CN102602258B - U形钩 - Google Patents

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Abstract

一种用于在车辆悬架系统的减振器和下控制臂之间提供支撑连杆的U形钩，所述U形钩由金属坯料冲压而成，从而形成整体式结构并且具有大致均匀的厚度，所述U形钩包括管状颈部和从所述管状颈部延伸的相对且间隔开的一对支腿，所述一对支腿中的每一个都包括沿着所述支腿延伸并且从所述支腿突出的加强肋。本发明还提供了一种用于在车辆悬架系统的减振器和下控制臂之间提供支撑连杆的U形钩，所述U形钩由金属坯料冲压而成，从而形成整体式结构并且具有大致均匀的厚度，所述U形钩包括颈部和从所述颈部延伸的相对且间隔开的一对支腿，所述一对支腿中的每一个都向外凹入到周边边缘，从而加强所述U形钩。

Description

U形钩
本分案申请是基于申请号为200810008535.8，申请日为2008年1月23，发明名称为“用于车辆的悬架系统”的中国专利申请的分案申请。
相关的申请
本申请为非临时申请，要求享有于2007年6月22日提交的系列号为No.60/945,613以及于2007年7月26日提交的系列号为No.60/952,089的美国临时专利申请的优先权，其全部内容以参照包含在本文中。
技术领域
本发明涉及车辆车轮的悬架系统，并且更具体地，涉及装有竖直的减振器支柱的车轮悬架，用于吸收从路面并通过轮传输的振动。
背景技术
如同机动车辆上的系统的其余部分一样，悬架系统执行复杂的功能。悬架系统将机动车辆的轮保持与机动车辆的行驶对准，限制机动车辆主体在拐弯期间以及当颠簸行驶时的运动，并为乘客和驾驶员提供了平稳并且舒适的乘坐。已知现有技术中有很多悬架系统。长短臂(SLA)悬架系统在国产车辆上已经是普遍使用多年了。在SLA系统中，通过转向节、球节组件以及上下控制臂，每一个轮都被独立地连接到车辆的车架上。
双横臂式悬架系统提供了许多组件，诸如车辆的车架、下控制臂、上控制臂、用于支撑车轮组件的毂以及减振器。上下控制臂作为定位器来相对于机动车辆而固定悬架系统及其组件的位置并以衬套而被连接到车架上，该衬套允许车轮组件响应于路面的不规则性而独立地上下移动。
现有技术中具有各种各样的悬架系统，这些悬架系统具有至少一个轭状物或连接部件，用于相互连接安装在车辆主体与下控制臂之间的振动吸收器。这些系统可以从授予Finn等人的美国专利No.4,377,298、Kami等人的美国专利No.4,583,759以及Smith等人的美国专利No.5,375,870中得到教导。例如，Finn等人的美国专利No.4,377,298公开了一种车轮的悬架系统，其具有安装在车辆主体与下控制臂之间的振动吸收器。由一对支腿和反向弯曲的两片金属形式形成的U形钩或轭状部分连接到颈部或轴环以接合振动吸收器。Finn等人的美国专利No.4,377,298所教导的U形钩未能教导或建议在U形钩中限定的一加强结构，并且需要多个部件来形成U形钩。
例如，Kami等人的美国专利No.4,583,759教导了一种悬架上臂支撑结构，其具有安装在车辆主体与一下臂之间的振动吸收器。U形钩由金属锻造而成，并且具有颈部，以啮合振动吸收器和一对支腿，所述支腿延伸到相应的远端并被紧固件连接到所述下臂。Kami等人的美国专利No.4,583,759中的U形钩未能教导或建议在U形钩中限定一加强结构，并且需要许多部件以形成U形钩。而且，Kami等人的美国专利No.4,583,759中的U形钩由金属锻造而成，从而负面地影响了系统的整个重量。
因此，存在用于改进悬架系统及其制造方法的机会，其将减小U形钩的质量，从而减小振动的影响以及最终的噪音，为悬架系统增加了结构整体性，并且以低成本和高容量而增强了传动系应用的性能。
发明内容
本发明的悬架系统将机动车的轮组件与机动车的行驶对准，限制了机动车主体在拐弯期间以及当颠簸时的运动，并为乘客和驾驶员提供了平稳并且舒适的乘坐。该悬架系统呈现出许多组成部件，诸如机动车的车架、下控制臂、上控制臂、用于支撑车轮组件的毂或者心轴以及减振器。悬架系统的上控制臂和下控制臂与心轴合作，心轴与轮轴合作，其限定了一个旋转轴线并支撑着车轮组件。减振器具有第一和第二末端，其中的一个末端与上控制臂合作。
连杆或U形钩具有整体式构造以及通常均匀的厚度。连杆将下控制臂和减振器的第二末端相互连接。连杆和减振器限定一个公共轴线，其将连杆一分为二并且在不同于旋转轴线的方向的方向上延伸。减振器沿着公共轴线可移动，以吸收从路面并通过轮传输的振动。连杆是从金属、金属合金及其组合物形成的坯料冲压成形。连杆包括具有用于接收减振器的通常圆形横截面的颈部及一对间隔开的支腿。
加强肋被变形进入每一个支腿内，从而当减振器吸收从路面并通过轮传输的振动时防止支腿弯曲。加强肋进一步被变形进入颈部，并远离远端而逐渐变细，以增加连杆的强度。当加强肋从远端延伸到颈部时，加强肋呈现出第一宽度，并且当支腿变形到颈部时，加强肋呈现出第二宽度，以及当加强肋进一步逐渐变细到颈部上时，加强肋呈现出第三宽度。颈部包括末端边缘以及在其间延伸的缝。该缝接收连接器，以便将连杆固定到减振器上。每一个支腿都呈现出一面，该面具有从该面向外延伸并在最接近远端逐渐变细的相对的周边边缘，以便使远端呈现通常平坦的横截面。
本发明的一种优点是为悬架系统提供改进的连杆，该连杆由金属板冲压而形成，从而呈现出重量轻，可供替换现有技术公知的铁铸连杆。
本发明的另一种优点是为悬架系统提供改进的连杆，其减小了该被改进的连杆的质量。
本发明的再另一种优点是提供一种改进的连杆，其具有至少一个加强肋，该加强肋被变形进入连杆的每个支腿，从而当减振器吸收从路面并通过轮传输的振动时防止支腿弯曲，并且为该连杆和整个的悬架系统提供了结构的完整性。
本发明的又一种优点是提供一种改进的安装结构，用于将左和右悬架组装件作为一个单元而安装到车辆主体上。
附图说明
通过参照下面的详细说明，当结合附图进行考虑时，本发明的其它优势将会很容易被意识到，并且变得更好理解，其中：
图1解释说明了悬架系统的透视图，其具有一上臂和一下臂以及连杆，该连杆与减振器合作并被连接到所述下臂；
图2解释说明了图1的悬架组装件的透视图和局部剖视图；
图3A解释说明了本发明的连杆，其具有整体式结构并且大致均匀的厚度；
图3B解释说明了图3A所示的连杆沿线3B-3B获得的横截面图；
图4解释说明了本发明的连杆的第一供选实施例；
图5解释说明了本发明的连杆的第二供选实施例；以及
图6解释说明了本发明的连杆的第三供选实施例。
具体实施方式
参照附图，其中，相同的数字表示相同或相应的零件，本发明的悬架系统在图1和2中通常被显示为10。悬架系统10将机动车辆(未示出)的轮组件12保持与机动车辆的行进对准，限制了机动车辆的主体在拐弯期间以及当颠簸行进时的运动，并为乘客和驾驶员提供了平稳并且舒适的乘坐。悬架系统10呈现出许多组成部件，诸如车辆的车架14(仅局部显示在图1中)、下控制臂16、上控制臂18、毂或心轴20，该轴用于支撑车轮组件12并限定了旋转轴线A，以及减振器或滑柱22。上控制臂18和下控制臂16起定位器作用，以相对于机动车辆而固定悬架系统10及其组成部件的位置，并利用衬套而被连接到车架14上，其衬套允许车轮组件12响应于路面中的不规则性而独立地上下移动。机动车辆领域的技术人员将意识到，以上被描述并且在下面还将进一步被描述的悬架系统10可以为在国产机动车辆上普遍使用多年的长短臂(SLA)的悬架系统、双横臂式悬架系统和该类型的其它悬架系统，而不限制本发明的范围。
减振器22具有第一末端24和第二末端26，其中，第二末端26与上控制臂18合作。连杆或U形钩在图1-3中通常用30表示，将减振器22与下控制臂16相互连接，如最好在图2中所显示的。当坯料通过级进模、线模具(line die tool)或自动模时，金属坯料、金属合金及其组合物连杆30被冲压成形，如在2007年6月22日提交的临时申请系列号为No.60/945,613以及在2007年7月26日提交的临时申请系列号为No.60/952,089中所描述的，并且其整体结合在此。
连杆30呈现出一整体式结构以及通常均匀的厚度，如最好在图3B中所显示的。连杆30将下控制臂16和减振器22的第二末端26相互连接。如最好在图2中所显示的，连杆30和减振器22限定一公共轴线B，其将连杆30一分为二，并在不同于旋转轴线A的方向上延伸。减振器22沿着公共轴线B可移动，以吸收从路面传输并通过轮组件12的振动。
现在参照图3A，连杆30进一步被具有圆形横截面的颈部32以及一对从颈部32延伸到远端38和40的相对的支腿34和36所限定。在颈部32的圆周上形成限定了多个焊接开口41以将颈部32焊接到减振器22。每个远端38和40限定了一个开口42和44，以接收用于将连杆固定到下控制臂16的紧固件46。颈部32包括末端边缘50和52以及从每个末端边缘50和52延伸的一对唇状物54和56，以便当颈部32围绕并啮合减振器22的末端时，接收从中延伸的连接器58，如最好在图1和2中所显示的。
现在返回来参照图3A和3B，每个支腿34和36限定一周边，通常用58表示，其延伸到公共凸缘60，用于加强连杆30。公共凸缘60进一步延伸以围绕所述唇状物54和56。凸缘60在接近支腿34和36中的每一个(未示出)的远端38和40而逐渐变细。另一方面，如图3A所示并且不限制本发明的范围，凸缘60局部地外接远端38和40。周边58限定通常为曲线的几何形状62，如图5所示。周边58限定通常为线性的几何形状(未示出)。
一对加强肋62和64被制成每一支腿34和36。肋62和64进一步延伸进入颈部32，由此在与每一支腿34和36的远端相对的方向上逐渐变细，以增加连杆30的强度。加强肋62和64桥接颈部32和支腿34和36。当加强肋62和64从远端延伸到颈部32时，加强肋62和64呈现出第一宽度66；并且当支腿34和36中的每一个向颈部32变形时，呈现出第二宽度68，而且当加强肋62和64进一步逐渐变细到颈部32上时，呈现出第三宽度70。
图4解释说明了本发明的连杆的第一供选实施例，通常用100表示。参考数字将相应地被反映出以区别图4解释说明的第一供选实施例和图3A所示的连杆的实施例，而不限制本发明的范围。连杆100进一步被具有圆形横截面的颈部102和从颈部102延伸到远端108和110的一对相对的支腿104和106所限定。在颈部102的圆边限定而形成多个焊接开口111以焊接颈部102，从而将颈部102连接到减振器22。颈部102包括相互隔开的末端边缘112和114，从而形成了一缝。连杆100的所有其它部件与在图3A和3B中解释说明的连杆30的部件一样。
图5解释说明了本发明的连杆的第二供选实施例，通常用200表示。参考数字将被相应地反映以区别图5解释说明的第二供选实施例和图3A和4所示的连杆的实施例，而不限制本发明的范围。现在参照图5，连杆200进一步被具有圆形横截面的颈部202和从颈部202延伸到远端208和210的一对相对的支腿204和206所限定。在颈部202的周边上形成且限定了许多焊接开口211，以将颈部202连接到减振器22。每一远端208和210都限定了一开口212和214以接收用于将连杆固定到下控制臂16的紧固件46。颈部202包括末端边缘216和218以及从末端边缘216和218中的每一个延伸的一对唇状物220和222，以便当颈部202外接并接合减振器22的末端时接收从中延伸的连接器58，如最好在图2中显示的。
现在返回来参照图5，支腿204和206中的每一个限定一个周边，通常用224表示，其延伸到公共凸缘226，用于加强连杆200。公共凸缘226进一步延伸以围绕那对唇状物220和222。周边224限定通常为线性的几何形状228。一对加强肋230和232被形成到每一支腿204和206内。肋230和232进一步延伸进入颈部202，从而在从支腿204和206中的每一个的远端相对的方向上逐渐变细，以增加连杆200的强度。加强肋230和232桥接颈部202和支腿204和206。加强肋230和232呈现出均匀的宽度或可变化的宽度。
图6解释说明了本发明的连杆的第三供选实施例，通常用300表示。参考数字将被相应地反映以区别图4解释说明的第一供选实施例和图3A所示的连杆的实施例，而不限制本发明的范围。连杆300由两部分组成，通常用302和304表示，当结合起来时形成具有圆形横截面的颈部306和一对从颈部306延伸到远端312和314的相对支腿308和310。多个焊接开口315被周边上形成且限定在颈部306上，以将颈部306连接到减振器22上。颈部306包括相互隔开的末端边缘316A-B和318A-B，从而形成了一缝。当零件302和304外接减振器22的末端26时，零件302和304被焊接到那里。连杆300的所有其它部件与在图3A和3B中解释说明的连杆30的部件相同。
相比于现有的系统，诸如Finn等人的美国专利No.4,377,298、Kami等人的美国专利No.4,583,759以及Smith等人的美国专利No.5,375,870所教导的那些系统，本发明的悬架系统10提供了许多优点。改进的连杆30、100、200和300由金属板冲压而成，其呈现出重量轻的优势，可替换现有技术中公知的铁铸连杆。用于悬架系统10的改进的连杆的另一优点涉及减小连杆的质量。改进的连杆30、100、200和300具有至少一个加强肋，该加强肋变形成连杆的每个支腿，从而防止当减振器吸收从路面并通过轮传输的振动时支腿弯曲，并且为连杆和整个悬架系统10提供了结构的完整性。
尽管参照一例举的实施例而描述了本发明，本领域的技术人员将会理解，可以做各种各样的变化，并且等同物可以代替其部件而不偏离本发明的范围。此外，可以进行许多修改，以便使特定的情况或材料适合本发明的教导而不偏离其基本的范围。因此，希望本发明不局限于作为预期用于实施本发明的最好方式而被描述的特定的实施例，而是本发明将包括所有落入所附的权利要求书的范围内的实施例。

Claims (12)

1.一种用于在车辆悬架系统的减振器和下控制臂之间提供支撑连杆的U形钩，其中：
所述U形钩由金属坯料冲压而成，从而形成整体式结构并且具有大致均匀的厚度，所述U形钩包括管状颈部和从所述管状颈部延伸的相对且间隔开的一对支腿，所述一对支腿中的每一个都包括沿着所述支腿延伸并且从所述支腿突出的加强肋。
2.根据权利要求1所述的U形钩，其中，所述颈部包括末端边缘和一对唇状物，所述唇状物从所述末端边缘中的每一个延伸，以接收连接器。
3.根据权利要求1所述的U形钩，其中，所述支腿中的每一个都限定具有加强所述连杆的凸缘的周边，所述凸缘中的每一个在最接近所述支腿中的每一个的远端处逐渐变细。
4.根据权利要求3所述的U形钩，其中，所述周边中的一个限定大致线性的几何形状。
5.根据权利要求1所述的U形钩，其中，所述支腿向外凹入而终止于一末端边缘，从而进一步加强所述U形钩。
6.根据权利要求1所述的U形钩，其中，所述支腿向外凹入到一周边边缘，并且所述周边中的一个限定大致线性的几何形状。
7.根据权利要求1所述的U形钩，其中，所述加强肋延伸进入到所述颈部中，由此在与所述支腿中的每一个的远端相反的方向上逐渐变细，以便提高所述支撑连杆的强度。
8.根据权利要求7所述的U形钩，其中，所述加强肋桥接所述颈部和支腿，并且当所述加强肋从所述支腿中的每一个的远端延伸到所述颈部时，所述加强肋呈现出第一宽度；当所述支腿转化到所述颈部时，所述加强肋呈现出第二宽度；并且当所述加强肋进一步逐渐变细到所述颈部时，所述加强肋呈现出第三宽度。
9.一种用于在车辆悬架系统的减振器和下控制臂之间提供支撑连杆的U形钩，包括：
所述U形钩由金属坯料冲压而成，从而形成整体式结构并且具有大致均匀的厚度，所述U形钩包括颈部和从所述颈部延伸的相对且间隔开的一对支腿，所述一对支腿中的每一个都向外凹入到周边边缘，从而加强所述U形钩。
10.根据权利要求9所述的U形钩，其中，每个所述支腿的中部包括沿着所述支腿延伸并从所述支腿突出的加强肋。
11.根据权利要求10所述的U形钩，其中，所述加强肋延伸进入到所述颈部中。
12.根据权利要求9所述的U形钩，其中，所述颈部包括末端边缘和一对唇状物，所述唇状物从所述末端边缘中的每一个延伸，以接收连接器。
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