CN106103146A - 撑杆式悬架装置 - Google Patents

Abstract

一种撑杆式悬架装置，其包括：上支承件；由上支承件支承的减振器；围绕减振器布置在上弹簧座与下弹簧座之间的螺旋弹簧；以及布置在上弹簧座与上支承件之间的轴承。上支承件包括安装部，该安装部具有用于支承轴承的支承表面。支承表面相对于与减振器轴线垂直的平面倾斜。

Description

撑杆式悬架装置

背景技术

1.技术领域

本发明涉及用于车辆的撑杆式悬架装置。

2.相关技术的描述

撑杆式悬架装置——在该撑杆式悬架装置中，减振器也用作悬架支承件——被称为一个悬架装置。撑杆式悬架装置具有下述结构：在该结构中，减振器(撑杆)的上端侧经由诸如上支承件之类的支承构件安装至车身侧，并且减振器(撑杆)的下端侧经由连接构件安装至轮侧。

在撑杆式悬架装置中，围绕减振器布置有螺旋弹簧。螺旋弹簧的下端部由固定至减振器的本体的下弹簧座支承，并且螺旋弹簧的上端部由上弹簧座支承。上弹簧座经由轴承由上支承件以可旋转的方式支承。

轴承通常与减振器轴线(撑杆轴线)正交地布置，其中，轴承旋转轴线与撑杆轴线一致。因此，上弹簧座绕轴承旋转轴线旋转，同时下弹簧座绕主销轴线旋转。当上弹簧座和下弹簧座同时旋转时，绕主销轴线产生了旋转力矩，并且因此，沿直线行进的能力被削弱。

日本专利申请公报No.2002-283820(JP 2002-283820 A)描述了一种撑杆式悬架装置，该撑杆式悬架装置通过经由角度调节构件将轴承和上弹簧座成角度地安装至上支承件的下部部分而使主销轴线与轴承旋转轴线一致。类似地，美国专利No.5454585描述了一种撑杆式悬架装置，在该撑杆式悬架装置中，环形凸缘构件置于上支承件与轴承之间，以使主销轴线与轴承旋转轴线一致。

对于JP 2002-283820 A和美国专利No.5454585两者，倾斜的倾斜构件置于上支承件与轴承之间以使主销轴线与轴承旋转轴线一致。使用该倾斜构件引起部件的数量的增大，并且成本和重量由于使用了倾斜构件而增大，这是不希望有的。此外，在悬架装置的组装过程中，倾斜构件必须恰当地组装在预定位置中以使主销轴线与轴承旋转轴线一致，因此组装工作是不容易的。

发明内容

因此，本发明提供了一种撑杆式悬架装置，该撑杆式悬架装置具有使轴承旋转轴线相对于减振器轴线容易地倾斜的结构。

本发明的一方面涉及一种撑杆式悬架装置。该撑杆式悬架装置包括：上支承件；由上支承件支承的减振器；围绕减振器布置在上弹簧座与下弹簧座之间的螺旋弹簧；以及布置在上弹簧座与上支承件之间的轴承。上支承件包括安装部，该安装部具有用于支承轴承的支承表面，并且该支承表面相对于与减振器轴线垂直的平面倾斜。

根据该方面，用于支承轴承的支承表面相对于与减振器轴线垂直的平面倾斜，因此，当轴承安装至支承表面时，轴承的旋转轴线能够相对于减振器轴线倾斜。因此，与当轴承的旋转轴线与减振器轴线一致时的情况相比，绕主销轴线的旋转力矩能够得到抑制。

在上述方面中，支承表面与主销轴线之间的角度可以为大致直角，并且主销轴线与轴承旋转轴线可以大致一致。因此，绕主销轴线的旋转力矩大致能够减小成接近零。

在上述方面中，安装部可以包括支承表面和绕支承表面的内周边缘设置的突出面，并且支承表面与突出面之间的角度可以大于90°。此外，在上述方面中，支承表面与突出面之间的角度可以等于或大于主销轴线与减振器轴线之间的角度加上90°的和。因此，在将减振器组装至上支承件时，轴承能够容易地插入到安装部的支承表面上。

根据本发明的该方面，能够提供一种撑杆式悬架装置，该撑杆式悬架装置具有使轴承旋转轴线相对于减振器轴线容易地倾斜的结构。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术的与工业的意义进行描述，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：

图1是根据本发明的一个示例性实施方式的撑杆式悬架装置以及周围结构的立体图；

图2是根据本发明的示例性实施方式的悬架装置的主要部分的局部剖切截面图；

图3是根据本发明的示例性实施方式的上支承件的截面结构的视图；

图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的作为撑杆组件的悬架装置的组装过程的视图；以及

图5是用以与本发明的示例性实施方式的轴承安装部进行比较的比较技术的视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的示例性实施方式进行描述。图1是根据本发明的一个示例性实施方式的撑杆式悬架装置以及周围结构的立体图。参照图1对轮支承装置的撑杆式悬架装置与周围结构之间的关系进行描述，并且将参照图2至图4对示例性实施方式的悬架装置的细节进行描述。

轮支承装置包括传动轴10、转向节12、下臂14以及悬架装置16，其中，传动轴10将旋转驱动力传递至轮，转向节12以可旋转的方式支承轮，下臂14将转向节12连接至车身。

未示出的支承轮的轴毂插入穿过转向节12的中央部。另外，形成制动装置的卡钳30固定至转向节12。卡钳30包括轮缸和制动衬块，其中，工作液压压力被引入到该轮缸中，制动衬块由从该轮缸等供给的液压压力驱动。卡钳30通过利用该制动衬块挤压盘形转子32而产生制动力。下臂14的底端部枢转地连接至车身，并且从该底端部沿车辆宽度方向朝向外部延伸的梢端部由转向节12经由球接头枢转地支承。从未示出的、安装至车身的转向装置延伸的拉杆18连接至转向节12，并且拉杆18构造成能够使轮以可旋转的方式运转(即，转动)。

悬架装置16包括减振器20，在该减振器20中，未示出的活塞容置在填充有工作流体的壳体45内。减振器20在工作流体穿过形成在活塞中的孔口时通过粘滞阻力产生阻尼力。壳体45的下端部经由安装至壳体45的托架连接至转向节12。从减振器20的壳体45突出的活塞杆经由上支承件21安装至车身。连接上支承件21的减振器20的安装中心点与球接头的线设定为主销轴线。

上弹簧座22相对于上支承件21经由轴承支承，并且下弹簧座24安装至壳体45。受压缩的螺旋弹簧23置于上弹簧座22与下弹簧座24之间。在本示例性实施方式的悬架装置16中，轴承布置在上支承件21与上弹簧座22之间，使得该轴承的旋转轴线与主销轴线大致一致。

从未示出的方向盘输入的转向扭矩经由也未示出的转向柱传递至齿轮箱。在齿轮箱中，方向盘的旋转运动转换成车辆宽度方向上的线性运动并且传递至拉杆18。拉杆18经由连接构件接合至转向节12，使得当驾驶员操纵(即，转动)方向盘时，转向节12通过拉杆18的运动而枢转并且轮转动。稳定器34经由稳定器连杆33连接至车身。车身的侧倾刚度通过关于使稳定器34扭转的恢复力而增大，由此抑制了车辆转向时的侧倾。

在本示例性实施方式的悬架装置16中，绕主销轴线产生的旋转力矩能够通过使轴承旋转轴线与主销轴线大致一致来减小或消除。在下文中，将对悬架装置16的具体结构进行描述。

图2是悬架装置的主要部分的局部剖切截面图。悬架装置16包括减振器20和螺旋弹簧23，并且悬架装置16构造为撑杆式悬架装置。减振器20具有设置成对减振器20的壳体45的上端部进行密封的止挡板46，并且减振器20经由未示出的油封使活塞杆43从止挡板46的上表面的中央部以能够前进及后退的方式突出。活塞杆43经由上支承件21连接至车身，并且在活塞杆43上设置有在减振器20后退时用作止挡件的弹跳止挡件44。

上支承件21具有通过压制成形获得的多个金属板借助于凸焊接合在一起的中空结构。更具体地，上支承件21通过上板21a和下板21b形成中空结构，并且在下板21b的下表面上包括轴承安装部21c，轴承安装部21c具有用于支承轴承50的支承表面。上支承件21的中空结构经由螺栓35固定至车身。在下板21b的底部部分的中央部中设置有插入孔，并且形成在活塞杆43的上端部上的外螺纹部穿过该插入孔。减振器20通过经由未示出的卡圈和夹在上板21a与下板21b之间的硫化橡胶将螺母旋拧到该外螺纹部上而由上支承件21支承。

螺旋弹簧23由上弹簧座22经由上隔离件25支承并且由下弹簧座24经由下隔离件26支承，并且螺旋弹簧23围绕减振器20布置在上弹簧座22与下弹簧座24之间。上弹簧座22经由轴承50面向上支承件21布置，并且能够相对于上支承件21旋转。下弹簧座24通过焊接固定至减振器20的壳体45。

弹跳止挡件44具有由泡沫聚氨酯制成的圆筒形主体，并且布置在上支承件21与止挡板46之间、螺旋弹簧23内。弹跳止挡件44形成为朝向下端变得更细的形状，使得弹跳止挡件44的下端部能够容易地变形。活塞杆43沿着其轴线插入穿过弹跳止挡件44，并且弹跳止挡件44致使减振器20的变形在车辆弹跳时减小。在弹跳止挡件44的上端部的内周表面上设置有适当的压配合余量，弹跳止挡件44的上端部压配合到活塞杆43上，并且因此与活塞杆43接合。

防尘罩42具有通过对橡胶或树脂等进行注射成型获得的波纹管式的圆筒形主体，并且以从外部覆盖弹跳止挡件44和减振器20的方式布置在螺旋弹簧23内。防尘罩42的上端部由上弹簧座22的内周边缘保持，使得诸如来自防尘罩42上方的灰尘之类的外来物质被阻止进入内部。防尘罩42的上端部还可以与上隔离件25一体地形成。防尘罩42的下端部接触止挡板46的外周表面，由此阻止外来物质进入，但是防尘罩42的下端部还可以是敞开的。防尘罩42的下端部延伸成靠近下弹簧座24，因此即使该下端部是敞开的，外来物质仍被阻止穿过开口进入。

在悬架装置16中，轴承50布置在上弹簧座22与上支承件21之间，并且相对于上支承件21以可旋转的方式支承上弹簧座22。轴承50安装至轴承安装部21c的支承表面，并且该支承表面相对于与减振器轴线60垂直的平面倾斜。轴承50通过使用例如硫化橡胶等制成，并且形成为与轴承安装部21c的形状相匹配。轴承50安装至轴承安装部21c的支承表面以使得轴承50的旋转平面64与该支承表面平行。也就是说，轴承50安装至轴承安装部21c的支承表面以使得轴承50的旋转轴线与轴承安装部21c的支承表面垂直。绕主销轴线62产生的旋转力矩能够通过使轴承安装部21c的支承表面与主销轴线62之间的角度为大致直角(90°)并且使主销轴线62与轴承50的旋转轴线大致一致来抑制。

通过以这种方式使轴承安装部21c的支承表面相对于与减振器轴线60垂直的平面倾斜，轴承50的旋转轴线在轴承50安装至支承表面时相对于减振器轴线60倾斜。在本示例性实施方式的上支承件21中，轴承50的旋转轴线能够在不需要于上支承件21与轴承50之间插入作为另一部件的倾斜构件的情况下相对于减振器轴线60倾斜，因此可以提供更便宜且更轻的悬架装置16。

通过使轴承安装部21c的支承表面倾斜成使得该支承表面与主销轴线62之间的角度为直角，轴承50的旋转轴线能够与主销轴线62一致，因此绕主销轴线62产生的旋转力矩大致能够被消除。

图3是上支承件21的截面结构的视图。如上所述，上支承件21具有由上板21a和下板21b形成的中空结构，并且包括用于安装轴承50的轴承安装部21c，轴承50邻接抵靠轴承安装部21c。轴承安装部21c包括用于支承轴承50的环形支承表面21d和绕支承表面21d的内周端部设置的突出面21e。轴承安装部21c在支承表面21d的后表面处固定至下板21b。

本示例性实施方式的上支承件21使用于安装轴承50的支承表面21d相对于与减振器轴线60垂直的平面倾斜，使得轴承50的旋转轴线与主销轴线62大致一致。当减振器轴线60与主销轴线62之间的角度为θ时，支承表面21d优选地相对于与减振器轴线60垂直的平面倾斜大致θ。因此，当主销轴线62与包括支承表面21d的支承平面70正交，并且轴承50安装至支承表面21d时，轴承50的旋转轴线将与主销轴线62大致一致。

支承表面21d与突出面21e之间的角度α优选地大于90°，并且更优选地等于或大于主销轴线62与减振器轴线60之间的角度θ加上90°的和。这个的原因将在下面进行描述。

图4是示出了作为撑杆组件的悬架装置16的组装过程的视图。在下面，弹跳止挡件44和防尘罩42的安装过程将被省略以简化描述。

在组装过程中，首先，下隔离件26放置在固定至减振器20的下弹簧座24上，并且螺旋弹簧23的下端部设置在下隔离件26上。接下来，上隔离件25、上弹簧座22和轴承50按上隔离件25、上弹簧座22和轴承50的这种顺序放置到螺旋弹簧23的上端部上。此时，螺旋弹簧23完全伸展，并且螺旋弹簧23的上端部突出超出活塞杆43的上端部。在此状态下，上弹簧座22通过夹具而被向下推动，由此压缩螺旋弹簧23。在螺旋弹簧23的上端部被充分向下推动的情况下，活塞杆43的上端部固定至上支承件21，并且随后来自夹具的压缩逐渐放松，因此螺旋弹簧23伸展，从而使轴承50沿插入方向66移动以使得轴承50安装至轴承安装部21c的支承表面21d。该插入方向66是螺旋弹簧23的伸展方向，并且与减振器轴线60的方向大致相同。作为撑杆组件的悬架装置16的组装通过上述过程来完成。

图4中所示的组装过程示出了下述过程：在活塞杆43的上端部已连接至上支承件21之后，轴承50通过放松对螺旋弹簧23的压缩而沿插入方向66移动并且安装至轴承安装部21c。此时，突出面21e相对于支承表面21d成大于90°地(即，成钝角地)敞开，因此在轴承50插入到支承表面21d上时，突出面21e将不会妨碍轴承50的插入。也就是说，轴承50能够容易地安装至支承表面21d并且突出面21e不会与轴承50发生干涉。

图5是用以与示例性实施方式的轴承安装部21c进行比较的比较技术的视图。当由该比较技术示出的轴承安装部21g与示例性实施方式的轴承安装部21c进行比较时，支承表面21d与突出面21f之间的角度β为大致直角。

图5中所示的组装过程还示出了下述过程：与图4中示出的组装过程类似，在活塞杆43的上端部已连接至上支承件21之后，轴承50通过放松对螺旋弹簧23的压缩而沿插入方向66移动以使得轴承50向轴承安装部21g靠近。如图5中所示，在图5中的右侧上示出的突出面21f将在轴承50插入到支承表面21d上之前与轴承50发生干涉，这是由于突出面21f与支承表面21d之间的角度为直角。因此，为了将轴承50安装至支承表面21d，轴承50必须首先相对于与减振器轴线60垂直的平面倾斜角度θ，并且随后从插入方向68插入到支承表面21d上。这使组装过程复杂化，这是不希望有的。

因此，返回至图4，在示例性实施方式的轴承安装部21c的情况下，突出面21e相对于支承表面21d倾斜角度α(90°+θ)，因此轴承50能够容易地插入到支承表面21d上，由此实现了简单的组装过程。角度α只需要等于或大于(90°+θ)。通过以这种方式设定角度α，突出面21e在组装过程中将不会妨碍轴承50的在插入方向66上的运动。

本发明不限于上述示例性实施方式。还可以应用基于本领域技术人员的知识的诸如设计变化之类的各种改型。附图中的结构示出了一个示例。只要该结构能够实现类似的功能，该结构就可以适当地改变。在示例性实施方式中，轴承50的旋转轴线与主销轴线62大致一致，但是绕主销轴线62产生的旋转力矩还可以通过至少使轴承50的旋转轴线与主销轴线62之间的角度γ小于减振器轴线60与主销轴线62之间的角度θ来减小。

Claims (4)

1.一种撑杆式悬架装置，包括：

上支承件；

减振器，所述减振器由所述上支承件支承；

螺旋弹簧，所述螺旋弹簧围绕所述减振器布置在上弹簧座与下弹簧座之间；以及

轴承，所述轴承布置在所述上弹簧座与所述上支承件之间，其中，

所述上支承件包括安装部，所述安装部具有用于支承所述轴承的支承表面；并且

所述支承表面相对于与减振器轴线垂直的平面倾斜。

2.根据权利要求1所述的撑杆式悬架装置，其中，

所述支承表面与主销轴线之间的角度为大致直角；并且

所述主销轴线与轴承旋转轴线大致一致。

3.根据权利要求1或2所述的撑杆式悬架装置，其中，

所述安装部包括所述支承表面和绕所述支承表面的内周边缘设置的突出面；并且

所述支承表面与所述突出面之间的角度大于90°。

4.根据权利要求3所述的撑杆式悬架装置，其中，

所述支承表面与所述突出面之间的角度等于或大于所述主销轴线与所述减振器轴线之间的角度加上90°的和。