CN109050188A - 汽车下摆臂总成 - Google Patents

Abstract

汽车下摆臂总成，包括摆臂和摆臂加强下板。摆臂包含大、小衬套孔体总成、球头销总成和摆臂本体；装配状态下，球头销总成用于连接转向节，小衬套孔体总成与大衬套孔体总成分别用于连接车体。小衬套孔体总成与摆臂本体连接处向大衬套孔体总成侧延伸为避让折弯结构，避让折弯结构向摆臂本体内凹，避让折弯结构用于避开副车架。摆臂加强下板与摆臂本体扣合焊接且形状相匹配，摆臂本体相对摆臂加强下板更靠车体高度的上方，摆臂加强下板与避让折弯结构侧边焊接处呈逐步起筋朝上的局部加强筋结构。起筋向上的局部加强筋结构可以提高下摆臂局部纵向刚度，摆臂加强下板与避让折弯结构焊接搭接位置的焊接边会厚实些，有更好的焊接疲劳强度保持效果。

Description

汽车下摆臂总成

技术领域

本发明属于汽车悬架系统，具体涉及汽车下摆臂总成。

背景技术

前悬架摆臂（也称作汽车下摆臂）是连接转向节与副车架（或车身）的部件，主要将路面激励纵向和横向载荷传递至副车架（或车身）上，是悬架系统的关重部件。为保证摆臂具有足够的刚度和强度，通常摆臂采用上下两片板扣合焊接结构形式，摆臂总成一般由摆臂本体1a、摆臂下板2a、球头销总成3a、小衬套孔体总成4a、大衬套孔体总成5a和螺栓螺母组件6a构成，见图1所示。这种结构的优点是刚度大、强度高，但缺点是工艺成型复杂，装配精度要求高，且重量相对较大。

随着汽车排放标准逐步趋于严格，汽车轻量化已成为必然趋势。底盘系统是减重的重点对象，悬架系统作为底盘的主要组成部分，故而成为轻量化的首选目标。目前悬架摆臂轻量化设计的一种趋势为采用单片式结构，见图2所示。此类结构通过适当增加摆臂上板1b的厚度，同时取消摆臂下板，从而实现摆臂总成减重的目的。其优点为重量较轻，同时工艺成型及装配相对简便，然而由于摆臂中间通常需要预留便于副车架等拆装的安装孔7b，同时为满足与副车架间隙要求使得中间安装孔附近8b截面尺寸小，结构强度偏低，通常仅适用于整车重量轻的小型轿车或轻型车，通用性偏差，具有一定局限性。

发明内容

本发明公开了汽车下摆臂总成的目的是提供一种汽车摆臂加强结构，使其满足强度性能（尤其是用户极限使用工况）情况下，提升疲劳耐久寿命。同时降低摆臂总成的总质量，达到低碳节能轻量化的要求，并且工艺成型相对简便，通用性好。

本发明公开的汽车下摆臂总成，包括：摆臂和摆臂加强下板；摆臂本体包含小衬套孔体总成、大衬套孔体总成、球头销总成和摆臂本体；装配状态下，球头销总成用于连接转向节，小衬套孔体总成与大衬套孔体总成分别用于连接车体，且大衬套孔体总成相对小衬套孔体总成更位于车体纵向后方；小衬套孔体总成与摆臂本体连接处向大衬套孔体总成侧延伸为避让折弯结构，所述避让折弯结构向摆臂本体内凹，所述避让折弯结构用于避开副车架；所述摆臂加强下板与摆臂本体扣合焊接且形状相匹配，摆臂本体相对摆臂加强下板更靠车体高度的上方，摆臂加强下板与避让折弯结构侧边焊接处呈逐步起筋朝上的局部加强筋结构。

进一步地，所述避让折弯结构侧边用于避让副车架且与摆臂本体顶面呈一定斜坡。

进一步地，摆臂本体在靠近球头销总成侧和大衬套孔体总成侧沿板长方向分别设置第一加强筋和第二加强筋，起筋方向相对车体高度方向为垂向朝下；摆臂加强下板靠近球头销总成侧和大衬套孔体总成侧沿板长方向分别设置第三加强筋和第四加强筋；所述第三加强筋部分覆盖第一加强筋且与其形状相似，所述第四加强筋部分覆盖第二加强筋且与其形状相似，第三、第四加强筋的起筋方向与第一、第二加强筋一致。

进一步地，第三加强筋、第四加强筋尾端为鱼尾结构。

进一步地，摆臂本体中间布置第三圆孔，用于副车架拆装安装。

进一步地，摆臂加强下板中间布置与第三圆孔相对布置的第四圆孔，所述第三圆孔与第四圆孔分别与同一个中间加强管的两端焊接连接。

进一步地，第一加强筋上布置有第一圆形定位孔和第一腰形定位孔，所述第二加强筋上布置有第二圆形定位孔和第二腰形定位孔；所述第三加强筋上布置有第五腰形定位孔，与第一腰形定位孔同轴；所述第四加强筋上布置有第六圆形定位孔，与第二圆形定位孔同轴。

本发明有益技术效果为：

1）小衬套孔体总成与摆臂本体连接处向大衬套孔体总成侧延伸为避让折弯结构，用于避开副车架，摆臂加强下板与避让折弯结构侧边焊接处呈逐起筋朝上的局部加强筋结构。起筋向上的局部加强筋结构首先提高了下摆臂局部纵向刚度，提升小衬套孔体总成区域纵向承载能力。

其次，为避让前副车架，设计为一个圆弧面避让折弯结构，且其侧边与摆臂本体平面呈一定斜坡，如果摆臂加强下板仅仅以平面结构（而不设计成本局部加强筋结构）与其侧边焊接，两者为钝角，焊缝强度相对于直角将变差，且焊接搭接位置焊接边会变薄，对焊接疲劳强度不利。相反，设计具有起筋向上的局部加强筋，焊接搭接位置焊接边会厚实些，有更好的焊接疲劳强度保持效果。

2）摆臂加强下板对应摆臂本体在两头板长方向加强筋（一头靠近球头销侧，另一头靠近大衬套侧）设置两处加强筋。摆臂本体的一组加强筋与摆臂加强下板一组加强筋上下对应，且起筋方向一致，对整个下摆臂起到强化加强作用。

3）摆臂加强下板的一组加强筋仅仅部分覆盖摆臂本体一组加强筋，其在加强摆臂本体同时，实现了整体下摆臂轻量化。

4）摆臂加强下板尾端为鱼尾结构，加强了其局部应力承受力，有效地较少焊缝端部的应力集中，提升焊缝疲劳耐久性。

附图说明

图1为现有技术中上下两片板扣合焊接式摆臂结构图；

图2为现有技术中的单片式摆臂结构图；

图3为本发明汽车下摆臂总成图；

图4为本发明汽车下摆臂总成仰视图；

图5为图4的A-A剖示图；

图6为图4的B-B剖示图；

图7为图4的C-C剖示图；

图8为摆臂本体单片仰视图；

图9为摆臂加强下板单片仰视图；

其中，1-摆臂本体、2-摆臂加强下板、3-球头销总成、4-小衬套孔体总成、5-大衬套孔体总成、6-螺栓螺母组件、7-中间加强管、11-第一加强筋、12-第二加强筋、1101-第一圆形定位孔、1111-第一腰形定位孔、1202-第二圆形定位孔、1212-第二腰形定位孔、1013-第三圆孔、21、鱼尾槽、23-第三加强筋、24-第四加强筋、25-局部加强筋结构、27-第一焊接边、28-第二焊接边、29-第三焊接边、2014-第四圆孔、2315-第五腰形定位孔、2403-第六圆形定位孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明描述。

本发明中的“上方”指车体高度上方；“下方”指车体高度下方；“纵向”指以车头到车尾的方向；“侧向”指车辆宽度方向；“前方”指从车头到车尾更靠近车头方向、“后方”指从车头到车尾更靠近车尾方向。

参见图3至图7，本发明公开的汽车下摆臂总成，包括：摆臂和摆臂加强下板2。摆臂包含小衬套孔体总成4、大衬套孔体总成5、球头销总成3和摆臂本体1。装配状态下，球头销总成3通过螺栓螺母组件6连接转向节，小衬套孔体总成4与大衬套孔体总成5分别用于连接车体，且大衬套孔体总5成相对小衬套孔体总4成更位于车体纵向后方。摆臂加强下板2边缘向下翻边分别形成第一焊接边27、第二焊接边28及第三焊接边29，各焊接边分别与摆臂本体1扣合焊接。

小衬套孔体总成4与摆臂本体1连接处向大衬套孔体总成5侧延伸为避让折弯结构，避让折弯结构向摆臂本体1内凹，避让折弯结构用于避开副车架；摆臂加强下板2与摆臂本体扣合焊接且形状相匹配，摆臂本体相对摆臂加强下板2更靠车体高度的上方，摆臂加强下板2与避让折弯结构侧边焊接处呈逐步起筋朝上的局部加强筋结构25。（如图5所示，图5为细节方便展示，其方向与汽车下摆臂总成装配状态方向相反）避让折弯结构侧边用于避让副车架且与摆臂本体1顶面呈一定斜坡。

参见图8、图9，摆臂本体1在靠近球头销总成3侧和大衬套孔体总成5侧沿板长方向分别设置第一加强筋11和第二加强筋12，起筋方向相对车体高度方向为垂向朝下；摆臂加强下板2靠近球头销总成3侧和大衬套孔体总成5侧沿板长方向分别设置第三加强筋23和第四加强筋24。第三加强筋23部分覆盖第一加强筋且与其形状相似，所述第四加强筋24部分覆盖第二加强筋且与其形状相似，第三、第四加强筋的起筋方向与第一、第二加强筋一致。第三加强筋23形状与第一加强筋11相似，长度为第一加强筋11的1/3，宽度为第一加强筋11的9/10，同时高度为第一加强筋11的2/3。第四加强筋24形状与第二加强筋12相似，长度介于第二加强筋12的1/3与1/2之间，宽度与第二加强筋12相同，同时高度为第二加强筋12的2/3。第三加强筋、第四加强筋尾端为鱼尾槽21结构。鱼尾槽结构基于等强度设计，能够有效地较少焊缝端部的应力集中现象，大幅提升焊缝疲劳耐久寿命。

第一加强筋11上布置有第一圆形定位孔1101和第一腰形定位孔1111，第二加强筋12上布置有第二圆形定位孔1202和第二腰形定位孔1212；第三加强筋上布置有第五腰形定位孔2315，与第一腰形定位孔1111同轴；第四加强筋24上布置有第六圆形定位孔2403，与第二圆形定位孔1202同轴。

参见图8、图9，摆臂本体中间布置第三圆孔1013，用于副车架拆装安装。摆臂加强下板中间布置与第三圆孔相对布置的第四圆孔2014，第三圆孔与第四圆孔分别与同一个中间加强管7的两端焊接连接。中间加强管7两端分别高出摆臂本体1和摆臂加强下板2平面5mm用作焊接边，并分别与摆臂本体1和摆臂加强下板2满焊连接。中间加强管7一方面预留了拆装孔，便于副车架等拆装操作，另一方面中间加强管7连接摆臂本体1和摆臂加强下板2，大幅地提升摆臂中间区域的弯曲和扭转刚度，同时也提升了结构的强度和耐久寿命。

Claims (7)

1.汽车下摆臂总成，包括：摆臂和摆臂加强下板（2）；摆臂包含小衬套孔体总成（4）、大衬套孔体总成（5）、球头销总成（3）和摆臂本体（1）；装配状态下，球头销总成（3）用于连接转向节，小衬套孔体总成（4）与大衬套孔体总成（5）分别用于连接车体，且大衬套孔体总成相对小衬套孔体总成更位于车体纵向后方；其特征在于：小衬套孔体总成（4）与摆臂本体（1）连接处向大衬套孔体总成侧延伸为避让折弯结构，所述避让折弯结构向摆臂本体（1）内凹，所述避让折弯结构用于避开副车架；所述摆臂加强下板（2）与摆臂本体扣合焊接且形状相匹配，摆臂本体相对摆臂加强下板更靠车体高度的上方，摆臂加强下板与避让折弯结构侧边焊接处呈逐步起筋朝上的局部加强筋结构（25）。

2.如权利要求1所述的汽车下摆臂总成，其特征在于：所述避让折弯结构侧边用于避让副车架且与摆臂本体顶面呈一定斜坡。

3.如权利要求1或2所述的汽车下摆臂总成，其特征在于：摆臂本体（1）在靠近球头销总成（3）侧和大衬套孔体总成（5）侧沿板长方向分别设置第一加强筋（11）和第二加强筋（12），起筋方向相对车体高度方向为垂向朝下；摆臂加强下板（2）靠近球头销总成（3）侧和大衬套孔体总成（5）侧沿板长方向分别设置第三加强筋（23）和第四加强筋（24）；所述第三加强筋（23）部分覆盖第一加强筋且与其形状相似，所述第四加强筋（24）部分覆盖第二加强筋且与其形状相似，第三、第四加强筋的起筋方向与第一、第二加强筋一致。

4.如权利要求3所述的汽车下摆臂总成，其特征在于：第三加强筋、第四加强筋尾端为鱼尾结构（21）。

5.如权利要求4所述的汽车下摆臂总成，其特征在于：摆臂本体中间布置第三圆孔（1013），用于副车架拆装安装。

6.如权利要求5所述的汽车下摆臂总成，其特征在于：摆臂加强下板（2）中间布置与第三圆孔相对布置的第四圆孔（2014），所述第三圆孔与第四圆孔分别与同一个中间加强管（7）的两端焊接连接。

7.如权利要求6所述的汽车下摆臂总成，其特征在于：第一加强筋（11）上布置有第一圆形定位孔（1101）和第一腰形定位孔（1111），所述第二加强筋（12）上布置有第二圆形定位孔（1202）和第二腰形定位孔（1212）；所述第三加强筋上布置有第五腰形定位孔（2315），与第一腰形定位孔（1111）同轴；所述第四加强筋（24）上布置有第六圆形定位孔（2403），与第二圆形定位孔（1202）同轴。