一種汽車及其懸架裝置的製作方法

2024-02-01 10:57:15

專利名稱：一種汽車及其懸架裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車工程技術領域，特別是涉及一種用於汽車的懸架裝置。此外， 本實用新型還涉及一種包括上述懸架裝置的汽車。
背景技術：
懸架裝置是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的 總稱，是汽車重要組成部件之一。懸架裝置按結構分為獨立懸架和非獨立懸架，其中非獨立 懸架廣泛應用於貨車的前、後懸架及轎車的後懸架。請參考圖1，圖1為現有技術中一種典型的多連杆式非獨立懸架結構示意圖。多連杆式非獨立懸架主要用於轎車的後懸架，與後車軸左右一體化的情況下使 用，主要由連杆機構、螺旋彈簧和減震器組成。連杆機構起傳遞縱向力(汽車驅動力)的作 用，左右兩側各有一對連杆，其中第一連杆1和第二連杆2稱為下縱拉杆；第三連杆3和第 四連杆4稱為上縱拉杆；下縱拉杆和上縱拉杆組合起來控制車輪的位置變化。通過對連杆連接運動點的約束角度設計，使得多連杆非獨立懸架在壓縮時能主動 調整車輪定位，由於這個設計自由度非常大，使其能完全針對車型做調校和匹配。其中，多連杆式懸架中的第一螺旋彈簧5和第二螺旋彈簧6左右對稱的安裝在下 縱拉杆上，通過第一螺旋彈簧5和第二螺旋彈簧6伸縮吸收車輪的動能，緩和行駛中地面對 車身的衝擊，提高了乘坐的舒適性，彈簧越軟舒適性越好；同時螺旋彈簧另一功能就是保持 輪胎完全與地面接觸，使汽車在行駛中保持穩定的姿勢，改善操縱穩定性，彈簧越硬操縱穩 定性越好。由上述可知，乘坐舒適性與操控穩定性是相互對立的兩方面，汽車運動時，通過懸 架調校來實現舒適性與穩定性的合理匹配。在舒適性與操縱穩定性的調校和匹配方面，多 連杆式懸架是眾多懸架種類中性能較好的一種結構形式，它可以滿足對不同能性能要求的 使用，因此可以滿足多種車型的使用要求。但是隨著科技的發展，人們對汽車的舒適性提出了更高的要求，相應也需要與之 相匹配的更高的操縱穩定性。可是現有車型的多連杆式懸架由於螺旋彈簧的布置受空間因 素的影響，在垂向佔用很大的空間，使得汽車車身高度高，汽車轉彎操縱穩定性能較差，不 能滿足高舒適性的要求，從而限制了多連杆式懸架的應用範圍。因此，如何改進懸架結構，增加汽車轉彎操縱穩定性，滿足多連杆式懸架作高效能 調校和匹配，使多連杆式懸架能更廣泛地應用於需要舒適性和操縱穩定性均衡的車型是本 領域技術人員目前亟待解決的技術問題。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用於汽車的懸架裝置，它顯著增加汽車橫向穩定 性，從而滿足高性能調校和匹配，擴大了該懸架裝置的應用範圍。本實用新型的另一目的是 提供一種包括上述懸架裝置的汽車。[0011]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種懸架裝置，用於汽車，包括彈性元件和 下縱拉杆，所述下縱拉杆平行於所述汽車的縱向中心平面設置，所述彈性元件安裝於所述 下縱拉杆上，所述彈性元件的伸縮方向平行於所述汽車的上下方向。優選地，所述彈性元件下端部位於所述下縱拉杆的內部。優選地，所述下縱拉杆具有實體結構，所述下縱拉杆上頂部設置有凹槽，所述凹槽 的底部設置有基座，所述彈性元件的下端部坐落於所述基座上。優選地，所述下縱拉杆為具有中空結構的殼體，所述殼體的頂板開設有通孔，所述 殼體的底板上設置有基座，所述彈性元件的下端部穿過所述通孔，坐落於所述基座上。優選地，所述彈性元件為螺旋彈簧。優選地，所述彈性元件為線性剛度的圓柱形螺旋彈簧。優選地，所述基座為螺旋狀凸臺。為解決上述技術問題，本實用新型還提供一種汽車，包括底盤和安裝於所述底盤 的懸架裝置，所述懸架裝置為以上任一項所述的懸架裝置。本實用新型提供的用於汽車的懸架裝置，包括彈性元件和下縱拉杆，所述下縱拉 杆平行於所述汽車的縱向中心平面設置，所述彈性元件安裝於所述下縱拉杆上，所述彈性 元件的伸縮方向平行於所述汽車的上下方向。與現有技術相比，本實用新型提供的懸架裝 置，將彈性元件的安裝位置由車軸轉移到下縱拉杆上，降低了彈性元件的安裝位置，增加了 彈性元件的高度空間，從而顯著降低車身高度；同時將彈性元件安裝在下縱拉杆上還增加 了彈性元件沿車軸方向的距離，顯著增加了汽車橫向穩定性，從而滿足高性能調校和匹配， 擴大了懸架裝置的應用範圍。

圖1為現有技術中一種典型的多連杆式非獨立懸架結構示意圖；圖2為本實用新型所提供懸架裝置一種具體實施方式
的結構示意圖；圖3為現有技術懸架裝置中彈性元件的安裝位置與本實用新型所提供懸架裝置 中彈性元件的安裝位置的示意圖；圖4為本實用新型所提供懸架裝置另一種具體實施方式
的剖視示意圖。
具體實施方式
本實用新型的目的是提供一種用於汽車的懸架裝置，它顯著增加了汽車的橫向穩 定性，從而滿足高性能調校和匹配，擴大了該懸架裝置的應用範圍。本實用新型的另一目的 是提供一種包括上述懸架裝置的汽車。為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結合附圖和具體實施 方式對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖2，圖2為本實用新型所提供懸架裝置一種具體實施方式
的結構示意圖。在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的懸架裝置具有彈性元件13及下縱 拉杆11，彈性元件13的一端連接於下縱拉杆11上，並且彈性元件13伸縮的方向大致沿車 身高度方向，另一端可以連接在車架上。具體的，上述下縱拉杆11 一端可以通過鉸接支座鉸接於車軸15上，另一端連接在車架上，懸架裝置中可以設置若干(例如兩個)下縱拉杆11，分別設置於車軸15兩側，左右 對稱分布。一般地，下縱拉杆11在懸架裝置中起傳遞縱向力(汽車驅動力)及其力矩的作 用，彈性元件13傳遞垂向力。綜上所述，本實用新型所提供的懸架裝置中的下縱拉杆11還 起到支撐彈性元件13的作用，因此還要承受來自彈性元件13的垂向力，因此下縱拉杆11 一定要具有足夠的剛度和強度以滿足工作的需要，保證使用的安全可靠性。下縱拉杆11在懸架裝置中的裝配位置一般低於車軸15，本實施例中將彈性元件 13的安裝位置由車軸15轉移到下縱拉杆11上，降低了彈性元件13的安裝位置，增加了彈 性元件13的高度空間，從而顯著降低車身高度，增加了汽車的橫向穩定性。除此之外，彈性元件13橫向距離也是影響汽車橫向穩定性的一個因素，彈性元件 13間的橫向間距越大，汽車橫向穩定性越高。請參考圖3，圖3為現有技術懸架裝置中彈性元件的安裝位置與本實用新型所提 供懸架裝置中彈性元件的安裝位置的示意圖。現有技術中將彈性元件13布置在車軸15上，兩彈性元件13在車軸15上的安裝 位置分別為A和A』 (如圖3所示)，彈性元件13間的橫向距離為W0，本實用新型所提供的 懸架裝置中彈性元件13的安裝位置分別為B和B』(如圖3所示)，彈性元件13間的橫向 距離為W1，很顯然，Wl遠大於W0，相應增加了汽車的橫向穩定性。進一步地，可以將上述彈性元件13下端部位連接於上述下縱拉杆11的內部，從而 可以進一步地降低了彈性元件13的安裝位置，增加了汽車橫向穩定性。具體的，下縱拉杆11可以設計為具有一定形狀的實體，在其靠近車軸15端的上表 面上可以設置一橫截面為圓形的凹槽，其橫截面也可以是方形或其他形狀，凹槽可以用作 盛放彈性元件13所使用的潤滑脂的容器。凹槽底部可以設置與彈性元件13底端相配合的 基座，也可以不設置基座，將彈性元件13直接安裝到凹槽內，不過設置基座更有利於彈性 元件13安裝定位及增加彈性元件13工作時的穩定性。由上述彈性元件13與下縱拉杆11的連接方式可知，本實用新型所提供的懸臂裝 置充分利用了下縱拉杆11的厚度，從而可以使彈性元件13在懸架裝置中的安裝高度顯著 降低，從而節省了懸架裝置在車體中豎直方向所佔的空間高度，進而降低了車身高度，增加 了汽車橫向穩定性。進一步地，還可以在基座上設置橡膠支撐，彈性元件13通過橡膠支撐安裝在下縱 拉杆11的凹槽內，不僅可以減少汽車運動時彈性元件13與下縱拉杆11間的磨損，而且可 以增加了力傳遞的可靠性。需要指出的是，上述彈性元件13與下縱拉杆11的連接，並不能被狹隘地理解為彈 性元件13的一端必須直接連接於下縱拉杆11上；彈性元件13可以直接與下縱拉杆11連 接，也可以通過設置在下縱拉杆11上的支座以及相鄰的結構實現兩者的連接。無論如何， 保證彈性元件13與下縱拉杆11的連接在工作中安全可靠。上述懸架裝置中的彈性元件13可以是螺旋彈簧，該螺旋彈簧下端部設置於下縱 拉杆11的凹槽內，並利用凸臺形螺旋彈簧基座實現定位，螺旋彈簧上端可以安裝到橡膠彈 簧座中，通過上彈簧座與車架連接。螺旋彈簧的伸縮導致的車輪橫向偏移量很小，不易造成非直線行駛，而且螺旋彈簧具有不需潤滑、防汙性強、佔用縱向空間小、彈簧本身質量小的特點，使用中不需要對其 進行保養維護，且汽車操縱穩定性也相對比較高。彈性元件13也可以是其他起緩衝作用的 彈性元件，例如空氣彈簧。對上述懸架裝置進行進一步改進，彈性元件13也可以為線性剛度的圓柱形螺旋 彈簧，例如錐形、鼓形、變節距等其它變剛度螺旋彈簧。具體的說，彈性元件13在汽車中有兩個主要的功用一是作為懸架系統或底盤與 地面的緩衝，也就是維持舒適性；二是使車輛在行經不平路面時保持輪胎的接地性。要達成 這兩個相衝突的目標需要有不同的彈力係數。保持輪胎的接地性對行駛穩定性有決定性的 影響，需要硬的彈簧設定，來保持接地性。但是在越顛簸的路面就需要越軟的彈簧設定。要 同時達成這兩個目的，使用具有複合彈力係數的(非線性彈簧)彈簧，也就是一般所謂的漸 進式彈簧，是唯一可行的方法。錐形螺旋彈簧就是漸變彈簧的一種，利用彈簧上下圈徑的變化實現改變彈力系 數，隨著彈簧的壓縮彈力係數相應增加。行經顛簸路面時，彈力係數就會增加維持車身穩 定，而最初的彈力係數較軟則用來提高行經顛簸路面時輪胎接地性，漸漸變硬的彈簧可避 免懸架裝置或彈簧出現坐底的情況。除此之外，可變剛度螺旋彈簧的容許使用高度比剛度不變螺旋彈簧的使用高度 低，可以進一步降低了車身重心，降低車身重心相應增加了汽車操縱穩定性，並且在行經顛 簸路面時維持最低而且最短懸架行程，避免出現坐底情況。進一步地，上述懸架裝置可以是五連杆懸架裝置，其還可以包括上縱拉杆12和橫 拉杆14，其上縱拉杆12位於下縱拉杆11上方，上縱拉杆12 —端可以通過支架與車軸15連 接，與下縱拉杆11 一起傳遞縱向力；橫拉杆14安裝方向與車軸15大致同向，在汽車運動中 傳遞橫向力。請參考圖4，圖4為本實用新型所提供懸架裝置另一種具體實施方式
的剖視示意 圖。在另一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的懸架裝置中的下縱拉杆11可以 設計成中空結構的殼體(如圖4中所示)。殼體的頂板111靠近車軸端可以開設圓形通孔， 殼體的底板112上可以設置凸臺基座113，彈性元件13的下端部穿過頂板111上的圓形通 孔，坐落於下縱拉杆11底板的基座113上，下縱拉杆11開孔位置附近的零件的橫截面寬度 大於其他部分的寬度。將下縱拉杆11設計成殼體結構，使其具有更好的空間傳力性能，能以較小的構件 厚度形成承載能力高、剛度大的承重結構，能兼承重結構和圍護結構的雙重作用，而且可以 節約結構材料，減輕懸架裝置的重量，有利於提高汽車操縱穩定性和使用經濟性。除了上述懸架裝置，本實用新型還所提供一種包括上述任一種具體實施方式
所述 的懸架裝置的汽車，同時，該汽車還包括底盤，上述汽車的其他結構請參閱現有技術，本文 不再贅述。以上對本實用新型所提供的汽車及其懸架裝置進行了詳細介紹。本文中應用了具 體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解 本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫 離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
權利要求1.一種懸架裝置，用於汽車，包括彈性元件(1 和下縱拉杆(11)，所述下縱拉杆(11) 平行於所述汽車的縱向中心平面設置，其特徵在於，所述彈性元件(13)安裝於所述下縱拉 杆(11)上，所述彈性元件(1 的伸縮方向平行於所述汽車的上下方向。
2.如權利要求1所述的懸架裝置，其特徵在於所述彈性元件(13)下端部位於所述下縱 拉杆(11)的內部。
3.如權利要求2所述的懸架裝置，其特徵在於所述下縱拉杆(11)具有實體結構，所述 下縱拉杆(11)上頂部設置有凹槽，所述凹槽的底部設置有基座，所述彈性元件(1 的下端 部坐落於所述基座上。
4.如權利要求2所述的懸架裝置，其特徵在於所述下縱拉杆(11)為具有中空結構的殼 體，所述殼體的頂板(111)開設有通孔，所述殼體的底板(11 上設置有基座(113)，所述彈 性元件(1 的下端部穿過所述通孔，坐落於所述基座(11 上。
5.如權利要求1至4任一項所述的懸架裝置，其特徵在於所述彈性元件(13)為螺旋彈
6.如權利要求5所述的懸架裝置，其特徵在於所述彈性元件(13)為線性剛度的圓柱形螺旋彈簧。
7.如權利要求3或4所述的懸架裝置，其特徵在於所述基座(113)為螺旋狀凸臺。
8.一種汽車，包括車架和安裝於所述車架的懸架裝置，其特徵在於所述懸架裝置為權 利要求1至7任一項所述的懸架裝置。
專利摘要本實用新型公開了一種懸臂裝置，用於汽車，包括彈性元件(13)和下縱拉杆(11)，所述下縱拉杆(11)平行於所述汽車的縱向中心平面設置，所述彈性元件(13)安裝於所述下縱拉杆(11)上，所述彈性元件(13)的伸縮方向平行於所述汽車的上下方向。該懸架裝置中的彈性元件(13)布置在下縱拉杆(11)上，增加了彈性元件(13)在所述汽車上下方向的安裝高度，降低了車身高度，同時也增加了兩個彈性元件(13)在所述汽車左右方向的距離，增加了汽車轉彎的操縱穩定性，可以滿足高性能調教和匹配，從而擴大了懸架的使用範圍。此外，本實用新型還包括一種汽車，包括上述懸架裝置。
文檔編號B60G3/20GK201863666SQ20102058542
公開日2011年6月15日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者劉愛民, 繆雪中 申請人:浙江吉奧汽車有限公司