CN203681184U - 一种前悬架下摆臂结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种前悬架下摆臂结构，包括下摆臂本体，下摆臂本体上呈三角形结构分设有销孔体、小衬套孔体和大衬套孔体，大衬套孔体上设置有加强件和大衬套孔，大衬套孔体包括板形体和圆弧体，加强件与大衬套孔体配合设置，加强件包括加强体和孔位体，加强体的宽度小于板形体的宽度，孔位体的直径小于圆弧体的直径，加强件与大衬套孔体通过连接体固定连接，连接体包括第一连接体、第二连接体、第三连接体和第四连接体，第一连接体和第二连接体分别设置在加强体的两侧并且与板形体固定连接，第一连接体和第二连接体的长度大于圆弧体的半径，第三连接体和第四连接体设置在孔位体对应的圆弧体上。该结构成本低，占空小、强度好，承载能力大。

Description

一种前悬架下摆臂结构

技术领域

本实用新型涉及汽车悬架技术领域，尤其是涉及一种前悬架下摆臂结构。

背景技术

前悬架下摆臂本体结构设计：前悬架下摆臂分总成是汽车底盘悬架系统关键件，以NBC悬架平台的LG前悬架下摆臂为例，该件直接影响汽车行驶操纵性和舒适性。NBC悬架平台（如老丰田威驰、一汽威志、夏利2000、吉利英伦海景、吉利英伦金刚等）的前悬架下摆臂本体都设计成单层板翻边成型工艺，材料为SPFH590高强度钢板，厚度3.0mm。但根据CAE应力云和疲劳模拟分析，此类前悬架下摆臂在本体和大衬套孔附近为危险截面，在极限情况下该截面都有失效风险。

在气温达到-30℃东北和西北寒冷地区，该环境下摆臂橡胶衬套度比常温提高约2.5倍，CAE模拟结果衬套刚度扩大2.5倍时下摆臂本体和大衬套孔附近受最大应力分别为425.4Mpa和428Mpa ，略超SPFH590材料的屈服强度420.0Mpa，不满足强度设计要求，实际在该环境下会出现摆臂在本体危险截面处断裂的问题。

前悬架下摆臂应能承受足够的负荷强度，不能出现断裂失效影响安全的故障模式，同时也要兼顾经济性，尽可能降低钢板材料使用成本。

中国专利文献（公告号：2011年2月23日，公告日： 201751219U）公开了一种汽车前悬架下摆臂总成，旨在克服现有技术的用压盖和螺钉等零件连接组装方式,零件数量多、工时费和产品质量重的缺陷，提供一种结构紧凑、传力稳定精确、质量轻的前悬架下摆臂总成，其要义是，包括下摆臂主体总成、装配在下摆臂主体总成上的球头总成、前衬套和后衬套；所述下摆臂主体总成由下摆臂主体、加强板及前衬套套管焊接而成；所述球头总成与设在下摆臂主体总成上的球头总成压装孔压配连接，所述前衬套压配在所述前衬套套管内，所述后衬套与设在下摆臂主体总成上的后衬套压装孔压配连接。

上述技术方案解决的是现有汽车前悬架下摆臂，用压盖和螺钉等零件连接组装方式，零件数量多，加工费时，产品质量重等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中的前悬架下摆臂本体，不能很好的承受足够的负荷强度，易出现断裂失效、占用空间大、成本高等问题，而提供一种质量高、成本低，占用空间小、强度好，承载能力大，不会出现断裂失效的前悬架下摆臂本体结构。

本实用新型实现其技术目的所采用的技术方案是：一种前悬架下摆臂结构，包括下摆臂本体，所述的下摆臂本体上呈三角形结构分设有销孔体、小衬套孔体和大衬套孔体，大衬套孔体上设置有加强件和大衬套孔，所述的大衬套孔体包括板形体和圆弧体，所述的加强件与大衬套孔体配合设置，所述的加强件包括加强体和孔位体，所述的加强体的宽度小于板形体的宽度，所述的孔位体的直径小于圆弧体的直径，所述的孔位体上设置有与大衬套孔对应的叠加孔，所述的加强件与大衬套孔体通过连接体固定连接，所述的连接体包括第一连接体、第二连接体、第三连接体和第四连接体，所述的第一连接体和第二连接体分别设置在加强体的两侧并且与板形体固定连接，第一连接体和第二连接体的长度大于圆弧体的半径，所述的第三连接体和第四连接体设置在孔位体对应的圆弧体上。该前悬架下摆臂结构，通过设置一下摆臂本体，在下摆臂本体上呈三角形结构分设有销孔体、小衬套孔体和大衬套孔体，这样的结构方便球头销、小衬套、大衬套的设置以及方便前悬架下摆臂实现其摆动功能和连接，由于大衬套孔位体处需要承受足够的负荷强度，容易出现断裂失效，所以在大衬套孔位处增设加强件，加强件与大衬套孔位体配合设置，设置有叠加孔，方便大衬套的设置，加强件上的加强体的宽度小于大衬套孔体上板形体的宽度，孔位体的直径小于圆弧体的直径，这样的结构是为了方便连接体的设置，通过连接体将加强件与大衬套孔位体连接为一体，保证连接强度，而连接体设置有四个，包括设置在加强体两侧的第一连接体和第二连接体，以及设置在孔位体边缘处和第三连接体和第四连接体，为了保证连接强度，第一连接体和第二连接体的长度需要大于圆弧体的半径，采用四个连接体点式连接，这样的结构既能够有效增加大衬套孔位体附近危险截面承受负荷的强度，又不会增加整个下摆臂本体的重量，实现轻量化，同时还有利于简化下摆臂本体的结构，减少空间位置。该前悬架下摆臂结构，质量高、成本低，占用空间小、强度好，承载能力大，即便是在恶劣的严寒条件下也不会出现断裂失效现象，而且该前悬架下摆臂结构与现有技术相比，危险截面的承载能力比前者提高约10倍。

作为优选，第三连接体和第四连接体呈弧形结构等长度设置，第三连接体和第四连接体的长度大于等于15mm，第三连接体与第一连接体相邻两端面之间的夹角等于45度，第四连接体和第二连接体相邻两端面之间的夹角等于45度。第三连接体和第四连接体呈弧形结构等长度设置，长度大于等于15mm，而且第三连接体与第一连接体相邻两端面之间的夹角设置为45度，第四连接体和第二连接体相邻两端面之间的夹角设置为45度，这样的结构既实现有连接强度的要求，又能够保证受力均匀，同时还有利于减轻下摆臂本体的重量。

作为优选，所述的小衬套孔体包括外管体和弧臂，所述的弧臂由下摆臂本体一体延伸设置，所述的外管体与弧臂通过管体连接体固定连接，所述的外管体的轴线垂直于大衬套孔的轴线设置，所述的弧臂的弧长大于等于三分之一外管体的直径。小衬套孔体设置有外管体和弧臂，弧臂由下摆臂本体延伸而来，这样的结构强度好，连接可靠，外管体的轴线垂直于大衬套也的轴线设置是为了满足工作要求，实现下摆臂本体的摆动功能，弧臂的弧长大于等于三分之一外管体的直径，这样的结构是为了保证连接强度，增加整个小衬套孔位体的使用性能。

作为优选，销孔体、大衬套孔体和下摆臂本体为一体式钢板冲压件，下摆臂本体上一体设置有L型翻边体。销孔体、大衬套孔体和下摆臂本体采用一体式钢板冲件结构，强度好，承载能力强，制作 方便，下摆臂本体上一体设置有L型翻边体，这样的结构既增加了下摆臂本体的强度，同时还减小了下摆臂本体的整体空间体积，减少了占用空间。

作为优选，圆弧体的横截面呈U型结构，所述的孔位体盖合在U型口上，板形体的横截面呈上端开口的长方形槽体结构，加强体盖合在长方形槽体的开口上。圆弧体的横截面设置为U型结构，板形体的横截面设置为上端开口的长方形槽体结构，这样的结构是为了方便加强件上的孔位体和板形体的设置，实现大衬套孔位体与加强件之间的闭合连接，保证连接强度，实现高承载力的目的，降低断裂风险，提升汽车行驶操纵性和舒适性。

作为优选，加强件为一体式钢板冲压件，加强件的强度大于下摆臂本体的强度，加强件的厚度小于下摆臂本体的厚度，所述的加强件的厚度为2.5 mm。加强件的上述结构既实现了轻量化，节约了成本，又能够提升承载力。

作为优选，第一连接体、第二连接体、第三连接体和第四连接体分别为焊接体。采用焊接体，操作方便，连接可靠。

本实用新型的有益效果是：该前悬架下摆臂结构，质量高、成本低，占用空间小、强度好，承载能力大，即便是在恶劣的严寒条件下也不会出现断裂失效现象，而且该前悬架下摆臂结构与现有技术相比，危险截面的承载能力比前者提高约10倍。既实现了在不改变单层板成型工艺的前提下满足了质量要求，又避免了采用双层板材料和工艺成本高，质量重，占用空间过大的问题。可完全满足低温环境使用要求，性价比较高；使汽车行驶操纵性和舒适性得到了大大提高。

附图说明

图1是本实用新型前悬架下摆臂结构的一种结构示意图；

图2是本实用新型前悬架下摆臂结构的左视图；

图3是本实用新型下摆臂本体的一种结构示意图；

图4是本实用新型中加强件的一种结构示意图；

图5是图1中A-A剖视图；

图6是图1中B-B剖视图；

图7是图1中C-C剖视图；

图8是图1中D-D剖视图；

图中：1、下摆臂本体，2、销孔体，3、小衬套孔体，4、大衬套孔体，5、加强件，6、大衬套孔，7、板形体，8、圆弧体，9、加强体，10、孔位体，11、叠加孔，12、连接体，13、第一连接体，14、第二连接体，15、第三连接体，16、第四连接体，17、外管体，18、弧臂，19、管体连接体，20、翻边体。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细说明。

实施例1：

在图1所示的实施例中，一种前悬架下摆臂结构，包括SPFH590材料的3mm厚的钢板冲压件下摆臂本体1，下摆臂本体1上一体设置有L型翻边体20（见图6、图7），下摆臂本体1上呈三角形结构分设有销孔体2、小衬套孔体3和大衬套孔体4，销孔体2和大衬套孔体4与下摆臂本体1一体冲压而成，大衬套孔体4上设置有加强件5和大衬套孔6，加强件5采用SPFH440材料，2.5 mm厚的钢板一体冲压而成，加强件5的强度大于下摆臂本体1的强度，加强件5的厚度小于下摆臂本体1的厚度。

大衬套孔体4包括板形体7和圆弧体8（见图3），板形体7的横截面呈上端开口的长方形槽体结构，圆弧体8的横截面呈U型结构（见图5），加强件5与大衬套孔体4配合设置，加强件5包括加强体9和孔位体10（见图4），加强体9的宽度小于板形体7的宽度，孔位体10的直径小于圆弧体8的直径，孔位体10上设置有与大衬套孔6对应的叠加孔11，孔位体10盖合在U型口上，加强体9盖合在长方形槽体的开口上（见图8）。加强件5与大衬套孔体4通过焊接连接体12固定连接，焊接连接体12包括第一连接体13、第二连接体14、第三连接体15和第四连接体16，第一连接体13、第二连接体14、第三连接体15和第四连接体16分别为焊接体。第一连接体13和第二连接体14分别设置在加强体9的两侧并且与板形体7固定连接，第一连接体13和第二连接体14的长度大于圆弧体8的半径，第三连接体15和第四连接体16设置在孔位体10对应的圆弧体8上。第三连接体15和第四连接体16呈弧形结构等长度设置，第三连接体15和第四连接体16的长度大于等于15mm，第三连接体15与第一连接体13相邻两端面之间的夹角等于45度，第四连接体16和第二连接体14相邻两端面之间的夹角等于45度。

小衬套孔体3包括外管体17和弧臂18，弧臂18由下摆臂本体1一体延伸设置，外管体17与弧臂18通过管体连接体19固定连接，外管体17的轴线垂直于大衬套孔6的轴线设置，弧臂18的弧长大于等于三分之一外管体17的直径（见图2）。

该前悬架下摆臂结构，采用下摆臂本体整体单层板冲压设置并带有加强翻边的结构，在下摆臂本体上一体冲压形成销孔体、大衬套孔位体以及小衬套孔位体上的弧臂，这样的一体结构保证了整个前悬架下摆臂结构的使用强度，同时也减小了体积，占用空间小，为了提高大衬套孔位体处危险截面的承载能力，降低断裂风险，提高严寒条件下的耐用性，在该处设置强度比下摆臂本体材料强度更高的SPFH440或SAPH400材料冲压而成的加强件，加强件钢板长度取160mm，厚度2.5 mm。加强件通过焊接与下摆臂本体固定在一起，而焊接固定体在焊接时，加强件与大衬套孔位体之间采用周圈焊接工艺，第一连接体和第二连接体的长度需要超过圆弧体的半径，第三连接体和第四连接体的长度焊接为15mm长，第三连接体和第一连接体相邻端面之间的夹角以及第四连接体和第二连接体相邻端面之间的夹角均为45度，而第三连接体和第四连接体较远两端面之间的夹为90度，这样的连接结构，既能够保证连接强度，同时也能够减轻前悬架下摆臂结构的整体重量。这样的结构设置，使得该前悬架下摆臂结构，应力明显减小，摆臂危险截面处能承受的扭力可达[ Mt ]=1047.84Nm摆臂球头能承受的压力F=3118.6N，与原有的摆臂危险截面处能承受的扭力[ Mt ]=98.68Nm 摆臂球头能承受压力F=293.7N，相比，该方案危险截面处的承载能力比前者提高约10倍。

该前悬架下摆臂结构，质量高、成本低，占用空间小、强度好，承载能力大，即便是在恶劣的严寒条件下也不会出现断裂失效现象，既实现了在不改变单层板成型工艺的前提下满足了质量要求，又避免了采用双层板材料和工艺成本高，质量重，占用空间过大的问题。可完全满足低温环境使用要求，性价比较高；使汽车行驶操纵性和舒适性得到了大大提高。

Claims (7)

1.一种前悬架下摆臂结构，包括下摆臂本体，其特征在于：所述的下摆臂本体（1）上呈三角形结构分设有销孔体（2）、小衬套孔体（3）和大衬套孔体（4），大衬套孔体（4）上设置有加强件（5）和大衬套孔（6），所述的大衬套孔体（4）包括板形体（7）和圆弧体（8），所述的加强件（5）与大衬套孔体（4）配合设置，所述的加强件（5）包括加强体（9）和孔位体（10），所述的加强体（9）的宽度小于板形体（7）的宽度，所述的孔位体（10）的直径小于圆弧体（8）的直径，所述的孔位体（10）上设置有与大衬套孔（6）对应的叠加孔（11），所述的加强件（5）与大衬套孔体（4）通过连接体（12）固定连接，所述的连接体（12）包括第一连接体（13）、第二连接体（14）、第三连接体（15）和第四连接体（16），所述的第一连接体（13）和第二连接体（14）分别设置在加强体（9）的两侧并且与板形体（7）固定连接，第一连接体（13）和第二连接体（14）的长度大于圆弧体（8）的半径，所述的第三连接体（15）和第四连接体（16）设置在孔位体（10）对应的圆弧体（8）上。

2.根据权利要求1所述的一种前悬架下摆臂结构，其特征在于：第三连接体（15）和第四连接体（16）呈弧形结构等长度设置，第三连接体（15）和第四连接体（16）的长度大于等于15mm，第三连接体（15）与第一连接体（13）相邻两端面之间的夹角等于45度，第四连接体（16）和第二连接体（14）相邻两端面之间的夹角等于45度。

3.根据权利要求1所述的一种前悬架下摆臂结构，其特征在于：所述的小衬套孔体（3）包括外管体（17）和弧臂（18），所述的弧臂（18）由下摆臂本体（1）一体延伸设置，所述的外管体（17）与弧臂（18）通过管体连接体（19）固定连接，所述的外管体（17）的轴线垂直于大衬套孔（6）的轴线设置，所述的弧臂（18）的弧长大于等于三分之一外管体（17）的直径。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种前悬架下摆臂结构，其特征在于：销孔体（2）、大衬套孔体（4）和下摆臂本体（1）为一体式钢板冲压件，下摆臂本体（1）上一体设置有L型翻边体（20）。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种前悬架下摆臂结构，其特征在于：圆弧体（8）的横截面呈U型结构，所述的孔位体（10）盖合在U型口上，板形体（7）的横截面呈上端开口的长方形槽体结构，加强体（9）盖合在长方形槽体的开口上。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种前悬架下摆臂结构，其特征在于：加强件（5）为一体式钢板冲压件，加强件（5）的强度大于下摆臂本体（1）的强度，加强件（5）的厚度小于下摆臂本体（1）的厚度，所述的加强件（5）的厚度为2.5 mm。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种前悬架下摆臂结构，其特征在于：第一连接体（13）、第二连接体（14）、第三连接体（15）和第四连接体（16）分别为焊接体。

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