CN107405973A

CN107405973A - 悬架装置

Info

Publication number: CN107405973A
Application number: CN201580077829.4A
Authority: CN
Inventors: 松下晃介
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2017-11-28
Also published as: DE112015006335T5; JP6539334B2; JPWO2016147371A1; US10471789B2; US20180093541A1; WO2016147371A1

Abstract

半拖曳式的悬架装置(10)具备将纵臂(16)与下臂(20)以能够相对位移的方式结合的铰链机构(22)、使从车轮(12)传递的振动衰减的减振器(24)、以及弹簧(26)，铰链机构(22)具有配置于上侧的上侧衬套(44a)和配置于下侧的下侧衬套(44b)，上侧衬套(44a)的刚性被设定为比下侧衬套(44b)的刚性低。

Description

悬架装置

技术领域

本发明涉及半拖曳式的悬架装置。

背景技术

例如，在专利文献1中公开了如图9(a)所示那样预先分割纵臂1与下臂(单片臂)2而构成的半拖曳式的悬架装置3。在该悬架装置3中，纵臂1的车辆后方端部1a与下臂2的车宽方向外侧端部2a由两个橡胶衬套4a、4b铰链结合。

另外，纵臂1的车辆前方端部1b经由纵臂衬套5以能够转动的方式安装于车身。下臂2的车宽方向内侧端部2b经由下臂衬套6以能够转动的方式安装于车身。在该情况下，通过连结纵臂1的转动中心点C1与下臂2的转动中心点C2，从而构成相对于车身的半拖曳轴A1(参照细线单点划线)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：欧洲特许第0691225号说明书

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1所公开的包含悬架装置3的半拖曳式的悬架装置中，通常，悬架行程时的外倾特性(上下方向的悬架行程量与外倾角的关系特性)由半拖曳轴A1决定。

图9(b)是示出悬架装置3中的悬架行程量与外倾角(外倾特性)的关系的特性图。根据图9(b)可得到半拖曳轴A1所需的外倾特性直线E1。需要说明的是，外倾角是指从正面观察车辆时的轮胎的倾转角度，具有轮胎的上侧部分向外侧倾转的正外倾和轮胎的上侧部分向内侧倾转的负外倾。

然而，实际上例如需要存放备用轮胎的备用轮胎箱、配置于四轮驱动车(4WD)的差动机构等的布局空间7(参照图10(a))。为了避免该布局空间7与悬架装置3的干涉(接触)，有时必须改变下臂2相对于车身的倾斜角度(配置角度)。

伴随着该下臂2的倾斜角度的变更，半拖曳轴A1也随之移动(参照粗线单点划线)。由于该半拖曳轴A1的移动，根据布局空间7设定的实际的外倾特性直线E2(参照虚线)比预先需要的外倾特性直线E1(外倾角)降低(参照图10(b))。其结果是，根据布局空间7设定的实际的外倾特性直线E2与需要的外倾特性直线E1相比，难以与悬架行程量的增大对应地得到较大的外倾角。

本发明的目的在于，提供一种在确保所希望的布局空间的同时，能够避免外倾特性降低的悬架装置。

用于解决课题的方案

为了实现所述的目的，本发明提供一种悬架装置，其是半拖曳式的悬架装置，具备：纵臂，其以能够转动的方式与车身连结；纵臂衬套，其夹设于所述车身与所述纵臂之间，且将所述纵臂轴支承为能够转动；下臂，其以能够转动的方式与所述车身连结；下臂衬套，其夹设于所述车身与所述下臂之间，且将所述下臂轴支承为能够转动；以及铰链机构，其将所述纵臂与所述下臂以能够相对位移的方式结合，所述悬架装置的特征在于，所述铰链机构具有配置于上侧的上侧衬套和配置于下侧的下侧衬套，所述上侧衬套的刚性被设定为比所述下侧衬套的刚性低。

根据本发明，通过将上侧衬套的刚性设定为比下侧衬套的刚性低，例如在作为输入负载而输入了横向力时，与上侧衬套相比刚性较高的下侧衬套对基于横向力产生的分力进行支承，能够将悬架刚性保持得较高。此外，根据本发明，在作为输入负载而输入了上下方向的悬架行程时，与下侧衬套相比刚性较低的上侧衬套向车宽方向内侧位移，从而能够增大轮胎的外倾角，能够得到较大的外倾特性。

另外，本发明的特征在于，所述上侧衬套以及所述下侧衬套分别具有橡胶弹性体，所述上侧衬套的所述橡胶弹性体由软质橡胶形成，所述下侧衬套的所述橡胶弹性体由硬质橡胶形成。

根据本发明，通过分别使用橡胶的硬度(弹性力)不同的软质橡胶以及硬质橡胶，能够容易地制造由不同刚性构成的上侧衬套以及下侧衬套。

发明效果

在本发明中，能够得到在确保所希望的布局空间的同时，可避免外倾特性降低的悬架装置。

附图说明

图1是从车辆的正下方观察将本发明的实施方式的悬架装置分别应用于左右后轮的状态的仰视图。

图2是图1所示的悬架装置的分解立体图。

图3是从正下方观察图1所示的悬架装置的仰视图。

图4是从车辆后方的倾斜方向观察图1所示的悬架装置的侧视图。

图5中，(a)是沿着第一参考例的衬套的轴向剖切的剖视图，(b)是沿着第二参考例的衬套的轴向剖切的剖视图。

图6中，(a)是示出对图1所示的悬架装置输入横向力时的支承状态的示意图，(b)是示出对图1所示的悬架装置输入悬架行程时的支承状态的示意图。

图7中，(a)是示出本实施方式的悬架装置与布局空间的关系的示意俯视图，(b)是示出本实施方式的悬架装置的悬架行程量与外倾角的关系的特性图。

图8的(a)～(c)分别是彼此构成为不同刚性的上侧衬套以及下侧衬套的剖视图。

图9中，(a)是现有技术的悬架装置的俯视图，(b)是示出(a)所示的悬架装置的悬架行程量与外倾角的关系的特性图。

图10中，(a)是示出现有技术的悬架装置的半拖曳轴因与布局空间的关系而移动了的状态的俯视图，(b)是示出(a)所示的悬架装置的悬架行程量与外倾角的关系的特性图。

具体实施方式

接着，适当参照附图对本发明的实施方式详细进行说明。图1是从车辆的正下方观察将本发明的实施方式的悬架装置分别应用于左右后轮的状态的仰视图，图2是图1所示的悬架装置的分解立体图，图3是从正下方观察图1所示的悬架装置的仰视图，图4是从车辆后方的倾斜方向观察图1所示的悬架装置的侧视图。需要说明的是，在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅垂上下方向)。

如图1所示，悬架装置10相对于左侧后轮12以及右侧后轮12(以下也称为车轮12)独立地配置，构成为将左右后轮12、12支承为分别能够旋转的独立悬架方式的后悬架。需要说明的是，在右侧后轮12以及左侧后轮12中，分别由相同结构构成的后悬架装置10、10配置为对称位置。

如图2所示，悬架装置10构成为具备半拖曳式的悬架，该半拖曳式的悬架经由未图示的车轴将车轮(左侧后轮)12轴支承为旋转自如，并且包括：以能够转动的方式与车身14连结的纵臂16、对纵臂16的车辆后方部进行支承的下臂20、以及将纵臂16与下臂20以能够相对位移的方式连结(结合)的铰链机构22。此外，悬架装置10具备分别独立地配置于下臂20的减振器24以及弹簧26。

纵臂16包括：位于车辆前后方向的后端部且设置有铰链机构22的臂主体部28、以及从臂主体部28朝向车辆前方延伸的臂部30。在臂部30的车辆前方端部装配有将纵臂16轴支承为能够转动的纵臂衬套32。

如图3以及图2所示，臂部30包括：装配于纵臂衬套32且在仰视下呈大致L字状弯曲的L字状弯曲部34；与L字状弯曲部34连续且沿着车辆前后方向呈大致直线状延伸的直线部36；以及从直线部36延伸至臂主体部28、且在仰视下从车宽方向内侧朝向车宽方向外侧延伸而与车辆前后方向交叉的交叉部38。

铰链机构22包括：设置在纵臂16的臂主体部28上的一对对置片40a、40b；下臂20的车宽外侧端部20a；装配于车宽外侧端部20a的一对上侧衬套44a、下侧衬套44b；以及经由该一对上侧衬套44a、下侧衬套44b而将纵臂16的车辆后方端部与下臂20的车宽外侧端部20a紧固的一对螺栓48、48。

如图2所示，臂主体部28具有沿着车身上下方向延伸且大致平行地相互对置的一对对置片40a、40b。一对对置片40a、40b朝向车宽方向的大致内侧分别突出，且在上下形成有螺栓插通孔42。

下臂20具有：一侧的车宽外侧端部20a、另一侧的车宽内侧端部20b、以及设置在一侧的车宽外侧端部20a与另一侧的车宽内侧端部20b之间的下臂主体部20c。车宽外侧端部20a设置有将凹陷部46夹在中间而沿上下方向分支的上侧支承部43a以及下侧支承部43b。

在上侧支承部43a以及下侧支承部43b分别形成有贯通孔。在各贯通孔中，沿着上下方向隔开规定间隔地分别装配有位于上侧的上侧衬套44a和位于下侧的下侧衬套44b。上侧衬套44a以及下侧衬套44b例如由橡胶衬套构成，其分别构成为不同的刚性。上侧衬套44a的刚性被设定为比下侧衬套44b的刚性低。

即，上侧衬套44a被设定为比下侧衬套44b软，并且，下侧衬套44b被设定为比上侧衬套44a硬。换言之，在对上侧衬套44a以及下侧衬套44b输入了规定的负载的情况下，上侧衬套44a的变形量被设定为大于下侧衬套44b的变形量。

在上侧衬套44a与下侧衬套44b之间形成有从车辆后方观察时弯曲的凹陷部46。该凹陷部46发挥减负的功能，由此能够使下臂20轻质化。

下侧支承部43b与沿着下臂20的轴向延伸的下臂底面部45(参照图3、图2)连续且形成于下臂底面部45的前端部。另外，如图2所示，上侧支承部43a设置于从下臂主体部20c朝向朝纵臂16侧倾斜的斜上方立起的突出部47的前端部。由此，下侧支承部43b的刚性被设定为比上侧支承部43a的刚性高。其结果是，分别对上侧衬套44a以及下侧衬套44b进行轴支承的上侧支承部43a以及下侧支承部43b构成为分别与上侧衬套44a以及下侧衬套44b的不同刚性对应的不同刚性。

经由分别穿过上侧衬套44a、下侧衬套44b、以及一对对置边40a、40b的螺栓插通孔42的一对螺栓48、48，纵臂16与下臂20以能够相对位移的方式被结合。

在下臂20的车宽内侧端部20b装配有将下臂20支承为能够相对于车身14(例如横梁，参照图1))转动的下臂衬套50。

在下臂20的车宽外侧端部20a与车宽内侧端部20b之间，形成有由俯视下组合了大致圆形和三角形而成的复合形状构成的凹部52(参照图2)。在该凹部52分别独立地配置有使从车轮12传递的振动衰减的减振器24、以及发挥弹力的弹簧(螺旋弹簧)26。需要说明的是，减振器24被安装为，以与下臂20紧固的连杆53为转动中心而能够相对于下臂20转动。

如图4所示，在凹部52(参照图2)内，弹簧26配设为位于车宽外侧，减振器24配设为位于车宽内侧。换言之，减振器24配置在下臂20的比弹簧26靠车宽方向内侧的位置。关于这样的配置所带来的作用效果，后面详细说明(参照图8(b))。

这样，纵臂16以及下臂20分别被装配为，经由纵臂衬套32以及下臂衬套50而能够相对于车身14转动。利用假想线将纵臂16的转动中心点O1与下臂衬套50的转动中心点O2连结，从而构成半拖曳轴A。半拖曳轴A是悬架装置10相对于车身14转动的转动轴。

接着，对上侧衬套44a以及下侧衬套44b的参考例进行说明。

图5(a)是沿着第一参考例的衬套的轴向剖切的剖视图，图5(b)是沿着第二参考例的衬套的轴向剖切的剖视图。

如图5(a)所示，第一参考例的衬套49构成为具备：内筒构件54、配置于内筒构件54的外径侧的外筒构件56、夹设在内筒构件54与外筒构件56之间的橡胶弹性体58、以及贯穿内筒构件54的螺栓48。

在内筒构件54与外筒构件56之间设置有中间套筒62。在中间套筒62形成有沿着周向延伸的圆弧状凹部64。形成有由该圆弧状凹部64与外筒构件56的内壁之间密封的空间部66。通过在该空间部66内封闭未图示的液体，从而作为液体密封顺应性衬套而发挥功能。

需要说明的是，不局限于液封式，也可以如图5(b)的第二参考例的衬套49a所示那样，例如不设置中间套筒62以及空间部66，而使用仅由加硫粘合于内筒构件54与外筒构件56之间的橡胶弹性体58a构成的衬套。

如图2所示，纵臂衬套32以及下臂衬套50具有轴构件60。在该轴构件60的沿着轴向的两侧设置有平板状的板片70、70，该平板状的板片70、70具有能够供螺栓68、68穿过的一对安装孔69、69。通过将螺栓68、68穿过安装孔69、69，从而将纵臂衬套32安装于车身14。需要说明的是，也可以不使用平板状的板片70、70，而向内筒构件54的内侧直接插入螺栓68，从而将纵臂衬套32以能够转动的方式安装到形成于车身14的未图示的托架上。

轴构件60的轴线与纵臂衬套32的转动轴32a一致。如图3所示，该纵臂衬套32的转动轴32a配置为，相对于半拖曳轴(假想线)A在俯视下朝车身内侧后方倾斜，该半拖曳轴(假想线)A连结纵臂16相对于车身14的转动中心点O1与下臂20的转动中心点O2。

需要说明的是，在本实施方式中，图示出从正下方仰视车身14的悬架装置10，但在俯视车身14的情况下，描绘在与图3对称的位置。因此，纵臂衬套32的转动轴32a配置为相对于半拖曳轴(假想线)A在俯视下朝车身内侧后方倾斜这一点与从正下方仰视车身14的情况相同。

换言之，纵臂衬套32的转动轴32a由在仰视下与半拖曳轴A不同的轴构成，被设定在以纵臂衬套32的转动中心点O1为基点而绕顺时针方向转动了规定角度的位置。

另外，连结车轮12的车轴中心点O3和纵臂16的转动中心点O1的假想线B与纵臂衬套32的转动轴32a所成的交叉角度θ被设定为90度以下(θ≤90度)。

本实施方式的悬架装置10基本上如以上那样构成，接着，对其作用效果进行说明。图6(a)是示出对图1所示的悬架装置输入了横向力时的支承状态的示意图，图6(b)是示出对图1所示的悬架装置输入了悬架行程时的支承状态的示意图，图7(a)是示出本实施方式的悬架装置与布局空间的关系的示意俯视图，图7(b)是示出本实施方式的悬架装置的悬架行程量与外倾角的关系的特性图。

在本实施方式中，下侧衬套44b的刚性相对于上侧衬套44a的刚性被设定得较高。如图6(a)所示，例如在作为输入负载而输入了横向力Y时，与上侧衬套44a相比刚性被设定得较高的下侧衬套44b对基于横向力Y产生的较大的分力F1(与横向力Y相同朝向的分力)进行支承，能够较高地保持悬架刚性。需要说明的是，同时，对上侧衬套44a赋予与横向力Y相反朝向的分力F2，但该分力F2小于分力F1(F1＞F2)，因此，能够由刚性比下侧衬套44b低的上侧衬套44a适当地进行支承。

此外，在本实施方式中，将上侧衬套44a的刚性设定得比下侧衬套44b的刚性低。如图6(b)所示，例如，在作为输入负载而输入了上下方向的悬架行程G时，车宽内侧朝向的分力F2被施加于上侧衬套44a。由此，与下侧衬套44b相比刚性较低的上侧衬套44a向车宽方向内侧位移，从而能够增大车轮12的外倾角(负外倾)，能够得到较大的外倾特性。需要说明的是，通过悬架行程G而向下侧衬套44b输入车宽外侧朝向的分力F1。

其结果是，在本实施方式中，在确保了所希望的布局空间S的情况下也不会使半拖曳轴A移动(参照图7(a))，并且，与图10(b)所示的现有技术不同，能够适当地避免外倾特性降低而得到所需的外倾特性直线E3(参照图7(b))。

接着，对将上侧衬套44a以及下侧衬套44b分别构成为不同刚性的方法进行说明。图8(a)～图8(c)分别是彼此构成为不同刚性的上侧衬套以及下侧衬套的剖视图。需要说明的是，图中的附图标记对应于图5(a)以及图5(b)所示的第一参考例以及第二参考例的衬套。

如图8(a)所示，在橡胶弹性体58上，通过在连结输入负载F与螺栓48的中心点O的假想线L上形成空隙部72，从而能够构成刚性低的上侧衬套44a。与此相对，通过在连结输入负载F与螺栓48的中心点O的假想线L上形成不具有空隙部72的中实部74，从而能够构成刚性高的下侧衬套44b。需要说明的是，图8(a)所示的上侧衬套44a以及下侧衬套44b由单一且相同的衬套构成，构成为刚性在沿着周向的负载的输入方向(输入角度)上不同。

另外，如图8(b)所示，在上侧衬套44a以及下侧衬套44b上分别设置由相同壁厚构成的橡胶弹性体，由软质橡胶76a形成上侧衬套44a的橡胶弹性体，并且由硬质橡胶76b形成下侧衬套44b的橡胶弹性体，由此，能够容易地制造由不同刚性构成的上侧衬套44a以及下侧衬套44b。

此外，如图8(c)所示，以相同的橡胶材料形成橡胶弹性体58，使橡胶弹性体58的壁厚(外径)不同，将上侧衬套44a与下侧衬套44b之间设定为弹性力不同(设定为使下侧衬套44b的弹性力大于上侧衬套44a的弹性力)，由此能够构成不同刚性的衬套。即，将上侧衬套44a的橡胶弹性体58的壁厚T1形成为厚壁而增大橡胶弹性体58的变形量，并且将下侧衬套44b的橡胶弹性体58的壁厚T2形成为薄壁T2而减小橡胶弹性体58的变形量，由此能够构成为不同刚性(T1＞T2)。

需要说明的是，作为橡胶弹性体58，例如也可以使用公知的磁粘弹性体(Magneto-rheological Elastomer；MR弹性体)，通过向该MR弹性体施加磁场而使表观弹性模量变化，从而构成不同刚性的上侧衬套44a以及下侧衬套44b。

附图标记说明：

10 悬架装置；

12 车轮；

14 车身；

16 纵臂；

20 下臂；

22 铰链机构；

24 减振器；

26 弹簧；

32 纵臂衬套；

44a 上侧衬套；

44b 下侧衬套；

50 下臂衬套；

58 橡胶弹性体。

Claims

1.一种悬架装置，其是半拖曳式的悬架装置，具备：

纵臂，其以能够转动的方式与车身连结；

纵臂衬套，其夹设于所述车身与所述纵臂之间，且将所述纵臂轴支承为能够转动；

下臂，其以能够转动的方式与所述车身连结；

下臂衬套，其夹设于所述车身与所述下臂之间，且将所述下臂轴支承为能够转动；以及

铰链机构，其将所述纵臂与所述下臂以能够相对位移的方式结合，

所述悬架装置的特征在于，

所述铰链机构具有配置于上侧的上侧衬套和配置于下侧的下侧衬套，

所述上侧衬套的刚性被设定为比所述下侧衬套的刚性低。

2.根据权利要求1所述的悬架装置，其特征在于，

所述上侧衬套以及所述下侧衬套分别具有橡胶弹性体，

所述上侧衬套的所述橡胶弹性体由软质橡胶形成，

所述下侧衬套的所述橡胶弹性体由硬质橡胶形成。