CN103660829A

CN103660829A - 一种麦弗逊式汽车前悬架结构

Info

Publication number: CN103660829A
Application number: CN201310672923.7A
Authority: CN
Inventors: 侯建勇; 韩权武
Original assignee: Beijing Changan Automobile Engineering Technology Research Co Ltd
Current assignee: Beijing Changan Automobile Engineering Technology Research Co Ltd
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2033-12-12
Also published as: CN103660829B

Abstract

本发明涉及一种麦弗逊式汽车前悬架结构，包括螺旋弹簧、筒式减震器、下摆臂、转向节以及减震器支架，所述螺旋弹簧套装在筒式减震器上；所述转向节的下端通过下球头铰接在下摆臂的外侧端头上，该前悬架结构还包括倒置的U形支架，U形支架下端的两个脚呈跨坐式布置并铰接在下摆臂上，U形支架的上端设有向上伸出的竖支板和向车身外侧伸出的横支板，所述转向节的上端通过上球头铰接在所述横支板的末端，所述筒式减震器下端通过减震器支架固定在U形支架的竖支板上。本发明能够实现在汽车前轮转向过程中，其前支柱不会跟随转动，能够减小转向摩擦力，减少前支柱的磨损失效，延长其疲劳寿命。另外，本发明还具有主销内倾角的调节功能，实现整车操稳调校。

Description

一种麦弗逊式汽车前悬架结构

技术领域

本发明属于汽车行驶系技术，具体涉及一种麦弗逊式汽车前悬架结构。

背景技术

悬架是车架（或承载式车身）与车桥（或车轮）之间的传力连接装置，其功用是把路面作用于车轮上的垂直反力（支撑力）、纵向反力（牵引力和制动力）和侧向反力以及这些反力所造成的力矩都要传递到车架（或承载式车身）上，以保证汽车的正常行驶。悬架作为汽车主要组成部分之一，影响着汽车平顺性、操稳性、通过性等性能，是汽车设计、研究的重要领域。

汽车悬架的形式分为非独立悬架和独立悬架两种。

非独立悬架的车轮装在一根整体车轴的两端，当一边车轮跳动时，影响另一侧车轮也作相应的跳动，使整个车身振动或倾斜，汽车的平稳性和舒适性较差，但由于构造较简单，承载力大，目前仍有部分轿车的后悬架采用这种型式。

独立悬架的车轴分成两段，每只车轮用螺旋弹簧独立地安装在车架(或车身)下面，当一边车轮发生跳动时，另一边车轮不受波及，汽车的平稳性和舒适性好。现代轿车前后悬架大都采用了独立悬架，并已成为一种发展趋势。但这种悬架构造较复杂，承载力小。

独立悬架按结构形式不同，又可分为横臂式、纵臂式、多连杆式、烛式以及麦弗逊式等。

麦弗逊式独立悬架是美国汽车工程师麦弗逊设计的经典轿车悬架之一，其包括螺旋弹簧、筒式减震器、下摆臂以及转向节，主要结构简单的来说就是螺旋弹簧套装在筒式减震器上组成前支柱，转向节的下端通过球头销与下摆臂的外侧端头铰接，转向节的上端通过减震器支架与筒式减震器的下端固定连接。筒式减震器可以避免螺旋弹簧受力时向前、后、左、右偏移的现象，限制螺旋弹簧只能作上下方向的振动，并可以用筒式减震器的行程长短及松紧，来设定悬挂的软硬及性能。麦弗逊式悬架因其结构简单、维修性好、有利于整车空间布置，目前国内市场A、B级轿车前悬架大多数都采用该种悬架结构。

然而，与其他形式的悬架结构比较，传统的麦弗逊式悬架结构也存在着诸多缺点，其中包含以下两种主要缺点：

（1）传统麦弗逊式悬架结构中，由于筒式减震器的下端是通过减震器支架与转向节的上端固定连接的，二者之间没有相对运动，转向节转动，前支柱跟随转动，其转向主销轴线即是前支柱上端点与下摆臂处球头销的连线，于是，在汽车前轮转向的过程中，前支柱（包括筒式减震器、螺旋弹簧）会跟随一起转动，这样便增加了转向摩擦力、增加了螺旋弹簧受力的复杂程度，加速了前支柱的磨损失效、增加了前支柱异响模式。

（2）传统麦弗逊式悬架结构只能通过转向拉杆调节四轮定位中间的前束值，无法调整主销内倾角。

发明内容

本发明的目的在于提供一种麦弗逊式汽车前悬架结构，在汽车前轮转向过程中，其前支柱不会跟随转动，能够减小转向摩擦力，减少前支柱的磨损失效，延长其疲劳寿命。

本发明的另一目的是实现主销内倾角的可调节功能，以便整车操稳调校。

本发明所述的麦弗逊式汽车前悬架结构，包括螺旋弹簧、筒式减震器、下摆臂、转向节以及减震器支架，所述螺旋弹簧套装在筒式减震器上；所述转向节的下端通过下球头铰接在下摆臂的外侧端头上。为了实现汽车前轮转向过程中，其前支柱（包括螺旋弹簧、筒式减震器等）不会跟随一起转动，特别设计了一个连接支架，该连接支架为倒置的U形支架，U形支架的下端的两个脚呈跨坐式布置并铰接在下摆臂上，U形支架的上端设有向上伸出的竖支板和向车身外侧伸出的横支板，所述竖支板通过减震器支架与筒式减震器下端固定连接，并且所述转向节的上端通过上球头连接在所述横支板的末端。

进一步，在所述U形支架的两个脚上开有相对的销孔，在所述下摆臂的中部与外侧端头之间的臂体上开有对应配合的通孔，一连接销穿过U形支架两个脚上的销孔以及下摆臂上的通孔将U形支架铰接在下摆臂上。

进一步，所述减震器支架具有横截面呈C形的筒状套装部，减震器的下端套在减震器支架的筒状套装部内；减震器支架的筒状套装部的两条竖边延伸出两块平板，所述U形支架上端的竖支板夹装在两块平板之间，在两块平板与竖支板上均开有对应的螺栓孔，通过螺栓将两平板与竖支板固定在一起，并将减震器下端与减震器支架锁紧。

这样的设计使得传统的由前支柱上端点与下摆臂处球头的连线形成的转向主销轴线改变为由转向节上端的上球头与下端的下球头的中心连线作为转向主销轴线，因此，在汽车前轮转向过程中，其转向节绕着上球头与下球头的中心连线转动，却不会带动前支柱（筒式减震器以及螺旋弹簧等）一起转动，减小了转向摩擦力、降低了螺旋弹簧受力的复杂程度，减少了前支柱的磨损失效以及异响模式。

进一步，为了实现主销内倾角的可调节，所述U形支架的横支板末端处用于连接上球头的孔内装配的螺母采用偏心螺母，所述上球头通过其球头销与偏心螺母的配合而连接在所述横支板上。通过调整偏心螺母的偏心孔位置，可以实现上球头与U形支架之间的相对位置调节，进而实现转向节与U形支架之间的相对位置调节，从而间接实现调整主销内倾角的作用。

本发明所述的连接支架也可以设计为倒置的Y形支架。

本发明具有以下优点：

（1）通过特殊设计的U形支架，以球头将U形支架的横支板与转向节上端铰接在一起，将传统前悬架中转向节上端与筒式减震器下端之间的固定连接方式改为活动连接，转向节与U形支架之间能够做相对转动，同时，由转向节上端的上球头与下端的下球头的中心连线作为转向主销轴线，在汽车前轮转向过程中，其转向节绕着上球头与下球头的中心连线转动，却不会带动前支柱（筒式减震器以及螺旋弹簧等）一起转动，减小了转向摩擦力，减少了前支柱的磨损失效以及异响模式，延长了前支柱的疲劳寿命；并且降低了螺旋弹簧受力的复杂程度，减轻转向操作力。

（2）U形支架的横支板与上球头之间通过偏心螺母连接，通过调整偏心螺母的偏心孔位置，能够实现上球头与U形支架之间的相对位置调节，进而实现转向节与U形支架之间的相对位置调节，从而间接实现了调整主销内倾角的作用，有利于四轮定位参数的调整，进而有利于实现整车操稳调校。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为U形支架与下摆臂的安装示意图；

图3为U形支架的示意图；

图4为下摆臂的示意图；

图5为偏心螺母的示意图；

图6为本发明与车架的安装示意图；

图中：1-螺旋弹簧，2-筒式减震器，3-下摆臂，4-转向节，5-减震器支架，6-下球头，7-U形支架，8-上球头，9-偏心螺母，10-连接销，11-副车架，71-竖支板，72-横支板，73-销孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1，所述的麦弗逊式汽车前悬架结构，包括螺旋弹簧1、筒式减震器2、下摆臂3、转向节4以及减震器支架5，所述螺旋弹簧1套装在筒式减震器2上；所述转向节4的下端通过下球头6铰接在下摆臂3的外侧端头上，下摆臂3的内侧与汽车副车架11紧固连接，进而使整个前悬架安装到副车架上。

为了实现汽车前轮转向过程中，其前支柱（包括螺旋弹簧1、筒式减震器2等）不会跟随一起转动，特别设计了一个连接支架，该连接支架为倒置的U形支架，U形支架7的两个脚呈跨坐式布置并铰接在下摆臂3上，所述U形支架7下端的两个脚上开有相对的销孔73，在所述下摆臂3的中部与外侧端头之间的臂体上开有对应配合的通孔，一连接销10穿过U形支架两个脚上的销孔73以及下摆臂上的通孔将U形支架7铰接在下摆臂3上。

在U形支架7的上端设有向上伸出的竖支板71和向车身外侧伸出的横支板72，所述转向节4的上端通过上球头8铰接在所述横支板72的末端，所述筒式减震器2下端通过减震器支架5固定在U形支架的竖支板上。所述减震器支架5具有横截面呈C形的筒状套装部，筒式减震器2的下端套在减震器支架5的筒状套装部内；减震器支架5的筒状套装部的两条竖边延伸出两块平板，所述U形支架7上端的竖支板71夹装在两块平板之间，在两块平板与竖支板上均开有对应的螺栓孔，通过螺栓将两平板与竖支板固定在一起，并将筒式减震器下端与减震器支架锁紧。

本发明通过特殊设计的U形支架，以球头将U形支架的横支板与转向节上端铰接在一起，将传统前悬架中转向节上端与筒式减震器下端之间的固定连接方式改为活动连接，转向节与U形支架之间能够做相对转动，同时，传统的由前支柱上端点与下摆臂处球头销的连线形成的转向主销轴线改变为由转向节上端的上球头与下端的下球头的中心连线作为转向主销轴线，因此，在汽车前轮转向过程中，其转向节绕着上球头与下球头的中心连线转动，却不会带动前支柱（筒式减震器以及螺旋弹簧等）一起转动，减小了转向摩擦力、降低了螺旋弹簧受力的复杂程度，减少了前支柱的磨损失效以及异响模式。

为了实现主销内倾角的可调节，所述U形支架7的横支板72末端处用于连接上球头8的孔内装配的螺母采用偏心螺母9，所述上球头8通过其球头销与偏心螺母9的配合而连接在所述横支板72上。通过调整偏心螺母的偏心孔位置，可以实现上球头与U形支架之间的相对位置调节，进而实现转向节与U形支架之间的相对位置调节，从而间接实现调整主销内倾角的作用。

本发明所述连接支架还可以设计为倒置的Y形支架。

Claims

1.一种麦弗逊式汽车前悬架结构，包括螺旋弹簧（1）、筒式减震器（2）、下摆臂（3）、转向节（4）以及减震器支架（5），所述螺旋弹簧套装在筒式减震器上；所述转向节的下端通过下球头（6）铰接在下摆臂的外侧端头上，其特征在于：该前悬架结构还包括一连接支架，连接支架下端铰接在下摆臂上，上端通过减震器支架（5）与筒式减震器下端固定连接，并且所述转向节的上端通过上球头（8）与所述连接支架铰接。

2.根据权利要求1所述的一种麦弗逊式汽车前悬架结构，其特征在于：所述连接支架为倒置的U形支架或倒置的Y形支架。

3.根据权利要求2所述的一种麦弗逊式汽车前悬架结构，其特征在于：所述连接支架为倒置的U形支架，所述 U形支架的下端的两个脚呈跨坐式布置并铰接在下摆臂上，在U形支架的上端设有向上伸出的竖支板（71）和向车身外侧伸出的横支板（72），所述转向节的上端通过上球头（8）连接在所述横支板的末端，所述筒式减震器下端通过减震器支架（5）固定在U形支架的竖支板上。

4.根据权利要求3所述的一种麦弗逊式汽车前悬架结构，其特征在于：所述U形支架的横支板（72）末端处用于连接上球头的孔内装配的螺母为偏心螺母（9），所述上球头（8）通过其球头销与偏心螺母的配合而连接在所述横支板上。

5.根据权利要求3或4所述一种麦弗逊式汽车前悬架结构，其特征在于：在所述U形支架的两个脚上开有相对的销孔（73），在所述下摆臂的中部与外侧端头之间的臂体上开有对应配合的通孔，一连接销（10）穿过U形支架两个脚上的销孔以及下摆臂上的通孔将U形支架铰接在下摆臂上。

6.根据权利要求3或4所述一种麦弗逊式汽车前悬架结构，其特征在于：所述减震器支架（5）具有横截面呈C形的筒状套装部，减震器的下端套在减震器支架的筒状套装部内；减震器支架的筒状套装部的两条竖边延伸出两块平板，所述U形支架上端的竖支板夹装在两块平板之间，在两块平板与竖支板上均开有对应的螺栓孔，通过螺栓将两平板与竖支板固定在一起，并将减震器下端与减震器支架锁紧。