CN107139674A - 一种后悬架及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种后悬架及汽车，属于汽车机械领域。该后悬架包括转向节总成、下端与转向节总成内侧连接的减振器、一端与转向节总成内侧连接的横向拉杆、一端与转向节总成内侧连接的控制臂。其中，横向拉杆的长度可调；控制臂呈三角板状，一个角部设置有与转向节总成内侧连接的球头销，且球头销的轴线与减振器的轴线重合，另外两个角部分别设置有轴线与球头销的轴线垂直的衬套。通过设置长度可调的横向拉杆，便于通过调整横向拉杆的长度以调整后轮前束。该后悬架具有结构简单、占用空间小、制造成本低、便于调整后轮前束等特点，可大规模地推广使用。

Description

一种后悬架及汽车

技术领域

本发明涉及汽车机械领域，特别涉及一种后悬架及汽车。

背景技术

悬架系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传递给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺、稳定地行驶。悬架系统主要包括汽车的前悬架和后悬架，而后悬架的占用空间对于汽车的后备箱空间、油箱空间、减速器空间以及电机后置设置的空间等具有重要影响。因此提供一种空间占用合理的后悬架是十分必要的。

现有技术提供了一种汽车的后悬架，包括结构一致且对称设置的左后悬架和右后悬架，以左后悬架为例，其包括：转向节总成、上控制臂、下控制臂、减振器、稳定杆、横向拉杆。其中，转向节总成设置在左后车轮轮毂内侧的前端或后端，通过调整转向节总成可带动左后车轮的前端或后端改变方向。上控制臂和下控制臂均呈条形板状结构，两个控制臂的左端均与转向节总成的内侧连接，右端均与副车架连接，且上控制臂位于下控制臂的上方，设置上述控制臂可以起到传递横向载荷的作用；减振器呈柱状结构，沿竖直方向倾斜设置，下端和上端分别与转向节总成和车架连接；稳定杆包括顺次连接的纵向段、横向段、纵向段，其两个纵向段分别与左后悬架中的上控制臂和下控制臂、右后悬架中的上控制臂和下控制臂连接，起到稳定连接并传递横向载荷和纵向载荷的作用。横向拉杆的两端通过偏心螺栓组件分别与转向节总成和副车架连接，通过扳手分别调整偏心螺栓组件可调整转向节总成(带动后车轮的前端面或后端面)与副车架之间的横向距离，以调整后轮前束(两后轮的前端之间的距离小于后端之间的距离，其距离之差称为前束值)。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的后悬架在调整后轮前束时，需要采用扳手调整偏心螺栓，但后悬架的结构复杂且偏心螺栓的体积小，使扳手的活动范围小，调整难度大。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种方便调整后轮前束的后悬架及汽车。具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种后悬架，包括转向节总成、下端与所述转向节总成内侧连接的减振器、一端与所述转向节总成内侧连接的横向拉杆、一端与所述转向节总成内侧连接的控制臂。

所述横向拉杆的长度可调；所述控制臂呈三角板状，一个角部设置有与所述转向节总成内侧连接的球头销，且所述球头销的轴线与所述减振器的轴线重合，另外两个角部分别设置有轴线与所述球头销的轴线垂直的衬套。

具体地，作为优选，所述横向拉杆包括顺次连接的第一球头销接头、连接管、第二球头销接头。

所述第一球头销接头和所述第二球头销接头均包括球头销部和与所述球头销部垂直连接的水平连接段；两个所述水平连接段分别长度可调地伸入所述连接管的两端；两个所述球头销部分别与所述转向节总成和副车架连接。

具体地，作为优选，所述连接管的左半部分和右半部分的内壁设置有方向相反的内螺纹；两个所述水平连接段分别通过螺纹连接的方式套设在所述连接管内。

具体地，作为优选，所述连接管呈三棱柱体结构、四棱柱体结构、或者六棱柱体结构。

具体地，作为优选，所述连接管包括两个对称设置的弧形卡固件，所述弧形卡固件一端与所述连接管的外壁铰接；所述水平连接段的外壁上设置有多个相邻的凹槽，用于容纳所述弧形卡固件的另一端。

具体地，作为优选，所述控制臂的板面边缘设置有凸起侧板。

具体地，作为优选，所述控制臂的板面上设置有多个圆孔；所述控制臂下板面上设置有加强板，且所述加强板左右侧边分别与两个所述圆孔形成弧形缺口。

具体地，作为优选，所述减振器上套装有缓冲防尘罩；所述缓冲防尘罩外套装有长度大于所述缓冲防尘罩的螺旋弹簧；所述螺旋弹簧的上端设置有固定套装在所述减振器上的上弹簧座，下端连接有可轴向滑动地套装在所述减振器上的下弹簧座。

具体地，作为优选，所述减振器的上端和下端分别设置有第一连接架和第二连接架。

所述第一连接架呈圆盘状结构，且盘面上设置有多个通孔。

所述第二连接架包括套装在所述减振器上的圆筒部，以及与所述圆筒部侧壁连接的两个耳状部，两个所述耳状部上相对设置有多个通孔。

第二方面，本发明实施例提供了一种汽车，所述汽车包括上述后悬架。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的后悬架，通过设置一端与转向节总成内侧连接且长度可调的横向拉杆，便于通过调整横向拉杆的长度以改变转向节总成所控制的后轮前端或后端与副车架之间的横向间距，即便于调整后轮前束。通过设置具有三角板状结构的控制臂，便于传递横向和纵向载荷，通过设置球头销、衬套便于与转向节总成和副车架连接。通过使用球头销连接控制臂和减振器，并使球头销的轴线和减振器的轴线重合，便于使转向节总成与副车架、以及与减振器上端连接的车架之间受力平稳，并实现载荷稳定传递给控制臂，以保证汽车行驶时的平顺性。并且，该后悬架的结构简单、可操作空间大、横向拉杆的体积远大于现有技术中提供的偏心螺栓组件的体积，故便于调整后轮前束。可见，本发明实施例提供的后悬架具有结构简单、占用空间小、便于调整后轮前束等特点，可大规模地推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1-1是本发明实施例提供的后悬架的装配图；

图1-2是本发明实施例提供的后悬架的爆炸图；

图2是本发明实施例提供的横向拉杆的结构示意图；

图3-1是本发明实施例提供的控制臂的轴测图；

图3-2是本发明实施例提供的控制臂的仰视图；

图4是本发明实施例提供的减振器的结构示意图。

附图标记分别表示：

1 转向节总成，

2 减振器，

201 第一连接架，

202 第二连接架，

2021 圆筒部，

2022 耳状部，

3 横向拉杆，

301 第一球头销接头，

302 连接管，

303 第二球头销接头，

4 控制臂，

401 球头销，

402 衬套，

403 凸起侧板，

404 加强板，

5 缓冲防尘罩，

6 螺旋弹簧，

7 上弹簧座，

8 下弹簧座。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种后悬架，如附图1-1及附图1-2所示，该后悬架包括转向节总成1，下端与转向节总成1内侧连接的减振器2，一端与转向节总成1内侧连接的横向拉杆，一端与转向节总成1内侧连接的控制臂。其中，横向拉杆3的长度可调。控制臂4呈三角板状，一个角部设置有与转向节总成1内侧连接的球头销401，且球头销401的轴线与减振器2的轴线重合，另外两个角部分别设置有轴线与球头销401的轴线垂直的衬套402。

需要说明的是，汽车后悬架包括结构一致且左右对称设置的左后悬架和右后悬架，上述的转向节总成1的“内侧”指的是左后悬架和右后悬架中的两个转向节总成1彼此相对的一侧。转向节总成1上设置有使半传动轴穿过的通孔，半传动轴的一端穿入该通孔并连接车轮的轮毂，通孔壁与半传动轴之间设置有轴承，以使转向节总成1不随着后车轮做周向转动，但沿左右方向调整转向节总成1时，由于转向节总成1与车轮轮毂的壁相抵，进而带动调整车轮的左右方向。

本发明实施例提供的后悬架，通过设置一端与转向节总成1内侧连接且长度可调的横向拉杆3，便于通过调整横向拉杆3的长度以改变转向节总成1所控制的后轮前端或后端与副车架之间的横向间距，即便于调整后轮前束。通过设置具有三角板状结构的控制臂4，便于传递横向和纵向载荷，通过设置球头销401、衬套402便于与转向节总成1和副车架连接。通过使用球头销401连接控制臂4和减振器2，并使球头销401的轴线和减振器2的轴线重合，便于使转向节总成1与副车架、以及与减振器2上端连接的车架之间受力平稳，并实现载荷稳定传递给控制臂4，以保证汽车行驶时的平顺性。并且，该后悬架的结构简单、可操作空间大、横向拉杆3的体积远大于现有技术中提供的偏心螺栓组件的体积，故便于调整后轮前束。可见，本发明实施例提供的后悬架具有结构简单、占用空间小、便于调整后轮前束等特点，可大规模地推广使用。

如附图2所示，横向拉杆3包括顺次连接的第一球头销接头301、连接管302、第二球头销接头303；第一球头销接头301和第二球头销接头303均包括球头销部和与球头销部垂直连接的水平连接段；两个水平连接段分别长度可调地伸入连接管302的两端，两个球头销部分别与转向节总成1和副车架连接。通过调整两个水平连接段分别伸入连接管302两端的长度，可以改变横向拉杆3的长度，以调整后轮前束。

两个球头销部上均设置有外螺纹，转向节总成1及副车架上设置有用于使球头销部穿入的通孔，将两个球头销部分别穿入相应的通孔，然后基于其上的外螺纹与螺母来实现锁紧固定。通过使用球头销部和螺母配合的连接方式便于使转向节总成1和副车架之间的传力平顺，避免在横向拉杆3的拉力过大时，转向节总成1和副车架受损。

需要说明的是，球头销部包括球头销、球座、密封罩等部件。球头销包括相连的球头和球头柄，球头套设在球座内，密封罩套装在球头柄上并使球头可摆动地设置在球座内，球头销的摆角较小，便于在固定连接的前提下起到稳定平顺地传递载荷的作用。球头柄上可以设置外螺纹，或者垂直于轴向设置通孔，以便于球头柄与螺栓组件配合将部件连接。

其中，套装在球头销部(即球头柄)上的螺母为六角螺母，该六角螺母内螺纹上嵌有一层高分子材料(如树脂类)，当螺母旋在球头销部上时，高分子材料被破坏，以填堵该六角螺母与球头销部之间的缝隙，增大了回旋的阻力，以便于在调整两个水平连接段套设在连接管302内的长度时，横向拉杆3两端固定。

两个水平连接段和连接管302之间可以通过多种配合方式实现两个水平连接段长度可调地伸入连接管302的两端，以下将给出两种类型的实施方式：

作为第一种实施方式：如附图2所示，连接管302的左半部分和右半部分的内壁设置有方向相反的内螺纹；两个水平连接段分别通过螺纹连接的方式套设在连接管302内。

通过扳手或者其他工具旋转使连接管302转动，可使两个水平连接段同时旋入连接管302内或由连接管302旋出，以调整横向拉杆3的长度。这种调整横向拉杆3长度的方式简单、便于调整后轮前束、调整的精确度高。

为了进一步地使两个水平连接段与连接管302稳固地连接，两个水平连接段上分别螺纹套装有与连接管302的端部相抵的锁紧螺母。

为了便于扳手或者其他工具夹持连接管302并使其转动，以调整横向拉杆3的长度，可以将连接管302设置为不同的结构，例如连接管302呈三棱柱体结构、四棱柱体结构、六棱柱体结构。作为优选，连接管302呈六棱柱体结构，以便于与扳手配合。除此之外，还可以在连接管302的外壁上设置与连接管302垂直连接的杆状把手，通过推动杆状把手使连接管302转动，以改变两个水平连接段套设在连接管302内的长度，并且该杆状把手的长度较短，在不影响其他部件占用空间的前提下设置。

作为第二种实施方式：连接管302包括两个对称设置的弧形卡固件，弧形卡固件一端与连接管302的外壁铰接；水平连接段的外壁上设置有多个相邻的凹槽，用于容纳弧形卡固件的另一端。

通过调整两个弧形卡固件分别卡入两个水平连接段上的不同凹槽内，可以使两个水平连接段伸入连接管302两端后被固定住，以使调整后的横向拉杆3的长度不变。这种调整横向拉杆3长度的方式简单、便于调整后轮前束。

为了便于调整水平连接段伸入连接管302的长度，可在两个水平连接段上分别垂直设置控制柄，通过推动或拉动控制柄使水平连接段伸入或伸出，并将弧形卡固件卡入凹槽内以使水平连接段的位置固定。需要说明的是，控制柄靠近球头销部，控制柄和弧形卡固件的体积较小，不影响其他部件的设置和正常工作。

水平连接段上凹槽的外轮廓可以为弧形结构、长条形结构、梯形结构等，弧形卡固件端部的结构为与凹槽相配合的结构，以便于弧形卡固件的端部卡入凹槽内。

弧形卡固件一端与连接管302的外壁铰接，且铰接处设置有用于防止弧形卡固件卡入凹槽后转动的弹性件，在非外力作用下，弧形卡固件不易从凹槽内脱离。

如附图3-1及附图3-2所示，控制臂4呈三角板状结构，且三条侧边设置为内凹的弧形过渡边，以便于稳定地传递横向和纵向载荷。控制臂4上设置的球头销401和衬套402分别与螺栓组件配合以与转向节总成1和副车架连接。其中，球头销401的球头柄上设置有通孔，转向节总成1上设置有用于连接控制臂4的通孔，通过螺栓依次穿入两个通孔，并配合螺母锁紧，实现控制臂4与转向节总成1的连接。副车架上设置有两个用于连接控制臂4的通孔，通过两个螺栓分别穿入两个衬套402和通孔，并配合螺母锁紧，实现副车架与控制臂4的连接。

为了增加该控制臂4的强度，防止控制臂4受力时变形，如附图3-1及3-2所示，控制臂4的板面边缘设置有凸起侧板403，该凸起侧板403呈与控制臂4外轮廓相配合的结构，即呈三条边为内凹弧形边的三角形框架结构。该凸起侧板403的板面与控制臂4的上下板面圆滑过渡(便于载荷的稳定传递，避免划伤操作人员及磨损他零部件)，并在控制臂4的上下板面上形成类似凹槽结构。

为了减少控制臂4的重量并减小局部集中受力，控制臂4的板面上设置有多个圆孔。为了进一步地增加该控制臂4的强度，控制臂4下板面上设置有加强板404，且加强板404左右侧边分别与两个圆孔形成弧形缺口，以在装配时避让横向耦合杆及其他部件，便于液体及其他杂质由弧形缺口排出。其中，加强板404与控制臂4下板面的凹槽结构相适配，可通过粘结或者卡入凹槽内的方式设置在控制臂4的下板面上。

上述后悬架中的控制臂4可以通用于前悬架中，右后悬架中的控制臂4可以与左前悬架中的控制臂4通用，左后悬架中的控制臂4可以与右前悬架中的控制臂4通用。

减振器2为本领域所熟知的结构，包括活塞、工作腔体等部件，在车轮及车架上下跳动过程中，减振器2的活塞在工作腔体内做往复运动，油液反复地通过活塞上的节流孔以由工作腔体的一部分进入另一部分，节流孔与油液的摩擦及液体分子内摩擦便形成对振动的阻尼力，使车身和车架的振动能量转化为热能，并被油液和减振器2吸收，最后散发到空气中，以使振动衰减，改善汽车行驶的平顺性。

如附图4所示，减振器2上套装有缓冲防尘罩5；缓冲防尘罩5外套装有长度大于缓冲防尘罩5的螺旋弹簧6；螺旋弹簧6的上端设置有固定套装在减振器2上的上弹簧座7，下端连接有可轴向滑动地套装在减振器2上的下弹簧座8。

通过设置缓冲防尘罩5可以阻止灰尘等杂质附着在减振器2上，并且缓冲防尘罩5一般为橡胶材质，具有一定的弹性缓冲效果，可以起到辅助缓冲保护减振器2的作用。通过设置套装在缓冲防尘罩5上且长度大于缓冲防尘罩5的螺旋弹簧6，并通过上弹簧座7将螺旋弹簧6的上端固定，便于螺旋弹簧6带动下弹簧座8上下滑动。当车轮受到冲击和车身相对运动时，套装在减振器2上的螺旋弹簧6将部分冲击动能转化为弹性势能，在车轮下跳或回复原行驶状态时释放，进而减轻车架和转向节总成1之间承受的冲击和振动。将螺旋弹簧6设置为套装在减振器2上，可避免螺旋弹簧6左右摆动，以最大限度地承受垂直载荷。

如附图4所示，减振器2的上端和下端分别设置有第一连接架201和第二连接架202；第一连接架201呈圆盘状结构，且盘面上设置有多个通孔；第二连接架202包括套装在减振器2上的圆筒部2021，以及与圆筒部2021侧壁连接的两个耳状部2022，两个耳状部2022上相对设置有多个通孔。

将第一连接架201设置成圆盘状结构，避免磨损其他零件，便于与车架连接。将第二连接架202设置成上述结构，便于将减振器2竖直设置并与转向节总成1的内侧连接，便于操作人员的控制，且上述结构简单、容易获取。通过螺栓穿过第一连接架201上的通孔和车架上用于连接减振器2的通孔，并通过螺母锁紧，可实现减振器2与车架的连接。通过螺栓顺次穿过一个耳状部2022上的通孔、转向节总成1上用于与减振器2连接的连接件上的通孔、另一个耳状部2022上的通孔，并通过螺母锁紧，可实现减振器2与转向节总成1的连接。

本发明实施例提供的后悬架包括转向节总成1、减振器2、三角板状结构的控制臂4、螺旋弹簧6，且具有结构简单、占用空间小、制造成本低等特点，符合麦弗逊式悬架的特点，故本发明实施例提供的后悬架也可以称为“麦弗逊式后悬架”。

第二方面，本发明实施例提供了一种包括上述后悬架的汽车。上述后悬架具有结构简单、后轮前束便于调整、价格低廉、承受载荷的效果好、减振效果好等特点，将其应用于汽车中，便于使汽车具有较大的后置空间，进而增大后备箱、油箱、减速器、电机及其他后置部件的占用空间，降低汽车的制造成本、改善汽车行驶的平顺性、使汽车后轮前束方便调整，可推广该后悬架在汽车领域中的应用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种后悬架，包括转向节总成(1)、下端与所述转向节总成(1)内侧连接的减振器(2)、一端与所述转向节总成(1)内侧连接的横向拉杆(3)、一端与所述转向节总成(1)内侧连接的控制臂(4)，其特征在于，所述横向拉杆(3)的长度可调；

所述控制臂(4)呈三角板状，一个角部设置有与所述转向节总成(1)内侧连接的球头销(401)，且所述球头销(401)的轴线与所述减振器(2)的轴线重合，另外两个角部分别设置有轴线与所述球头销(401)的轴线垂直的衬套(402)。

2.根据权利要求1所述的后悬架，其特征在于，所述横向拉杆(3)包括顺次连接的第一球头销接头(301)、连接管(302)、第二球头销接头(303)；

所述第一球头销接头(301)和所述第二球头销接头(303)均包括球头销部和与所述球头销部垂直连接的水平连接段；

两个所述水平连接段分别长度可调地伸入所述连接管(302)的两端；

两个所述球头销部分别与所述转向节总成(1)和副车架连接。

3.根据权利要求2所述的后悬架，其特征在于，所述连接管(302)的左半部分和右半部分的内壁设置有方向相反的内螺纹；

两个所述水平连接段分别通过螺纹连接的方式套设在所述连接管(302)内。

4.根据权利要求3所述的后悬架，其特征在于，所述连接管(302)呈三棱柱体结构、四棱柱体结构、或者六棱柱体结构。

5.根据权利要求2所述的后悬架，其特征在于，所述连接管(302)包括两个对称设置的弧形卡固件，所述弧形卡固件一端与所述连接管(302)的外壁铰接；

所述水平连接段的外壁上设置有多个相邻的凹槽，用于容纳所述弧形卡固件的另一端。

6.根据权利要求1所述的后悬架，其特征在于，所述控制臂(4)的板面边缘设置有凸起侧板(403)。

7.根据权利要求6所述的后悬架，其特征在于，所述控制臂(4)的板面上设置有多个圆孔；

所述控制臂(4)下板面上设置有加强板(404)，且所述加强板(404)左右侧边分别与两个所述圆孔形成弧形缺口。

8.根据权利要求1所述的后悬架，其特征在于，所述减振器(2)上套装有缓冲防尘罩(5)；

所述缓冲防尘罩(5)外套装有长度大于所述缓冲防尘罩(5)的螺旋弹簧(6)；

所述螺旋弹簧(6)的上端设置有固定套装在所述减振器(2)上的上弹簧座(7)，下端连接有可轴向滑动地套装在所述减振器(2)上的下弹簧座(8)。

9.根据权利要求1所述的后悬架，其特征在于，所述减振器(2)的上端和下端分别设置有第一连接架(201)和第二连接架(202)；

所述第一连接架(201)呈圆盘状结构，且盘面上设置有多个通孔；

所述第二连接架(202)包括套装在所述减振器(2)上的圆筒部(2021)，以及与所述圆筒部(2021)侧壁连接的两个耳状部(2022)，两个所述耳状部(2022)上相对设置有多个通孔。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括权利要求1-9任一项所述的后悬架。