麥弗遜懸架控制臂及包括其的懸架和汽車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種麥弗遜懸架控制臂及包括其的懸架和汽車。這種麥弗遜懸架控制臂包括控制臂主體以及通過限位元件與所述控制臂主體裝配在一起的球頭支架，所述球頭支架具有與所述麥弗遜懸架的減震器一起構(gòu)成主銷軸線的球頭中心，所述控制臂主體與所述球頭支架是分體式的，所述限位元件為所述球頭支架在所述控制臂主體上提供了至少兩個裝配位置，并且所述球頭中心的位置隨著所述球頭支架在所述控制臂主體上的裝配位置的變化而變化。通過如上設(shè)置，借助于調(diào)整麥弗遜懸架控制臂上球頭支架與控制臂主體之間的相對位置能夠改變球頭中心的位置能夠有效地調(diào)整方向盤力感及車輪自動回正的性能。本發(fā)明還有效地解決了麥弗遜懸架主銷后傾角不可調(diào)整的缺點。
【專利說明】麥弗遜懸架控制臂及包括其的懸架和汽車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車底盤懸架系統(tǒng)；更具體地說，本發(fā)明涉及一種麥弗遜懸架控制臂。進一步地，本發(fā)明還涉及包括前述麥弗遜懸架控制臂的懸架和汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，汽車的行駛操控性和舒適性與底盤結(jié)構(gòu)中的懸架系統(tǒng)息息相關(guān)例如，懸架形式包括麥弗遜式懸架、雙橫臂懸架、多連桿懸架等。同時，懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡單與復雜也直接決定著汽車制造成本的高低。
[0003]目前絕大多數(shù)的轎車前懸架都采用了麥弗遜式獨立懸架(如圖1中所示)。從圖1中可以看出，麥弗遜式懸架主要由控制臂1、彈簧減震器總成2、轉(zhuǎn)向節(jié)3以及橫向穩(wěn)定桿4等組成。麥弗遜懸架具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、占用空間小以及性能優(yōu)良等突出優(yōu)點。也正是由于上述優(yōu)點，麥弗遜式前獨立懸架得到了廣泛的應用。
[0004]麥弗遜式懸架也具有自身的缺點，例如麥弗遜式前獨立懸架車輛具有固定的主銷后傾角。主銷后傾角與方向盤上的力感直接相關(guān)，即，大的后傾角對應大的方向盤力感而小的后傾角則對應小的方向盤力感；同時，主銷后傾角的大小也直接影響汽車直線行駛時的穩(wěn)定性和在轉(zhuǎn)向后使前輪自動回正，即影響路感。因此，這種提供了固定的主銷后傾角的麥弗遜式前獨立懸架不能方便于駕駛?cè)藛T根據(jù)自身駕駛需要通過調(diào)整主銷后傾角還改善方向盤力感及車輪自動回正情況，難以平衡駕駛者對駕駛的不同需求。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中為了實現(xiàn)可調(diào)的主銷后傾所采用的方法通常是采用其它形式的懸架形式而不采用麥弗遜式，然而這些其它懸架形式的采用又帶來了結(jié)構(gòu)復雜、成本較高、占用空間大等問題。
[0006]因而，本領(lǐng)域亟需一種能夠克服前述問題的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種麥弗遜懸架控制臂，其實現(xiàn)了可調(diào)整的方向盤力感及車前輪的回正情況，能夠改善車輛操控時的安全性能。
[0008]另外，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題還在于提供了一種包括前述控制臂的麥弗遜式前懸架和汽車。
[0009]本發(fā)明通過以下方面解決上述技術(shù)問題:
根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供了一種麥弗遜懸架控制臂，所述控制臂包括:
控制臂主體；以及
通過限位元件與所述控制臂主體裝配在一起的球頭支架，所述球頭支架具有與所述麥弗遜懸架的減震器一起構(gòu)成主銷軸線的球頭中心，
所述控制臂主體與所述球頭支架是分體式的，所述限位元件為所述球頭支架在所述控制臂主體上提供了至少兩個裝配位置，并且所述球頭中心的位置隨著所述球頭支架在所述控制臂主體上的裝配位置的變化而變化。[0010]可選地，在如前所述的控制臂中，所述限位元件通過如下實現(xiàn):
所述球頭支架上的第一孔組；
所述控制臂主體上的至少兩組第二孔組，所述至少兩組第二孔組的布局分別與所述第一孔組的布局相對應；以及
用于穿過所述第一孔組及其中一組第二孔組以固定所述控制臂主體與所述球頭支架的相對位置的螺栓螺母。
[0011]可選地，在如前所述的控制臂中，所述限位元件通過如下實現(xiàn):
設(shè)置在所述球頭支架上的螺栓組；
所述控制臂主體上的至少兩組孔組，所述至少兩組孔組的布局分別與所述螺栓組的布局相對應；以及
配合在所述螺栓組上以固定所述控制臂主體與所述球頭支架的相對位置的螺母。
[0012]可選地，在如前所述的控制臂中，在所述控制臂主體上的至少兩組孔組中，彼此相鄰的兩組孔組之間共享至少兩個孔。
[0013]可選地，在如前所述的控制臂中，所述控制臂主體上的至少兩組孔組中，所述孔組之間共享至少一個孔。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二方面提供了一種麥弗遜懸架，所述麥弗遜懸架的控制臂為如前述第一方面中任一項所述的控制臂。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第三方面提供了一種汽車，所述汽車的前懸架為如前述第二方面中所述的麥弗遜懸架。
[0016]通過如上設(shè)置，在相應的汽車中，借助于調(diào)整麥弗遜懸架控制臂上球頭支架與控制臂主體之間的相對位置能夠改變球頭中心的位置，以達到調(diào)整主銷軸線位置、改變主銷后傾角的目的，能夠有效地調(diào)整方向盤力感及車輪自動回正的性能、改善駕駛的安全性能。
[0017]本發(fā)明還有效地解決了麥弗遜懸架主銷后傾角不可調(diào)整的缺點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將更加顯然。應當了解，這些附圖僅僅用于示例的目的，而并非意在限制本發(fā)明的保護范圍。圖中:
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的麥弗遜懸架的示意圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的麥弗遜懸架控制臂的示意圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的麥弗遜懸架控制臂的控制臂主體的示意圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的麥弗遜懸架控制臂的球頭支架的示意圖；以及 圖5是設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的麥弗遜懸架控制臂的麥弗遜懸架的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面參照附圖詳細地說明本發(fā)明的【具體實施方式】。應當了解的是，如下的描述僅是說明性、示例性的。
[0020]圖2是根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的麥弗遜懸架控制臂(總成)的示意圖。如圖所示，這種麥弗遜懸架控制臂I包括分體式的控制臂主體11與球頭支架14，球頭支架14通過限位元件(例如孔組和螺栓等)與控制臂主體11裝配在一起。該限位元件為球頭支架14在控制臂主體11上提供了兩個裝配位置，球頭中心O1 (O2)的位置隨著球頭支架14在控制臂主體11上的裝配位置的變化而變化。在圖2中用虛線示出了球頭支架14的變化位置?？梢粤私?，在更優(yōu)選的實施方式中，通過在控制臂主體11上或者在球頭支架14設(shè)置適當?shù)南尬辉?例如更多組孔組，或者每組中更多的孔)，即可以實現(xiàn)更多的變化位置。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)的麥弗遜懸架相應，本實施方式中的控制臂I的球頭支架14上的球頭中心O1 (O2)也連接至轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)向節(jié)3 (見圖1)，其前車架襯套12以及后車架襯套13也分別連接至車架(未圖示)。球頭中心O1 (O2)與麥弗遜懸架的減震器總成2 —起構(gòu)成主銷軸線，即為車輪轉(zhuǎn)向時的旋轉(zhuǎn)軸線。由于本實施方式中的球頭中心0的位置是可以隨著球頭支架14在控制臂主體11上的裝配位置的變化而進行調(diào)整的，所以，主銷軸線也是能夠調(diào)整的、實現(xiàn)了可調(diào)的車輪轉(zhuǎn)向軸線。
[0022]從圖2中可以看出，在本實施方式中前述的限位元件通過孔組及螺栓螺母來實現(xiàn)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的麥弗遜懸架控制臂的控制臂主體的示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的麥弗遜懸架控制臂的球頭支架的示意圖，從而，圖3和圖4中更詳細地示出了這些限位元件的細節(jié)。
[0023]從圖3、4中可以看出，球頭支架14上設(shè)置有第一孔組I、II及III，控制臂主體11上設(shè)置有至少兩組第二孔組A1、B1、C1以及A2、B2、C2，并且，所述至少兩組第二孔組Ap C1以及A2、B2、C2的布局分別與第一孔組1、II及III的布局相對應。為了固定控制臂主體與球頭支架的相對位置，可以用螺栓穿過第一孔組及其中一組第二孔組并用螺母進行緊固。更具體地，在圖3、4的實施方式中，控制臂主體上的孔組分布有以A1 (A2)為圓心孔，BpC1(B2)X2三個孔與孔A1 (A2)以半徑R、間距L分布。球頭支架上以I為圓心孔，I1、III兩個孔與孔I以半徑R、間距L分布?？刂票壑黧w11上的四個孔可以分為Ap BpC1 &A2、B2、C2兩組，分別可以與球頭支架上的I、II、III孔用螺栓連接，形成兩種不同的連接狀態(tài)，如圖5所示。當A1、B1、C1孔與I、II、III孔連接時，對應大的主銷后傾角，當A2、B2、C2孔與1、I1、III孔連接時，對應小的主銷后傾角。
[0024]圖示的本實施方式中為了盡可能地減小孔組占用的空間并簡化加工過程，還優(yōu)選地(但并非必然)進行了如下的設(shè)置，即，在控制臂主體11上的兩組孔組Ap C1及A2、B2、C2之間共享至少兩個孔A1 (A2)及C1 (B2)。
[0025]如在前面所提到的，在控制臂主體11上也可以設(shè)置有多于兩組孔組，或者也可以在每組孔組中設(shè)置更多的孔。這樣，為了盡可能的減小孔組占用的空間并簡化加工過程，控制臂主體11上的孔組A1、 B1、C1…An、Bn、Cn或A1、B1、C1、D1…及A2、B2、C2、D2…中彼此相鄰的兩組孔組之間共享至少兩個孔A1 (A2、An…)及C1 (B2)至C(n-1) (Bn)。應當了解，在控制臂主體11上的孔組為A1、B1、C1、D1…，A2、B2、C2、D2…時，球頭支架上的孔組也相應地為1、I1、II1、IV…。在更優(yōu)選的實施方式中，在控制臂主體11上的所有孔組之間共享至少一個孔A1(A2 …An)。
[0026]在其它的實施方式中，限位元件也可以為設(shè)置在球頭支架上的螺栓組及設(shè)置在控制臂主體上的至少兩組孔組，所述至少兩組孔組的布局分別與螺栓組的布局相對應，并且，為了固定控制臂主體與球頭支架的相對位置而在螺栓組上配合以螺母。
[0027]圖5是設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的上述實施方式的麥弗遜懸架控制臂的麥弗遜懸架的示意圖。圖中所示的實施方式中，球頭中心點O1或者O2和減震器上彈性體彈性中心T的連線為轉(zhuǎn)向主銷軸線(TO1或者TO2),該軸線向后傾斜一定的角度，與垂線TD形成一個夾角，該角度定義為主銷后傾角。當球頭位置在O1或者O2時，后傾角分別對應角O1TD或者角O2TD兩種不同的角度，可以不同駕駛需求，對控制臂主體(圖3)和球頭支架(圖4)中的參數(shù)L和R進行調(diào)節(jié)，從而改變球頭點的安裝位置，從而達到改變后傾角的目的。
[0028]如上根據(jù)附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了詳細的描述。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)上述說明可以對實施方式中具體的特征進行等同的改型或變型；毫無疑問，這些改變的實施方式也將落入權(quán)利要求書所覆蓋的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種麥弗遜懸架控制臂，所述控制臂包括: 控制臂主體；以及 通過限位元件與所述控制臂主體裝配在一起的球頭支架，所述球頭支架具有與所述麥弗遜懸架的減震器一起構(gòu)成主銷軸線的球頭中心， 其特征在于， 所述控制臂主體與所述球頭支架是分體式的，所述限位元件為所述球頭支架在所述控制臂主體上提供了至少兩個裝配位置，并且所述球頭中心的位置隨著所述球頭支架在所述控制臂主體上的裝配位置的變化而變化。
2.如權(quán)利要求1所述的控制臂，其特征在于，所述限位元件通過如下實現(xiàn): 所述球頭支架上的第一孔組； 所述控制臂主體上的至少兩組第二孔組，所述至少兩組第二孔組的布局分別與所述第一孔組的布局相對應；以及 用于穿過所述第一孔組及其中一組第二孔組以固定所述控制臂主體與所述球頭支架的相對位置的螺栓螺母。
3.如權(quán)利要求1所述的控制臂，其特征在于，所述限位元件通過如下實現(xiàn): 設(shè)置在所述球頭支架上的螺栓組； 所述控制臂主體上的至少兩組孔組，所述至少兩組孔組的布局分別與所述螺栓組的布局相對應；以及 配合在所述螺栓組上以固定所述控制臂主體與所述球頭支架的相對位置的螺母。
4.如權(quán)利要求2或3所述的控制臂，其特征在于，在所述控制臂主體上的至少兩組孔組中，彼此相鄰的兩組孔組之間共享至少兩個孔。
5.如權(quán)利要求2或3所述的控制臂，其特征在于，所述控制臂主體上的至少兩組孔組中，所述孔組之間共享至少一個孔。
6.一種麥弗遜懸架，其特征在于，所述麥弗遜懸架的控制臂為如前述權(quán)利要求1至5中任一項所述的控制臂。
7.一種汽車，其特征在于，所述汽車的前懸架為如權(quán)利要求6所述的麥弗遜懸架。
【文檔編號】B60G7/00GK103465743SQ201210187826
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】蔡章林, 段昀輝, 唐曉峰 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司