专利名称：用于车辆的悬架装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于车辆的悬架装置(此后称作“车辆悬架装置”)，更具体而言，涉及可以控制稳定杆的刚度的车辆悬架装置。
背景技术：
传统类型的那种车辆悬架装置包括稳定杆和油压缸。稳定杆在其扭杆部分处安装到车身，使得稳定杆可以绕扭杆部分的轴线转动，扭杆在车身的横向上延伸。稳定杆具有从扭杆部分的左端和右端在车辆前后方向上延伸的左臂和右臂，且稳定杆在各个臂部分的远端连接到左车轮支撑构件和右车轮支撑构件。油压缸置于臂部分之一与车身之间。油压缸的伸展和收缩被控制以控制稳定杆的刚度。在日本专利申请早期公开No.H5-201229中公开了这种传统车辆悬架装置。
在该公开所描述的车辆悬架装置中，稳定杆包括在车辆横向上延伸的扭杆部分，以及从扭杆部分的左端和右端朝向车辆后方延伸的左臂和右臂。一个臂部分在其远端处经由稳定杆连杆连接到一个支柱(车轮支撑构件)，而另一个臂部分在其远端处经由油压缸连接到另一个支柱。油压缸远离稳定杆的扭杆部分布置，并布置在对应支柱的附近。
在该公开所描述的车辆悬架装置中，在油压缸的伸展或收缩被禁用的情况下当左车轮和右车轮在相同方向上(以相同的相位)竖直移动时，两个臂部分和扭杆部分一起绕扭杆部分的轴线转动。因此，在此情况下，扭杆部分未被扭转，稳定杆的刚度保持在较低水平。在油压缸的伸展或收缩被禁用的情况下当左车轮和右车轮在相反方向上(以相反的相位)竖直移动时，两个臂部分在相反方向上绕扭杆部分的轴线转动。因此，在此情况下，扭杆部分被扭转，稳定杆的刚度被改变到较高水平。
同时，在油压缸的伸展或收缩被允许的情况下当左车轮和右车轮以相同的相位竖直移动时，如同油压缸的伸展或收缩被禁用的情况，扭杆部分未被扭转，稳定杆的刚度保持在较低水平。在油压缸的伸展或收缩被允许的情况下当左车轮和右车轮以相反的相位竖直移动时，与油压缸的伸展或收缩被禁用的情况不同，因为油压缸可伸展和可收缩，所以扭杆部分未被扭转，稳定杆的刚度保持在较低水平。
顺便提及，在该公开所描述的车辆悬架装置中，稳定杆的两个臂部分中的一个臂部分移动以跟随对应的支柱和油压缸。因此，当左车轮和右车轮竖直移动时，输入载荷总是在伸展和收缩方向上作用在油压缸上，这带来了确保油压缸耐久性较困难的问题。
发明内容
考虑到前述问题，本发明的目的是提供一种车辆悬架装置，其在左车轮和右车轮以相同的相位竖直移动时防止载荷作用在液压缸上，从而提高液压缸的耐久性。
为了实现上述目的，本发明提供了一种车辆悬架装置，包括稳定杆和液压缸。稳定杆包括在车辆的横向上延伸的扭杆部分，以及从扭杆部分的左端和右端在车辆的前后方向上延伸的左臂部分和右臂部分。稳定杆在扭杆部分处安装到车辆的车身，使得稳定杆可以绕扭杆部分的轴线转动，且臂部分的远端连接到对应的车轮支撑构件。液压缸插入在臂部分之一与车身之间，液压缸的伸展和收缩被控制以控制稳定杆的刚度。连接到液压缸的所述臂部分包括第一臂部分和第二臂部分，第一臂部分从扭杆部分的一端朝向车辆的前方或后方延伸，并具有从扭杆部分的轴线在车辆的前后方向上偏移的远端，第二臂部分连接到第一臂部分的远端以可绕与扭杆部分的所述轴线平行的轴线转动。第二臂部分在车辆的前后方向上延伸并在第二臂部分的未被所述轴线经过的部分处连接到对应的车轮支撑构件。在第二臂上，在扭杆部分的轴线经过的部分处，设置用于与液压缸连接的连接部分。
在该车辆悬架装置中，例如在液压缸的伸展和收缩被禁用的情况下当左车轮和右车轮以相反的相位竖直移动时，连接到液压缸的一个臂部分的第一和第二臂部分，另一个臂部分、以及扭杆部分一起绕扭杆部分的轴线转动。因此，在此情况下，扭杆部分未被扭转，稳定杆的刚度保持在较低水平。在液压缸的伸展或收缩被禁用的情况下当左车轮和右车轮以相反的相位竖直移动时，第二臂部分绕扭杆部分的轴线在与第一臂部分的转动方向相反的方向上转动。因此，在此情况下，扭杆部分被扭转，稳定杆的刚度被改变到较高水平。
同时，在液压缸的伸展或收缩被允许的情况下当左车轮和右车轮以相同的相位竖直移动时，如同液压缸的伸展或收缩被禁用的情况，扭杆部分未被扭转，稳定杆的刚度保持在较低水平。同时，在液压缸的伸展或收缩被允许的情况下当左车轮和右车轮以相反的相位竖直移动时，第二臂部分与第一臂部分相关联地绕与扭杆部分的轴线平行的、位于第二臂部分与第一臂部分连接位置处的轴线转动，同时液压缸经由该连接部分伸展或收缩。因此，在此情况下，扭杆部分未被扭转，稳定杆的刚度保持在较低水平。
在该车辆悬架装置中，在第二臂上，在扭杆部分的轴线经过的部分处，设置用于与液压缸连接的连接部分。因此，在以下两种情况下第二臂部分都与液压缸相关联地绕扭杆部分的轴线转动在液压缸的伸展和收缩被禁用的情况下当左车轮和右车轮以相同的相位竖直移动；以及在液压缸的伸展和收缩被允许的情况下当左车轮和右车轮以相同的相位竖直移动。因此，当左车轮和右车轮以相同的相位竖直地移动时，没有任何导向在伸展和收缩方向上的输入载荷作用在液压缸上。因此，液压缸具有增强的耐久性。
因为连接到液压缸的臂部分包括第一和第二臂部分，且用于与液压缸连接的连接部分设置在第二臂部分上，所以液压缸可以布置在能确保足够空间的位置处。
当实施本发明时，第二臂部分可以通过定位装置相对于车辆的横向定位，连接到第二臂部分的连接构件可以经由球节连接到对应的车轮支撑构件。在此情况下，定位构件可以包括衬套，衬套由内轴套、外轴套和插入在其间的弹性构件组成，并布置为使其中心轴线在车辆的横向上延伸，内轴套和外轴套的一个连接到第二臂部分，且内轴套和外轴套的另一个连接到连接构件。可选地，定位构件可以包括连杆，连杆与连接构件分离地设置，并在车辆的横向上延伸，连杆的一端连接到第二臂部分，而连杆的另一端连接到车身。
在此情况下，第二臂部分通过定位装置相对于车辆的横向定位。因此，例如在液压缸的伸展或收缩被禁用的情况下当左车轮和右车轮以相反的相位竖直移动时，由被扭转的扭杆部分产生的较大载荷被传递到第二臂部分。但是，上述构造防止了第二臂部分在车辆的横向上的移动，否则，由于该载荷将导致该移动发生。结果，防止了将第二臂部分和车轮支撑构件连接的连接构件在车身横向上的倾斜，并防止过多的载荷作用在该连接构件上。而且，即使第二臂部分、液压缸和连接构件未设置在共同的竖直平面内，也可以防止该连接构件在车辆横向上的倾斜。因此，可以提高在布置第二臂部分、液压缸和连接构件时的自由度。
通过在于附图结合考虑时参考以下对优选实施例的详细说明，将更好地理解并随之容易地明白本发明的各种其他目的、特征和许多所附优点，附图中图1是示出根据本发明一个实施例的车辆悬架装置的前轮侧的示意图；图2是图1所示的车辆悬架装置的主要部分的放大立体图；图3是根据实施例的第一修改方案的车辆悬架装置的前轮侧的示意图；图4是根据实施例的第二修改方案的车辆悬架装置的前轮侧的示意图；且图5是根据实施例的第三修改方案的车辆悬架装置的前轮侧的示意图。
具体实施例方式
将参考附图描述本发明的一个实施例。图1和2示意性地示出根据本发明实施例的车辆悬架装置的前轮侧。该车辆悬架装置包括左右车轮支撑构件，其每个由转向节11、A形上臂12、A形下臂13等构成；稳定杆20，左右稳定杆连杆30；和油压缸(液压缸)40。在本实施例中，由于后轮侧以与前轮侧相同的方式构造，所以将只描述前轮侧，并省略对后轮侧的描述。
左、右转向节11分别可转动地支撑左车轮FL和右车轮FR，并经由左、右上臂12和左、右下臂13连接到车身BD。在车辆横向上向外延伸的左、右上臂12在其外端处经由各自的球节14连接到各自的转向节11，并在其内端处经由各自的橡胶衬套15a和15b连接到各自的悬架构件，该悬架构件是车身BD的一部分。在车辆横向上向外延伸的左、右下臂13在其外端处经由各自的球节16连接到各自的转向节11，并在其内端处经由各自的橡胶衬套17a和17b连接到各自的悬架构件，该悬架构件是车身BD的一部分。
稳定杆20包括扭杆部分21、右臂部分22和左臂部分23。扭杆部分21在车辆横向上延伸，并在左、右端处经由橡胶衬套24a和支架24b以使扭杆部分21可以绕轴线L1转动的方式安装到作为车身BD一部分的车架的下表面。右臂部分22从扭杆部分21的右端向车辆的后方延伸，并在其后端处经由稳定杆连杆30连接到右下臂13。
左臂部分23包括第一臂部分23a和第二臂部分23b。第一臂部分23a通过螺栓21a连接到扭杆部分21的左端，并向车辆的前方延伸(见图2)。第一臂部分23a的远端23a1从扭杆部分21的轴线L1朝向车辆的前方偏移，且橡胶衬套25压配合到远端23a1中。橡胶衬套25布置在使得其中心轴线L2成为与扭杆部分21的轴线L1平行的方位上。
第二臂部分23b在车辆的前后方向上延伸，并经由橡胶衬套25和螺栓25a连接到第一臂部分23a的远端23a1，使得第二臂部分23b可以绕中心轴线L2转动。第二臂部分23b在从轴线L1和中心轴线L2朝向车辆的后方偏移的后端处经由左稳定杆连杆30连接到左下臂13。橡胶衬套26压配合到第二臂部分23b的中间部分中。橡胶衬套26与扭杆部分21的轴线L1同轴地布置在轴线L1经过第二臂部分23b的部分处。
右稳定杆连杆30在其上端处经由球节31连接到右臂部分22，并在其下端处经由球节32连接到右下臂13的前臂部分。用作连接构件的左稳定杆连杆30在其上端处经由橡胶衬套33连接到第二臂部分23b的后端，并在其下端处经由球节34连接到左下臂13的前臂部分。
橡胶衬套33具有包括内套筒、外套筒和插入在其两者之间的橡胶(弹性构件)的公知结构，并布置为使得其中心轴线L3在车辆的横向上延伸。橡胶衬套33的内套筒以其端面与第二臂部分23b的后端接触的状态连接到第二臂部分23b。橡胶衬套33的外套筒在其外周处紧固到稳定杆连杆30的上端。橡胶衬套33和螺栓33a用作定位装置，其用于在车辆横向上定位第二臂部分23b。
油压缸40插入在左臂部分23和车身BD之间。油压缸40包括外壳41、活塞42和活塞杆43。油压缸40在外壳41的顶壁处以油压缸40可以绕在车辆前后方向上延伸的轴线转动的方式经由橡胶衬套41a连接到车身BD。活塞42被液密并可滑动地组装在外壳41中，并将外壳41的内部分为上腔R1和下腔R2。油压缸40的上腔R1和下腔R2经由通道T1和T2连接到后轮侧油压缸的上腔和下腔，并连接到未图示的液压控制回路。
活塞杆43的上端紧固到活塞42的下端，并从外壳41的底壁液密地突出。活塞杆43的下端经由支架44连接到第二臂部分23b的橡胶衬套26。支架44通常采用从后方观察时为倒U形的形状，并通过螺栓26a连接到橡胶衬套26以可绕轴线L1转动。橡胶衬套26和螺栓26a用作连接部分。
在如上构造的本实施例中，在油压缸40的伸展和收缩被禁用的情况下当左车轮FL和右车轮FR以相同的相位竖直移动时，左臂部分23的第一臂部分23a和第二臂部分23b、右臂部分22、以及扭杆部分21一起绕轴线L1转动。因此，扭杆部分21未被扭转，稳定杆20的刚度保持在较低水平。
在油压缸40的伸展和收缩被禁用的情况下当左车轮FL和右车轮FR以相反的相位竖直移动时，左臂部分23的第二臂部分23b绕扭杆部分21的轴线L1在与第一臂部分23a的转动方向相反的方向上转动。因此，在此情况下，扭杆部分21被扭转，稳定杆20的刚度被改变到较高水平。注意，即使在油压缸40的伸展和收缩被禁用的情况下当仅左车轮FL和右车轮FR之一竖直移动时，如同上述情况，稳定杆20的刚度也被改变到较高水平。
同时，在油压缸40的伸展和收缩被允许的情况下当左车轮FL和右车轮FR以相同的相位竖直移动时，如同油压缸40的伸展和收缩被禁用的情况，扭杆部分21未被扭转，稳定杆20的刚度保持在较低水平。
此外，在油压缸40的伸展和收缩被允许的情况下当左车轮FL和右车轮FR以相反的相位竖直移动时，左臂部分23的第二臂部分23b与第一臂部分23a相关联地绕橡胶衬套25(第二臂部分23b在该处连接到第一臂23a)的中心轴线L2转动，同时油压缸40的活塞杆43经由橡胶衬套26、螺栓26a和支架44伸展或收缩。因此，在此情况下，扭杆部分21未被扭转，稳定杆20的刚度保持在较低水平。注意，即使在油压缸40的伸展和收缩被允许的情况下当仅左车轮FL和右车轮FR之一竖直移动时，如同上述情况，稳定杆20的刚度也保持在较低水平。
在本实施例中，橡胶衬套26和螺栓26a与扭杆部分21的轴线L1同轴地布置在第二臂部分23b的被轴线L1经过的部分处。因此，在以下两种情况下第二臂部分23b与油压缸40的活塞杆43都相关联地绕轴线L1转动在油压缸40的伸展和收缩被禁用的情况下当左车轮FL和右车轮FR以相同的相位竖直移动；以及在油压缸40的伸展和收缩被允许的情况下当左车轮FL和右车轮FR以相同的相位竖直移动。因此当左车轮FL和右车轮FR以相同的相位竖直移动时，没有任何导向在伸展和收缩方向上的输入载荷作用在油压缸40上。因此，油压缸40具有增强的耐久性。
在上述实施例中，稳定杆20的左臂部分23包括第一臂部分23a和第二臂部分23b，且橡胶衬套26设置在第二臂部分23b上。因此，油压缸40可以布置在能确保足够大空间的位置处。
在上述实施例中，第二臂部分23b通过橡胶衬套33和螺栓33a相对于车辆的横向定位。因此，例如在油压缸40的伸展和收缩被禁用的情况下当左车轮FL和右车轮FR以相反的相位竖直移动时，由扭杆部分21产生的较大载荷被传递到第二臂部分23b。但是，上述构造防止了第二臂部分23b在车辆的横向上的移动，否则，由于该载荷将导致该移动发生。
结果，防止了左稳定杆连杆30(其将第二臂部分23b和左下臂13连接)在车身横向上的倾斜，并防止过多的载荷作用在左稳定杆连杆30上。而且，即使第二臂部分23b、油压缸40和左稳定杆连杆30未设置在共同的竖直平面内，也可以防止左稳定杆连杆30在车辆横向上的倾斜。因此，可以提高在布置第二臂部分23b、油压缸40和左稳定杆连杆30时的自由度。
在上述实施例中，左臂部分23的第一臂部分23a朝向车辆的前方延伸，且第二臂部分23b连接到第一臂部分23a的远端23a1，使得第二臂部分23b可以绕橡胶衬套25的中心轴线L2转动，其中远端23a1从扭杆部分21的轴线L1朝向车辆前方偏移。但是，如图3示意性地示出，该实施例可以修改为这样的方式，即第一臂部分23a朝向车辆的后方延伸，且第二臂部分23b连接到第一臂部分23a的远端23a1，使得第二臂部分23b可以绕橡胶衬套25的中心轴线L2转动，该远端23a1从扭杆部分21的轴线L1朝向车辆的后方偏移。注意，在此情况下，油压缸40由于第二臂部分23b绕中心轴线L2的转动而产生的伸展和收缩以与上述实施例相反的方式进行。该实施例的此第一修改方案提供了与该实施例获得的效果类似的效果，例如油压缸40的提高的耐久性，以及防止左稳定杆连杆30上过多的载荷。
在上述实施例及其第一修改方案中，通过橡胶衬套33和螺栓33a的使用，将第二臂23b相对于车辆的横向定位。但是，如图4示意性所示，可以通过连杆50将第二臂23b相对于车辆的横向定位。
连杆50是与左稳定杆连杆30分离的构件，并在车辆的横向上延伸。连杆50在其外端处经由橡胶衬垫51连接到第二臂部分23b的其后端部附近，并在其内端处经由橡胶衬垫52连接到车身BD。注意，在此第二修改方案中，可以通过球节53的使用将第二臂23b连接到左稳定杆连杆30。此第二修改方案提供了与上述实施例获得的效果类似的效果，例如油压缸40的提高的耐久性，以及防止左稳定杆连杆30上过多的载荷。
在上述实施例及其修改方案中，左臂部分23的第二臂部分23b和右臂部分22分别经由左、右稳定杆连杆30连接到对应的下臂13。但是，如图5示意性地示出，左、右稳定杆连杆60可以代替左、右稳定杆连杆30设置在扭杆部分21侧上。
左、右稳定杆连杆60在其下端处经由橡胶衬套61以扭杆部分21可绕轴线L1转动的方式支撑扭杆部分21，并在其上端处经由橡胶衬套62以稳定杆连杆60可以绕中心轴线L4转动的方式连接到车身BD。稳定杆连杆60的上端基本在与油压缸40的上端相同的高度处。右臂部分22和第二臂部分23b经由橡胶衬套63连接到对应的下臂13。此第三修改方案提供了与上述实施例获得的效果类似的效果，例如油压缸40的提高的耐久性。
在上述实施例及其修改方案中，本发明应用于具有双叉形杆式悬架系统的车辆。但是，本发明不限于此，并可以应用于诸如具有支柱式悬架系统的车辆之类的各种车辆。
权利要求
1.一种用于车辆的悬架装置，包括稳定杆，包括在所述车辆的横向上延伸的扭杆部分，以及从所述扭杆部分的左端和右端在所述车辆的前后方向上延伸的左臂部分和右臂部分，所述稳定杆在所述扭杆部分处安装到所述车辆的车身，使得所述稳定杆可以绕所述扭杆部分的轴线转动，且所述臂部分的远端连接到对应的车轮支撑构件；和液压缸，其插入在所述臂部分之一与所述车身之间，所述液压缸的伸展和收缩被控制以控制所述稳定杆的刚度，其中连接到所述液压缸的所述臂部分包括第一臂部分和第二臂部分，所述第一臂部分从所述扭杆部分的一端朝向所述车辆的前方或后方延伸，并具有在所述车辆的前后方向上从所述扭杆部分的轴线偏移的远端，所述第二臂部分连接到所述第一臂部分的所述远端以可绕与所述扭杆部分的所述轴线平行的轴线转动，所述第二臂部分在所述车辆的前后方向上延伸并在所述第二臂部分的没有所述轴线穿越的部分处连接到对应的车轮支撑构件，且在所述第二臂上，在所述扭杆部分的所述轴线经过的部分处，设置用于与所述液压缸连接的连接部分。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的悬架装置，其中所述第二臂部分通过定位装置相对于所述车辆的横向定位，连接到所述第二臂部分的连接构件经由球节连接到对应的车轮支撑构件。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的悬架装置，其中所述定位构件包括衬套，所述衬套由内轴套、外轴套和插入在其间的弹性构件组成，并布置为使其中心轴线在所述车辆的横向上延伸；且所述内轴套和所述外轴套的一个连接到所述第二臂部分，且所述内轴套和所述外轴套的另一个连接到所述连接构件。
4.根据权利要求2所述的悬架装置，其中所述定位构件包括连杆，所述连杆与所述连接构件分离地设置，并在所述车辆的横向上延伸；且所述连杆的一端连接到所述第二臂部分，而所述连杆的另一端连接到所述车身。
全文摘要
本发明公开了一种用于车辆的悬架系统，包括稳定杆和用于控制稳定杆刚度的油压缸。稳定杆经由其横向延伸的扭杆部分安装到车身以可绕第一轴线转动。稳定杆的连接到油压缸的左臂部分包括第一臂部分和第二臂部分。第一臂部分从扭杆部分的左端向前延伸。在前后方向延伸的第二臂部分经由橡胶衬套连接到第一臂部分的远端以可绕第二轴线转动。第二臂部分包括橡胶衬套，该橡胶衬套设置在被第一轴线经过的部分处。油压缸经由支架连接到该橡胶衬套。
文档编号B60G17/00GK1880115SQ20061008750
公开日2006年12月20日 申请日期2006年6月13日 优先权日2005年6月14日
发明者蓑岛晴美 申请人:丰田自动车株式会社