[发明专利]用于车辆的悬架臂装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的悬架臂装置。更具体地，本发明涉及一种用于车辆的悬架臂接头装置，其中转向轴和侧倾中心独立地被控制。

背景技术

用于车辆的悬架装置是指这样的装置，其吸收由于不平坦的道路表面而传递至车身的振动，并且在车辆的行驶、刹车以及转弯期间通过调节车身的运动而提高乘坐舒适性。

如图1所示，悬架装置包括支柱10、下臂12、转向节14以及球窝接头16；该支柱10是振动吸收器、弹簧、碰撞止挡件以及绝缘体的组合，从而提供对施加至其上的向上和向下的力的缓冲能力；该下臂12将从车轮24传来的负载传递至副车架26，并且将车轮的运动控制在所希望的位置；转向节14连接在支柱10和下臂12之间，从而随着从车辆的前、后、左、右侧施加至其上的负载而支撑车轮的旋转；该球窝接头16连接在下臂12的外端和转向节14的下端部分之间，从而充当车轮的转向轴。

悬架装置的侧倾中心高度是确保车辆转弯稳定性的重要性能参数，而侧倾中心高度确定原理将在下面参考图2进行描述。

作为参考，侧倾中心是指这样的中心位置，当在例如不平坦的区域转弯时，在该中心位置处车辆是倾斜的或者摇动的。

下臂12的外端和转向节14的下端通过球窝接头16彼此连接，该球窝接头16充当车轮的转向轴，并且支柱10的下端安装在转向节14的上端上。

基于这样的结构，如图2所示，当垂直于作为转向轴（转向节主销轴）的转向轴线A从支柱10的安装中心延伸的垂线a与从下臂旋转轴18（该下臂旋转轴18通过副车架与球窝接头16连接）相对于车身向内线形延伸的下臂延长线b彼此相交以形成第一交叉点c时，连接第一交叉点c和轮胎地面接触点d的连接线e与车辆中心线f彼此相交以形成第二交叉点g，该第二交叉点g就是侧倾中心，并且从第二交叉点g（侧倾中心）到地面的高度被确定为侧倾中心高度。

所确定的侧倾中心高度是用于车辆转弯稳定性的重要性能参数，并且随着力臂i越短，在转弯时促使车辆倾斜的力矩也就越小，从而抑制侧倾；所述力臂i是从第二交叉点g（侧倾中心）到车辆的重心h的距离。

根据下臂球窝接头16的位置，所述侧倾中心高度可以增加或减小。

如图3所示，如果下臂球窝接头16的位置降低，下臂延长线b’的倾斜度增加，第一交叉点c’向着车辆中心线移动，并且第二交叉点g’（在该第二交叉点g’处，连接第一交叉点c’和轮胎地面接触点d的连接线e’与车辆中心线f彼此相交）也会升高，从而使得对应于从第二交叉点g’到地面的高度的侧倾中心高度也会增加。

如此，如果侧倾中心高度增加，那么力臂的长度i减小，从而使得在转弯时促使车辆倾斜的力矩减小，从而侧倾可以容易地抑制；所述力臂的长度i是从第二交叉点g’（侧倾中心）到车辆重心h的距离。

然而，如果下臂球窝接头的位置降低，会发生下面的问题。

如果下臂球窝接头16降低以抑制车辆转弯时的侧倾，那么如图4所示，转向轴线A会朝着车辆的内侧移动以形成另一条转动轴线A’，并且点B’（转向轴线A’与地面相交于该点B’）相对于点B（原始的转向轴线A与地面相交于该点B）朝着车辆的中心移动。

如果这样，地面转向节主销偏移量D（转向轴线A’和地面相交的点B’与轮胎地面接触点C之间的距离）减小，或者如果距离减小增加，则点B’（转向轴线A’和地面相交于点B’）相对于轮胎地面接触点C位于车辆的内侧。

基于转向轴线A’移动至车辆的内侧，车轮中心转向节主销偏移量E也会增加，并且当车轮中心转向节主销偏移量E增加或者地面转向节主销偏移量D减少时，在行驶或刹车期间的手柄振动稳定性会变差。

为了解决这个问题，下臂球窝接头必须要移动到车辆的外部，但是由于空间受限于刹车盘，所以会存在球窝接头移动到车辆的外部的限制，从而使得侧倾中心可靠性问题和地面转向节主销偏移量可靠性问题都无法解决。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明致力于解决与相关技术相关的上述问题。本发明的各个方面提供了一种用于车辆的悬架臂接头装置，其中下臂和转向节之间的接头被二元化为基于车轮转向的旋转部分和基于车轮上/下运动的旋转部分，从而使得下臂接头的功能（其确定车辆转弯期间的侧倾中心高度）和转向轴位置的确定（其影响车轮振动以及车辆直线行驶期间的刹车稳定性）可以被彼此独立地控制，因而侧倾中心升高，并且确定最优的转向轴（转向节主销轴）位置。