一种用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构，包括基座和横摆臂，基座包括两块安装侧板，在各安装侧板上均开设有两个安装孔；基座上铰接有上铰链臂和下铰链臂，上铰链臂、下铰链臂均包括中间轴和分别设在中间轴两端的端板，在端板上均设有圆柱凸台；横摆臂的一端设有外球头，另一端设有轴套，该轴套具有两个轴孔，所述轴套套在上铰链臂和下铰链臂的中间轴上，轴套的轴孔分别与对应的中间轴转动配合。本发明使得车轮外倾梯度更好地与车轮前束相匹配，有效控制车轮运动过程中车轮的横向位移量及外倾变化梯度，能够提高汽车的行驶稳定性，并减小车轮的磨损，延长车轮的使用寿命。
【专利说明】一种用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车底盘悬架系统，具体涉及一种用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构。
【背景技术】
[0002]独立式悬架横摆臂的作用是约束车轮横向运动，并传递汽车车体与地面之间的各种横向力。
[0003]目前独立式悬架的横摆臂与车身连接型式，简化后基本上都是简单式圆柱型铰链，即横摆臂直接与基座铰接，该种铰链型式使车轮的运动轨迹在不考虑橡胶垫变形的情况下，其在整车坐标系的YOZ面内的投影都接近于定半径的圆弧曲线。这种运动轨迹使得在设计上难以控制车轮运动过程中的横向位移量及车轮外倾的变化梯度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构，以有效控制车轮运动过程中的横向位移量及外倾变化梯度，合理匹配汽车侧倾中心，从而提高汽车的行驶稳定性，并减小车轮的磨损。
[0005]本发明所述的用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构，包括基座和横摆臂，所述基座固定连接在车身上，该基座包括两块安装侧板，在所述各安装侧板上均开设有两个安装孔；所述基座上铰接有上铰链臂和下铰链臂，所述上铰链臂包括中间轴和分别设在中间轴两端的端板，在各端板上均设有圆柱凸台，所述下铰链臂包括中间轴和分别设在中间轴两端的端板，在各端板上均设有圆柱凸台，所述上铰链臂和下铰链臂通过圆柱凸台与基座的对应安装孔转动配合；所述上铰链臂的圆柱凸台和中间轴的轴线以及下铰链臂的圆柱凸台和中间轴的轴线均垂直于同一平面；所述横摆臂的一端设有外球头，另一端设有轴套，该轴套具有两个轴孔，所述轴套套在上铰链臂和下铰链臂的中间轴上，轴套的轴孔分别与对应的中间轴转动配合。
[0006]进一步，在所述上铰链臂的圆柱凸台以及下铰链臂圆柱凸台与基座的转动配合处均衬有耐磨胶套或轴承。
[0007]进一步，在所述横摆臂的轴套与上铰链臂的中间轴以及与下铰链臂的中间轴的转动配合处均衬有耐磨胶套或轴承。
[0008]本发明的有益效果在于:通过对本复合式铰链结构的特征尺寸及装配角度进行调整，选取合适的横摆臂外球头运动轨迹，使得车轮外倾梯度更好地与车轮前束相匹配，从而最大限度的提高汽车的行驶稳定性，有效控制车轮运动过程中车轮的横向位移量及外倾变化梯度，同时合理匹配汽车侧倾中心，实现车轮外倾角的预定的动态匹配关系，减小车轮的磨损，延长了车轮的使用寿命，减小汽车的使用成本。
【专利附图】
【附图说明】[0009]图1是本发明的结构示意图；
[0010]图2是本发明中的基座的结构示意图；
[0011]图3是本发明中的上铰链臂的结构示意图；
[0012]图4是本发明中的下铰链臂的结构示意图；
[0013]图5是本发明中的横摆臂的结构示意图；
[0014]图6是本发明的简化平面坐标图；
[0015]图7是本发明的外球头的完整轨迹线图；
[0016]图8是本发明的外球头部分轨迹线图；
[0017]图9是采用本发明的麦弗逊式前悬架的外球头截取轨迹线及车轮运动简图。【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细阐述:
[0019]如图1至图5所示的用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构，包括基座I和横摆臂4，所述基座I固定连接在车身上，该基座I包括两块安装侧板11，在所述各安装侧板11上均开设有两个安装孔12 ;基座上铰接有上铰链臂2和下铰链臂3，所述上铰链臂2包括中间轴21和分别设在中间轴21两端的端板22，在端板22上均设有圆柱凸台23，所述下铰链臂3包括中间轴31和分别设在中间轴31两端的端板32，在端板32上均设有圆柱凸台33，所述上铰链臂2和下铰链臂3通过圆柱凸台与基座I的对应安装孔12转动配合；所述上铰链臂2的圆柱凸台23和中间轴21的轴线以及下铰链臂3的圆柱凸台33和中间轴31的轴线均垂直于同一平面；所述横摆臂4的一端设有外球头41，另一端设有轴套42，该轴套42具有两个轴孔43，所述轴套42套在上铰链臂2和下铰链臂3的中间轴21、31上，轴套的轴孔分别与对应的中间轴转动配合。
[0020]在所述上铰链臂2的圆柱凸台23以及下铰链臂3圆柱凸台33与基座I的转动配合处均衬有耐磨胶套，在所述横摆臂4的轴套42与上铰链臂2的中间轴21以及与下铰链臂3的中间轴31的转动配合处均衬有耐磨胶套。
[0021]如图6所示为上述复合式铰链结构的简化坐标示意图，以上铰链臂的圆柱凸台和中间轴的轴线以及下铰链臂的圆柱凸台和中间轴的轴线均垂直的平面为坐标平面，以基座安装侧板上的两个安装孔的中心连线为Y轴，该中心连线的中点为坐标原点，因此得到上铰链臂的中间轴(xl，yl)，下铰链臂的中间轴(x2, y2),横摆臂的外球头(X, y)；
[0022]rl为上铰链臂的臂长，即上铰链臂的圆柱凸台轴线与中间轴轴线间的距离，同理r2为下铰链臂的臂长。a为基座安装侧板上的两个安装孔的中心距，即基座与上铰链臂和下铰链臂的两处铰接配合的轴间距。b为横摆臂的轴套上的两个轴孔的中心距，R为横摆臂的臂长，Θ为横摆臂轴线与过轴套的两个轴孔轴线的平面间的夹角，ω为上铰链臂与X轴的夹角。
[0023]在设计时，根据特定汽车的布置空间及匹配需要，首先初定R值。进一步的，根据R值及总成布置空间要求，初定rl、r2、a、b，为了提高汽车侧倾性能及满足空间布置的可行性，一般的a>b, rl与r2尽可能接近,并初定Θ角。
[0024]根据上述条件，外球头(X，y)的轨迹线方程通过以下公式求得:
[0025]X1=-1T1Cos ω........................(I)
【权利要求】
1.一种用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构，包括基座(I)和横摆臂(4)，其特征在于: 所述基座固定连接在车身上，该基座包括两块安装侧板(11 )，在所述各安装侧板上均开设有两个安装孔(12); 所述基座上铰接有上铰链臂(2)和下铰链臂(3)，所述上铰链臂包括中间轴(21)和分别设在中间轴两端的端板(22)，在各端板上均设有圆柱凸台(23)，所述下铰链臂(3)包括中间轴(31)和分别设在中间轴两端的端板(32)，在各端板上均设有圆柱凸台(33)，所述上铰链臂和下铰链臂通过圆柱凸台与基座的对应安装孔转动配合；所述上铰链臂的圆柱凸台和中间轴的轴线以及下铰链臂的圆柱凸台和中间轴的轴线均垂直于同一平面； 所述横摆臂(4)的一端设有外球头(41)，另一端设有轴套(42)，该轴套具有两个轴孔(43)，所述轴套套在上铰链臂和下铰链臂的中间轴上，轴套的轴孔分别与对应的中间轴转动配合。
2.根据权利要求1所述的用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构，其特征在于:在所述上铰链臂(2)的圆柱凸台(23)以及下铰链臂(3)圆柱凸台(33)与基座的转动配合处均衬有耐磨胶套或轴承。
3.根据权利要求1所述的用于独立悬架横摆臂的复合式铰链结构，其特征在于:在所述横摆臂(4)的轴套(42 )与上铰链臂(2 )的中间轴(21)以及与下铰链臂(3 )的中间轴(31)的转动配合处均衬有耐磨胶套或轴承。
【文档编号】B60G7/00GK103909797SQ201210591235
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2012年12月29日 优先权日:2012年12月29日
【发明者】李红军, 宋建成, 郑恒雍, 李鹏, 黄锡钢 申请人:重庆长安汽车股份有限公司