一种双横臂悬架及具有该双横臂悬架的车体设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种双横臂悬架，包括上控制臂构件、下控制臂构件和连接在上控制臂构件和下控制构臂件之间的纵转向节，上控制臂构件包括第一上控制臂和第二上控制臂；纵转向节的上端部具有上端第一连接部和上端第二连接部，第一上控制臂的一端连接在上端第一连接部上，第二上控制臂的一端连接在上端第二连接部上；下控制臂构件包括第一下控制臂和第二下控制臂；纵转向节的下端部具有下端第一连接部和下端第二连接部，第一下控制臂的一端连接在下端第一连接部上，第二下控制臂的一端连接在下端第二连接部上。其还公开了一种车体设备。通过缩短主销扰动臂长C1D，则对转向轴线的力矩减小，减小方向盘上的振动，使驱动跑偏得到极大地改善。
【专利说明】一种双横臂悬架及具有该双横臂悬架的车体设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车底盘系统【技术领域】，尤其涉及一种双横臂悬架及具有该双横臂悬架的车体设备。
【背景技术】
[0002]悬架的作用是弹性地将车轮与车身连接，传递一切垂直、纵向、侧向的力及其力矩，缓和行驶过程中车身受到的来自路面的冲击，衰减由此引起的振动，并起导向作用，使车轮按一定轨迹相对车身跳动，保证乘员舒适与货物完好。
[0003]在汽车悬架系统中，根据左右两侧车轮的运动是否相互关联，可分为非独立悬架和独立悬架两大类型。其中，独立悬架由于具有左右两侧车轮的运动关系相对独立、汽车行驶平顺性较高、能够为发动机提供更大空间等优点而被广泛应用。
[0004]双横臂悬架是一种典型的独立悬架，因导向机构由上下两个A型控制臂组成，因此称为双横臂悬架，又称双叉臂悬架。如图1所示，其为典型双横臂悬架单侧(左右侧结构对称)控制臂结构示意图，r、2'为上控制臂；3'、4'为下控制臂；5'、6'为转向节；V、8'、9'、10'为橡胶衬套；11'为车轮轮胎总成；12'为车身副车架。A'为上控制臂与转向节5'的连接点；B'为下控制臂与转向节5'的连接点；C'为车轮轴线与A' B'连线的交点；D'为车轮中心点；E'、F'为上控制臂与车身副车架12'的连接点；G'、H'为下控制臂与车身副车架12'的连接点；0' 0',为车轮中心面；A' B'连线为主销轴线，C' D'为主销扰动臂长。
[0005]上述各零件的连接方式如下:上控制臂(I'、2')通过球铰链与转向节(5'、6')刚性连接在A'点；上控制臂(I'、2')通过橡胶衬套(7'、8')与车身副车架12'分别刚性连接在E'、F'点，;下控制臂(3'、4')通过球铰链连接与转向节(5'、6')刚性连接在B'点；下控制臂(3'、4')通过橡胶衬套(9' AO1 )与车身副车架12'分别刚性连接在G'、H'点。
[0006]由于上下控制臂(3'、4')占用汽车前舱较多的横向空间，因此广泛应用于前置后驱汽车上。但由于双横臂悬架受到底盘布置及其自身物理结构的限制，无法将控制臂的球铰链与车轮布置得太靠近，造成主销扰动臂长较长(如图1所示C' D'距离)，一般在35mm至45mm之间，主销扰动臂是产生平顺路面行驶时的方向盘振动和加速跑偏现象的主要因素，一般希望越短越好。主要原因如下:
[0007]车辆高速行驶时，车轮轮胎及制动盘总成由于运动不平衡，会产生绕主销扰动臂周期旋转的离心力，该离心力可以分解到车辆上下方向和前后方向。上下方向的周期性的离心力会使车辆产生垂直振动，但由于有减振器及其与车身连接的弹性衬套，可以较好的隔离该振动。前后方向的周期性的离心力通过主销扰动臂对转向轴线产生周期性力矩，使方向盘产生振动，主销扰动臂越长，则对转向轴线的力矩越大，方向盘上的振动越强烈。
[0008]当车辆加速时，传动轴在车轮中心处的驱动力也会产生绕主销轴线的转矩，主销扰动臂越长则转矩越大，当左右轮输出力矩大小不等或左右侧扰动臂长不等时，会导致左右侧绕主销轴线的转矩大小不等，这样会使方向盘产生转动，导致车辆跑偏。主销扰动臂越长，则对驱动力矩越大，跑偏越严重。
实用新型内容
[0009]本实用新型的发明目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种能够减小主销扰动臂长度，结构简单的一种双横臂悬架及具有该双横臂悬架的车体设备。
[0010]本实用新型技术方案提供一种双横臂悬架，包括上控制臂构件、下控制臂构件和连接在所述上控制臂构件和所述下控制臂构件之间的纵转向节，所述上控制臂构件包括相互独立的第一上控制臂和第二上控制臂；所述纵转向节的上端部具有上端第一连接部和上端第二连接部，所述第一上控制臂的一端连接在所述上端第一连接部上，所述第二上控制臂的一端连接在所述上端第二连接部上；所述下控制臂构件包括相互独立的第一下控制臂和第二下控制臂；所述纵转向节的下端部具有下端第一连接部和下端第二连接部，所述第一下控制臂的一端连接在所述下端第一连接部上，所述第二下控制臂的一端连接在所述下端第二连接部上。
[0011]进一步地，所述第一上控制臂的延长线和所述第二上控制臂的延长线相交，所述第一下控制臂的延长线和所述第二下控制臂的延长线相交。
[0012]进一步地，所述下控制臂构件的长度大于所述上控制臂构件的长度。
[0013]本实用新型技术方案还提供一种车体设备，包括车身副车架总成、轮胎总成、横转向节和双横臂悬架，所述车身副车架总成在不同位置分别设置有车身第一连接部、车身第二连接部、车身第三连接部和车身第四连接部，所述双横臂悬架包括上控制臂构件、下控制臂构件和连接在所述上控制臂构件和所述下控制臂构件之间的纵转向节，所述上控制臂构件包括相互独立的第一上控制臂和第二上控制臂；所述纵转向节的上端部具有上端第一连接部和上端第二连接部；所述第一上控制臂的一端连接在所述上端第一连接部上，其另一端连接在所述车身第一连接部上；所述第二上控制臂的一端连接在所述上端第二连接部上，其另一端连接在所述车身第二连接部上；所述下控制臂构件包括相互独立的第一下控制臂和第二下控制臂；所述纵转向节的下端部具有下端第一连接部和下端第二连接部；所述第一下控制臂的一端连接在所述下端第一连接部上，其另一端连接在所述车身第三连接部上；所述第二下控制臂的一端连接在所述下端第二连接部上，其另一端连接在所述车身第四连接部上；所述纵转向节通过所述横转向节与所述轮胎总成连接在一起。
[0014]进一步地，所述第一上控制臂的延长线和所述第二上控制臂的延长线相交形成有上部交点，该上部交点位于靠近所述轮胎总成侧；所述第一下控制臂的延长线和所述第二下控制臂的延长线相交形成有下部交点，该下部交点位于靠近所述轮胎总成侧。
[0015]进一步地，所述上部交点与所述下部交点之间的连线与所述轮胎总成的轮轴线相交形成有主销扰动交点，所述主销扰动交点与所述轮胎总成的中心点之间距离在15mm-25mm 之间。
[0016]进一步地，该车体设备还包括减震弹簧，所述减震弹簧安装在所述上控制臂构件的上方。
[0017]进一步地，该车体设备还包括减震器，所述减震器的下端与所述下控制臂构件相连接，其上端与所述减震弹簧相连接。[0018]采用上述技术方案，具有如下有益效果:
[0019]通过将传统双横臂悬架上下控制臂分别用两个相互独立的控制臂代替，可大大缩短主销扰动臂长，有效地解决了双横臂悬架由于受到自身物理结构的限制无法将控制臂的球铰链布置得与车轮太靠近的难题；显著降低了汽车在平顺路面的方向盘抖动；改善了汽车加速跑偏现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为现有技术中的带有双横臂悬架的车体设备的示意图； [0021]图2为本实用新型提供的一种双横臂悬架的结构示意图；
[0022]图3为本实用新型提供的一种具有图2所示的双横臂悬架的车体设备的示意图。
[0023]附图标记对照表:
[0024]I'、2'-上控制臂；3'、4'-下控制臂；5'、6'-转向节；
[0025]T、8'、9' AO1 -橡胶衬套；11'-车轮轮胎总成； 12'-车身副车架；
[0026]k'-上控制臂与转向节5'的连接点；
[0027]B'-下控制臂与转向节5'的连接点；
[0028]C1 -车轮轴线与A' B'连线的交点；
[0029]D'-车轮中心点；
[0030]E'、F'-上控制臂与车身副车架12'的连接点；
[0031]G'、H'-下控制臂与车身副车架12'的连接点；
[0032]0' 0''-车轮中心面；
[0033]A1 B'-主销轴线；
[0034]C/ D/ -主销扰动臂长。
[0035]1-上控制臂构件； 11-第一上控制臂； 12-第二上控制臂；
[0036]2-下控制臂构件； 21-第一下控制臂； 22-第二下控制臂；
[0037]3-车身副车架总成；31-车身第一连接部；32-车身第二连接部；
[0038]33-车身第三连接部；34-车身第四连接部；4_轮胎总成；
[0039]5-纵转向节；6-横转向节；7-减震弹簧；
[0040]8-减震器；9-橡胶衬套；
[0041]Al-上端第一连接部，即第一上控制臂11与纵转向节5的交点；
[0042]A2-上端第二连接部，即第二上控制臂12与纵转向节5的交点；
[0043]A3-第一上控制臂11的延长线与第二上控制臂12的延长线的上部交点；
[0044]B1-下端第一连接部，即第一下控制臂21与纵转向节5的交点；
[0045]B2-下端第二连接部，即第二下控制臂22与纵转向节5的交点；
[0046]B3-第一下控制臂21的延长线与第二下控制臂22的延长线的下部交点；
[0047]C-车轮轴线与A2B1连线的交点；
[0048]Cl-车轮轴线与A3B3连线的主销扰动交点；
[0049]D-轮胎总成中心点；
[0050]00'-轮胎总成中心面；
[0051]A3B3-主销轴线；[0052]ClD-主销扰动臂长；
[0053]E-第一上控制臂11与车身第一连接部31的交点；
[0054]F-第二上控制臂12与车身第二连接部32的交点；
[0055]G-第一下控制臂21与车身第三连接部33的交点；
[0056]H-第二下控制臂22与车身第四连接部34的交点；
[0057]1-减震弹簧7与车身连接的上安装点；
[0058]J-减震弹簧7与车身连接的下安装点；
[0059]K-减震器8与下控制臂构件2的连接的安装点。
【具体实施方式】
[0060]下面结合附图来进一步说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0061]如图2所示，本实用新型提供的一种双横臂悬架，包括上控制臂构件1、下控制臂构件2和连接在上控制臂构件I和下控制臂构件2之间的纵转向节5，上控制臂构件I包括相互独立的第一上控制臂11和第二上控制臂12 ;纵转向节5的上端部具有上端第一连接部Al和上端第二连接部A2，第一上控制臂11的一端连接在上端第一连接部Al上，第二上控制臂12的一端连接在上端第二连接部A2上；下控制臂构件2包括相互独立的第一下控制臂21和第二下控制臂22 ;纵转向节5的下端部具有下端第一连接部BI和下端第二连接部B2，第一下控制臂21的一端连接在下端第一连接部BI上，第二下控制臂22的一端连接在下端第二连接部B2上。
[0062]本实用新型提供的一种双横臂悬架，其上控制臂构件I设置为两根相互独立的第一上控制臂11和第二上控制臂12，并将第一上控制臂11和第二上控制臂12分别与纵转向节5的上端连接，且第一上控制臂11和第二上控制臂12连接在不同的位置，具体为第一上控制臂11刚性连接在上端第一连接部Al处，第二上控制臂12刚性连接在上端第二连接部A2处。上述Al即为第一上控制臂11与纵转向节5的交点，A2即为第二上控制臂12与纵转向节5的交点。
[0063]其下控制臂构件2包括相互独立的第一下控制臂21和第二下控制臂22，并将第一下控制臂21和第二下控制臂22分别纵转向节5的下端连接，且第一下控制臂21和第二下控制臂22连接在不同的位置，具体为第一下控制臂21刚性连接在下端第一连接部BI处，第二下控制臂22刚性连接在下端第二连接部B2处。上述BI即为第一下控制臂21与纵转向节5的交点，B2即为第二下控制臂22与纵转向节5的交点。
[0064]上述相互独立为每个控制臂均为独立的零部件，其各自作用，并分别连接在纵转向节不同的位置。
[0065]这样的设计产生的效果是:A3EF成为虚拟的上控制臂构件；B3GH成为虚拟的下控制臂构件;A3B3成为虚拟的主销轴线(即悬架实际转向时的旋转轴线);C1D成为虚拟的主销扰动臂长。从而在转向节和车轮空间距离受到限制的情况下，可以获得更靠近轮胎总成的主销轴线A3B3，进而能够获得更小的主销扰动臂长。
[0066]由此上控制臂构件I和下控制臂构件2与传统的呈A形的控制臂构件相区别，该上控制臂构件I和下控制臂构件2各自的端部连线呈不规则的四方形，使得其上控制臂构件I和下控制臂构件2的主销轴线A3B3右移，靠近车胎总成部分，从而可以缩短主销扰动臂长，解决了双横臂悬架由于受到自身物理结构的限制无法将控制臂的球铰链布置得与车轮太靠近的难题；显著降低了汽车在平顺路面的方向盘抖动；改善了汽车加速跑偏现象。
[0067]如图2所示，上述第一上控制臂11的延长线和第二上控制臂12的延长线相交，第一下控制臂21的延长线和第二下控制臂22的延长线相交。第一上控制臂11和第二上控制臂12的延长线相交在上部交点A3处，比Al点和A2点都要靠近车胎总成。第一下控制臂21和第二下控制臂22的延长线相交在下部交点B3点处，比BI点和B2点都要靠近车胎总成。由于A3B3的连线为主销轴线，从而使得主销轴线A3B3更加靠近轮胎总成，缩短了主销扰动臂长的长度。
[0068]如图2所示，上述下控制臂构件2的长度大于上控制臂构件2的长度。为了结构需要，下控制臂构件2中第一下控制臂21和第二下控制臂22的长度均大于上控制臂构件I中第一上控制臂11和第二上控制臂12的长度。
[0069]如图3所示，本实用新型提供的一种车体设备，包括车身副车架总成3、轮胎总成
4、横转向节6和双横臂悬架。
[0070]上述车身副车架总成3在不同位置分别设置有车身第一连接部31、车身第二连接部32、车身第三连接部33和车身第四连接部34。
[0071 ] 上述双横臂悬架包括上控制臂构件1、下控制臂构件2和连接在上控制臂构件I和下控制臂构件2之间的纵转向节5。
[0072]上控制臂构件I包括相互独立的第一上控制臂11和第二上控制臂12 ;纵转向节5的上端部具有上端第一连接部Al和上端第二连接部A2 ;第一上控制臂11的一端连接在上端第一连接部Al上，其另一端连接在车身第一连接部31上；第二上控制臂12的一端连接在上端第二连接部A2上，其另一端连接在车身第二连接部A2上。
[0073]下控制臂构件2包括相互独立的第一下控制臂21和第二下控制臂22 ;纵转向节5的下端部具有下端第一连接部BI和下端第二连接部B2 ;第一下控制臂21的一端连接在下端第一连接部BI上，其另一端连接在车身第三连接部33上；第二下控制臂22的一端连接在下端第二连接部B2上，其另一端连接在车身第四连接部34上。
[0074]上述纵转向节5通过横转向节6与轮胎总成4连接在一起。
[0075]本实用新型提供的一种车体设备，由车身副车架总成3、轮胎总成4、横转向节6和双横臂悬架构成。
[0076]其车身副车架总成3在四个不同的位置设置用于与上控制臂构件I和下控制臂构件2相连接的连接部，分别为车身第一连接部31、车身第二连接部32、车身第三连接部33和车身第四连接部34。
[0077]双横臂悬架，其上控制臂构件I设置为两根相互独立的第一上控制臂11和第二上控制臂12。第一上控制臂11的一端刚性连接在上端第一连接部Al处，其另一端通过衬套E刚性连接在车身第一连接部31上。第二上控制臂12的一端刚性连接在上端第二连接部A2处，其另一端通过衬套F刚性连接在车身第二连接部32。上述Al即为第一上控制臂11与纵转向节5的交点，A2即为第二上控制臂12与纵转向节5的交点。上述车身第一连接部31即为第一上控制臂11与车身副车架总成3的交点，上述车身第二连接部32即为第二上控制臂12与车身副车架总成3的交点。
[0078]其下控制臂构件2包括相互独立的第一下控制臂21和第二下控制臂22。第一下控制臂21刚性连接在下端第一连接部BI处，其另一端通过衬套G刚性连接在车身第三连接部33。第二下控制臂22刚性连接在下端第二连接部B2处，其另一端通过衬套H刚性连接在车身第四连接部34。上述BI即为第一下控制臂21与纵转向节5的交点，B2即为第二下控制臂22与纵转向节5的交点。上述车身第三连接部33即为第一下控制臂21与车身副车架总成3的交点，上述车身第四连接部34即为第二下控制臂22与车身副车架总成3的交点。
[0079]纵转向节5再通过横转向节6与轮胎总成4连接在一起，从而将车身副车架总成
3、轮胎总成4和双横臂悬架形成一整体。
[0080]如此，则A3EF成为虚拟的上控制臂构件；B3GH成为虚拟的下控制臂构件；A3B3成为虚拟的主销轴线(即悬架实际转向时的旋转轴线);C1D成为虚拟的主销扰动臂长。从而在转向节和车轮空间距离受到限制的情况下，可以获得更靠近轮胎总成4的轮胎总成中心面00'的主销轴线A3B3，进而能够获得更小的主销扰动臂长。该上控制臂构件I和下控制臂构件2各自的端部连线呈不规则的四方形，使得其上控制臂构件I和下控制臂构件2的主销轴线A3B3右移，靠近车胎总成4部分，从而可以缩短主销扰动臂长C1D，解决了双横臂悬架由于受到自身物理结构的限制无法将控制臂的球铰链布置得与车轮太靠近的难题；显著降低了汽车在平顺路面的方向盘抖动；改善了汽车加速跑偏现象。
[0081]如图3所示，上述第一上控制臂11的延长线和第二上控制臂12的延长线相交形成有上部交点A3，该上部交点A3位于靠近轮胎总成4侧；第一下控制臂21的延长线和第二下控制臂22的延长线相交形成有下部交点B3，该下部交点B3位于靠近轮胎总成4侧。第一上控制臂11和第二上控制臂12的延长线相交在上部交点A3处，比Al点和A2点都要靠近车胎总成4。第一下控制臂21和第二下控制臂22的延长线相交在下部交点B3点处，比BI点和B2点都要靠近车胎总成4。由于A3B3的连线为主销轴线，从而使得主销轴线A3B3更加靠近轮胎总成，缩短了主销扰动臂长的长度。具体为将主销扰动臂长从原先的CD缩减到 ClD。
[0082]如图3所示，上部交点A3与下部交点B3之间的连线与轮胎总成4的轮轴线CD相交形成有主销扰动交点Cl，该主销扰动交点Cl与轮胎总成的中心点D之间距离在15mm-25mm之间。即，主销扰动臂长ClD在15mm-25mm之间，大大缩减了主销扰动臂的长度。
[0083]如图3所示，车体设备还包括减震弹簧7，减震弹簧7安装在上控制臂构件I的上方。减震弹簧7安装在车身上，具体安装在上安装点I处；其下端安装在下安装点J处。该车体设备还包括减震器8，减震器8的下端与下控制臂构件2相连接，其上端与减震弹簧7相连接。减震器8的下端通过衬套安装在安装点K处，其上端通过部件与减震弹簧7连接，用于减轻车体垂直方向的振动。
[0084]本实用新型提供的一种一种双横臂悬架及车体设备，通过缩短主销扰动臂长C1D，则对转向轴线的力矩减小，方向盘上的振动也随之减小。当车辆加速时，传动轴在轮胎总成中心D处的驱动力也会产生绕主销轴A3B3线的转矩。由于主销扰动臂长ClD缩短，则转矩减小，使驱动跑偏得到极大地改善。
[0085]以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种双横臂悬架，包括上控制臂构件、下控制臂构件和连接在所述上控制臂构件和所述下控制臂构件之间的纵转向节，其特征在于， 所述上控制臂构件包括相互独立的第一上控制臂和第二上控制臂； 所述纵转向节的上端部具有上端第一连接部和上端第二连接部，所述第一上控制臂的一端连接在所述上端第一连接部上，所述第二上控制臂的一端连接在所述上端第二连接部上； 所述下控制臂构件包括相互独立的第一下控制臂和第二下控制臂； 所述纵转向节的下端部具有下端第一连接部和下端第二连接部，所述第一下控制臂的一端连接在所述下端第一连接部上，所述第二下控制臂的一端连接在所述下端第二连接部上。
2.根据权利要求1所述的一种双横臂悬架，其特征在于，所述第一上控制臂的延长线和所述第二上控制臂的延长线相交，所述第一下控制臂的延长线和所述第二下控制臂的延长线相交。
3.根据权利要求1所述的一种双横臂悬架，其特征在于，所述下控制臂构件的长度大于所述上控制臂构件的长度。
4.一种车体设备， 包括车身副车架总成、轮胎总成、横转向节和双横臂悬架， 所述车身副车架总成在不同位置分别设置有车身第一连接部、车身第二连接部、车身第三连接部和车身第四连接部， 所述双横臂悬架包括上控制臂构件、下控制臂构件和连接在所述上控制臂构件和所述下控制臂构件之间的纵转向节，其特征在于， 所述上控制臂构件包括相互独立的第一上控制臂和第二上控制臂； 所述纵转向节的上端部具有上端第一连接部和上端第二连接部； 所述第一上控制臂的一端连接在所述上端第一连接部上，其另一端连接在所述车身第一连接部上；所述第二上控制臂的一端连接在所述上端第二连接部上，其另一端连接在所述车身第二连接部上； 所述下控制臂构件包括相互独立的第一下控制臂和第二下控制臂； 所述纵转向节的下端部具有下端第一连接部和下端第二连接部； 所述第一下控制臂的一端连接在所述下端第一连接部上，其另一端连接在所述车身第三连接部上；所述第二下控制臂的一端连接在所述下端第二连接部上，其另一端连接在所述车身第四连接部上； 所述纵转向节通过所述横转向节与所述轮胎总成连接在一起。
5.根据权利要求4所述的一种车体设备，其特征在于，所述第一上控制臂的延长线和所述第二上控制臂的延长线相交形成有上部交点，该上部交点位于靠近所述轮胎总成侧； 所述第一下控制臂的延长线和所述第二下控制臂的延长线相交形成有下部交点，该下部交点位于靠近所述轮胎总成侧。
6.根据权利要求5所述的一种车体设备，其特征在于，所述上部交点与所述下部交点之间的连线与所述轮胎总成的轮轴线相交形成有主销扰动交点，所述主销扰动交点与所述轮胎总成的中心点之间距离在15mm-25mm之间。
7.根据权利要求6所述的一种车体设备，其特征在于，该车体设备还包括减震弹簧，所述减震弹簧安装在所述上控制臂构件的上方。
8.根据权利要求7所述的一种车体设备，其特征在于，该车体设备还包括减震器，所述减震器的下端与所述下控制臂构`件相连接，其上端与所述减震弹簧相连接。
【文档编号】B62D7/18GK203511207SQ201320499603
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】蔡章林 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司