CN1080208C

CN1080208C - 车辆的后轮悬挂系统

Info

Publication number: CN1080208C
Application number: CN98125947A
Authority: CN
Inventors: 崔南宪
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 1997-12-30
Filing date: 1998-12-30
Publication date: 2002-03-06
Anticipated expiration: 2018-12-30
Also published as: CN1224673A; JPH11314510A; JP3284494B2; US6079723A; KR19990059211A; KR100312556B1

Abstract

一种车辆的后轮悬挂系统，其中，板弹簧的前端和后端通过前面的与后面的安装部分设置在车身的左侧和右侧大梁上，以居中地固定后轴，其特征为，在板弹簧上的前安装部分包括：一用于摆动极弹簧的前端的安装块；一柔性套筒，其中，柔性套筒的一个侧面与安装块相连；和一与被固定在侧大梁上的柔性套筒的另一侧面相连的托架；安装块的后端通过一操纵连杆向侧大梁摆动，该连杆略向下倾斜，靠在侧大梁上并布置成具有向内的倾斜角，从而使后轮80转向不足并改善车辆转弯的稳定性。

Description

车辆的后轮悬挂系统

本发明涉及车辆的后轮悬挂系统，更具体一些，涉及车辆的这样一种后轮悬挂系统，其中，在悬挂系统的前侧，在后轮上的安装部分做成能根据在车辆转弯时作用在后轴上的侧向力产生一种柔性，以提供转向不足时行得通的转向特征，从而达到车辆的稳定的转弯。

车辆的悬挂系统中的底盘弹簧通常是安装在车轮之间的机械元件，它用于吸收从路基表面传来的冲击和轮胎在车辆行驶时的振动并且使传至车辆的冲击和振动为最小，从而改善乘坐感觉。底盘弹簧通常分成板弹簧、螺旋弹簧和空气弹簧，而板弹簧则由于其合理的价格、易于维护和大多数情况下的耐久性而常常被用于载重卡车。

图1是侧视图，用于说明板弹簧在按照过去的技术的车辆的后轮上的安装状态，其中，板弹簧31居中地通过U字形螺栓33固定在后轴32上并且直接通过螺栓36与固定在车身的侧大梁34上的第一安装托架35连接，而板弹簧31则在其后端与吊钩37连接，其中，吊钩37的一端通过螺栓36固定在与侧大梁34接合的第二安装托架35’上。

同时，在车辆行驶时，安装在侧大梁34上的板弹簧31，由于其材料运动性能，将根据从路基表面传来的冲击和作用在车身上的载荷重复垂直方向的伸长和复原，而通过U字形螺栓33固定在板弹簧31的合适的中间部分上的后轴32则沿一圆弧移动，该圆弧示出了绕在车身的前面的预定位置上的回转中心(O)的轨迹的预定形状。作为用于固定后轴32的板弹簧31的结合位置的点(A)在车辆的正常行驶状态保持正常位置，但是，根据车身的载荷变化和来自路基表面的冲击变化，它将如图2所示移至点(B)或点(C)。

换句话说，作为后轴32在板弹簧31上的固定点的点(A)在车身颠簸时移至点(B)，而在本身回弹时，点(A)则移至点(C)。如上所述，当作为后轴32在板弹簧31上的固定点的点(A)绕回转中心(O)沿圆弧上的轨迹垂直地从点(B)移至点(C)时，点(A)如图2所示来回移动到最大距离“I”。

因此，有一个缺点，也就是，在后轴上的车轮在车辆行走时要改变行驶方向，从而产生车轴漂移现象。

同时，根据作用在行走中的车辆的板弹簧31上的载荷变化而发生的车轴漂移现象在车辆转弯时可以严重地产生，图3示出了车辆直行时和转弯时的后轮悬挂系统。

换句话说，如图3所示，支承后轮的后轴32在车辆直行时保持与支承前轮的前轴平行。但是，当行走中的车辆向右转时，沿车辆的车身的相反方向作用一离心力，以使由于离心力的作用，车身的载荷从转弯的相反方向作用在支承后轴32的板弹簧31上。位于转弯的相反方向的板弹簧31在其当车身颠簸而变形时从作为后轴32的固定点的点(A)移至点(B)。

与此同时，位于转弯方向的板弹簧31在其当车身回弹而变形时，从作为后轴的固定点的点(A)移至点(C)。

接着，后轴32的一端沿转弯的相反方向被从正常的后轴32的延线(L)向后推至最大的“I”，而后轴32的一端沿转弯的方向被从正常的后轴32的延线(L)向前推至最大的“I”。

换句话说，有一个缺点，这就是，在车辆转弯时，由于作用在车身上的离心力，车身的位置倾斜至转弯的相反方向，从而产生车轴漂移现象，此时，由于板弹簧31的运动性能，后轴32和装于其上的车轮38都朝着转弯的相反方向。

如上所述，当后轴32在车辆转弯而改变方向时，产生所谓的过度转向现象，此时，除了车轴漂移现象外，实际的转弯半径小于由司机的转向操纵产生的转向角度。

此外，当后轴32的方向改变，使装于其上的后轮朝着相反的方向时，装在后轴32上的后轮38的车轮对齐改变成反前束，由此，后轮38的轮胎与路基表面之间的摩擦就加大，从而加大轮胎的磨损。

因此，本发明的目的为提供一车辆的后轮悬挂系统，它的构造与布置做成能在车辆行走时根据作用在后轮上的侧向力产生一种对悬挂系统的安装部分的柔性，同时使转向特征成为转向不足的，以便稳定地转弯。

根据本发明的目的，提供一种车辆的后轮悬挂系统，其中，板弹簧的前端和后端通过前面的与后面的安装部分设置在车身的左侧和右侧大梁上，以居中地固定后轴，其特征为，在板弹簧上的前安装部分包括：

一用于摆动板弹簧的前端的安装块；

一柔性套筒，其中，柔性套筒的一个侧面与安装块相连；和

一与被固定在侧大梁上的柔性套筒的另一侧面相连的托架；

安装块的后端通过一操纵连杆向侧大梁摆动，该连杆略向下倾斜，靠在侧大梁上并布置成具有向内的倾斜角。

为了更充分地了解本发明的性质和目的，应当参考结合附图所作出的说明，其中：

图1是侧视图，用于示出安装在传统车辆的后轮悬挂系统上的板弹簧；

图2是示意图，用于示出固定在板弹簧上的车轴在传统的车辆转弯时的移动轨迹；

图3是平面示意图，用于示出当传统的车辆在直行时与向右转弯时的后轮悬挂系统；

图4是平面示意图，用于示出按照本发明的车辆的后轮悬挂系统；

图5是侧视图，用于示出图4中的后轮悬挂系统的前安装部分；

图6是图5中的前安装部分的后视图；

图7是分别在图5和6中示出的柔性套筒的剖视图；

图8是图5所示的后轮悬挂系统的底视图；

图9是图6中所示的主要部分的放大的剖视图；

图10是平面示意图，用于示出装有按照本发明的后轮悬挂系统的车辆在车辆向右转弯时的后轴。

现在参考附图详细地描述本发明的优选的实施例。

图4示出一车辆的后轮悬挂系统，其中，左后轮和右后轮1装在后轴2的两端上，后轴2本身绕中间的差动齿轮3在其左侧和右侧分成两部分，而差动齿轮3则通过驱动轴(未示出)接受来自发动机的驱动动力，以驱动后轴2。

后轴2以其两侧用左边和右边的板弹簧4的中间部分固定，左右侧的板弹簧分别装在车身的侧大梁5上。

特别是，靠在侧大梁5上的板弹簧4的前安装部分6要如此布置，以便绕回转中心(P)回转，该中心(P)在将板弹簧4的各自的后安装部分7连接起来的直线上与中间后轴2相交。

换句话说，当一侧向力在车辆转弯时作用在后轮上时，板弹簧4的前安装部分6要构造成能在有限的小范围内绕回转中心(P)朝侧向力作用的方向回转，以使板弹簧4的前安装部分用连接销9固定在安装块8上，在该处，板弹簧的前端水平地穿入安装块8，而安装块8本身又如图5和6所示结合在柔性套筒10的底面上。此外，柔性套筒10以其上表面连接至托架11的底部上，而托架11又分别以其一个表面固定在侧大梁5上，以其另一表面固定在成直角的副侧大梁12上。

在此位置，柔性套筒10设置成如图7所示，其上/下板10a和10b分别接合在托架11和安装块8上，减震材料10d一体地在上/下板10a和10b与各个膜片10c之间形成并硫化。柔性套筒10可通过膜片10c对抗垂直载荷防止变形，同时它能对抗侧向载荷朝侧向变形。

同时，用于将板弹簧4的前端固定在安装块8上的连接销9以其一端穿入副侧大梁12(销9在该处用弹性卡圈9a固定在安装块8上)，并延伸至一设置在副侧大梁12上的偏压机构13上，以便在其后面与偏压机构13接触。

安装块8以其一个后端如图5和8所示通过一垂直地穿入安装块8的连接螺栓14向操纵连杆15的一个端部摆动，而操纵连杆15则以其另一端向通过水平地穿入套筒16(在该处，套筒16是橡胶的减震材料)的连接螺栓17与侧大梁5的底面相连的托架18摆动。

此时，操纵连杆15以大致的“α”角向下倾斜靠在侧大梁5上并以大致的“β”角向侧大梁5的里面倾斜。操纵连杆15以大致的“α”角向下倾斜靠在侧大梁5上的理由是为了补偿由于行走的车辆的载荷而在柔性套筒10上产生的压缩，而操纵连杆15以大致的“β”角向侧大梁5的里面倾斜的理由是为了当向侧大梁5摆动的操纵连杆15由于作用在后轮1上的侧向力而以其后端回转时补偿后轮1上的轮位对准变形。

当布置在安装块8与侧大梁5之间的操纵连杆15支承板弹簧4的前安装部分6时，柔性套筒10上的柔顺作用就在车辆转弯时得到加强。

此外，操纵连杆15向通过套筒16结合在侧大梁5上的托架18摆动，以致板弹簧4的前安装部分6可以以预定的角度(大致为正/负1度)绕一支点相对于车身的左面和右面方向回转。

换句话说，虽然柔性套筒10在车辆转弯时根据作用在后轮上的侧向力而产生一用于侧向移动前安装部分6的变形，同时由于操纵连杆15以其后端通过水平地连接在托架18上的连接螺栓17摆动，但是，操纵连杆15在车辆向左和向右移动时，则如图8所示可回转得同套筒16的收缩一样多。

以后，当车辆转弯，后轮1上作用有侧向力时，板弹簧4的前安装部分6可以通过柔性套筒10绕回转中心(P)朝侧向力作用的方向回转，而固定在板弹簧4上并略位于旋转方向的外侧的后轴2则如图10所示向前回转。

当后轮1与和其装在一起的后轴2都朝着回转方向时，后轮1的轮位对准成为前束的，而转向特性也转换成转向不足，从而提高了回转的稳定性。

同时，如图9所示，偏压机构13包括一固定在副侧大梁12上的中空座19、一通过弹簧20被弹性地支承在座中的活塞21、和一固定在座19的另一端上，以通过接纳一板22而限制弹簧的修整材料23，该板22与弹簧的一端连接，以支承活塞21的底面。活塞21与用于固定板弹簧4的连接销9的一端接触，该板弹簧穿入安装块8，以由此弹性地支承连接销9。

当一个后轮1偏离其对准，从而产生漂移现象时(该漂移现象产生一由于只作用在一个后轮1上的侧向力和由于车辆直行时的路基表面的坡度的影响而引起的一个后轮1的变化的对准)，偏压机构13中的活塞21弹性地支承连接销9的一端，以致即使在柔性套筒10由于来自后轮1的侧向力的作用而变形和安装块8回转时，偏压机构13也能有效地阻止安装块8的回转，从而有效地消除漂移现象，不过这种现象只在作用在后轮1上的侧向力不能克服弹簧20的弹性时才有可能。

此外，当车辆转弯，对抗偏压机构13的弹簧20的弹性的强侧向力作用在两个后轮1上的情况下，设置在两个板弹簧4的前安装部分6处的柔性套筒10朝回转方向变形，各自的可旋转地摆向前安装部分6的操纵连杆15可在两个板弹簧4的前安装部分6被柔性套筒10的变形回转时导向前安装部分6的平稳回转。同样，当作用在后轮1上的侧向力在车辆完成转弯后被去掉时，在连接销9上作用一弹性力，以向板弹簧4的前安装部分6提供一恢复功能，从而使后轮1的轮位对准回到回转前的状态。

此处，板22用于改变弹性地支承活塞的弹簧20的预载，从而向连接销9施加压力。当调整座19中的板22的厚度和板的数目时，作用在弹簧20上的预载就可自由地被控制，同时，在车辆直行时由于作用在后轮1上的侧向力而产生漂移现象的边界点也可任意地被控制。

因此，当装在作为板弹簧4的前安装部分6的安装块8和托架11之间的柔性套筒10回转至以后被作用在后轮1上的侧向力变形时，安装块8就移动，绕回转中心(P)跟踪预定形状的轨迹朝回转方向移动。此时，板弹簧4的前安装部分6的回转运动可有效地用操纵连杆15控制，这是因为，操纵连杆紧密地摆动副侧大梁12上的前安装部分6。

应当指出，在板弹簧4的前安装部分6的结构描述中，前安装部分6以同样的形式安装在左、右板弹簧4上，当车辆转弯时，左、右板弹簧4的前安装部分6通过经由后轮作用在后轴2上的侧向力朝侧向力作用的回转方向变形。

以前面所述，很明显，按照本发明的车辆后轮悬挂系统的优点在于，板弹簧4的前安装部分由柔性套筒10和操纵连杆15支承，该套筒布置在安装块8和安装在侧大梁5上的托架之间，该连杆安装在安装块8的一端和侧大梁5之间，这样，在车辆转弯时，将安装块8连至侧大梁5上的柔性套筒10就根据侧向力带来柔顺，而后轮1则同装在前轴24上的前轮25一样朝同样的回转方向转向，从而使后轮转向不足并改善车辆转弯的稳定性。

Claims

1.一种车辆的后轮悬挂系统，其中，板弹簧的前端和后端通过前与后安装部件设置在车身的左侧和右侧大梁上，以居中地固定后轴，其特征为，在板弹簧上的前安装部件包括：

一用于枢转板弹簧的前端的安装块；

一柔性套筒，其中，柔性套筒的一个侧面与安装块相连；和

一与被固定在侧大梁上的柔性套筒的另一侧面相连的托架；

安装块的后端通过一操纵连杆可摆动地连接于侧大梁，该连杆略向下倾斜，靠在侧大梁上并布置成具有向内的倾斜角。

2.如权利要求1的后轮悬挂系统，其特征为，柔性套筒包括：

分别与托架和安装块连接的上/下板；和

在上/下板之间和多个膜片之间一体地形成并硫化的橡胶减震材料。

3.如权利要求1的后轮悬挂系统，其特征为，板弹簧的前安装部件用在其上通过弹簧施加压力的活塞弹性地支承，弹簧的弹性可在固定在车辆的本身上的中空座中任意地被调节。