懸架臂以及該懸架臂的製造方法

2023-07-04 01:12:41

專利名稱：懸架臂以及該懸架臂的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用於車輛的懸架系統。更特別地，本發明涉及一種懸架臂以及該 懸架臂的製造方法，該懸架臂由金屬和合成樹脂材料製成。
背景技術：
一般地，車輛的懸架系統包括底盤彈簧，該底盤彈簧與車身和車軸相連接並且緩 解來自地面的衝擊；減震器，該減震器設計成消除或抑制衝擊力並且消耗動能；和穩定器， 該穩定器緩解車輛的擺動。根據所安裝的位置，懸架系統可以被分成前懸架系統和後懸架系統，並且所述前 懸架系統與車架和車軸相連接以支承車身，並吸收車輪的衝擊，並且同時轉向系統的部件 安裝在其上。前懸架系統主要被分成剛性車軸懸架和獨立懸架，近來，所述獨立懸架已經被主 要地用於轎車之中，所述剛性車軸懸架已經被用於重型車輛中，例如大客車或卡車。所述獨立懸架主要被分成雙叉臂(Wish Bone)型以及撐杆或麥弗遜(Strut or Mcpherson)型，並且獨立懸架的每個車輪獨立地與車架連接，從而影響一個車輪的道路凸 凹並不會影響到其它車輪。在懸架系統中，稱為控制臂的懸架系統是主要元件之一，該懸架系統將車輪、制動 系統等與車身連接起來。所述懸架臂需要抗震的較高剛度和較輕的質量，從而所述懸架臂的材料從鋼更換 成鋁或者塑料，而具有較高剛度和較輕質量的懸架臂的價格卻不具有競爭力。本發明背景部分公開的上述信息僅僅用來增加對本發明總體背景的理解，其不應 作為該信息構成對本領域技術人員來說已經公知的現有技術的確認和任何形式的暗示。

發明內容
本發明的各個方面涉及提供一種懸架臂以及該懸架臂的製造方法，該懸架臂在富 有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質量。在本發明的示例性實施方案中，所述懸架臂可以包括金屬球外殼(ball housing)；金屬襯套外殼(bushing housing)；金屬連接部分，該金屬連接部分在其兩個末 端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；以及強化構件，該強化構件由合成樹脂 材料製成並且包覆所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分。所述強化構件可以通過注入注射成型工藝與所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼 和所述金屬連接部分一起整體地形成，其中，所述強化構件通過注入注射成型工藝與所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起一體地形成。所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼可以通過焊接與所述金屬連接部分連接。所述懸架臂還可以包括軸瓦(bearing)，其布置在所述金屬球外殼中；以及球頭 螺栓，其聯接在所述軸瓦中，其中，所述金屬球外殼的下端向內部彎曲以包覆所述軸瓦，從 而所述軸瓦將不會與所述金屬球外殼分離，其中，所述懸架臂還包括防塵罩，該防塵罩包覆 所述球頭螺栓和所述強化構件，並且其中，所述強化構件包覆所述金屬球外殼的所述下端 與所述軸瓦的接合部分。所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼的表面經過滾花處理以加強與所述強化構 件的聯接力。在所述金屬連接部分上可以形成連接強化孔以加強與所述強化構件的聯接力，其 中，在所述金屬連接部分上形成內凹部分，並且所述連接強化孔在所述內凹部分中形成以 加強與所述強化構件的聯接力。所述金屬連接部分可以包括主板，連接強化孔在該主板中形成；和支承板，其在 所述主板的側面形成，其中，在所述主板上形成內凹部分，並且所述連接強化孔在所述內凹 部分中形成以加強與所述強化構件的聯接力。所述主板和所述支承板的橫截面形成為倒「U」形，其中，所述支承板的下端是彎曲 的，並且其中，所述強化構件包括內強化構件，該內強化構件粘接到所述主板和所述支承 板的內側；和上強化構件，該上強化構件粘接到所述主板的外側並且通過所述連接強化孔 與所述內強化構件連接。所述強化構件還可以包括側面強化構件，該側面強化構件沿著所述支承板的外表 面與所述上強化構件和所述內強化構件相連接，其中，所述側面強化構件形成為多個。所述強化構件可以通過注入注射成型工藝與所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼 和所述金屬連接部分一起整體地形成。在本發明的另一示例性實施方案中，懸架臂的製造方法可以包括準備金屬部分， 該金屬部分包括金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部分，該金屬連接部分在其兩個末 端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；通過將所述金屬球外殼和所述金屬襯套 外殼的內側固定到模具上，而將所述金屬部分放置在所述模具中；並且供給合成樹脂以包 覆所述金屬部分。所述製造方法還可以包括使球頭螺栓與軸瓦相連接；強制地將所述球頭螺栓和 所述軸瓦插入到所述金屬球外殼中；並且堵上所述金屬球外殼的端部。如上文所述，根據本發明的示例性實施方案的懸架臂可以由金屬材料和合成樹脂 材料組成，從而所述懸架臂可以在富有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質量。本發明的方法和裝置具有其它特徵和優點，這些特徵和優點可以從結合在本申請 文件中的附圖以及下面的具體實施方案中變得顯而易見，並在其中進行更加詳細的闡述， 其中附圖以及具體實施方案一起用於解釋本發明的一些原理。


圖1是根據本發明的示例性懸架臂的立體圖。圖2是根據本發明的示例性懸架臂的金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部分的立體圖。圖3是根據本發明的示例性懸架臂的強化構件的立體圖。圖4是沿著圖1的線IV - IV剖開的橫截面視圖。圖5是根據本發明的示例性懸架臂的襯套的俯視圖。圖6是根據本發明的示例性懸架臂的金屬襯套外殼的立體圖。圖7是沿著圖1的線ΥΠ - ΥΠ剖開的橫截面視圖。圖8是根據本發明的示例性懸架臂的立體圖。圖9是根據本發明的示例性變型的立體圖。圖10是示出了製造根據本發明的強化構件的視圖。圖11是示出了根據本發明的示例性懸架臂的製造方法的流程圖。應當了解，附圖並不必須是按比例繪製的，其示出了某種程度上經過簡化了的本 發明的基本原理的各個特徵。在此所公開的本發明的特定的設計特徵，包括例如特定的尺 寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應用和使用環境所確定。在這些圖形中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標記引用本發明的相同或等效的 部分。
具體實施例方式以下將詳細參考本發明的不同實施方案，本發明的實例在附圖中示出並在下面進 行描述。雖然本發明將結合示例性實施方案進行描述，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方案。相反地，本發明旨在不僅僅覆蓋示例性實施方案，還覆蓋可以 包括在權利要求書所限定的本發明的精神和範圍裡的各種替代、改進、等效結構以及其它 實施方案。在下文中，將參考附圖對本發明的示例性實施方案進行詳細地描述。圖1是懸架臂的立體圖，圖2是懸架臂的金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部 分的立體圖，圖3是根據本發明的第一示例性實施方案的懸架臂的強化構件的立體圖。參考圖1至圖3，根據本發明的第一示例性實施方案的懸架臂包括金屬球外殼 20 ；金屬襯套外殼30 ；金屬連接部分40，該金屬連接部分40與所述金屬球外殼20和所述金 屬襯套外殼30連接；以及強化構件50，該強化構件50由合成樹脂材料製成並且包覆所述 金屬球外殼20、所述金屬襯套外殼30和所述金屬連接部分40。金屬球外殼20、金屬襯套外殼30和金屬連接部分40形成金屬部分10。強化構件50通過注入注射成型工藝與金屬球外殼20、金屬襯套外殼30和金屬連 接部分40 —起整體地形成。金屬球外殼20和金屬襯套外殼30通過焊接與金屬連接部分40連接或者一體地 形成。圖4是沿著圖1的線IV - IV剖開的橫截面視圖。參考圖4，所述懸架臂還包括軸瓦60，其布置在金屬球外殼20中；和球頭螺栓 70，其布置在軸瓦60中，其中，金屬球外殼20的端部向內部彎曲以使得軸瓦60將不會與金 屬球外殼20分離。防塵罩環81與防塵罩80聯接，防塵罩80覆蓋球頭螺栓70和強化構件50。
球頭螺栓70與車輪(未示出)連接，軸瓦60允許球頭螺栓70平滑地旋轉，並且 金屬球外殼20的彎曲端部防止軸瓦60發生分離。圖5是根據本發明的第一示例性實施方案的懸架臂的襯套的俯視圖，圖6是根據 本發明的第一示例性實施方案的懸架臂的金屬襯套外殼的立體圖。金屬球外殼30的表面經過滾花處理以加強與所述強化構件50的聯接力，雖然在 附圖中並未表示，但是金屬球外殼20的表面也可以進行滾花處理。金屬襯套外殼30 (以及金屬球外殼20)由金屬材料製成，強化構件50由合成樹脂 材料製成，從而金屬襯套外殼30與強化構件50之間的聯接力不足。但是，金屬球外殼30 的滾花表面能夠加強與強化構件50的聯接力。襯套32布置在金屬襯套外殼30中，襯套孔34在所述襯套中形成。並且車身(未 示出)通過襯套孔34與所述懸架臂相連接。圖7是沿著圖1的線ΥΠ - ΥΠ剖開的橫截面視圖。參考圖2、圖3和圖7，金屬連接部分40上形成有連接強化孔41以加強與強化構 件50的聯接力，其中強化構件50插入到連接強化孔41中。金屬連接部分40包括形成有連接強化孔41的主板43和在主板43的側面形成的 支承板44。主板43和支承板44的橫截面形成為倒「U」形，從而防止壓彎。支承板45的端部是彎曲的，從而也能夠防止壓彎。強化構件50包括內強化構件52，其粘接到主板43和支承板44的內側；和上強 化構件Μ，其粘接到主板43的外側。在根據本發明的第一示例性實施方案的懸架臂中，強化構件50的內強化構件52 和上強化構件M通過所述連接強化孔相連接，從而金屬部分10和強化構件50之間的聯接 力能夠得到加強，並且能夠防止金屬部分10被壓彎。在本發明的另一示例性實施方案中，主板43可以包括內凹部分49，連接強化孔41 形成於內凹部分49上以增大上強化構件M和主板43之間的接觸表面。圖8是根據本發明的第二示例性實施方案的懸架臂的立體圖。在下文中，為了更好的理解和描述的方便，相同的附圖標記將表示相同的元件。參考圖8，在本發明的第二示例性實施方案中，強化構件50包括側面強化構件56， 該側面強化構件56與上強化構件M和內強化構件52相連接。可以預期在金屬部分10的中部可能會發生壓彎，因此在金屬部分10的中部形成 側面加強構件56以加強剛度。圖9是根據本發明的第二示例性實施方案的示例性變型的立體圖。在根據本發明的第二示例性實施方案的示例性變型中，側面強化構件58沿著金 屬連接部分40形成為多個。根據本發明的第二示例性實施方案的示例性變型的懸架能夠使壓彎的可能性最 小化，例如根據本發明的第二示例性實施方案的懸架臂。圖10是示出了製造根據本發明的示例性實施方案的強化構件的視圖。如圖10所示，金屬部分10被固定到模具90中，然後通過將合成樹脂注入到模具 90中而使金屬部分10和強化構件50整體地形成。在該工藝中，通過將金屬球外殼20和金屬襯套外殼30的內側固定到模具90上而將金屬部分10布置於模具90，然後將合成樹脂供 給到模具90中。根據本發明的示例性實施方案的懸架臂可以通過注射成型而使金屬部分10和強 化構件50整體地形成，所述懸架臂在富有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質量。圖11是示出了根據本發明的示例性實施方案的懸架臂的製造方法的流程圖。參考圖11，根據本發明的示例性實施方案的懸架臂的製造方法包括準備金屬部 分10，該金屬部分10包括金屬球外殼20、金屬襯套外殼30和金屬連接部分40，該金屬連接 部分40與金屬球外殼20和金屬襯套外殼30連接(SlO)；通過將金屬球外殼20和金屬襯 套外殼30的內側固定到模具90上，而將金屬部分10放置在所述模具90中(S20)；並且供 給合成樹脂以包覆金屬部分10(S30)。所述方法還包括使球頭螺栓70與軸瓦60相連接(S40)；強制地將球頭螺栓70 和軸瓦60插入到金屬球外殼20中(S50)；並且堵上所述金屬球外殼20的端部(S60)。根據本發明的示例性實施方案，所述懸架臂可以由金屬材料和合成樹脂材料制 成，其在富有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質量。為了方便解釋和準確定義所附權利要求，術語「下」、「內，，和「外」依據該特徵在圖 中顯示的位置來描述示例性實施方案的該特徵。前述本發明的具體示例性實施方案的目的是闡明和描述。這些實施方案並非旨在 窮盡本發明，也不是旨在將本發明限制於所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導可以進行 許多改進和變化。這些示例性實施方案的選擇和描述是為了解釋本發明的一些原理及其實 際應用，從而使本領域的其他技術人員製造和使用本發明的各種示例性實施方案及其各種 替代和改進。本發明的保護範圍旨在由權利要求書及其等效內容限定。
權利要求
1.一種懸架臂，包括金屬球外殼；金屬襯套外殼；金屬連接部分，該金屬連接部分在其兩個末端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外 殼連接；以及強化構件，該強化構件由合成樹脂材料製成並且包覆所述金屬球外殼、所述金屬襯套 外殼和所述金屬連接部分。
2.根據權利要求1所述的懸架臂，其中，所述強化構件通過注入注射成型工藝與所述 金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起整體地形成。
3.根據權利要求2所述的懸架臂，其中，所述強化構件通過注入注射成型工藝與所述 金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起一體地形成。
4.根據權利要求1所述的懸架臂，其中，所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼通過焊 接與所述金屬連接部分連接。
5.根據權利要求1所述的懸架臂，其中，所述懸架臂還包括軸瓦，其布置在所述金屬球外殼中；以及球頭螺栓，其聯接在所述軸瓦中；其中，所述金屬球外殼的下端向內部彎曲以包覆所述軸瓦，從而所述軸瓦將不會與所 述金屬球外殼分離。
6.根據權利要求5所述的懸架臂，其中，所述懸架臂還包括防塵罩，該防塵罩包覆所述 球頭螺栓和所述強化構件，並且其中，所述強化構件包覆所述金屬球外殼的所述下端與所 述軸瓦的接合部分。
7.根據權利要求1所述的懸架臂，其中，所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼的表面 經過滾花處理以加強與所述強化構件的聯接力。
8.根據權利要求1所述的懸架臂，其中，在所述金屬連接部分上形成連接強化孔以加 強與所述強化構件的聯接力。
9.根據權利要求8所述的懸架臂，其中，在所述金屬連接部分上具有內凹部分，並且所 述連接強化孔在所述內凹部分中形成以加強與所述強化構件的聯接力。
10.根據權利要求1所述的懸架臂，其中，所述金屬連接部分包括主板，連接強化孔在該主板中形成；以及支承板，其在所述主板的側面形成。
11.根據權利要求10所述的懸架臂，其中，在所述主板上形成內凹部分，並且所述連接 強化孔在所述內凹部分中形成以加強與所述強化構件的聯接力。
12.根據權利要求10所述的懸架臂，其中，所述主板和所述支承板的橫截面形成為倒「U」 形。
13.根據權利要求12所述的懸架臂，其中，所述支承板的下端是彎曲的。
14.根據權利要求12所述的懸架臂，其中，所述強化構件包括內強化構件，該內強化構件粘接到所述主板和所述支承板的內側；以及上強化構件，該上強化構件粘接到所述主板的外側並且通過所述連接強化孔與所述內 強化構件連接。
15.根據權利要求14所述的懸架臂，其中，所述強化構件還包括側面強化構件，該側面 強化構件沿著所述支承板的外表面與所述上強化構件和所述內強化構件相連接。
16.根據權利要求15所述的懸架臂，其中，所述側面強化構件形成為多個。
17.根據權利要求14所述的懸架臂，其中，所述強化構件通過注入注射成型工藝與所 述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起整體地形成。
18.一種懸架臂的製造方法，包括準備金屬部分，該金屬部分包括金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部分，該金屬連 接部分在其兩個末端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；通過將所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼的內側固定到模具上，而將所述金屬部分 放置在所述模具中；並且供給合成樹脂以包覆所述金屬部分。
19.根據權利要求18所述的製造方法，還包括 使球頭螺栓與軸瓦相連接；強制地將所述球頭螺栓和所述軸瓦插入到所述金屬球外殼中；並且 堵上所述金屬球外殼的端部。
全文摘要
本發明涉及一種懸架臂以及該懸架臂的製造方法，所述懸架臂包括金屬球外殼；金屬襯套外殼；金屬連接部分，該金屬連接部分與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；以及強化構件，該強化構件由合成樹脂材料製成並且包覆所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分。
文檔編號B60G7/00GK102085782SQ201010241239
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月27日 優先權日2009年12月4日
發明者鄭弼永 申請人:現代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社