本发明专利技术提供一种用于车辆悬架的控制臂。该控制臂包括：具有用于连接至车轮组件的连接件的控制臂主体，用于将控制臂与车架连接的水平衬套以及同样用于将控制臂与车架连接的垂直承窝。该垂直承窝具有一外壳以及一立柱，该外壳压入配合在控制臂主体的一开口中，该立柱延伸穿过外壳以用于与车架连接。一轴承设置在外壳内并位于该外壳与立柱之间。该立柱具有圆形外表面，该轴承具有圆形内表面，以使得轴承和外壳能够相对于立柱旋转运动。一保持元件与外壳以及轴承连接，以将轴承保持在外壳的内孔中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】球形接头和三角形悬架臂的组件相关申请的交叉引用本申请要求2012年6月4日提交的第61/656，094号申请的权益，其全部内容通过引用并入此处。
本专利技术主要涉及控制臂及制造该控制臂的方法。
技术介绍
如今许多机动车辆采用悬架系统(一般被称为麦弗逊悬吊系统或双横臂系统)。这种系统通常包括一下控制臂(也被称为A臂)，该下控制臂相对于车辆的框架枢转，从而在转弯或对遇到一目标(例如道路上的坑洼)进行响应的过程中使车轮和轮胎相对于该框架向上和向下移动。图1中主要示出了用于麦弗逊悬吊式悬架系统的下控制臂10。下控制臂10包括用于与轮毂组件的转向关节(未示出)连接的球形接头12以及一对用于引导下控制臂10相对于车辆框架(未示出)枢转运功的衬套14、16。该两个衬套中的一个衬套为水平衬套14，其被配置为围绕纵向延伸的螺栓(未示出)相对于车架枢转。另一个衬套16为垂直衬套，其被配置为围绕垂直延伸的螺栓(未示出)相对于车架枢转。现在参阅图2A-C，主要示出了传统垂直衬套16。最佳如图2C中所示，该传统垂直衬套16具有一压入配合在下控制臂10的一开口中的外金属套筒18、一橡胶缓冲垫20以及一内金属套筒22。该橡胶缓冲垫20在外金属套筒18和内金属套筒22之间径向延伸并使外金属套筒18与内金属套筒22相连。在运行中，在车辆悬架的运动过程中(例如当车辆遇到道路中的坑洼时)，内金属套筒22相对于外金属套筒18枢转或扭曲。该橡胶缓冲垫20弹性变形以使这些套筒18、22之间发生枢转运动，并且该缓冲垫20由于径向负载吸能/变形。因此，在车辆运行过程中，橡胶缓冲垫20承受径向负载和扭力负荷运动。由于承受到径向负载和扭转运动，导致了橡胶缓冲垫20劣化，从而减短了垂直衬套16的寿命。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种改进的用于车辆悬架的控制臂，其耐久性提高，并相比其他已知的控制臂具有更长的寿命。该控制臂包括一具有用于连接至车轮组件的连接件的控制臂主体，一在纵向方向上延伸并用于将控制臂主体与一车架连接的水平衬套，以及一在垂直方向上延伸并同样用于将控制臂主体与车架连接的垂直承窝。一外壳压入配合在控制臂主体中的一开口中。该外壳在敞开的第一端和第二端之间沿一垂直轴延伸，且该外壳具有一在敞开的两端之间延伸的内孔。一轴承设置在外壳的内孔中，且该轴承具有弯曲的内表面。一保持元件与外壳以及轴承连接，并将该轴承保持在外壳的内孔中。一立柱延伸穿过外壳的内孔并超过敞开的第一端和第二端，以用于将车架连接在外壳的相对两侦U。该立柱具有一与轴承的弯曲的内表面滑动连接的弯曲的外表面，以使外壳和控制臂主体相对于该立柱和车架旋转运动。在运行中，外壳和控制臂主体相对于立柱的旋转运动几乎不会损坏垂直承窝，因此提高了控制臂的耐久性和工作寿命。【附图说明】结合下列目前优选实施例和最佳实施方式的具体描述、所附权利要求以及附图进行考虑，根据本专利技术的上述及其他方面、特征和优点将会更加容易理解，其中:图1是具有传统垂直衬套的传统控制臂的立体正视图；图2A是图1的传统垂直衬套的立体图；图2B是图1的传统垂直衬套的俯视图；图2C是图1的传统垂直衬套的剖面侧视图；图3是控制臂的立体正视图，该控制臂包括垂直承窝的第一典型实施例；图4是连接至车架和控制臂主体的垂直承窝的第一典型实施例的剖视图；图5是垂直承窝的第一典型实施例的另一个剖视图，并且示出了控制臂主体在一个方向上枢转或扭曲；图6是垂直承窝的第一典型实施例的又另一个剖视图，并且示出了控制臂主体在一个相反方向上枢转或扭曲；图7是垂直承窝的第一典型实施例的分解图；图8是示出了第一典型实施例与传统垂直衬套的性能比较曲线图；图9是垂直承窝的第二典型实施例的剖视图；图10是垂直承窝的第三典型实施例的剖视图；以及图11是垂直承窝的第四典型实施例的剖视图。【具体实施方式】请参阅附图，其中，在各视图中相似的附图标记标示相应的部分，图3中主要示出了用于车辆悬架的典型控制臂24。该控制臂24配置为用于一系列不同形式的车辆悬架，例如麦弗逊支撑悬架或双横臂悬架。典型的控制臂24包括控制臂主体26，用于连接至车轮组件(未示出)的连接件28 (例如球形接头)；水平衬套30，其在纵向方向上延伸，以用于将控制臂主体26与车架32连接(图4中示出)；以及垂直承窝34，其在垂直方向上延伸，以同样用于将控制臂主体26与车架32连接。参阅图4-6，在车辆悬架的运行过程中，例如当车轮组件遇到道路上的坑洼或障碍物时，垂直承窝34和水平衬套30 (图3中示出)使得控制臂主体26能相对于车架32旋转，以使车轮组件上的轮胎保持与道路接触，并且还使车辆内的乘客乘坐更为舒适。仍然参阅图4-6，垂直承窝34的第一典型实施例被示为与控制臂主体26以及车架32连接。该典型的垂直承窝34包括外壳36，该外壳36压入配合在控制臂主体26的一个开口中。该外壳36可以由任何所需的金属(例如包括钢或铝合金)制成。该外壳36具有内孔，该内孔在敞开的上端38和敞开的下端40之间沿垂直轴A延伸。垂直承窝34还包括立柱42，该立柱42轴向延伸穿过外壳36的内孔并延伸超过外壳36的上端和下端40。如图所示，立柱42在外壳36的上方和下方均与车架32连接。更准确地来说，在第一典型实施例中，立柱42通过螺栓44和螺母48与车架32连接，该螺栓44延伸穿过立柱42中轴向延伸的通道46，螺母48连接至螺栓44。然而，应该理解的是，立柱42可选择地能够通过任何适合的紧固方式与框架32连接。在悬架系统的正常运行过程中，当控制臂主体26和金属外壳36相对于框架32和立柱42向上或向下枢转时，螺栓44使立柱42相对于车架32固定。图5和6示出了控制臂主体26和金属外壳36的运动。立柱42可以由任何适合的金属制成，例如热处理(用于提高耐磨性)的SAE合金钢。该典型的立柱42包括圆形中心部分50和一对大致呈圆锥台形的端部52，该对端部52分别设置在圆形中心部分50的轴向两侧。圆形中心部分50的外表面一般为半球形。轴承54设置在外壳36的内孔中，并可滑动地连接立柱42的圆形中心部分50，以使外壳36和控制臂主体26能够相对于立柱42旋转运动。特别地，轴承54具有弯曲的内表面，该内表面的曲率与立柱42的中心部分50的曲率大致匹配，以在这两个部件之间提供可滑动的界面。轴承54可以由金属、碳化纤维聚合物、工程聚合物或任何适合的并能在立柱42和轴承54之间提供低摩擦界面的材料制成。油脂或其他润滑剂同样可以设置在外壳36的内孔中，以进一步减少立柱42与轴承54之间的摩擦。在垂直承窝34的第一典型实施例中，轴承54为整体式弹锁(snap over)轴承54，并在立柱42中玮线的垂直上方和下方连接立柱42的弯曲的中间部分。最佳如图7所示，第一典型实施例的轴承54包括多个狭槽56，该狭槽56使得轴承54锁扣在立柱42的圆形中心部分50上。该狭槽56还起到了通道的作用，该通道用于传输油脂以润滑立柱42和轴承54之间的接触表面。再次参阅图4-6，第一典型实施例的垂直承窝34额外包括保持元件58或盖板，该保持元件58邻近外壳36的敞开的上端38设置，并将轴承54保持在外壳36的内孔中。特别地，在垂直承窝34的第一典型实施例中，轴本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于车辆悬架的控制臂，其特征在于，所述控制臂包括：一控制臂主体和一水平衬套，该控制臂主体具有一用于连接至车轮组件的连接件，该水平衬套在纵向方向上延伸，以用于将所述控制臂主体与一车架连接；一外壳，其压入配合在所述控制臂主体中的一开口中，所述外壳在敞开的第一端和第二端之间沿一垂直轴延伸，且所述外壳具有一在所述敞开的第一端和第二端之间延伸的内孔；一轴承，其设置在所述外壳的所述内孔中，所述轴承具有弯曲的内表面；一保持元件，其与所述轴承以及所述外壳连接并将所述轴承保持在所述外壳的所述内孔中；以及一立柱，其延伸穿过所述外壳的所述内孔并超过所述敞开的第一端和第二端，以用于将该车架连接在所述外壳的相对两侧，且所述立柱具有一与所述轴承的所述弯曲的内表面滑动连接的弯曲的外表面，以使所述外壳和所述控制臂相对于所述立柱和车架旋转运动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：托马斯·J·布莱恩斯，
申请(专利权)人：费德罗莫格尔制品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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