CN109551982A - 下控制臂 - Google Patents

Abstract

一种下控制臂包括主体，所述主体包括主体部分和从所述主体部分伸长的臂；以及套筒，所述套筒具有管状形状。所述臂包括端部，所述端部与所述主体部分间隔开；顶表面；以及底表面，所述底表面与所述顶表面相对。所述套筒固定到所述端部。所述套筒包括纵向地延伸的狭缝，所述狭缝被安置成相较于所述端部的中部更靠近所述顶表面与所述底表面中的一者。

Description

下控制臂

技术领域

本发明总体涉及车辆悬架系统，并且更具体地说，其涉及一种用于车辆悬架系统的下控制臂。

背景技术

车辆通常包括悬架系统。车辆的悬架系统联接到车架和每个车轮总成。悬架系统吸收并阻抑从车轮总成到车架的冲击和振动。对于每个车轮总成，悬架系统可以包括上控制臂、下控制臂、螺旋弹簧以及减振器。减振器延伸穿过螺旋弹簧。减振器和螺旋弹簧的一个端部可以连接到下控制臂，并且减振器和螺旋弹簧的另一端部可以连接到上控制臂或车架。

悬架系统被布置成使得车轮总成诸如在当车辆在运动时，轮胎撞到隆起物的情况下的向上运动会压缩螺旋弹簧和减振器。螺旋弹簧可以施加力，所述力是螺旋弹簧的当前长度与螺旋弹簧的松弛长度之间的差的函数，例如线性关系。减振器可以施加力，所述力是减振器的压缩或伸展速度的函数。

发明内容

下控制臂包括主体，所述主体包括主体部分和从主体部分伸长的臂；以及套筒，所述套筒具有管状形状。臂包括端部，所述端部与主体部分间隔开；顶表面；以及底表面，所述底表面与顶表面相对。套筒固定到端部。套筒包括纵向地延伸的狭缝，所述狭缝被安置成相较于所述端部的中部更靠近顶表面与底表面中的一者。

套筒可以焊接到端部。

臂可以是第一臂，并且主体可以包括从主体部分伸长的第二臂。端部可以是第一端部，顶表面可以是第一顶表面，底表面可以是第一底表面，并且第二臂可以包括与主体部分间隔开的第二端部。下控制臂可以包括第二顶表面和第二底表面，所述第二顶表面和第二底表面彼此间隔开并且相对于第二端部固定；以及第二弧形表面，所述第二弧形表面从第二顶表面延伸到第二底表面。套筒可以是第一套筒，并且下控制臂可以包括第二套筒，所述第二套筒具有管状形状并且固定到第二端部。狭缝可以是第一狭缝，并且第二套筒可以包括纵向地延伸的第二狭缝，所述第二狭缝被安置成相较于第二顶表面和第二底表面中的任一者更靠近第二端部的中部。

第一臂可以相对于第二臂在车辆前向方向上安置。

下控制臂可以包括从第一臂延伸到第二臂的撑杆。

下控制臂可以包括上唇缘，所述上唇缘从端部延伸到上边缘；以及下唇缘，所述下唇缘从端部延伸到下边缘。狭缝可以与上唇缘和下唇缘间隔开。上唇缘、端部和下唇缘可以限定从上边缘延伸到下边缘的弧形表面。弧形表面可以被成形为与套筒配合。

狭缝可以挨着端部安置。

主体可以包括沿着接缝(seam)连接的上主体和下主体，并且接缝可以沿着主体部分延伸并且可以沿着臂纵向地延伸到端部。接缝可以基本上延伸到端部的中部。

套筒可以包括两个套筒端部和具有恒定截面的套筒壁，所述套筒壁从套筒端部中的一个延伸到套筒端部中的另一个。狭缝可以从套筒端部中的一个延伸到套筒端部中的另一个。狭缝可以延伸穿过套筒壁。套筒壁可以具有圆形截面。

狭缝可以具有非线性形状。

附图说明

图1是车辆的透视图。

图2是车辆的一部分的透视图，其中为了图示说明省略了车身和车轮。

图3是车辆的悬架系统的透视图。

图4是车辆的车架的以及悬架系统的一部分和的透视图。

图5是悬架系统的下控制臂的透视图。

图6是下控制臂的一部分的透视图。

图7是下控制臂的套筒的透视图。

图8是下控制臂的一部分的侧视图。

图9是车辆的底视图。

具体实施方式

本文描述的下控制臂56可以减少从正面碰撞进入车辆30的乘客舱38的能量和/或所述正面碰撞对所述乘客舱38的入侵。减少碰撞期间的入侵和/或进入乘客舱38的能量可以减少乘客舱中乘员的损伤。下控制臂56可以在正面碰撞期间脱开；因此，较少的能量经由下控制臂56向后传递，并且车辆30的更多前端有效地作为溃缩区，从而吸收来自碰撞的更多能量。

参考图1、图2和图9，车辆30可以包括车身32和车架34。车辆30可以是一体式结构，其中车架34和车身32是单一部件。车辆30可以可替代地是车身车架分离式结构，其中车架34支撑车身32，所述车身32是与车架34分离的部件。车架34和车身32可以由任何合适的材料，例如钢、铝等形成。车架34可以包括相对于车辆30纵向地延伸的两个车架纵梁36。车辆30包括车架34内的乘客舱38，并且乘客舱38如在图9中从下方所示包括底板40。

车辆30包括四个车轮总成42。每个车轮总成42包括车轮44；轮胎46，所述轮胎46围绕车轮44周向地延伸；转子48，车轮44附接(例如栓接)到所述转子48；以及转向节50。转向节50从转子48的中心大体垂直地伸长。转子48可旋转地联接到转向节50。转子48、车轮44和轮胎46可以一起相对于转向节50旋转。

参考图2至图4，车辆30包括悬架系统52。悬架系统52联接到车架34和车轮总成42。悬架系统52吸收并阻抑从车轮总成42到车架34的冲击和振动。对于每个车轮总成42，悬架系统52包括上控制臂54、下控制臂56、螺旋弹簧58以及减振器60。螺旋弹簧58具有螺旋形状。减振器60延伸穿过螺旋弹簧58的螺旋形状的中心。减振器60和螺旋弹簧58的一个端部可以连接到下控制臂56，并且减振器60和螺旋弹簧58的另一端部可以连接到上控制臂54或车架34。

悬架系统52被布置成使得车轮总成42诸如在当车辆30在运动时，轮胎46撞到隆起物的情况下的向上运动会压缩螺旋弹簧58和减振器60。螺旋弹簧58可以施加力，所述力是螺旋弹簧58的当前长度与螺旋弹簧58的松弛长度之间的差的函数，例如线性关系。减振器60可以施加力，所述力是减振器60的压缩或伸展速度的函数。

上控制臂54从车架34延伸到转向节50。上控制臂54可以可旋转地附接到车架34并且可旋转地附接到转向节50。上控制臂54可以具有叉骨形状，并且上控制臂54可以从UCA转向节连接部62延伸到两个UCA车架连接部64。UCA转向节连接部62可以联接转向节50和上控制臂54。UCA转向节连接部62可以具有多个自由度，例如具有三个旋转自由度的球头节。UCA车架连接部64各自可以具有围绕公共轴线A的单个旋转自由度。轴线A可以在大体车辆前向方向上延伸。

参考图2至图5，下控制臂56可以安置在上控制臂54下方。下控制臂56从车架34，例如车架纵梁36延伸到转向节50。下控制臂56可以可旋转地附接到车架34并且可旋转地附接到转向节50。下控制臂56可以在轴线B处可旋转地连接到车架34并且具有围绕轴线B的单个旋转自由度。轴线B可以在大体车辆前向方向上延伸，并且轴线B可以平行于轴线A。下控制臂56可以经由LCA转向节连接部66可旋转地连接到转向节50，所述LCA转向节连接部66可以具有多个自由度，例如具有三个旋转自由度的球头节。

参考图5，下控制臂56可以具有主体68，所述主体68具有叉骨形状。主体68包括主体部分70；第一臂72，所述第一臂72从主体部分70伸长；以及第二臂74，所述第二臂74从主体部分70伸长。(形容词“第一”和“第二”在整个本文档中用作标识符，并且不意在指示重要性或次序。)主体部分70包括底座76，减振器60和螺旋弹簧58可以附接到所述底座76。主体部分70包括LCA转向节连接部66。第一臂72可以相对于第二臂74在车辆前向方向上安置。撑杆78从第一臂72延伸并伸长到第二臂74。撑杆78可以平行于轴线B。

第一臂72包括第一顶表面80、第一前向表面82、第一底表面84以及第一后向表面86。第二臂74包括第二顶表面88、第二前向表面90、第二底表面92以及第二后向表面94。对于第一臂72和第二臂74中的每一个，顶表面80、88连接到前向表面82、90，所述前向表面82、90连接到底表面84、92，所述底表面84、92连接到后向表面86、94，所述后向表面86、94连接到顶表面80、88。顶表面80、88面向大体车辆向上方向。底表面84、92面向大体车辆向下方向。前向表面82、90面向大体车辆前向方向。后向表面86、94面向大体车辆后向方向。顶表面80、88与底表面84、92相对。前向表面82、90与后向表面86、94相对。

参考图5和图6，第一臂72包括与主体部分70间隔开的第一端部96，并且第一臂72从主体部分70伸长到第一端部96。第一上唇缘98从第一端部96延伸到第一上边缘100，并且第一下唇缘102从第一端部96延伸到第一下边缘104。第一上边缘100和第一下边缘104彼此间隔开并且相对于第一端部96固定。第二臂74包括与主体部分70间隔开的第二端部106，并且第二臂74从主体部分70伸长到第二端部106。第二上唇缘108从第二端部106延伸到第二上边缘110，并且第二下唇缘112从第二端部106延伸到第二下边缘114。第二上边缘110和第二下边缘114彼此间隔开并且相对于第二端部106固定。上唇缘和下唇缘98、102、108、112可以是具有恒定厚度的弯曲面板。上唇缘98、108可以向上并远离主体68延伸，并且下唇缘102、112可以向下并远离主体68延伸。

参考图5、图6和图8，第一弧形表面116从第一上边缘100延伸到第一下边缘104。第一弧形表面116可以由第一上唇缘98、第一端部96和第一下唇缘102限定。第二弧形表面118从第二上边缘110延伸到第二下边缘114。第二弧形表面118可以由第二上唇缘108、第二端部106和第二下唇缘112限定。弧形表面可以具有部分圆形形状。第一弧形表面116和第二弧形表面118各自可以在与轴线B相距恒定径向距离处弯曲。

参考图5，下控制臂56的主体68包括沿着接缝124连接的上主体120和下主体122。接缝124可以对主体68进行划分，使得上主体120和下主体122可以通过冲压，例如通过使得上主体120和下主体122每一个在一个方向上都不具有悬垂或底切部段来形成。接缝124沿着主体部分70延伸，即沿着第一臂72在第一前向表面82上和在第一后向表面86上从主体部分70纵向地延伸到第一端部96，并且沿着第二臂74在第二前向表面90上和在第二后向表面94上从主体部分70纵向地延伸到第二端部106。如在垂直于接缝124的方向上所测量，接缝124可以基本上延伸到第一端部96的中部126并且基本上延伸到第二端部106的中部128。

参考图5至图8，下控制臂56包括第一套筒130和第二套筒132。第一套筒130和第二套筒132具有管状形状。所述套筒各自包括两个套筒端部134和套筒壁136，所述套筒壁136从套筒端部134中的一个延伸到套筒端部134中的另一个。套筒壁136可以具有带有恒定壁厚的圆形截面，并且截面从套筒端部134中的一个到套筒端部134中的另一个可以是恒定的。套筒壁136的圆形截面可以限定轴线B。

参考图6和图8，第一套筒130固定到第一端部96，并且第二套筒132固定到第二端部106。第一弧形表面116被成形为与第一套筒130的套筒壁136配合，并且第二弧形表面118被成形为与第二套筒132的套筒壁136配合。更具体地，从轴线B到第一弧形表面116的恒定径向距离可以基本上等于第一套筒130的外半径，并且从轴线B到第二弧形表面118的恒定径向距离可以基本上等于第二套筒132的外半径。第一套筒130固定到，例如焊接到第一弧形表面116，并且第二套筒132固定到，例如焊接到第二弧形表面118。

参考图6至图8，第一套筒130包括第一狭缝138，所述第一狭缝138从第一套筒130的套筒端部134中的一个纵向地延伸到套筒端部134中的另一个，并且第二套筒132包括第二狭缝140，所述第二狭缝140从第二套筒132的套筒端部134中的一个延伸到套筒端部134中的另一个。出于本公开的目的，相对于管状形状的“纵向”意指平行于管状形状的轴向方向，即垂直于管状形状的截面。狭缝138、140可以具有非线性形状，诸如延循具有多个弯曲部或角度的路径，在这种情况下，狭缝138、140中的每一个的方向是在第一狭缝138或第二狭缝140与直线之间具有最小平均距离的所述直线的方向。狭缝138、140的非线性形状可以有助于在安装期间仅通过恰当地配合来使套筒130、132对准，其中套筒130、132中在狭缝138、140的一侧上的部分与套筒130、132中在狭缝138、140的另一侧上的部分之间不存在偏移。

参考图8，第一狭缝138与第一上边缘100和第一下边缘104间隔开。第一狭缝138可以挨着第一臂72的第一端部96安置，并且第一狭缝138可以与第一上唇缘98和第一下唇缘102间隔开。第一狭缝138被安置成相较于第一端部96的中部126更靠近第一顶表面80和第一底表面84中的一者。换言之，如图8所示，从第一顶表面80到第一狭缝138的最短距离X小于从第一狭缝138到第一端部96的中部126的最短距离Y。第一狭缝138可以沿着第一弧形表面116安置成相较于第一端部96的中部126更靠近第一上唇缘98和第一下唇缘102中的一者。换言之，如图8所示，从第一上唇缘98到第一狭缝138的最短周向距离Z小于从第一狭缝138到第一端部96的中部126的最短周向距离W。可替代地或另外地，第一狭缝138可以围绕轴线B相对于第一端部96的中部126基本上成60°地安置。

参考图5，第二狭缝140与第二上边缘110和第二下边缘114间隔开。第二狭缝140可以挨着第二臂74的第二端部106安置，并且第二狭缝140可以与第二上唇缘108和第二下唇缘112间隔开。第二狭缝140可以被安置成相较于第二顶表面88和第二底表面92中的任一者更靠近第二端部106的中部128。第二狭缝140可以沿着第二弧形表面118安置成相较于第二上唇缘108和第二下唇缘112中的任一者更靠近第二端部106的中部128。

第一狭缝138和第二狭缝140因此相对于臂72、74的中部126、128可以具有不同的旋转对准。在碰撞期间，第一套筒130与车架34的分离可以比第二套筒132与车架34的分离更为容易，即在一更小的力下。第一狭缝138被设计成在第一阈值力下分离，并且第二狭缝140被设计成在第二阈值力下分离。第二阈值力可能高于任何测试场景中所经受的力；换言之，第二套筒132被设计成在标准测试协议下不分离。第一阈值力小于第二阈值力。第一阈值力与对车辆30的正面碰撞相关联。具体地，第一套筒130的厚度、第一套筒130的材料类型、第一狭缝138的位置、第一套筒130到第一弧形表面116的焊接等被设计成允许车架34在第一阈值力下分离。

参考图9，在碰撞到车辆30的前端的情况下，车辆30的第一溃缩区142可能会因为沿着车辆前向方向受到压缩而变形。第一溃缩区142从车辆30的最前向端延伸到下控制臂54的第一端部96。然后，碰撞的力可能会使第一套筒130从车架34脱开；具体地，第一狭缝138与第一上边缘100之间的焊接部可能会裂开，和/或第一上唇缘98可能会裂开，并且第一套筒130可能会因为第一狭缝138处的敞开而变形。由于第一狭缝138的位置相较于第一端部96的中部126更靠近第一顶表面80或第一底表面84，诸如围绕轴线B相对于第一端部96的中部126成60°，因此碰撞的力可能能够使第一套筒脱开。一旦第一套筒130脱开，第二溃缩区144可能会因为沿着车辆前向方向受到压缩而变形，并且如果第二溃缩区144完全变形，则第三溃缩区146可以沿着车辆前向方向变形。第二溃缩区144从下控制臂54的第一端部96延伸到下控制臂54的第二端部106，并且第三溃缩区146从下控制臂54的第二端部106延伸到乘客舱38的底板40。下控制臂54的第一端部96的脱开可以允许第二溃缩区144吸收来自碰撞的更多能量。第一端部96的脱开因此可以减小由碰撞传递到乘客舱38的力。此外，在可能侵入到乘客舱38中的可能性最小的较低速度碰撞期间，第一套筒130可以保持附接到车架34。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语旨在具有描述而非限制的词语的性质。如本文所使用的“基本上”意指尺寸、持续时间、形状或其他形容词可能会因为物理缺陷、供电中断、机械加工或其他制造的变化等而略微不同于所描述的内容。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以不同于具体描述的其他方式实践。

根据本发明，提供了一种下控制臂，所述下控制臂具有：主体，所述主体包括主体部分和从主体部分伸长的臂，所述臂包括端部，所述端部与主体部分间隔开；顶表面；和底表面，所述底表面与顶表面相对；以及套筒，所述套筒具有管状形状并且固定到端部，所述套筒包括纵向地延伸的狭缝，所述狭缝被安置成相较于端部的中部更靠近顶表面和底表面中的一者。

根据一个实施例，套筒焊接到端部。

根据一个实施例，臂是第一臂，并且主体包括从主体部分伸长的第二臂。

根据一个实施例，端部是第一端部，顶表面是第一顶表面，底表面是第一底表面，并且第二臂包括与主体部分间隔开的第二端部，下控制臂还包括：第二顶表面和第二底表面，所述第二顶表面和第二底表面彼此间隔开并且相对于第二端部固定；以及第二弧形表面，所述第二弧形表面从第二顶表面延伸到第二底表面。

根据一个实施例，套筒是第一套筒，下控制臂还包括第二套筒，所述第二套筒具有管状形状并且固定到第二端部。

根据一个实施例，狭缝是第一狭缝，并且第二套筒包括纵向地延伸的第二狭缝，所述第二狭缝被安置成相较于第二顶表面和第二底表面中的任一者更靠近第二端部的中部。

根据一个实施例，第一臂相对于第二臂在车辆前向方向上安置。

根据一个实施例，以上发明的特征还在于：上唇缘，所述上唇缘从端部延伸到上边缘；以及下唇缘，所述下唇缘从端部延伸到下边缘。

根据一个实施例，狭缝与上唇缘和下唇缘间隔开。

根据一个实施例，上唇缘、端部和下唇缘限定从上边缘延伸到下边缘的弧形表面。

根据一个实施例，弧形表面被成形为与套筒配合。

根据一个实施例，狭缝挨着端部安置。

根据一个实施例，主体包括沿着接缝连接的上主体和下主体，所述接缝沿着主体部分延伸并且沿着臂纵向地延伸到端部。

根据一个实施例，接缝基本上延伸到端部的中部。

根据一个实施例，套筒包括两个套筒端部和具有恒定截面的套筒壁，所述套筒壁从套筒端部中的一个延伸到套筒端部中的另一个。

根据一个实施例，狭缝从套筒端部中的一个延伸到套筒端部中的另一个。

根据一个实施例，狭缝延伸穿过套筒壁。

根据一个实施例，套筒壁具有圆形截面。

根据一个实施例，套筒壁的截面限定轴线，并且狭缝围绕所述轴线相对于端部的中部基本上成60°地安置。

根据一个实施例，狭缝具有非线性形状。

Claims (15)

1.一种下控制臂，所述下控制臂包括：

主体，所述主体包括主体部分和从所述主体部分伸长的臂，所述臂包括端部，所述端部与所述主体部分间隔开；顶表面；以及底表面，所述底表面与所述顶表面相对；以及

套筒，所述套筒具有管状形状并且固定到所述端部，所述套筒包括纵向地延伸的狭缝，所述狭缝被安置成相较于所述端部的中部更靠近所述顶表面与所述底表面中的一者。

2.如权利要求1所述的下控制臂，其中所述套筒焊接到所述端部。

3.如权利要求1所述的下控制臂，其中所述臂是第一臂，并且所述主体包括从所述主体部分伸长的第二臂。

4.如权利要求3所述的下控制臂，其中所述端部是第一端部，所述顶表面是第一顶表面，所述底表面是第一底表面，并且所述第二臂包括与所述主体部分间隔开的第二端部，所述下控制臂还包括：第二顶表面和第二底表面，所述第二顶表面和所述第二底表面彼此间隔开并且相对于所述第二端部固定；以及第二弧形表面，所述第二弧形表面从所述第二顶表面延伸到所述第二底表面。

5.如权利要求4所述的下控制臂，其中所述套筒是第一套筒，所述下控制臂还包括第二套筒，所述第二套筒具有管状形状并且固定到所述第二端部。

6.如权利要求5所述的下控制臂，其中所述狭缝是第一狭缝，并且所述第二套筒包括纵向地延伸的第二狭缝，所述第二狭缝被安置成相较于所述第二顶表面和所述第二底表面中的任一者更靠近所述第二端部的中部。

7.如权利要求3所述的下控制臂，其中所述第一臂相对于所述第二臂在车辆前向方向上安置。

8.如权利要求1所述的下控制臂，所述下控制臂还包括上唇缘，所述上唇缘从所述端部延伸到上边缘；以及下唇缘，所述下唇缘从所述端部延伸到下边缘。

9.如权利要求8所述的下控制臂，其中所述上唇缘、所述端部和所述下唇缘限定从所述上边缘延伸到所述下边缘的弧形表面。

10.如权利要求1所述的下控制臂，其中所述狭缝挨着所述端部安置。

11.如权利要求1所述的下控制臂，其中所述主体包括沿着接缝连接的上主体和下主体，所述接缝沿着所述主体部分延伸并且沿着所述臂纵向地延伸到所述端部。

12.如权利要求1所述的下控制臂，其中所述狭缝具有非线性形状。

13.如权利要求1至12中一项所述的下控制臂，其中所述套筒包括两个套筒端部和具有恒定截面的套筒壁，所述套筒壁从所述套筒端部中的一个延伸到所述套筒端部中的另一个。

14.如权利要求13所述的下控制臂，其中所述套筒壁具有圆形截面。

15.如权利要求14所述的下控制臂，其中所述套筒壁的所述截面限定轴线，并且所述狭缝围绕所述轴线相对于所述端部的所述中部基本上成60°地安置。