CN112389147B - 一种轻量控制臂总成结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轻量控制臂总成结构，涉及汽车悬架部件技术领域，包括控制臂主体，控制臂主体前端凸出设置有第一连接臂，第一连接臂表面开孔设置有定位孔，第一连接臂外侧套接有保护套，保护套与定位孔之间贯穿设置有连接轴套，连接轴套内贯穿设置有活动轴杆件，连接轴套底端套接有垫圈，连接轴套上端与保护套连接处嵌接有球形节，球形节上端插接有封口轴座，封口轴座内与连接轴套互通，该种控制臂总成结构，在结构与车体、转向件各个连接端组合设置保护结构，来减小连接端的受力荷载，抵消应力，同时减小连接端对于控制臂主体结构的强度依赖，方便拓展控制臂的轻量化结构，减小了投入、使用成本的同时，提高了控制臂总成结构的强度与稳定性。

Description

一种轻量控制臂总成结构

技术领域

本发明涉及汽车悬架部件技术领域，具体涉及一种轻量控制臂总成结构。

背景技术

悬架系统是现代汽车上的重要总成，对汽车的行驶平顺性和操纵稳定性有很大的影响，其中控制臂作为汽车悬架系统的导向和传力元件，将作用在车轮上的各种力传递给车身，同时保证车轮按一定轨迹运动，在控制臂总成中，球头销总成连接转向件，衬套连接车架；

由于车辆行驶时车轮的振动和应力较大，控制臂总成总是处于较大的载荷下，所以对控制臂总成结构性能各方面具有严格要求，随着轻量化汽车设计理念的推广，控制臂总成结构势必对汽车轻量化产生影响，且依靠新型材料的投入使用，来双重满足控制臂总成轻量、高强度的需求，成本较高实现困难。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种轻量控制臂总成结构。

为解决以上技术问题，本实发明采用以下技术方案：一种轻量控制臂总成结构，包括控制臂主体，所述控制臂主体前端凸出设置有第一连接臂，所述第一连接臂表面开孔设置有定位孔，所述第一连接臂外侧套接有保护套，所述保护套与定位孔之间贯穿设置有连接轴套，所述连接轴套内贯穿设置有活动轴杆件，所述连接轴套底端套接有垫圈，所述连接轴套上端与保护套连接处嵌接有球形节，所述球形节上端插接有封口轴座，所述封口轴座内与连接轴套互通；

所述控制臂主体后端左侧凸出设置有第二连接臂，所述第二连接臂内侧插接有凸柄，所述凸柄与第二连接臂之间插接有插销件，所述凸柄左侧上端嵌接有球铰，所述球铰与凸柄连接处底端贯穿设置有工型塞，所述球铰上端插接有铰杆，所述铰杆与球铰连接处内侧活动连接有球头，所述球头下端过盈连接有承载头，所述承载头与球铰内壁卡接，所述承载头下端插接于工型塞内侧；

所述控制臂主体后端右侧设置有衬套，所述衬套外侧焊接有夹套，所述夹套左侧凸出延伸有凹口焊盘，所述凹口焊盘与控制臂主体焊接，所述凹口焊盘与控制臂主体连接处内侧嵌填有填充胶体，所述衬套内开槽设置有限位槽，所述限位槽中卡接设置有内筒，所述内筒与衬套互通，所述内筒与衬套中部贯穿设置有转轴。

进一步的，所述控制臂主体中部开口设置有骨架口，所述控制臂主体外边缘分布有若干根肋条，所述肋条为一种弧面金属条，所述肋条与控制臂主体焊接。

进一步的，所述控制臂主体截面呈中空凹口结构，所述控制臂主体至第一连接臂、第二连接臂截面凹口内，均卡接有底板。

进一步的，所述球形节为一种套管式独立管节，所述球形节与连接轴套连接处外侧套接有密封圈，所述密封圈与保护套卡接。

进一步的，所述限位槽槽口与内筒外轮廓之间呈榫卯结构，所述转轴通过内筒与衬套转动连接。

进一步的，所述夹套与凹口焊盘连接处外侧焊接有外弧圈，所述外弧圈为一种弧面金属片并与夹套外轮廓贴合。

进一步的，所述填充胶体填塞于控制臂主体与凹口焊盘连接间隙处。

进一步的，所述球铰与铰杆连接处外侧嵌接有防尘管，所述防尘管为一种波纹式胶管。

进一步的，所述承载头为一种半弧形开口金属块，所述承载头开口面与球铰内侧契合，所述承载头与工型塞之间预留有凹口。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明轻量控制臂总成结构，通过一体成型的中空基板结构配合两处连接臂延伸端，并在延伸端连接处补强设置有轻质底板满足强度需求，降低了加工生产与组装难度，进而降低了成本，其结构主体满足轻量化的设计；

2.本发明通过在第一、第二连接臂及衬套结构处，通过组合设置的保护套、凸柄、承载头与凹口焊盘等，来通过结构间力的活动传递来消除应力，减轻控制臂总成连接端受力与力矩影响造成的金属疲劳消耗，从而保证总成结构整体强度与稳定；

3.同时本发明采用组合设置的连接结构，减轻了球头销总成与衬套端对控制臂主体的强度依赖，进而方便对控制臂结构进行轻量化改进，在保证控制臂强度的前提下，满足控制臂的轻量化需求。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明第一连接臂与保护套组合结构示意图。

图3是本发明衬套侧视内部结构示意图。

图4是本发明衬套正视结构示意图。

图5是本发明第二连接臂内部结构示意图。

图6是本发明球铰内部结构示意图。

附图中，1-控制臂主体、2-骨架口、3-肋条、4-第一连接臂、5-第二连接臂、6-衬套、7-定位孔、8-保护套、9-连接轴套、10-垫圈、11-球形节、12-封口轴座、13-内筒、14-转轴、15-球铰、16-铰杆、17-密封圈、18-活动轴杆件、19-限位槽、20-夹套、21-外弧圈、22-填充胶体、23-凹口焊盘、24-底板、25-插销件、26-凸柄、27-球头、28-防尘管、29-工型塞、30-承载头。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1至图6所示的一种轻量控制臂总成结构，包括控制臂主体1，控制臂主体1前端凸出设置有第一连接臂4，第一连接臂4表面开孔设置有定位孔7，第一连接臂4外侧套接有保护套8，保护套8与定位孔7之间贯穿设置有连接轴套9，连接轴套9内贯穿设置有活动轴杆件18，连接轴套9底端套接有垫圈10，连接轴套9上端与保护套8连接处嵌接有球形节11，球形节11上端插接有封口轴座12，封口轴座12内与连接轴套9互通，球形节11为一种套管式独立管节，球形节11与连接轴套9连接处外侧套接有密封圈17，密封圈17与保护套8卡接，第一连接臂4中，活动轴杆件18作为控制臂总成中与车体的纵向连接杆件，其中设置的封口轴座12与连接轴套9互通配合，满足于第一连接臂4与车架的轴体对接，活动轴杆件18可在连接轴套9中作轴向转动，同时在转动过程中，车架震动带动第一连接臂4连接端的活动，将通过球形节11与封口轴座12限位活动轴杆件18轴向震动，其中以密封圈17补强封口轴座12与球形节11的对接，避免力传导作用对第一连接臂4造成金属疲劳损耗；

控制臂主体1后端左侧凸出设置有第二连接臂5，第二连接臂5内侧插接有凸柄26，凸柄26与第二连接臂5之间插接有插销件25，凸柄26左侧上端嵌接有球铰15，球铰15与凸柄26连接处底端贯穿设置有工型塞29，球铰15上端插接有铰杆16，铰杆16与球铰15连接处内侧活动连接有球头27，球头27下端过盈连接有承载头30，承载头30与球铰15内壁卡接，承载头30下端插接于工型塞29内侧，球铰15与铰杆16连接处外侧嵌接有防尘管28，防尘管28为一种波纹式胶管，第二连接臂5中，球铰15作为与车体转向件的活动连接端，球铰15中上端凸出设置的铰杆16将与车体转向件轴向对接，承载头30为一种半弧形开口金属块，承载头30开口面与球铰15内侧契合，承载头30与工型塞29之间预留有凹口，车体活动时，利用铰杆16、球头27在球铰15中的万向转动，适应车体转向件的活动，活动时，球头27下端设置的承载头30，将利用与工型塞29、球铰15内结构的连接结构强度，一定程度上承载球头27活动时，由于车体转向件的反作用冲力，而使铰杆16向球铰15内外伸缩活动产生的反作用力，并利用预留的工型塞29凹口空间，来以承载头30在工型塞29中的活动抵消应力，提高了第二连接臂5活动端的力矩适应能力，且承载头30非直接接触球头27，承载头30在工型塞29内的位移将不会影响球头27正常的万向活动；

控制臂主体1后端右侧设置有衬套6，衬套6外侧焊接有夹套20，夹套20左侧凸出延伸有凹口焊盘23，凹口焊盘23与控制臂主体1焊接，凹口焊盘23与控制臂主体1连接处内侧嵌填有填充胶体22，填充胶体22填塞于控制臂主体1与凹口焊盘23连接间隙处，衬套6内开槽设置有限位槽19，限位槽19中卡接设置有内筒13，内筒13与衬套6互通，内筒13与衬套6中部贯穿设置有转轴14，限位槽19槽口与内筒13外轮廓之间呈榫卯结构，转轴14通过内筒13与衬套6转动连接，衬套6中，转轴14作为控制臂总成与车体的横向连接轴体，同时作为横向连接端，衬套6在车体行驶移动时需承受巨大的轴向荷载，为避免衬套6与转轴14轴向相撞产生的结构疲劳，结构内利用衬套6与内筒13组合为内外轴承结构，在满足转轴14扭转传递动能的同时，限位槽19的凸出端可便转轴14与其撞击，实现限位，避免设置外置限位结构，且限位槽19槽体与内筒13间的榫卯连接，具备一定弹性，转轴14与限位槽19槽壁相撞时产生的形变可有效降低衬套6的结构疲劳，提高结构强度；

夹套20与凹口焊盘23连接处外侧焊接有外弧圈21，外弧圈21为一种弧面金属片并与夹套20外轮廓贴合，衬套6与控制臂主体1间通过凹口焊盘23与夹套20的组合连接实现，连接结构相比插固等连接方式，通过与衬套6结构相契合的夹套20与外贴合的外弧圈21，保证衬套6在车体震动，作用力相冲时的纵向受力强度，其中控制臂主体1与凹口焊盘23间填塞有填充胶体22，由连接端内部补强，避免组合结构因间隙一致性产生的局部强度脆弱问题，减小衬套6结构对控制臂主体1的强度依赖，进而提高结构稳定；

控制臂主体1中部开口设置有骨架口2，控制臂主体1外边缘分布有若干根肋条3，肋条3为一种弧面金属条，肋条3与控制臂主体1焊接，控制臂主体1截面呈中空凹口结构，控制臂主体1至第一连接臂4、第二连接臂5截面凹口内，均卡接有底板24，控制臂主体1与第一连接臂4、第二连接臂5为一体成型结构，中空开槽的控制臂主体1截面可有效减轻控制臂主体1金属用料，控制整体重量，控制生产成本，设置的肋条3用于贴合补强控制臂主体1弧面，避免结构局部断裂，同时第一连接臂4、第二连接臂5、衬套6位置对控制臂主体1结构强度依赖较小，保证了轻量化控制臂总成的强度需求；

此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种轻量控制臂总成结构，包括控制臂主体(1)，其特征在于：所述控制臂主体(1)前端凸出设置有第一连接臂(4)，所述第一连接臂(4)表面开孔设置有定位孔(7)，所述第一连接臂(4)外侧套接有保护套(8)，所述保护套(8)与定位孔(7)之间贯穿设置有连接轴套(9)，所述连接轴套(9)内贯穿设置有活动轴杆件(18)，所述连接轴套(9)底端套接有垫圈(10)，所述连接轴套(9)上端与保护套(8)连接处嵌接有球形节(11)，所述球形节(11)上端插接有封口轴座(12)，所述封口轴座(12)内与连接轴套(9)互通；

所述控制臂主体(1)后端左侧凸出设置有第二连接臂(5)，所述第二连接臂(5)内侧插接有凸柄(26)，所述凸柄(26)与第二连接臂(5)之间插接有插销件(25)，所述凸柄(26)左侧上端嵌接有球铰(15)，所述球铰(15)与凸柄(26)连接处底端贯穿设置有工型塞(29)，所述球铰(15)上端插接有铰杆(16)，所述铰杆(16)与球铰(15)连接处内侧活动连接有球头(27)，所述球头(27)下端过盈连接有承载头(30)，所述承载头(30)与球铰(15)内壁卡接，所述承载头(30)下端插接于工型塞(29)内侧；

所述控制臂主体(1)后端右侧设置有衬套(6)，所述衬套(6)外侧焊接有夹套(20)，所述夹套(20)左侧凸出延伸有凹口焊盘(23)，所述凹口焊盘(23)与控制臂主体(1)焊接，所述凹口焊盘(23)与控制臂主体(1)连接处内侧嵌填有填充胶体(22)，所述衬套(6)内开槽设置有限位槽(19)，所述限位槽(19)中卡接设置有内筒(13)，所述内筒(13)与衬套(6)互通，所述内筒(13)与衬套(6)中部贯穿设置有转轴(14)；所述控制臂主体(1)中部开口设置有骨架口(2)，所述控制臂主体(1)外边缘分布有若干根肋条(3)，所述肋条(3)为一种弧面金属条，所述肋条(3)与控制臂主体(1)焊接；所述控制臂主体(1)截面呈中空凹口结构，所述控制臂主体(1)至第一连接臂(4)、第二连接臂(5)截面凹口内，均卡接有底板(24)：所述球形节(11)为一种套管式独立管节，所述球形节(11)与连接轴套(9)连接处外侧套接有密封圈(17)，所述密封圈(17)与保护套(8)卡接；所述限位槽(19)槽口与内筒(13)外轮廓之间呈榫卯结构，所述转轴(14)通过内筒(13)与衬套(6)转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种轻量控制臂总成结构,其特征在于：所述夹套(20)与凹口焊盘(23)连接处外侧焊接有外弧圈(21)，所述外弧圈(21)为一种弧面金属片并与夹套(20)外轮廓贴合。

3.根据权利要求1所述的一种轻量控制臂总成结构,其特征在于：所述填充胶体(22)填塞于控制臂主体(1)与凹口焊盘(23)连接间隙处。

4.根据权利要求1所述的一种轻量控制臂总成结构,其特征在于：所述球铰(15)与铰杆(16)连接处外侧嵌接有防尘管(28)，所述防尘管(28)为一种波纹式胶管。

5.根据权利要求1所述的一种轻量控制臂总成结构,其特征在于：所述承载头(30)为一种半弧形开口金属块，所述承载头(30)开口面与球铰(15)内侧契合，所述承载头(30)与工型塞(29)之间预留有凹口。

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