专利名称：一种汽车及其悬架装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车工程技术领域，特别是涉及一种用于汽车的悬架装置。此外， 本实用新型还涉及一种包括上述悬架装置的汽车。
背景技术：
悬架装置是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间的一切传力连接装置的 总称，是汽车重要组成部件之一。悬架装置按结构分为独立悬架和非独立悬架，其中非独立 悬架广泛应用于货车的前、后悬架及轿车的后悬架。请参考图1，图1为现有技术中一种典型的多连杆式非独立悬架结构示意图。多连杆式非独立悬架主要用于轿车的后悬架，与后车轴左右一体化的情况下使 用，主要由连杆机构、螺旋弹簧和减震器组成。连杆机构起传递纵向力(汽车驱动力)的作 用，左右两侧各有一对连杆，其中第一连杆1和第二连杆2称为下纵拉杆；第三连杆3和第 四连杆4称为上纵拉杆；下纵拉杆和上纵拉杆组合起来控制车轮的位置变化。通过对连杆连接运动点的约束角度设计，使得多连杆非独立悬架在压缩时能主动 调整车轮定位，由于这个设计自由度非常大，使其能完全针对车型做调校和匹配。其中，多连杆式悬架中的第一螺旋弹簧5和第二螺旋弹簧6左右对称的安装在下 纵拉杆上，通过第一螺旋弹簧5和第二螺旋弹簧6伸缩吸收车轮的动能，缓和行驶中地面对 车身的冲击，提高了乘坐的舒适性，弹簧越软舒适性越好；同时螺旋弹簧另一功能就是保持 轮胎完全与地面接触，使汽车在行驶中保持稳定的姿势，改善操纵稳定性，弹簧越硬操纵稳 定性越好。由上述可知，乘坐舒适性与操控稳定性是相互对立的两方面，汽车运动时，通过悬 架调校来实现舒适性与稳定性的合理匹配。在舒适性与操纵稳定性的调校和匹配方面，多 连杆式悬架是众多悬架种类中性能较好的一种结构形式，它可以满足对不同能性能要求的 使用，因此可以满足多种车型的使用要求。但是随着科技的发展，人们对汽车的舒适性提出了更高的要求，相应也需要与之 相匹配的更高的操纵稳定性。可是现有车型的多连杆式悬架由于螺旋弹簧的布置受空间因 素的影响，在垂向占用很大的空间，使得汽车车身高度高，汽车转弯操纵稳定性能较差，不 能满足高舒适性的要求，从而限制了多连杆式悬架的应用范围。因此，如何改进悬架结构，增加汽车转弯操纵稳定性，满足多连杆式悬架作高效能 调校和匹配，使多连杆式悬架能更广泛地应用于需要舒适性和操纵稳定性均衡的车型是本 领域技术人员目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于汽车的悬架装置，它显著增加汽车横向稳定 性，从而满足高性能调校和匹配，扩大了该悬架装置的应用范围。本实用新型的另一目的是 提供一种包括上述悬架装置的汽车。[0011]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种悬架装置，用于汽车，包括弹性元件和 下纵拉杆，所述下纵拉杆平行于所述汽车的纵向中心平面设置，所述弹性元件安装于所述 下纵拉杆上，所述弹性元件的伸缩方向平行于所述汽车的上下方向。优选地，所述弹性元件下端部位于所述下纵拉杆的内部。优选地，所述下纵拉杆具有实体结构，所述下纵拉杆上顶部设置有凹槽，所述凹槽 的底部设置有基座，所述弹性元件的下端部坐落于所述基座上。优选地，所述下纵拉杆为具有中空结构的壳体，所述壳体的顶板开设有通孔，所述 壳体的底板上设置有基座，所述弹性元件的下端部穿过所述通孔，坐落于所述基座上。优选地，所述弹性元件为螺旋弹簧。优选地，所述弹性元件为线性刚度的圆柱形螺旋弹簧。优选地，所述基座为螺旋状凸台。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种汽车，包括底盘和安装于所述底盘 的悬架装置，所述悬架装置为以上任一项所述的悬架装置。本实用新型提供的用于汽车的悬架装置，包括弹性元件和下纵拉杆，所述下纵拉 杆平行于所述汽车的纵向中心平面设置，所述弹性元件安装于所述下纵拉杆上，所述弹性 元件的伸缩方向平行于所述汽车的上下方向。与现有技术相比，本实用新型提供的悬架装 置，将弹性元件的安装位置由车轴转移到下纵拉杆上，降低了弹性元件的安装位置，增加了 弹性元件的高度空间，从而显著降低车身高度；同时将弹性元件安装在下纵拉杆上还增加 了弹性元件沿车轴方向的距离，显著增加了汽车横向稳定性，从而满足高性能调校和匹配， 扩大了悬架装置的应用范围。
图1为现有技术中一种典型的多连杆式非独立悬架结构示意图；图2为本实用新型所提供悬架装置一种具体实施方式
的结构示意图；图3为现有技术悬架装置中弹性元件的安装位置与本实用新型所提供悬架装置 中弹性元件的安装位置的示意图；图4为本实用新型所提供悬架装置另一种具体实施方式
的剖视示意图。
具体实施方式
本实用新型的目的是提供一种用于汽车的悬架装置，它显著增加了汽车的横向稳 定性，从而满足高性能调校和匹配，扩大了该悬架装置的应用范围。本实用新型的另一目的 是提供一种包括上述悬架装置的汽车。为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 方式对本实用新型作进一步的详细说明。请参考图2，图2为本实用新型所提供悬架装置一种具体实施方式
的结构示意图。在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的悬架装置具有弹性元件13及下纵 拉杆11，弹性元件13的一端连接于下纵拉杆11上，并且弹性元件13伸缩的方向大致沿车 身高度方向，另一端可以连接在车架上。具体的，上述下纵拉杆11 一端可以通过铰接支座铰接于车轴15上，另一端连接在车架上，悬架装置中可以设置若干(例如两个)下纵拉杆11，分别设置于车轴15两侧，左右 对称分布。一般地，下纵拉杆11在悬架装置中起传递纵向力(汽车驱动力)及其力矩的作 用，弹性元件13传递垂向力。综上所述，本实用新型所提供的悬架装置中的下纵拉杆11还 起到支撑弹性元件13的作用，因此还要承受来自弹性元件13的垂向力，因此下纵拉杆11 一定要具有足够的刚度和强度以满足工作的需要，保证使用的安全可靠性。下纵拉杆11在悬架装置中的装配位置一般低于车轴15，本实施例中将弹性元件 13的安装位置由车轴15转移到下纵拉杆11上，降低了弹性元件13的安装位置，增加了弹 性元件13的高度空间，从而显著降低车身高度，增加了汽车的横向稳定性。除此之外，弹性元件13横向距离也是影响汽车横向稳定性的一个因素，弹性元件 13间的横向间距越大，汽车横向稳定性越高。请参考图3，图3为现有技术悬架装置中弹性元件的安装位置与本实用新型所提 供悬架装置中弹性元件的安装位置的示意图。现有技术中将弹性元件13布置在车轴15上，两弹性元件13在车轴15上的安装 位置分别为A和A’ (如图3所示)，弹性元件13间的横向距离为W0，本实用新型所提供的 悬架装置中弹性元件13的安装位置分别为B和B’(如图3所示)，弹性元件13间的横向 距离为W1，很显然，Wl远大于W0，相应增加了汽车的横向稳定性。进一步地，可以将上述弹性元件13下端部位连接于上述下纵拉杆11的内部，从而 可以进一步地降低了弹性元件13的安装位置，增加了汽车横向稳定性。具体的，下纵拉杆11可以设计为具有一定形状的实体，在其靠近车轴15端的上表 面上可以设置一横截面为圆形的凹槽，其横截面也可以是方形或其他形状，凹槽可以用作 盛放弹性元件13所使用的润滑脂的容器。凹槽底部可以设置与弹性元件13底端相配合的 基座，也可以不设置基座，将弹性元件13直接安装到凹槽内，不过设置基座更有利于弹性 元件13安装定位及增加弹性元件13工作时的稳定性。由上述弹性元件13与下纵拉杆11的连接方式可知，本实用新型所提供的悬臂装 置充分利用了下纵拉杆11的厚度，从而可以使弹性元件13在悬架装置中的安装高度显著 降低，从而节省了悬架装置在车体中竖直方向所占的空间高度，进而降低了车身高度，增加 了汽车横向稳定性。进一步地，还可以在基座上设置橡胶支撑，弹性元件13通过橡胶支撑安装在下纵 拉杆11的凹槽内，不仅可以减少汽车运动时弹性元件13与下纵拉杆11间的磨损，而且可 以增加了力传递的可靠性。需要指出的是，上述弹性元件13与下纵拉杆11的连接，并不能被狭隘地理解为弹 性元件13的一端必须直接连接于下纵拉杆11上；弹性元件13可以直接与下纵拉杆11连 接，也可以通过设置在下纵拉杆11上的支座以及相邻的结构实现两者的连接。无论如何， 保证弹性元件13与下纵拉杆11的连接在工作中安全可靠。上述悬架装置中的弹性元件13可以是螺旋弹簧，该螺旋弹簧下端部设置于下纵 拉杆11的凹槽内，并利用凸台形螺旋弹簧基座实现定位，螺旋弹簧上端可以安装到橡胶弹 簧座中，通过上弹簧座与车架连接。螺旋弹簧的伸缩导致的车轮横向偏移量很小，不易造成非直线行驶，而且螺旋弹簧具有不需润滑、防污性强、占用纵向空间小、弹簧本身质量小的特点，使用中不需要对其 进行保养维护，且汽车操纵稳定性也相对比较高。弹性元件13也可以是其他起缓冲作用的 弹性元件，例如空气弹簧。对上述悬架装置进行进一步改进，弹性元件13也可以为线性刚度的圆柱形螺旋 弹簧，例如锥形、鼓形、变节距等其它变刚度螺旋弹簧。具体的说，弹性元件13在汽车中有两个主要的功用一是作为悬架系统或底盘与 地面的缓冲，也就是维持舒适性；二是使车辆在行经不平路面时保持轮胎的接地性。要达成 这两个相冲突的目标需要有不同的弹力系数。保持轮胎的接地性对行驶稳定性有决定性的 影响，需要硬的弹簧设定，来保持接地性。但是在越颠簸的路面就需要越软的弹簧设定。要 同时达成这两个目的，使用具有复合弹力系数的(非线性弹簧)弹簧，也就是一般所谓的渐 进式弹簧，是唯一可行的方法。锥形螺旋弹簧就是渐变弹簧的一种，利用弹簧上下圈径的变化实现改变弹力系 数，随着弹簧的压缩弹力系数相应增加。行经颠簸路面时，弹力系数就会增加维持车身稳 定，而最初的弹力系数较软则用来提高行经颠簸路面时轮胎接地性，渐渐变硬的弹簧可避 免悬架装置或弹簧出现坐底的情况。除此之外，可变刚度螺旋弹簧的容许使用高度比刚度不变螺旋弹簧的使用高度 低，可以进一步降低了车身重心，降低车身重心相应增加了汽车操纵稳定性，并且在行经颠 簸路面时维持最低而且最短悬架行程，避免出现坐底情况。进一步地，上述悬架装置可以是五连杆悬架装置，其还可以包括上纵拉杆12和横 拉杆14，其上纵拉杆12位于下纵拉杆11上方，上纵拉杆12 —端可以通过支架与车轴15连 接，与下纵拉杆11 一起传递纵向力；横拉杆14安装方向与车轴15大致同向，在汽车运动中 传递横向力。请参考图4，图4为本实用新型所提供悬架装置另一种具体实施方式
的剖视示意 图。在另一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的悬架装置中的下纵拉杆11可以 设计成中空结构的壳体(如图4中所示)。壳体的顶板111靠近车轴端可以开设圆形通孔， 壳体的底板112上可以设置凸台基座113，弹性元件13的下端部穿过顶板111上的圆形通 孔，坐落于下纵拉杆11底板的基座113上，下纵拉杆11开孔位置附近的零件的横截面宽度 大于其他部分的宽度。将下纵拉杆11设计成壳体结构，使其具有更好的空间传力性能，能以较小的构件 厚度形成承载能力高、刚度大的承重结构，能兼承重结构和围护结构的双重作用，而且可以 节约结构材料，减轻悬架装置的重量，有利于提高汽车操纵稳定性和使用经济性。除了上述悬架装置，本实用新型还所提供一种包括上述任一种具体实施方式
所述 的悬架装置的汽车，同时，该汽车还包括底盘，上述汽车的其他结构请参阅现有技术，本文 不再赘述。以上对本实用新型所提供的汽车及其悬架装置进行了详细介绍。本文中应用了具 体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解 本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种悬架装置，用于汽车，包括弹性元件(1 和下纵拉杆(11)，所述下纵拉杆(11) 平行于所述汽车的纵向中心平面设置，其特征在于，所述弹性元件(13)安装于所述下纵拉 杆(11)上，所述弹性元件(1 的伸缩方向平行于所述汽车的上下方向。
2.如权利要求1所述的悬架装置，其特征在于所述弹性元件(13)下端部位于所述下纵 拉杆(11)的内部。
3.如权利要求2所述的悬架装置，其特征在于所述下纵拉杆(11)具有实体结构，所述 下纵拉杆(11)上顶部设置有凹槽，所述凹槽的底部设置有基座，所述弹性元件(1 的下端 部坐落于所述基座上。
4.如权利要求2所述的悬架装置，其特征在于所述下纵拉杆(11)为具有中空结构的壳 体，所述壳体的顶板(111)开设有通孔，所述壳体的底板(11 上设置有基座(113)，所述弹 性元件(1 的下端部穿过所述通孔，坐落于所述基座(11 上。
5.如权利要求1至4任一项所述的悬架装置，其特征在于所述弹性元件(13)为螺旋弹
6.如权利要求5所述的悬架装置，其特征在于所述弹性元件(13)为线性刚度的圆柱形螺旋弹簧。
7.如权利要求3或4所述的悬架装置，其特征在于所述基座(113)为螺旋状凸台。
8.一种汽车，包括车架和安装于所述车架的悬架装置，其特征在于所述悬架装置为权 利要求1至7任一项所述的悬架装置。
专利摘要本实用新型公开了一种悬臂装置，用于汽车，包括弹性元件(13)和下纵拉杆(11)，所述下纵拉杆(11)平行于所述汽车的纵向中心平面设置，所述弹性元件(13)安装于所述下纵拉杆(11)上，所述弹性元件(13)的伸缩方向平行于所述汽车的上下方向。该悬架装置中的弹性元件(13)布置在下纵拉杆(11)上，增加了弹性元件(13)在所述汽车上下方向的安装高度，降低了车身高度，同时也增加了两个弹性元件(13)在所述汽车左右方向的距离，增加了汽车转弯的操纵稳定性，可以满足高性能调教和匹配，从而扩大了悬架的使用范围。此外，本实用新型还包括一种汽车，包括上述悬架装置。
文档编号B60G3/20GK201863666SQ20102058542
公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者刘爱民, 缪雪中 申请人:浙江吉奥汽车有限公司