主动控制的汽车摆臂.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020181847.5 (22)申请日 2020.02.18 (73)专利权人 沃尔沃汽车公司 地址 瑞典哥德堡 (72)发明人 李根袁明温燕宁 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 李隆涛 (51)Int.Cl. B60G 7/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种主动控制的汽车摆臂 (57)摘要 本申请公开了一种主动控制的汽车摆臂， 其 特征在于， 所述汽车摆臂包括： 第一主体杆件 (1)， 第二主体杆件(4)， 其可转动地连接。

2、到所述 第一主体杆件， 弹簧元件(2)， 其两端分别连接到 所述第一主体杆件和所述第二主体杆件， 以及阻 尼元件(3)， 其两端分别连接到所述第一主体杆 件和所述第二主体杆件。 权利要求书2页 说明书5页 附图10页 CN 211710573 U 2020.10.20 CN 211710573 U 1.一种主动控制的汽车摆臂， 其特征在于， 所述汽车摆臂包括： 第一主体杆件(1)， 第二主体杆件(4)， 其可转动地连接到所述第一主体杆件， 弹簧元件(2)， 其两端分别连接到所述第一主体杆件和所述第二主体杆件， 以及 阻尼元件(3)， 其两端分别连接到所述第一主体杆件和所述第二主体杆件。 2.根。

3、据权利要求1所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述弹簧元件和所述阻尼元件平行布置并且并联在所述第一主体杆件与所述第二主 体杆件之间。 3.根据权利要求1所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述第一主体杆件借助于从所述第一主体杆件的端部和所述第二主体杆件的端部穿 过的第一紧固件(7， 8)与所述第二主体杆件可转动地连接。 4.根据权利要求3所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述第一主体杆件在用于与所述第二主体杆件连接的端部处设置有套管(9)和压装在 所述套管内的衬套(6)， 所述第一紧固件穿过所述衬套和设置在所述第二主体杆件的用于与所述第一主体杆 件连接的端部处的连接孔(10)以将所述第一主体杆件与所述。

4、第二主体杆件可转动地连接， 以及 所述第一紧固件是螺栓和螺母。 5.根据权利要求3所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述弹簧元件借助于销(5)可转动地连接到设置在所述第一主体杆件的远离所述第二 主体杆件的端部附近的突起部以及设置在所述第二主体杆件的远离所述第一主体杆件的 端部附近的突起部， 以及 所述阻尼元件借助于所述销可转动地连接到设置在所述第一主体杆件的远离所述第 二主体杆件的端部附近的突起部以及设置在所述第二主体杆件的远离所述第一主体杆件 的端部附近的突起部。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述第一主体杆件包括第一子配件(11)和第二子配件(12)， 所述第。

5、一子配件沿其长度方向设置有多个第一通孔(111)， 所述第二子配件沿其长度方向设置有多个第二通孔(121)， 所述第一子配件构造成借助于从所述多个第一通孔和所述多个第二通孔中穿过的多 个第二紧固件(13， 14)紧固到所述第二子配件的不同位置以形成不同长度的所述第一主体 杆件。 7.根据权利要求6所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述第一通孔的数量与所述第二通孔的数量相同， 以及 所述第二紧固件是螺栓和螺母。 8.根据权利要求1-5中任一项所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述第二主体杆件包括第三子配件(41)和第四子配件(42)， 所述第三子配件沿其长度方向设置有多个第三通孔(411)， 权利要。

6、求书 1/2 页 2 CN 211710573 U 2 所述第四子配件沿其长度方向设置有多个第四通孔(421)， 所述第三子配件构造成借助于从所述多个第三通孔和所述多个第四通孔中穿过的多 个第三紧固件(43， 44)紧固到所述第四子配件的不同位置以形成不同长度的所述第二主体 杆件。 9.根据权利要求8所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述第三通孔的数量与所述第四通孔的数量相同， 以及 所述第三紧固件是螺栓和螺母。 10.根据权利要求5所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述弹簧元件包括一端开口的套筒(26)、 一部分设置在所述套筒中的活塞(24)以及设 置在所述套筒中并且抵接所述活塞的弹簧子配件(2。

7、5)， 所述活塞上设置有沿周向均匀布置的多个凸台(28)， 以及 所述套筒上设置有沿周向均匀布置的与所述多个凸台对应的多个狭槽(29)， 所述套筒的开口端设置有盖罩(27)， 所述盖罩构造成借助于螺纹连接到所述套筒的开口端以限制所述弹簧元件的运动范 围， 所述活塞的设置在所述套筒外的端部设置有支架(21)， 所述活塞借助于所述支架和所述销连接到设置在所述第一主体杆件的远离所述第二 主体杆件的端部附近的突起部， 所述支架借助于第三紧固件(22， 23)连接到所述活塞的设置在所述套筒外的端部， 以 将所述第一主体杆件的运动传递到所述弹簧元件。 11.根据权利要求1所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所。

8、述第一主体杆件和所述第二主体杆件通过所述阻尼元件和销(5)、 在所述第一主体 杆件的第一中间部分(15)和所述第二主体杆件的第二中间部分(45)处可转动地连接在一 起， 所述第一主体杆件的一端借助于另一所述销可转动地连接到所述弹簧元件的一端， 所 述第二主体杆件的一端借助于另一所述销可转动地连接到所述弹簧元件的相反端， 在所述第一主体杆件的远离所述弹簧元件的另一端与所述第一中间部分之间设置有 第一突出部(101)， 在所述第二主体杆件的远离所述弹簧元件的另一端与所述第二中间部分之间设置有 第二突出部(401)， 以及 所述阻尼元件在其一端处可转动地连接到所述第一突出部， 并且在其相反端处可转动。

9、 地连接到所述第二突出部。 12.根据权利要求1-5或11中任一项所述的汽车摆臂， 其特征在于， 所述弹簧元件包括空气弹簧， 并且构造成通过电子控制的方式实时改变所述空气弹簧 内的气压， 以主动控制所述空气弹簧的刚度， 以及 所述阻尼元件构造成通过电子控制的方式根据汽车的不同行驶工况实时改变其阻尼。 权利要求书 2/2 页 3 CN 211710573 U 3 一种主动控制的汽车摆臂 技术领域 0001 本申请涉及一种汽车摆臂， 尤其是一种主动控制的汽车摆臂。 背景技术 0002 硬点(hard point)是汽车的悬架中的决定悬架运动学特性的点。 现有技术中， 大 部分汽车摆臂采用固定式的结。

10、构。 一旦结构确定下来便难以对汽车摆臂的硬点和刚度进行 调节， 且无法提供相应的阻尼来实现缓冲减震的效果。 在这种情况下容易发生以下问题： 1) 在前期调试过程中， 为了实现摆臂的硬点和刚度的变化， 必须试制大量不同结构和硬点的 摆臂样件， 从而耗费大量时间和费用， 且影响前期调试的效率； 2)由于摆臂采用固定式结 构， 因此需要根据不同的硬点和刚度要求来设计不同的结构， 从而使得模具的可重复使用 性低， 设备的累计投入费用高； 3)在汽车行驶过程中， 由于摆臂的性能参数固定， 从而无法 根据不同的工况要求对汽车的侧向刚度和阻尼进行实时调节， 限制了汽车操控性的进一步 提升。 实用新型内容 0。

11、003 为了解决上述技术问题， 本申请提出了一种主动控制的汽车摆臂。 所述汽车摆臂 包括： 第一主体杆件， 第二主体杆件， 其可转动地连接到所述第一主体杆件， 弹簧元件， 其两 端分别连接到所述第一主体杆件和所述第二主体杆件， 以及阻尼元件， 其两端分别连接到 所述第一主体杆件和所述第二主体杆件。 0004 根据可选的实施方式， 所述弹簧元件和所述阻尼元件平行布置并且并联在所述第 一主体杆件与所述第二主体杆件之间。 0005 根据可选的实施方式， 所述第一主体杆件借助于从所述第一主体杆件的端部和所 述第二主体杆件的端部穿过的第一紧固件与所述第二主体杆件可转动地连接。 0006 根据可选的实施方。

12、式， 所述第一主体杆件在用于与所述第二主体杆件连接的端部 处设置有套管和压装在所述套管内的衬套。 所述第一紧固件穿过所述衬套和设置在所述第 二主体杆件的用于与所述第一主体杆件连接的端部处的连接孔以将所述第一主体杆件与 所述第二主体杆件可转动地连接。 所述第一紧固件是螺栓和螺母。 0007 根据可选的实施方式， 所述弹簧元件借助于销可转动地连接到设置在所述第一主 体杆件的远离所述第二主体杆件的端部附近的突起部以及设置在所述第二主体杆件的远 离所述第一主体杆件的端部附近的突起部。 所述阻尼元件借助于所述销可转动地连接到设 置在所述第一主体杆件的远离所述第二主体杆件的端部附近的突起部以及设置在所述第。

13、 二主体杆件的远离所述第一主体杆件的端部附近的突起部。 0008 根据可选的实施方式， 所述第一主体杆件包括第一子配件和第二子配件。 所述第 一子配件沿其长度方向设置有多个第一通孔。 所述第二子配件沿其长度方向设置有多个第 二通孔。 所述第一子配件构造成借助于从所述多个第一通孔和所述多个第二通孔中穿过的 多个第二紧固件紧固到所述第二子配件的不同位置以形成不同长度的所述第一主体杆件。 说明书 1/5 页 4 CN 211710573 U 4 0009 根据可选的实施方式， 所述第一通孔的数量与所述第二通孔的数量相同。 所述第 二紧固件是螺栓和螺母。 0010 根据可选的实施方式， 所述第二主体杆。

14、件包括第三子配件和第四子配件。 所述第 三子配件沿其长度方向设置有多个第三通孔。 所述第四子配件沿其长度方向设置有多个第 四通孔。 所述第三子配件构造成借助于从所述多个第三通孔和所述多个第四通孔中穿过的 多个第三紧固件紧固到所述第四子配件的不同位置以形成不同长度的所述第二主体杆件。 0011 根据可选的实施方式， 所述第三通孔的数量与所述第四通孔的数量相同。 所述第 三紧固件是螺栓和螺母。 0012 根据可选的实施方式， 所述弹簧元件包括一端开口的套筒、 一部分设置在所述套 筒中的活塞以及设置在所述套筒中并且抵接所述活塞的弹簧子配件。 所述活塞上设置有沿 周向均匀布置的多个凸台。 所述套筒上设。

15、置有沿周向均匀布置的与所述多个凸台对应的多 个狭槽。 所述套筒的开口端设置有盖罩。 所述盖罩构造成借助于螺纹连接到所述套筒的开 口端以限制所述弹簧元件的运动范围。 所述活塞的设置在所述套筒外的端部设置有支架。 所述活塞借助于所述支架和所述销连接到设置在所述第一主体杆件的远离所述第二主体 杆件的端部附近的突起部。 所述支架借助于第三紧固件连接到所述活塞的设置在所述套筒 外的端部， 以将所述第一主体杆件的运动传递到所述弹簧元件。 0013 根据可选的实施方式， 所述第一主体杆件和所述第二主体杆件通过所述阻尼元件 和销、 在所述第一主体杆件的第一中间部分和所述第二主体杆件的第二中间部分处可转动 地连。

16、接在一起。 所述第一主体杆件的一端借助于另一所述销可转动地连接到所述弹簧元件 的一端， 所述第二主体杆件的一端借助于另一所述销可转动地连接到所述弹簧元件的相反 端。 在所述第一主体杆件的远离所述弹簧元件的另一端与所述第一中间部分之间设置有第 一突出部。 在所述第二主体杆件的远离所述弹簧元件的另一端与所述第二中间部分之间设 置有第二突出部。 所述阻尼元件在其一端处可转动地连接到所述第一突出部， 并且在其相 反端处可转动地连接到所述第二突出部。 0014 根据可选的实施方式， 所述弹簧元件包括空气弹簧， 并且构造成通过电子控制的 方式实时改变所述空气弹簧内的气压， 以主动控制所述空气弹簧的刚度。 。

17、所述阻尼元件构 造成通过电子控制的方式根据汽车的不同行驶工况实时改变其阻尼。 0015 根据本申请， 当第一主体杆件和第二主体杆件发生相对转动时， 弹簧元件和阻尼 元件各自发生伸缩而起到缓冲减震的效果。 0016 根据本申请， 第一主体杆件中的第一子配件和第二子配件可以通过紧固件连接在 不同位置， 以调节第一主体杆件的长度。 第二主体杆件中的第三子配件和第四子配件可以 通过紧固件连接在不同位置， 以调节第二主体杆件的长度。 由此， 汽车摆臂可以灵活改变两 端连接处的硬点。 0017 根据本申请， 阻尼元件可以采用传统的单筒或双筒减震器来实现缓冲减震的效 果， 也可采用磁流变减震器， 根据汽车行。

18、驶的不同工况对阻尼进行实时调节， 也可以将减震 器的油液与外接液压泵进行相连， 并通过电子控制单元控制减震器的活塞相对于套筒的运 动， 以根据实时工况主动调节减震效果。 0018 根据本申请， 对于汽车悬架结构而言， 可以将根据本申请的若干汽车摆臂组合起 来构成导向机构， 根据各位置的汽车摆臂对硬点、 刚度、 阻尼的不同需求， 基于同一种汽车 说明书 2/5 页 5 CN 211710573 U 5 摆臂调节出适应不同位置的摆臂， 进而构成可以灵活调节的主动悬架系统。 0019 根据本申请， 弹簧元件还可以采用空气弹簧， 并通过电子控制的方式对空气弹簧 内的气压进行实时变化， 以获得主动控制弹。

19、簧刚度的功能， 优化汽车的实时侧向行驶性能。 此外， 阻尼元件可以设计成阻尼可变的形式， 例如采用磁流变原理， 根据汽车不同的行驶工 况对阻尼进行实时调节， 使车辆的操控性能得到最大限度的提升。 附图说明 0020 下面是参考附图对各实施方式的描述， 其中： 0021 图1是根据本申请的第一实施方式的汽车摆臂的示意图； 0022 图2是图1中的汽车摆臂的分解示意图； 0023 图3是图1中的汽车摆臂的第一主体杆件和第二主体杆件的分解示意图； 0024 图4是图1的汽车摆臂的第一主体杆件的装配示意图； 0025 图5是图1的汽车摆臂的第二主体杆件的装配示意图； 0026 图6是图1的汽车摆臂的弹。

20、簧元件的分解示意图； 0027 图7是图1的汽车摆臂的弹簧元件的活塞的示意图； 0028 图8是图1的汽车摆臂的弹簧元件的套筒的示意图； 0029 图9是根据本申请的第二实施方式的汽车摆臂的示意图； 以及 0030 图10是图9的汽车摆臂的分解示意图。 具体实施方式 0031 图1是根据本申请的第一实施方式的汽车摆臂的示意图。 汽车摆臂包括第一主体 杆件1、 第二主体杆件4、 弹簧元件2和阻尼元件3。 第一主体杆件1连接到汽车的车架和车轮 支架中的一个， 第二主体杆件4连接到汽车的车架和车轮支架中的另一个。 第二主体杆件4 可转动地连接到第一主体杆件1。 弹簧元件2的两端分别连接到第一主体杆件。

21、1和第二主体 杆件4。 阻尼元件3的两端分别连接到第一主体杆件1和第二主体杆件4。 弹簧元件2和阻尼元 件3可以平行布置并且并联在第一主体杆件1与第二主体杆件4之间。 在其他实施方式中， 弹 簧元件2和阻尼元件3也可以布置成不平行并且分别连接到第一主体杆件1和第二主体杆件 4上的不同位置。 0032 图2是图1中的汽车摆臂的分解示意图。 弹簧元件2借助于销5可转动地连接到设置 在第一主体杆件1的远离第二主体杆件4的端部附近的突出部以及设置在第二主体杆件4的 远离第一主体杆件1的端部附近的突出部。 阻尼元件3借助于销5可转动地连接到设置在第 一主体杆件1的远离第二主体杆件4的端部附近的突出部以及。

22、设置在第二主体杆件4的远离 第一主体杆件1的端部附近的突出部。 在其他的实施方式中， 弹簧元件2的两端以及阻尼元 件3的两端也可以分别连接到第一主体杆件1的端部以外的部分以及第二主体杆件4的端部 以外的部分。 当第一主体杆件1和第二主体杆件4发生相对转动时， 弹簧元件2可以受到不同 程度的压缩， 从而发挥缓冲的作用， 而阻尼元件3可以通过内部液体的流动耗散能量， 从而 起到减震的效果。 0033 图3是图1中的汽车摆臂的第一主体杆件和第二主体杆件的分解示意图。 第一主体 杆件1借助于从第一主体杆件1的端部和第二主体杆件4的端部穿过的第一紧固件7， 8与第 说明书 3/5 页 6 CN 2117。

23、10573 U 6 二主体杆件4可转动地连接。 第一主体杆件1在用于与第二主体杆件4连接的端部处设置有 套管9和压装在套管9内的衬套6。 第一紧固件7， 8穿过衬套6和设置在第二主体杆件4的用于 与第一主体杆件1连接的端部处的连接孔10以将第一主体杆件1与第二主体杆件4可转动地 连接。 第一紧固件7， 8可以是螺栓7和螺母8。 0034 图4是图1的汽车摆臂的第一主体杆件的装配示意图。 第一主体杆件1包括第一子 配件11和第二子配件12。 第一子配件11沿其长度方向设置有多个第一通孔111。 第二子配件 12沿其长度方向设置有多个第二通孔121。 第一子配件11可以借助于从第一通孔111和第二。

24、 通孔121中穿过的多个第二紧固件13， 14紧固到第二子配件12的不同位置以形成不同长度 的第一主体杆件1。 第一通孔111的数量与第二通孔121的数量相同。 在其他实施方式中， 第 一通孔111的数量可以与第二通孔121的数量不同。 第二紧固件13， 14可以是螺栓13和螺母 14。 0035 图5是图1的汽车摆臂的第二主体杆件的装配示意图。 第二主体杆件4包括第三子 配件41和第四子配件42。 第三子配件41沿其长度方向设置有多个第三通孔411。 第四子配件 42沿其长度方向设置有多个第四通孔421。 第三子配件41可以借助于从多个第三通孔411和 多个第四通孔421中穿过的多个第三紧固。

25、件43， 44紧固到第四子配件42的不同位置以形成 不同长度的第二主体杆件4。 第三通孔411的数量与第四通孔421的数量相同。 在其他实施方 式中， 第三通孔411的数量可以与第四通孔421的数量不同。 第三紧固件43， 44可以是螺栓和 螺母。 通过调节第一主体杆件1与第二主体杆件4之间夹角， 并结合由第一子配件11、 第二子 配件12、 第三子配件41和第四子配件42自由组合形成的不同长度的第一主体杆件1和第二 主体杆件4， 根据本申请的汽车摆臂可以灵活地改变两端连接处的硬点。 0036 图6是图1的汽车摆臂的弹簧元件的分解示意图。 弹簧元件2包括一端开口的套筒 26、 一部分设置在套筒。

26、26中的活塞24以及设置在套筒26中并且抵接活塞24的弹簧子配件 25。 套筒26的开口端设置有盖罩27。 盖罩27借助于螺纹连接到套筒26的开口端以限制弹簧 元件2的运动范围。 活塞24的设置在套筒26外的端部设置有支架21。 活塞24借助于支架21和 销5连接到设置在第一主体杆件1的远离第二主体杆件4的端部附近的突出部。 支架21借助 于第三紧固件22， 23连接到活塞24的设置在套筒26外的端部， 以将第一主体杆件1的运动传 递到弹簧元件2。 第三紧固件22， 23可以是螺栓22和螺母23。 0037 图7是图1的汽车摆臂的弹簧元件的活塞的示意图。 图7的左侧示出活塞24的侧视 图， 右。

27、侧示出活塞24的沿左侧B-B线的剖视图。 活塞24上设置有沿周向均匀布置的多个凸台 28。 在本实施方式中， 活塞24上设置有四个凸台28， 然而更多或更少数量的凸台28也在本申 请的范围内。 0038 图8是图1的汽车摆臂的弹簧元件的套筒的示意图。 图8的右侧示出套筒26的侧视 图， 左侧示出套筒26的沿左侧A-A线的剖视图。 套筒26上设置有沿周向均匀布置的与活塞24 的多个凸台28对应的多个狭槽29， 以将活塞24限制为仅可以在套筒26中滑动而不能相对于 套筒26转动。 0039 在第一实施方式中， 阻尼元件3可以采用传统的单筒或双筒减震器来实现缓冲减 震的效果， 也可采用磁流变减震器，。

28、 根据汽车行驶的不同工况对阻尼进行实时调节， 也可将 减震器的油液与外接液压泵进行相连， 并通过ECU控制减震器活塞相对套筒的运动， 起到根 据实时工况主动调节的效果。 对于汽车悬架结构而言， 可以将若干本申请所述的汽车摆臂 说明书 4/5 页 7 CN 211710573 U 7 组合起来构成导向机构， 根据各位置的汽车摆臂对硬点、 刚度、 阻尼的不同需求， 基于同一 种的汽车摆臂调节出适应不同位置的汽车摆臂， 进而构成可以灵活调节的主动悬架系统。 0040 图9是根据本申请的第二实施方式的汽车摆臂的示意图。 第一主体杆件1和第二主 体杆件4通过阻尼元件3和销5、 在第一主体杆件1的第一中间。

29、部分15和第二主体杆件4的第 二中间部分45处可转动地连接在一起。 第一主体杆件1的一端可转动地连接到弹簧元件2的 一端。 第二主体杆件4的一端可转动地连接到弹簧元件2的相反端。 0041 图10是图9的汽车摆臂的分解示意图。 在第一主体杆件1的远离弹簧元件2的另一 端与第一中间部分15之间设置有第一突出部101。 在第二主体杆件4的远离弹簧元件2的另 一端与第二中间部分45之间设置有第二突出部401。 阻尼元件3在其一端处可转动地连接到 第一突出部101， 并且在其相反端处可转动地连接到第二突出部401。 当汽车摆臂的两端受 压或受拉时， 弹簧元件2和阻尼元件3分别发挥缓冲和减震的作用。 0。

30、042 与第一实施方式相同， 在第二实施方式中， 弹簧元件2还可以采用空气弹簧， 并通 过电子控制的方式对空气弹簧内的气压进行实时变化， 从而获得主动控制弹簧刚度的功 能， 优化汽车的实时侧向行驶性能。 同时， 阻尼元件3可以设计成阻尼可变的形式， 例如采用 磁流变原理， 根据汽车不同的行驶工况对阻尼进行实时调节， 使车辆的操控性能得到最大 限度的提升。 0043 为了说明和描述的目的， 已经提供了优选实施方式的前述描述。 并不旨在穷举或 将实施方式限制于所描述的变型。 对于本领域的技术人员来说， 许多修改和变化将是显然 的。 已经选择和描述了实施方式， 以便最佳地说明原理和实际应用， 从而使。

31、本领域技术人员 能够根据其各种实施方式以及适用于其预期用途的各种修改来理解实施方式。 在实施方式 的框架内， 以上指定的部件和特征可以在指定的不同实施方式之间组合。 说明书 5/5 页 8 CN 211710573 U 8 图1 说明书附图 1/10 页 9 CN 211710573 U 9 图2 说明书附图 2/10 页 10 CN 211710573 U 10 图3 说明书附图 3/10 页 11 CN 211710573 U 11 图4 说明书附图 4/10 页 12 CN 211710573 U 12 图5 说明书附图 5/10 页 13 CN 211710573 U 13 图6 说明书附图 6/10 页 14 CN 211710573 U 14 图7 说明书附图 7/10 页 15 CN 211710573 U 15 图8 说明书附图 8/10 页 16 CN 211710573 U 16 图9 说明书附图 9/10 页 17 CN 211710573 U 17 图10 说明书附图 10/10 页 18 CN 211710573 U 18 。