用於車輛的多聯杆懸掛系統的控制臂的製作方法

2023-06-10 10:04:56

專利名稱：用於車輛的多聯杆懸掛系統的控制臂的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可應用於具有多聯杆的懸掛系統的控制臂。更具體而言，本發明 涉及一種多聯杆懸掛系統的控制臂，該控制臂能夠易於通過排出孔排出外來材料，所述外 來材料通過用於製造該控制臂的定位孔而進入其中。
背景技術：
用於車輛的懸架系統設置在車身與車輪之間，並且通過使用一個或者更多聯杆將 兩個剛性體連接起來。從道路傳遞至車輪的向上或者向下的載荷通過彈簧以及液壓減震器進行支撐，施 加至其他方向的載荷通過協調高的剛度和撓度來進行支撐。因此，該懸架系統機械地協調 了在車身和車輪之間的相對運動。各種類型的懸架系統被發展並且應用至車輛，一種類型的懸架是具有多聯杆的懸 架系統，其使高性能車輛的性能最大化。多聯杆類型的後輪懸掛系統一般包括輪架，其可旋轉地支撐車輪。輪架的下端部 通過使用下控制臂連接至車身的副車架，並且通過使用拖臂連接至車身，該下控制臂沿車 輛的寬度方向設置，該拖臂沿車輛的長度方向設置。另外，輪架的上端部通過使用兩個上控制臂連接至車身，該上控制臂沿車輛的寬 度方向設置。卷簧和減震器整體地或者分離地沿車輛的高度方向設置於下控制臂的預定位置。因此，車輛的顛簸和回彈引起的載荷沿下控制臂、上控制臂以及拖臂的移動軌跡 傳遞，所述載荷由減震裝置吸收和降低，該減震裝置包括卷簧和減震器。如圖7所示，多聯杆懸掛系統的上控制臂100是「U」形的(亦即，其兩個端部位於 高於其中間部分的位置)，從而防止與設置在上控制臂100上方的車身的部件(例如車身的 側面部件)幹涉。特別地，大部分後部上控制臂100具有向下彎曲的中間部分。在壓制鋼板來製造前部和後部部件102和104後，上控制臂100通過將前部和後 部部件102和104組裝在一起而形成。前部和後部部件102和104通過諸如焊接的方法彼 此組裝在一起。如上所述的上控制臂100可能會被進入上控制臂100的外來材料腐蝕。為了製造前部和後部部件必須形成定位孔106。如果上控制臂100安裝在車輛上， 諸如水和防凍劑的外來材料會通過定位孔106流入上控制臂100中。如果沒有排出孔，那 麼上控制臂100會被腐蝕。此外，在發生腐蝕疲勞的情況下，控制臂會在車輛行駛過程中斷 裂，並且會發生嚴重的交通事故。為了解決這些問題，如圖8所示，傳統的控制臂具有在下方中間部分形成的排出孔108，從而外來材料掉下並且通過排出孔108排出。這樣的排出孔108能夠排出外來材 料，但是下方中間部分的橫截面積必須增大以鑽出具有足夠尺寸的排出孔108。因此，控制
臂的重量會增大。公開於本發明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容
本發明的各個方面致力於提供一種多聯杆懸掛系統的控制臂，其優點為形成排 出孔而沒有增大其橫截面積，通過該排出孔移除外來材料。在本發明的一個示例性實施例中，所述控制臂裝置可以包括具有多個多聯杆的 多聯杆懸掛系統，其中，所述多聯杆包括至少一個控制臂，並且其中，排出孔通過榫接方法 (joggle method)在所述至少一個控制臂的最下部形成。在本發明的另一個示例性實施例中，所述控制臂裝置可以包括具有多個多聯杆的 多聯杆懸掛系統，其中，所述多聯杆包括至少一個控制臂，其中，所述至少一個控制臂通過 將前部部件和後部部件組裝在一起而形成，所述前部部件和後部部件分別具有上凸緣和下 凸緣，從而形成管狀橫截面；其中，彎曲部分通過向下彎曲所述前部部件的下凸緣的一部分 形成，從而當所述前部部件和所述後部部件組裝在一起時通過向下突出的所述彎曲部分形 成排出孔。在所述前部部件內，所述後部部件的所述上凸緣和下凸緣可以分別聯接至所述前 部部件的所述上凸緣和下凸緣。對應於所述前部部件的所述彎曲部分的切割部分可以在所述後部部件的下凸緣 上形成，從而當所述前部部件和所述後部部件組裝在一起時排出孔通過所述彎曲部分和所 述切割部分形成。所述彎曲部分可以在所述前部部件的下凸緣的最下部形成。在本發明的又一個示例性實施例中，所述控制臂裝置可以包括具有多個多聯杆的 多聯杆懸掛系統，其中，所述多聯杆包括至少一個控制臂，並且其中，所述至少一個控制臂 通過將前部部件和後部部件組裝在一起形成，所述前部部件和後部部件分別具有上凸緣和 下凸緣，從而形成管狀橫截面；彎曲部分通過向下彎曲所述後部部件的下凸緣的一部分形 成，從而當所述前部部件和所述後部部件組裝在一起時通過向下突出的所述彎曲部分形成 排出孔。在所述後部部件內，所述前部部件的所述上凸緣和下凸緣可以分別聯接至所述後 部部件的所述上凸緣和下凸緣。對應於所述後部部件的所述彎曲部分的切割部分可以在所述前部部件的下凸緣 上形成，從而當所述前部部件和所述後部部件組裝在一起時排出孔通過所述彎曲部分和所 述切割部分形成。所述彎曲部分可以在所述後部部件的下凸緣的最下部形成。本發明的方法和裝置具有其他的特性和優點，這些特性和優點從併入本文中的附 圖和隨後的具體實施方式
中將是顯而易見的，或者將在併入本文中的附圖和隨後的具體實 施方式中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式
共同用於解釋本發明的特定原理。


圖1是具有根據本發明的示例性控制臂的多聯杆懸掛系統的立體圖。圖2是形成根據本發明的示例性控制臂的前部部件的立體圖。圖3是形成根據本發明的示例性控制臂的後部部件的立體圖。圖4是根據本發明的示例性控制臂的立體圖。圖5是沿著圖4的線I-I取得的橫截面視圖。圖6是示出了根據本發明和傳統技術的控制臂的屈曲壓縮應力的圖表。圖7是沒有排出孔的傳統控制臂的立體圖和橫截面視圖。圖8是具有排出孔的傳統控制臂的立體圖和橫截面視圖。應了解附圖呈現了闡述本發明基本原理的各個特徵的一定程度簡化的表示，從而 不需要按比例繪製。本文所公開的本發明的特定設計特徵，包括例如特定尺寸、取向、位置 以及形狀，將部分地由具體意圖的應用以及使用環境確定。在附圖中，附圖標記在全部的幾個附圖中表示本發明的相同或者等效的部分。
具體實施例方式以下將詳細參考本發明的不同實施例，本發明的實例在附圖中示出並在下面進行 描述。雖然結合示例性實施例描述本發明，但應了解該描述不是旨在將本發明限制於那些 示例性實施例。相反地，本發明旨在不僅僅覆蓋示例性實施例，還覆蓋可以包括在由所附權 利要求所限定的本發明的精神和範圍裡的各種替代、改進、等效結構以及其他實施例。下文中將參考附圖對本發明的示例性實施例進行詳細描述。圖1是具有根據本發明示例性實施例的控制臂的多聯杆懸掛系統的立體圖。圖1 中的附圖標記2表示輪架，其能夠旋轉地支撐車輪。為了使輪架2連接至車身，輪架2的下部通過一個下控制臂4連接至車身，輪架2 的上部通過兩個上控制臂6和8連接至車身，下控制臂4沿車輛的寬度方向設置，上控制臂 6和8沿車輛的寬度方向設置。下控制臂4沿車輛的寬度方向設置在車輪的中心軸線上，兩個連接部分10和12 分別通過插置在它們之間的襯套連接至車身以及車架2。減震器14和彈簧16分離地豎直地或者傾斜地設置在下控制臂4上，從而吸收並 且降低從車輪輸入的向上和向下振動。因此，使傳遞至車身的振動最小化。兩個上控制臂6和8沿車輛的寬度方向設置，在它們之間具有一定距離。前部的 上控制臂6比後部的上控制臂8更短，並且兩個上控制臂6和8設置在車輪的中心軸線上 或者在車輪的中心軸線上方。另外，上控制臂6和8的連接部分18、20、22和24均通過在它們之間插置的橡膠
襯套連接至車身。在圖中示例性地描述了 上控制臂6和8的所有連接部分18、20、22和24通過插 置橡膠襯套連接至車身，但是本發明的精神不限於此。亦即，球窩接頭可以代替橡膠襯套而 使用。在下控制臂4和上控制臂6和8如上所述地設置的狀態下，當車身顛簸和回彈時，由顛簸和回彈引起的載荷沿控制臂4、6和8的移動軌跡傳遞至車身。另外，車架2的前部部分通過拖臂26連接至車身，拖臂26沿車身的長度方向設 置。拖臂26為板狀，其中，拖臂26的後部部分比其前部部分的寬度更寬。另外，拖臂26的後部部分的上部和下部通過螺栓固定至輪架2，拖臂26的前部連 接部分28通過在它們之間插置的橡膠襯套連接至車身。因此，即使在制動時，由車身移動產生了制動扭矩，該制動扭矩也會被拖臂26吸 收和降低。因此，可以獲得穩定的制動性能。多聯杆懸掛系統的上控制臂6和8是「U」形的(亦即，其兩個端部位於比其中間 部分更高的位置)，從而防止與設置在上控制臂6和8的上方的車身的側面部件幹涉。特別 地，大部分後部的上控制臂8具有向下彎曲的中間部分。在本說明書中，為了簡單及方便地 描述本發明，前部和後部上控制臂6和8稱為控制臂CA。圖2至圖4是根據本發明示例性實施例的控制臂的立體圖。在前部和後部部件30 和32通過壓制鋼板製造後，控制臂CA通過將前部和後部部件30和32組裝在一起而形成。 前部和後部部件30和32通過諸如焊接的方法彼此組裝在一起。形成連接部分的眼部34 和36安裝在控制臂CA的兩個端部上。更具體地，前部部件30由向後彎曲的上凸緣和下凸緣38和40組成，後部部件32 由向前彎曲的上凸緣和下凸緣42和44形成。因此，後部部件32的上凸緣和下凸緣42和 44插入前部部件30的上凸緣和下凸緣38和40中，並且前部部件和後部部件30和32焊接 在一起從而形成四邊形管狀橫截面。根據控制臂CA，前部部件30的下凸緣40的中間部分彎曲以形成向下突出的彎曲 部分46，後部部件32的下凸緣44被切割以形成對應於彎曲部分46的切割部分48。在前部部件和後部部件32和34組裝在一起的情況下，通過彎曲部分46和切割部 分48，在控制臂8的中間部分形成一個排出孔50。亦即，排出孔50通過將榫接方法(在平板上形成臺階部分的方法)應用至根據本 發明示例性實施例的控制臂CA而形成。排出孔50能夠在後部部件34上不形成切割部分48的情況下形成，但優選地形成 切割部分48以增大排出孔50的橫截面積。由於通過榫接方法增大排出孔的橫截面積，而不增大排出孔在其上被鑽出的部分 的橫截面積，因此可降低控制臂CA的重量。另外，由於形成切割部分48以形成排出孔，還 可進一步降低控制臂CA的重量。排出孔50在控制臂CA的最下部形成，從而易於排出外來材料。圖6是示出了根據本發明和現有技術的控制臂的屈曲壓縮應力的圖表。如圖6 所示，本發明示例性實施例的屈曲壓縮應力是沒有排出孔的傳統控制臂的屈曲壓縮應力的 97%。由於具有排出孔的傳統控制臂的屈曲壓縮應力是沒有排出孔的傳統控制臂的屈曲壓 縮應力的82%，本發明的示例性實施例與具有排出孔的傳統控制臂相比是更優的。如果回顧對輸入至各個方向的載荷的屈曲應力，本發明的示例性實施例與具有或 者沒有排出孔的傳統控制臂相比都是更優的。由於用於排出外來材料的排出孔由榫接方法形成，而沒有增大根據本發明的控制 臂的橫截面積，因此可降低控制臂的重量。另外，由於形成切割部分以形成排出孔，可進一步降低控制臂的重量。為了方便解釋和準確定義所附權利要求，「上」、「下」、「前部」、「後部」、「內」和「外」
等術語依據該特徵在圖中顯示的位置來描述示例性實施例的該特徵。前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述 並非想窮盡本發明，或者將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導， 可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定 原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的 示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由所附的權利要求書及其 等同形式所限定。
權利要求
1.一種多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，所述多聯杆懸掛系統包括多個多聯杆，其中，所述多聯杆包括至少一個控制臂，並且其中，排出孔通過榫接方法在所述至少一個控制臂的最下部形成。
2.一種多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，所述多聯杆懸掛系統包括多個多聯杆，其中，所述多聯杆包括至少一個控制臂，其中，所述至少一個控制臂通過將前部部件和後部部件組裝在一起而形成，所述前部 部件和後部部件分別具有上凸緣和下凸緣，從而形成管狀橫截面，並且其中，彎曲部分通過向下彎曲所述前部部件的下凸緣的一部分形成，從而當所述前部 部件和所述後部部件組裝在一起時，通過向下突出的所述彎曲部分形成排出孔。
3.如權利要求2所述的多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，其中，在所述前部部件內，所述 後部部件的所述上凸緣和下凸緣分別聯接至所述前部部件的所述上凸緣和下凸緣。
4.如權利要求2所述的多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，其中，對應於所述前部部件的 所述彎曲部分的切割部分在所述後部部件的下凸緣上形成，從而當所述前部部件和所述後 部部件組裝在一起時，通過所述彎曲部分和所述切割部分形成排出孔。
5.如權利要求2所述的多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，其中，所述彎曲部分在所述前 部部件的下凸緣的最下部形成。
6.一種多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，所述多聯杆懸掛系統包括多個多聯杆，其中，所述多聯杆包括至少一個控制臂，並且其中，所述至少一個控制臂通過將前部部件和後部部件組裝在一起形成，所述前部部 件和後部部件分別具有上凸緣和下凸緣，從而形成管狀橫截面；彎曲部分通過向下彎曲所 述後部部件的下凸緣的一部分形成，從而當所述前部部件和所述後部部件組裝在一起時， 通過向下突出的所述彎曲部分形成排出孔。
7.如權利要求6所述的多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，其中，在所述後部部件內，所述 前部部件的所述上凸緣和下凸緣分別聯接至所述後部部件的所述上凸緣和下凸緣。
8.如權利要求6所述的多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，其中，對應於所述後部部件的 所述彎曲部分的切割部分在所述前部部件的下凸緣上形成，從而當所述前部部件和所述後 部部件組裝在一起時，通過所述彎曲部分和所述切割部分形成排出孔。
9.如權利要求6所述的多聯杆懸掛系統的控制臂裝置，其中，所述彎曲部分在所述後 部部件的下凸緣的最下部形成。
全文摘要
一種用於車輛的多聯杆懸掛系統的控制臂，其可以通過將前部部件和後部部件組裝在一起而形成，所述前部部件和後部部件分別具有上凸緣和下凸緣，從而形成管狀橫截面，並且彎曲部分可以通過向下彎曲所述前部部件的下凸緣形成，從而當所述前部部件和所述後部部件組裝在一起時，通過向下突出的所述彎曲部分形成排出孔。
文檔編號B60G7/00GK102069692SQ20101024127
公開日2011年5月25日 申請日期2010年7月27日 優先權日2009年11月23日
發明者樸種運, 李厚光 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社