汽车前麦弗逊悬架及包括其的汽车制造技术

本发明专利技术涉及一种汽车前麦弗逊悬架及包括其的汽车。根据本发明专利技术的汽车前麦弗逊悬架的控制臂包括：控制臂本体；位于所述控制臂本体上并且用于连接转向节的球头销；位于所述控制臂本体上并且用于连接车架的前车架衬套和后车架衬套，其中所述前车架衬套和所述后车架衬套中的至少一个采用橡胶材料且沿径向的刚度大于沿轴向的刚度。另外，本发明专利技术还提供了控制臂的关键硬点的布置关系。如上设置的麦弗逊悬架及相应的汽车通过完善设计控制臂上前后两个车加强衬套的刚度特性、有利地设计了控制臂关键硬点间的关系，削弱了车辆高速行驶时轮胎总成的动不平衡及车架传递给驾驶员的振动、改善了驾驶的操控和舒适性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种汽车前麦弗逊悬架及包括其的汽车。根据本专利技术的汽车前麦弗逊悬架的控制臂包括：控制臂本体；位于所述控制臂本体上并且用于连接转向节的球头销；位于所述控制臂本体上并且用于连接车架的前车架衬套和后车架衬套，其中所述前车架衬套和所述后车架衬套中的至少一个采用橡胶材料且沿径向的刚度大于沿轴向的刚度。另外，本专利技术还提供了控制臂的关键硬点的布置关系。如上设置的麦弗逊悬架及相应的汽车通过完善设计控制臂上前后两个车加强衬套的刚度特性、有利地设计了控制臂关键硬点间的关系，削弱了车辆高速行驶时轮胎总成的动不平衡及车架传递给驾驶员的振动、改善了驾驶的操控和舒适性。【专利说明】汽车前麦弗逊悬架及包括其的汽车
本专利技术涉及一种汽车底盘悬架系统；更具体地说，本专利技术涉及一种汽车前麦弗逊悬架。进一步地，本专利技术还涉及一种包括这种前麦弗逊悬架的汽车。
技术介绍
众所周知，汽车的行驶操控性和舒适性与底盘结构中的悬架系统息息相关，同时，悬架系统结构的简单与复杂也直接决定着汽车制造成本的高低。目前绝大多数的轿车前悬架都采用了麦弗逊式独立悬架，如图1中所示，这种悬架系统主要由控制臂1、弹簧减振器总成2、转向节3以及横向稳定杆(未图示)等组成。图1中虚线示出的部分表示相应于该悬架的前车轮。麦弗逊悬架具有结构简单、价格便宜、占用空间小以及性能优良等突出优点。目前在采用前麦弗逊式悬架结构的汽车中，通常将悬架通过控制臂的转向节连接端与转向系统的转向节相连、通过控制臂的前后车架连接端与车架相连。麦弗逊式前悬架系统的这种设置使得在车轮转动时由于轮胎的动不平衡会产生前后方向的周期性振动，该振动会通过转向系统的转向横拉杆传递到方向盘、并前进一步将振动传递给驾驶员；特别是在高速公路上行驶时，即使路面光滑也会在特定的车速下出现这种运动，影响驾驶员的驾驶舒适程度。另外，车架的振动也会通过控制臂的前后车架衬套、进而通过转向系统的转向横拉杆传递到方向盘，影响驾驶舒适性能。随着汽车用户的要求越来越高、汽车制造厂家的竞争越来越激烈，为了在所属
内取得技术上的优势亟需解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种汽车前麦弗逊悬架，其能够削弱从轮胎和车架传递给驾驶员的振动、改善这些振动带来的驾驶操控性和舒适性方面的问题。另外，本专利技术要解决的问题还在于提供一种具有前述麦弗逊悬架的汽车。本专利技术通过如下的技术方案解决了上述问题: 根据本专利技术的第一方面提供了 一种汽车前麦弗逊悬架，所述悬架的控制臂包括: 控制臂本体； 位于所述控制臂本体上并且用于连接转向节的球头销； 位于所述控制臂本体上并且用于连接车架的前车架衬套和后车架衬套，其中所述前车架衬套和所述后车架衬套中的至少一个采用橡胶材料且沿径向的刚度大于沿轴向的刚度。可选地，在如前所述的悬架中，所述前车架衬套和所述后车架衬套中的至少一个的刚度是两级可调的。可选地，在如前所述的悬架中，所述后车架衬套为液压衬套。可选地，在如前所述的悬架中，所述前车架衬套的弹性中心点在汽车的纵向上位于所述球头销的中心点之后，所述后车架衬套的弹性中心点与所述前车架衬套的弹性中心点的连线与汽车纵向轴线成第一夹角，所述后车架衬套在汽车横向上位于所述前车架衬套之外，并且所述汽车的转向横拉杆的外点与内点的连线与汽车横向轴线成第二夹角，所述内点在汽车纵向上位于所述外点之后。可选地，在如前所述的悬架中，所述球头销的中心点与所述前车架衬套的弹性中心点连线与车身的横向轴线平行或成一定角度。根据本专利技术的第二方面提供了一种安装如前面中任一项所述的汽车前麦弗逊悬架的方法，其中， 将所述悬架的前车架衬套的弹性中心点设置成在汽车的纵向上位于所述球头销的中心点之后； 将所述悬架的后车架衬套的弹性中心点与所述前车架衬套的弹性中心点的连线设置成与汽车纵向轴线成第一夹角； 将所述后车架衬套设置成在汽车横向上位于所述前车架衬套之外，并且将汽车的转向横拉杆的外点与内点的连线设置成与汽车横向轴线成第二夹角，并且将所述内点设置成在汽车纵向上位于所述外点之后。可选地，在如前所述的方法中，将所述球头销的中心点与所述前车架衬套的弹性中心点连线设置成与车身的横向轴线平行或成一定角度。根据本专利技术的第三方面提供了一种汽车，所述汽车的前悬架为如前面中任一项所述的前麦弗逊悬架，或者，所述汽车的前悬架是通过如前面中任一项所述的方法安装的麦弗逊悬架。如上设置的麦弗逊悬架及相应的汽车通过完善设计控制臂上前、后两个车加强衬套的刚度特性，能够衰减传递到转向横拉杆上的振动、从而减少方向盘的振动；另外，由于有利地设计了控制臂关键硬点(弹性中心点)间的关系，使得控制臂与转向横拉杆运动协调，进一步削弱了车辆高速行驶时轮胎总成的动不平衡及车架传递给驾驶员的振动、改善了驾驶的操控和舒适性。【专利附图】【附图说明】参照附图，本专利技术的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于示例的目的，而并非意在限制本专利技术的保护范围。图中: 图1是现有技术中麦弗逊悬架的示意性立体图； 图2是根据本专利技术的一种实施方式的麦弗逊悬架控制臂的示意图；以及 图3示意性地示出了根据本专利技术的麦弗逊悬架的控制臂的弹性中心的关系图。【具体实施方式】下面参照附图详细地说明本专利技术的【具体实施方式】。应当了解的是，如下的描述仅是说明性、示例性的。图2是根据本专利技术的一种实施方式的麦弗逊悬架控制臂的示意图。如图中所示，这种汽车前麦弗逊悬架的控制臂I包括控制臂本体10、球头销11、前车架衬套12以及后车架衬套13。球头销11位于控制臂本体10上并且用于连接转向节。前车架衬套12与后车架衬套13也位于控制臂本体10上并且用于连接车架(未图示)。考虑到所属领域的技术人员对麦弗逊悬架的常规设置已经非常了解，所以在此不再对麦弗逊悬架相对于转向系统及车架的连接关系、麦弗逊悬架的基本工作原理进行赘述。在图示的【具体实施方式】中，为了减少通过衬套从车架传递给控制臂、进而传递给转向系统的振动(从而改善车辆例如在高速光滑路面上行驶时方向盘的振动)，前车架衬套12和后车架衬套13中的至少一个设置成采用橡胶材料，并且沿径向的刚度大于沿轴向的刚度。对于前车架衬套来说，采用橡胶材料可以有效地隔离路面的冲击和振动；由于该衬套主要用来承受转弯时来自车轮的侧向力，所以，其径向刚度大时侧向力就会变形小，从而提高了操纵性能。另外，车辆在不平路面行驶时，车轮会受到前后方向的力或者轮胎动不平衡会产生前后方向的离心力，此时较小的轴向刚度更有利于缓解该前后方向力向车架的传递，提高舒适性。对于后车架衬套来说，其可以采用橡胶材料，也可以采用液压衬套。当车辆转弯时，车轮侧向力作用在该衬套上的分力为衬套的径向，因此该衬套的径向刚度设计的较大。当车辆在不平路面行驶时，或者轮胎动不平衡产生前后方向的离心力，车轮受到前后方向的力在该衬套上的分力为轴向，为了较少该前后方向力向车架的传递，通过不均匀分布衬套内的金属材料及橡胶材料将轴向刚度设计成两级可调，小位移时刚度低，可有效减少力的传递，大位移时刚度高，起到限位的作用。从前述可以了解，在本专利技术中，控制臂前、后两车架衬套刚度的这种合理设计可以衰减传递到转向横拉杆上的振动，从而减少方向盘上的振动、提高驾驶员高速行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车前麦弗逊悬架，所述悬架的控制臂包括：控制臂本体；位于所述控制臂本体上并且用于连接转向节的球头销；位于所述控制臂本体上并且用于连接车架的前车架衬套和后车架衬套，其特征在于，所述前车架衬套和所述后车架衬套中的至少一个采用橡胶材料且沿径向的刚度大于沿轴向的刚度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡章林，
申请(专利权)人：上海通用汽车有限公司，泛亚汽车技术中心有限公司，
类型：发明
国别省市：