前束自调扭梁后桥

技术领域

本发明涉及汽车领域，特别涉及一种前束自调扭梁后桥。

背景技术

在汽车领域中，扭转梁后桥因为结构简单，成本低，占用空间小而被广泛用于中小型轿车后悬架上。

然而，扭转梁后桥仅仅通过纵臂前点的衬套安装在车身上，轮毂轴承与后桥通过车轮支架装配，进行硬连接。在后轮受到侧向力时，后桥整体将围绕纵臂前点转动，在转向时后轮受到侧向力与后桥的转向相反，使车辆有过度转向的趋势。

同时为了避让轮胎，纵臂与车身连接点相对于车轮更靠近内侧。因此在制动或者受到纵向力时，由于纵臂变形车轮通常呈现外张(前束角减小)的状态而有不稳定的趋势。

有鉴于此，本申请发明人设计了一种前束自调扭梁后桥，以期克服上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中扭转梁后桥转向时，车辆有过度转向趋势等缺陷，提供一种前束自调扭梁后桥。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种前束自调扭梁后桥，其特点在于，所述前束自调扭梁后桥包括后桥焊接总成、车轮支架、车轮支架安装板、前衬套、后衬套和球销，所述车轮支架安装板固定在所述后桥焊接总成的端部，所述前衬套和所述后衬套分别压入所述车轮支架的左右两侧部，所述球销压入所述车轮支架的上部，所述车轮支架通过所述前衬套、所述后衬套和所述球销与所述车轮支架安装板装配为一体。

根据本发明的一个实施例，所述后桥焊接总成包括横梁和两个纵臂，所述纵臂分别焊接在所述横梁的两端；

所述车轮支架与轮毂轴承或鼓式制动器通过固定件装配。

根据本发明的一个实施例，所述前衬套、所述后衬套和球销通过固定件与所述车轮主架安装板装配。

根据本发明的一个实施例，所述车轮支架安装板的下部左右两侧分别设置第一连接部和第二连接部，所述前衬套通过螺栓螺母与所述第一连接部连接，所述后衬套通过螺栓螺母与所述第二连接部连接。

根据本发明的一个实施例，所述车轮支架安装板的上端部的左右两侧分别设置有向外凸出的安装面，所述球销通过螺栓螺母安装在所述安装面之间。

根据本发明的一个实施例，所述纵臂的另一端部设置有车身衬套。

根据本发明的一个实施例，所述前束自调扭梁后桥投影至XZ平面中，在X方向上，所述球销的中心点距离汽车轮胎的轮心点47.1-67.1mm，所述前衬套的中心点距离汽车轮胎的轮心点62.1-82.1mm，所述后衬套的中心点距离汽车轮胎的轮心点22.9-42.9mm。

根据本发明的一个实施例，所述前束自调扭梁后桥投影至XZ平面中，在Z方向上，所述球销的中心点距离汽车轮胎的轮心点55.5-65.5mm，所述前衬套的中心点距离汽车轮胎的轮心点74.5-94.5mm，所述后衬套的中心点距离汽车轮胎的轮心点69.5-89.5mm。

根据本发明的一个实施例，所述前束自调扭梁后桥投影至XY平面中，在Y方向上，所述球销的中心点距离汽车轮胎的轮心点80-100mm，所述前衬套的中心点距离汽车轮胎的轮心点52-72mm，所述后衬套的中心点距离汽车轮胎的轮心点49-69mm。

根据本发明的一个实施例，所述前衬套和所述后衬套的径向刚度为12000-18000N/mm，轴向刚度为500-1000N/mm。

本发明的积极进步效果在于：

本发明前束自调扭梁后桥通过对后桥进行改进，可以大幅提高车辆操纵稳定性，改善转向响应以及后悬的乘坐舒适性，使前后悬的硬度得到更好的平衡。所述前束自调扭梁后桥可以提高舒适性，提高操纵稳定性。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为本发明前束自调扭梁后桥的主视图。

图2为本发明前束自调扭梁后桥的结构示意图。

图3为本发明前束自调扭梁后桥的使用示意图。

图4为本发明前束自调扭梁后桥投影至XZ平面的示意图。

图5为本发明前束自调扭梁后桥投影至XY平面的示意图。

【附图标记】

后桥焊接总成 10

车轮支架 20

车轮支架安装板 30

前衬套 40

后衬套 50

球销 60

横梁 11

纵臂 12

第一连接部 31

第二连接部 32

安装面 33

车身衬套 70

接地点处 A

交点 B

速度瞬心 C

轮心点 D

车轮 80

球销的中心点 61

前衬套的中心点 41

后衬套的中心点 51

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图1为本发明前束自调扭梁后桥的主视图。图2为本发明前束自调扭梁后桥的结构示意图。图3为本发明前束自调扭梁后桥的使用示意图。图4为本发明前束自调扭梁后桥投影至XZ平面的示意图。图5为本发明前束自调扭梁后桥投影至XY平面的示意图。

如图1至图5所示，本发明公开了一种前束自调扭梁后桥，其包括后桥焊接总成10、车轮支架20、车轮支架安装板30、前衬套40、后衬套50和球销60，将车轮支架安装板30固定在后桥焊接总成10的端部，前衬套40和后衬套50分别压入车轮支架20的左右两侧部，球销60压入车轮支架20的上部，车轮支架20通过前衬套40、后衬套50和球销60与车轮支架安装板30装配为一体。

优选地，后桥焊接总成10包括横梁11和两个纵臂12，纵臂12分别焊接在横梁11的两端。车轮支架20与轮毂轴承或鼓式制动器通过固定件装配。所述固定件可以优选为螺栓。

进一步地，前衬套40、后衬套50和球销60通过固定件与车轮主架安装板30装配。车轮支架安装板30的下部左右两侧分别设置第一连接部31和第二连接部32，前衬套40通过螺栓螺母与第一连接部31连接，后衬套50通过螺栓螺母与第二连接部32连接。

在车轮支架安装板30的上端部的左右两侧分别设置有向外凸出的安装面33，将球销60通过螺栓螺母安装在安装面33之间。

另外，在纵臂12的另一端部设置有车身衬套70，用于和车身连接。

本发明前束自调扭梁后桥通过前衬套和结构本身的变形，产生了虚拟主销轴线，汽车轮胎中的后轮在受力时绕虚拟主销轴线进行小幅转动。传统扭转梁后悬架的虚拟主销轴线与地面交点B通常在车轮80前方，且在车轮80中心平面内侧，在车辆转弯时，绕瞬时轴线形成的力矩，使车辆有过度转向的趋势。在车辆制动时，后轮在接地点处受到向后的制动力绕瞬时主销轴线形成的力矩导致后轮前束外张，使车辆制动稳定性下降。

优选地，通过调整硬点布置，改变虚拟主销轴线，将硬点投影至XZ平面中(即所述前束自调扭梁后桥投影至XZ平面中)，在X方向上，球销60的中心点61距离汽车轮胎的轮心点D为47.1-67.1mm，前衬套40的中心点41距离汽车轮胎的轮心点D为62.1-82.1mm，后衬套50的中心点51距离汽车轮胎的轮心点D为22.9-42.9mm。

所述前束自调扭梁后桥投影至XZ平面中，在Z方向上，球销60的中心点61距离汽车轮胎的轮心点D为55.5-65.5mm，前衬套40的中心点41距离汽车轮胎的轮心点D为74.5-94.5mm，后衬套50的中心点51距离汽车轮胎的轮心点D为69.5-89.5mm。

所述前束自调扭梁后桥投影至XY平面中，在Y方向上，球销60的中心点61距离汽车轮胎的轮心点D为80-100mm，前衬套40的中心点41距离汽车轮胎的轮心点D为52-72mm，后衬套50的中心点51距离汽车轮胎的轮心点D为49-69mm。

如图3所示，本发明所述前束自调扭梁后桥通过调整硬点布置，改变虚拟主销轴线，使其与地面的交点B在车轮的后侧和外侧，上球销提供所有旋转自由度而约束所有移动自由度，则其虚拟主销轴线必定通过上球销，车轮支架下面的转动则由衬套变形产生。根据瞬心定理，虚拟主销轴线通过下衬套两点处的速度瞬心C，后桥可以同时改变原后桥过度转向和车轮制动外张的缺点，进而大幅提升操纵稳定性。

根据上述结构描述，本发明前束自调扭梁后桥将车轮支架安装板与纵臂通过焊接进行连接，左右两侧分别将两个衬套和一个球销压入车轮支架，通过螺栓螺母与车轮支架安装板进行装配，车轮支架与轮毂轴承或鼓式制动器进行螺栓装配。

所述前束自调扭梁后桥具有如下优势：

一、车轮支架通过衬套及球销与后桥焊接总成进行连接，传递路面载荷，过滤部分颠簸，改善后桥NVH特性，提高车辆舒适性。

二、扭转梁后桥前衬套和结构本身的变形，产生了虚拟主销轴线，后轮在受力时绕虚拟主销轴线进行小幅转动。传统扭转梁后悬架的虚拟主销轴线与地面交点通常在车轮前方，且在车轮中心平面内侧，在车辆转弯时，绕瞬时轴线形成的力矩，使车辆有过度转向的趋势。在车辆制动时，后轮在接地点处A受到向后的制动力绕瞬时主销轴线形成的力矩导致后轮前束外张，使车辆制动稳定性下降。

三、对于前束自调扭转梁后桥来说，除了要求定位角有合理的变形外，通常要求侧向刚度要大，以保证后悬架的响应，纵向刚度要小，以保证纵向柔顺性。

因此，衬套径向刚度应足够大(例如12000～18000N/mm)，且尽量沿着整车y向来抵抗侧向力，轴向刚度较小(例如500～1000N/mm))，为变形方向。

综上所述，本发明前束自调扭梁后桥通过对后桥进行改进，可以大幅提高车辆操纵稳定性，改善转向响应以及后悬的乘坐舒适性，使前后悬的硬度得到更好的平衡。所述前束自调扭梁后桥可以提高舒适性，提高操纵稳定性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。