CN106671715B - 汽车及麦弗逊悬架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及汽车及麦弗逊悬架，麦弗逊悬架包括减震器、弹簧、转向节和稳定杆总成，减震器的下端与转向节连接，弹簧套设于减震器外且弹簧的两端分别与减震器的两端连接，稳定杆总成连接于减震器与汽车车架之间；麦弗逊悬架还包括前下摆臂和后下摆臂，转向节的下端开设有高度位置相互错开的第一安装孔和第二安装孔，前下摆臂的一端设有第一球头销，且前下摆臂通过第一球头销与第一安装孔连接，前下摆臂的另一端与车架连接；后下摆臂的一端设有第二球头销，且后下摆臂通过第二球头销与第二安装孔连接，后下摆臂的另一端与车架连接。本发明的麦弗逊悬架能够提高转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能和更佳的舒适性。

Description

汽车及麦弗逊悬架
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及汽车及麦弗逊悬架。
背景技术
麦弗逊悬架系统设计是汽车底盘设计的重要组成部分，前悬架系统的布置决定了转向主销轴线3的位置以及转向梯形，对整车的操稳性能特别是转向性能影响很大。如图1所示，传统的麦弗逊悬架的下摆臂2是一个总成，转向主销轴线3是减震器1的上点与下摆臂2的外点的连线，为一固定直线，在转向过程中主销轴线几乎不动，与转向相关的参数如主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等几乎成线性关系。也即是传统的麦弗逊悬架的转向主销轴线3是固定轴线，几何上的定义为减震器1的上点和下摆臂2的外点的连线，其表现出的转向特性如图2所示，与转向相关的参数如主销内倾角、主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等几乎成线性关系，除主销后倾拖距变化较大外，其余参数变化很小，对转向回正性能和转向响应性能提升有限，路感不够清晰，导致汽车直线行驶稳定性以及转向灵敏性差，开车舒适感下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车及麦弗逊悬架，旨在解决现有技术的麦弗逊悬架的主销轴线为固定轴线而导致汽车转向灵敏性差和直线行驶稳定性差的技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种麦弗逊悬架，包括减震器、弹簧、转向节和稳定杆总成，所述减震器的下端与所述转向节连接，所述弹簧套设于所述减震器外且所述弹簧的两端分别与所述减震器的两端连接，所述稳定杆总成连接于所述减震器与汽车车架之间；所述麦弗逊悬架还包括前下摆臂和后下摆臂，所述转向节的下端开设有高度位置相互错开的第一安装孔和第二安装孔，所述前下摆臂的一端设有第一球头销，且所述前下摆臂通过第一球头销与第一安装孔连接，所述前下摆臂的另一端与车架连接；所述后下摆臂的一端设有第二球头销，且所述后下摆臂通过第二球头销与第二安装孔连接，所述后下摆臂的另一端与车架连接。
优选地，所述第一球头销由上往下插入所述第一安装孔内与所述第一安装孔固定连接，所述第二球头销由下往上插入所述第二安装孔内与所述第二安装孔固定连接。
优选地，所述转向节的下端设有前后布置的前安装块和后安装块，所述前安装块位于所述后安装块的下方，所述第一安装孔和所述第二安装孔分别开设于所述前安装块和所述后安装块上。
优选地，所述前安装块与所述后安装块一体成型且所述后安装块与所述前安装块的连接处由上往下平滑过渡。
优选地，所述前下摆臂呈横向布置，所述后下摆臂与车架连接的一端朝车尾方向斜向布置。
优选地，所述前下摆臂呈直杆状。
优选地，所述后下摆臂呈弧形状。
优选地，所述稳定杆总成包括前稳定杆和稳定杆拉杆，所述前稳定杆通过衬套与所述汽车车架转动连接，所述稳定杆拉杆的上端与所述减震器连接、下端与所述前稳定杆连接。
优选地，所述稳定杆拉杆的上端和下端分别设有第三球头销和第四球头销，所述减震器上开设有第三安装孔，所述前稳定杆的一端开设有第四安装孔，第三球头销插入所述第三安装孔内与所述第三安装孔固定连接，所述第四球头销插入所述第四安装孔内与所述第四安装孔固定连接。
优选地，所述前下摆臂和所述后下摆臂为铸铝件摆臂。
本发明的有益效果：本发明的麦弗逊悬架，通过设置前下摆臂和后下摆臂与转向节的连接处上下和前后错开，如此，几何上的定义为减震器的上点和前下摆臂和后下摆臂的外点的连线可实现虚拟的转向主销轴线，即该虚拟的转向主销轴线为非固定轴线，转向主销轴线的下端可以在一定范围内摆动，从而使得与转向相关的参数如主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等成非线性关系，对纵向力敏感度较弱，有利于提升转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能。
本发明的另一技术方案是：一种汽车，其包括上述的麦弗逊悬架。
本发明的汽车，由于使用有上述的麦弗逊悬架，从而能够提高整车的转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能，进而可以提升整车的舒适性，降低路面冲击的影响。
附图说明
图1为传统的麦弗逊悬架的结构示意图。
图2为传统的麦弗逊悬架的转向特性图。
图3为本发明实施例提供的麦弗逊悬架的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的麦弗逊悬架与汽车车架连接的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的麦弗逊悬架形成虚拟转向主销轴线的结构示意图。
图6为本发明实施例提供的麦弗逊悬架的转向特性图。
图7为本发明实施例提供的麦弗逊悬架与传统的麦弗逊悬架的转向主销轴线与轮心的侧向位移比对。
附图标记包括：
1—减震器 2—下摆臂 3—转向主销轴线
10—减震器 20—弹簧 30—转向节
31—前安装块 32—后安装块 40—稳定杆总成
41—前稳定杆 42—稳定杆拉杆 50—前下摆臂
51—第一球头销 60—后下摆臂 61—第二球头销
70—汽车车架 80—转向主销轴线 90—衬套
421—第三球头销 422—第四球头销。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图3～7描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图3至图5所示，本发明实施例提供的一种麦弗逊悬架，包括减震器10、弹簧20、转向节30和稳定杆总成40，所述减震器10的下端与所述转向节30连接，所述弹簧20套设于所述减震器10外且所述弹簧20的两端分别与所述减震器10的两端连接，所述稳定杆总成40连接于所述减震器10与汽车车架70之间；所述麦弗逊悬架还包括前下摆臂50和后下摆臂60，所述转向节30的下端开设有高度位置相互错开的第一安装孔(图未示)和第二安装孔(图未示)，所述前下摆臂50的一端设有第一球头销51，且所述前下摆臂50通过第一球头销51与第一安装孔连接，所述前下摆臂50的另一端与车架(图未示)连接；所述后下摆臂60的一端设有第二球头销61，且所述后下摆臂60通过第二球头销61与第二安装孔连接，所述后下摆臂60的另一端与车架连接，所述前下摆臂50、后下摆臂60与车架连接的一端可称为车架连接端。本发明实施例的麦弗逊悬架通过上述连接关系，支撑前轴车身，承受来自路面的垂向、侧向以及纵向力作用，而且起导向作用，实现转向功能；受到路面冲击时具有容让性，降低对车内乘员的影响。
如图3至图5所示，具体地，本发明实施例的麦弗逊悬架，通过设置前下摆臂50和后下摆臂60与转向节30的连接处上下和前后错开，如此，几何上的定义为减震器20的上点和前下摆臂50和后下摆臂60的外点的连线可实现虚拟的转向主销轴线80，即该虚拟的转向主销轴线80为非固定轴线，转向主销轴线80的下端可以在一定范围内摆动，如图5～6所示，从而使得与转向相关的参数如主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等成非线性关系，对纵向力敏感度较弱，有利于提升转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能。
进一步地，第一球头销51和第二球头销61的设置是确保前下摆臂50和后下摆臂60与转向节30实现多方向的转动自动度，即万向转动。那么前下摆臂50和后下摆臂60与转向节30连接的端部作为转向主销轴线80的下端是自由的，从而使得与转向相关的参数如主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等成非线性关系，对纵向力敏感度较弱，有利于提升转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能。
更进一步，在安装本实施例的麦弗逊悬架时，前下摆臂50和后下摆臂60的另一端用于与汽车车架70连接，前下摆臂50和后下摆臂60可以选用铸铝件；而弹簧20则可以采用S型弹簧；减震器20则可选用普通减震器。
如图3所示，本实施例中，所述第一球头销51由上往下插入所述第一安装孔内与所述第一安装孔固定连接，所述第二球头销61由下往上插入所述第二安装孔内与所述第二安装孔固定连接。具体地，将第一球头销51和第二球头销61分别呈相反的方向对应插入到第一安装孔和第二安装孔内进行固定连接，这样可以使得设有第一球头销51的前下摆臂50的端部的位置高于设有第二球头销61的后下摆臂60的端部的位置高度，如此，前下摆臂50和后下摆臂60即形成前高后低的位置设计，有利于提升转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能。
进一步地，如图7所示，虚线为传统的麦弗逊悬架，实线为本发明实施例的麦弗逊悬架，其中，转向主销轴线80与轮心的侧向位移相比，本发明实施例的麦弗逊悬架要小，对纵向力敏感度较弱，有利于提升转向灵敏性和直线行驶稳定性，从而实现更好的操稳性能。
如图3所示，本实施例中，所述转向节30的下端设有前后布置的前安装块31和后安装块32，所述前安装块31位于所述后安装块32的下方，所述第一安装孔和所述第二安装孔分别开设于所述前安装块31和所述后安装块32上。具体地，前安装块31和后安装块32的设置不但可以实现开设第一安装孔和第二安装孔，同时，也供前下摆臂50和后下摆臂60端部设置的第一球头销51和第二球头销61的安装。更重要的是，将前安装块31设置在后安装块32的前下方的设计，可以确保连接第一球头销51和第二球头销61之后的形成的硬点处于前高后低的位置，即前下摆臂50和后下摆臂60与转向节30连接的硬点上下错开，确保与转向相关的参数如主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等成非线性关系，可以满足整车侧倾和纵倾控制的要求，保证整车的操稳性能。
需要进一步说明的是，硬点即为第一球头销51和第二球头销61转动时的中心点。
如图3所示，本实施例中，所述前安装块31与所述后安装块32一体成型且所述后安装块32与所述前安装块31的连接处由上往下平滑过渡。具体的，前安装块31与后安装块32一体成型的设计可以确保整个转向节30的稳定性以及前安装块31与后安装块32与前下摆臂50和后下摆臂60端部设置的第一球头销51和第二球头销61按安装连接后的稳定性，进而提升本实施例的麦弗逊悬架使用的可靠性。另外，将后安装块32与前安装块31的连接处由上往下平滑过渡，可以使得前安装块31与后安装块32满足形成虚拟的转向主销轴线80。
如图3和图5所示，本实施例中，所述前下摆臂50呈横向布置，优选地，前下摆臂50呈直杆状。所述后下摆臂60与车架连接的一端朝车尾方向斜向布置。具体地，后下摆臂60与前下摆臂50为独立分开的间隔设置，且后下摆臂60于车架连接的一端往车尾方向延伸布置，该结构设计使后下摆臂60的车架连接端与前下摆臂50的车架连接端之间形成较大的跨度和避让空间，为横置发动机的安装和布置提供了充足空间。进一步地，后下摆臂60的另一端通过衬套与汽车车架70连接，即后下摆臂60与整车的X轴和Y轴都形成夹角，可以更好地发挥衬套的作用，更好地衰减X向和Z向冲击，从而能有效提高整车的舒适性，降低车上乘员的不适。
如图3和图5所示，本实施例中，所述后下摆臂60优选呈弧形状，弧形状设计可提升后下摆臂60的力学性能和结构强度。同时，呈弧形状的后下摆臂60设置有第二球头销61的一端与前下摆臂50设置有第一球头销51的一端之间形成锐角的角度，从而为横置发动机的安装提供的空间，即实现看可以将发动机横向安装，结构设计巧妙，实用性强。
如图3～5所示，本实施例中，所述稳定杆总成40包括前稳定杆41和稳定杆拉杆42，所述前稳定杆41通过衬套90与所述汽车车架70转动连接，所述稳定杆拉杆42的上端与所述减震器10连接、下端与所述前稳定杆41连接。具体地，前稳定杆41和稳定杆拉杆42的设置可以增加使用有该麦弗逊悬架的操控性，同时也能够提升乘车人员的舒适感。
如图3所示，本实施例中，所述稳定杆拉杆42的上端和下端分别设有第三球头销721和第四球头销422，所述减震器10上开设有第三安装孔(图未示)，所述前稳定杆41的一端开设有第四安装孔(图未示)，第三球头销721插入所述第三安装孔内与所述第三安装孔固定连接，所述第四球头销422插入所述第四安装孔内与所述第四安装孔固定连接。具体地，转向前稳定杆41通过第三球头销721和第四球头销422分别与减震器10和前稳定杆41的一端固定连接，那么，通过转向机构带动前稳定杆41运动，由于转向节30与减震器10的底端连接，从而实现转向节30绕转向主销旋转，进而实现车轮转向功能。
本发明实施例还提供一种汽车，其包括上述的麦弗逊悬架。其中，汽车可以为轿车或者SUV。
本发明实施例提供的汽车，由于使用有上述的麦弗逊悬架，从而能够提高整车的转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能，进而可以提升整车的舒适性，降低路面冲击的影响。
综上所述可知本发明乃具有至少以下三点所述的优良特性，一、通过前下摆臂50和后下摆臂60的设置，可以更加精确的控制车轮运动姿态，提升转向灵敏性和直线行驶稳定性，实现更好的操稳性能；二、后下摆臂60后斜向布置，提升安装空间，进而实现布置横置发动机；三、前下摆臂50和后下摆臂60与转向节30连接前高后低布置，实现虚拟的转向主销轴线80，从而使与转向相关的参数如主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等成非线性关系，提高转向响应。得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的思想和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种麦弗逊悬架，包括减震器、弹簧、转向节和稳定杆总成，所述减震器的下端与所述转向节连接，所述弹簧套设于所述减震器外且所述弹簧的两端分别与所述减震器的两端连接，所述稳定杆总成连接于所述减震器与汽车车架之间；其特征在于：所述麦弗逊悬架还包括前下摆臂和后下摆臂，所述转向节的下端开设有高度位置相互错开的第一安装孔和第二安装孔，所述前下摆臂的一端设有第一球头销，且所述前下摆臂通过第一球头销与第一安装孔连接，所述前下摆臂的另一端与车架连接；所述后下摆臂的一端设有第二球头销，且所述后下摆臂通过第二球头销与第二安装孔连接，所述后下摆臂的另一端与车架连接。
2.根据权利要求1所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述第一球头销由上往下插入所述第一安装孔内与所述第一安装孔固定连接，所述第二球头销由下往上插入所述第二安装孔内与所述第二安装孔固定连接。
3.根据权利要求1所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述转向节的下端设有前后布置的前安装块和后安装块，所述前安装块位于所述后安装块的下方，所述第一安装孔和所述第二安装孔分别开设于所述前安装块和所述后安装块上。
4.根据权利要求3所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述前安装块与所述后安装块一体成型且所述后安装块与所述前安装块的连接处由上往下平滑过渡。
5.根据权利要求1～4任一项所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述前下摆臂呈横向布置，所述后下摆臂与车架连接的一端朝车尾方向斜向布置。
6.根据权利要求5所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述前下摆臂呈直杆状。
7.根据权利要求5所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述后下摆臂呈弧形状。
8.根据权利要求1～4任一项所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述稳定杆总成包括前稳定杆和稳定杆拉杆，所述前稳定杆通过衬套与所述汽车车架转动连接，所述稳定杆拉杆的上端与所述减震器连接、下端与所述前稳定杆连接。
9.根据权利要求8所述的麦弗逊悬架，其特征在于：所述稳定杆拉杆的上端和下端分别设有第三球头销和第四球头销，所述减震器上开设有第三安装孔，所述前稳定杆的一端开设有第四安装孔，第三球头销插入所述第三安装孔内与所述第三安装孔固定连接，所述第四球头销插入所述第四安装孔内与所述第四安装孔固定连接。
10.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1～9任一项所述的麦弗逊悬架。
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