CN102874063A - 汽车前悬架控制臂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车前悬架控制臂，属于车辆结构领域。所述汽车前悬架控制臂包括：一体铸造形成的具有三个臂的控制臂本体，所述三个臂的端部上分别设置有球头销总成、后橡胶衬套总成和前橡胶衬套总成。本发明采用整体式铸钢件结构，材料的屈服强度远远高于传统冲压板材，又具有一定的延展性能；综合了钣金件控制臂的优点，工艺简单、易于加工、刚度高、噪音低、布置方便、适用面广、适宜大批量生产。

Description

汽车前悬架控制臂

技术领域

本发明属于车辆结构领域，特别涉及一种汽车前悬架控制臂。

背景技术

汽车前悬架控制臂属于悬架导向部件，连接车架与转向节，起着传递车轮与车身的力与力矩，保证车轮以一定运动轨迹相对于整车跳动的作用。

目前，多数SUV系列车辆弗逊式前悬架控制臂制造工艺采用传统冲压、焊接等方式，形成拼接式的控制臂结构，其结构多为单板式控制臂或者双层盒式控制臂。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

单板式控制臂承载能力相对较弱，多用在受力较小的小型或者微型车上，优势胜在经济性，但承载能力不足；双层盒式控制臂结构重量相对较大，操纵性和安全性能较好，但不符合现代轻量化日益发展的趋势。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种汽车前悬架控制臂。所述技术方案如下：

所述汽车前悬架控制臂包括：一体铸造形成的具有三个臂的控制臂本体，所述三个臂的端部上分别设置有球头销总成、后橡胶衬套总成和前橡胶衬套总成。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

它采用整体式铸钢件结构，材料的屈服强度远远高于传统冲压板材，又具有一定的延展性能；综合了钣金件控制臂的优点，工艺简单、易于加工、刚度高、噪音低、布置方便、适用面广、适宜大批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的汽车前悬架控制臂的结构示意图。

图中：1：控制臂本体；2：球头销总成；3：后橡胶衬套总成；4：前橡胶衬套总成；5：加强筋；6：第一减重孔；7：第二减重孔；8：平头螺栓；9：普通螺栓；10：螺母。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本实施例汽车前悬架控制臂的结构示意图，参照图示，本实施例控制臂包括一体铸造形成的具有三个臂的控制臂本体1，所述三个臂的端部上分别设置有球头销总成2、后橡胶衬套总成3和前橡胶衬套总成4；采用铸造工艺将汽车前悬架控制臂加工成整体式铸钢件结构，使得控制臂材料的屈服强度远远高于传统冲压板材，并同时具有一定的延展性能；在综合了钣金件控制臂优点的同时，实现了工艺简单、易于加工、刚度高、噪音低、布置方便，适用面广、适宜大批量生产。

为了增强控制臂的强度，本实施例在控制臂三个臂中的每个臂的两侧表面上分别设置有加强筋5；在增设加强筋5的同时，为了不过于增加控制臂的重量，实现轻量化的发展要求，对于同一个臂，其两侧表面上的加强筋5在同一侧表面上的投影相交叉，该种方式能够减少加强筋5的设置数量，并能够最大化地增强控制臂的强度。

通过设置上述加强筋5，保证了控制臂的强度，为了尽可能地减轻控制臂的重量，本实施例在所述控制臂本体1的中心开设有第一减重孔6，所述第一减重孔6为通孔。进一步地，在控制臂的三个臂中，至少一个臂上开设有第二减重孔7，所述第二减重孔7为通孔。通过在控制臂上开设通孔作为减重孔，既不会影响控制臂的强度，又能够减轻控制臂的重量，该种优化设计是一种拓扑优化技术，满足了汽车轻量化要求，为减少能源消耗以及环境保护做出了长远的贡献；结构具体形状的生成来源于最新拓扑优化技术，以最少的材料使用量达到最大的使用强度，是现代技术轻量化的典范。

为了实现控制臂的安装使用，控制臂三个臂中的一个臂的端部设置有球头销安装面，所述球头销总成2安装在所述球头销安装面上，控制臂与转向节的连接方式采用锥面球头销连接，控制臂本体1在球销安装位置加工精度采用机加工严格控制，方便安装，同时提高了控制臂的安装精度；所述球头销安装面与所述控制臂本体1不在同一个平面上，该种结构能够改变控制臂的支点，减小其力臂，提高其功能效果。安装球头销总成2的臂的臂面上，靠近所述球头销安装面的位置设置有标准连接件总成，所述控制臂通过所述标准连接件总成进行装配，所述标准连接件总成包括设置在所述臂面上的平头螺栓8、普通螺栓9和螺母10。

本实施例中，所述后橡胶衬套总成3的衬套中轴线与所述前橡胶衬套总成4的衬套中轴线相互垂直，使得控制臂与副车架的连接方式采用相互垂直的双衬套，衬套压装处铸钢机体严格机加工控制，保证合理的压脱力要求和压装过程的效率；优选地，为了适应副车架的结构设置，所述后橡胶衬套总成3的衬套中轴线与所述控制臂本体1所在的平面垂直，所述前橡胶衬套总成4的衬套中轴线与所述控制臂本体1所在的平面共面。

综上可知，铸钢控制臂本体的刚度较传统钣金件提高较大，这样既保证了整车前悬架的侧向刚度，又使得前悬架参数能够保持一个相对稳定的状态，有利于整车的操纵性。采用本发明公布的铸钢控制臂，由于强度、刚度都有很大的提高，型面的曲率的控制比钣金件容易，从而给关联机构、周边的布置和安装留下了适当的区域空间，也便于布置和安装。铸钢新材料技术的应用使得控制臂最大应力点的许用应力成倍的增加，根据使用需求可以一方面大大地增强整体的刚度及承载能力，另一方面在使用要求满足的前提下极大的降低结构的复杂性和部件的整体重量，为零部件的技术轻量化提供方向。时至今日，铸造技术已经相当的成熟，传统的砂型铸造、现代化的熔模铸造（精铸）工艺以及新型铸铝工艺等都有广泛的应用，其共性的一个优点就是量产实施性高。本实施例所公布铸钢控制臂可采用现代熔模铸造工艺，适宜批量生产，其结构美观、可靠，保证其使用性能的基础上单件质量与钣金件相比降低0.5kg以上，降幅达15%左右，是集成本优化与轻量化设计的典型案例。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种汽车前悬架控制臂，其特征在于，包括一体铸造形成的具有三个臂的控制臂本体（1），所述三个臂的端部上分别设置有球头销总成（2）、后橡胶衬套总成（3）和前橡胶衬套总成（4）。

2.根据权利要求1所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，三个臂中，每个臂的两侧表面上分别设置有加强筋（5）。

3.根据权利要求2所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，对于同一个臂，其两侧表面上的加强筋（5）在同一侧表面上的投影相交叉。

4.根据权利要求2所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，所述控制臂本体（1）的中心开设有第一减重孔（6），所述第一减重孔（6）为通孔。

5.根据权利要求2所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，三个臂中，至少一个臂上开设有第二减重孔（7），所述第二减重孔（7）为通孔。

6.根据权利要求1所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，其中一个臂的端部设置有球头销安装面，所述球头销总成（2）安装在所述球头销安装面上，所述球头销安装面与所述控制臂本体（1）不在同一个平面上。

7.根据权利要求6所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，所述其中一个臂的臂面上，靠近所述球头销安装面的位置设置有标准连接件总成，所述控制臂通过所述标准连接件总成进行装配。

8.根据权利要求7所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，所述标准连接件总成包括设置在所述臂面上的平头螺栓（8）、普通螺栓（9）和螺母（10）。

9.根据权利要求1所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，所述后橡胶衬套总成（3）的衬套中轴线与所述前橡胶衬套总成（4）的衬套中轴线相互垂直。

10.根据权利要求1所述的汽车前悬架控制臂，其特征在于，所述后橡胶衬套总成（3）的衬套中轴线与所述控制臂本体（1）所在的平面垂直，所述前橡胶衬套总成（4）的衬套中轴线与所述控制臂本体（1）所在的平面共面。

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