支柱悬架装置

文档序号:1909208 发布日期:2021-11-30 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 支柱悬架装置 (Strut suspension device ) 是由 徐瑄敏 于 2020-05-27 设计创作,主要内容包括:本发明的目的在于提供一种如下的支柱悬架装置:当转向盘进行旋转操作时,减小转向摩擦阻力,从而提高转向感,并且,利用比较简单的机械结构构成,从而减少部件数量,减少制造成本,同时,可确保用于设置发动机等的主要部件的较宽的空间。用于实现其的本发明的用于吸收从路面通过车轮传递到车体的冲击和振动的支柱悬架装置包括:支柱,将连接车辆的转向装置与车轮的转向臂以当所述转向装置转向时能够进行相对旋转的方式连接于所述支柱,所述支柱配备于车体与车轮之间;稳定器连接件,一侧端连接于用于提高所述车体的侧倾刚性的稳定杆,另一侧端以防止所述支柱的旋转的方式结合。(The present invention aims to provide a strut suspension device comprising: when the steering wheel is rotated, the steering friction resistance is reduced to improve the steering feeling, and the relatively simple mechanical structure is used to reduce the number of parts and the manufacturing cost, and at the same time, a wide space for installing the main parts of the engine and the like can be ensured. The strut suspension device for absorbing shock and vibration transmitted from a road surface to a vehicle body through wheels of the present invention for achieving the same comprises: a strut to which a steering arm that connects a steering device of a vehicle and wheels is connected so as to be capable of relative rotation when the steering device is steering, the strut being provided between a vehicle body and the wheels; and a stabilizer link having one end connected to a stabilizer bar for improving roll rigidity of the vehicle body and the other end coupled to prevent rotation of the strut.)

支柱悬架装置

技术领域

本发明涉及一种支柱悬架装置,更详细而言,涉及一种用于在车辆行驶时吸收传递到车体的冲击和振动而提高乘车感的支柱悬架装置。

背景技术

通常,车辆配备有用于驾驶员任意操作车辆的行进方向的转向装置(Steeringsystem)和用于吸收从路面通过车轮传递到车体的冲击和振动来提高乘车感的悬架装置(Suspension system)。

参照图1,转向装置10包括:转向盘11,配备于驾驶座;转向轴12,连接于转向盘11的下侧;转向齿轮13,连接于转向轴12,借由齿轮的减速比而增大旋转力,并且包括齿条和小齿轮而将旋转运动转换为直线运动;中继杆14,连接于所述齿条而传递动力;拉杆15,连接于中继杆14的两端;以及转向连杆16,两端铰链连接于所述拉杆15的末端和从车轮T的旋转中心向一侧偏心地设置的转向臂17的末端。并且,在所述转向臂17的下侧配备有以球形接头18a为媒介连接于车轮T的框架而支撑车轮T的移动的控制臂18(参照图2)。

所述悬架装置20作为用于连接车体和车轮的车轴之间来支撑车辆的荷重的同时吸收来自路面的冲击和振动的装置,根据与车轴的连接形式而分为车轴悬架装置和独立悬架装置,在重视乘车感或操纵性的轿车中主要使用独立悬架装置,相反,在公共汽车或卡车等大型车辆中主要使用车轴悬架装置。

作为所述独立悬架装置的代表性的示例,正在使用麦弗逊(Macpherson)方式和双叉臂(Double wishbone)方式。

参照图2,现有的麦佛逊方式的悬架装置20'包括:支柱21,通过螺栓17a而与转向臂17结合为一体,在内部配备有利用气缸和活塞杆构成而吸收冲击的减震器(未图示);螺旋弹簧23,上端和下端分别被固定于所述活塞杆的上部的上部垫片23a和固定于所述支柱21的上部的下部垫片23b所支撑。

如此构成的现有的麦佛逊方式的悬架装置20'具有结构简单、价格低廉、容易确保用于设置发动机等的主要部件的空间的优点。但是,在现有的麦佛逊方式的悬架装置20'中,由于转向臂17和支柱21借由螺栓17a而结合为一体,从而转向动作和悬架动作形成为一体,若车轮T借由转向装置10的驱动而旋转,则固定于车轮T的转向臂17、与所述转向臂17结合为一体的支柱21以及依次结合于所述支柱21的上侧的悬架装置20'的构成部件将一同旋转,因此,旋转的构成部件的重量过大,当驾驶员对转向盘11进行转向操作时,转向摩擦阻力变大,从而具有转向感下降的缺点。

参照图3,现有的双叉臂方式的悬架装置20"具有如下的结构:以一对“V”字或“Y”字形态构成的上部控制臂18'的一端和下部控制臂18"的一端沿上下方向隔开并设置于车体,所述上部控制臂18'和下部控制臂18"的另一端分别借由球形接头19a、19b而与转向臂17相连接。其他的构成可以构成为与在图2所说明的结构相同。如此的现有双叉臂方式的悬架装置20"具有如下的优点:由于转向动作和悬架动作分离,因此转向摩擦阻力小,转向感好,操纵稳定性优越。但是,现有的双叉臂方式的悬架装置20"存在如下的缺点:结构复杂,价格昂贵,同时配备上部控制臂18'和下部控制臂18",因此占较多的设置空间,从而不利于确保用于设置发动机等的主要部件的空间。

在韩国授权专利第10-0589182号中公开了所述双叉臂悬架装置的基本结构,在韩国授权专利第10-0559884号中公开了所述麦佛逊悬架装置的基本结构,但是现况为在上述现有文献中缺少在进行转向操作时能够减小转向摩擦阻力的同时简化支柱悬架装置的结构的构成。

另外,通常在车辆应用独立悬架装置的情况下,当车辆行驶时,若车辆向一侧倾斜,则与倾斜侧相反的一侧翘起,从而处于不稳定的状态。作为用于防止这种问题并通过控制车体侧倾(roll)量来提高车体的侧倾刚性的用途,将设置稳定杆。

所述稳定杆相对于车体横向布置,稳定杆的两端部以稳定器连接件为媒介连接于悬架装置的支柱,所述稳定器连接件以三轴旋转接头为媒介连接于支柱。

通过如此的构成,在行驶中根据车辆的动作姿势的变化而发生侧倾位移时,所述稳定器连接件起到支撑所述稳定杆的两端部来提供反作用力扭矩的功能。因此,在车辆行驶中的侧倾位移时外力沿扭转方向作用于所述稳定杆的情况下,所述稳定器连接件沿与外力作用于稳定杆的方向相反的扭转方向提供支撑力,从而能够实现所述稳定杆的扭转复原特性。

但是,如上所述的现有的稳定杆和稳定器连接件构成为以三轴旋转接头为媒介连接于支柱的结构,从而存在当进行转向操作时,支柱一同旋转,使得转向摩擦阻力变大,转向感及操纵稳定性下降的问题。

另外,在日本公开专利公报特开昭63-022715号和日本公开专利公报特开平06-074283号中,作为用于在进行转向操作时防止支柱旋转的构成,公开了在支柱的上部配备双连接件或在配备于支柱的上部的上部固定部配备固定结构的构成,但在上述现有文献的情况下,需要追加配备所述双连接件或固定结构,因而存在悬架装置的结构变得复杂且制造成本上升的问题。

发明内容

技术问题

本发明为了解决上述的诸多问题而提出,其目的在于提供一种如下的支柱悬架装置:当转向盘进行旋转操作时,可以减小转向摩擦阻力,从而可以提高转向感,并且,可以利用比较简单的机械结构构成,从而可以减少部件数量并减少制造成本,同时,可以确保用于设置发动机等的主要部件的较宽的空间。

技术方案

用于实现如上所述的本发明的支柱悬架装置吸收从路面通过车轮传递到车体的冲击和振动,包括:支柱,将连接车辆的转向装置与车轮的转向臂以当所述转向装置转向时能够进行相对旋转的方式连接于所述支柱,所述支柱配备于车体与车轮之间;稳定器连接件,一侧端连接于用于提高所述车体的侧倾刚性的稳定杆,另一侧端以防止所述支柱的旋转的方式结合。

其特征在于,当所述转向装置转向时,所述转向臂和所述车轮沿所述转向装置的转向方向旋转,所述支柱借由所述稳定器连接件而被固定以防止旋转。

还可以包括:支撑部,连接所述转向臂和所述支柱,并以使所述转向臂和所述支柱能够进行相对旋转的方式支撑所述转向臂和所述支柱。

所述稳定器连接件可以与所述支撑部结合为一体。

所述稳定器连接件可以焊接结合于所述支撑部。

所述稳定器连接件可以包括:第一结合连接件,结合于所述支撑部的一侧面;第二结合连接件,结合于所述支撑部的另一侧面;以及连接连接件,两端分别与所述第一结合连接件和所述第二结合连接件连接为一体。

在所述第二支撑部件的下侧,在所述第一结合连接件、所述第二结合连接件和所述连接连接件之间可以形成有供向所述车轮传递旋转力的驱动轴贯通的空间。

在所述转向臂可以配备有供构成所述转向臂的旋转中心的旋转轴插入的支撑主体,所述支撑部可以包括:第一支撑部件、第二支撑部件以及所述旋转轴,所述第一支撑部件和所述第二支撑部件分别配备于所述支撑主体的上部和下部,所述旋转轴被插入并被支撑,同时所述支柱被插入并被支撑。

所述稳定器连接件可以与所述第一支撑部件和第二支撑部件中的至少一个结合为一体。

供所述旋转轴插入的第一支撑部件的一侧部和第二支撑部件的一侧部可以分别配备于所述支撑主体的上部和下部,供所述支柱插入的第一支撑部件的另一侧部和第二支撑部件的另一侧部可以配备为在所述支撑主体的一侧沿上下接触。

所述稳定杆和所述稳定器连接件可以借由球形接头而连接。

在所述转向臂的下部可以以球形接头为媒介连接有支撑所述车轮的移动的控制臂。

有益效果

根据本发明的支柱悬架装置,通过将稳定器连接件与支撑支柱的支撑部结合为一体,从而可以防止在车辆的转向操作时支柱的旋转,并且使转向动作和悬架动作分离,从而可以减小转向摩擦阻力并提高转向感和操纵稳定性。

并且,无需追加用于防止支柱的旋转的单独的构成,因此简化了悬架装置的结构,以减少部件数量,从而能够降低制造成本。

并且,与现有的双叉臂方式的悬架装置相比,能够进一步简化机械结构并减小设置空间,从而能够确保用于设置发动机等的主要部件的较宽的空间。

附图说明

图1是示意性地示出一般的车辆的转向装置和悬架装置的图。

图2是示出现有的麦佛逊方式的悬架装置的图。

图3是示出现有的双叉臂方式的悬架装置的图。

图4是示出根据本发明的支柱悬架装置结合于车轮的状态的立体图。

图5是图4的侧视图。

图6是沿着图5的A-A线剖切的剖视图。

图7是根据本发明的支柱悬架装置的主要部分的立体图。

图8是图7的分解立体图。

图9和图10是用于说明车辆转向时防止支柱旋转作用的平面图。

附图标记说明:

10:转向装置 11:转向盘

12:转向轴 13:转向齿轮

14:中继杆 15:拉杆

16:转向连杆 17:转向臂

18:控制臂 18':上部控制臂

18":下部控制臂 18a、19a、19b:球形接头

20、20'、20":悬架装置 21:支柱

23:螺旋弹簧 23a:上部垫片

23b:下部垫片 28:螺母

29:紧固单元 T:车轮

100:支柱悬架装置 110:转向臂

111:驱动轴贯通孔 112:球形接头结合部

113:转向轴结合部 114:支撑主体

114a:旋转轴插入部 121:控制臂结合部

122:球形接头 130:稳定杆

131:紧固孔 140:球形接头

141:轴部 150:稳定器连接件

151:第一结合连接件 152:第二结合连接件

153:第三结合连接件 160:支撑部

161:第一支撑部件 161a:第一旋转轴插入部

161b:第一支柱插入部 162:第二支撑部件

162a:第二旋转轴插入部 162b:第二支柱插入部

163:旋转轴 163a:旋转轴的上端部

163b:旋转轴的下端部 164:紧固部件

170:支柱 171:减震器

171a:气缸 171b:活塞杆

180:螺旋弹簧 191:下部垫片

192:上部垫片 193:固定部件

194:缓冲部件 195:橡胶衬套

196:螺母 210:框架

220:驱动轴 230:转向轴

具体实施方式

以下,参照附图详细说明的对本发明的优选的实施例的构成及作用如下。

参照图4至图8,本发明的支柱悬架装置100包括:支柱170,连接车辆的转向装置与车轮T的转向臂110以当所述转向装置转向时能够进行相对旋转的方式连接于支柱170,并且配备于车体与车轮T之间;稳定器连接件150,一侧端连接于用于提高所述车体的侧倾刚性的稳定杆130,另一侧端以防止所述支柱170的旋转的方式结合。

所述转向臂110固定于车轮T的框架210,并且当所述转向装置转向时,转向臂110、车轮T及框架210沿转向方向一同旋转。

在所述转向臂110的中央部形成有供向所述车轮T传递旋转力的驱动轴220贯通的驱动轴贯通孔111。在所述转向臂110的下端形成有球形接头结合部112,所述球形接头结合部112以球形接头122为媒介与控制臂结合部121连接,控制臂结合部121与控制臂(未图示)连接,控制臂支撑车轮T的移动。

在所述控制臂110的一侧部形成有转向轴结合部113,在所述转向轴结合部113与配备于构成转向装置的转向轴230的一侧端的紧固球231结合。

在所述控制臂110的上部形成有圆筒形状的支撑主体114,在所述支撑主体114的内侧形成有沿上下方向贯通的旋转轴插入部114a,在所述旋转轴插入部114a插入有构成在转向时的后述的转向臂110的旋转中心的旋转轴163并被支撑。

所述控制臂110与支柱170借由支撑部160而连接,并被支撑为能够实现相对旋转。

所述支撑部160包括:第一支撑部件161和第二支撑部件162,分别配备于所述支撑主体114的上部和下部,所述旋转轴163被插入并被支撑,同时所述支柱170被插入并被支撑;旋转轴163,构成在转向时的所述转向臂110的旋转中心。

在所述第一支撑部件161的一侧部形成有供所述旋转轴163插入的第一旋转轴插入部161a,在所述第一支撑部件161的另一侧部形成有供所述支柱170插入的第一支柱插入部161b。

在所述第二支撑部件162的一侧部形成有供所述旋转轴163插入的第二旋转轴插入部162a,在所述第二支撑部件162的另一侧部形成有供所述支柱170插入的第二支柱插入部162b。

供所述旋转轴163插入的第一支撑部件161的一侧部和第二支撑部件162的一侧部可以分别配备于所述支撑主体114的上部和下部,供所述支柱170插入的第一支撑部件161的另一侧部和第二支撑部件162的另一侧部可以配备为在所述支撑主体114的一侧沿上下接触。

作为一实施例,所述第一支撑部件161的一侧部和另一侧部可以形成为具有相同的高度,使得所述第一支撑部件161的一侧部可以安置于支撑主体114的上表面,并且所述第二支撑部件162的一侧部可以构成为板形状并与所述支撑主体114的底面相接触,所述第二支撑部件162的另一侧部构成为向上侧突出的结构,从而可以构成为所述第二支撑部件162的上端与所述第一支撑部件161的另一侧部的底面相接触。

所述旋转轴163的上端部163a可以形成为向外侧突出的凸缘形状,所述旋转轴163的下端部163b可以在其外周面形成有螺纹。

所述旋转轴163可以依次贯通第一支撑部件161的第一旋转轴插入部161a、支撑主体114的旋转轴插入部114a及第二支撑部件162的第二旋转轴插入部162a而插入,所述旋转轴163的上端部163a可以卡接在第一旋转轴插入部161a的边缘的第一支撑部件161的上表面,向所述第二旋转轴插入部162a的下侧突出的旋转轴163的下端部163b可以借由在内周面形成有螺纹的紧固部件164而以螺纹结合方式紧固。

所述稳定杆130和所述稳定器连接件150可以借由球形接头140而连接。在所述稳定杆130的一侧端可以形成有紧固孔131,在所述紧固孔131可以插入有球形接头140的轴部141并借由紧固单元(未图示)而结合。

所述稳定器连接件150与所述支撑部160结合为一体。作为一实施例,所述稳定器连接件150可以焊接结合于所述支撑部160。

所述稳定器连接件150可以包括:第一结合连接件151,结合于所述支撑部160的一侧面;第二结合连接件152,结合于所述支撑部160的另一侧面;以及连接连接件153,两端分别与所述第一结合连接件151和所述第二结合连接件152连接为一体。

在所述第二支撑部件162的下侧,在所述第一结合连接件151、第二结合连接件152和连接连接件153之间形成有供向所述车轮T传递旋转力的驱动轴220贯通的空间,从而可以提高空间利用率。

所述稳定器连接件150可以与所述第一支撑部件161和第二支撑部件162中的至少一个结合为一体。作为一实施例,所述稳定器连接件150的第一结合连接件151和第二结合连接件152可以焊接结合于所述第二支撑部件162的两侧面,如此,构成稳定器连接件150的第一结合连接件151和第二结合连接件152双重焊接结合于支撑部160的两侧,从而可以提高结合刚性。

形成于所述第一支撑部件161的另一侧部的第一支柱插入部161b可以沿上下贯通,形成于所述第二支撑部件162的另一侧部的第二支柱插入部162b可以构成为上部开放且下部的底面封闭的结构。因此,所述支柱170贯通所述第一支柱插入部161b而插入于所述第二支柱插入部162b,并且所述支柱170的下端可以借由后述的螺旋弹簧180的弹力而安置于第二支柱插入部162b的底面上并被支撑。

参照图6,所述支柱悬架装置100包括:减震器171,利用内置于所述支柱170的气缸171a和杆171b构成而吸收冲击;螺旋弹簧180,上端和下端分别被固定于所述活塞杆171b的上部的上部垫片192和固定于所述支柱170的上部的下部垫片191所支撑;固定部件193,借由紧固单元而固定于车辆的车体的底面,并且与所述上部垫片192将橡胶衬套195置于其之间而连接。而且,在所述上部垫片192的底面还可以包括包围活塞杆171b的上部外周面的缓冲部件194。并且,所述活塞杆171b的上部沿上下贯通上部垫片192的中央部,并且在所述活塞杆171b的外周面形成有卡接在所述上部垫片192的台阶,在所述活塞杆171b的上端外周面螺纹紧固有贯通所述固定部件193的中央部并卡接在所述固定部件193的螺母196,从而所述活塞杆171b以所述上部垫片192、所述固定部件193及所述橡胶衬套195为媒介固定于车体。

参照图9和图10,当转向轴230借由转向装置的转向操作而朝左侧或右侧方向移动时,转向臂110、结合到转向臂110的框架210及车轮T利用借由连接到向旋转轴163的一侧偏心的位置的转向轴230而传递的推动或拉动的力而以所述旋转轴163为旋转中心沿转向方向进行旋转。

当如上所述的转向装置进行转向操作时,支撑支柱170的支撑部160借由稳定器连接件150而被结合为一体并固定,因此,防止了支柱170及连接于支柱170的上部的悬架装置的构成部件的旋转。

如上所述,由于本发明构成为转向动作和悬架动作分离,因此,当进行转向操作时,可以减小转向摩擦阻力,从而能够提高转向感及操纵稳定性。并且,不追加用于防止支柱170的旋转的单独的构成,而是构成为借由将稳定器连接件150与支撑部150结合为一体的结构而防止支柱170的旋转,从而可以简化支柱悬架装置100的结构,可以减少部件数量,并且可以降低制造成本。

并且,在现有的双叉臂方式中,由于构成为如下结构:以一对“V”字或“Y”字形态构成的上部控制臂和下部控制臂的一端沿上下隔开而设置于车体,所述上部控制臂和下部控制臂的另一端分别借由球形接头而连接于转向臂,从而存在占较多设置空间且结构复杂的缺点,但与此相比,在本发明中,在转向臂110的下部连接有单个控制臂,且省略了在现有的双叉臂方式中的上部控制臂的构成,从而与现有的双叉臂方式的悬架装置相比,具有进一步简化机械结构,减少设置空间,有利于确保用于设置发动机等主要部件的空间的优点。

如上所述,根据本发明的支柱悬架装置100解决了现有的麦佛逊方式和双叉臂方式的悬架装置的缺点,在保留两种方式的优点的同时构成为简化的机械结构,从而具有如下的优点:减小转向摩擦阻力,提高转向感及操纵稳定性,同时简化结构,节省制造费用,并且能够在车体侧确保较宽的空间,从而提高用于设置发动机等主要部件的空间的利用率。

如上所述,本发明并不限于上述的实施例,在不脱离权利要求书中请求保护的本发明的技术思想的情况下,可以由本发明所属技术领域中具有普通知识的人员进行显而易见的变形实施,这种变形实施属于本发明的范围。

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