CN105966183A - 一种控制臂及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提出一种通用性较高的控制臂及其设计方法，从而降低控制臂的开发成本。该控制臂由前段、后段，前中端头、前侧端头、后端头构成；所述前段、后段、前侧端头、前中端头及后端头均为独立部件，所述后段的前端与所述前端焊接固定，所述后端头与后段的端部固定连接；所述前侧端头、前中端头分别固定于前段的两端。本发明将控制臂拆分成多个部件，并可以根据具体的车型需要而调整各个部件的连接位置、角度等，使得组装完毕后的控制臂的形状及强度能够适应具体车型的需要，在上述控制臂的调整过程中，不需要付出额外的硬件成本，并且调整非常方便，因此可以满足车型设计时的需要，降低控制臂的开发成本。

Description

一种控制臂及其设计方法

技术领域

本发明涉及轿车的一种悬架控制臂结构以及形成这种控制臂的方法。

背景技术

控制臂连接在车架和车轮之间，用于车辆在行驶过程中保证各个车轮的正确运动，同时需要承受大部分轮胎传递到车辆的力，因此对控制臂形状和强度的设计要求很高。

随着汽车工业的迅猛发展，汽车设计公司必须开发多种车型以适应市场的需求。而由于目前控制臂为一体成型件，这使得控制臂很难通用，因此每一款车型的开发都会设计出一款各自的控制臂，时间成本及硬件成本都令设计公司难以承受，即控制臂的设计成本无法得到降低。

发明内容

本发明的目的是提出一种通用性较高的控制臂及其设计方法，从而降低控制臂的开发成本。

本发明的控制臂由前段、后段，用于连接转向节的前中端头、用于连接车架的前侧端头、用于连接车架的后端头构成；关键在于所述前段、后段、前侧端头、前中端头及后端头均为独立部件，所述后段的前端与所述前端焊接固定，所述后端头与后段的端部固定连接；所述前侧端头、前中端头分别固定于前段的两端。

由于控制臂需要承受很大的来自轮胎的侧向力，而大部分的侧向力需要控制臂的前端来承担，因此前段被用来设计连接转向节及车架，而后段用于刚性连接前段与车架的后段，主要用来控制轮胎的纵向变化等。

为保证强度，所述前段由钢管制成，所述前段的两端的截面冲压呈矩形；所述后段为铸造件。

进一步地，所述前中端头内嵌有球铰，前中端头的端部设有内径大于前段端部外径的安装孔，所述前段的端部插入至安装孔内，且前端的端部与前中端头焊接固定。通过调节前段的端部插入至安装孔内的深度，即可调整前中端头相对于前段的位置以及控制臂的宽度。

进一步地，为便于调整，所述前侧端头、后端头均为圆柱形。

进一步地，为便于与车架连接，所述前侧端头、后端头均内设衬套。

上述的控制臂的设计方法包括如下步骤：

A：根据具体车型的车宽，选择合适长度的前段，并调整后段与前段的焊接点的位置；或者仅调整前中端头与前段的连接深度，以使控制臂能够满足车型宽度的需求；

B：根据具体车型中转向节的高度，调整前段在前侧端头上的焊接高度，并调整后段在后端头的焊接高度，以使控制臂能够与转向节的高度配合；

C：根据具体车型中转向节的前后位置，调整前侧端头与前段之间的角度，以使控制臂能够与转向节的前后位置配合；

D：根据控制臂的前侧端头、后端头在具体车型中所需连接车架的位置，调整后段的弯曲角度，以使控制臂的前侧端头、后端头能够与车架的合适位置配合；

E：上述A～D步骤均调整完毕后，将后段的前端与前段焊接固定，然后将前侧端头、前中端头分别固定于前段的两端，最后将后端头焊接固定于后段的端部。

本发明将控制臂拆分成多个部件，并可以根据具体的车型需要而调整各个部件的连接位置、角度等，使得组装完毕后的控制臂的形状及强度能够适应具体车型的需要，在上述控制臂的调整过程中，不需要付出额外的硬件成本，并且调整非常方便，因此可以满足车型设计时的需要，降低控制臂的开发成本。

附图说明

图1为本发明的控制臂的结构示意图。

图2为前段与前中端头的连接示意图。

图3为后段的结构示意图。

附图标示：1、前段；2、后段；3、前中端头；4、前侧端头；5、后端头。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图所示，本实施例的控制臂由前段1、后段2，用于连接转向节的前中端头3、用于连接车架的圆柱形的前侧端头4、用于连接车架的圆柱形的后端头5构成；关键在于所述前段1、后段2、前侧端头4、前中端头3及后端头5均为独立部件，所述后段2的前端与所述前端焊接固定，所述后端头5与后段2的端部固定连接；所述前侧端头4、前中端头3分别固定于前段1的两端。

由于控制臂需要承受很大的来自轮胎的侧向力，而大部分的侧向力需要控制臂的前端来承担，因此前段1被用来设计连接转向节及车架，而后段2用于刚性连接前段1与车架的后段2，主要用来控制轮胎的纵向变化等。

为保证强度，所述前段1由钢管制成，所述前段1的两端的截面冲压呈矩形；所述后段2为铸造件。

进一步地，所述前中端头3内嵌有球铰，前中端头3的端部设有内径大于前段1端部外径的安装孔，所述前段1的端部插入至安装孔内，且前端的端部与前中端头3焊接固定。通过调节前段1的端部插入至安装孔内的深度，即可调整前中端头3相对于前段1的位置以及控制臂的宽度。

为便于与车架连接，所述前侧端头4、后端头5均内设衬套。

由于前中端头3内嵌有球铰，前侧端头4、后端头5均内设衬套，因此可以适应一般轿车的需要。

上述的控制臂的设计思路如下：

对于不同的车型，控制臂沿车宽方向的长度是不同的，这样在传统的一体成型控制臂上就不能适用于其他车型。本实施例通过下述设计步骤来解决该问题：A：根据具体车型的车宽，选择合适长度的前段1，并调整后段2与前段1的焊接点的位置；或者仅调整前中端头3与前段1的连接深度，以使控制臂能够满足车型宽度的需求；

当需要改变控制臂在车辆正视图上的布置角度时，即当车辆需要对转向节进行重新布置而影响到了转向节球绞在车辆上下方向上的布置位置时，本实施例通过下述设计步骤来解决该问题：B：根据具体车型中转向节的高度，调整前段1在前侧端头4上的焊接高度，并调整后段2在后端头5的焊接高度，以使控制臂能够与转向节的高度配合；由于前侧端头4、后端头5均为圆柱形结构，因此这种改变也不会对控制臂产生任何成本。

当需要改变控制臂在车辆俯视图上的布置角度时，即当车辆需要对转向节进行重新布置而影响到了下点球绞的在车辆前后方向上的布置位置时，本实施例通过下述设计步骤来解决该问题：C：根据具体车型中转向节的前后位置，调整前侧端头4与前段1之间的角度，以使控制臂能够与转向节的前后位置配合；

当需要改变车架上控制臂前后连接两个位置的距离时，本实施例通过下述设计步骤来解决该问题：D：根据控制臂的前侧端头4、后端头5在具体车型中所需连接车架的位置，调整后段2的弯曲角度，以使控制臂的前侧端头4、后端头5能够与车架的合适位置配合；

E：上述A～D步骤均调整完毕后，将后段2的前端与前段1焊接固定，然后将前侧端头4、前中端头3分别固定于前段1的两端，最后将后端头5焊接固定于后段2的端部。

Claims (7)

1.一种控制臂，由前段、后段，用于连接转向节的前中端头、用于连接车架的前侧端头、用于连接车架的后端头构成；其特征在于所述前段、后段、前侧端头、前中端头及后端头均为独立部件，所述后段的前端与所述前端焊接固定，所述后端头与后段的端部固定连接；所述前侧端头、前中端头分别固定于前段的两端。

2.根据权利要求1所述的控制臂，其特征在于所述前段由钢管制成，所述前段的两端的截面冲压呈矩形。

3.根据权利要求2所述的控制臂，其特征在于所述前中端头内嵌有球铰，前中端头的端部设有内径大于前段端部外径的安装孔，所述前段的端部插入至安装孔内，且前端的端部与前中端头焊接固定。

4.根据权利要求1所述的控制臂，其特征在于所述后段为铸造件。

5.根据权利要求1所述的控制臂，其特征在于所述前侧端头、后端头均为圆柱形。

6.根据权利要求4所述的控制臂，其特征在于所述前侧端头、后端头均内设衬套。

7.根据权利要求1所述的控制臂的设计方法，其特征在于包括如下步骤：

A：根据具体车型的车宽，选择合适长度的前段，并调整后段与前段的焊接点的位置；或者仅调整前中端头与前段的连接深度，以使控制臂能够满足车型宽度的需求；

B：根据具体车型中转向节的高度，调整前段在前侧端头上的焊接高度，并调整后段在后端头的焊接高度，以使控制臂能够与转向节的高度配合；

C：根据具体车型中转向节的前后位置，调整前侧端头与前段之间的角度，以使控制臂能够与转向节的前后位置配合；

D：根据控制臂的前侧端头、后端头在具体车型中所需连接车架的位置，调整后段的弯曲角度，以使控制臂的前侧端头、后端头能够与车架的合适位置配合；

E：上述A～D步骤均调整完毕后，将后段的前端与前段焊接固定，然后将前侧端头、前中端头分别固定于前段的两端，最后将后端头焊接固定于后段的端部。