CN106347053A - 扭力梁车桥及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种扭力梁车桥及汽车，包括扭力梁，其中，所述扭力梁的径向断面为第一变尺寸断面，所述第一变尺寸断面的中部窄于两端；且所述扭力梁的轴向断面为第二变尺寸断面，所述第二变尺寸断面的中部窄于两端。本发明提供的扭力梁车桥及汽车在不影响悬架整体性能和车轮定位的前提下，改变了扭力梁的结构，通过减小中部的截面系数，提高了扭力梁的形变，使扭力梁具有下摆臂的特性，使本发明更具有独立悬架的特性；改变了扭力梁的截面形状，提高了扭力梁车桥的扭转刚度，从而提高了车辆抗侧能力；不使用横杆和稳定杆，简化了结构，降低了成本。

Description

扭力梁车桥及汽车

技术领域

本发明涉及汽车的车桥结构，尤其涉及一种扭力梁车桥及汽车。

背景技术

扭力梁桥式悬架包括扭力梁车桥、减振器和螺旋弹簧，前端通过纵臂上的衬套将枢轴与车身连接在一起，后侧左右各装一个车轮，有的扭力梁桥式悬架还带有横梁，用于承受车辆的侧向力。

扭力梁车桥一般由扭力梁和其两端纵臂焊接而成，有的扭力梁车桥由于其自身抗侧倾能力不足，还带有稳定杆。

当一边车轮上下跳动时，会使扭力梁绕枢轴跳动，从而带动另一侧车轮也相应地跳动，减小整个车身的倾斜或摇晃。由于其自身具有一定的扭转刚度，可以起到与横向稳定杆相同的作用，可增加车辆的侧倾刚度，提高车辆的侧倾稳定性，因此，扭力梁车桥不仅起到承载作用，而且起到抗侧倾的作用，同时对车轮定位影响很大。

但是，现有技术中的扭力梁车桥，由于设置了横杆和稳定杆，因此结构复杂，车辆外倾角大，导致汽车的操纵性能差。

发明内容

本发明的目的是提供一种扭力梁车桥及汽车，以解决现有技术中的问题，提高车辆的操纵性能。

本发明提供了一种扭力梁车桥，包括扭力梁，其中，所述扭力梁的径向断面为第一变尺寸断面，所述第一变尺寸断面的中部窄于两端；且所述扭力梁的轴向断面为第二变尺寸断面，所述第二变尺寸断面的中部窄于两端。

如上所述的扭力梁车桥，其中，优选的是，所述第一变尺寸断面为工字形断面。

如上所述的扭力梁车桥，其中，优选的是，沿所述扭力梁的中间部位向两端部位延伸时，所述扭力梁的径向断面的面积逐渐增大。

如上所述的扭力梁车桥，其中，优选的是，还包括左纵臂和右纵臂，所述左纵臂和所述右纵臂分别固定在所述扭力梁的两端。

如上所述的扭力梁车桥，其中，优选的是，还包括套筒，所述套筒分别固定在所述左纵臂和所述右纵臂上。

如上所述的扭力梁车桥，其中，优选的是，还包括左螺旋弹簧托座和右螺旋弹簧托座，所述左螺旋弹簧托座固定在所述左纵臂上，所述右螺旋弹簧托座固定在所述右纵臂上。

如上所述的扭力梁车桥，其中，优选的是，还包括车轮支架，所述车轮支架分别固定在所述左纵臂和所述右纵臂上。

如上所述的扭力梁车桥，其中，优选的是，还包括减振器支架，所述减振器支架分别固定在所述左纵臂和所述右纵臂上。

本发明还提供了一种汽车，其中，包括本发明提供的扭力梁车桥。

本发明提供的扭力梁车桥及汽车在不影响悬架整体性能和车轮定位的前提下，改变了扭力梁的结构，通过减小中部的截面系数，提高了扭力梁的形变，使扭力梁具有下摆臂的特性，使本发明更具有独立悬架的特性；改变了扭力梁的截面形状，提高了扭力梁车桥的扭转刚度，从而提高了车辆抗侧能力；不使用横杆和稳定杆，简化了结构，降低了成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的扭力梁车桥的结构立体图；

图2为本发明实施例提供的扭力梁车桥的结构主视图；

图3为图2中的A-A向剖视图；

图4为图2中的B-B向剖视图；

图5为图2中的C-C向剖视图；

图6为扭力梁车桥工作原理图一；

图7为扭力梁车桥工作原理图二；

图8为扭力梁车桥工作原理图三。

附图标记说明

1-扭力梁 11-小圆弧 12-大圆弧 13-倒圆角 14-直线段 2-左纵臂 3-右纵臂 4-套筒 5-左螺旋弹簧托座 6-右螺旋弹簧托座 7-车轮支架 8-减振器支架 9-纵臂 D1-断面一 D2-断面二 D3-断面三

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

图2为本发明实施例提供的扭力梁车桥的结构主视图，图3为图2中的A-A向剖视图，图4为图2中的B-B向剖视图，图5为图2中的C-C向剖视图。

本发明实施例提供了一种扭力梁车桥，包括扭力梁1，其中，所述扭力梁1的径向断面为第一变尺寸断面，所述第一变尺寸断面的中部窄于两端；且所述扭力梁1的轴向断面为第二变尺寸断面，所述第二变尺寸断面的中部窄于两端。请参照图3至图5，可以看出，图3示出的是扭力梁1中间位置的径向断面，即断面一D1，图4示出的是扭力梁1两端位置的径向断面，即断面二D2，图5示出的是扭力梁轴向断面，即断面三D3。

该扭力梁1可以是圆形密封钢管或截面为腰形的密封钢管经过液压成型而成，液压成型是在钢管内注入高压液体，然后用模具压制而成，成型后的形状如图3-5所示。具体地，第一变尺寸断面为工字形断面，扭力梁1的两端的截面为腰形，中部的截面是由4个小圆弧11、2个大圆弧12、4个倒圆角13和2个直线段14组成的封闭的环形，高于直线段14的4个小圆弧，增大了扭力梁的扭转刚度，提高车辆的抗侧倾能力。

优选的是，沿所述扭力梁1的中间部位向两端部位延伸时，所述扭力梁的径向断面的面积逐渐增大。上述的断面形状能够进一步提升扭力梁的扭转刚度，提高车辆的抗侧倾能力。

上述扭力梁1的中部的截面最中间处最小，从最中间处到两端截面逐步增大，扭力梁的最中间处的应力最小，通过减少中部的截面系数，增大了扭力梁的形变，使扭力梁更具独立悬架的下摆臂的特性。

进一步地，该扭力梁车桥还包括左纵臂2和右纵臂3，左纵臂2和右纵臂3分别固定在所述扭力梁1的两端。

本发明实施例提供的扭力梁车桥还包括套筒4，所述套筒4分别固定在所述左纵臂2和所述右纵臂3上。两个套筒4的中心连线形成扭力梁桥式悬架的枢轴，扭力梁1与枢轴相距一定距离，省去了现有技术中的横杆和稳定杆，扭力梁到枢轴的距离小于到车轴的距离，

进一步地，该扭力梁车桥还包括左螺旋弹簧托座5和右螺旋弹簧托座6，所述左螺旋弹簧托座5固定在所述左纵臂2上，所述右螺旋弹簧托座6固定在所述右纵臂3上。其中，该左螺旋弹簧托座5和右螺旋弹簧托座6是由钢管折弯和压制成型，成本较低。

该扭力梁车桥还可以包括车轮支架7，所述车轮支架7分别固定在所述左纵臂2和所述右纵臂3上。该车轮支架7设置有大圆孔，左右两个圆孔安装车轴。

进一步地，该扭力梁车桥还包括减振器支架8，所述减振器支架8分别固定在所述左纵臂2和所述右纵臂3上。

图6为扭力梁车桥工作原理图一，图7为扭力梁车桥工作原理图二，图8为扭力梁车桥工作原理图三。结合图6-图8，以下为扭力梁车桥的工作原理：按照扭力梁与纵臂的结合位置，扭力梁大致可分为三种，扭力梁1与纵臂9在车轴处结合，叫车轴扭力梁，如图6所示；扭力梁1与纵臂9在枢轴处结合，叫枢轴扭力梁，如图7所示；扭力梁1布置在纵臂9的中部，叫耦合扭力梁，如图8所示。后桥为扭力梁桥式悬架的车辆，在行驶过程中，后桥左右两轮的同向运动对车辆操纵稳定性影响不大，因此主要分析左右两轮的逆向运动对车辆操纵稳定性影响。从车轮定位看上述结构的差异，图6的扭力梁车桥由于扭力梁和纵臂的扭曲，纵臂的扭曲造成外倾角的变化，纵臂越长、纵臂在车轮处的扭曲量越大，外倾角变化就越大；图7的扭力梁车桥由于纵臂不扭曲，即便车轮上下运动，相对车身外倾角也没有变化；图8的扭力梁车桥的结构在左右轮上下逆向运动时，扭力梁及纵臂的扭力梁前部发生扭曲，扭力梁越靠近枢轴，外倾角变化就越小，调整扭力梁的位置，使扭力梁与枢轴的距离在合理范围，外倾角变化小不影响车辆运动，同时便于枢轴上衬套的安装。因此，本发明实施例提供的扭力梁车桥将扭力梁布置在纵臂的中部，并且到枢轴的距离小于到车轴的距离，如图4和图5所示。再从扭梁车桥的受力分析，图8的形式由于纵臂的刚性可承受侧向力，没有必要使用横杆，同时增加扭力梁的扭转刚度，可省去扭杆，所以本发明实施例不使用横杆和稳定杆，结构简单，成本低。

另外，本发明实施例中，扭力梁中部的应力很小，减小了中部截面系数，提高了中部的柔性，使扭梁相当于中间固定的两个下摆臂，从而使扭力梁桥式悬架具有独立悬架的特性，提高了整个悬架的性能，如图5所示。扭力梁截面前后高，中间低，增大了扭力梁的抗侧倾能力，不必再使用稳定杆。

综上，本发明实施例提供的扭力梁车桥具有如下优点：

1、在不影响悬架整体性能和车轮定位的前提下，改变了扭力梁的结构，通过减小中部的截面系数，提高了扭力梁的形变，使扭力梁具有下摆臂的特性，使本发明更具有独立悬架的特性；

2、改变了扭力梁的截面形状，提高了扭力梁车桥的扭转刚度，从而提高了车辆抗侧能力；

3、不使用横杆和稳定杆，简化了结构，降低了成本。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种扭力梁车桥，包括扭力梁，其特征在于，所述扭力梁的径向断面为第一变尺寸断面，所述第一变尺寸断面的中部窄于两端；且所述扭力梁的轴向断面为第二变尺寸断面，所述第二变尺寸断面的中部窄于两端。

2.根据权利要求1所述的扭力梁车桥，其特征在于，所述第一变尺寸断面为工字形断面。

3.根据权利要求2所述的扭力梁车桥，其特征在于，沿所述扭力梁的中间部位向两端部位延伸时，所述扭力梁的径向断面的面积逐渐增大。

4.根据权利要求1-3任一项所述的扭力梁车桥，其特征在于，还包括左纵臂和右纵臂，所述左纵臂和所述右纵臂分别固定在所述扭力梁的两端。

5.根据权利要求4所述的扭力梁车桥，其特征在于，还包括套筒，所述套筒分别固定在所述左纵臂和所述右纵臂上。

6.根据权利要求5所述的扭力梁车桥，其特征在于，还包括左螺旋弹簧托座和右螺旋弹簧托座，所述左螺旋弹簧托座固定在所述左纵臂上，所述右螺旋弹簧托座固定在所述右纵臂上。

7.根据权利要求6所述的扭力梁车桥，其特征在于，还包括车轮支架，所述车轮支架分别固定在所述左纵臂和所述右纵臂上。

8.根据权利要求7所述的扭力梁车桥，其特征在于，还包括减振器支架，所述减振器支架分别固定在所述左纵臂和所述右纵臂上。

9.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的扭力梁车桥。