本技术涉及汽车零部件领域,尤其涉及变刚度扭杆弹簧悬架。
背景技术:
1、汽车扭杆弹簧悬架的主要部件是一种由合金弹簧钢加工而成的具有扭转弹性的杆件,称为扭杆弹簧。扭杆弹簧的一端固定在车架上,另一端与车轮摆臂连接,当车轮跳动时产生的垂向振动通过摆臂传递给扭杆弹簧,使扭杆弹簧发生沿轴线扭转的弹性变形,以起到缓冲作用,保证车轮与车架的弹性联系,提高车辆的操控稳定性和乘坐舒适性。
2、cn 211117307 u公开了一种变刚度汽车扭杆弹簧,包括第一扭杆和第二扭杆,所述第一扭杆和第二扭杆的右侧均焊接有连接杆,所述连接杆的外壁前后两端均焊接有圆杆,所述圆杆的外壁过盈配合有轴承的内环,所述轴承的外环通过轴承座固定连接有支撑座,所述支撑座的内侧之间焊接有第三扭杆,缓冲机构,所述缓冲机构设置于所述连接杆的顶端右侧。
3、目前现有的扭杆弹簧悬架的优点是结构简单,占用空间小,尤其适用于小型汽车,缺点是扭转刚度由扭杆弹簧的物理结构决定,不能随着扭转角度的变化而变化,乘坐舒适性与操纵稳定性的矛盾无法协调,降低了扭杆弹簧使用的便利性和实用性。
技术实现思路
1、在车辆使用过程中,车轮颠簸程度或者车辆侧倾程度因路面不平及车辆转弯时离心力作用等因素随时变化,理想的扭转弹簧悬架力学特性是当悬架位移行程较小(扭转弹簧扭转角度较小)时扭转刚度较小,以提高乘坐舒适性,当悬架位移行程较大(扭转角度较大)时扭转刚度较大,以减小车身侧倾程度,提高车辆操纵稳定性。并且,不同的车身高度(底盘离地间隙)直接影响车辆的通过性和操作稳定性。但现有的扭杆弹簧悬架刚度由扭杆弹簧的物理结构决定,不能随着扭转角度的变化而变化,车身高度也不易调整。为解决上述技术问题,本申请提出变刚度扭杆弹簧悬架,包括,
2、摆臂、扭杆弹簧、固定支撑座、扭转支撑座、扭转衬套和车架,所述摆臂的一端与所述扭杆弹簧的一端呈“l”型固定连接,所述摆臂的另一端安装沿z向自由跳动的车轮,所述扭杆弹簧的另一端与所述固定支撑座可拆卸连接,所述固定支撑座与所述车架固定连接;所述扭转支撑座转动设置在所述扭杆弹簧上靠近所述摆臂一端,对所述扭杆弹簧导向和支撑作用,所述扭转支撑座与所述车架固定连接,所述扭转衬套设置在所述扭转支撑座和所述扭杆弹簧之间,减少所述扭杆弹簧与所述扭转支撑座直接的摩擦;
3、所述变刚度扭杆弹簧悬架还包括第一扭转限位支撑座和第一扭转限位凸块,所述第一扭转限位凸块固定设置在所述扭杆弹簧上靠近所述固定支撑座的一侧,所述第一扭转限位支撑座上设置有与所述第一扭转限位凸块相配合的槽,能够限定所述第一扭转限位凸块绕轴线转动±α1角度,所述第一扭转限位支撑座与所述车架固定连接;
4、所述变刚度扭杆弹簧悬架还包括第二扭转限位支撑座和第二扭转限位凸块,所述第二扭转限位凸块固定设置在所述扭杆弹簧上靠近所述扭转支撑座的一侧,所述第二扭转限位支撑座上设置有与所述第二扭转限位凸块相配合的槽,能够限定所述第二扭转限位凸块绕轴线转动±α2角度,所述第二扭转限位支撑座与所述车架固定连接,所述角度值α1小于所述角度值α2。
5、优选地,所述固定支撑座与所述摆臂的长度为s1,所述第一扭转限位支撑座与所述摆臂的长度为s2,所述第二扭转限位支撑座与所述摆臂的长度为s3,且满足s2=2/3s1,s3=1/3s1。
6、优选地,所述第一扭转限位凸块沿周向均布设置多个扇形凸台,所述第一扭转限位支撑座沿内孔周向均布设置同样数量的扇形凹槽,所述扇形凸台的夹角β1小于所述扇形凹槽的夹角θ1,并满足θ1-β1=2α1。
7、优选地,所述第二扭转限位凸块沿周向均布设置多个扇形凸台,所述第二扭转限位支撑座沿内孔周向均布设置同样数量的扇形凹槽,所述扇形凸台的夹角β2小于所述扇形凹槽的夹角θ2,并满足θ2-β2=2α2。
8、优选地,所述第一扭转限位凸块设置的扇形凸台为4个,所述第二扭转限位凸块设置的扇形凸台为4个。
9、优选地,所述角度α1为10°,所述角度α2为15°。
10、优选地,所述扭杆弹簧和所述固定支撑座通过花键固定连接,所述扭杆弹簧的端部通过垫片和锁紧螺母轴向固定。
11、本实用新型还提供了一种车辆,所述车辆包括上述的变刚度扭杆弹簧悬架。
12、本实用新型的有益效果是:
13、本实用新型提供的变刚度扭杆弹簧悬架通过所述摆臂的一端与所述扭杆弹簧的一端呈“l”型固定连接,所述扭杆弹簧的另一端与所述固定支撑座通过花键可拆卸连接,通过调整花键的配合齿位置可实现调整车身高度,并且当悬架位移行程较小时全部扭杆长度参与扭转变形,悬架等效刚度较小;同时,本实用新型提供的变刚度扭杆弹簧悬架通过设置所述第一扭转限位支撑座与所述第一扭转限位凸块,实现当悬架位移行程中等时2/3扭杆长度参与扭转变形,悬架等效刚度中等;另一方面,本实用新型提供的变刚度扭杆弹簧悬架通过设置所述第二扭转限位支撑座与所述第二扭转限位凸块,实现车轮大行程跳动时1/3扭杆长度参与扭转变形,悬架等效刚度最大。采用所述变刚度扭杆弹簧悬架通过改变不同扭转角度时扭杆弹簧的有效长度,从而实现悬架刚度三级调节,有效协调了乘坐舒适性与操纵稳定性的矛盾。
1.变刚度扭杆弹簧悬架,其特征在于,所述变刚度扭杆弹簧悬架包括摆臂(1)、扭杆弹簧(8)、固定支撑座(9)、扭转支撑座(2)、扭转衬套(3)和车架(13),所述摆臂(1)的一端与所述扭杆弹簧(8)的一端呈“l”型固定连接,所述摆臂(1)的另一端安装沿z向自由跳动的车轮,所述扭杆弹簧(8)的另一端与所述固定支撑座(9)可拆卸连接,所述固定支撑座(9)与所述车架(13)固定连接;所述扭转支撑座(2)转动设置在所述扭杆弹簧(8)上靠近所述摆臂(1)一端,所述扭转支撑座(2)与所述车架(13)固定连接,所述扭转衬套(3)设置在所述扭转支撑座(2)和所述扭杆弹簧(8)之间;
2.根据权利要求1所述的变刚度扭杆弹簧悬架,其特征在于,所述固定支撑座(9)与所述摆臂(1)的长度为s1,所述第一扭转限位支撑座(6)与所述摆臂(1)的长度为s2,所述第二扭转限位支撑座(4)与所述摆臂(1)的长度为s3,且满足s2=2/3s1,s3=1/3s1。
3.根据权利要求1所述的变刚度扭杆弹簧悬架,其特征在于,所述第一扭转限位凸块(7)沿周向均布设置多个扇形凸台,所述第一扭转限位支撑座(6)沿内孔周向均布设置同样数量的扇形凹槽,所述扇形凸台的夹角β1小于所述扇形凹槽的夹角θ1,并满足θ1-β1=2α1。
4.根据权利要求1所述的变刚度扭杆弹簧悬架,其特征在于,所述第二扭转限位凸块(5)沿周向均布设置多个扇形凸台,所述第二扭转限位支撑座(4)沿内孔周向均布设置同样数量的扇形凹槽,所述扇形凸台的夹角β2小于所述扇形凹槽的夹角θ2,并满足θ2-β2=2α2。
5.根据权利要求1所述的变刚度扭杆弹簧悬架,其特征在于,所述第一扭转限位凸块(7)设置的扇形凸台为4个,所述第二扭转限位凸块(5)设置的扇形凸台为4个。
6.根据权利要求1所述的变刚度扭杆弹簧悬架,其特征在于,所述角度α1为10°,所述角度α2为15°。
7.根据权利要求1所述的变刚度扭杆弹簧悬架,其特征在于,所述扭杆弹簧(8)和所述固定支撑座(9)通过花键(12)固定连接,所述扭杆弹簧(8)的端部通过垫片(10)和锁紧螺母(11)轴向固定。
8.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求1-7中任意一项所述的变刚度扭杆弹簧悬架。