CN209888577U - 一种五连杆悬架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种五连杆悬架结构，包括上纵臂、上横臂、下纵臂、下横臂、前束臂、轴节、弹性元件以及减振器，上纵臂的一端、上横臂的一端、下纵臂的一端、下横臂的一端、以及前束臂的一端分别连接于轴节的第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点以及第五连接点，上纵臂的另一端、上横臂的另一端、下纵臂的另一端、下横臂的另一端、以及前束臂的另一端分别连接于副车架的不同连接点，前束臂沿汽车的横向方向延伸且用于调整车轮的前束角，上纵臂、上横臂、下纵臂以及下横臂用于承载汽车的侧向载荷及纵向载荷，弹性元件以及减振器用于承载汽车的垂向载荷。本实用新型的五连杆悬架结构受力简单，成本低廉，布置难度较低。

Description

一种五连杆悬架结构

技术领域

本实用新型涉及汽车底盘领域，特别是涉及一种五连杆悬架结构。

背景技术

悬架系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其功能是传递作用在车轮和车架之间的力和力矩，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车平顺行驶。

悬架系统通常包括弹性元件、减振器、防倾杆、连杆机构等部件。弹性元件是用来缓冲震动的装置，利用弹性元件的变形来吸收能量。减振器是用来吸收能量的装置，减振器内部借由液体或气体产生的压力来推动阀体，以吸收震动的能量，并且减缓震动。防倾杆是维持两侧车身平衡，减小车辆侧倾的装置，它是将类似“ㄇ”字形的杆件的两端分别连结在左、右悬挂装置上面，当左、右侧的车轮分别上下移动时，会产生扭力并使杆件自体产生扭转，利用杆件受力所产生的反作用力去使车子的左、右两边维持相近的高度。连杆机构是用来连结车轮与车身或车架的杆件，连杆机构通常包括三连杆、四连杆、五连杆等形式，主要用于承载汽车的侧向载荷、纵向载荷等。

公告号为CN102059928B的专利公开了一种用于机动车辆的分离式五连杆独立后悬架系统，包括三个横向连杆系，即前束连杆、外倾连杆和弹簧连杆，三个横向连杆系形成车轮平面方位并对垂向和侧向载荷作出反应；以及两个纵向连杆，即上部纵向连杆和下部纵向连杆，两个纵向连杆对牵引载荷和制动载荷作出反应，上部纵向连杆和下部纵向连杆纵向定位并布置在车身梁的外侧。但是，该专利公开的弹簧连杆和悬架系统的弹簧相连接，弹簧连杆承载侧向载荷和垂向载荷，这使得弹簧连杆受力复杂，弹簧连杆设计得较为粗壮。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，成本低廉，布置难度较低的五连杆悬架结构。

本实用新型提供一种五连杆悬架结构，包括上纵臂、上横臂、下纵臂、下横臂、前束臂、轴节、弹性元件以及减振器，上纵臂的一端、上横臂的一端、下纵臂的一端、下横臂的一端、以及前束臂的一端分别连接于轴节的第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点以及第五连接点，上纵臂的另一端、上横臂的另一端、下纵臂的另一端、下横臂的另一端、以及前束臂的另一端分别连接于车身或车架的不同连接点，前束臂沿汽车的横向方向延伸且用于调整车轮的前束角，上纵臂、上横臂、下纵臂以及下横臂用于承载汽车的侧向载荷及纵向载荷，弹性元件以及减振器用于承载汽车的垂向载荷。

进一步地，上横臂及下横臂沿汽车的横向方向延伸，第二连接点位于车轮轮心的上方，第四连接点位于车轮轮心的下方，上横臂位于下横臂的上方。

进一步地，下横臂的长度可调，第四连接点相对于第一连接点、第二连接点、第三连接点以及第五连接点位于车轮轮心的最下方。

进一步地，上纵臂及下纵臂在汽车的水平面内延伸，且上纵臂及下纵臂的延伸方向相对于汽车的纵向方向有一定倾斜角度，第一连接点位于车轮轮心的上方，第三连接点位于车轮轮心的下方，上纵臂位于下纵臂的上方。

进一步地，第一连接点及第三连接点相对于车轮轮心位于前方。

进一步地，前束臂的长度可调，第五连接点相对于第一连接点、第二连接点、第三连接点以及第四连接点位于最后方。

进一步地，第五连接点相对于车轮轮心位于下方。

进一步地，下纵臂、下横臂及前束臂形成为直杆状。

进一步地，上横臂及下横臂距离车轮轮心的距离小于前束臂距离车轮轮心的距离。

进一步地，弹性元件以及减振器集成为弹簧减振器总成，弹簧减振器总成的一端连接于轴节的第六连接点，弹簧减振器总成的另一端连接于车身或车架。

由于本实用新型的五连杆悬架结构的上纵臂的一端、上横臂的一端、下纵臂的一端、下横臂的一端、以及前束臂的一端分别连接于轴节的第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点以及第五连接点，上纵臂的另一端、上横臂的另一端、下纵臂的另一端、下横臂的另一端、以及前束臂的另一端分别连接于车身或车架的不同连接点，上纵臂、上横臂、下纵臂、下横臂、前束臂均为二力杆结构，上纵臂、上横臂、下纵臂以及下横臂只用于承载汽车的侧向载荷及纵向载荷，汽车的垂向载荷由弹性元件以及减振器承载，因此本实用新型的五连杆悬架结构其受力相对简单，结构也更简单，其设计成本也低廉，布置难度也较低。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的五连杆悬架结构的结构图。

图2为本实用新型一实施例的五连杆悬架结构的连杆机构的结构图。

图3为利用本实用新型一实施例的五连杆悬架结构来调节车轮外倾角的原理图。

图4为本实用新型一实施例的五连杆悬架结构的下横臂的长度L1调节原理图。

图5为利用本实用新型一实施例的五连杆悬架结构来调节车轮前束角的原理图。

图6为本实用新型一实施例的五连杆悬架结构的前束臂的长度L2调节原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

需要说明的是，在本实用新型中，汽车的横向方向是指汽车的宽度方向，纵向是指汽车的长度方向，垂向是指汽车的高度方向，前方及后方是指沿汽车行驶方向的前方及后方，上方及下方是指沿汽车高度方向的上方及下方，侧向是指汽车的宽度方向，换言之，侧向载荷是指沿汽车的宽度方向的载荷。

如图1-2所示，本实用新型一实施例的五连杆悬架结构包括上纵臂1、上横臂2、下纵臂3、下横臂4、前束臂5、轴节6、弹性元件以及减振器。

上纵臂1的一端、上横臂2的一端、下纵臂3的一端、下横臂4的一端、以及前束臂5的一端分别连接于轴节6的第一连接点61、第二连接点62、第三连接点63、第四连接点64以及第五连接点65。上纵臂1的另一端、上横臂2的另一端、下纵臂3的另一端、下横臂4的另一端、以及前束臂5的另一端分别连接于车身或车架的不同连接点。也就是说，上纵臂1、上横臂2、下纵臂3、下横臂4及前束臂5均是二力杆结构，这样使得各根摆臂受力相对简单，从而能以简单的结构实现悬架系统的传力作用，大大降低制造成本。

上纵臂1、上横臂2、下纵臂3以及下横臂4用于承载汽车的侧向载荷及纵向载荷，弹性元件以及减振器用于承载汽车的垂向载荷。在本实施例中，上纵臂1及下纵臂3在汽车的两个高度不同的水平面内延伸，且上纵臂1及下纵臂3的延伸方向相对于汽车的纵向方向有一定倾斜角度，第一连接点61位于车轮轮心O的上方，第三连接点63位于车轮轮心O的下方，上纵臂1位于下纵臂3的上方。由于上纵臂1及下纵臂3的延伸方向相对于汽车的纵向方向有一定的倾斜角度，上纵臂1及下纵臂3在主要承受整车的纵向载荷的同时，还能承受部分侧向载荷。当然，上纵臂1及下纵臂3的延伸方向也可以是沿汽车的纵向方向，这时上纵臂1及下纵臂3只承受整车的纵向载荷。进一步地，第一连接点61及第三连接点63相对于车轮轮心O位于前方。由于纵向载荷主要是汽车的驱动载荷和制动载荷，该驱动载荷和制动载荷主要位于车轮的前方，将第一连接点61及第三连接点63相对于车轮轮心O设于前方，能让上纵臂1及下纵臂3更好地承受汽车的纵向载荷。

上横臂2及下横臂4沿汽车的横向方向延伸，第二连接点62位于车轮轮心O的上方，第四连接点64位于车轮轮心O的下方，上横臂2位于下横臂4的上方。上横臂2及下横臂4用于承载汽车的侧向载荷。进一步地，下横臂4的长度可调，第四连接点64相对于第一连接点61、第二连接点62、第三连接点63以及第五连接点65位于最下方。由于下横臂4的长度可调，在上横臂2长度不变的情况下，通过调节下横臂4的长度，可以调节车轮的外倾角。此外，由于下横臂4位于车轮轮心O的最下方，与位于车轮轮心O的上方的上横臂2相比，更便于操作人员在底盘下调节下横臂4的长度，进而调节车轮的外倾角。另外，由于第四连接点64相对于第一连接点61、第二连接点62、第三连接点63以及第五连接点65位于最下方，在改变同等量的下横臂4的长度的情况下，可以更轻易地改变车轮的外倾角。

前束臂5沿汽车的横向方向延伸且用于调整车轮的前束角。通过前束臂5改变前束角的方法有多种，在本实施例中，前束臂5的长度可调，通过改变前束臂5的长度来调整车轮的前束角。优选地，第五连接点65相对于第一连接点61、第二连接点62、第三连接点63以及第四连接点64位于最后方，这样在改变同等量的前束臂5的长度的情况下，可以更轻易地改变车轮的前束角。优选地，第五连接点65位于车轮轮心O的最后方，这样更便于操作人员在底盘下调节前束臂5的长度，进而调节车轮的前束角。

下纵臂3、下横臂4及前束臂5相对于车轮轮心位于下方，这样供下纵臂3、下横臂4及前束臂5的延伸空间更足，因此优选地，下纵臂3、下横臂4及前束臂5形成为直杆状，与弯曲的杆状结构相比，这样更便于下纵臂3、下横臂4及前束臂5的制作，因此可以节约制作成本。而由于上纵臂1、上横臂2相对于车轮轮心位于上方，供上纵臂1、上横臂2的延伸空间往往不足，因此上纵臂1、上横臂2需要设计成弯曲的杆状结构。

优选地，上横臂2及下横臂4距离车轮轮心O的距离小于前束臂5距离车轮轮心O的距离。这样在受到相同侧向力矩的情况下，上横臂2及下横臂4承受的侧向载荷更大，前束臂5承受的侧向载荷更小，因此可以让侧向载荷主要由上横臂2及下横臂4承受，而前束臂5只承受很小一部分的侧向载荷，使前束臂5主要用于调节车轮的前束角。

优选地，上纵臂1的另一端、上横臂2的另一端、下纵臂3的另一端、下横臂4的另一端、以及前束臂5的另一端分别连接于副车架8的不同连接点，上纵臂1的另一端、上横臂2的另一端、下纵臂3的另一端、下横臂4的另一端、以及前束臂5的另一端不与车身直接连接，也大大提高了合车的便利性。上纵臂1、上横臂2、下纵臂3、下横臂4、前束臂5优选由铝合金制成，这样也可以大大降低零件重量。

弹性元件以及减振器用于承载汽车的垂向载荷。在本实施例中，弹性元件以及减振器集成为弹簧减振器总成7，弹簧减振器总成7的一端连接于轴节6的第六连接点66，弹簧减振器总成7的另一端连接于车身或车架。弹簧减振器总成7在汽车的垂向平面内倾斜延伸，弹簧减振器总成7承载汽车的垂向载荷。当然，在其他实施例中，弹性元件以及减振器也可以分体设置，这时弹性元件的一端以及减振器的一端分别连接于轴节6的不同连接点，弹性元件的另一端以及减振器的另一端分别连接于车身或车架的不同连接点。

下面结合图4-6详细叙述利用本实用新型一实施例的五连杆悬架结构来调整车轮外倾角和前束角的方法。

车轮外倾角是车轮在安装后，车轮的左端面或右端面向外倾斜，车轮的左端面或右端面和垂向平面间的夹角。由于车轮是固定安装在轴节6上的，因而，车轮外倾角也是轴节6的左端面或右端面和垂向平面的夹角，即图3中的α角。在上横臂2与轴节6的相连的第二连接点62的位置不变的情况下，通过调整下横臂4的长度L1，可以调整外倾角α的大小。

作为调整下横臂4的长度L1的一实施例，如图4所示，可以保持下横臂4与车身或车架相连的连接点的位置不变，并改变下横臂4与轴节6的相连的第四连接点64的位置。具体可以在下横臂4的靠近轴节6的一端设计腰孔(中间形成为矩形，两端为半圆形的长圆孔)，通过一偏心螺栓插入该腰孔内来将下横臂4连接于轴节6。由于偏心螺栓可以在该腰孔内滑动，因此下横臂4与轴节6的相连的第四连接点64的位置也会相应发生滑动，从而能调节下横臂4的长度L1，进而改变外倾角α的大小。

前束是汽车左右两车轮的前端距离小于后端距离，从汽车的上面往下看，左右两个车轮沿汽车前进的方向形成一个"八"字形。前束角是汽车前进方向与车轮左端面或右端面之间的夹角，也可以说是车身的宽度方向与车轮前端面之间的夹角，即图5中的θ角。通过调整前束臂5的长度L2，可以调整前束角θ的大小。

作为调整前束臂5的长度L2的一实施例，如图6所示，可以保持前束臂5与车身或车架相连的连接点的位置不变，并改变前束臂5与轴节6的相连的第五连接点65的位置。具体可以在前束臂5的靠近轴节6的一端设计腰孔(中间形成为矩形，两端为半圆形的长圆孔)，通过一带刻度的偏心螺栓插入该腰孔内来将前束臂5连接于轴节6。由于偏心螺栓可以在该腰孔内滑动，因此前束臂5与轴节6的相连的第五连接点65的位置也会相应发生滑动，从而能调节前束臂5的长度L2，进而改变前束角θ的大小。另外，也可以根据设置在偏心螺栓的转动圆盘上的刻度来获知圆盘转动的角度，进而获知偏心螺母在腰孔内滑动的距离，从而通过计算可获得前束臂5的长度L2的改变量以及前束角θ的改变量。

综上所述，由于本实用新型的五连杆悬架结构的上纵臂1的一端、上横臂2的一端、下纵臂3的一端、下横臂4的一端、以及前束臂5的一端分别连接于轴节6的第一连接点61、第二连接点62、第三连接点63、第四连接点64以及第五连接点65，上纵臂1的另一端、上横臂2的另一端、下纵臂3的另一端、下横臂4的另一端、以及前束臂5的另一端分别连接于车身或车架的不同连接点，上纵臂1、上横臂2、下纵臂3、下横臂4、前束臂5均为二力杆结构，上纵臂1、上横臂2、下纵臂3以及下横臂4只用于承载汽车的侧向载荷及纵向载荷，汽车的垂向载荷由弹性元件以及减振器承载，因此本实用新型的五连杆悬架结构其受力相对简单，结构也更简单，其设计成本也低廉，布置难度也较低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种五连杆悬架结构，其特征在于，包括上纵臂(1)、上横臂(2)、下纵臂(3)、下横臂(4)、前束臂(5)、轴节(6)、弹性元件以及减振器，所述上纵臂(1)的一端、所述上横臂(2)的一端、所述下纵臂(3)的一端、所述下横臂(4)的一端、以及所述前束臂(5)的一端分别连接于所述轴节(6)的第一连接点(61)、第二连接点(62)、第三连接点(63)、第四连接点(64)以及第五连接点(65)，所述上纵臂(1)的另一端、所述上横臂(2)的另一端、所述下纵臂(3)的另一端、所述下横臂(4)的另一端以及所述前束臂(5)的另一端分别连接于副车架的不同连接点，所述前束臂(5)沿汽车的横向方向延伸且用于调整车轮的前束角，所述上纵臂(1)、所述上横臂(2)、所述下纵臂(3)以及所述下横臂(4)用于承载汽车的侧向载荷及纵向载荷，所述弹性元件以及所述减振器用于承载汽车的垂向载荷。

2.如权利要求1所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述上横臂(2)及所述下横臂(4)沿汽车的横向方向延伸，所述第二连接点(62)位于车轮轮心(O)的上方，所述第四连接点(64)位于车轮轮心(O)的下方，所述上横臂(2)位于所述下横臂(4)的上方。

3.如权利要求2所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述下横臂(4)的长度可调，所述第四连接点(64)相对于所述第一连接点(61)、所述第二连接点(62)、所述第三连接点(63)以及所述第五连接点(65)位于车轮轮心(O)的最下方。

4.如权利要求1所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述上纵臂(1)及所述下纵臂(3)在汽车的水平面内延伸，所述上纵臂(1)及所述下纵臂(3)的延伸方向相对于汽车的纵向方向有一定倾斜角度，所述第一连接点(61)位于车轮轮心(O)的上方，所述第三连接点(63)位于车轮轮心(O)的下方，所述上纵臂(1)位于所述下纵臂(3)的上方。

5.如权利要求4所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述第一连接点(61)及所述第三连接点(63)相对于车轮轮心(O)位于前方。

6.如权利要求1所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述前束臂(5)的长度可调，所述第五连接点(65)相对于所述第一连接点(61)、所述第二连接点(62)、所述第三连接点(63)以及所述第四连接点(64)位于最后方。

7.如权利要求6所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述第五连接点(65)相对于车轮轮心(O)位于下方。

8.如权利要求1所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述下纵臂(3)、所述下横臂(4)及所述前束臂(5)形成为直杆状。

9.如权利要求1所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述上横臂(2)及所述下横臂(4)距离车轮轮心(O)的距离小于所述前束臂(5)距离车轮轮心(O)的距离。

10.如权利要求1—9任一项所述的五连杆悬架结构，其特征在于，所述弹性元件以及减振器集成为弹簧减振器总成(7)，所述弹簧减振器总成(7)的一端连接于所述轴节(6)的第六连接点(66)，所述弹簧减振器总成(7)的另一端连接于车身或车架。

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