CN112141212A - 车轮外倾角调节结构、悬架及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车轮外倾角调节结构、悬架及车辆，所述车轮外倾角调节结构包括副车架总成、下摆臂总成、弹簧和调节组件，上述副车架总成包括沿横向间隔设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部位于所述第二安装部的上方，第一安装部内形成有腔体，下摆臂总成沿横向延伸设置，具有相对的连接端与安装端，连接端用于与悬架传动结构连接，安装端与第二安装部铰接，连接端形成一摆动轨迹，上述弹簧上端容设于腔体内，下端与下摆臂总成的中部位置连接，调节组件设于弹簧的顶部与腔体之间，用以调节弹簧的伸缩状态，以对应调整连接端在摆动轨迹上的位置。本发明提供的技术方案中，通过调节组件来调节所述弹簧的伸缩状态，从而调整外倾角的角度。

Description

车轮外倾角调节结构、悬架及车辆

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种车轮外倾角调节结构、悬架及车辆。

背景技术

现有轻型客车采用的悬架由于车身和副车架的制造误差和使用过程中安装点的塑性变形等，导致球销位置的变化，使前轮外倾角超差，最终导致轮胎异常磨损的问题。

所以外倾角是一个重要指标，对其如何管控，调整外倾角是存在的一个技术难题。

目前麦弗逊前独立悬架结构一般采用：减震器上端固定在车身上，下摆臂固定在副车架上，减震器下端与转向节通过球销固定到下摆臂外端，由于减震器与车身的连接结构、球销与下摆臂的连接结构和下摆臂与副车架的连接结构限制，外倾角的值只能通过控制整车零部件精度及装配精度间接调整，调整不准确，从而使得前轮外倾角超差，导致轮胎异常磨损。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种车轮外倾角调节结构、悬架及车辆，旨在解决现有的车辆的悬架中外倾角无法调整的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种车轮外倾角调节结构，包括：

副车架总成，包括沿横向间隔设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部位于所述第二安装部的上方，所述第一安装部内形成有腔体；

下摆臂总成，沿横向延伸设置，具有相对的连接端与安装端，所述连接端用于与悬架传动结构连接，所述安装端与所述第二安装部铰接，所述连接端形成一摆动轨迹；

弹簧，上端容设于所述腔体内，下端与所述下摆臂总成的中部位置连接；以及，

调节组件，设于所述弹簧的顶部与所述腔体之间，用以调节所述弹簧的伸缩状态，以对应调整所述连接端在所述摆动轨迹上的位置。

可选地，所述调节组件包括：

调节环，设于所述腔体内，所述调节环内形成与所述弹簧适配的螺旋槽；以及，

旋转驱动结构，用以驱动所述调节环旋转；

其中，所述弹簧设于所述螺旋槽内，且所述弹簧的端部与所述螺旋槽的端部侧壁面相抵接。

可选地，所述旋转驱动结构包括：

内齿轮段，形成于所述调节环的内壁；以及，

驱动齿轮轴，上端沿上下向轴线转动安装于所述腔体，下端设有外齿轮，所述外齿轮与所述内齿轮段外啮合。

可选地，所述腔体的上壁面贯设有安装孔；

所述第一安装部的上端面对应所述安装孔设有调节螺母；

所述驱动齿轮轴的螺杆段向上伸出所述腔体内，并螺纹安装于所述调节螺母内。

可选地，所述腔体的上壁面局部向上凸设形成一安装凸台；

所述安装孔贯设于所述安装凸台；

所述调节螺母设于所述安装凸台的上端面。

可选地，所述驱动齿轮轴突出于所述调节螺母的端部呈棱柱体设置。

可选地，所述腔体内形成有向下延伸的第一导向柱，所述弹簧的上端套设于所述第一导向柱；和/或，

所述下摆臂总成的中部位置处的上端面设有向上延伸的第二导向柱，所述弹簧的下端套设于所述第二导向柱上。

可选地，所述车轮外倾角调节结构还包括悬架传动结构，所述悬架传动结构包括：

减震器，上端用于与车身固定；

球头总成，与所述连接端连接；以及，

转向节总成，所述转向节总成的一端用于与车轮总成固定，另一端与所述减震器的下端以及所述球头总成连接。

本发明还提供一种悬架，包括如上述的所述车轮外倾角调节结构，所述车轮外倾角调节结构包括：

副车架总成，包括沿横向间隔设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部位于所述第二安装部的上方，所述第一安装部内形成有容设弹簧的腔体；

下摆臂总成，沿横向延伸设置，具有相对的连接端与安装端，所述连接端用于与悬架传动结构连接，所述安装端与所述第二安装部铰接，所述连接端形成一摆动轨迹；

弹簧，上端容设于所述腔体内，下端与所述下摆臂总成的中部位置连接；以及，

调节组件，设于所述弹簧的顶部与所述腔体之间，用以调节所述弹簧的伸缩状态，以对应调整所述连接端在所述摆动轨迹上的位置。

本发明还提供一种车辆，包括上述的所述悬架，所述悬架包括如上述的所述车轮外倾角调节结构，所述车轮外倾角调节结构包括：

副车架总成，包括沿横向间隔设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部位于所述第二安装部的上方，所述第一安装部内形成有容设弹簧的腔体；

下摆臂总成，沿横向延伸设置，具有相对的连接端与安装端，所述连接端用于与悬架传动结构连接，所述安装端与所述第二安装部铰接，所述连接端形成一摆动轨迹；

弹簧，上端容设于所述腔体内，下端与所述下摆臂总成的中部位置连接；以及，

调节组件，设于所述弹簧的顶部与所述腔体之间，用以调节所述弹簧的伸缩状态，以对应调整所述连接端在所述摆动轨迹上的位置。

本发明提供的技术方案中，上述副车架总成包括沿横向间隔设置的第一安装部和第二安装部，第一安装部内形成有腔体，下摆臂总成沿横向延伸设置，具有相对的连接端与安装端，所述连接端用于与悬架传动结构连接，所述安装端与所述第二安装部铰接，所述连接端形成一摆动轨迹，所述弹簧上端容设于所述腔体内，所述下端与所述下摆臂总成的中部位置连接，所述调节组件设于所述弹簧的顶部与所述腔体之间。通过上述调节组件来调节所述弹簧的伸缩状态，使得对应调整连接端在摆动轨迹上的位置，所述连接端带动所述传动结构偏转，从而调整外倾角的角度，解决前轮外倾角超差导致的轮胎异常磨损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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示出的结构获得其他的附图。

图1为现有技术的麦弗逊悬架的立体示意图；

图2为图1中减震器与转向节总成的连接详细结构示意图；

图3为车辆的车轮外倾角偏离角度示意图；

图4为本发明提供的车轮外倾角调节结构的一实施例的示意图；

图5为图4中提供的车轮外倾角调节结构的立体结构示意图；

图6为图5中沿A-A的剖视示意图；

图7为图4中的驱动齿轮轴的立体结构示意图；

图8为图4中的调节环的立体结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

目前麦弗逊前独立悬架结构一般采用：减震器上端固定在车身上，下摆臂固定在副车架上，减震器下端与转向节总成通过球销固定到下摆臂外端，如图1所示为一种麦弗逊悬架结构的变种，该麦弗逊结构中，螺旋弹簧05与减振器01是分体式设计。从图1可以看出，减震器上端011和副车架04纵梁均与车身03连接，减震器01下端与转向节总成06通过球销连接，转向节总成06一端与轮毅07连接，另一端与球头总成02连接，球头总成02与下摆臂总成08连接，下摆臂总成08固定在副车架04上。由于减震器与车身的连接结构、球销与下摆臂的连接结构和下摆臂与副车架的连接结构限制，位置均无法调整，因此前轮外倾角无法调整。

现有技术的减震器与转向节总成的连接详细结构如图2所示，减震器上端固定在车身上，下端与转向节总成连接，转向节总成外部与轮毅连接，下部与球销连接，球销又与下摆臂连接。当轮毅上下跳动时，减震器的伸缩实现减震的作用。在麦弗逊悬架结构中，减震器的上安装中心点与球销中心021的连线相当于虚拟主销线09，外倾角是基于该主虚拟主销线变化的一个值，主销线变动的话，外倾角相应变化，但可以影响该主虚拟主销线变化的方式可以通过调整球销02安装点的位置，其具体数值大小为轮胎中心横截面与垂直地面的夹具即为外倾值，如图3所示，从车身前往后看的话，轮胎成倒梯形的话，外倾角即为正，正梯形的话外倾角为负。

本发明提供一种车轮外倾角调节结构、悬架及车辆，请参阅图4，所述悬架和车辆包括车轮外倾角调节结构，图4至图8为本发明提供的车轮外倾角调节结构的一实施例。

请参阅图4和图5，所述车轮外倾角调节结构100包括副车架总成4、下摆臂总成8、弹簧5和调节组件7，所述副车架总成4包括沿横向间隔设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部位于所述第二安装部的上方，第一安装部内形成有腔体，所述下摆臂总成8沿横向延伸设置，具有相对的连接端与安装端，连接端用于与悬架传动结构连接，安装端与第二安装部铰接，连接端形成一摆动轨迹，所述弹簧5上端容设于腔体内，下端与所述下摆臂总成8的中部位置连接，所述调节组件7设于所述弹簧5的顶部与腔体之间，用以调节所述弹簧5的伸缩状态，以对应调整连接端在摆动轨迹上的位置。

本发明中的悬架还包括有其它结构，现有麦弗逊悬架的各结构均与本发明的悬架的连接结构及部件相同，因此，在本发明中，不对悬架的具体结构进行描述。减震器支架采用何种方式与减震器固定连接均为现有技术，因此，在本发明中，也不对减震器与减震器支架的连接进行详细的说明。

本发明提供的技术方案中，请参阅图4，弹簧上端容设于所述副车架总成4的第一安装部的腔体内，下端与所述下摆臂总成8的中部位置连接，所述调节组件7设于所述弹簧5的顶部与腔体之间，通过所述调节组件7来调节所述弹簧5的伸缩状态，使得对应调整连接端在摆动轨迹上的位置，从而带动球头总成2沿横向位置调整，所述球头总成2带动所述转向节6偏转，从而带动所述减震器1偏转，即所述减震器1的上安装中心点与球销中心21的连线相当于虚拟主销线9发生偏转，因外倾角是基于所述主虚拟主销线9变化的一个值，即主销线变动的话，外倾角相应变化，从而实现车轮外倾角的调节。

具体地，为了调整所述弹簧5的伸缩状态，所述调节组件7可以包括调节件和调节螺栓，所述调节件为z字型，所述调节件上端套设于所述腔体内，且位于所述弹簧5顶部上方，所述调节件下端通过调节螺栓与所述下摆臂总成8连接，其中所述调节件下端与所述下摆臂总成8分别开设有供所述调节螺栓穿设的连接孔，所述调节螺栓穿设于两者所述连接孔，并通过螺母将所述调节件与所述下摆臂总成8锁紧固定，当调节所述调节螺栓向下移动时，所述调节螺栓带动所述调节件向下移动，所述调节件上端从而向下压紧所述弹簧5，以调整所述弹簧5的伸缩状态，请参阅图5、图6和图8，在本实施例中，所述调节组件7包括调节环11与旋转驱动结构，所述调节环11设于所述腔体内，所述调节环11内形成与所述弹簧适配的螺旋槽111，所述旋转驱动结构，用以驱动所述调节环11旋转，所述弹簧5设于所述螺旋槽111内，且所述弹簧5的端部与所述螺旋槽111的端部侧壁面相抵接，如此设置，因所述调节环11设于所述腔体内，且所述弹簧5与所述螺旋槽111适配，即所述螺旋槽111与所述弹簧5的顶部抵接面113为一螺旋面，所述调节环11旋转时，与所述弹簧5接触的顶部抵接面113相对所述弹簧5则逐渐下移，所述弹簧5顶部均受到所述调节环的顶部抵接面113向下的压力，从而使得在调节过程中所述弹簧5向下的受力更为均匀。

具体地，所述旋转驱动结构可以为所述调节环11顶部开设有螺纹孔，所述旋转驱动结构为与所述螺纹孔相配合的螺钉，旋转所述螺钉，带动所述调节环进行旋转，请参阅图7和图8，在本实施例中，所述旋转驱动结构包括内齿轮段112和驱动齿轮轴12，所述内齿轮段112形成于所述调节环11的内壁，所述驱动齿轮轴12上端沿上下向轴线转动安装于所述腔体，下端设有外齿轮122，所述外齿轮122与所述内齿轮段112外啮合，如此，所述外齿轮122与所述内齿轮段112的啮合面较大，转动轴距较大，操作起来更为方便省力。

进一步，为了使得所述驱动齿轮轴12调节后，保持该调节状态，所述腔体的上壁面贯设有安装孔，所述第一安装部的上端面对应所述安装孔设有调节螺母13，所述驱动齿轮轴12的螺杆段向上伸出所述腔体内，并螺纹安装于所述调节螺母13内，使得所述驱动齿轮轴12固定于所述副车架总成4上，以使得所述弹簧5保持调节好的压缩幅度，将所述车轮外倾角度固定保持在该调节值上。

进一步，因所述副车架总成4上的所述腔体呈下凹状态，为了方便调节，所述腔体的上壁面局部向上凸设形成一安装凸台41，所述安装孔贯设于所述安装凸台41，所述调节螺母13设于所述安装凸台41的上端面，所述安装凸台41的上端面高于所述腔体表面的最高点，如此，不仅方便调节，所述安装孔使得所述调节螺母13在水平方向上具有更好的稳定性。

进一步，所述驱动齿轮轴12突出于所述调节螺母13的端部呈棱柱体设置，所述棱柱可以是六棱柱或八棱柱等多种形式的棱柱，为了使所述棱柱与调节工具更方便配合，所述棱柱最优为六棱柱。

进一步，为了使得所述弹簧5具有更好的稳定性，所述腔体内形成有向下延伸的第一导向柱，所述弹簧5的上端套设于所述第一导向柱，使得所述弹簧5只沿弹簧轴心方向变形，当然，为了实现上述效果，也可以在所述下摆臂总成的中部位置处的上端面设有向上延伸的第二导向柱，所述弹簧5的下端套设于所述第二导向柱上，同样也能使得所述弹簧5只沿弹簧轴心方向变形。同样，也可以在所述腔体内设置向下延伸的所述第一导向柱，所述下摆臂总成的中部位置处的上端面设有向上延伸的所述第二导向柱，所述弹簧5的上端套设于所述第一导向柱，下端套设于所述第二导向柱上，如此设置，所述弹簧5两端同时套设于所述第一导向柱和所述第二导向柱，更好的限制了所述弹簧5水平方向的摆动，使得所述弹簧5更加稳定。

进一步，请参阅图4，所述车轮外倾角调节结构还包括悬架传动结构，所述悬架传动结构包括减震器1、球头总成2和转向节总成6，所述减震器1上端用于与车身固定，所述球头总成2与所述连接端连接，所述转向节总成6的一端用于与车轮总成固定，另一端与所述减震器1的下端以及所述球头总成2连接，当所述连接端在摆动轨迹上的位置调整时，带动所述球头总成2沿横向位置调整，所述球头总成2带动所述转向节6偏转，从而带动所述减震器1偏转，即所述减震器1的上安装中心点与球销中心21的连线相当于虚拟主销线9发生偏转，从而调整所述外倾角的角度。

安装时，首先将所述驱动齿轮轴12的六棱柱端头从所述副车架总成4上的所述安装凸台41的下端向上穿出，直到所述驱动齿轮轴12的所述外齿轮122与所述副车架总成4抵接，用所述调节螺母13拧入所述驱动齿轮轴12上的螺纹端，将所述驱动齿轮轴12固定到所述副车架总成4上的所述安装凸台41中，将所述调节环11放到所述副车架总成3的腔体内，使所述调节环11与所述副车架总成4抵接，所述外齿轮122与所述内齿轮段112外啮合，将所述弹簧5装到所述调节环11的螺旋槽111中，将所述下摆臂总成8通过下摆臂旋转轴固定到所述副车架总成4上，然后完成所述球头总成2及所述转向节6和所述减震器1等悬架零部件的装配，完成装配。

外倾角超差需要调整前轮外倾角时，首先拧松所述调节螺母13上面的固定螺母7，用扳手套到所述驱动齿轮轴12上的六棱柱，转动所述驱动齿轮轴12，使所述驱动齿轮轴12通过所述调节环11上的所述内齿轮段112，带动所述调节环11在所述副车架总成4旋转，从而调整所述弹簧5的压缩量，使所述下摆臂总成8绕所述下摆臂旋转轴旋转，调整所述下摆臂总成8上固定的所述球头总成2上的球销旋转中心21到所述减震器1上安装点的距离，将前轮外倾角调整到合适的角度，拧紧所述驱动齿轮轴12上面的固定螺母7，完成调整。

本发明还提供一种悬架，包括上述的车轮外倾角调节结构100，所述悬架包括上述的车轮外倾角调节结构100的全部技术特征，因此，也具有上述全部技术特征带来的技术效果，此处不再一一赘述。

本发明还提供一种车辆，包括上述的具有车轮外倾角调节结构100的悬架，所述悬架包括上述的车轮外倾角调节结构100的全部技术特征，因此，也具有上述全部技术特征带来的技术效果，此处不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车轮外倾角调节结构，其特征在于，包括：

副车架总成，包括沿横向间隔设置的第一安装部和第二安装部，所述第一安装部位于所述第二安装部的上方，所述第一安装部内形成有容设弹簧的腔体；

下摆臂总成，沿横向延伸设置，具有相对的连接端与安装端，所述连接端用于与悬架传动结构连接，所述安装端与所述第二安装部铰接，所述连接端形成一摆动轨迹；

弹簧，上端容设于所述腔体内，下端与所述下摆臂总成的中部位置连接；以及，

调节组件，设于所述弹簧的顶部与所述腔体之间，用以调节所述弹簧的伸缩状态，以对应调整所述连接端在所述摆动轨迹上的位置。

2.如权利要求1所述的车轮外倾角调节结构，其特征在于，所述调节组件包括：

调节环，设于所述腔体内，所述调节环内形成与所述弹簧适配的螺旋槽；以及，

旋转驱动结构，用以驱动所述调节环旋转；

其中，所述弹簧设于所述螺旋槽内，且所述弹簧的端部与所述螺旋槽的端部侧壁面相抵接。

3.如权利要求2所述的车轮外倾角调节结构，其特征在于，所述旋转驱动结构包括：

内齿轮段，形成于所述调节环的内壁；以及，

驱动齿轮轴，上端沿上下向轴线转动安装于所述腔体，下端设有外齿轮，所述外齿轮与所述内齿轮段外啮合。

4.如权利要求3所述的车轮外倾角调节结构，其特征在于，所述腔体的上壁面贯设有安装孔；

所述第一安装部的上端面对应所述安装孔设有调节螺母；

所述驱动齿轮轴的螺杆段向上伸出所述腔体内，并螺纹安装于所述调节螺母内。

5.如权利要求4所述的车轮外倾角调节结构，其特征在于，所述腔体的上壁面局部向上凸设形成一安装凸台；

所述安装孔贯设于所述安装凸台；

所述调节螺母设于所述安装凸台的上端面。

6.如权利要求4所述的车轮外倾角调节结构，其特征在于，所述驱动齿轮轴突出于所述调节螺母的端部呈棱柱体设置。

7.如权利要求1所述的车轮外倾角调节结构，其特征在于，所述腔体内形成有向下延伸的第一导向柱，所述弹簧的上端套设于所述第一导向柱；和/或，

所述下摆臂总成的中部位置处的上端面设有向上延伸的第二导向柱，所述弹簧的下端套设于所述第二导向柱上。

8.如权利要求1所述的车轮外倾角调节结构，其特征在于，所述车轮外倾角调节结构还包括悬架传动结构，所述悬架传动结构包括：

减震器，上端用于与车身固定；

球头总成，与所述连接端连接；以及，

转向节总成，所述转向节总成的一端用于与车轮总成固定，另一端与所述减震器的下端以及所述球头总成连接。

9.一种悬架，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的车轮外倾角调节结构。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求9所述的悬架。

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