CN102085782A - 悬架臂以及该悬架臂的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种悬架臂以及该悬架臂的制造方法，所述悬架臂包括：金属球外壳；金属衬套外壳；金属连接部分，该金属连接部分与所述金属球外壳和所述金属衬套外壳连接；以及强化构件，该强化构件由合成树脂材料制成并且包覆所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分。

Description

悬架臂以及该悬架臂的制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2009年12月4日提交的韩国专利申请第10-2009-0120120号和第10-2009-0120121号的优先权，该申请的全部内容为了所有目的而通过引用结合于本文中。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的悬架系统。更特别地，本发明涉及一种悬架臂以及该悬架臂的制造方法，该悬架臂由金属和合成树脂材料制成。
背景技术
一般地，车辆的悬架系统包括：底盘弹簧，该底盘弹簧与车身和车轴相连接并且缓解来自地面的冲击；减震器，该减震器设计成消除或抑制冲击力并且消耗动能；和稳定器，该稳定器缓解车辆的摆动。
根据所安装的位置，悬架系统可以被分成前悬架系统和后悬架系统，并且所述前悬架系统与车架和车轴相连接以支承车身，并吸收车轮的冲击，并且同时转向系统的部件安装在其上。
前悬架系统主要被分成刚性车轴悬架和独立悬架，近来，所述独立悬架已经被主要地用于轿车之中，所述刚性车轴悬架已经被用于重型车辆中，例如大客车或卡车。
所述独立悬架主要被分成双叉臂(Wish Bone)型以及撑杆或麦弗逊(Strut or Mcpherson)型，并且独立悬架的每个车轮独立地与车架连接，从而影响一个车轮的道路凸凹并不会影响到其它车轮。
在悬架系统中，称为控制臂的悬架系统是主要元件之一，该悬架系统将车轮、制动系统等与车身连接起来。
所述悬架臂需要抗震的较高刚度和较轻的质量，从而所述悬架臂的材料从钢更换成铝或者塑料，而具有较高刚度和较轻质量的悬架臂的价格却不具有竞争力。
本发明背景部分公开的上述信息仅仅用来增加对本发明总体背景的理解，其不应作为该信息构成对本领域技术人员来说已经公知的现有技术的确认和任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面涉及提供一种悬架臂以及该悬架臂的制造方法，该悬架臂在富有竞争力的价格下具有较高刚度和较轻质量。
在本发明的示例性实施方案中，所述悬架臂可以包括：金属球外壳(ball housing)；金属衬套外壳(bushing housing)；金属连接部分，该金属连接部分在其两个末端处与所述金属球外壳和所述金属衬套外壳连接；以及强化构件，该强化构件由合成树脂材料制成并且包覆所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分。
所述强化构件可以通过注入注射成型工艺与所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分一起整体地形成，其中，所述强化构件通过注入注射成型工艺与所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分一起一体地形成。
所述金属球外壳和所述金属衬套外壳可以通过焊接与所述金属连接部分连接。
所述悬架臂还可以包括：轴瓦(bearing)，其布置在所述金属球外壳中；以及球头螺栓，其联接在所述轴瓦中，其中，所述金属球外壳的下端向内部弯曲以包覆所述轴瓦，从而所述轴瓦将不会与所述金属球外壳分离，其中，所述悬架臂还包括防尘罩，该防尘罩包覆所述球头螺栓和所述强化构件，并且其中，所述强化构件包覆所述金属球外壳的所述下端与所述轴瓦的接合部分。
所述金属球外壳和所述金属衬套外壳的表面经过滚花处理以加强与所述强化构件的联接力。
在所述金属连接部分上可以形成连接强化孔以加强与所述强化构件的联接力，其中，在所述金属连接部分上形成内凹部分，并且所述连接强化孔在所述内凹部分中形成以加强与所述强化构件的联接力。
所述金属连接部分可以包括：主板，连接强化孔在该主板中形成；和支承板，其在所述主板的侧面形成，其中，在所述主板上形成内凹部分，并且所述连接强化孔在所述内凹部分中形成以加强与所述强化构件的联接力。
所述主板和所述支承板的横截面形成为倒“U”形，其中，所述支承板的下端是弯曲的，并且其中，所述强化构件包括：内强化构件，该内强化构件粘接到所述主板和所述支承板的内侧；和上强化构件，该上强化构件粘接到所述主板的外侧并且通过所述连接强化孔与所述内强化构件连接。
所述强化构件还可以包括侧面强化构件，该侧面强化构件沿着所述支承板的外表面与所述上强化构件和所述内强化构件相连接，其中，所述侧面强化构件形成为多个。
所述强化构件可以通过注入注射成型工艺与所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分一起整体地形成。
在本发明的另一示例性实施方案中，悬架臂的制造方法可以包括：准备金属部分，该金属部分包括金属球外壳、金属衬套外壳和金属连接部分，该金属连接部分在其两个末端处与所述金属球外壳和所述金属衬套外壳连接；通过将所述金属球外壳和所述金属衬套外壳的内侧固定到模具上，而将所述金属部分放置在所述模具中；并且供给合成树脂以包覆所述金属部分。
所述制造方法还可以包括：使球头螺栓与轴瓦相连接；强制地将所述球头螺栓和所述轴瓦插入到所述金属球外壳中；并且堵上所述金属球外壳的端部。
如上文所述，根据本发明的示例性实施方案的悬架臂可以由金属材料和合成树脂材料组成，从而所述悬架臂可以在富有竞争力的价格下具有较高刚度和较轻质量。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点可以从结合在本申请文件中的附图以及下面的具体实施方案中变得显而易见，并在其中进行更加详细的阐述，其中附图以及具体实施方案一起用于解释本发明的一些原理。
附图说明
图1是根据本发明的示例性悬架臂的立体图。
图2是根据本发明的示例性悬架臂的金属球外壳、金属衬套外壳和金属连接部分的立体图。
图3是根据本发明的示例性悬架臂的强化构件的立体图。
图4是沿着图1的线Ⅳ-Ⅳ剖开的横截面视图。
图5是根据本发明的示例性悬架臂的衬套的俯视图。
图6是根据本发明的示例性悬架臂的金属衬套外壳的立体图。
图7是沿着图1的线Ⅶ-Ⅶ剖开的横截面视图。
图8是根据本发明的示例性悬架臂的立体图。
图9是根据本发明的示例性变型的立体图。
图10是示出了制造根据本发明的强化构件的视图。
图11是示出了根据本发明的示例性悬架臂的制造方法的流程图。
应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。
在这些图形中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记引用本发明的相同或等效的部分。
具体实施方式
以下将详细参考本发明的不同实施方案，本发明的实例在附图中示出并在下面进行描述。虽然本发明将结合示例性实施方案进行描述，但应了解该描述不是旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反地，本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施方案，还覆盖可以包括在权利要求书所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、改进、等效结构以及其它实施方案。
在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细地描述。
图1是悬架臂的立体图，图2是悬架臂的金属球外壳、金属衬套外壳和金属连接部分的立体图，图3是根据本发明的第一示例性实施方案的悬架臂的强化构件的立体图。
参考图1至图3，根据本发明的第一示例性实施方案的悬架臂包括：金属球外壳20；金属衬套外壳30；金属连接部分40，该金属连接部分40与所述金属球外壳20和所述金属衬套外壳30连接；以及强化构件50，该强化构件50由合成树脂材料制成并且包覆所述金属球外壳20、所述金属衬套外壳30和所述金属连接部分40。
金属球外壳20、金属衬套外壳30和金属连接部分40形成金属部分10。
强化构件50通过注入注射成型工艺与金属球外壳20、金属衬套外壳30和金属连接部分40一起整体地形成。
金属球外壳20和金属衬套外壳30通过焊接与金属连接部分40连接或者一体地形成。
图4是沿着图1的线Ⅳ-Ⅳ剖开的横截面视图。
参考图4，所述悬架臂还包括：轴瓦60，其布置在金属球外壳20中；和球头螺栓70，其布置在轴瓦60中，其中，金属球外壳20的端部向内部弯曲以使得轴瓦60将不会与金属球外壳20分离。
防尘罩环81与防尘罩80联接，防尘罩80覆盖球头螺栓70和强化构件50。
球头螺栓70与车轮(未示出)连接，轴瓦60允许球头螺栓70平滑地旋转，并且金属球外壳20的弯曲端部防止轴瓦60发生分离。
图5是根据本发明的第一示例性实施方案的悬架臂的衬套的俯视图，图6是根据本发明的第一示例性实施方案的悬架臂的金属衬套外壳的立体图。
金属球外壳30的表面经过滚花处理以加强与所述强化构件50的联接力，虽然在附图中并未表示，但是金属球外壳20的表面也可以进行滚花处理。
金属衬套外壳30(以及金属球外壳20)由金属材料制成，强化构件50由合成树脂材料制成，从而金属衬套外壳30与强化构件50之间的联接力不足。但是，金属球外壳30的滚花表面能够加强与强化构件50的联接力。
衬套32布置在金属衬套外壳30中，衬套孔34在所述衬套中形成。并且车身(未示出)通过衬套孔34与所述悬架臂相连接。
图7是沿着图1的线Ⅶ-Ⅶ剖开的横截面视图。
参考图2、图3和图7，金属连接部分40上形成有连接强化孔41以加强与强化构件50的联接力，其中强化构件50插入到连接强化孔41中。
金属连接部分40包括形成有连接强化孔41的主板43和在主板43的侧面形成的支承板44。
主板43和支承板44的横截面形成为倒“U”形，从而防止压弯。
支承板45的端部是弯曲的，从而也能够防止压弯。
强化构件50包括：内强化构件52，其粘接到主板43和支承板44的内侧；和上强化构件54，其粘接到主板43的外侧。
在根据本发明的第一示例性实施方案的悬架臂中，强化构件50的内强化构件52和上强化构件54通过所述连接强化孔相连接，从而金属部分10和强化构件50之间的联接力能够得到加强，并且能够防止金属部分10被压弯。
在本发明的另一示例性实施方案中，主板43可以包括内凹部分49，连接强化孔41形成于内凹部分49上以增大上强化构件54和主板43之间的接触表面。
图8是根据本发明的第二示例性实施方案的悬架臂的立体图。
在下文中，为了更好的理解和描述的方便，相同的附图标记将表示相同的元件。
参考图8，在本发明的第二示例性实施方案中，强化构件50包括侧面强化构件56，该侧面强化构件56与上强化构件54和内强化构件52相连接。
可以预期在金属部分10的中部可能会发生压弯，因此在金属部分10的中部形成侧面加强构件56以加强刚度。
图9是根据本发明的第二示例性实施方案的示例性变型的立体图。
在根据本发明的第二示例性实施方案的示例性变型中，侧面强化构件58沿着金属连接部分40形成为多个。
根据本发明的第二示例性实施方案的示例性变型的悬架能够使压弯的可能性最小化，例如根据本发明的第二示例性实施方案的悬架臂。
图10是示出了制造根据本发明的示例性实施方案的强化构件的视图。
如图10所示，金属部分10被固定到模具90中，然后通过将合成树脂注入到模具90中而使金属部分10和强化构件50整体地形成。在该工艺中，通过将金属球外壳20和金属衬套外壳30的内侧固定到模具90上而将金属部分10布置于模具90，然后将合成树脂供给到模具90中。
根据本发明的示例性实施方案的悬架臂可以通过注射成型而使金属部分10和强化构件50整体地形成，所述悬架臂在富有竞争力的价格下具有较高刚度和较轻质量。
图11是示出了根据本发明的示例性实施方案的悬架臂的制造方法的流程图。
参考图11，根据本发明的示例性实施方案的悬架臂的制造方法包括：准备金属部分10，该金属部分10包括金属球外壳20、金属衬套外壳30和金属连接部分40，该金属连接部分40与金属球外壳20和金属衬套外壳30连接(S10)；通过将金属球外壳20和金属衬套外壳30的内侧固定到模具90上，而将金属部分10放置在所述模具90中(S20)；并且供给合成树脂以包覆金属部分10(S30)。
所述方法还包括：使球头螺栓70与轴瓦60相连接(S40)；强制地将球头螺栓70和轴瓦60插入到金属球外壳20中(S50)；并且堵上所述金属球外壳20的端部(S60)。
根据本发明的示例性实施方案，所述悬架臂可以由金属材料和合成树脂材料制成，其在富有竞争力的价格下具有较高刚度和较轻质量。
为了方便解释和准确定义所附权利要求，术语“下”、“内”和“外”依据该特征在图中显示的位置来描述示例性实施方案的该特征。
前述本发明的具体示例性实施方案的目的是阐明和描述。这些实施方案并非旨在穷尽本发明，也不是旨在将本发明限制于所揭示的具体形式，显然，按照上述教导可以进行许多改进和变化。这些示例性实施方案的选择和描述是为了解释本发明的一些原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员制造和使用本发明的各种示例性实施方案及其各种替代和改进。本发明的保护范围旨在由权利要求书及其等效内容限定。

Claims (19)

1.一种悬架臂，包括
金属球外壳；
金属衬套外壳；
金属连接部分，该金属连接部分在其两个末端处与所述金属球外壳和所述金属衬套外壳连接；以及
强化构件，该强化构件由合成树脂材料制成并且包覆所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分。
2.根据权利要求1所述的悬架臂，其中，所述强化构件通过注入注射成型工艺与所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分一起整体地形成。
3.根据权利要求2所述的悬架臂，其中，所述强化构件通过注入注射成型工艺与所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分一起一体地形成。
4.根据权利要求1所述的悬架臂，其中，所述金属球外壳和所述金属衬套外壳通过焊接与所述金属连接部分连接。
5.根据权利要求1所述的悬架臂，其中，所述悬架臂还包括：
轴瓦，其布置在所述金属球外壳中；以及
球头螺栓，其联接在所述轴瓦中；
其中，所述金属球外壳的下端向内部弯曲以包覆所述轴瓦，从而所述轴瓦将不会与所述金属球外壳分离。
6.根据权利要求5所述的悬架臂，其中，所述悬架臂还包括防尘罩，该防尘罩包覆所述球头螺栓和所述强化构件，并且其中，所述强化构件包覆所述金属球外壳的所述下端与所述轴瓦的接合部分。
7.根据权利要求1所述的悬架臂，其中，所述金属球外壳和所述金属衬套外壳的表面经过滚花处理以加强与所述强化构件的联接力。
8.根据权利要求1所述的悬架臂，其中，在所述金属连接部分上形成连接强化孔以加强与所述强化构件的联接力。
9.根据权利要求8所述的悬架臂，其中，在所述金属连接部分上具有内凹部分，并且所述连接强化孔在所述内凹部分中形成以加强与所述强化构件的联接力。
10.根据权利要求1所述的悬架臂，其中，所述金属连接部分包括：
主板，连接强化孔在该主板中形成；以及
支承板，其在所述主板的侧面形成。
11.根据权利要求10所述的悬架臂，其中，在所述主板上形成内凹部分，并且所述连接强化孔在所述内凹部分中形成以加强与所述强化构件的联接力。
12.根据权利要求10所述的悬架臂，其中，所述主板和所述支承板的横截面形成为倒“U”形。
13.根据权利要求12所述的悬架臂，其中，所述支承板的下端是弯曲的。
14.根据权利要求12所述的悬架臂，其中，所述强化构件包括：
内强化构件，该内强化构件粘接到所述主板和所述支承板的内侧；以及
上强化构件，该上强化构件粘接到所述主板的外侧并且通过所述连接强化孔与所述内强化构件连接。
15.根据权利要求14所述的悬架臂，其中，所述强化构件还包括侧面强化构件，该侧面强化构件沿着所述支承板的外表面与所述上强化构件和所述内强化构件相连接。
16.根据权利要求15所述的悬架臂，其中，所述侧面强化构件形成为多个。
17.根据权利要求14所述的悬架臂，其中，所述强化构件通过注入注射成型工艺与所述金属球外壳、所述金属衬套外壳和所述金属连接部分一起整体地形成。
18.一种悬架臂的制造方法，包括：
准备金属部分，该金属部分包括金属球外壳、金属衬套外壳和金属连接部分，该金属连接部分在其两个末端处与所述金属球外壳和所述金属衬套外壳连接；
通过将所述金属球外壳和所述金属衬套外壳的内侧固定到模具上，而将所述金属部分放置在所述模具中；并且
供给合成树脂以包覆所述金属部分。
19.根据权利要求18所述的制造方法，还包括：
使球头螺栓与轴瓦相连接；
强制地将所述球头螺栓和所述轴瓦插入到所述金属球外壳中；并且
堵上所述金属球外壳的端部。
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