CN116353268A - 一种新型悬架系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型悬架系统，包括：下控制臂、转向节、上控制臂和副车架，所述的下控制臂包括：第一球头销、减震器衬套、操纵性衬套、舒适性衬套、第一分体下控制臂、第二分体下控制臂和第二球头销，将传统三角形或“L”形控制臂更改为第一分体下控制臂与第二分体下控制臂，整车X方向受力过程中，两只控制臂角度可以发生相对变化，第二分体下控制臂无整车X方向受力及限位需求，操纵性衬套内没有限位橡胶，刚度可设定低些，整车噪音表现好；X向限位完全通过舒适性衬套实现，由于舒适衬套直径方向为低刚度，实现了整车的舒适性需求，不存在与副车架金属支架的接触噪声问题，减少了与副车架支架的摩擦噪声。
Description
技术领域
本发明涉及汽车悬挂技术领域，具体涉及一种新型悬架系统。
背景技术
汽车悬架是连接车架与车轴的弹性装置，它一般由弹性元件、导向机构、减震器等部件构成，可缓和由不平路面传给车架的冲击，能提高乘车的舒适性。如附图1、2所示，传统悬架系统的下控制臂为一个三角形或L形控制臂，连接副车架与转向节，对于双横臂悬架，通过上控制臂连接转向节和车身；对于麦弗逊悬架，通过滑柱(减振器、弹簧等)连接转向节和车身。下控制臂通过球头销与转向节连接，通过减振器衬套与滑柱连接，通过操纵性衬套、舒适性衬套与副车架连接。
由于车辆舒适性及操纵稳定性需求整车X方向低刚度、Y方向高刚度，因此，操纵性衬套、舒适性衬套X方向刚度设定为低刚度，操纵性衬套Y方向设定为高刚度。如附图2、3所示，X向限位初始阶段限位通过操纵性衬套X向限位橡胶(bumper)实现，与副车架支架压缩变形至极限，操纵性衬套X向限位后，舒适性衬套Y方向低刚度在整车X方向起作用，整车X方向出现拐点、刚度增加，但相对整车Y向仍为低刚度，直至舒适性衬套Y方向硬限位(内/外管之间橡胶压缩至极限)；Y方向限位通过操纵性衬套内、外管之间橡胶实现。
如附图4所示，受力条件下：轮心受Fy侧向力时，操纵性衬套受相同侧向力Fy，并通过操纵性衬套Y向高刚度衬套提供反力；轮心受Fx纵向力时，操纵性衬套受Fx力和Mx力矩，Fx力通过操纵性衬套X向限位橡胶(bumper)提供反力；Mx力矩传递至舒适性衬套，产生侧向力Fy1，通过舒适性衬套Y向低刚度衬套提供反力。
由于整车X方向初始限位通过操纵性衬套X向限位橡胶与副车架压缩实现，X向限位橡胶与副车架金属支架相互挤压、摩擦，过程中会产生噪声问题，尤其是低温下金属与橡胶之间的摩擦噪声问题会更易被车内人员感知。而且，如面积、间隙等配合关系设定不好，或制造精度偏差，容易产生整车异响的严重售后质量问题，
发明内容
本发明针对现有技术存在的技术问题，构思了一种新型悬架系统，将传统三角形或“L”形控制臂更改为两个分体下控制臂，分别装配操纵性衬套和舒适性衬套，由于舒适衬套直径方向为低刚度，实现了整车的舒适性需求，舒适衬套压缩至极限实现限位。
实现本发明采用的技术方案是：一种新型悬架系统，包括：下控制臂1、转向节2、上控制臂3和副车架4，其特征是，所述的下控制臂1包括：第一球头销5、减震器衬套6、操纵性衬套7、舒适性衬套8、第一分体下控制臂13A、第二分体下控制臂13B和第二球头销18，在所述第二分体下控制臂13B的一端头设置第一球头销5，所述的第一球头销5与第二分体下控制臂13B固连，在所述第二分体下控制臂13B的另一端头设置操纵性衬套连接孔，在所述操纵性衬套连接孔内设置操纵性衬套7，所述的操纵性衬套7与操纵性衬套连接孔配合连接，在所述第二分体下控制臂13B上设置减震器衬套连接孔，在所述减震器衬套连接孔内设置减震器衬套6，所述的减震器衬套6与减震器衬套连接孔配合连接，在所述第一分体下控制臂13A的一端头设置第二球头销18，所述第一分体下控制臂13A与第二分体下控制臂13B通过第二球头销18铰接，在所述第一分体下控制臂13A的另一端头设置舒适性衬套连接孔，在所述舒适性衬套连接孔内设置舒适性衬套8，所述的舒适性衬套8与舒适性衬套连接孔配合连接。
进一步，所述的操纵性衬套7包括：衬套内管9、衬套外管11和橡胶21，在所述衬套内管9与衬套外管11间设置橡胶21，所述衬套内管9与衬套外管11两端头的橡胶为无限位橡胶结构22。
进一步，所述衬套内管9的材质为为20#钢、45#钢或者铝型材。
进一步，所述橡胶21橡胶21的材质为天然橡胶。
进一步，所述的舒适性衬套8为橡胶衬套或液压衬套。
进一步，所述的第一分体下控制臂13A与第二分体下控制臂13B间的角度为30～60°。
进一步，所述的减震器衬套6与减震器衬套连接孔过盈配合连接，所述的操纵性衬套7与操纵性衬套连接孔为过盈配合连接，所述的舒适性衬套8与舒适性衬套连接孔为过盈配合连接。
进一步，所述第一分体下控制臂13A和第二分体下控制臂13B的材质为锻铝、铸铁或铸钢。
本发明一种新型悬架系统的有益效果体现在：
一种新型悬架系统，采用双下控制臂结构，第一分体下控制臂通过球头销与第二分体下控制臂连接，整车X方向受力过程中，两只控制臂角度可以发生相对变化，第一分体下控制臂与第二分体下控制臂间的角度为30～60°,第二分体下控制臂无整车X方向受力及限位需求，操纵性衬套内没有限位橡胶，刚度可设定低些，整车噪音表现好；X向限位完全通过舒适性衬套实现，由于舒适衬套直径方向为低刚度，实现了整车的舒适性需求，不存在与副车架金属支架的接触噪声问题，减少了与副车架支架的摩擦噪声。
附图说明
图1是传统悬架系统的三维图；
图2是图1中件1的主视图；
图3是图2中A-A剖视图；
图4是图1中件1的受力分析图；
图5是一种新型悬架系统的三维图；
图6是图5中件13A、13B的受力分析图；
图7是图6中件7的剖视图；
图8是图6中件18装配图；
图9是实施例中，一种新型悬架系统的装配示意图；
图中：1.下控制臂，2.转向节，3.上控制臂，4.副车架，5.第一球头销，6.减震器衬套，7.操纵性衬套，8.舒适性衬套，9.衬套内管，10.X向限位橡胶，11.衬套外管，12.Y向高强度橡胶，13A.第二分体下控制臂，13B.第一分体下控制臂，14.转向机带横拉杆总成，15.稳定杆，16.稳定杆连接杆，17.滑柱，18.第二球头销，19.螺栓，20.螺母，21.橡胶，22.无限位橡胶结构。
具体实施方式
以下结合附图5～9和具体实施方式，对本发明作进一步详细说明，为使实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，此处所描述的具体实方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的范围。
如附图5所示，一种新型悬架系统，包括：下控制臂1、转向节2、上控制臂3和副车架4，所述的下控制臂1包括：第一球头销5、减震器衬套6、操纵性衬套7、舒适性衬套8、第一分体下控制臂13A、第二分体下控制臂13B和第二球头销18，在所述第二分体下控制臂13B的一端头设置第一球头销5，所述的第一球头销5与第二分体下控制臂13B固连，在所述第二分体下控制臂13B的另一端头设置操纵性衬套连接孔，在所述操纵性衬套连接孔内设置操纵性衬套7，所述的操纵性衬套7与操纵性衬套连接孔过盈配合连接，在所述第二分体下控制臂13B上设置减震器衬套连接孔，在所述减震器衬套连接孔内设置减震器衬套6，所述的减震器衬套6与减震器衬套连接孔过盈配合连接，在所述第一分体下控制臂13A的一端头设置第二球头销18，所述第一分体下控制臂13A与第二分体下控制臂13B通过第二球头销18铰接，在所述第一分体下控制臂13A的另一端头设置舒适性衬套连接孔，在所述舒适性衬套连接孔内设置舒适性衬套8，所述的舒适性衬套8与舒适性衬套连接孔过盈配合连接。
如附图6所示，本发明专利前悬架，将传统三角形或“L”形控制臂更改为两个分体下控制臂，分别为第一分体下控制臂13A和第二分体下控制臂13B，第一分体下控制臂13A装配舒适性衬套8，第二分体下控制臂13B装配操纵性衬套7，第二分体下控制臂13B受Y方向侧向力Fy时，并通过操纵性衬套Y向高刚度衬套提供反力，第一分体下控制臂13A受X方向向后力Fx时，第二球头销18处分别沿舒适臂控制臂垂直和平行方向分解为Fx1和Fx2两个力。Fx2传递至舒适性衬套处，由于舒适衬套直径方向为低刚度，实现了整车的舒适性需求，舒适衬套压缩至极限实现限位。Fx1变化情况如下：随着Fx力值增加，第二球头销18处Fx与Fx1夹角逐渐增加/与Fx2夹角逐渐减小，Mx1’逐渐减小，最终Fx1(Fx1’)与第二球头销18/操纵性衬套中心连线平行，Mx1’减小至0，达到受力平衡。结合上述受力分析，第二分体下控制臂13B无整车X方向受力及限位需求，因此操纵性衬套无限位橡胶结构，不存在与副车架金属支架的接触噪声问题；整车X方向受力时，为实现第一分体下控制臂13A和第二分体下控制臂13B角度变化的相对运动关系，通过第二球头销18连接第一分体下控制臂13A和第二分体下控制臂13B，所述第一分体下控制臂13A和第二分体下控制臂13B的材质为锻铝、铸铁或铸钢。
如附图7、8所示，所述的操纵性衬套7包括：衬套内管9、衬套外管11和橡胶21，在所述衬套内管9与衬套外管11间设置橡胶21，所述衬套内管9与衬套外管11两端头的橡胶为无限位橡胶结构22，所述衬套内管9的材质为20#钢、45#钢或者铝型材，所述橡胶21的材质为天然橡胶。
如附图9一种新型悬架系统的装配示意图所示，一种新型悬架系统由上控制臂3、转向节2、第二分体下控制臂13B、第一分体下控制臂13A、滑柱17(减振器、弹簧、上悬置等)、稳定杆15、稳定杆连接杆16、转向机带横拉杆总成14等组成，上控制臂3通过第一球头销5连接转向节2，第一分体下控制臂13A与第二分体下控制臂13B通过衬套连接副车架4，滑柱17通过衬套连接副车架4，稳定杆15布置在副车架4上侧或下侧、轮心前侧或后侧，稳定杆连接杆16两侧通过球头连接滑柱17和稳定杆15，也可以两侧通过球头连接转向2和稳定杆15，转向机带横拉杆总成14布置在副车架4上侧或下侧、轮心前侧或后侧，通过球头连接转向节2。
关于第一分体下控制臂13A与第二分体下控制臂13B的布置：
①整车X方向，第一分体下控制臂13A布置在第二分体下控制臂13B(或者轮心)前侧和后侧均可以；(第二分体下控制臂基本水平布置在轮心上)
②整车X方向，转向机布置在第二分体下控制臂13B(或者轮心)前侧和后侧均可以，均可以采用本发明专利结构；(第二分体下控制臂13B基本水平布置在轮心上)
③附图6所示为双横臂悬架，对于麦弗逊悬架，本发明专利同样适用。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种新型悬架系统，包括：下控制臂(1)、转向节(2)、上控制臂(3)和副车架(4)，其特征是，所述的下控制臂(1)包括：第一球头销(5)、减震器衬套(6)、操纵性衬套(7)、舒适性衬套(8)、第一分体下控制臂(13A)、第二分体下控制臂(13B)和第二球头销(18)，在所述第二分体下控制臂(13B)的一端头设置第一球头销(5)，所述的第一球头销(5)与第二分体下控制臂(13B)固连，在所述第二分体下控制臂(13B)的另一端头设置操纵性衬套连接孔，在所述操纵性衬套连接孔内设置操纵性衬套(7)，所述的操纵性衬套(7)与操纵性衬套连接孔配合连接，在所述第二分体下控制臂(13B)上设置减震器衬套连接孔，在所述减震器衬套连接孔内设置减震器衬套(6)，所述的减震器衬套(6)与减震器衬套连接孔配合连接，在所述第一分体下控制臂(13A)的一端头设置第二球头销(18)，所述第一分体下控制臂(13A)与第二分体下控制臂(13B)通过第二球头销(18)铰接，在所述第一分体下控制臂(13A)的另一端头设置舒适性衬套连接孔，在所述舒适性衬套连接孔内设置舒适性衬套(8)，所述的舒适性衬套(8)与舒适性衬套连接孔配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型悬架系统，其特征是，所述的操纵性衬套(7)包括：衬套内管(9)、衬套外管(11)和橡胶(21)，在所述衬套内管(9)与衬套外管(11)间设置橡胶(21)，所述衬套内管(9)与衬套外管(11)两端头的橡胶为无限位橡胶结构(22)。
3.根据权利要求2所述的一种新型悬架系统，其特征是，所述衬套内管(9)的材质为20#钢、45#钢或者铝型材。
4.根据权利要求2所述的一种新型悬架系统，其特征是，所述橡胶(21)的材质为天然橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种新型悬架系统，其特征是，所述的舒适性衬套(8)为橡胶衬套或液压衬套。
6.根据权利要求1所述的一种新型悬架系统，其特征是，所述的第一分体下控制臂(13A)与第二分体下控制臂(13B)间的角度为30～60°。
7.根据权利要求1所述的一种新型悬架系统，其特征是，所述的减震器衬套(6)与减震器衬套连接孔过盈配合连接，所述的操纵性衬套(7)与操纵性衬套连接孔为过盈配合连接，所述的舒适性衬套(8)与舒适性衬套连接孔为过盈配合连接。
8.根据权利要求1所述的一种新型悬架系统，其特征是，所述第一分体下控制臂(13A)和第二分体下控制臂(13B)的材质为锻铝、铸铁或铸钢。
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