CN110001343B - 多连杆后悬架、车桥总成和车辆 - Google Patents

多连杆后悬架、车桥总成和车辆 Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种多连杆后悬架、车桥总成和车辆。本发明旨在解决现有的多连杆悬架存在的结构复杂、占用底盘空间大的问题。为此目的，本发明的多连杆后悬架，多连杆后悬架包括减震机构、弹性机构以及连杆组件，连杆组件包括第一控制臂，第一控制臂的两端分别与转向节和副车架连接，减震机构的两端分别与转向节和车身连接，弹性机构的两端分别与第一控制臂和车身连接，转向节上开设有允许车轮的轮轴穿过的轴孔，减震机构在车辆的长度方向上位于轴孔的一侧，弹性机构在长度方向上位于轴孔的另一侧。本发明大大降低了多连杆后悬架的结构复杂性，减小了多连杆后悬架的占用空间。

Description

多连杆后悬架、车桥总成和车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，具体涉及一种多连杆后悬架、车桥总成和车辆。
背景技术
随着汽车技术的快速发展，用户对车辆的舒适性和操控性能的要求也越来越高。悬架作为汽车底盘的核心部件，直接决定着车辆的操控性能和乘坐舒适性，因此悬架的研发对各大汽车厂家来讲至关重要。汽车悬架分为独立悬架和非独立悬架，多连杆悬架作为独立悬架的一种，由于其具备多根连杆和支杆，每根连杆可对车轮进行多个方面作用力控制，因此装备有多连杆悬架的汽车通常都具有绝佳的操控性能和乘坐舒适性。
虽然多连杆悬架具有上述优点，但是其不可避免地也具备以下问题：首先，由于多连杆悬架的结构相对复杂，因此材料成本、研发实验成本以及制造成本远高于其它类型的的悬架。其次，由于多连杆悬架具备多根连杆和支杆，多根连杆和支杆占用底盘空间大，因此其间接导致了车内空间不足，影响用户的乘坐空间。
相应地，本领域需要一种新的多连杆后悬架来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的多连杆悬架存在的结构复杂、占用底盘空间大的问题，本发明提供了一种多连杆后悬架，所述多连杆后悬架包括减震机构、弹性机构以及连杆组件，所述连杆组件包括第一控制臂，所述第一控制臂的两端分别与转向节和副车架连接，所述减震机构的两端分别与所述转向节和车身连接，所述弹性机构的两端分别与所述第一控制臂和所述车身连接，所述转向节上开设有允许车轮的轮轴穿过的轴孔，所述减震机构在车辆的长度方向上位于所述轴孔的一侧，所述弹性机构在所述长度方向上位于所述轴孔的另一侧。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述连杆组件还包括前束控制臂，所述前束控制臂的两端分别与所述转向节和所述副车架连接，所述前束控制臂在所述车辆的高度方向上位于所述第一控制臂的下方。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述减震机构为液压阻尼器或气压阻尼器。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述弹性机构包括螺旋弹簧或空气弹簧。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述第一控制臂沿所述车辆的宽度方向水平设置。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述连杆组件还包括外倾控制臂，所述外倾控制臂的两端分别与所述转向节和所述副车架连接。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述多连杆后悬架还包括稳定杆，所述稳定杆的两端分别与所述第一控制臂连接，所述稳定杆的杆体与所述副车架枢转连接。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述连杆组件还包括小连杆，所述小连杆两端分别与所述转向节和所述第一控制臂连接。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述小连杆沿所述车辆的高度方向垂直设置。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述转向节上设置有凸起结构，所述减震机构的一端与所述凸起结构的端部铰接。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述小连杆的一端与所述第一控制臂铰接，另一端与所述凸起结构铰接。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述第一控制臂成H型，所述H型的第一控制臂的两连接内点与所述副车架连接，所述H型的第一控制臂的两连接外点与所述转向节连接。
在上述多连杆后悬架的优选技术方案中，所述两连接外点中一连接外点与所述转向节直接连接，另一连接外点通过所述小连杆与所述转向节连接。
本发明还提供了一种车桥总成，所述车桥总成包括车桥、副车架以及上述优选技术方案中任一项所述的多连杆后悬架。
本发明还提供了一种车辆，所述车辆包括车身和上述优选技术方案中的车桥总成。
本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，多连杆后悬架包括减震机构、弹性机构以及连杆组件，连杆组件包括第一控制臂，第一控制臂的两端分别与转向节和副车架连接，减震机构的两端分别与转向节和车身连接，弹性机构的两端分别与第一控制臂和车身连接，转向节上开设有允许车轮的轮轴穿过的轴孔，减震机构在车辆的长度方向上位于轴孔的一侧，弹性机构在长度方向上位于轴孔的另一侧。
通过上述设置方式，本发明大大降低了多连杆后悬架的结构复杂性，减小了多连杆后悬架的占用空间。具体而言，通过将减震机构和弹性机构分开设置并且在车辆的长度方向上分别位于轴孔的两侧，这样的分离设计相对于二者一体的设置方式来说，可以大大降低减震机构到车身的连接高度，减小减震机构在车辆高度方向上所需的安装空间，从而减小多连杆后悬架占用的底盘空间，进而在车辆高度不变的前提下，使位于多连杆后悬架上方的车辆内部可用空间增加，提升用户的乘坐体验。而将减震机构与弹性机构分开设置，还可以使减震机构与弹性机构共同抵抗车辆在高度方向上的受力，即当车轮在高度方向受到冲击时，减震机构和弹性机构可共同作用使车轮产生相反的抵抗力矩以抵消该方向上的冲击，以改善乘坐舒适性和操控性能。
进一步地，通过将前束控制臂在车辆的高度方向上设置于第一控制臂的下方，本发明的多连杆后悬架还能够充分利用高度方向上的空间，降低车辆的结构复杂性。具体而言，通过将前束控制臂设置于第一控制臂的下方，这种设置方式相比于将前束控制臂设置于第一控制臂的上方来说，能够充分利用第一控制臂下方的空间，使得前束控制臂的设置远离车身结构、特别是远离纵梁，使得纵梁能够获得更多的布置空间，避免纵梁在设计时因需要考虑前束控制臂的位置占用而导致的纵梁上设置复杂的避让结构，从而使纵梁结构简化，降低了车辆的制造复杂程度。
更进一步地，通过将减震机构和用于连接第一控制臂的一个连接外点的小连杆共同设置于转向节上设置的凸起结构上，不仅使得转向节的结构得到简化，只需设计一个凸起结构即可同时与减震机构和小连杆连接，而且还使得多连杆后悬架的结构紧凑，也为其他零部件提供了更大的布置空间。
方案1、一种多连杆后悬架，所述多连杆后悬架包括减震机构、弹性机构以及连杆组件，其特征在于，
所述连杆组件包括第一控制臂，所述第一控制臂的两端分别与转向节和副车架连接，所述减震机构的两端分别与所述转向节和车身连接，所述弹性机构的两端分别与所述第一控制臂和所述车身连接，所述转向节上开设有允许车轮的轮轴穿过的轴孔，所述减震机构在车辆的长度方向上位于所述轴孔的一侧，所述弹性机构在所述长度方向上位于所述轴孔的另一侧。
方案2、根据方案1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述连杆组件还包括前束控制臂，所述前束控制臂的两端分别与所述转向节和所述副车架连接，所述前束控制臂在所述车辆的高度方向上位于所述第一控制臂的下方。
方案3、根据方案1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述减震机构为液压阻尼器或气压阻尼器。
方案4、根据方案1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述弹性机构包括螺旋弹簧或空气弹簧。
方案5、根据方案1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述第一控制臂沿所述车辆的宽度方向水平设置。
方案6、根据方案1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述连杆组件还包括外倾控制臂，所述外倾控制臂的两端分别与所述转向节和所述副车架连接。
方案7、根据方案1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述多连杆后悬架还包括稳定杆，所述稳定杆的两端分别与所述第一控制臂连接，所述稳定杆的杆体与所述副车架枢转连接。
方案8、根据方案1至7中任一项所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述连杆组件还包括小连杆，所述小连杆两端分别与所述转向节和所述第一控制臂连接。
方案9、根据方案8所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述小连杆沿所述车辆的高度方向垂直设置。
方案10、根据方案8所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述转向节上设置有凸起结构，所述减震机构的一端与所述凸起结构的端部铰接。
方案11、根据方案10所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述小连杆的一端与所述第一控制臂铰接，另一端与所述凸起结构铰接。
方案12、根据方案8所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述第一控制臂成H型，所述H型的第一控制臂的两连接内点与所述副车架连接，所述H型的第一控制臂的两连接外点与所述转向节连接。
方案13、根据方案12所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述两连接外点中一连接外点与所述转向节直接连接，另一连接外点通过所述小连杆与所述转向节连接。
方案14、一种车桥总成，其特征在于，所述车桥总成包括车桥、副车架以及方案1至13中任一项所述的多连杆后悬架。
方案15、一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车身和方案14所述的车桥总成。
附图说明
下面参照附图并结合汽车的后车桥总成来描述本发明的多连杆后悬架、车桥总成和车辆。附图中：
图1为本发明的后车桥总成的结构图；
图2为图1的局部放大图；
图3为图2的主视图；
图4为本发明的后车桥总成在转向节处的连接关系图。
附图标记列表
11、转向节；111、凸起结构；112、轴孔；2、副车架；31、减震机构；32、弹性机构；331、第一控制臂；332、前束控制臂；333、外倾控制臂；334、小连杆；335、稳定杆。
具体实施方式
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。例如，虽然本发明的多连杆后悬架是结合车辆的后车桥总成进行描述的，但是这种应用场景并非一成不变，本领域技术人员还可以将本发明应用于其他应用场景，只要该应用场景能够安装多连杆后悬架即可。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先参照图1，对本发明的车桥总成进行介绍。其中，图1为本发明的车桥总成的结构图。
如图1所示，为解决现有的多连杆悬架存在的结构复杂、占用底盘空间大的问题，本发明的后车桥总成主要包括后车桥(图中未示出)、后副车架2和多连杆后悬架(图中未示出)，后车桥包括转向节11、轮轴、轮毂和车轮等，转向节11上开设有允许车轮的轮轴穿过的轴孔112，轮轴穿过轴孔112与轮毂连接，车轮套设于轮毂上。后副车架2能够与车身相连，其用于支撑后车桥和多连杆后悬架，从而使后车桥和多连杆后悬架通过后副车架2与车身相连。多连杆后悬架包括减震机构31、弹性机构32和连杆组件，其中连杆组件包括第一控制臂331、前束控制臂332、外倾控制臂333、小连杆334和稳定杆335，第一控制臂331、前束控制臂332和外倾控制臂333的两端均分别与转向节11和后副车架2连接，小连杆334的两端分别与转向节11和第一控制臂331连接，稳定杆335的两端分别与第一控制臂331连接，稳定杆335的杆体与副车架2枢转链接。减震机构31的两端分别与转向节11和车身连接，弹性机构32的两端分别与第一控制臂331和车身连接，在车辆的长度方向上减震机构31位于轴孔112的一侧，弹性机构32位于轴孔112的另一侧。
通过上述设置方式，本发明大大降低了多连杆后悬架的结构复杂性，减小了多连杆后悬架的占用空间。具体而言，通过将减震机构31和弹性机构32分开设置并且在车辆的长度方向上分别位于轴孔112的两侧，这样的分离设计相对于将弹性机构32套设在减震机构31上的设置方式来说，可以大大降低减震机构31到车身的连接高度，减小减震机构31在车辆高度方向上所需的安装空间，从而减少多连杆后悬架占用的底盘空间，进而在车辆高度不变的前提下，使位于多连杆后悬架上方的车辆内部可用空间增加，提升用户的乘坐体验。而将减震机构31与弹性机构32分开设置，还可以使减震机构31与弹性机构32共同抵抗车辆在高度方向上的受力，即当车轮在高度方向受到冲击时，减震机构31和弹性机构32可共同作用使车轮产生相反的抵抗力矩以抵消该方向上的冲击，以改善乘坐舒适性和操控性能。
下面参照图1至图4，对本发明的后车桥总成进行详细说明。其中，图2为图1的局部放大图；图3为图2的主视图；图4为本发明的后车桥总成在转向节处的连接关系图。
如图1、图2和图4所示，在一种可能的实施方式中，转向节11上设置有一凸起结构111，减震机构31为液压阻尼器，液压阻尼器在车辆的长度方向上位于轴孔112前侧(按图1所示方位，也即靠近车头的一侧)，其下端与凸起结构111的端部铰接，上端与车身铰接。外倾控制臂333的两端分别与转向节11的顶端和后副车架2的侧面中部的上端铰接。第一控制臂331成H型并且沿车辆的宽度方向水平设置，H型的第一控制臂331具有四个连接点，包括两个连接内点和两个连接外点，两个连接内点与后副车架2铰接，一个连接外点与转向节11铰接，另一个连接外点通过小连杆334与转向节11的凸起结构111铰接。参照图4，小连杆334沿车辆的高度方向垂直设置，其上端与凸起结构111铰接并且临近液压阻尼器设置，其下端与第一控制臂331的一连接外点铰接。返回参照图1和图2，弹性机构32主要包括空气弹簧，空气弹簧在车辆的长度方向上位于轴孔112的后侧(按图1所示方位，也即靠近车尾的一侧)，其下端与H型的第一控制臂331的上表面固定连接，上端与车身固定连接。返回参照图1和图3，前束控制臂332的两端分别与后副车架2和转向节11的前侧端部铰接，并且前束控制臂332在车辆的高度方向上位于第一控制臂331的下方。
上述设置方式的优点在于：通过将前束控制臂332在车辆的高度方向上设置于第一控制臂331的下方，本发明的多连杆后悬架能够充分利用高度方向上的空间，降低车辆的结构复杂性。具体而言，通过将前束控制臂332设置于第一控制臂331的下方，这种设置方式相比于将前束控制臂332设置于第一控制臂331的上方来说，能够充分利用第一控制臂331下方的空间，使得前束控制臂332的设置远离车身结构、特别是远离后副车架2的纵梁，使得纵梁能够获得更多的布置空间，避免纵梁在设计时因需要考虑前束控制臂332的位置占用而导致的纵梁上设置复杂的避让结构，从而使纵梁结构简化，降低了车辆的制造复杂程度。进一步地，通过将减震机构31和小连杆334共同设置于转向节11上设置的凸起结构111上，不仅使得转向节11的结构得到简化，只需设计一个凸起结构111即可同时与减震机构31和小连杆334连接，而且还使得多连杆后悬架的结构紧凑，也为其他零部件提供了更大的布置空间。
需要说明的是，上述优选的实施方式仅仅用于阐述本发明的原理，并非旨在于限制本发明的保护范围。在不偏离本发明原理的前提下，本领域技术人员可以对上述设置方式进行调整，以便本发明能够适用于更加具体的应用场景。
例如，在一种可替换的实施方式中，减震机构31的形式并非唯一，只要该形式能够起到减震的作用即可。如减震机构31还可以为气压阻尼器等。
再如，在另一种可替换的实施方式中，弹性机构32的设置方式也并非一成不变，在不偏离本发明的原理的条件下，任何复合条件的弹性元件均可以应用于本发明中。如弹性元件还可以为螺旋弹簧等。
再如，在另一种可替换的实施方式中，第一控制臂331的设置方向除水平方向外，还可以稍加调整；同理，小连杆334除竖直设置于减震机构31附近外，本领域技术人员可以对其设置位置和设置形式进行调整，以便其适应更加具体的应用场景。
再如，在另一种可替换的实施方式中，各控制臂、减震机构31、稳定杆335、弹性机构32的连接方式并非局限于铰接，本领域技术人员可以对其连接方式进行调整，这种调整并未偏离本发明的原理，因此也应落入本发明的保护范围。
综上所述，通过上述多连杆后悬架的合理布置，本发明优化了制造复杂性，有利于副车架2的设计，大大提高了车辆内部的可用空间，通过选择合适的弹性件及衬套刚度可获得良好的运动学性能。通过合理安排空气弹簧、液压阻尼器、前束控制臂332、H型的第一控制臂331、小连杆334和外倾控制臂333的位置关系，能够优化结构复杂性，提供更多可用空间，改善车辆的悬架受力传递途径，获得优越的舒适度，提高用户体验。
此外，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括车身以及与车身连接的前车桥总成和上述优选实施方式中所述的后车桥总成。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种多连杆后悬架，所述多连杆后悬架包括减震机构、弹性机构以及连杆组件，其特征在于，
所述连杆组件包括第一控制臂，所述第一控制臂的两端分别与转向节和副车架连接，所述减震机构的两端分别与所述转向节和车身连接，所述弹性机构的两端分别与所述第一控制臂和所述车身连接，所述转向节上开设有允许车轮的轮轴穿过的轴孔，所述减震机构在车辆的长度方向上位于所述轴孔的一侧，所述弹性机构在所述长度方向上位于所述轴孔的另一侧；
所述连杆组件还包括小连杆，所述小连杆两端分别与所述转向节和所述第一控制臂连接；
所述转向节上设置有凸起结构，所述减震机构的一端与所述凸起结构的端部铰接；
所述小连杆的一端与所述第一控制臂铰接，另一端与所述凸起结构铰接；
所述小连杆的上端与所述凸起结构铰接并且临近所述减震机构设置，所述小连杆的下端与所述第一控制臂铰接；
其中，一个所述凸起结构同时与所述减震机构和所述小连杆连接。
2.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述连杆组件还包括前束控制臂，所述前束控制臂的两端分别与所述转向节和所述副车架连接，所述前束控制臂在所述车辆的高度方向上位于所述第一控制臂的下方。
3.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述减震机构为液压阻尼器或气压阻尼器。
4.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述弹性机构包括螺旋弹簧或空气弹簧。
5.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述第一控制臂沿所述车辆的宽度方向水平设置。
6.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述连杆组件还包括外倾控制臂，所述外倾控制臂的两端分别与所述转向节和所述副车架连接。
7.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述多连杆后悬架还包括稳定杆，所述稳定杆的两端分别与所述第一控制臂连接，所述稳定杆的杆体与所述副车架枢转连接。
8.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述小连杆沿所述车辆的高度方向垂直设置。
9.根据权利要求1所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述第一控制臂成H型，所述H型的第一控制臂的两连接内点与所述副车架连接，所述H型的第一控制臂的两连接外点与所述转向节连接。
10.根据权利要求9所述的多连杆后悬架，其特征在于，所述两连接外点中一连接外点与所述转向节直接连接，另一连接外点通过所述小连杆与所述转向节连接。
11.一种车桥总成，其特征在于，所述车桥总成包括车桥、副车架以及权利要求1至10中任一项所述的多连杆后悬架。
12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车身和权利要求11所述的车桥总成。
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