CN107554220A - 一种独立悬架结构及其轮心位置调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种独立悬架结构，包括减振器、轮毂、副车架、螺旋弹簧、螺旋弹簧托座、横连杆、稳定杆连杆支架、稳定杆连杆、推力杆、稳定杆、转向节、球销、位置调制器、衬套、旋转轴及缓冲块；横连杆的内端通过衬套及旋转轴与副车架连接，横连杆的外端通过球销与转向节连接；减振器的下端与转向节固定连接。本技术方案通过位置调制器的结构设计，车轮轮心位置和外倾角调整到理想值，提高车辆行驶直行性，并防止车轮异常磨损；同时提高生产过程中的可调性，维修的易操作性，并且悬架所占空间大幅减小。

Description

一种独立悬架结构及其轮心位置调整方法

技术领域

本发明属于独立悬架技术领域，特别是指一种独立悬架结构及其轮心位置调整方法。

背景技术

汽车悬架是车身(或车架)与车轮之间的弹性连接的部件。悬架是汽车重要组成部分之一，其主要作用是传递作用在车轮上的和力矩，并缓冲路面对车辆的冲击，保证车辆行驶的平顺性和操纵稳定性。

独立悬架外侧通过转向节、球销等零件与车轮连接，轮心的位置直接影响车辆行驶性能，如外倾角、外倾推力、车辆直行性和跑偏等。

如果设计时没有考虑调整轮心位置，车辆在生产安装时车辆的轮心位置只有通过各个零部件的精度保证，不仅零部件生产成本很高，而且最终还是很难使轮心位置处于理想状态，只能保证轮心位置处于一个能够接受的范围内。

同时，当车辆行驶一段时间后，由于零部件疲劳变形，弹簧高度的变化，轮心也随之改变，这样车辆行驶时就出现直行性差、跑偏、轮胎偏磨等不良现象。

但是，现有技术的麦弗逊独立悬架都没有设置轮心位置调整结构，很难通过改变悬架包括独立悬架的某个元件来调整轮心位置，提高车辆行驶性能。

如图1为麦弗逊独立悬架结构示意图，包括副车架01、下摆臂衬套02、下摆臂03、螺旋弹簧04、缓冲块05、转向节06及减振器07。现有车辆悬架使用的独立悬架，车轮通过轴承安装在固定在转向节6的轴颈上，不能通过球销和转向节改变轮心的位置，因此，车辆行驶性能差。

如图2所示为现有技术的双横臂独立悬架，包括车架08、橡胶垫09、上摆臂010、螺旋弹簧011、上球销012、减振器013、转向节014、下球销015、下摆臂016、缓冲块017、凸轮轴018及稳定杆019。现有车辆悬架使用的独立悬架，车轮通过轴承安装在固定在转向节7的轴颈上。虽然可以通过凸轮轴11调整外倾角，但不能通过球销和转向节改变轮心的位置。

发明内容

本发明的目的是提供一种独立悬架结构及其轮心位置调整方法，以解决现有技术的独立悬架不能改变车辆的轮心位置，从而无法实现通过改变外倾角、外倾推力、车辆直行性和跑偏等参数和性能，提高车辆行驶性能的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种独立悬架结构，包括减振器、轮毂、副车架、螺旋弹簧、螺旋弹簧托座、横连杆、稳定杆连杆支架、稳定杆连杆、推力杆、稳定杆、转向节、球销、位置调制器、衬套、旋转轴及缓冲块；

所述横连杆的内端通过所述衬套及所述旋转轴与所述副车架连接，所述横连杆的外端通过所述球销与所述转向节连接；所述减振器的下端与所述转向节固定连接；

所述轮毂通过轴承安装在所述转向节的轴颈上；

所述螺旋弹簧的下端通过所述螺旋弹簧托座设置于所述横连杆上，所述位置调制器穿过所述横连杆后与所述螺旋弹簧托座螺纹连接；所述缓冲块设置于所述螺旋弹簧与所述螺纹弹簧托座之间；

所述推力杆的一端与所述横连杆固定连接，另一端与所述副车架连接；

所述稳定杆连杆支架分别与所述横连杆及所述推力杆固定连接；

所述稳定杆固定于所述副车架上，所述稳定杆的两端分别通过衬套与稳定杆连杆连接，所述稳定杆连杆的另一端与所述稳定杆连杆支架连接。

所述横连杆包括横连杆本体，在所述横连杆本体的中部设置有位置调制器定位孔及套筒安装孔、大过孔及小过孔；所述位置调制器定位孔与所述套筒安装孔同轴心线，所述位置调制器自上而下依次穿过所述位置调制器定位孔及套筒安装孔后将所述位置调制器与所述横连杆固定连接。

所述螺旋弹簧托座包括托座本体，在所述托座本体的中部设置有托座圆台，在所述托座圆台周边的所述托座本体上设置有升程曲面，在所述托座本体的下表面设置有内梯形螺纹孔，所述内梯形螺纹孔的轴向中线与所述托座圆台的轴向中线重合，在所述托座本体上设置有滑板。

所述推力杆包括推力杆本体，在所述推力杆本体与所述横连杆相接触端面设置有固定螺纹孔，在所述推力杆本体近所述横连杆的上表面设置有滑墙，在所述推力杆本体远离所述横连杆的一端设置有前旋转轴安装孔；

在所述推力杆本体的侧表面设置有支架螺纹孔。

所述位置调整器自上至下依次包括连接部、定位柱及六角体结构；

所述连接部的上端面设置有圆柱形凹坑，在所述连接部的外侧面设置有外梯形螺纹，在所述定位柱近所述六角体结构的一端设置有固定螺纹。

一种轮心位置调整方法，使用上述任一项的独立悬架结构，通过调节位置调制器上端面与横连杆上表面之间的距离，实现对轮心位置的调整。

本发明的有益效果是：

本技术方案通过位置调制器的结构设计，车轮轮心位置和外倾角调整到理想值，提高车辆行驶直行性，并防止车轮异常磨损；同时提高生产过程中的可调性，维修的易操作性，并且悬架所占空间大幅减小。

附图说明

图1为现有技术麦弗逊独立悬架结构示意图；

图2为现有技术的双横臂独立悬架结构示意图；

图3为本发明结构左侧示意图；

图4为本发明主视图；

图5为本发明仰视图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为图6的I处放大图；

图8为位置调制器结构示意图；

图9为螺旋弹簧托座示意图；

图10为推力杆结构示意图。

附图标记说明

01副车架，02下摆臂衬套，03下摆臂，04螺旋弹簧，05缓冲块，06转向节，07减振器，08车架，09橡胶垫，010上摆臂，011螺旋弹簧，012上球销，013减振器，014转向节，015下球销，016下摆臂，017缓冲块，018凸轮轴，019稳定杆，1减振器，2轮毂，3副车架，4螺旋弹簧，5螺旋弹簧托座，501圆台，502升程曲面，503内梯形螺纹，504滑板，6横连杆，601定位孔，602套筒安装孔，603大过孔，604小过孔，7稳定杆连杆支架，8稳定杆连杆，9推力杆，901固定螺纹孔，902滑墙，903支架螺纹孔，904前旋转轴安装孔，10稳定杆，11转向节，12球销，13位置调制器，131圆柱形凹坑，132外梯形螺纹，133定位柱，134固定螺纹，135六角体结构，14衬套，15内螺栓旋转轴，16缓冲块，17前螺栓旋转轴，18车轮，19轴承。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请提供一种独立悬架结构，如图3至图10所示，包括减振器1、轮毂2、副车架3、螺旋弹簧4、螺旋弹簧托座5、横连杆6、稳定杆连杆支架7、稳定杆连杆8、推力杆9、稳定杆10、转向节11、球销12、位置调制器13、衬套14、旋转轴及缓冲块16。

横连杆的内端通过衬套及旋转轴15与副车架连接，横连杆的外端通过球销与转向节连接；减振器的下端与转向节固定连接。

轮毂通过轴承安装在转向节的轴颈上。

螺旋弹簧的下端通过螺旋弹簧托座设置于横连杆上，位置调制器穿过横连杆后与螺旋弹簧托座螺纹连接；缓冲块设置于副车架两的缓冲块支架与弹簧托座之间。

推力杆的一端与横连杆固定连接，另一端与副车架连接。

稳定杆连杆支架分别与横连杆及推力杆固定连接。

稳定杆固定于副车架上，稳定杆的两端分别通过衬套与稳定杆连杆连接，稳定杆连杆的另一端与稳定杆连杆支架连接。

横连杆6内端通过衬套14、旋转轴15连接到副车架3上，横连杆6内端围绕旋转轴15中心轴旋转；外端通过球销12固定在转向节11上，轮毂2通过轴承安装在转向节11的轴颈上，车轮18通过车轮螺栓装在轮毂2上，球销12的位置直接决定车轮轮心的位置，直接决定车辆的行驶性能；横连杆6中部有位置调制器的定位孔601、套筒安装孔602、大过孔603和小过孔604，位置调制器的定位孔601和套筒安装孔602同心，大过孔603用于安装推力杆9，小过孔604用于安装稳定杆连杆支架7。

螺旋弹簧托座5上有托座圆台501、升程曲面502、内梯形螺纹503、滑板504，托座圆台501和升程曲面502用于安装螺旋弹簧，内梯形螺纹503用于安装位置调制器13，滑板504可上下滑动，并防止在位置调整时螺旋弹簧托座5旋转。

推力杆包括推力杆本体，在推力杆本体与横连杆相接触端面设置有固定螺纹孔，在推力杆本体近横连杆的上表面设置有滑墙，在推力杆本体远离横连杆的一端设置有前旋转轴安装孔。

在推力杆本体的侧表面设置有支架螺纹孔。

两个固定螺纹孔901用于推力杆9的固定，滑墙902与滑板504可相对滑动，并防止在位置调整时螺旋弹簧托座5旋转，支架螺纹孔903用于固定稳定杆连杆支架7，前旋转轴安装孔904用于推力杆9前端与副车架3的连接和前旋转轴的安装。

位置调整器自上至下依次包括连接部、定位柱及六角体结构。

连接部的上端面设置有圆柱形凹坑，在连接部的外侧面设置有外梯形螺纹，在定位柱近六角体结构的一端设置有固定螺纹。外梯形螺纹132拧入螺旋弹簧托座5的内梯形螺纹503后用于调整螺旋弹簧托座5的高度，定位柱133用于位置调制器13在横连杆6上安装定位，六角体结构135用于位置调整时扳手的着力点。螺旋弹簧托座5和旋转位置调制器13采用梯形螺纹配合，传动效率高，可靠性好。

预先将球销12安装在横连杆6外侧，再将衬套14压入横连杆6的內端圆柱面内，两个螺栓通过横连杆6中部大过孔603拧入推力杆9的固定螺纹孔901内，将推力杆9后端固定在横连杆6上，再用两个螺栓和一个螺母分别通过横连杆6上的小过孔604、推力杆9上的支架螺纹孔903将稳定杆连杆支架固定在推力杆9和横连杆6上，完成下摆臂总成的安装。

将轴承装在转向节11的轴颈上，再将轮毂2装在轴承上，车辆安装在轮毂2上，球销12上端穿过转向节11下的过孔，用螺母将球销12固定在转向节11上，完成下摆臂总成与轮边的安装。

内螺栓旋转轴15穿过衬套14、副车架3上过孔后用螺母固定在副车架3上，将下摆臂总成内侧连接到副车架3上，前螺栓旋转轴17穿过推力杆9的前旋转轴安装孔904、副车架3上的支架过孔后用螺母固定，将下摆臂总成前端连接到副车架3上。

先将位置调制器13的外梯形螺纹132拧入螺旋弹簧托座5的内梯形螺纹503中，将螺旋弹簧托座5的滑板504的平面与推力杆9的滑墙902的平面平行或贴合，再将位置调制器13的定位柱133插入横连杆6的位置调制器定位孔601中，用套筒扳手将螺母拧到固定螺纹134上，固定位置调制器13。

将螺旋弹簧4装在螺旋弹簧托座5的升程曲面502上，并橡胶垫装在螺旋弹簧4上端，然后装入副车架3中，再用螺栓将减振器1的下端固定在转向节11上，上端用螺栓螺母固定到车身上，完成本发明的安装。

本发明工作原理

轮心调整方法：

装在麦弗逊独立悬架的车轮位置直接影响车轮外倾角，一般在满载状态外倾角为零，当车轮上跳时外倾角为负值并逐步减小，反之，当车轮下跳时外倾角为正值并逐步增大。

由于推力杆9的滑墙902的平面与螺旋弹簧托座5的滑板504的平面可相对滑动，防止在位置调整时螺旋弹簧托座5旋转，因此，用套筒扳手松开横连杆6的套筒安装孔602内的螺母，用扳手顺时针旋转位置调制器13下端的六角体135，螺旋弹簧托座5和横连杆6相对位置减小，反之用扳手逆时针旋转位置调制器13下端的六角体135，螺旋弹簧托座5和横连杆6相对位置增大，相对位置增减在±15mm之间，使车辆轮心位置在Z向变化在±30mm之间，使车轮具有理想的轮心和外倾角，提高车辆行驶的直行性，并防止车轮异常磨损。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (6)

1.一种独立悬架结构，其特征在于，包括减振器、轮毂、副车架、螺旋弹簧、螺旋弹簧托座、横连杆、稳定杆连杆支架、稳定杆连杆、推力杆、稳定杆、转向节、球销、位置调制器、衬套、旋转轴及缓冲块；

所述横连杆的内端通过所述衬套及所述旋转轴与所述副车架连接，所述横连杆的外端通过所述球销与所述转向节连接；所述减振器的下端与所述转向节固定连接；

所述轮毂通过轴承安装在所述转向节的轴颈上；

所述螺旋弹簧的下端通过所述螺旋弹簧托座设置于所述横连杆上，所述位置调制器穿过所述横连杆后与所述螺旋弹簧托座螺纹连接；所述缓冲块设置于所述螺旋弹簧与所述螺纹弹簧托座之间；

所述推力杆的一端与所述横连杆固定连接，另一端与所述副车架连接；

所述稳定杆连杆支架分别与所述横连杆及所述推力杆固定连接；

所述稳定杆固定于所述副车架上，所述稳定杆的两端分别通过衬套与稳定杆连杆连接，所述稳定杆连杆的另一端与所述转向节连接。

2.根据权利要求1所述的独立悬架结构，其特征在于，所述横连杆包括横连杆本体，在所述横连杆本体的中部设置有位置调制器定位孔及套筒安装孔、大过孔及小过孔；所述位置调制器定位孔与所述套筒安装孔同轴心线，所述位置调制器自上而下依次穿过所述位置调制器定位孔及套筒安装孔后将所述位置调制器与所述横连杆固定连接。

3.根据权利要求1所述的独立悬架结构，其特征在于，所述螺旋弹簧托座包括托座本体，在所述托座本体的中部设置有托座圆台，在所述托座圆台周边的所述托座本体上设置有升程曲面，在所述托座本体的下表面设置有内梯形螺纹孔，所述内梯形螺纹孔的轴向中线与所述托座圆台的轴向中线重合，在所述托座本体上设置有滑板。

4.根据权利要求1所述的独立悬架结构，其特征在于，所述推力杆包括推力杆本体，在所述推力杆本体与所述横连杆相接触端面设置有固定螺纹孔，在所述推力杆本体近所述横连杆的上表面设置有滑墙，在所述推力杆本体远离所述横连杆的一端设置有前旋转轴安装孔；

在所述推力杆本体的侧表面设置有支架螺纹孔。

5.根据权利要求1所述的独立悬架结构，其特征在于，所述位置调整器自上至下依次包括连接部、定位柱及六角体结构；

所述连接部的上端面设置有圆柱形凹坑，在所述连接部的外侧面设置有外梯形螺纹，在所述定位柱近所述六角体结构的一端设置有固定螺纹。

6.一种轮心位置调整方法，其特征在于，使用上述权利要求1至5中任一项的独立悬架结构，通过调节位置调制器上端面与横连杆上表面之间的距离，实现对轮心位置的调整。