一种前束连杆结构和车辆

摘要

本发明提供一种前束连杆结构和车辆，前束连杆结构包括：连杆；球头总成，位于所述连杆的第一端，所述球头总成具有连接第一部件的第一安装位；套管，位于所述连杆的第二端，具有容纳空间；其中，所述第二端为所述第一端的相反端；衬套总成，位于所述容纳空间内，所述衬套具有连接第二部件的第二安装位。本发明实施例的前束连杆结构进一步提高了车辆的安全性能和操稳性能。

说明书

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体涉及一种前束连杆结构和车辆。

背景技术

前束连杆结构是后车辆悬架的组成部分之一，用于连接转向节和车架总成，传递转向节与车架总成之间的力和力矩。前束连杆结构用来调节车轮相对于车架(即车身)的运动关系，以保证车辆运行的安全性能和操稳性能。由于车辆在行驶过程中转向节和车架总成这两侧的运动轨迹具有一定差异，特别是转向节的运动轨迹较为复杂，目前的前束连杆结构无法满足更高要求的安全性能和操稳性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种前束连杆结构和车辆。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的前束连杆结构，包括：

连杆；

球头总成，位于所述连杆的第一端，所述球头总成具有连接第一部件的第一安装位；

套管，位于所述连杆的第二端，具有容纳空间；其中，所述第二端为所述第一端的相反端；

衬套总成，位于所述容纳空间内，所述衬套总成具有连接第二部件的第二安装位。

在一些实施例中，所述球头总成包括：

球头销，包括柱体、第一转动面和所述第一安装位；其中，所述第一转动面位于所述柱体的端部，所述第一安装位与所述第一转动面沿所述柱体的轴向并列分布；

配合件，具有第二转动面，所述第二转动面与所述第一转动面接触；

外壳，位于所述配合件外，并与所述连杆连接。

在一些实施例中，所述第一安装位包括：限位面，与所述第一部件接触，限制所述柱体相对所述第一部件的转动。

在一些实施例中，所述球头销还包括：螺纹段，与所述第一转动面分别位于所述第一部件相反的两侧，用于连接第一锁定件；

通孔，位于所述螺纹段，用于连接第二锁定件；其中，所述第一锁定件和所述第二锁定件均用于限制所述球头销与所述第一部件分离接。

在一些实施例中，所述球头总成还包括：

防尘罩，两端分别与所述外壳和所述球头销连接。

在一些实施例中，所述球头总成与所述连杆的第一端同时通过螺纹连接及焊接连接方式连接。

在一些实施例中，所述衬套总成包括：内套管、外套管以及位于所述内套管和所述外套管之间的橡胶件；

所述第二安装位为形成在所述内套管内部的安装孔。

根据本发明第二方面实施例的车辆包括：

第一方面实施例所述的前束连杆结构；

第一部件，所述第一部件为转向节，所述转向节与所述第一安装位连接；

第二部件，所述第二部件为车架总成，所述车架总成与所述第二安装位连接。

在一些实施例中，所述转向节具有第一连接孔，所述球头总成中球头销的限位面与所述第一连接孔的孔壁接触；

所述车辆还包括：

开槽螺母，与所述球头销的螺纹段螺纹连接；

开口销，穿设于所述球头销的通孔。

在一些实施例中，所述车架总成具有第二连接孔；

所述车辆还包括：偏心凸轮连接螺栓，穿设于所述第二连接孔和所述衬套总成中内套管的安装孔。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例中的前束连杆结构一端为球头总成，另一端为衬套总成。球头总成转动灵活，可以更好地适应转向节复杂的运动轨迹，并可以在转向节侧提供更大的刚度需求。相对球头总成，衬套总成能够在满足车架总成运动基础上，提供较小的刚度需求，满足了车辆在转向节和车架总成这两侧不同的刚度需求和运动需求，进一步提高了车辆的安全性能和操稳性能。

附图说明

图1为本发明一些可选实施例中前束连杆结构的结构示意图；

图2为本发明一些可选实施例中球头总成的结构示意图；

图3为本发明一些可选实施例中球头总成和连杆的装配示意图；

图4为本发明一些可选实施例中衬套总成的结构示意图；

图5为本发明一些可选实施例中前束连杆结构的装配示意图。

附图标记

前束连杆结构100；连杆110；外螺纹111；球头总成120；套管130；衬套总成140；安装孔141；内套管142；外套管143；橡胶件144；球头销150；限位面151；螺纹段152；通孔153；第一转动面154；柱体155；外壳160；球销壳161；内螺纹1611；背板162；凹槽163；防尘罩170；配合件180；上球座181；下球座182；第二转动面183；卡箍190；焊接连接处200；车架总成300；偏心凸轮连接螺栓310；连接螺母320；偏心垫片330；转向节400；开槽螺母500；开口销600。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面首先结合附图具体描述根据本发明第一方面实施例的前束连杆结构。

如图1所示，前束连杆结构100包括：连杆110、球头总成120、套管130及衬套总成140。其中，球头总成120位于所述连杆110的第一端，所述球头总成120具有连接第一部件的第一安装位；套管130位于所述连杆110的第二端，具有容纳空间；其中，所述第二端为所述第一端的相反端；衬套总成140位于所述容纳空间内，所述衬套总成140具有连接第二部件的第二安装位。

应用于车辆中时，如图5所示，第一部件可以是转向节400，第二部件可以是车架总成300。其中，转向节400可以是前轮转向节，此时，前束连杆结构可用于调节前轮的前束参数，作为前轮前束连杆结构。或者，转向节400可以是后轮转向节，此时，前束连杆结构可用于调节后轮的前束参数，作为后轮前束连杆结构。

非限制地，衬套总成140通过过盈配合的方式压入容纳空间内。

本发明实施例中，球头总成120可以提供的刚度大于衬套总成140提供的刚度。根据车辆操稳性能要求，前束杆内侧(即衬套总成140侧，也指车架总成300连侧)需提供较低的刚度，外侧(即球头总成120侧，也指转向节400侧)的刚度需要足够大。本发明实施例中的前束连杆结构一端为球头总成120，另一端为衬套总成140。球头总成120转动灵活，可以更好地适应转向节400复杂的运动轨迹，并可以在转向节400侧提供更大的刚度需求。相对球头总成120，衬套总成140能够在满足车架总成300运动基础上，提供较小的刚度需求，满足了车辆在转向节400和车架总成300这两侧不同的刚度需求和运动需求，进一步提高了车辆的安全性能和操稳性能。

在一些实施例中，球头总成120可以提供大于20000N/mm的刚度。

非限制地，本发明实施例的前束连杆结构可用于车辆的独立悬架中。独立悬架可以是四连杆式独立悬架，但并不限于此。

在一些实施例中，前束连杆结构应用于越野车车型中，该车型前悬架为双横臂式独立悬架，后悬架为四连杆式独立悬架。

相对于非独立悬架，独立悬架的簧下质量较低，减少了车身受到的冲击，并提高了车轮的地面附着力；可用刚度较低的弹簧，改善汽车的舒适性；可以使发动机位置降低，汽车质心位置也得到降低，从而提高车辆的行驶稳定性；左右车轮单独跳动，互不相干，能减少车身的倾斜和振动。

根据一些可选实施例，所述球头总成120包括：球头销150、配合件180和外壳160。其中，球头销150包括柱体155、第一转动面154和所述第一安装位；所述第一转动面154位于所述柱体155的端部，所述第一安装位与所述第一转动面154沿所述柱体155的轴向并列分布；配合件180具有第二转动面183，所述第二转动面183与所述第一转动面154接触；外壳160位于所述配合件180外，并与所述连杆110连接。

在一些实施例中，第一转动面154和第二转动面183均为球面。

配合件180可以保证球头销150第一转动面154转动的灵活性。

配合件180的材质可以为POM(聚甲醛，polyformaldehyde)，但并不限于此。

在一些实施例中，配合件180包括上球座181和下球座182，上球座181和下球座182共同形成第二转动面183。

球头销150的材质可以为钢材，但并不限于此。

根据一些可选实施例，所述第一安装位包括：限位面151，与所述第一部件接触，限制所述柱体155相对所述第一部件的转动。

在一些实施例中，第一安装位为多个限位面151沿柱体155周向围合形成的锥形柱体。相应地，第一部件上具有锥孔，锥孔的孔避与限位面151贴合，至少限制球头销150相对第一部件的转动。

根据一些可选实施例，所述球头销150还包括：螺纹段152和通孔153，其中，螺纹段152与所述第一转动面154分别位于所述第一部件相反的两侧，用于连接第一锁定件；通孔153位于所述螺纹段152，用于连接第二锁定件；所述第一锁定件和所述第二锁定件均用于限制所述球头销150与所述第一部件分离接。

非限制地，第一锁定件为螺母，第二锁定件为销体。例如：螺母可以是开槽螺母500，销体可以是开口销600。同时使用第一锁定件和第二锁定件，可以进一步加强球头销150与第一部件的连接，提高球头总成120与第一部件的连接强度。

根据一些可选实施例，所述球头总成120还包括：防尘罩170，防尘罩170的两端分别与所述外壳160和所述球头销150连接。

如图2所示，防尘罩170覆盖外壳160和球头销150的连接缝隙。防尘罩170用于减少灰尘经外壳160和球头销150连接缝隙进入球头总成120内部，减少灰尘会球头销150转动的影响，保证球头总成120的灵活性和可靠性。

在一些实施例中，外壳160具有凹槽163，防尘罩170靠近外壳160的一端嵌入所述凹槽163内，球头总成120还包括卡箍190，所述卡箍190卡在防尘罩170外，加强防尘罩170与外壳160的连接。这种结构能够进一步保证防尘罩170的连接稳固的，并有利于防尘效果。

根据一些可选实施例，所述球头总成120与所述连杆110的第一端同时通过螺纹连接及焊接连接方式连接。

同时使用螺纹连接和焊接连接的方式可以提高球头总成120与连杆110的连接强度，减少球头总成120相对连杆110的相对转动。

在实际应用中，可以先通过螺纹连接初步装配球头总成120和连接，然后再焊接外壳160和连杆110。

如图3所示，外壳160具有内螺纹1611，连杆110的第一端具有外螺纹111，外螺纹111与内螺纹1611螺纹连接；且外壳160与连杆110之间还具有焊接连接处200。

根据一些可选实施例，所述衬套总成140包括：内套管142、外套管143以及位于所述内套管142和所述外套管143之间的橡胶件144；所述第二安装位为形成在所述内套管142内部的安装孔141。

非限制地，内套管142、外套管143和橡胶件144三部分可通过硫化工艺粘接连接。

内套管142和外套管143的材质均可以是钢材，橡胶的材料可以是NR(天然橡胶，Natural Rubber)。

在一具体示例中，前束连杆由四部分组成：球头总成120，连杆110，金属套管130、及衬套总成140。如图4所示，衬套由内套管142、外套管143、橡胶件144三部分硫化粘接制成，内套管142和外套管143的材料为20#，橡胶的材料为NR。球头总成120的结构如图2所示，球头销150采用40Cr冷挤压成型，上端为球形，中段为1:6锥面同转向节400上的锥孔配合安装，下端直段加工有M14*1.5细牙螺纹以安装开槽螺母500，靠近球头销150下端的端部位置加工有φ4通孔153用于安装开口销600。上球座181和下球座182为POM材料，球头销150、上球座181及下球座182装配好后压装至球销壳161中，之后背板62与球销壳161通过旋铆工艺装配在一起形成外壳160，旋铆时球销壳161出现收缩变形，故要求球销壳161材料延伸率不能过低(小于10％)，故球销壳161材料选择锻造工艺制作，球销壳161加工有凹槽163，防尘罩170安装至凹槽163内后通过卡箍190固定。连杆110和金属套管130的材料选择45#，两部分焊接在一起，衬套总成140通过过盈配合的方式压入金属套管130，两者之间的压出力要求≥6kN，球销壳161与连杆110通过焊接的方式连接在一起，如果直接焊接此处焊接强度无法保证，故在连杆110上加工有M16*1.5规格外螺纹111，球销壳161加工有深度55mm的M16*1.5规格的内螺纹1611，如图3所示，球销壳161和连杆110两者通过螺纹连接后，保证球销壳161球座的轴线与衬套轴线垂直后在外侧进行二次焊接，保证足够的连接强度同时保证球头总成120不会沿连杆110轴线出现相对转动。

本发明第二方面实施例提供了一种车辆，如图5所示，车辆包括：第一方面实施例所述的前束连杆结构、第一部件和第二部件；其中，第一部件为转向节400，转向节400与所述第一安装位连接；第二部件为车架总成300，所述车架总成300与所述第二安装位连接。

根据一些可选实施例，所述转向节400具有第一连接孔，所述球头总成120中球头销150的限位面151与所述第一连接孔的孔壁接触；所述车辆还包括：开槽螺母500和开口销600；其中，开槽螺母500与所述球头销150的螺纹段152螺纹连接；开口销600穿设于所述球头销150的通孔153。

根据一些可选实施例，所述车架总成300具有第二连接孔；所述车辆还包括：偏心凸轮连接螺栓310，穿设于所述第二连接孔和所述衬套总成140中内套管142的安装孔141。

在一些实施例中，车辆还包括偏心垫片330和连接螺母320，连接螺母320与偏心凸轮连接螺栓310螺纹连接，偏心垫片330位于连接螺母320和车架总成300之间。通过调整偏心垫片330相对车架总成300的位置可以调整前束参数。

根据本发明实施例的车辆的其他结构和操作对于本领域技术人员而言都是可以理解并且容易实现的，因此不再详细描述。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。