车辆悬架组件、复合结构缓冲装置和汽车的制作方法_2

文档序号:8506053阅读:来源:国知局
直到柔性限位块4被压缩至死点位置时,悬架上跳行程被限制而停止上跳。
[0044]在整个悬架上跳的过程中,聚氨酯缓冲块6先与整体后桥2接触而被压缩,开始起缓冲作用。由于聚氨酯缓冲块6的刚度小,压缩变形大,使悬架可以有足够的上跳行程,缓冲时间延长,冲击变小,而且聚氨酯缓冲块6的刚性非线性好,刚度可以由平缓逐步上升,对偏频影响小,从而提高了整车舒适性;到悬架跳动的最后阶段,柔性限位块4开始与整体后桥2接触而起作用,柔性限位块4和聚氨酯缓冲块6共同被压缩,而对悬架的上跳进行限位,保证悬架的上极限。
[0045]由此,缓冲装置I可以具有足够的压缩行程,延长了缓冲时间,减小了冲击,使得悬架特性可以平缓变化,悬架偏频匹配比较理想,在保证悬架行程的情况下,大大的改善了整车的乘坐舒适性。
[0046]同时,聚氨酯缓冲块6的存在,对车辆侧倾也可以起到一定的影响作用。具体地,在车辆转弯发生侧倾时,聚氨酯缓冲块6开始起作用,起到一个副弹簧的作用,能够增大车身的侧倾刚度,有利于车辆在发生侧倾时的行驶稳定性,进一步保证了乘坐舒适性。
[0047]根据本发明实施例的车辆悬架组件100,具有足够的压缩行程,使悬架有足够的上跳行程,延长了缓冲时间,保证了缓冲装置I刚接触整体后桥2时有较小且平缓的刚度变化,偏频匹配较理想,确保了乘坐舒适性;同时悬架运行至上极限位置时可以有较大的刚度变化,起到对悬架进行限位的作用,保证了悬架的上极限。由此,缓冲装置I可形成为具有限位功能的缓冲结构。
[0048]可以理解的是,为了保证聚氨酯缓冲块6具有足够的压缩行程,柔性限位块4的下端面的水平高度可以稍低于聚氨酯缓冲块6在处于最大变形位置时的下端面的水平高度。由此可以最大程度的保证聚氨酯缓冲块6的单独变形量尽量大,同时聚氨酯缓冲块6和柔性限位块4还可以同时被压缩。缓冲装置I的压缩行程较大,悬架有足够的上跳行程,可以显著改善乘坐舒适性。
[0049]柔性限位块4可由橡胶等具有柔性的材料制成。柔性限位块4的压缩量小于聚氨酯缓冲块6的压缩量,柔性限位块4的变形性相对弱于聚氨酯缓冲块6的变形性。如图4和图5所示,聚氨酯缓冲块6可以形成为沿上下方向延伸的柱状结构,柔性限位块4可以套设在聚氨酯缓冲块6的外周面上。
[0050]如图4和图5所示,缓冲装置I还可以包括金属环5,金属环5可以形成为水平放置的环形片体,金属环5的内边缘嵌设在柔性限位块4内。在整个悬架上跳的过程中,当悬架跳动的最后阶段时,柔性限位块4开始与整体后桥2接触而起作用,镶嵌在柔性限位块4中的金属环5能够迅速增加缓冲装置I的刚度,抑制悬架行程,对悬架的上跳进行限位。由此,悬架运行至上极限时可以有较大的刚度变化,使得悬架刚度迅速增加,起到悬架上极限限位的作用。
[0051]如图4和图5所示,金属环5可以大体设在柔性限位块4的中部。金属环5可以完全嵌设在柔性限位块4内,也可以不完全嵌设在柔性限位块4内。如图5所示,金属环5的外边缘的径向尺寸大于柔性限位块4的径向尺寸。由此,金属环5不完全嵌设在柔性限位块4内,金属环5的外边缘位于柔性限位块4的外部。
[0052]如图5所示,聚氨酯缓冲块6可以设有中空通道7,中空通道7可以沿聚氨酯缓冲块6的轴向上下贯通聚氨酯缓冲块6。中空通道7提供了聚氨酯缓冲块6的变形空间和排气通道,使聚氨酯缓冲块6更易于被压缩。其中,中空通道7的下端的开口的尺寸可以大于中空通道7其他位置处的径向尺寸,以利于聚氨酯缓冲块6的变形。
[0053]参照图1至图5所示,缓冲装置I还包括第一支架8,第一支架8设在车身纵梁3上,聚氨酯缓冲块6与柔性限位块4固定在第一支架8上。具体而言,第一支架8可以形成为开口向下的圆筒形,聚氨酯缓冲块6的上端插入到第一支架8内,第一支架8的下边缘大体沿第一支架8的径向向外延伸形成安装面,柔性限位块4的上端固定在安装面上。
[0054]如图4至图5所示,安装面的外周沿可以进一步向下或倾斜向下延伸,从而使安装面整体可形成为开口向下的类似碗型的结构。由此,柔性限位块4与安装面的接触面积进一步变大,并且安装面的向下延伸的部分可以从径向上限制固定柔性限位块4,使柔性限位块4能够更牢固地固定在第一支架8上。
[0055]柔性限位块4可以为天然橡胶硫化成型,聚氨酯缓冲块6可以为聚氨酯材料或者类似聚氨酯的材料通过发泡工艺成型。具体在制备时,可以先将柔性限位块4与安装面硫化在一起,然后在聚氨酯缓冲块6发泡成型后穿过环形的柔性限位块4插入圆筒形的第一支架8内。聚氨酯缓冲块6的上端与第一支架8过盈配合,并且通过筒型结构对聚氨酯缓冲块6进行固定限位。
[0056]由聚氨酯缓冲块6与柔性限位块4等组成的缓冲装置I主要应用于MPV及CUV车型。当缓冲装置I用于不同的车型时,需要根据车型的相应载荷及悬架行程合理匹配设计柔性限位块4和聚氨酯缓冲块6的长度(沿上下方向延伸的尺寸)。
[0057]其中,聚氨酯缓冲块6位于第一支架8内的部分在上下方向上的长度可以大于聚氨酯缓冲块6在上下方向上的长度的十分之一,以将聚氨酯缓冲块6固定在第一支架8内。聚氨酯缓冲块6位于第一支架8内的部分在上下方向上的长度、柔性限位块4在上下方向上的长度以及柔性限位块4的下端面与聚氨酯缓冲块6的下端面之间的高度差之和可以小于等于聚氨酯缓冲块6在上下方向上的长度。
[0058]例如,如图5所示,聚氨酯缓冲块6的位于第一支架8内的部分沿上下方向延伸的尺寸LI彡20mm,LI即为聚氨酯缓冲块6的固定所需尺寸。聚氨酯缓冲块6沿上下方向延伸的尺寸L为85mm-110mm,L即为聚氨酯缓冲块6的总长度,L的取值需要根据具体的车型进行匹配设计。
[0059]柔性限位块4沿上下方向延伸的尺寸L2为35mm-55mm,L2即为柔性限位块4的总长度。柔性限位块4可以保证在悬架上极限时限制上跳极限,该部件的设计原则是保证迅速提供足够的刚度,使得悬架达到上极限进行精确限位。柔性限位块4的下端面与聚氨酯缓冲块6的下端面之间的竖向距离L3为35mm-45mm,L3即为柔性限位块4和聚氨酯缓冲块6的高度差,该高度差为车辆运行时常用工作长度。对于不同车型而言,L3的取值不相同,需要根据悬架行程进行设计匹配。
[0060]如图1至图5所示,车辆悬架组件100还包括第二支架9和第三支架10,第二支架9和第三支架10上分别设有螺钉孔,螺钉可穿过螺钉孔插入到车身纵梁3上,使第二支架9和第三支架10分别可以与车身纵梁3实现螺钉连接,,使第一支架8可通过第二支架9和第三支架10实现与车身纵梁的连接,连接牢固且装配和拆卸方便。如图4所示,第二支架9和第三支架10可以分别设置两个螺钉孔,使缓冲装置I与车身纵梁3可具有四个连接固定点,固定牢固且可靠。
[0061]可选地,第一支架8、第二支架9和第三支架10分别可以形成为金属冲压件,即第一支架8、第二支架9和第三支架10采用金属材料冲压形成,例如可以采用钣金冲压形成。第一支架8与第二支架9可以焊接相连,同时第一支架8和第三支架10可以焊接相连,第二支架9和第三支架10可以起到连接固定作用,使第二支架9可以牢固的安装在车身纵梁3上。
[0062]在装配根据本发明实施例的车辆悬架组件100时,可首先将柔性限位块4与安装面硫化在一起,同时将金属环5镶嵌在柔性限位块4内;然后再将聚氨酯缓冲块6发泡成型后穿过环形的柔性限位块4并插入到第一支架8内;然后可将第一支架8与第二支架9和第三支架10焊接相连在一起,此时,缓冲装置I可装配完成;然后可将第二支架9和第三支架10采用螺钉连接在车身纵梁3上,即可使缓冲装置I安装在车身纵梁3上,车辆悬架组件100即可初步装配完成。
[0063]图6示出了传统缓冲块与本发明实施例的车辆悬架组件100的缓冲装置I在悬架跳动时的刚度曲线。曲线A为传统的缓冲块的刚度曲线,曲线B为本发明实施例的缓冲装置I的刚度曲线。
[0064]从图6中可以明显看出,在缓冲块或缓冲装置I被压缩至35mm之前,传统缓冲块的刚度值较大,变化趋势陡峭,而本发明实施例的缓冲装置I在35mm之前的刚度则可以做到很小,并以很平缓的趋势变化,这样就很大幅度的提高了车辆的乘坐舒适性。在缓冲块或缓冲装置I被压缩至35_之后,需要缓冲装置I进行悬架限位的时候,本发明实施例的缓冲装置I能够迅速提高刚度,起到限制悬架上跳极限的作用。
[0065]图7示出了传统缓冲块与本发明实施例的车辆悬架组件100的缓冲装置I在悬架跳动时的偏频曲线。曲线C为传统的缓冲块的刚度曲线,曲线D为本发明实施例的缓冲装置I的刚度曲线。其中,测试时的最大冲击为3.5G。
[0066]从图7中可以看出,装有传统缓冲块的悬架系统在悬架跳动的过程中悬架偏频变化幅度较大,影响乘坐
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