一种车辆悬架控制臂，包括：由金属板形成的第一臂部件和第二臂部件，每个臂部件包括外壁和两个侧壁、邻近第一端的衬套连接装置、邻近第二端的至少一个支架接纳铆钉孔、位于第一端与第二端之间的至少一个部件连接铆钉孔；骑行衬套和操纵衬套；球形接头支架，球形接头支架包括支架铆钉孔，支架铆钉孔与邻近第一臂部件和第二臂部件中每一个的第二端的至少一个支架接纳铆钉孔相对应；以及多个铆钉。当构造时，球形接头支架在邻近第一臂部件和第二臂部件的第二端处经由至少一个支架接纳铆钉孔和相对应的至少一个支架铆钉孔铆接到第一臂部件和第二臂部件，第一臂部件在至少一个部件连接铆钉孔处铆接到第二臂部件上，骑行衬套连接在第一臂部件的第一端，操纵衬套连接在第二臂部件的第一端。部件的第一端。部件的第一端。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无焊缝车辆悬架控制臂
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年9月5日提交的美国临时申请第62/896,303号和2020年2月21日提交的美国临时申请第62/979,532号的优先权，这些申请以引用的方式并入到本文中。
[0003]本专利技术涉及汽车部件领域，特别涉及汽车悬架控制臂。
技术介绍
[0004]大多数现代道路车辆使用某种形式的悬架系统来隔离乘客舱免受路面崎岖不平引起的车轮扰动。这些悬架系统通常包括某种形式的能量存储介质如弹簧、控制弹簧运动的设备如阻尼器以及控制车轮移动的运动学状态的联动布置。这种部件组合被配置为允许车辆的车轮以受控的方式向前移动并经过道路的崎岖不平处。最常见的联动布置形式是四杆联动配置，由主轴组件、车体和两个通常称为控制臂的枢转结构元件构成。
[0005]图1说明了一种常见的现有技术四杆联动配置。“A”形控制臂1、2定位并引导主轴组件3相对于车体4的移动。主轴组件承载着车轮、轮胎、轴承组件和制动组件，统称为车辆的簧下质量5。簧下质量还包括控制臂重量的一部分。由于在路面扰动中移动簧下质量所涉及的能量很大，因此优选尽可能多地减少该子组件的组合重量。此外，由于车辆的操纵特性直接依赖于簧下部件的受控移动，因此控制臂必须具有足够的刚度和强度以抵抗施加在它们上的大量载荷。
[0006]因此，重要的是悬架控制臂要坚固和刚硬，以便在加载时发挥良好的功能，以及重量轻，以减轻簧下质量。减轻重量通常会导致强度和刚度的降低。设计重量减轻但性能特性相当的零件需要很有创造性。施加在悬架控制臂上的操作载荷是离散的，并且可以很好地理解，因此可以开发非均匀结构，以在应用所需的方向和位置上提供选择性的刚度和强度。车辆悬架控制臂在平面图中通常配置为“A”形或“L”形，这取决于车身安装架与主轴的关系的配置。在任何一种情况下，主要的诱导载荷都在“A”或“L”构型的平面上，因此需要在“A”或“L”构型的边缘周围有高度集中的材料，以最大限度地提高平面内断面二次矩值。
[0007]对优化控制臂结构为非均匀形状的要求推动了许多复杂制造过程的使用。与车辆控制臂构造相关联的最常见的制造方法是将压制成型的金属冲压件铸造、锻造和焊接成子组件。由于所涉及的复杂形状，很难用简单的压制成型的金属冲压件制造出优化的车辆控制臂。
[0008]图2示出了常见现有技术铸造或锻造的“L”形控制臂6。
[0009]铸造需要高热来形成熔融金属。虽然可以形成精确的形状，但控制臂往往是实心的，伴随着显著的重量。铸造的控制臂虽然坚固，但往往有点脆。铸造过程比其他制造过程更昂贵。虽然铝比钢轻，耐腐蚀，但它要贵得多。
[0010]锻造涉及将金属加热到具有延展性的程度，然后施加很大的压力迫使软金属成期望的形状。与铸造一样，锻造件是实心的。虽然锻造件往往比铸造件具有更大的抗拉强度，
但由于需要大量的热量，而且往往会有大量的废料，因此该过程也是昂贵的。铝有适合于锻造，但大量的废料增加了成本，尽管废料很容易被回收利用。
[0011]大多数悬架控制臂在其构造上采用压制成型的金属冲压件，被配置为闭合的箱形截面。图3示出了由两个U形压制成型的金属冲压件501、502构成的典型现有技术悬架控制臂的截面。这种类型的结构截面通常需要大量的材料重叠，以便于所需的填角焊缝接头。这种材料重叠最终在结构上是冗余的，可能会导致比替代铸造或锻造配置更重的解决方案。如果使用对接构造，没有材料重叠，用于形成接头的焊接的强度和完整性就更加关键，零件也更难制造。
[0012]虽然单件控制臂可以由基本上U形结构的金属钢板制成，但需要相对较重型钢来处理控制臂所承受的大量载荷。较重的零件通常是不期望的，额外的材料成本可能高得令人望而却步。此外，U形结构使得很难在“A”或“L”构型边缘周围定位高度集中的材料，以最大限度地提高平面内断面二次矩值。
[0013]图4示出了一个典型的现有技术控制臂，其中两个压制成型的金属冲压件焊接在控制臂的大部分周边周围。第一冲压件7和第二冲压件8如图3所示焊接。
[0014]悬架控制臂承受两个主要方向的载荷，即前后(fore
‑
aft)和车横向(cross car)。为了抵抗诸如加速和制动等前后载荷，控制臂通常需要一套衬套和球形接头。在现代车辆悬架系统中，通常希望在前后方向上具有相对柔软的悬架，以允许车轮在例如撞击路边时提供凹进运动。这缓冲了撞击。这是通过有相对刚硬的前橡胶衬套和柔软的后衬套来实现的。相比之下，通常希望在车辆横向方向上具有相对刚硬的悬架，以便于在绕弯道行驶时正确地跟踪车辆。这是通过有相对刚硬的前衬套且后衬套不影响这种行为来实现的。刚硬的前衬套与球形接头对齐，球形接头从车轮传递牵引载荷。刚硬的前衬套一般称为操纵衬套，柔软的后衬套一般称为骑行衬套。
[0015]上述控制臂通常使用安装在球形接头支架9中的球形接头和一对衬套10、11连接到簧下质量和车辆。使用上述技术生产的大多数现有技术控制臂的缺点是，如图4所示，在转向节端用于球形接头的孔必须焊接到控制臂上，或者该孔必须冲压到压制成型件中，从而产生额外的步骤，破坏金属板和产生额外的废料。衬套的座必须与控制臂连接，通常通过焊接连接。这就产生了额外的焊接步骤，有可能导致衬套座不对准或焊接缺陷。
[0016]焊接过程往往会破坏金属板上的防腐涂层，从而使零件在焊缝处暴露于腐蚀。虽然有些零件可以在焊接后电镀一层保护涂层，但对于较大的、形状不规则的零件来说，这通常是困难的。一个零件的焊后电镀是昂贵的，需要额外的加工时间和占地面积。此外，焊接可能会导致在沿焊缝的各个点上强度不均匀的接头。由于控制臂通常在车辆运动时承受持续的应力，焊接不规则可能导致焊缝处的应力失效。焊接接头的疲劳性能通常比无接头的金属零件更差。此外，焊接过程沿焊缝两侧产生热影响区，该热影响区通常表现出比金属板的其余部分更低的强度，从而降低了零件的整体强度。现代焊接技术涉及机器人、焊接单元、焊丝和伴随的基础设施，包括焊后检查，所有这些都增加了制造成本。焊接还对焊接区域的空气品质产生不利影响，并消耗大量电力。
技术实现思路
[0017]因此，有利的是使用诸如金属板压制成型的低成本制造技术来形成悬架控制臂，
悬架控制臂能够提供高固有刚度和强度同时保持相对低质量。已经证明，对于大体积的应用，如汽车工业所限定的应用，金属板压制成型是制造结构部件最经济有效的方法。目前生产的大多数车辆采用的车身结构和选定的副车架几乎完全由使用压制成型技术制造的铝或钢冲压件构成。因此，本专利技术的目的是在车辆悬架控制臂的制造中利用金属压制成型。
[0018]使用相对轻的、预涂的金属钢板而不使用焊接来生产控制臂也是有利的。此外，减少器械和占地面积的资本成本、减少材料和能量成本、减少检查费用、减少零件疲劳以及由于零件重量较轻而提高车辆性能和燃料效率，都将是有益的。
[0019]在本专利技术的一个实施例中，包括车辆悬架控制臂的结构元件由一对复杂的单件金属板冲压部件本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种车辆悬架控制臂，包括：由金属板形成的第一臂部件和第二臂部件，每个臂部件包括：外壁和两个侧壁；邻近第一端的衬套连接装置；邻近第二端的至少一个支架接纳铆钉孔；位于所述第一端与所述第二端之间的至少一个部件连接铆钉孔；骑行衬套和操纵衬套；球形接头支架，所述球形接头支架包括支架铆钉孔，所述支架铆钉孔对应于邻近所述第一臂部件和第二臂部件中的每一个的所述第二端的所述至少一个支架接纳铆钉孔；多个铆钉；使得当构造时，所述球形接头支架经由所述至少一个支架接纳铆钉孔和相对应的支架铆钉孔在邻近所述第一臂部件的第二端和第二臂部件的第二端处铆接到所述第一臂部件和第二臂部件上，所述第一臂部件在相对应的所述至少一个部件连接铆钉孔处铆接到所述第二臂部件上，所述骑行衬套连接在所述第一臂部件的所述第一端处，所述操纵衬套连接在所述第二臂部件的所述第一端处。2.根据权利要求1所述的车辆悬架控制臂，进一步包括：由金属板形成的第三臂部件，包括：外壁和两个侧壁；两个端部，每个端部包括至少一个第三臂部件铆钉孔；骑行衬套座部件和操纵衬套座部件；其中，所述第三臂部件适于在邻近所述第一臂部件的第一端和所述第二臂部件的第一端处铆接到所述第一臂部件和所述第二臂部件中的每一个，并且在邻近所述第三臂部件的相应端部处铆接到所述骑行衬套座部件和所述操纵衬套座部件。3.根据权利要求1和2中任一项所述的车辆悬架控制臂，其中，所述第一臂部件的侧壁和第二臂部件的侧壁在其第一端处部分重叠并保持间隔开。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆悬架控制臂，其中，至少一个间隔件在所述至少一个臂部件铆钉孔处保持所述第一臂部件的侧壁与第二臂部件的侧壁之间的间距。5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆悬架控制臂，其中，所述第一臂部件和第二臂部件铆接在三个臂部件铆钉孔处。6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆悬架控制臂，其中，三个臂部件铆钉孔中的一个位于邻近臂部件的第二端处，并且所述球形接头支架在所述铆钉孔处铆接到所述第一臂部件和第二臂部件中的每一个。7.根据权利要求1所述的车辆悬架控制臂，其中，所述衬套连接装置包括邻近所述第一臂部件和所述第二臂部件中的每一个的第一端的一体式衬套螺柱接纳孔，并且其中，所述车辆悬架控制臂还包括杆，所述杆包括在第一杆端处的骑行衬套螺柱、位于第二杆端处的操纵衬套螺柱以及邻近所述螺柱沿着所述杆位于内部的第一支座表面和第二支座表面，当相应螺柱延伸穿过所述衬套螺柱接纳孔时所述第一支座表面和第二支座表面适于接触所述第一臂部件和第二臂部件，使得当构造时，所述骑行衬套螺柱延伸穿过所述第一臂部件的所述衬套螺柱接纳孔，所述操纵衬套螺柱延伸穿过所述第二臂部件的所述衬套螺柱接纳
孔，并且所述第一臂部件和第二臂部件分别接触所述杆的所述第一支座表面和第二支座表面。8.根据权利要求7所述的车辆悬架控制臂，其中，...
【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：多媒体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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