CN112140822B - 五连杆悬架系统及车辆 - Google Patents

Abstract

一种五连杆悬架系统，包括转向节、前束臂、横摆臂、导向臂、纵摆臂和控制臂，前束臂的第一连接轴的坐标为3155～3165mm、‑279～‑289mm、15～25mm，第二连接轴的坐标为3050～3060mm、‑732～‑742mm、14～24mm；横摆臂的第三连接轴的坐标为2981～2991mm、‑382～‑392mm、154～164mm，第四连接轴的坐标为2916～2926mm、‑729～‑739mm、169～179mm；导向臂的第五连接轴的坐标为2810～2820mm、‑650～‑660mm、96～106mm，第六连接轴的坐标为2672～2682mm、‑422～‑432mm、114～124mm；纵摆臂的第七连接轴的坐标为2677～2687mm、‑408～‑418mm、‑37～‑47mm，第八连接轴的坐标为2849～2859mm、‑693～‑703mm、‑120～‑130mm；控制臂的第九连接轴的坐标为2958～2968mm、‑713～‑723mm、‑69～‑79mm，第十连接轴的坐标为3099～3109mm、‑265～‑275mm、‑70～‑80mm。本发明的五连杆悬架系统的前束曲线非常线性特点。本发明还涉及一种车辆。

Description

五连杆悬架系统及车辆

技术领域

本发明涉及汽车悬架技术领域，特别涉及一种五连杆悬架系统及车辆。

背景技术

目前越来越多的车型在后悬架上采用多连杆结构，从中级车福克斯、马自达3、速腾、明锐到稍高级别的迈腾、雅阁、马自达6、丰田锐志、蒙迪欧，甚至奔驰、宝马全系列等，后轮悬架结构清一色的是多连杆式。大众的PQ35、PQ46平台摒弃了以前PQ34和PQ45平台上后轮拖曳臂式带扭力梁的四连杆悬架结构，转而采用性能更优异的五连杆结构。

现有五连杆技术方案中，悬架的前束曲线比较差，不利于车辆的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种五连杆悬架系统，具有前束曲线非常线性的特点，对提升车辆稳定性能非常有利。

一种五连杆悬架系统，包括转向节以及铰接于转向节的前束臂、横摆臂、导向臂、纵摆臂和控制臂，定义车身长度方向为第一方向，车身宽度方向为第二方向，车身高度方向为第三方向，以第一方向、第二方向和第三方向建立直角坐标系，直角坐标系的原点位于两前轮轮心连线的中点；

前束臂包括第一连接轴和第二连接轴，第二连接轴铰接于转向节，第一连接轴的形心坐标为3155～3165mm、-279～-289mm、15～25mm，第二连接轴的形心坐标为3050～3060mm、-732～-742mm、14～24mm；

横摆臂包括第三连接轴和第四连接轴，第四连接轴铰接于转向节，第三连接轴的形心坐标为2981～2991mm、-382～-392mm、154～164mm，第四连接轴的形心坐标为2916～2926mm、-729～-739mm、169～179mm；

导向臂包括第五连接轴和第六连接轴，第六连接轴铰接于转向节，第五连接轴的形心坐标为2810～2820mm、-650～-660mm、96～106mm，第六连接轴的形心坐标为2672～2682mm、-422～-432mm、114～124mm；

纵摆臂包括第七连接轴和第八连接轴，第八连接轴铰接于所述转向节，第七连接轴的形心坐标为2677～2687mm、-408～-418mm、-37～-47mm，第八连接轴的形心坐标为2849～2859mm、-693～-703mm、-120～-130mm；

控制臂包括第九连接轴和第十连接轴，第十连接轴铰接于转向节，第九连接轴的形心坐标为2958～2968mm、-713～-723mm、-69～-79mm，第十连接轴的形心坐标为3099～3109mm、-265～-275mm、-70～-80mm。

在本发明的实施例中，上述五连杆悬架系统还包括副车架，所述第一连接轴、所述第三连接轴、所述第五连接轴、所述第七连接轴和所述第九连接轴铰接于所述副车架。

在本发明的实施例中，上述五连杆悬架系统还包括弹簧和减振器，所述弹簧与所述减振器相对设置，所述弹簧和所述减振器的一端连接于所述控制臂，所述减振器的另一端连接于车身侧梁。

在本发明的实施例中，上述前束臂上设有避让所述弹簧和所述减振器的第一弯曲部；所述横摆臂上设有避让车身部件的第二弯曲部；所述导向臂上设有避让车身部件的第三弯曲部。

在本发明的实施例中，上述转向节的中轴线平行于第二方向，所述导向壁和所述纵摆臂位于所述转向节的中轴线的一侧，所述前束臂、所述横摆臂和所述控制臂位于所述转向节的中轴线的另一侧。

在本发明的实施例中，上述控制臂和所述横摆臂沿着第二方向倾斜设置；所述前束臂、所述导向臂与所述纵摆臂沿着第一方向倾斜设置。

在本发明的实施例中，上述前束臂、所述横摆臂、所述导向臂和所述纵摆臂为实心锻造结构。

在本发明的实施例中，上述控制臂采用钣金冲压成型。

在本发明的实施例中，上述第一连接轴的形心坐标为3160mm、-284mm、20mm，所述第二连接轴的形心坐标为3055mm、-737mm、19mm；

所述第三连接轴的形心坐标为2986mm、-387mm、159mm，所述第四连接轴的形心坐标为2921mm、-734mm、174mm；

所述第五连接轴的形心坐标为2815mm、-655mm、101mm，所述第六连接轴的形心坐标为2677mm、-427mm、119mm；

所述第七连接轴的形心坐标为2682mm、-413mm、-42mm，所述第八连接轴的形心坐标为2854mm、-698mm、-125mm；

所述第九连接轴的形心坐标为2963mm、-718mm、-74mm，所述第十连接轴的形心坐标为3104mm、-270mm、-75mm。

本发明还提供一种车辆，包括上述的五连杆悬架系统。

本发明的五连杆悬架系统具有前束曲线非常线性的特点，对提升车辆稳定性等性能非常有利。

附图说明

图1至图4是本发明的五连杆悬架系统的立体结构示意图。

图5是本发明的五连杆悬架系统的前束曲线的坐标图。

具体实施方式

图1至图4是本发明的五连杆悬架系统的立体结构示意图，请参照图1至图4，五连杆悬架系统10包括转向节11、前束臂12、横摆臂13、导向臂14、纵摆臂15、控制臂16、副车架(图未示)、弹簧18和减振器19。定义车身长度方向为第一方向X，车身宽度方向为第二方向Y，其中第一方向X垂直于第二方向Y，车身高度方向为第三方向Z，其中第一方向X、第二方向Y和第三方向Z相互垂直，以第一方向X、第二方向Y和第三方向Z建立直角坐标系，该直角坐标系的原点位于两前轮轮心连线的中点。

前束臂12、横摆臂13、导向臂14、纵摆臂15和控制臂16的一端铰接于转向节11，前束臂12、横摆臂13、导向臂14、纵摆臂15和控制臂16的另一端铰接于副车架。

前束臂12包括第一连接轴121和第二连接轴122，第二连接轴122铰接于转向节11，第一连接轴121的形心坐标为3155～3165mm、-279～-289mm、15～25mm，第二连接轴122的形心坐标为3050～3060mm、-732～-742mm、14～24mm；优选地，第一连接轴121的形心坐标为3160mm、-284mm、20mm，第二连接轴122的形心坐标为3055mm、-737mm、19mm；或者，第一连接轴121的形心坐标为3158mm、-282mm、18mm，第二连接轴122的形心坐标为3053mm、-735mm、17mm；或者，第一连接轴121的形心坐标为3162mm、-286mm、22mm，第二连接轴122的形心坐标为3057mm、-739mm、21mm。在本实施例中，第一连接轴121的形心坐标3155～3165mm为直角坐标系X轴上的坐标，-279～-289mm为直角坐标系Y轴上的坐标，15～25mm为直角坐标系Z轴上的坐标；第二连接轴122的形心坐标3050～3060mm为直角坐标系X轴上的坐标，-732～-742mm为直角坐标系Y轴上的坐标，14～24mm为直角坐标系Z轴上的坐标。以下横摆臂13、导向臂14、纵摆臂15和控制臂16的连接轴的形心坐标均为直角坐标系X轴、Y轴、Z轴上的坐标，以下不再赘述。

横摆臂13包括第三连接轴131和第四连接轴132，第四连接轴132铰接于转向节11，第三连接轴131的形心坐标为2981～2991mm、-382～-392mm、154～164mm，第四连接轴132的形心坐标为2916～2926mm、-729～-739mm、169～179mm；优选地，第三连接轴131的形心坐标为2986mm、-387mm、159mm，第四连接轴132的形心坐标为2921mm、-734mm、174mm；或者，第三连接轴131的形心坐标为2984mm、-385mm、157mm，第四连接轴132的形心坐标为2919mm、-732mm、172mm；或者，第三连接轴131的形心坐标为2988mm、-389mm、161mm，第四连接轴132的形心坐标为2923mm、-736mm、176mm。

导向臂14包括第五连接轴141和第六连接轴142，第六连接轴142铰接于转向节11，第五连接轴141的形心坐标为2810～2820mm、-650～-660mm、96～106mm，第六连接轴142的形心坐标为2672～2682mm、-422～-432mm、114～124mm；优选地，第五连接轴141的形心坐标为2815mm、-655mm、101mm，第六连接轴142的形心坐标为2677mm、-427mm、119mm；或者，第五连接轴141的形心坐标为2813mm、-653mm、99mm，第六连接轴142的形心坐标为2675mm、-425mm、117mm；或者，第五连接轴141的形心坐标为2817mm、-657mm、103mm，第六连接轴142的形心坐标为2679mm、-429mm、121mm。

纵摆臂15包括第七连接轴151和第八连接轴152，第八连接轴152铰接于转向节11，第七连接轴151的形心坐标为2677～2687mm、-408～-418mm、-37～-47mm，第八连接轴152的形心坐标为2849～2859mm、-693～-703mm、-120～-130mm；优选地，第七连接轴151的形心坐标为2682mm、-413mm、-42mm，第八连接轴152的形心坐标为2854mm、-698mm、-125mm；或者，第七连接轴151的形心坐标为2680mm、-411mm、-40mm，第八连接轴152的形心坐标为2852mm、-697mm、-123mm；或者，第七连接轴151的形心坐标为2684mm、-415mm、-44mm，第八连接轴152的形心坐标为2856mm、-700mm、-127mm。

控制臂16包括第九连接轴161和第十连接轴162，第十连接轴162铰接于转向节11，第九连接轴161的形心坐标为2958～2968mm、-713～-723mm、-69～-79mm，第十连接轴162的形心坐标为3099～3109mm、-265～-275mm、-70～-80mm；优选地，第九连接轴161的形心坐标为2963mm、-718mm、-74mm，第十连接轴162的形心坐标为3104mm、-270mm、-75mm；或者，第九连接轴161的形心坐标为2961mm、-716mm、-72mm，第十连接轴162的形心坐标为3102mm、-268mm、-73mm；或者，第九连接轴161的形心坐标为2965mm、-720mm、-76mm，第十连接轴162的形心坐标为3106mm、-272mm、-77mm。

图5是本发明的五连杆悬架系统的前束曲线的坐标图，如图5所示，纵坐标表示角度Angle(deg)；横坐标表示车轮中心垂直行程wheel center vertical travel(mm)；坐标图中的斜线①表示车轮前束；本发明的五连杆悬架系统10具有前束曲线非常线性的特点，对提升车辆稳定性等性能非常有利。

进一步地，弹簧18与减振器19相对设置，弹簧18和减振器19的一端连接于控制臂16，减振器19的另一端连接于车身侧梁(图未示)。在本实施例中，弹簧18与减振器19分离，直线布置在控制臂16上方，而不是控制臂16内侧，有利于控制臂16的设计减重和空间释放，通过直线间的距离可调节最佳的杠杆比，对受力有利。而且，减振器19连接到车身侧梁而不是轮罩，此位置非常低，以获得更好的行李空间并改善道路噪音，非常低的布局提供了更宽敞的行李间和更低的地板，使得左右轮之间后轮罩的第二方向Y跨度增加约140mm，稳定性更好，且吸收更多的第一方向X冲击能量。

进一步地，前束臂12上设有避让弹簧18和减振器19的第一弯曲部123；横摆臂13上设有避让车身部件的第二弯曲部部133；导向臂14上设有避让车身部件的第三弯曲部143。

进一步地，转向节11的中轴线平行于第二方向Y，导向臂14和纵摆臂15设置于转向节11的中轴线的一侧，前束臂12、横摆臂13和控制臂16设置于转向节11的中轴线的另一侧，且导向臂14和横摆臂13位于纵摆臂15、控制臂16、前束臂12的上方。

进一步地，控制臂16和横摆臂13沿着第二方向倾斜设置；前束臂12、导向臂14与纵摆臂15沿着第一方向倾斜设置，其中导向臂14平行于纵摆臂15，或者导向臂14与纵摆臂15之间的夹角小于5°。

进一步地，前束臂12、横摆臂13、导向臂14和纵摆臂15为实心锻造结构，优选地，前束臂12、横摆臂13、导向臂14和纵摆臂15的材质为铝合金，可以降低控制臂16重量，以提高车轮的回弹响应速度，从而大大提高车辆的操控能力，行驶舒适性也随之得到质的提升。

进一步地，控制臂16采用钣金冲压成型，且控制臂16为双层结构。控制臂16受力大，占用空间小，能在上方分离布置弹簧18和减振器19，满足离地间隙要求以及未来空气弹簧18的布置拓展。

进一步地，纵摆臂15和控制臂16通过球面销铰接于转向节11，球面销摆角可达+/-14度；横摆臂13和导向臂14通过球铰连接于转向节11；前束臂12通过橡胶衬套铰接于转向节11，球头摆角可达+/-18度；球铰副连接方式能提供足够的摆角，满足平台拓展的后轮转向功能，转向响应更灵敏，操控更精准。前束臂12、横摆臂13、导向臂14、纵摆臂15和控制臂16通过橡胶衬套铰接于副车架。

进一步地，本发明的导向臂14比较短，优选地，导向臂14的长度小于前束臂12、横摆臂13、纵摆臂15和控制臂16的长度。

本发明的五连杆悬架系统10的前束臂12、横摆臂13、导向臂14、纵摆臂15、控制臂16布置紧凑、占用空间较小，对解决汽车悬架布置、特别是带驱动功能的悬架布置非常有利。

本发明的五连杆悬架系统10通常用于汽车后桥，该后桥可以是驱动桥、也可以是非驱动桥。

本发明还涉及一种车辆，该车辆包括上述的五连杆悬架系统10。

上述实施方式只是本发明的实施例，不是用来限制本发明的实施与权利范围，凡依据本发明专利所申请的保护范围中所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种五连杆悬架系统，其特征在于，包括转向节以及铰接于所述转向节的前束臂、横摆臂、导向臂、纵摆臂和控制臂，定义车身长度方向为第一方向，车身宽度方向为第二方向，车身高度方向为第三方向，以第一方向、第二方向和第三方向建立直角坐标系，所述直角坐标系的原点位于两前轮轮心连线的中点；

所述前束臂包括第一连接轴和第二连接轴，所述第二连接轴铰接于所述转向节，所述第一连接轴的形心坐标为3155～3165mm、-279～-289mm、15～25mm，所述第二连接轴的形心坐标为3050～3060mm、-732～-742mm、14～24mm；

所述横摆臂包括第三连接轴和第四连接轴，所述第四连接轴铰接于所述转向节，所述第三连接轴的形心坐标为2981～2991mm、-382～-392mm、154～164mm，所述第四连接轴的形心坐标为2916～2926mm、-729～-739mm、169～179mm；

所述导向臂包括第五连接轴和第六连接轴，所述第六连接轴铰接于所述转向节，所述第五连接轴的形心坐标为2810～2820mm、-650～-660mm、96～106mm，所述第六连接轴的形心坐标为2672～2682mm、-422～-432mm、114～124mm；

所述纵摆臂包括第七连接轴和第八连接轴，所述第八连接轴铰接于所述转向节，所述第七连接轴的形心坐标为2677～2687mm、-408～-418mm、-37～-47mm，所述第八连接轴的形心坐标为2849～2859mm、-693～-703mm、-120～-130mm；

所述控制臂包括第九连接轴和第十连接轴，所述第十连接轴铰接于所述转向节，所述第九连接轴的形心坐标为2958～2968mm、-713～-723mm、-69～-79mm，所述第十连接轴的形心坐标为3099～3109mm、-265～-275mm、-70～-80mm。

2.如权利要求1所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述五连杆悬架系统还包括副车架，所述第一连接轴、所述第三连接轴、所述第五连接轴、所述第七连接轴和所述第九连接轴铰接于所述副车架。

3.如权利要求1所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述五连杆悬架系统还包括弹簧和减振器，所述弹簧与所述减振器相对设置，所述弹簧和所述减振器的一端连接于所述控制臂，所述减振器的另一端连接于车身侧梁。

4.如权利要求3所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述前束臂上设有避让所述弹簧和所述减振器的第一弯曲部；所述横摆臂上设有避让车身部件的第二弯曲部；所述导向臂上设有避让车身部件的第三弯曲部。

5.如权利要求1所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述转向节的中轴线平行于第二方向，所述导向壁和所述纵摆臂位于所述转向节的中轴线的一侧，所述前束臂、所述横摆臂和所述控制臂位于所述转向节的中轴线的另一侧。

6.如权利要求5所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述控制臂和所述横摆臂沿着第二方向倾斜设置；所述前束臂、所述导向臂与所述纵摆臂沿着第一方向倾斜设置。

7.如权利要求1所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述前束臂、所述横摆臂、所述导向臂和所述纵摆臂为实心锻造结构。

8.如权利要求1所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述控制臂采用钣金冲压成型。

9.如权利要求1至8任意一项所述的五连杆悬架系统，其特征在于，所述第一连接轴的形心坐标为3160mm、-284mm、20mm，所述第二连接轴的形心坐标为3055mm、-737mm、19mm；

所述第三连接轴的形心坐标为2986mm、-387mm、159mm，所述第四连接轴的形心坐标为2921mm、-734mm、174mm；

所述第五连接轴的形心坐标为2815mm、-655mm、101mm，所述第六连接轴的形心坐标为2677mm、-427mm、119mm；

所述第七连接轴的形心坐标为2682mm、-413mm、-42mm，所述第八连接轴的形心坐标为2854mm、-698mm、-125mm；

所述第九连接轴的形心坐标为2963mm、-718mm、-74mm，所述第十连接轴的形心坐标为3104mm、-270mm、-75mm。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任意一项所述的五连杆悬架系统。

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