CN1346754A - 车辆悬架系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆悬架系统包括一个车体和一个与车体相隔并且具有一个内毂件的轮毂总成。悬架系统还包括第一控制臂,其具有一个外侧端,它在具有第一回转轴线的第一支点处枢轴式连接着内毂件,以及一个内侧端,它枢轴式连接着车体。此外,悬架系统具有一个支柱,其包含一个振动吸收件和一个基本上与振动吸收件同轴安装的弹簧。支柱具有一个外侧端,它在第一支点处枢轴式连接着内毂件,以使第一控制臂和支柱均绕着第一回转轴线转动。支柱还具有一个枢轴式连接着车体的内侧端。在一个优选方面,车辆悬架系统包括一个安置在第一控制臂的内侧端与车体之间的垫片,用以在轮毂总成与车体之间获得理想的偏置量。

Description

车辆悬架系统

发明的技术领域

本发明涉及动力车辆，特别是动力车辆的悬架系统。

发明背景技术

悬架系统通常用于现代动力车辆，以将车轮与车架或车体并因此而与乘客室隔离开。因驾驶路面或车辆操纵的不规则性而引起的外力可以被悬架系统吸收，以减少或基本上消除这些力向车架中的传输。悬架系统被设计得用于通过改变弹簧力和外力吸收量而提供出理想的行驶和操作特性。

现有许多不同种类的悬架系统，每个系统分别具有不同的吸收特性、优点和缺点。几个因素可对能够用于特定车辆中的悬架系统造成影响。

一个重要因素是必然安置着悬架系统的蒙皮的尺寸和形状。另一个重要因素是车辆尺寸以及车辆使用类型和承担的负载。车辆的行驶速度是选择和设计适宜的悬架系统的另一重要因素。此外，车辆的成本在确定使用何种类型的悬架系统时也扮演了重要角色。

本发明概述

本发明提供了一种改进的车辆悬架系统，其适用于小型、轻型、低速、草地用和三轮车辆。这种车辆可以包括小型汽车、小型越野卡车、通常用于退休团体的街道车辆、高尔夫球车以及诸如此类。本发明的悬架系统通用性极高，因而能够处理每种上述车辆通常会遇到的宽广范围内的操作状态。此外，由于悬架系统的制造和组装成本相对较低，因此车辆的总体成本可以保持较低。

具体地讲，本发明提供了一种车辆悬架系统，其包括一个车体和一个与车体相隔并且具有一个内毂件的轮毂总成。悬架系统还包括第一控制臂，其具有一个外侧端，它在具有第一回转轴线的第一支点处枢轴式连接着内毂件，以及一个内侧端，它枢轴式连接着车体。此外，悬架系统具有一个支柱，其包含一个振动吸收件和一个基本上与振动吸收件同轴安装的弹簧。支柱具有一个外侧端，它在第一支点处枢轴式连接着内毂件，以使第一控制臂和支柱均绕着第一回转轴线转动。支柱还具有一个枢轴式连接着车体的内侧端。

在本发明的一个方面，车辆悬架系统包括第二控制臂，其具有一个外侧端，它在具有第二回转轴线的第二支点处枢轴式连接着内毂件，以及一个内侧端，它枢轴式连接着车体。第二控制臂优选为可调连杆。

在本发明的另一个方面，一个垫片安置在内侧端与车体之间，以便在轮毂总成与车体之间获得理想的偏置量。

此外，本发明还提供了一种调节车轮相对于车体的方向的方法。车轮通过一个控制臂连接着车体，控制臂具有一个与车体互连的内侧端。该方法包括：确定相对于车体的第一车轮方向；分析第一车轮方向，以确定车轮是否相对于车体适宜地定位；以及在车轮未相对于车体适宜定位时，利用一个垫片改变控制臂内侧端与车体之间的间距，从而将第一车轮方向调节到相对于车体的第二车轮方向。利用垫片改变间距包括在内侧端与车体之间插入一个垫片和/或去除一个垫片或者改变垫片的形态。

在阅读了下面的详细描述、权利要求书和附图后，本领域的普通技术人员可以更清楚地理解本发明的其他特征和优点。

附图简述

图1是实施了本发明的悬架系统的后视图。

图2是图1中的悬架系统的乘客侧或右侧部分的透视图，其中为便于解释，有一些部位被去除。

图3是图1中的悬架系统的乘客侧的另一个透视图。

图4是图1中的悬架系统的装配总成的一部分的分解图。

图5是用于解释对图1中的悬架系统的乘客侧进行定位调节的局部剖切俯视图，其中为便于解释，有一些部位被去除。

图6是具有与图5中类似的定位调节功能的驾驶员侧或左侧的后视图，其中为便于解释，有一些部位被去除。

图7是用于解释对图1中的悬架系统的乘客侧进行另一种定位调节的局部剖切俯视图，其中为便于解释，有一些部位被去除。

图8是用于解释对图1中的悬架系统的乘客侧进行另一种定位调节的局部剖切俯视图，其中为便于解释，有一些部位被去除。

图9是与实施了本发明的悬架系统一起使用的传动轴的局部剖切俯视图。

图10是图9中的传动轴的一部分位于收缩位置时的放大剖视图。

图11是图9中的传动轴的一部分位于伸展位置时的放大剖视图。

在详细解释本发明的实施例之前，应当理解，本发明的应用并不局限于在下面的描述中提出或在附图中示出的各个元件的结构和布置细节。本发明可以具有其他实施例，并且能够以各式各样的方式实施或实现。此外，可以理解，这里使用的用语和术语是出于解释目的的，而不应认为是限定性的。这里使用的“包含”和“包括”以及它们的词形变化指的是含有后面列举的项目和它们的等效物以及附加项目。

优选实施例详细描述

图1中示出了实施了本发明的悬架系统10。悬架系统10优选用于小型、轻型、低速、草地用和三轮车辆(未示出)。这种车辆可以包括小型汽车、小型越野卡车、通常用于退休团体的街道车辆、高尔夫球车以及诸如此类。悬架系统10可以与驱动和非驱动轮结合使用，并优选与非转向车轮结合使用。悬架系统10中采用了两个基本相同的独立悬架总成14，其中一个用于驱动左侧车轮18，一个用于驱动右侧车轮22。这里以及附属 书中使用的术语“车轮”的意思包含轮胎支承件或其上的轮辋以及轮胎支承件与所安装轮胎的组合结构。

如图1所示，车辆包含一个总体上以26表示的车架或车体部分。应当指出，考虑到许多小型低价车辆中不包含与车身区分开的车架结构，因此术语“车架”或“车体部分”是可互换地使用的。这里以及附属权利要求书中使用的术语“车体部分”包含车辆上的能够承载一部分悬架系统10以及与该系统相关的相应负载和力的部分。

如图1和3中最佳显示，车体部分26包含分别位于左右侧的大致水平支承件30和34。支承件30和34优选为由铝、钢、铁或其他任何适宜材料制成的工字梁。支承件30和34包含(图3)相应的顶表面38和底表面42。车体部分26还包含(见图1)左右侧斜角支承件46和50。斜角支承件46和50以任何适宜的方式例如焊接或任何其他机械式紧固方法安装在相应水平支承件30和34的顶表面38上。每个斜角支承件46和50分别包含一个与其形成一体或固定在其上的安装托架54。每个安装托架54分别包含一个连接端58，它的用途将在后文中描述。应当理解，车架和车体部分26的特定构造对于本发明而言并不重要，而是可以随着车辆的不同而显著变化。

一个动力源62(见图1)被支承在支承件30和34之间，并能够驱动车轮18和22。动力源62可以是汽油发动机、电池供电的电动机或任何适宜的动力源。在优选实施例中，动力源62具有整体式无级变速器即CVT和驱动桥(即齿轮箱和差速器)。应当指出，动力源62可以安置在车辆的任何位置上，包括车辆前部。如图3所示，传动桥输出轴66沿着指向两个车轮18和22的相反方向从动力源62伸出。左右侧制动器总成70和74(见图1)包围着位于动力源62的相反两侧的传动桥输出轴66。制动器总成70和74优选安装在图1所示的内侧位置上。这里以及附属权利要求书中使用的用于描述位置和/或方向的术语“内部”和“内侧”通常指的是车辆的中央部分和从任一车轮18和22伸向动力源62的方向，“外部”和“外侧”通常指的是车辆的相反外侧部分和从动力源62伸向任一车轮18和22的方向。

通过将制动器总成70和74毗邻动力源62安装，制动器总成70和74成为车辆的簧上质量的一部分，这意味着它们被悬架系统10支承着。这种结构优于将制动器总成70和74毗邻车轮18和22安装，即制动器总成70和74成为车辆的簧下质量的一部分。为了降低振动力向车体部分26的传输，希望使车辆的簧下质量最小化。然而，本发明也可以应用在制动器总成70和74毗邻车轮18和22安装的情况中，如后文所述。在图示的实施例中，制动器总成70和74是传统的盘式制动器总成，其带有铸铁制动盘和液压或机械式操纵的卡钳。

悬架系统10的独立悬架总成14基本上彼此呈镜像，因而只详细描述一个独立悬架总成。相同的参考号码表示相同的部件。参看图1-3，右侧或乘客侧独立悬架总成14安装在车轮22与支承件34和50之间。车轮22安装在车轮支承件或轮毂总成78上，后者具有一个内毂件82和一个外毂件86(见图1)。外毂件86被内毂件82可旋转地支承着并连接在车轮22上。内毂件82包含一个中空中部90、一个下部支承凸缘94和一个上部支承凸缘98。内毂件82优选为铸造或锻造金属件。

下部支承凸缘94包含彼此相隔的侧壁102，侧壁带有从中穿通并相互对准的孔洞，用以容纳一个转销106。如后文中详细描述，转销106确定出一个具有回转轴线110(见图2、5和7-8)的下部支点。上部支承凸缘98也包含彼此相隔的侧壁114，侧壁带有从中穿通并相互对准的孔洞，用以容纳一个转销118。转销118确定出一个具有回转轴线122(见图2)的上部支点。

第一或下部控制臂126枢轴式连接在轮毂总成78与支承件34之间。下部控制臂126包含一个外侧端130、一个具有彼此相隔的臂136的内侧端134和一个延伸于外侧端130与内侧端134之间的大致叉骨形体部138。下部控制臂126优选为铸铝件，但也可以由其他材料如钢或铁铸造或加工出来。如后文中详细解释，下部控制臂126是一个相对简单的部件，它不需要像现有技术中的典型件那样是复杂和/或加强的冲压或锻造件。

下部控制臂126的外侧端130通过转销106枢轴式连接着内毂件82的下凸缘94。外侧端130包含(见图2、5和7-8)一个大致圆柱形安装筒142，其装配在相隔的侧壁102之间，以容纳转销106。一个弹性体衬套146(见图5和7-8)安置在转销106与圆柱形安装筒142之间，以将转销106与下部控制臂126隔离。衬套146消除了在其他金属与金属连接中对润滑的要求，并有助于防止高频振动传输到下主控制臂126中。衬套146与其他将被描述的衬套均为优选采用的，但不是必需的。

下部控制臂126的内侧端134枢轴式连接着支承件34。如图1和3-4中最佳显示，一个L形安装托架150优选焊接或通过其他方式固定在支承件34的底表面42上。一个连接板154通过紧固件158紧固在L形安装托架150上。连接板154优选包含两个彼此相隔的支承件162和166。每个相隔的支承件162和166分别包含一对彼此相隔的侧壁170(见图4)，侧壁带有从中穿通并相互对准的孔洞，用以容纳一个转销174。同时，两个转销174确定出两个共享一条公共回转轴线178(见图5和7-8)的支点。

内侧端134的每个相隔臂136分别包含一个大致圆柱形安装筒182，其装配在相隔的侧壁170之间，以容纳转销174。弹性体衬套186(见图4)安置在转销174与圆柱形安装筒182之间，以将转销174与下部控制臂126隔离。

第二或上部控制臂190(见图1-3和6)也枢轴式连接在轮毂总成78与支承件34之间。上部控制臂190包含一个外侧端194、一个内侧端198和一个延伸于外侧端194与内侧端198之间的连杆202。上部控制臂190优选包含一个能够调节上部控制臂190的总体长度的调节机构。这种可调性提供了更宽范围的外倾角定位调节，如后文中详细描述。在图示的实施例中，连杆202包含外螺纹，而外侧和内侧端194和198包含螺纹孔，以容纳带螺纹连杆202的相反端。通过相对于外侧和内侧端194和198转动连杆202，上部控制臂190的总体长度可调。这种类型的上部控制臂190在本行业中是公知的，因而不再详细描述。

上部控制臂190的外侧端194通过转销118而枢轴式连接着内毂件82的上凸缘98。外侧端194包含一个大致圆柱形安装筒206(见图3)，其装配在相隔的侧壁114之间，以容纳转销118。一个与衬套146类似的弹性体衬套(未示出)安置在转销118与圆柱形安装筒206之间，以将转销118与上部控制臂190隔离。

上部控制臂190的内侧端198枢轴式连接着支承件34。如图1、3和6中所示，一个连接托架210优选焊接或通过其他方式固定在支承件34的顶表面34上。连接托架210包含一对彼此相隔的侧壁214(见图3)，侧壁带有从中穿通并相互对准的孔洞，用以容纳一个转销218。

上部控制臂190的内侧端198包含一个大致圆柱形安装筒226(见图3)，其装配在相隔的侧壁214之间，以容纳转销218。一个与衬套186类似的弹性体衬套(未示出)安置在转销218与圆柱形安装筒226之间，以将转销218与上部控制臂190隔离。

独立悬架总成14还包含一个支柱228，其枢轴式连接在轮毂总成78与斜角支承件50之间。支柱228包含一个振动吸收件230和一个弹簧234，该弹簧基本上与振动吸收件230同轴安装，如众所周知的那样。支柱228具有(见图6)一个外侧端238和一个内侧端242。

如图2和5-8中最佳显示，支柱228的外侧端238通过转销106而枢轴式连接着内毂件82的下凸缘94。外侧端238包含(见图5和7-8)一个大致圆柱形安装筒242，其安置在彼此相隔的侧壁102后面，以容纳转销106。圆柱形安装筒242在安装到转销106上后，将毗邻最后方侧壁102。一个弹性体衬套246安置在转销106与圆柱形安装筒242之间，以将转销106与支柱228隔离。衬套246还将支柱228与最后方侧壁102隔离。

虽然图中的支柱228的外侧端238安置在下部控制臂126的外侧端130的后方，但也可以将外侧端130和238的方位倒置，以使外侧端130安置在外侧端238的后方。重要的一点是，下部控制臂126的外侧端130和支柱228的外侧端238在相同的支点上(即通过转销106)同时枢轴式连接在轮毂总成78上，并同时绕着回转轴线110转动。这种公共支点结构的重要性将在后文中详细描述。

支柱228的内侧端242在安装托架54的连接端58处枢轴式连接着斜角支承件50。连接端58包含一对彼此相隔的侧壁250(图1和6中只示出了一个)，侧壁带有从中穿通并相互对准的孔洞，用以容纳一个转销254。支柱228的内侧端242包含一个大致圆柱形安装筒(未示出)，其装配在相隔的侧壁250之间，以容纳转销254。一个与衬套186类似的弹性体衬套(未示出)安置在转销254与圆柱形安装筒242之间，以将转销254与支柱228隔离。

如图1、3、6和9-11所示，车辆还包含一个传动轴258，其连接在传动桥输出轴66与外毂件86之间。传动轴258用于将旋转动力从传动桥输出轴66传输到车轮22上，这一点是普遍理解的。然而，前面提到过，悬架系统10既可以用于非驱动轮也可以用于驱动轮。在与非驱动轮结合使用时，传动轴258被略去。

传动轴258是可调式活动关节传动轴，它可以从密执安州的沃尔德湖城的GKN传动技术公司(GKN Drivetech，Inc.in WalledLake，Michigan)购买到。如图9-11中最佳显示，传动轴258包含一个外侧端262、一个内侧端266和一个延伸在外侧端262与内侧端266之间的中央轴部270。外侧端262包含一个花键部分274，其连接着外毂部分86，以引起外毂部分86旋转，从而带动车轮22旋转。毗邻花键部分274是一个球窝型活动关节278，其能够活动连接，以适应与车轮的晃动和跳动相关的一定范围的车轮位置。活动关节278被一个弹性防尘罩(未示出)保护着不被弄脏。

内侧端266包括一个带花键的驱动桥容纳孔286，其用于容纳传动桥输出轴66，从而将传动桥输出轴66的旋转传输到传动轴258上。容纳孔286通过内部环和槽的结构而被轴向限定在传动桥输出轴66上。毗邻驱动桥容纳孔286有一个游动式活动关节290。游动式活动关节290能够同时以类似于活动关节278的方式活动连接并在一个轴向收缩位置(图10)与一个轴向伸展位置(图11)之间移动。伸展范围可以在车轮22晃动和跳动时适应于车轮22与传动桥输出轴66之间的距离变化。游动式活动关节290也被一个弹性防尘罩(未示出)保护着不被弄脏。

悬架系统10中还包含一种调节车轮18和22的定向或轮位的低成本方法。图4中示出了多个不同的垫片或垫片件300，它们可以选择性地安装在下部控制臂126的内侧端130与支承件34之间，以使轮毂总成78与支承件34之间获得理想的偏置量。垫片件300可以由适宜的材料如钢、不锈钢、铝、黄铜或其他任何耐腐蚀材料制成。

具体地讲，垫片件300优选单独和/或累加安装在L形安装托架150与连接板154之间，以便在轮毂总成78与支承件30和34之间获得理想的偏置量，从而能够以低成本的方式调节车轮的轮位。理想偏置量可以利用任何单个或多个垫片结构获得。例如，单个垫片件300可以用于获得理想的偏置量，或者，两个或多个垫片件300可以以叠加的关系和/或并排的关系安置在L形安装托架150与连接板154之间。

如图4-8所示，垫片件300可以具有各种长度和厚度。垫片件300的长度可以基本上与连接板154的长度相同，在这种情况下，垫片件300优选包含与连接板154中数量相同的孔或孔洞，以容纳紧固件158。或者，垫片件300可以具有比连接板154短得多的长度，在这种情况下，垫片件300可以包含比连接板154中数量少的孔，以便只容纳一部分紧固件158。垫片件300的厚度可以是均匀的，以产生大致矩形的垫片，或者是变化的，以产生大致楔形的垫片，或者是均匀和变化厚度的任何组合。单个垫片件300的厚度优选在大约0.5mm至3mm的范围内。

根据所用垫片件300的形态，车轮18和22可以接受各种定位或定向调节。这里以及附属权利要求书中使用的术语“定位”和“定向”用于广泛描述车轮相对于车体部分26的位置关系。图5和6中示出了可以利用垫片300实现的第一种定位调节。用于调节车轮外倾角的第一种定位调节对于本领域的普通技术人员而言是公知的。换言之，车轮18和22具有一个与车体26相隔一段距离的上端304和一个与车体26相隔一段距离的下端308。通过改变上下端304和308与车体部分26之间的距离，车轮的竖直轴线相对于车体26的方向(如图5所示)可以改变。

如图5和6所示，一个垫片300安置在L形安装托架150与连接板154之间。垫片300可以增加轮毂总成78的下凸缘94与车体26之间的偏置量。车轮18和22的外倾角从没有使用垫片300时的第一车轮方向(图5和6中以虚线表示)调节到第二或调节后的车轮方向，此时垫片件300的存在将导致车轮18和22的上端304与相应支承件30和34之间的距离减小，并导致车轮18和22的下端308与相应支承件30和34之间的距离增大。通过添加或去除垫片件300，或者通过使用不同厚度的垫片件300，可以在宽广的理想车轮方向范围内调节车轮18和22的外倾角。可调上部控制臂190也有助于实现宽广范围的外倾角调节。

图7和8中示出了可以利用垫片300作出的第二种类型的定位调节。用于调节车轮前端位置或前束/后束方向的第二种定位调节对于本领域的普通技术人员而言是公知的。换言之，车轮22具有一个与车体26相隔一段距离的前端或前侧端312和一个与车体26相隔一段距离的后端或后侧端316。通过改变前后侧端312和316与车体部分26之间的距离，车轮的水平轴线相对于车体26的方向(如图7和8所示)可以改变。

如图7所示，一个垫片300安置在L形安装托架150与连接板154之间。图7中所示的垫片300为大致楔形的，其具有毗邻支承件166的厚部和毗邻支承件162的薄部。然而，应当指出，如果将多个具有不同厚度并且以并排关系安置的长度更短的垫片、多个选择性地叠加在一起的长度更短的垫片或者一个单一的长度更短的垫片安装在支承件166与L形安装托架150之间，而支承件162与L形安装托架150之间没有安装垫片，则也能够获得类似的效果。垫片300改变了回转轴线178的方向，并因此而改变了轮毂总成78与车体部分26之间的偏置量，以调节车轮的轮位。车轮22的前端312从没有使用垫片300时的第一车轮方向(图7中以虚线表示)调节到车轮的第二或后束调节方向，此时垫片件300的存在将导致前端312与支承件34之间的距离增大。

图8中示出的是使用一个垫片300，以将车轮22从没有使用垫片300时的第一车轮方向(图8中以虚线表示)调节到车轮的第二或前束调节方向，此时垫片件300的存在将导致前端312与支承件34之间的距离减小。图8中所示的垫片300也是楔形的，然而，垫片300的厚部毗邻支承件162，而薄部毗邻支承键166。通过改变垫片件300的形态，可以在宽广的理想前束/后束车轮方向范围内调节车轮18和22的前束/后束方向。应当指出，在利用垫片件300的任意组合调节车轮18和22的前束/后束方向时，车轮的外倾角也会改变一些，但外倾角的这种变化可以通过适当地改变垫片件300的形态和/或调节上部控制臂190的长度而最小化。

为了调节车轮的轮位，必须确定出车轮相对于车体26的第一或预调方向。这可以利用任何公知的机械式或光学车轮定位装置(未示出)或通过包含基本驱动测试和视觉检查等技术在内的其他任何方法而完成。一旦第一车轮方向已知，即可以实施分析，以确定第一车轮方向是适当的，或者车轮被不适当定向并需要定位调节。这种分析在一些更为复杂的定位装置的情况下可以是计算机辅助的，或者可以人工判定。如果判定需要调节，则分析包括确定需要何种定位调节(即外倾角、前端位置或它们二者)以及需要多大程度的调节。

接下来，技师将确定利用垫片件30调节的适宜方式。调节可以包括插入附加的垫片件300、去除垫片件300、改变垫片件300的形态和上述这些操作的任何组合。调节还可以包括调节上部控制臂190的长度，如前所述。在利用垫片件300改变了内侧端134与车体26之间的距离，而且对上部控制臂190作出了任何调节后，车轮被重新定向到相对于车体26的第二或调节后的车轮方向。如需要，第二车轮方向可以被检测和利用前面简述的步骤重新调节。例如，如果前端位置被调节，则可以检查外倾方向并利用上部控制臂190作出任何外倾角调节，这一点是实用的。

需要指出，重要的是可以在不显著改变车轮外倾方向的情况下调节车轮的前端位置。车辆可以这样制造，即第一车轮方向是利用叠加在L形安装托架150与连接板154上的支承件162之间的一个或多个垫片件300获得的。同样，一个或多个垫片件300可以叠加在L形安装托架150与连接板154上的支承件166之间。除了只添加或去除具有所需厚度的垫片300以实现理想的前端调节外，技师还可以在连接板154的一端添加一半的所需垫片厚度，并在连接板154的另一端去除一半的所需垫片厚度。

例如，如果希望调节车轮，以便在不改变外倾角的前提下获得更大的后束方向，则技师可以将一个或多个垫片件300从支承件162与连接板154之间去除，并将相同数量的具有相同厚度的垫片件300添加在支承件166与连接板154之间。这种调节的效果是产生了第二车轮方向，其同第一车轮方向相比具有增大的后束方向和相同的外倾方向。为了在不改变外倾角的前提下获得更大的前束方向，技师可以将一个或多个垫片件300从支承件166与连接板154之间去除，并将相同数量的具有相同厚度的垫片件300添加在支承件162与连接板154之间。

如前所述，支柱228的外侧端238与下部控制臂126的外侧端130在一个公共支点处同时枢轴式安装在轮毂总成78上。这与支柱直接安装在下部控制臂上的现有技术悬架系统(例如双叉骨形或短—长臂结构)不同。将支柱直接安装在下部控制臂上会导致大的弯曲应力施加到下部控制臂上。为了承受这些弯曲应力，现有技术中的下部控制臂必须设计得具有附加的强度和刚度，并且通常是笨重和复杂的冲压或锻造件。

本发明的公共支点结构可以使通常由支柱228产生在下部控制臂126中的弯曲应力最小化。几乎支柱228中的所有轴向力均直接传输到内毂件82的下凸缘94上。由于下部控制臂126不会受到支柱228上的大部分轴向力的作用，因此下部控制臂126不需要具有现有技术中的强度和刚度。

除了能够使来自支柱的弯曲力最小化以外，本发明的结构还能够在制动器毗邻车轮安装在控制臂外侧时使通常施加在下部控制臂上的扭转力最小化。出于这些原因，下部控制臂126可以具有简单、轻质和低成本的结构。如前所述，下部控制臂126优选为简单的叉骨形铸件。

现有技术的悬架系统还经常使用一个与复杂冲压或锻造的下部控制臂类似的上部控制臂。现有技术的悬架系统中的上部控制臂也必须足够强壮，以承载在制动器毗邻车轮安装时产生的主要扭转制动反作用力。支柱通常穿过上部控制臂，从而导致结构更为复杂。由于本发明的悬架系统10用于小型低速车辆中，而且制动器总成70和74安置在上下部控制臂190和126的内侧，因此上部控制臂190可以是小得多的杆状连接件，如图所示。这进一步减少了悬架系统10的重量、成本和尺寸。

这些优点使得本发明的悬架系统10非常适合用于小型、廉价和低速车辆。通过减小车辆的簧下质量，而又不牺牲关键的悬架元件，悬架系统10为小型车辆提供了优异的驾驶和操作特性，同时又能够保持优异的制动性能。悬架系统10所需的空间也被减小。由于消除了复杂和制造成本高的控制臂，因此悬架系统10可以保持低成本。

如前所述，本发明的悬架系统10也能够在制动器总成毗邻车轮18和22安装在外侧的情况下使用。然而，在这种情况下，必须提高下部控制臂126、上部控制臂190或它们二者的强度和/或刚度。同样，本发明的悬架系统10也适用于大型、重型和高速车辆，但同样要求有更强壮和更坚固的控制臂。

Claims (34)

1.一种车辆悬架系统，包括：

一个车体；

一个轮毂总成，其与车体相隔并且具有一个内毂件；

第一控制臂，其具有一个外侧端，它在具有第一回转轴线的第一支点处枢轴式连接着内毂件，以及一个内侧端，它枢轴式连接着车体；以及

一个支柱，其包含一个振动吸收件和一个基本上与振动吸收件同轴安装的弹簧，支柱具有一个外侧端，它在第一支点处枢轴式连接着内毂件，以使第一控制臂和支柱均绕着第一回转轴线转动，以及一个内侧端，它枢轴式连接着车体。

2.如权利要求1所述的车辆悬架系统，还包括第二控制臂，其具有一个外侧端，它在具有第二回转轴线的第二支点处枢轴式连接着内毂件，以及一个内侧端，它枢轴式连接着车体。

3.如权利要求2所述的车辆悬架系统，其特征在于，第二控制臂的内侧端在与第二支点相隔一段距离的第三支点处连接着车体，而且第二控制臂可以调节，以改变第二与第三支点之间的距离。

4.如权利要求2所述的车辆悬架系统，其特征在于，第二控制臂是一个连杆。

5.如权利要求4所述的车辆悬架系统，其特征在于，连杆包含一个调节机构。

6.如权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，第一控制臂的外侧端与支柱的外侧端安装在单一的转销上。

7.如权利要求6所述的车辆悬架系统，其特征在于，单一的转销通过一个弹性体衬套而与第一控制臂和支柱隔离。

8.如权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，第一控制臂的内侧端在具有公共回转轴线的第二和第三支点处安装在车体上。

9.如权利要求8所述的车辆悬架系统，还包括：

至少一个垫片，其安置在车体与第二和第三支点中的至少一个之间。

10.如权利要求1所述的车辆悬架系统，还包括：

一个外毂件，其被内毂件可旋转地支承着；以及

一个传动轴，其可操作地连接在一个被车体支承着的变速器与轮毂总成之间，传动轴向外毂件提供旋转运动。

11.如权利要求10所述的车辆悬架系统，其特征在于，传动轴是长度可调的活动关节传动轴。

12.如权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，第一控制臂是叉骨形的。

13.如权利要求1所述的车辆悬架系统，其特征在于，第一控制臂是一个铸件。

14.一种车辆悬架系统，包括：

一个控制臂，其具有一个枢轴式连接着轮毂总成的外侧端和一个枢轴式连接着车体的内侧端；以及

一个垫片，其安置在内侧端与车体之间，以便在轮毂总成与车体之间获得理想的偏置量。

15.如权利要求14所述的车辆悬架系统，其特征在于，轮毂总成支承着一个具有车轮外倾角的车轮，而且垫片被构造得能够获得理想的偏置量，并因此而获得相对于车体的理想车轮外倾方向。

16.如权利要求14所述的车辆悬架系统，其特征在于，轮毂总成支承着一个具有前端的车轮，而且垫片被构造得能够获得理想的偏置量，并因此而获得相对于车体的理想前端方向。

17.如权利要求14所述的车辆悬架系统，其特征在于，垫片具有大约0.5mm至3mm的厚度。

18.如权利要求14所述的车辆悬架系统，其特征在于，垫片包含多个单独的垫片件。

19.如权利要求14所述的车辆悬架系统，其特征在于，内侧端通过一个连接板连接着车体，连接板上具有第一和第二支承件。

20.如权利要求19所述的车辆悬架系统，其特征在于，垫片安置在连接板与车体之间。

21.如权利要求20所述的车辆悬架系统，还包括：

第二垫片，其安置在连接板与车体之间。

22.如权利要求21所述的车辆悬架系统，其特征在于，第一和第二垫片具有相应的第一和第二厚度，第一厚度与第二厚度不同。

23.如权利要求21所述的车辆悬架系统，其特征在于，第一和第二垫片处于叠加的关系。

24.如权利要求19所述的车辆悬架系统，其特征在于，垫片安置在车体与第一和第二支承件二者之间。

25.如权利要求19所述的车辆悬架系统，其特征在于，垫片安置在车体与第一和第二支承件中的任意一个之间。

26.一种相对于车体调节车轮的方法，车轮通过一个控制臂连接着车体，控制臂具有一个与车体互连的内侧端，该方法包括：

确定相对于车体的第一车轮方向；

分析第一车轮方向，以确定车轮是否相对于车体适宜地定位；以及

在车轮未相对于车体适宜定位时，利用一个垫片改变控制臂内侧端与车体之间的间距，从而将第一车轮方向调节到相对于车体的第二车轮方向。

27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，利用垫片改变间距包括将垫片插入内侧端与车体之间。

28.如权利要求26所述的方法，其特征在于，利用垫片改变间距包括将垫片从内侧端与车体之间去除。

29.如权利要求26所述的方法，其特征在于，利用垫片改变间距包括改变内侧端与车体之间的垫片的形态。

30.如权利要求26所述的方法，其特征在于，第一车轮方向包含第一外倾方向，而且利用垫片改变间距将产生具有第二外倾方向的第二车轮方向。

31.如权利要求26所述的方法，其特征在于，第一车轮方向包含第一前端方向，而且利用垫片改变间距将产生具有第二前端方向的第二车轮方向。

32.如权利要求26所述的方法，其特征在于，车轮还通过第二控制臂连接着车体，第二控制臂具有一个用于调节第二控制臂长度的调节机构，该方法还包括：

调节调节机构，以改变第二控制臂的长度，从而进一步将第一车轮方向调节到第二车轮方向。

33.如权利要求26所述的方法，其特征在于，内侧端通过一个连接板而与车体互连，连接板上具有第一和第二支承件，而且利用垫片改变间距包括在第一支承件与车体之间添加一个垫片，并在第二支承件与车体之间去除一个垫片。

34.如权利要求33所述的方法，其特征在于，第一车轮方向包含一个外倾方向和第一前端方向，而且利用垫片改变间距将产生具有上述外倾方向和第二前端方向的第二车轮方向。

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