CN111890863B - 一种模块化弹性支架、悬架系统及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种模块化弹性支架、悬架系统及汽车，悬架系统包括模块化弹性支架、导向机构和承载件；模块化弹性支架包括外套管、弹性体、内套管和两个安装翼；外套管为中空圆柱结构，外套管外表面上同轴设置有若干安装副，若干安装副沿不同径向设置；弹性体为中空结构，弹性体安装在外套管的中空圆柱结构内；弹性体的不同径向具有不同刚度；导向机构根据不同刚度需要可调整地安装在其中一安装副上；内套管为中空圆柱结构，内套管套装于弹性体内，并与外套管、弹性体同轴设置；两个安装翼一端分别可转动地安装在内套管两端；因此使用一个模块化弹性支架即可用于多个性能不同的汽车，且结构不易于松动，安装方便、适用性广泛。

Description

一种模块化弹性支架、悬架系统及汽车

技术领域

本申请涉及汽车底盘技术领域，特别涉及一种模块化弹性支架、悬架系统及汽车。

背景技术

汽车底盘悬架系统是由车身与轮胎间的弹簧和避震器与车架连接部分组成的整个支持系统；悬架系统的主要作用是传递作用在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减由此引起的振动、保证乘员的舒适性、减小货物和车辆本身的动载荷。

汽车底盘悬架系统主要由弹性元件、减震器以及导向机构等组成，这三部分分别起缓冲，减振和力的传递作用。悬架导向机构的结构形式有很多，比如双横臂悬架的上下控制臂、多连杆悬架中的各个连杆、麦弗逊悬架中的摆臂及扭力梁悬架中的纵臂等，这些摆臂、连杆大多在端部压装或安装有弹性衬套这一弹性元件，通过穿过弹性衬套内孔的紧固螺栓与副车架、车身等周边承载件上的支架相连，螺栓拧紧后承载件上的支架变形夹紧衬套内孔套管。在汽车行驶时，弹性衬套通过橡胶的不断变形来允许悬架导向机构的不断摆动，导向机构所受到的复杂力、力矩也通过弹性衬套向承载件进行传递，在传递过程中，汽车行驶平顺性、操纵稳定性、制动性将受到弹性衬套的刚度影响。

上述结构存在的主要问题是：一是紧固安装方面，弹性衬套靠两侧的承载件支架异向变形来夹紧，由于支架变形后始终存在回弹力，若紧固件拧紧力设计不当，在导向机构不断摆动的过程中，这种连接结构极易发生松动异响，影响汽车的行驶安全；二是弹性衬套在安装方向上刚度是限定的，如果不符合性能要求只能整体报废，无模块化的设计思想，从而导致零件成本无法降低。

发明内容

本申请实施例提供一种模块化弹性支架、悬架系统及汽车，使用一个模块化弹性支架即可用于多个性能不同的汽车，且结构不易于松动，安装方便、适用性广泛。

一方面，本申请实施例提供了一种模块化弹性支架，用于悬架系统中，所述悬架系统包括导向机构和承载件；所述模块化弹性支架包括外套管、弹性体、内套管和两个安装翼；外套管为中空圆柱结构，外套管外表面上设置有若干安装副，若干所述安装副沿不同径向设置；弹性体为中空结构，弹性体安装在所述外套管的中空圆柱结构内；所述弹性体的不同径向具有不同刚度；所述导向机构根据不同刚度需要可调整地安装在其中一安装副上；内套管为中空圆柱结构，内套管套装于所述弹性体内，并与所述外套管、所述弹性体同轴设置；两个所述安装翼一端分别可转动地安装在所述内套管两端，两个所述安装翼另一端分别与所述承载件相连。

一些实施例中，所述内套管内壁设置有贯通的花键孔；所述安装翼包括花键轴，所述花键轴安装于所述花键孔内。

一些实施例中，所述安装还包括安装板，所述安装板一端与所述承载件相连；所述安装板另一端与所述花键轴连接。

一些实施例中，所述安装翼还包括限位挡板，所述限位挡板套装于所述安装板上，并靠近所述花键轴方向设置。

一些实施例中，所述限位挡板的直径小于所述外套管直径，并大于所述内套管直径。

一些实施例中，所述限位挡板距所述花键轴最远端面的长度小于所述内套管长度的1/2。

一些实施例中，所述弹性件与所述外套管、所述内套管通过硫化固结在一起。

另一方面，本发明实施例提供了一种悬架系统，包含上述所述的模块化弹性支架、导向机构和承载件，所述导向机构根据不同刚度需要可调整地安装在其中一安装副上，所述承载件与所述安装翼相连。

一些实施例中，与所述导向机构相连的安装副和所述安装翼同平面设置。

另一方面，本发明实施例提供了一种汽车，包含上述所述的悬架系统，所述悬架系统设于所述汽车内。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：由于弹性体的不同径向具有不同刚度，并将不同刚度传递给与弹性体的不同径向相对应的安装副，即每一个安装副上都有不同的刚度；当根据汽车性能要求确定所需的刚度时，此时导向机构根据不同刚度需要可调整地安装在安装副上；当导向机构选定与某一个安装副连接时，由于两个安装翼一端分别可转动地安装在内套管两端，因此安装翼可以方便地进行旋转后在任一角度下与承载件进行安装，因此使用一个模块化弹性支架即可用于多个性能不同的汽车，实现了模块化的设计。同时相比目前普遍采用的承载件从两侧夹紧弹性件的连接模式，上述模块化弹性支架的稳定性得到了较大提高，且不易于松动，避免产生松动异响及安全隐患。模块化弹性支架安装方便，适用性广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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为本申请实施例的模块化弹性支架的结构示意图；

图2为本申请实施例的外套管、内套管和弹性体连接在一起的结构示意图；

图3为本申请实施例的外套管的结构示意图；

图4为本申请实施例的弹性体的结构示意图；

图5为本申请实施例的内套管的结构示意图；

图6为本申请实施例的安装翼的结构示意图；

图7为本申请实施例悬架系统的结构示意图。

图中：1、外套管；10、安装副；2、弹性体；3、内套管；30、花键孔；4、安装翼；40、安装板；41、花键轴；42、限位挡板；5、导向机构；6、承载件。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1、图2所示；本申请实施例提供了一种模块化弹性支架，用于悬架系统中，请同时参见图7，悬架系统包括模块化弹性支架、导向机构5和承载件6；该模块化弹性支架包括外套管1、弹性体2、内套管3、两个安装翼4；外套管1，其为中空圆柱结构，其外表面上设置有若干安装副10，若干所述安装副10沿不同径向设置；弹性体2为中空结构，弹性体2安装在外套管1的中空圆柱结构内；弹性体2的不同径向具有不同刚度，并将所述不同刚度传递给与弹性体2的不同径向相对应的安装副10；导向机构5根据不同刚度需要可调整地安装在其中一安装副10上；内套管3为中空圆柱结构，内套管3套装于弹性体2内，并与外套管1、弹性体2同轴设置；两个安装翼4一端分别可转动地安装在内套管3两端，两个所述安装翼4另一端分别与承载件6相连。

需要说明的是，设置于外套管1外表面上的安装副10的数量不限，且每个安装副10之间的分布距离也不限，需保证安装副10沿不同径向设置；参见图3，图3为本申请实施例的外套管的结构示意图，图3所示的外套管1上的若干安装副10仅是一种布置形式。由于弹性体2的不同径向具有不同刚度，并将不同刚度传递给与弹性体2的不同径向相对应的安装副10，即每一个安装副10上都有不同的刚度；当根据汽车性能要求确定所需的刚度时，此时导向机构5根据不同刚度需要可调整地安装在安装副10上；当导向机构5选定与某一个安装副10连接时，由于两个安装翼4是可以通过拆卸后进行旋转的，即两个安装翼4分别可转动地安装在内套管3两端，因此安装翼4可以方便地进行旋转后在任一角度下与承载件6进行安装，因此使用一个模块化弹性支架即可用于多个性能需求不同的汽车，实现了模块化的设计。同时相比目前普遍采用的承载件6从两侧夹紧弹性件的连接模式，上述模块化弹性支架的稳定性得到了较大提高，且不易于松动，避免产生松动异响及安全隐患。同时安装副10上设有安装孔，安装翼4上也开有安装孔，安装孔的设置是为了和导向机构5、承载件6连接，导向机构5与安装副10的连接方式、安装翼4与承载件6的连接方式均可以选用螺钉紧固通过安装孔进行连接，便于拆装，这也实现了模块化的设计，且安装方便，适用性广泛。

需要说明的是，为了使该模块化弹性支架能根据汽车性能提供不同的刚度，取决于弹性体2具有不同刚度，即可实现刚度需求变化时，导向机构5根据不同刚度需要可调整地安装在其中一安装副10上。参见图4，该图中的弹性体2仅是一种特定形式，弹性体2的形状和材料密度可不限，弹性体2可为外表圆滑的中空圆柱结构，也可为外表凹凸不平的中空圆柱结构，同时内部的材料密度可分布不均匀；因弹性体2形状和材料密度的多样性可保证该模块化弹性支架在不同安装状态下提供不同的刚度，进而可满足不同性能需求的汽车使用。譬如，当选定其中一个安装副10连接导向机构5时，该模块化弹性支架提供第一刚度值，当选定其中另一个安装副10连接导向机构5时，该模块化弹性支架提供第二刚度值，当选定其中另一个安装副10连接导向机构5时，该模块化弹性支架提供第三刚度值。

参见图5，内套管3内设置有贯通的花键孔30；参见图6，图6为本申请实施例的安装翼的结构示意图；安装翼4包括花键轴41，花键轴41安装于花键孔30内。在导向机构5根据不同刚度需要与外套管1外表面上的的某一安装副10连接时，花键轴41可以方便的与花键孔30进行旋转并拆卸，此时安装板40可按照新的安装角度与承载件6相连，操作更方便快捷。

参见图6，在本申请实施例中，安装翼4还包括安装板40，安装板40一端与承载件6相连；安装板40另一端与花键轴41连接。由于安装板40位于内套管3的两端，数量为两个，图6所示的安装板40呈L型，但由于安装板是为和承载件6相连的，所以安装板40的结构形式也可以为其它形状，主要根据对应承载件6的实际形状和特性相匹配安装即可。

可选的，安装翼还包括限位挡板42，限位挡板42套装于安装板40上，并靠近所述花键轴41方向设置。该限位挡板42是为了把花键孔30限制在花键轴内，防止花键轴41和花键孔30安装后，汽车工作时出现花键孔30从花键轴41中滑动而影响稳定性；同时也是为了使花键轴41和花键孔30过盈配合时，防止花键轴41压入花键孔30内过深，实现轴向限位。

可选的，限位挡板42的直径小于外套管1直径，并大于内套管3直径；该限位挡板42可设置为圆形结构，和外套管1和内套管3的圆柱结构匹配，该限位挡板42的直径限定是为了能遮盖住内套管3，且又不会覆盖住外套管1，能使安装翼4和内套管3的装配更稳定。

可选的，限位挡板42距花键轴41最远端面的长度小于内套管3长度的1/2；以保证花键轴41和花键孔30在安装时不超出限定位置，可使花键轴41全部在花键孔30内，不会因部分花键轴41置于花键孔30外而未与花键孔30配合，因此可保证花键轴41和花键孔30能更好的安装在一起，实现其配合稳定性，进而提高了模块化弹性支架的稳定性。

可选的，弹性体2与外套管1、内套管3通过硫化固结在一起。硫化是在一定的温度、压力和时间条件下，通过一系列的物理化学过程使线性状态的橡胶变成网状结构橡胶的过程。通过硫化固结可以使弹性体2与外套管1、内套管3的连接更为稳固，提高了模块化弹性支架的稳定性。

请参见图7所示，本申请实施例提供了的悬架系统包括图1至图6所示的模块化弹性支架、导向机构5和承载件6，导向机构5根据不同刚度需要可调整地安装在其中某一安装副10上；承载件6与安装翼4相连。当该模块化弹性支架应用于悬架系统中时，由于每一个安装副10上都有不同的刚度，所以可根据汽车性能要求确定所需的刚度，进而通过导向机构5与确定刚度的安装副10相连；导向机构5所受到的纵向力、侧向力、力矩等通过弹性体2向承载件6进行传递，从而传递作用在车轮和车架之间的力。该连接方式相比于目前普遍采用的承载件6从两侧夹紧弹性件的连接模式，模块化弹性支架的稳定性得到了较大提高，且不易于松动，避免产生松动异响及安全隐患。

可选的，与所述导向机构5相连的安装副10和所述安装翼4同平面设置。由于安装翼4一端与内套管3可转动连接，当通过导向机构5与确定刚度的安装副10相连时，此时可旋转安装翼4与选中的安装副10保持平行，即使安装翼4和安装副10处于同一方向，该悬架系统即装配完成；因此使用一个模块化弹性支架即可用于多个性能需求不同的汽车，实现了悬架系统的模块化设计。

本申请实施例提供了的汽车包括图1至图7所示的悬架系统，所述悬架系统设于所述汽车内。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中术语“包括”、或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种模块化弹性支架，用于悬架系统中，所述悬架系统包括导向机构(5)和承载件(6)；其特征在于，所述模块化弹性支架包括：

外套管(1)，其为中空圆柱结构，其外表面上设置有若干安装副(10)，若干所述安装副(10)沿不同径向设置；

弹性体(2)，其为中空结构，其安装在所述外套管(1)的中空圆柱结构内；所述弹性体(2)的不同径向具有不同刚度；所述导向机构(5)根据不同刚度需要可调整地安装在其中一安装副(10)上；

内套管(3)，其为中空圆柱结构，其套装于所述弹性体(2)内，并与所述外套管(1)、所述弹性体(2)同轴设置；

两个安装翼(4)，两个所述安装翼(4)一端分别可转动地安装在所述内套管(3)两端，两个所述安装翼(4)另一端分别与所述承载件(6)相连；

所述内套管(3)内设置有贯通的花键孔(30)；所述安装翼(4)包括花键轴(41)，所述花键轴(41)安装于所述花键孔(30)内；

所述安装翼(4)还包括安装板(40)，所述安装翼(4)呈L型，所述安装板(40)一端与所述承载件(6)相连；所述安装板(40)另一端与所述花键轴(41)连接。

2.如权利要求1所述的模块化弹性支架，其特征在于，所述安装翼还包括限位挡板(42)，所述限位挡板(42)套装于所述安装板(40)上，并靠近所述花键轴(41)方向设置。

3.如权利要求 2所述的模块化弹性支架，其特征在于，所述限位挡板(42)直径小于所述外套管(1)直径，并大于所述内套管(3)直径。

4.如权利要求 2所述的模块化弹性支架，其特征在于，所述限位挡板(42)距所述花键轴(41)最远端面的长度小于所述内套管(3)长度的1/2。

5.如权利要求 1 所述的模块化弹性支架，其特征在于，所述弹性体(2)与所述外套管(1)、所述内套管(3)通过硫化固结在一起。

6.一种悬架系统，其特征在于，其包括：

如权利要求1-5任意一项所述的模块化弹性支架；

导向机构(5)，其根据不同刚度需要可调整地安装在其中一安装副(10)上；

承载件(6)，其与所述安装翼(4)相连。

7.如权利要求6所述的悬架系统，其特征在于，与所述导向机构(5)相连的安装副(10)和所述安装翼(4)同平面设置。

8.一种汽车，其特征在于，其包括如权利要求7所述的悬架系统，所述悬架系统设于所述汽车内。

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