CN111098653A - 包括可释放连接件的悬架系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“包括可释放连接件的悬架系统”。一种车辆包括车辆车架和悬架臂。衬套连接至所述悬架臂。杆延伸穿过所述衬套。紧固件紧固至所述杆和所述车辆车架。当所述杆受到小偏置刚性壁障(SORB)正面碰撞试验的刚性壁障撞击时，所述杆使所述紧固件脱开并允许所述杆、所述衬套和所述悬架臂从所述车辆车架释放。

Description

包括可释放连接件的悬架系统

技术领域

本公开总体上涉及车辆悬架系统。

背景技术

在车辆的偏置正面碰撞期间，碰撞的方向从车辆的主要结构件偏移。可通过小偏置刚性壁障(SORB)正面碰撞试验来模拟偏置正面碰撞。例如，美国公路安全保险协会(IIHS)制定了SORB正面碰撞试验的标准，其中车辆以40英里/小时的速度撞击刚性壁障，且车辆外部有25％的部分与刚性壁障重叠。

在正面碰撞期间，车轮可相对于悬架臂(例如，围绕主销轴或转向轴)旋转至车轮定向的位置，其中车轮的前部相对于车轮的后部位于外侧。在该位置，车轮可能被困在车辆的保险杠横梁、悬架臂和车辆的轮室的后部之间。随着保险杠横梁朝轮室的后部移动，保险杠和/或车辆的其他部件可能迫使车轮例如穿过车辆的底板或仪表板侵入车辆的乘客舱。车轮侵入车辆的底板或仪表板是在IIHS SORB正面碰撞试验中记录的度量。

发明内容

一种车辆包括车辆车架、悬架臂和连接至所述悬架臂的衬套。杆延伸穿过所述衬套。紧固件紧固至所述杆和所述车辆车架。

所述车辆可包括第二紧固件，所述第二紧固件紧固至所述杆和所述车辆车架。所述杆可包括接纳所述紧固件的圆孔和接纳所述第二紧固件的狭槽。所述圆孔可相对于所述狭槽在车辆外侧。所述杆可包括从所述车辆车架在车辆向外方向上悬垂的端部。所述衬套可在所述紧固件和所述第二紧固件之间。

所述紧固件可以是相对于所述杆易碎的。

所述杆可包括从所述车辆车架相对于所述悬架臂在车辆向前位置中悬垂的端部。

所述杆可包括从所述车辆车架在车辆向外方向上悬垂的端部。

所述车辆可包括联接至所述悬架臂的车轮。

所述紧固件可配置为在小偏置刚性壁障正面碰撞试验期间，当所述杆受到小偏置刚性壁障撞击时，先于所述杆和所述衬套脱落。

所述杆可配置为在小偏置刚性壁障正面碰撞试验期间，先于所述悬架臂受到小偏置刚性壁障撞击。

一种车辆悬架系统可包括悬架臂、连接至所述悬架臂的衬套以及延伸穿过所述衬套的杆。所述杆限定与所述衬套间隔开的紧固件孔。

所述杆可限定与所述衬套间隔开的第二紧固件孔。

所述紧固件孔可以是圆的，并且所述第二紧固件孔是细长的。

所述衬套可在所述紧固件孔和所述第二紧固件孔之间。

附图说明

图1是车辆的包括悬架系统的一部分的透视图。

图2是在小偏置刚性壁障(small-offset rigid-barrier，SORB)正面碰撞试验期间的车辆的平面图。

图3是将车轮连接到车辆车架的悬架系统的一部分的透视图。

图4是车辆车架上的悬架系统的一部分的透视图。

图5是在SORB正面碰撞试验的初始阶段在车辆车架上的悬架系统的一部分的顶视图。

图6是在SORB正面碰撞试验的稍后阶段图5的顶视图。

图7是在SORB正面碰撞试验的稍后阶段图5的俯视图，其中悬架臂从车辆车架上释放。

图8是悬架系统的杆、衬套和紧固件的透视图。

图9是杆的透视图。

具体实施方式

参考附图，其中贯穿若干视图中相似的附图标号指示相似的零件，车辆10包括车辆车架12和悬架臂14。衬套16连接至悬架臂14。杆18延伸穿过衬套16。紧固件20紧固至杆18和车辆车架12。

在车辆10的碰撞期间，例如，在如图2所示的小偏置刚性壁障(SORB)正面碰撞试验期间，杆18受到撞击且紧固件20脱开以使杆18、衬套16和悬架14从车辆车架12释放。这减少了在SORB正面碰撞试验期间，联接至悬架臂14的车轮22侵入车辆10的乘员舱的可能性。具体地，当紧固件20脱开时，杆18、衬套16和悬架臂14保持彼此连接，从而将对杆18的冲击通过衬套16和悬架臂14驱动到车轮22。因此，SORB正面碰撞试验的刚性壁障24的力通过杆18、衬套16和悬架臂14在车辆向后方向上驱动车轮22。

参考图1和图2，车辆10可以是任何合适的类型，例如，诸如轿车、卡车、运动型多用途车等的乘用车。车辆车架12可以是车身车架分离式结构(也称为驾驶室车架分离式结构)。在此示例中，车辆10的车身和车辆车架12是单独的部件(即，是模块化的)，并且车身被支撑在车辆车架12上并固定至车辆车架。作为另一示例，车辆车架12可以是一体式车身结构(即，整体车身结构)。在一体式车身结构中，车身(例如，下边梁、纵梁等)用作车辆车架12，并且车身(包括下边梁、柱、车顶纵梁等)是一体的，即，连续的单件单元。在一体式车身结构中，车辆车架12可包括支撑例如发动机和其他部件的副车架。可替代地，车辆车架12和车身可具有任何合适的结构。车辆车架12和/或车身可由任何合适的材料(例如，钢、铝等)形成。

继续参考图1和图2，车辆10包括悬架系统26，所述悬架系统26包括悬架臂14、衬套16和杆18。悬架系统26可以是例如MacPherson悬架系统、短臂和长臂悬架系统(SLA)或任何其他合适类型的悬架系统。例如，图中所示的悬架系统26是MacPherson类型的。悬架系统26是前悬架系统。换句话讲，车轮22是前轮和悬架系统26。图中所示的悬架系统26在车辆10的左侧，并且悬架系统26可在车辆10的右侧。

悬架臂14相对于车辆车架12枢转(即，上下枢转)，以允许车轮22相对于车辆车架12行进。具体地，悬架臂14围绕衬套16而相对于车辆车架12枢转。悬架臂14可以是例如控制臂。例如，悬架臂14可以是MacPherson悬架系统的下部控制臂(如图所示)或SLA悬架系统的下部控制臂。如图所示，悬架臂14可包括与车辆车架12的一个附接点(即，在衬套16处)。在其他示例中，悬架臂14可包括与车架12的多于一个附接点(例如，具有A形)，有时称为A形臂。在悬架臂14包括多于一个附接点的示例中，杆18可在最前附接点处。悬架系统26可包括其他部件，例如，另一个下部控制臂(如图2所示)、上部控制臂、支柱等。

悬架系统26可包括连接至悬架臂14的转向节(未编号)。车轮22安装到转向节。如已知的，转向臂(未示出)接合转向节以转动转向节来使车轮22转向。车轮22联接至转向臂。换句话讲，转向臂与车轮22直接或间接地相互作用以控制车轮22。在图中的示例中，转向臂通过转向节使车轮22转向。

悬架臂14联接至车辆车架12，即，直接或间接地连接至车辆车架12并由车辆车架12支撑。悬架臂14与车辆车架12可旋转地接合。具体地，衬套16在悬架臂14与车辆车架12之间，以允许悬架臂14相对于车辆车架12旋转。

参考图3和图4，衬套16连接至悬架臂14且连接至杆18。作为一个示例，悬架臂14可包括环28，并且衬套16与环28接合。衬套16可相对于悬架臂14和/或杆18旋转，以允许悬架臂14相对于车辆车架12旋转。例如，衬套16可包括轴承，所述轴承允许悬架臂14相对于车辆车架12旋转。

参考图8和图9，杆18包括衬套端30和悬臂端32。如下所述，衬套端30接合衬套16并且悬臂端32从车辆车架12悬垂。换句话讲，悬臂端32仅固定在一端(即，固定在套管端30处)并远离套管端30伸长到远侧终端34。衬套端30可以是直的，即，可关于轴线A对称。悬臂端32可弯曲。例如，悬臂端32可从衬套端30弯曲到远侧终端34。

杆18从衬套16并且远离车辆车架12延伸。杆18在SORB正面碰撞试验期间受到撞击，并且当在SORB正面碰撞试验期间受到撞击时将杆18、衬套16和悬架臂14从车辆车架12释放，如上所述且如下进一步描述。具体地，悬臂端部32从车辆车架12在车辆向外方向上悬垂。

杆18被配置为在SORB正面碰撞试验期间先于悬架臂14受到刚性壁障24撞击。换句话讲，杆18的位置和形状使得在刚性壁障24直接或间接地撞击悬架臂14之前，悬臂端32直接或间接地受到刚性壁障24的撞击。悬臂端32相对于悬架臂14处于车辆10的向前位置。悬臂端32在SORB正面碰撞试验期间受到撞击，并针对车辆车架12和紧固件20进行杠杆作用，以使紧固件20脱落，如下文进一步所述。由于悬臂端32先于悬架臂14受到撞击，因此杆18会使紧固件20脱落并且杆18、衬套16和悬架臂14远离车辆车架12，同时保持杆18、衬套16和悬架臂14之间的连接。

如上所述，杆18延伸穿过衬套16。例如，衬套16包括孔(未编号)，并且杆18延伸穿过该孔。作为示例，杆18可压配合在孔中和/或可以任何合适的方式固定至衬套16。

车辆车架12可包括车架纵梁36，并且杆18由车架纵梁36支撑。作为图中的一个示例，车辆车架12包括固定至车架纵梁36的支架38，并且杆18紧固至支架38。具体地，杆18的衬套端30紧固至支架38。

如上所述，杆18通过紧固件20紧固至车辆车架12。具体地，紧固件20延伸穿过杆18并接合车辆车架12。杆18(例如，衬套端30)可限定接纳紧固件20的紧固件孔40、42。紧固件20例如在焊接螺母处螺纹地接合车辆车架12。具体地，紧固件20可螺纹地接合支架38。紧固件20可以是例如螺栓。所述螺栓包括可以带螺纹的轴和固定至所述轴的头部。

作为示例，杆18可通过两个紧固件20紧固至车辆车架12。在此示例中，杆18的衬套端30限定分别接纳紧固件20的两个紧固件孔40、42。在图中所示的示例中，衬套16在紧固件孔40、42之间，并且紧固件孔40、42与衬套16间隔开。换句话讲，当被紧固至车辆车架12时，衬套16在紧固件20之间。衬套端30是直的而悬臂端32从衬套端部30悬垂，导致杆18针对紧固件20进行杠杆作用，以在紧固件20上施加轴向张力。这使紧固件20脱落，以将杆18、衬套16和悬架臂14从车辆车架12释放。

紧固件孔40、42可以是圆的，也可以是狭槽(即，细长的)。例如，在图中所示的杆18中，孔40中的一个是圆的，而另一个孔42是细长的。细长的孔42沿着杆18的衬套端30的轴线A伸长。圆孔40相对于细长的孔42在车辆外侧。当杆18在SORB正面碰撞试验期间受到撞击时，悬臂端32针对圆孔40中的紧固件20进行杠杆作用，并且杆18能够相对于细长孔42中的紧固件20滑动。因此，较大的力被施加到圆孔40中的紧固件20，并且该紧固件20首先脱落，如图6所示。如图7所示，随着力被继续施加到杆18，向细长孔42中的紧固件20施加额外的力，直到该紧固件20脱落。

车辆车架12(例如，支架38)可包括平坦表面44，所述平坦表面44抵接杆18的衬套端30，以允许杆18随着紧固件20在细长孔42中的移动而滑动。作为一个示例，支架38可包括斜坡46以定位杆18。

车辆车架12(例如，支架38)可包括在衬套端30的内侧邻近衬套端30的挡块48。如图6所示，随着杆18在细长孔42中相对于紧固件20的滑动，杆18抵接挡块48，导致杆18围绕挡块48旋转并向紧固件20施加张力。杆18的悬臂端32的弯曲也促使杆18围绕挡块48旋转。

紧固件20相对于杆18、衬套16和悬架臂14是易碎的。例如，紧固件20被配置为当杆18在SORB正面碰撞试验期间受到刚性壁障24的撞击时，先于杆18、衬套16和悬架臂14脱落。因此，紧固件20释放以允许随着SORB正面碰撞试验的刚性壁障24在杆18上施加力，杆18、衬套16和悬架臂14作为整体移动。

具体地，紧固件20相对于杆18以及相对于杆18、衬套16和悬架臂14之间的连接件是易碎的，使得杆18从车辆车架12释放，同时衬套16保持完好。具体地，当杆18受到SORB正面碰撞试验的刚性壁障24的撞击时，悬架臂14通过紧固件20的脱落而从车辆车架12释放，并且衬套16保持完好而没有脱落，并且在紧固件20的脱落以及杆18与车辆车架12的分离期间，杆18、衬套16和悬架臂14之间的连接保持完好而没有断开。紧固件20的分离导致SORB正面试验的刚性壁障24的驱动力通过杆18、衬套16和悬架臂14到达车轮22，以向后引导车轮22，从而减小车轮22向内进入车辆10的乘员舱的可能性。换句话讲，在紧固件20脱落之后，通过杆18、衬套16和悬架臂14建立从刚性壁障24到车轮22的力路径，使得由刚性壁障24施加到杆18的力被传送到车轮22。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语旨在本质上是描述性的词语而不是限制性的词语。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以不同于具体描述的其他方式来实践。

根据本发明，提供一种车辆，所述车辆具有：车辆车架；悬架臂；衬套，所述衬套连接至所述悬架臂；杆，所述杆延伸穿过所述衬套；以及紧固件，所述紧固件紧固至所述杆和所述车辆车架。

根据一个实施例，本发明的特征还在于第二紧固件，所述第二紧固件紧固至所述杆和所述车辆车架。

根据一个实施例，所述杆包括接纳所述紧固件的圆孔和接纳所述第二紧固件的狭槽。

根据一个实施例，所述圆孔相对于所述狭槽在车辆外侧。

根据一个实施例，所述杆包括从所述车辆车架在车辆向外方向上悬垂的端部。

根据一个实施例，所述衬套在所述紧固件和所述第二紧固件之间。

根据一个实施例，所述衬套在所述紧固件和所述第二紧固件之间。

根据一个实施例，所述紧固件是相对于所述杆易碎的。

根据一个实施例，所述杆包括从所述车架相对于所述悬架臂在车辆向前位置中悬垂的端部。

根据一个实施例，所述杆包括从所述车辆车架在车辆向外方向上悬垂的端部。

根据一个实施例，本发明的特征还在于联接至所述悬架臂的车轮。

根据一个实施例，所述紧固件被配置为在小偏置刚性壁障正面碰撞试验期间，当所述杆受到小偏置刚性壁障撞击时，先于所述杆和所述衬套脱落。

根据一个实施例，所述杆被配置为在小偏置刚性壁障正面碰撞试验期间先于所述悬架臂受到小偏置刚性壁障撞击。

根据本发明，提供一种车辆悬架系统，所述车辆悬架系统具有：悬架臂；衬套，所述衬套连接至所述悬架臂；以及杆，所述杆延伸穿过所述衬套，所述杆限定与所述衬套间隔开的紧固件孔。

根据一个实施例，所述杆限定与所述衬套间隔开的第二紧固件孔。

根据一个实施例，所述紧固件孔是圆的并且所述第二紧固件孔是细长的。

根据一个实施例，所述衬套在所述紧固件孔和所述第二紧固件孔之间。

Claims (15)

1.一种车辆，包括：

车辆车架；

悬架臂；

衬套，所述衬套连接至所述悬架臂；

杆，所述杆延伸穿过所述衬套；以及

紧固件，所述紧固件紧固至所述杆和所述车辆车架。

2.如权利要求1所述的车辆，还包括第二紧固件，所述第二紧固件紧固至所述杆和所述车辆车架。

3.如权利要求2所述的车辆，其中所述杆包括接纳所述紧固件的圆孔和接纳所述第二紧固件的狭槽。

4.如权利要求3所述的车辆，其中所述圆孔相对于所述狭槽在车辆外侧。

5.如权利要求4所述的车辆，其中所述杆包括从所述车辆车架在车辆向外方向上悬垂的端部。

6.如权利要求1-5中的一项所述的车辆，其中所述衬套在所述紧固件和所述第二紧固件之间。

7.如权利要求1-5中的一项所述的车辆，其中所述紧固件是相对于所述杆易碎的。

8.如权利要求1-5中的一项所述的车辆，其中所述杆包括从所述车辆车架相对于所述悬架臂在车辆向前位置中悬垂的端部。

9.如权利要求1-5中的一项所述的车辆，其中所述杆包括从所述车辆车架在车辆向外方向上悬垂的端部。

10.如权利要求1-5中的一项所述的车辆，其中所述紧固件被配置为在小偏置刚性壁障正面碰撞试验期间，当所述杆受到小偏置刚性壁障撞击时，先于所述杆和所述衬套脱落。

11.如权利要求1-5中的一项所述的车辆，其中所述杆被配置为在小偏置刚性壁障正面碰撞试验期间，先于所述悬架臂受到小偏置刚性壁障撞击。

12.一种车辆悬架系统，包括：

悬架臂；

衬套，所述衬套连接至所述悬架臂；以及

杆，所述杆延伸穿过所述衬套，所述杆限定与所述衬套间隔开的紧固件孔。

13.如权利要求12所述的车辆悬架系统，其中所述杆限定与所述衬套间隔开的第二紧固件孔。

14.如权利要求12-13中的一项所述的车辆悬架系统，其中所述紧固件孔是圆的，并且所述第二紧固件孔是细长的。

15.如权利要求12-13中的一项所述的车辆悬架系统，其中所述衬套在所述紧固件孔与所述第二紧固件孔之间。

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