12121。

所述的悬架球铰总成3包括球头座301、球头销303、防尘罩302，球头座301与球头销303连接，防尘罩302设在球头销303上；所述的球头座301、球头销303上分别设有外螺纹，球头座301与上摆臂2的斜螺纹孔A2021或前下摆臂13的斜螺纹孔B1312连接，球头销303穿过转向节4的斜通孔405与紧固螺母5紧固连接。该悬架球铰总成4可作为虚拟的主销结构而起到转向的作用。

上述的转向节4、上摆臂2、前下摆臂13和后下摆臂12均采用42CrMo材料制成，而且转向节4、上摆臂2可进行整体锻造，其加工比较方便。而前下摆臂13和后下摆臂12采用分体式结构，可减少模具制造难度和制造成本。

在本发明中，气囊总成是直接安装在上摆臂上，上摆臂与转向节的上端之间通过悬架球铰总成连接，转向节的中部直接与制动器总成连接，转向节的下端通过悬架球铰总成与下摆臂连接。其中转向节采用传统转向节与制动器安装板一体式的结构，起到传统支撑臂的作用，直接支承车轮的运动，省去了传统的支撑臂结构，其非簧载质量小，轮胎运动参数变化小，具有良好的操纵稳定性。悬架球铰总成代替了主销，从而省去了支撑臂与上、下摆臂连接所需要的销子、调整垫片、圆锥滚子轴承、油封等众多零件，其结构得到大大简化，成本和重量都也得到降低，还降低了加工要求和装配难度。

Claims (4)

1.一种带虚拟主销结构的独立悬架前桥，包括气囊总成（1）、上摆臂（2）、转向节（4）、下摆臂、制动器总成（7）、轮毂与制动盘总成（14）；所述的气囊总成（1）直接安装在上摆臂（2）上，上摆臂（2）与转向节（4）的上端之间通过悬架球铰总成（3）连接，转向节（4）的下端通过悬架球铰总成（3）与下摆臂连接，其特征在于：转向节（4）还分别与制动器总成（7）、轮毂与制动盘总成（14）连接；所述的转向节（4）包括连接成一体的轴杆（401）、制动器安装板（402）、上摆臂连接座（403）、下摆臂连接座（404），所述的轴杆（401）连接在制动器安装板（402）的一侧，上摆臂连接座（403）连接在制动器安装板（402）另一侧的上端，下摆臂连接座（404）连接在制动器安装板（402）另一侧的下端，上摆臂连接座（403）、下摆臂连接座（404）中分别设有同轴的用于连接悬架球铰总成（3）的斜通孔（405），斜通孔（405）的倾角α为5°～8°；所述的制动器总成（7）直接安装在制动器安装板（402）上，所述的轮毂与制动盘总成（14）安装在轴杆（401）上；所述的上摆臂（2）包括两个对称设置的侧臂（201）、将两个侧臂（201）连接在一起的侧臂连接座（202），所述的侧臂连接座（202）上分别设有用于连接悬架球铰总成（3）的斜螺纹孔A（2021）、用于连接气囊总成（1）的台阶孔（2022），所述的斜螺纹孔A（2021）的倾角β与斜通孔（405）的倾角α相等；所述的下摆臂为由前下摆臂（13）、后下摆臂（12）连接而成的分体式结构；所述的前下摆臂（13）包括前下摆臂本体（131），该前下摆臂本体（131）的一端设有球铰安装孔B（1311），该球铰安装孔B（1311）内安装有用于与整车连接的球铰B；前下摆臂本体（131）的另一端设有斜螺纹孔B（1312），斜螺纹孔B（1312）的倾角γ与斜通孔的倾角α相等；所述的前下摆臂本体（131）上还设有后下摆臂连接座（1313），该后下摆臂连接座（1313）上设有连接通孔（13131）。

2.根据权利要求1所述的带虚拟主销结构的独立悬架前桥，其特征在于：所述的后下摆臂（12）包括后下摆臂本体（121），该后下摆臂本体（121）的一端设有球铰安装孔C（1211），该球铰安装孔C（1211）内安装有用于与整车连接的球铰C；后下摆臂本体（121）的另一端设有前下摆臂连接座（1212），该前下摆臂连接座（1212）上设有与连接通孔相对应的连接螺纹孔（12121）。

3.根据权利要求1所述的带虚拟主销结构的独立悬架前桥，其特征在于：所述的悬架球铰总成（3）包括球头座（301）、球头销（303）、防尘罩（302），球头座（301）与球头销（303）连接，防尘罩（302）设在球头销（303）上；所述的球头座（301）、球头销（303）上分别设有外螺纹，球头座（301）与上摆臂（2）的斜螺纹孔A（2021）或前下摆臂（13）的斜螺纹孔B（1312）连接，球头销（303）穿过转向节（4）的斜通孔（405）与紧固螺母（5）连接。

4.根据权利要求1至3任一权利所述的带虚拟主销结构的独立悬架前桥，其特征在于：所述的转向节（4）、上摆臂（2）、下摆臂均采用42CrMo材料制成。