CN110481255A - 后轮悬架装置和汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种后轮悬架装置，涉及汽车技术领域，控制臂包括相互间隔的第一臂和第二臂以及连接第一臂的中部和第二臂的中部的连接臂，第一臂的一端和第二臂的一端均与转向节总成铰接，且第一臂的一端和第二臂的一端铰接在转向节总成的不同位置，第一臂的一端和第二臂的一端铰接在转向节总成的不同位置，第一臂的另一端用于选择性地连接在车架的多个位置中的一个位置处，使得车架与转向节总成的距离可调，达到调整后轮前束和外倾角的效果。不需要设置横拉杆，控制臂的第一臂和第二臂通过连接臂固定连接成为一个整体，因减少了零件数量，节省了汽车后部空间，汽车后备箱空间、油箱空间和减速器空间的排布空间更大，布置更加灵活。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种后轮悬架装置和汽车。
背景技术
悬架系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其功能是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车平顺行驶。
麦弗逊悬架是应用广泛的一种悬架。麦弗逊悬架包括A型控制臂、横拉杆和减震器。横拉杆一端与转向节总成连接，横拉杆的另一端与车架连接，从而通过改变横拉杆的长度，可以改变转向节总成与车架之间的距离，进而调整后轮前束(两后轮的前端之间的距离小于后端之间的距离，其距离差值称为前束值)，以便左右后轮之间具有合适的外倾角，对抗车辆载重造成的车轮变形。
但横拉杆的设置增大了后轮悬架装置的体积，占据了汽车后部空间，对汽车后备箱、油箱和减速器的排布造成了影响。
发明内容
本发明实施例提供了一种后轮悬架装置，能够减少后轮悬架装置的体积。
所述技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种后轮悬架装置，包括转向节总成，减震器总成和控制臂，减震器总成用于连接车架和所述转向节总成；控制臂包括相互间隔的第一臂和第二臂以及连接所述第一臂的中部和所述第二臂的中部的连接臂，在车辆的长度方向上，所述第一臂位于所述第二臂的前方且所述减震器总成位于所述第一臂和所述第二臂之间，所述第一臂的一端和所述第二臂的一端均与所述转向节总成铰接，且所述第一臂的一端和所述第二臂的一端铰接在所述转向节总成的不同位置，所述第一臂的另一端用于选择性地连接在所述车架的多个位置中的一个位置处，所述第二臂的另一端用于与所述车架铰接。
可选地，在车辆高度方向上，所述第一臂位于所述第二臂的上方，在车辆宽度方向上，所述第一臂与所述转向节总成的连接点到车辆中心的距离大于所述第二臂与所述转向节总成的连接点到车辆中心的距离。
可选地，所述第一臂的两端和所述第二臂的两端均设有连接孔，每个所述连接孔内均设置有衬套。
可选地，所述第一臂与车架铰接的一端通过调整组件选择性地连接在所述车架的多个位置中的一个位置处，所述调整组件包括偏心螺栓、偏心垫片和自锁螺母，所述偏心螺栓依次穿过所述车架的第一安装孔、第一臂与车架铰接的一端的衬套、所述车架的第二安装孔、所述偏心垫片与所述自锁螺母连接。
可选地，所述减震器总成包括减震器、弹簧和缓冲块，所述减震器的一端与所述车架连接，所述减震器的另一端与所述转向节总成连接，所述弹簧和所述缓冲块均套装在所述减震器上，且所述弹簧位于所述缓冲块外。
可选地，在所述减震器的轴向上，所述缓冲块的长度小于所述弹簧。
可选地，所述缓冲块包括形变套管和套环，所述形变套管为筒形，所述形变套管套装在所述减震器上，所述形变套管的外壁上具有沿轴向分布的多道环形凹槽，所述套环套设在所述形变套管外，所述套环选择性地卡在所述多道环形凹槽中的一个中。
第二方面，本申请实施例提供了一种汽车，包括本发明第一方面的后轮悬架装置。
可选地，所述汽车还包括稳定杆系统，所述稳定杆系统包括连接杆和稳定杆，所述稳定杆的一端与所述连接杆的一端铰接，所述连接杆的另一端与所述控制臂铰接。
可选地，稳定杆系统还包括稳定杆衬套和支架，所述支架固定在车架上，所述稳定杆衬套安装在所述支架上，所述稳定杆衬套套在所述稳定杆的中部。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
控制臂包括相互间隔的第一臂和第二臂以及连接第一臂的中部和第二臂的中部的连接臂，使得控制臂为“H”型。控制臂的第一臂的一端和第二臂的一端均与转向节总成铰接，且第一臂的一端和第二臂的一端铰接在转向节总成的不同位置，实现了车架与转向节总成的连接。第一臂的一端和第二臂的一端铰接在转向节总成的不同位置，第一臂的另一端用于选择性地连接在车架的多个位置中的一个位置处，使得车架与转向节总成的距离可调，达到调整后轮前束和外倾角的效果。不需要设置横拉杆，控制臂的第一臂和第二臂通过连接臂固定连接成为一个整体，因减少了零件数量，节省了汽车后部空间，汽车后备箱空间、油箱空间和减速器空间的排布空间更大，布置更加灵活。
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个实施例，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是相关技术中的一种后轮悬架装置结构示意图；
图2是相关技术中的一种A型控制臂结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种后轮悬架装置结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种控制臂结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种调整机构安装结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种减震器总成结构示意图；
图7是本发明实施例提供的一种缓冲块结构示意图；
图8是本发明实施例提供的一种缓冲块的缓冲力曲线图；
图9是本发明实施例提供的一种稳定杆系统结构示意图。
100、转向节总成；110、转向节；120、制动器；
200、减震器总成；210、减震器；220、弹簧；230、缓冲块；240、连接板
211、活塞杆；212、工作腔体；231、形变套管；232、套环；
300、控制臂；310、第一臂；320、第二臂；330、连接臂；340、调整组件；
341、偏心螺栓；3411、偏心法兰；3412、螺栓杆部；342、偏心垫片；343、自锁螺母；350、耳部；351、销座；301、连接孔；302、衬套；加强筋360
11、第一安装孔；12、第二安装孔；
400、稳定杆系统；401、连接杆；402、稳定杆；403、稳定杆衬套；404、支架
具体实施方式
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。
图1是相关技术中的一种后轮悬架装置结构示意图。如图1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3、一端与转向节总成1内侧连接的A型控制臂4。其中，横向拉杆3的长度可调。转向节总成1包括转向节和制动器，制动器轴承与转向节采用过盈配合固定，车轮安装在制动器上。图2是相关技术中的一种A型控制臂结构示意图。如图2所示，A型控制臂4呈三角板状，三角形的每个角处均有连接结构，例如一个角处设置有与转向节总成1内侧连接的球头销41，另外两个角处分别设置有衬套42，用于与车架连接，A型控制臂4的控制臂本体43还具有减重孔44。
在相关技术中，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，即调整后轮前束。在车辆长度方向上，后轮的前端为后轮靠近汽车前进方向的一端，后轮的后端为后轮远离汽车前进方向的一端。通过设置具有三角板状结构的控制臂4，递横向和纵向载荷。由于转向节总成与车架之间连接有A型控制臂、横拉杆和减震器。但横拉杆的设置增大了后轮悬架装置的体积，占据了汽车后部空间，对汽车后备箱、油箱和减速器的排布造成了影响。
图3是本发明实施例提供的一种后轮悬架装置结构示意图，如图3所示，后轮悬架装置包括：转向节总成100、减震器总成200和控制臂300。减震器总成200用于连接车架和转向节总成100。
减震器总成200的一端与转向节总成100连接，减震器总成200的另一端与车架连接。
图4是本发明实施例提供的一种控制臂结构示意图，如图4所示，控制臂 300包括相互间隔的第一臂310和第二臂320以及连接第一臂310的中部和第二臂320的中部的连接臂330。在车辆的长度方向上，第一臂310位于第二臂320 的前方且减震器总成200位于第一臂310和第二臂320之间，第一臂310的一端和第二臂320的一端均与转向节总成100铰接，且第一臂310的一端和第二臂320的一端铰接在转向节总成100的不同位置，第一臂310的另一端用于选择性地连接在车架的多个位置中的一个位置处，第二臂320的另一端用于与车架铰接。其中，第一臂310的另一端选择性地连接在车架的多个位置中的一个位置是指车架上有多个位置可供第一臂310的另一端连接，在使用时，可根据前束角的调整需要，将第一臂310的另一端固定连接在其中的一个位置。
由于控制臂300包括相互间隔的第一臂310和第二臂320以及连接第一臂 310的中部和第二臂320的中部的连接臂330，使得控制臂300为“H”型。第一臂310的一端和第二臂320的一端均与转向节总成100铰接，且第一臂310的一端和第二臂320的一端在转向节总成100的不同位置，实现了车架与转向节总成100的连接。第一臂310的一端和第二臂320的一端铰接在转向节总成100 的不同位置，第一臂310的另一端用于选择性地连接在车架的多个位置中的一个位置处，使得车架与转向节总成100的距离可调，达到调整后轮前束和外倾角的效果。不需要设置横拉杆，控制臂300的第一臂310和第二臂320通过连接臂330固定连接成为一个整体，因减少了零件数量，节省了汽车后部空间，汽车后备箱空间、油箱空间和减速器空间的排布空间更大，布置更加灵活。
可选地，在车辆高度方向上，第一臂310位于第二臂320的上方，在车辆宽度方向上，第一臂310与转向节总成100的连接点到车辆中心的距离大于第二臂320与转向节总成100的连接点到车辆中心的距离，以使得车辆形成合理的侧倾中心和纵倾中心，从而使得更好的抑制车辆行驶过程中的前倾和后仰，进而增加车辆行驶的稳定性。
可选地，第一臂310的两端和第二臂320的两端均设有连接孔301，每个连接孔301内均设置有衬套302，衬套302通过过盈配合或组装的方式与连接孔 301固定。衬套302可以采用耐久性能好的非金属材料。例如，橡胶或者聚氨酯材料。根据整车的载荷、性能目标等参数，选择不同硬度和刚度的材料制作衬套302。
车身或转向节总成100上设置有球铰或销轴，将球铰或销轴卡入第一臂310 或第二臂320端部，可以实现连接臂330与车身或转向节110的连接。
可选地，为了保证连接臂330的强度，连接臂330上还具有加强筋360。通过加强筋360，可以更好的传导车架与转向节的横向载荷，提高后轮悬架装置的稳定性。
第一臂310与车架铰接的一端通过调整组件340选择性地连接在车架的多个位置中的一个位置处。图5为本发明实施例提供的一种调整机构安装结构示意图。可选地，如图5所示，调整组件340包括偏心螺栓341、偏心垫片342和自锁螺母343。如图5所示，偏心螺栓341依次穿过车架的第一安装孔11、第一臂310与车架铰接的一端的衬套302、车架的第二安装孔12、偏心垫片342 与自锁螺母343连接。偏心螺栓341包括偏心法兰3411和螺栓杆部3412，偏心法兰3411在车架的第一安装孔11中旋转，通过调节偏心螺栓341的偏心方向，能够调节车辆高度方向上第一臂310的端部与车架的连接点，从而调节控制臂 300与车架连接点的连线与控制臂与转向节总成100连接点的连线接近平行。
参见图3，车架的第一安装孔11和第二安装孔12为腰形孔，调节偏心螺栓 341在第一安装孔11和第二安装孔12之间的位置，能够调节车辆的宽度方向上第一臂310的端部与车架的连接点，从而使得减震器总成200的轴线与控制臂 300接近垂直。
控制臂300与车架连接点的连线与控制臂与转向节总成100连接点的连线接近平行，减震器总成200的轴线与控制臂300接近垂直，能够使得车轮在行驶中上下跳动时，形成合理的车轮行驶轨迹，即向上跳动过程中，车轮外倾角向负变化趋势，前束角向正或向负变化，进而保证车辆的在行程中的稳定性。
图6是本发明实施例提供的一种减震器总成结构示意图；参见图3和图6，减震器总成200包括减震器210，弹簧220和缓冲块230，减震器210的一端与车架连接，减震器210的另一端与转向节总成100连接。弹簧220和缓冲块230 均套装在减震器210上，且弹簧220位于缓冲块230外。弹簧220和缓冲块230 用于吸收路面对车轮的冲击力，减震器210用于抑制弹簧220吸震后反弹时的震荡，从而提高车辆的舒适性。
可选地，减震器210包括相连的活塞杆211和工作腔体212，减震器210的活塞杆211的一端通过连接板240与车架连接，减震器210的工作腔体212与转向节总成100连接，弹簧220和缓冲块230均套装在减震器活塞杆211上。
可选地，在减震器210的轴向上，缓冲块230的长度小于弹簧220，缓冲块 230的外径d1小于弹簧220的内径d2，使得弹簧220位于缓冲块230外，从而减少减震器210的体积。
缓冲块230可以包括形变套管231，形变套管231为筒形，形变套管231套装在减震器210上。形变套管231由弹性材料制成，例如橡胶、聚氨酯。由于弹性材料的压缩系数是定值，因此，相同截面积的其缓冲力曲线为一直线。可选地，形变套管231的截面积依据缓冲力大小设定，以获得更丰富的缓冲效果，以便根据整车需求，适当地调整，满足车辆的舒适性要求。例如沿活塞杆211 长度方向，形变套管231的截面积逐渐增大，从而使得形变套管231在不同的行程位置具有不同变化的缓冲力。
图7是本发明实施例提供的一种缓冲块结构示意图，如图7所示，沿活塞杆211长度方向，形变套管231的截面积向一端逐渐增大，从而获得如图8所示的缓冲力曲线。在图8中，横坐标为形变套管231的变形量，纵坐标为形变套管231的缓冲力，由于形变套管231的截面积依次增大，从而使得其缓冲力逐渐增大。
在一些实施例中，缓冲块230还可以套环232，形变套管231的外壁上具有沿轴向分布的多道环形凹槽，套环232套设在形变套管231外，套环232选择性地卡在多道环形凹槽中的一个中。当套环232卡在不同的凹槽里时，形变套管231具有不同的变形行程，从而产生不同的缓冲力，进而实现缓冲块230缓冲力的调节。例如，当套环232固定在靠近车架的一侧的凹槽内，形变套管231 的能够变形的部分距离较长，变形行程较大。当套环232固定在远离车架的一侧的凹槽内，形变套管231的能够变形的部分距离较短，变形行程较小。其中，形变套管231的材料可以为聚氨酯，套环232的材料可以为尼龙。由于尼龙材料的摩擦系数小，因此，更容易在形变套管231的外表面上移动，卡入不同的凹槽中。
本发明实施例还提供了一种汽车，该汽车包括上述后轮悬架装置。由于控制臂300包括相互间隔的第一臂310和第二臂320以及连接第一臂310的中部和第二臂320的中部的连接臂330，使得控制臂300为“H”型。第一臂310的一端和第二臂320的一端均与转向节总成100铰接，且第一臂310的一端和第二臂320的一端铰接在转向节总成100的不同位置，实现了车架与转向节总成100 的连接。第一臂310的一端和第二臂320的一端铰接在转向节总成100的不同位置，第一臂310的另一端用于选择性地连接在车架的多个位置中的一个位置处，使得车架与转向节总成100的距离可调，达到调整后轮前束和外倾角的效果。不需要设置横拉杆，控制臂300的第一臂310和第二臂320通过连接臂330 固定连接成为一个整体，因减少了零件数量，节省了汽车后部空间，汽车后备箱空间、油箱空间和减速器空间的排布空间更大，布置更加灵活。
图9是本发明实施例提供的一种稳定杆系统的结构示意图。如图9所示，该汽车还包括稳定杆系统400，稳定杆系统400包括连接杆401和稳定杆402，稳定杆402的端部与连接杆401的一端铰接，连接杆401的另一端与控制臂300 铰接，使得在车辆在转向或不平路面上行驶时，稳定杆402可以旋转，从而调整车身的侧倾角度。
可选地，连接杆401的两端头可以是球头销，稳定杆402的端部和控制臂 300上对应设置有销座，通过球头销与销座的配合实现旋转连接。
可选地，控制臂300上具有耳部350，耳部350上具有销座351，控制臂300 通过该销座351与连接杆401连接。
可选地，稳定杆系统400还包括稳定杆衬套403和支架404，支架404固定在车架上，稳定杆衬套403安装在支架404上，稳定杆衬套403套在稳定杆402 的中部。稳定杆衬套403可以限制稳定杆402的横向移动，使得稳定杆402在稳定杆衬套403只能绕稳定杆轴线旋转。
可选地，稳定杆衬套403中设有卡箍，限制稳定杆402的横向移动。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)
1.一种后轮悬架装置，其特征在于，所述后轮悬架装置包括：
转向节总成(100)；
减震器总成(200)，用于连接车架和所述转向节总成(100)；
控制臂(300)，包括相互间隔的第一臂(310)和第二臂(320)以及连接所述第一臂(310)的中部和所述第二臂(320)的中部的连接臂(330)，在车辆的长度方向上，所述第一臂(310)位于所述第二臂(320)的前方且所述减震器总成(200)位于所述第一臂(310)和所述第二臂(320)之间，所述第一臂(310)的一端和所述第二臂(320)的一端均与所述转向节总成(100)铰接，且所述第一臂(310)的一端和所述第二臂(320)的一端铰接在所述转向节总成(100)的不同位置，所述第一臂(310)的另一端用于选择性地连接在所述车架的多个位置中的一个位置处，所述第二臂(320)的另一端用于与所述车架铰接。
2.根据权利要求1所述的后轮悬架装置，其特征在于，在车辆高度方向上，所述第一臂(310)位于所述第二臂(320)的上方，在车辆宽度方向上，所述第一臂(310)与所述转向节总成(100)的连接点到车辆中心的距离大于所述第二臂(320)与所述转向节总成(100)的连接点到车辆中心的距离。
3.根据权利要求1所述的后轮悬架装置，其特征在于，所述第一臂(310)的两端和所述第二臂(320)的两端均设有连接孔(301)，每个所述连接孔(301)内均设置有衬套(302)。
4.根据权利要求1所述的后轮悬架装置，其特征在于，所述第一臂(310)与车架通过调整组件(340)选择性地连接在所述车架的多个位置中的一个位置处，所述调整组件(340)包括偏心螺栓(341)、偏心垫片(342)和自锁螺母(343)，所述偏心螺栓(341)依次穿过所述车架的第一安装孔(11)、第一臂(310)与车架铰接的一端的衬套(302)、所述车架的第二安装孔(12)、所述偏心垫片(342)与所述自锁螺母(343)连接。
5.根据权利要求1～4任一项所述的后轮悬架装置，其特征在于，所述减震器总成(200)包括减震器(210)、弹簧(220)和缓冲块(230)，所述减震器(210)的一端与所述车架连接，所述减震器(210)的另一端与所述转向节总成(100)连接，所述弹簧(220)和所述缓冲块(230)均套装在所述减震器(210)上，且所述弹簧(220)位于所述缓冲块(230)外。
6.根据权利要求5所述的后轮悬架装置，其特征在于，在所述减震器(210)的轴向上，所述缓冲块(230)的长度小于所述弹簧(220)。
7.根据权利要求5所述的后轮悬架装置，其特征在于，所述缓冲块(230)包括形变套管(231)和套环(232)，所述形变套管(231)套装在所述减震器(210)上，所述形变套管(231)的外壁上具有沿轴向分布的多道环形凹槽，所述套环(232)套设在所述形变套管(231)外，所述套环(232)选择性地卡在所述多道环形凹槽中的一个中。
8.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的后轮悬架装置。
9.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于，所述汽车还包括稳定杆系统(400)，所述稳定杆系统(400)包括连接杆(401)和稳定杆(402)，所述稳定杆(402)的一端与所述连接杆(401)的一端铰接，所述连接杆(401)的另一端与所述控制臂(300)铰接。
10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述稳定杆系统(400)还包括稳定杆衬套(403)和支架(404)，所述支架(404)固定在车架上，所述稳定杆衬套(403)安装在所述支架(404)上，所述稳定杆衬套(403)套在所述稳定杆(402)的中部。
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