CN216033570U - 悬架及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种悬架及汽车，该悬架包括转向节、下摆臂以及万向转动单元；所述下摆臂包括操控臂和缓冲臂，所述操控臂的第一端通过所述万向转动单元连接在所述转向节上，所述操控臂的第二端用于与车体连接；所述缓冲臂的第一端通过所述万向转动单元连接在所述转向节上，所述操控臂的第二端用于与车体连接；其中，所述缓冲臂设置在所述操控臂的前方。本实用新型中通过将悬架，通过将缓冲臂设置在操控臂的前方，可以减少悬架后端占用的空间，从而使电池包具有一个较大的安装空间，使汽车可以安装更大的电池包，从而可以提高续航里程。同时，这设置也为减短轴距提供了可能性，有利于汽车的小型化设计。

Description

悬架及汽车

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，尤其涉及一种悬架及汽车。

背景技术

电动汽车已经广泛应用于人们的生活，其中，电动汽车包括车身、前悬架以及电池包，前悬架安装在车身前端，电池包安装在车身上，并位于前悬架的后侧。

前悬架主要包括转向节以及下摆臂，其中，下摆臂包括操控臂和缓冲臂，其中，操控臂和缓冲臂均通过球头结构连接在转向节上，操控臂背离转向节的一端和缓冲臂背离转向节的一端均通过衬套连接在车身上。

操控臂通常为直杆状结构，其中长度方向大致与车轮的轴线平行，用于调整车轮的操控性能。缓冲臂通常设置在操控臂的后方，用于缓冲车轮前后方向上的振动。这种设置方式导致悬架侵占车身后方较多的空间，导致电池包纵向安装空间较小。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有汽车中悬架因侵占车身后方较多的空间，而导致电池包纵向安装空间较小的问题，提供一种悬架及汽车。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供一种悬架，包括转向节、下摆臂以及万向转动单元；所述下摆臂包括操控臂和缓冲臂，所述缓冲臂在汽车前后方向上位于所述操控臂的前方，所述操控臂的第一端通过所述万向转动单元连接在所述转向节上，所述操控臂的第二端用于与车体连接；所述缓冲臂的第一端通过所述万向转动单元连接在所述转向节上，所述操控臂的第二端用于与车体连接。

可选的，所述缓冲臂背离所述操控臂的一侧设有用于避让连接在所述转向节上的车轮的内凹结构。

可选的，所述万向转动单元包括第一万向转动机构和第二万向转动机构；所述操控臂的一端通过所述第一万向转动机构连接在所述转向节的第一区域，使得所述操控臂能够相对所述转向节万向转动；所述缓冲臂的一端通过所述第二万向转动机构连接在所述转向节的第二区域，使得所述操控臂能够相对所述转向节万向转动；所述转向节的第二区域在汽车左右方向上位于所述转向节的第一区域的外侧。

可选的，所述第一万向转动机构的旋转中心的高度大于或小于所述第二万向转动机构的旋转中心的高度。

所述第一万向转动机构的旋转中心与所述第二万向转动机构的旋转中心二者之间的高度差为20mm-30mm。

可选的，所述第一万向转动机构的旋转中心与所述第二万向转动机构的旋转中心二者之间在汽车的前后方向上的间距为30mm-35mm。

可选的，所述第一万向转动机构和所述第二万向转动机构均为球头结构。

可选的，所述悬架还包括减震器，所述减震器的下端连接在所述操控臂上；所述减震器具有用于安装空气弹簧的第一安装结构和用于安装螺旋弹簧的第二安装结构。

为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供一种汽车，其特征在于，所述汽车包括车体、车轮以及如上任意一项所述的悬架；所述悬架连接在所述车体上，所述车轮连接在所述转向节上。

可选的，所述车体包括车身及安装在所述车身上的前副车架，所述悬架连接在所述前副车架上。

可选的，所述汽车还包括发动机和转向机，所述前副车架具有用于安装所述发动机第一安装区和用于安装所述转向机的第二安装区，所述第一安装区位于所述第二安装区的前方。

本实用新型实施例提供的悬架，通过将缓冲臂设置在操控臂的前方，可以减少悬架后端占用的空间，从而使电池包具有一个较大的安装空间，使汽车可以安装更大的电池包，从而可以提高续航里程。同时，这设置也为减短轴距提供了可能性，有利于汽车的小型化设计。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的汽车的悬架与前副车架配合在一起的示意图。

说明书中的附图标记如下：

10、车体；101、前副车架；102、第一安装区；103、第二安装区；20、悬架；30、转向机；40、转向杆；50、第一稳定拉杆；60、第二稳定拉杆；1、转向节；2、下摆臂；21、操控臂；22、缓冲臂；221、内凹结构；3、上摆臂；4、减震单元；41、减震器；42、空气弹簧；5、万向转动单元；51、第一万向转动机构；52、第二万向转动机构。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，在一实施例中，汽车包括车体10以及两个悬架20，两个悬架 20均为前悬架20，二者分别连接在车体的左右两侧。其中，这两个悬架20的结构可以是相同的，左侧的悬架20与左前轮连接，右侧的悬架20与右前轮连接。

另外，在一实施例中，车体10为非承载式车身，具有车身和车架，其中，车架具有主车架和前副车架101，主车架与车身连接，前副车架101连接在主车架上，这两个前悬架20分别连接在前副车架101的左右两侧。

如图1所示，在一实施例中，悬架20包括转向节1、下摆臂2、上摆臂3、减震单元4以及万向转动单元5。其中，转向节1用于与车轮连接，上摆臂3连接在转向节1的上端，上摆臂3的背离转向节1的一端与前副车架101相接，下摆臂2通过万向转动单元5连接在转向节1的下端，下摆臂2背离转向节1 的一端也与前副车架101相接，减震单元4的下端连接在下摆臂2上，减震单元4的上端连接在车体10本体上。

如图1所示，在一实施例中，下摆臂2包括操控臂21和缓冲臂22。操控臂 21的第一端通过万向转动单元5连接在转向节1上，使得操控臂能够相对转向节1万向转动，操控臂21的第二端连接在前副车架101上。缓冲臂22的第一端通过万向转动单元5连接在转向节1上，使得操控臂能够相对转向节1万向转动，操控臂21的第二端连接在前副车架101上。在实际产品中，操控臂21 的第二端和缓冲臂22的第二端均可以通过衬套连接在前副车架101上，使得操控臂21和缓冲臂22均可以相对前副车架101上下转动。

如图1所示，在一实施例中，操控臂21大致为直杆状结构，其长度方向大致与车轮轴线平行。缓冲臂22设置在操控臂21的前方，该前方是指汽车的前后方向上的前方，也即汽车纵向的前方。工作时，操控臂21主要用于调整车轮的操控性能，缓冲臂22主要用于缓冲车轮前后方向上的振动。即与现有悬架20 相比，本实施例中提供的悬架20，是将现有“缓冲臂22设置在操控臂21的后方”的设计方式，修改为“缓冲臂22设置在操控臂21的前方”，这样可以减少悬架20后端占用的空间，从而使电池包在汽车的纵向上具有一个较大的安装空间，使汽车可以安装更大的电池包，从而可以提高续航里程。同时，这设置也为减短轴距提供了可能性，有利于汽车的小型化设计。另外，缓冲臂22设置在轮心的前方，其中，轮心为车轮轴线是的一点，该点到车轮两端面的距离相同。

如图1所示，万向转动单元5还包括第一万向转动机构51和第二万向转动机构52。操控臂21的第一端通过第一万向转动机构51连接在转向节1上的第一区域，以实现操控臂21相对转向节1万向转动。缓冲臂22的第一端通过第二万向转动机构52连接在转向节1的第二区域，以实现缓冲臂22相对转向节1 万向转动。其中，转向节1的第二区域位于转向节1的第一区域的外侧，即操控臂21和缓冲臂22分别连接在转向节1的不同位置。另外，第一万向转动机构51和第二万向转动机构52均可以采用球头结构。

其中，第一万向转动机构51和第二万向转动机构52所采用的球头结构为现有技术中的球头结构，通过球头结构将转向节1和操控臂21连接以实现操控臂21相对转向节1万向转动、通过球头结构将转向节1和缓冲臂22连接以实现缓冲臂22相对转向节1万向转动也为都现有技术，这些并非本技术方案的重点，因此不再对其进行详细描述。另外，操控臂21的第二端通过衬套连接在前副车架101上、操控臂21的第二端通过衬套连接在前副车架101上也都为现有技术，这些也并非本技术方案的重点，因此不再对其进行详细描述。

如图1所示，在一实施例中，缓冲臂22背离操控臂21的一侧设有内凹结构221，以避让连接在转向节1上的车轮，避免对车轮的转向产生干涉。与现有悬架20相比，本实施例中的缓冲臂22相当于反置设置，也即本实施例中的缓冲臂22在结构上可以是等同于现有悬架20中的缓冲臂22，这样生产时无需重新开发用于生产缓冲臂22的磨具，从而可以降低产品改动所产生的成本。

在一实施例中，第一万向转动机构51的旋转中心的高度小于第二万向转动机构52的旋转中心的高度，也即第一万向转动机构51的旋转中心相对地面的高度大于第二万向转动机构52的旋转中心相对地面的高度，其中，第一万向转动机构51和第二万向转动机构52采用球头结构时，二者的旋转中心即为球头结构的球心。这样车轮转动时主销轴线的位置变化是非线性的，从而使与转向相关的参数(如主销后倾角、主销后倾拖距、主销偏置距等)成非线性关系，提高车轮转向的灵敏性和直线行驶的稳定性。另外，采用这种设置方式，可以使干扰力臂具有较小的长度(其中，干扰力臂为轮心至主销轴线之间的间距)，有利于改善车轮动不平衡的方向盘抖动、制动跑偏和扭矩转向等。此外，采用这种设置方式使纵向力柔度可以做到更大，改善冲击强度和余振，提高乘坐的舒适性。

在一实施例中，第一万向转动机构51的旋转中心与第二万向转动机构52 的旋转中心二者之间的高度差为20mm至30mm。从而可以进一步提高车轮转向的灵敏性和直线行驶的稳定性。

另外，实用新型人长期的实践中发现：第一万向转动机构51的旋转中心与第二万向转动机构52的旋转中心之间在汽车纵向上的间距越大，车轮向左转动时的主销相关参数(比如主销偏距等)与车轮向右转动时的主销相关参数的左右对称性越差，车轮左转和车轮右转产生的转向回正力矩的差异就会越大，不利于汽车的转向灵敏性和转向回正性能。对此，在结合了生产、组装等各种因素后实用新型人对二者之间的间距做了优化处理。具体的，在一实施例中，将第一万向转动机构51的旋转中心与第二万向转动机构52的旋转中心之间在汽车纵向上的间距为30mm至35mm，这样便可以在满足生产装配等因素的前提下，使车轮左右转动时，主销相关参数具有较好的左右对称性，从而使汽车具有较好的操控性能。其中，汽车的纵向平行于X轴方向，也即汽车纵向为汽车的前后长度方向，正常放置时，在汽车的三维坐标系中，Y轴方向平行于两车轮轮心的连线，即Y轴方向也为汽车的左右宽度方向，Z轴方向为汽车的高度方向。

如图1所示，在一实施例中，减震单元4包括减震器41和空气弹簧42，减震器41上设有第一安装结构，减震器41通过第一安装结构与空气弹簧42连接，使得悬架20能够通过空气弹簧42吸收振动。其中，第一安装结构可以是设置在减震器41上端的螺纹孔等，使得空气弹簧42可以通过螺栓连接在减震器41 上。另外，减震器41的下端通过衬套连接在操控臂21上。

在一实施例中，减震器41上除了设有第一安装结构之外还设有第二安装结构，减震器41通过第二安装结构可以与螺旋弹簧连接，使得悬架20能够通过螺旋弹簧吸收振动。其中，第二安装结构包括上限位结构和下限位结构，螺旋弹簧套设在减震器41上，其两端分别与上限位结构和下限位结构抵触。其中，上限位结构可以是设置在减震器41的推杆上，下限位结构可以是设置在减震器 41的缸体上。这样可以根据实际情况选择采用空气弹簧42进行减震还是采用螺旋弹簧进行减震，从而可以提高减震器41的适应性。

另外，减震器41与空气弹簧42之间的连接以及减震器41与螺旋弹簧之间的连接，均为现有的连接方式。其中，当第一安装结构采用螺纹孔设计时，该螺纹孔可以是设置在上限位结构上。当第一安装结构采用其他现有的设计时，第一安装结构可以是设置在上限位结构的上方。

如图1所示，在一实施例中，汽车为电动汽车，此时汽车还包括电动机、方向盘、转向机30以及转向杆40。电动机安装在前副车架101上，用于驱动车轮转动，以实现汽车的前进。转向机30安装在前副车架101上，并与转向杆40 的一端连接，转向杆40背离转向机30的一端通过球头结构与转向节1连接。汽车组装后，转向机30与方向盘连接，驾驶者操作方向盘时，可以通过转向机 30和转向杆40调整车轮左右转动，进而调整汽车的前进方向。

在一实施例中，前副车架101具有第一安装区102和第二安装区103，第一安装区102位于第二安装区103的前方，电动机安装在第一安装区102，转向机 30安装在第二安装区103。即汽车组装后电动机位于转向机30的前方，这样电动机的安装不会与转向机30产生关联，无论电动机是正置还是反置都不会受到转向机30的干扰，因此可以避免出现因电机需反置(或正置)而导致重新开发电机的问题。

如图1所示，在一实施例中，汽车还包括第一稳定拉杆50和第二稳定拉杆 60，第一稳定拉杆50的一端连接减震单元4上，第一稳定拉杆50的另一端通过球头连接在第二稳定拉杆60上，第二稳定拉杆60的另一端连接在前副车架 101上。

可以理解的，在实际生产中上述各实施例中的相关设计也可以采用其他方式进行替换，比如：

在其他实施例中，第一万向转动机构51和第二万向转动机构52除了可以采用球头结构，二者中的任一者也可以采用十字轴万向节、球叉式万向节等其他的万向转动机构进行替换。

在其他实施例中，操控臂21和缓冲臂22也可以是一体的，此时，缓冲臂 22的第一端可以固定的操控臂21上，即通过操控臂21与万向转动单元5的连接，实现缓冲臂22的第一端可通过万向转动单元5与转向节1连接。

在其他实施例中，车架也可以是整体式车架，即主车架和副车架为一体结构。

在其他实施例中，车体10也可以采用承载式车身，即车架和车身为一体结构。

在其他实施例中，汽车也可以是混合动力车，此时汽车同时具有电动机和内燃机。当然，汽车也可以是燃油车、燃气车等，此时电动机也可以采用内燃机等发动机进行替换。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬架，其特征在于，包括转向节、下摆臂以及万向转动单元；

所述下摆臂包括操控臂和缓冲臂，所述缓冲臂在汽车前后方向上位于所述操控臂的前方，所述操控臂的第一端通过所述万向转动单元连接在所述转向节上，所述操控臂的第二端用于与车体连接；所述缓冲臂的第一端通过所述万向转动单元连接在所述转向节上，所述操控臂的第二端用于与车体连接。

2.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述缓冲臂背离所述操控臂的一侧设有用于避让连接在所述转向节上的车轮的内凹结构。

3.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述万向转动单元包括第一万向转动机构和第二万向转动机构；

所述操控臂的一端通过所述第一万向转动机构连接在所述转向节的第一区域，使得所述操控臂能够相对所述转向节万向转动；

所述缓冲臂的一端通过所述第二万向转动机构连接在所述转向节的第二区域，使得所述操控臂能够相对所述转向节万向转动；

所述转向节的第二区域位于所述转向节的第一区域的外侧。

4.根据权利要求3所述的悬架，其特征在于，所述第一万向转动机构的旋转中心的高度小于所述第二万向转动机构的旋转中心的高度。

5.根据权利要求4所述的悬架，其特征在于，所述第一万向转动机构的旋转中心与所述第二万向转动机构的旋转中心二者之间的高度差为20mm-30mm。

6.根据权利要求3所述的悬架，其特征在于，所述第一万向转动机构的旋转中心与所述第二万向转动机构的旋转中心二者之间在汽车的前后方向上的间距为30mm-35mm。

7.根据权利要求3至6任意一项所述的悬架，其特征在于，所述第一万向转动机构和所述第二万向转动机构均为球头结构。

8.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述悬架还包括减震器，所述减震器的下端连接在所述操控臂上；

所述减震器具有用于安装空气弹簧的第一安装结构和用于安装螺旋弹簧的第二安装结构。

9.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括车体、车轮以及如权利要求1-8任意一项所述的悬架；

所述悬架连接在所述车体上，所述车轮连接在所述转向节上。

10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述车体包括车身及安装在所述车身上的前副车架，所述悬架连接在所述前副车架上；

所述汽车还包括发动机和转向机，所述发动机安装在所述前副车架的第一安装区，所述转向机安装在所述前副车架的第二安装区，所述第一安装区位于所述第二安装区的前方。

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