CN211519164U - 一种前下摆臂总成及汽车 - Google Patents

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胡艳云
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本实用新型公开了一种前下摆臂总成,包括:前下摆臂本体,前下摆臂本体设有用以连接第一衬套的第一装配端;前下摆臂本体包括:下板、上板以及芯轴,下板和上板相互围挡形成中空结构,芯轴的一端连接在上板和下板围挡形成中空结构的第一装配端的一端,芯轴的另一端用以连接第一衬套,其中:芯轴包括一两端直径不同,且壁厚渐变的中空圆柱体。本实用新型还公开了一种具有上述前下摆臂总成的汽车前悬架。实施本实用新型的前下摆臂总成及汽车,改善前下摆臂总成的布置结构,减轻自重,提高连接强度和连接的可靠性。

Description

一种前下摆臂总成及汽车
技术领域
本实用新型涉及汽车制造技术领域,尤其涉及一种前下摆臂总成及汽车。
背景技术
现有技术中,汽车前悬架系统有双横臂式、麦弗逊式等结构,其中:前下摆臂是导向装置的主要部件,一般为三角臂结构,前、后点通过衬套连接于副车架,外点通过球铰连接于转向节、车轮。整个摆臂总成在车轮和前副车架之间传递力和力矩,而后衬套决定了整车的舒适性,悬架摆臂的重量决定了悬架簧下质量的大小,进而影响汽车响应的快慢,因此悬架摆臂的轻量化设计就显得尤为重要。现有技术中的前下摆臂总成因结构设计不合理,存在以下缺陷:
1、前下摆臂后衬套与摆臂本体之间通过螺栓连接,一方面连接可靠性不好,另一方面因为螺栓的存在,摆臂重量不能进一步降低,不利于摆臂的轻量化,增加了汽车簧下质量,进而影响舒适性。
2、前下摆臂总成所采用的实心体的锻造通常为一体成型,需要锻造模具上下模,毛坯件的粗加工至精加工工序约8-10道序,工艺复杂、效率低、成本很高。即使是空心结构减轻了重量,也是以牺牲成本为代价,再多一道工序机加工出空心部分的孔,材料浪费,生产效率低。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种前下摆臂总成及汽车前悬架,改善前下摆臂总成的布置结构,减轻自重,提高连接强度和连接的可靠性。
为了解决上述技术问题,本实用新型的实施例提供了一种前下摆臂总成,包括:前下摆臂本体,前下摆臂本体设有用以连接第一衬套的第一装配端;前下摆臂本体包括:下板、上板以及芯轴,下板和上板相互围挡形成中空结构,芯轴的一端连接在上板和下板围挡形成中空结构的第一装配端的一端,芯轴的另一端用以连接第一衬套,其中:芯轴包括一两端直径不同,且壁厚渐变的中空圆柱体。
其中,中空圆柱体包括:延伸至第一装配端内部的大直径端、与大直径端相连的连接过渡段以及与连接过渡段相连的用以连接第一衬套的小直径端,其中:大直径端的壁厚尺寸小于小直径端的壁厚尺寸,连接过渡段的壁厚尺寸由大直径端的壁厚尺寸渐变过渡至小直径端的壁厚尺寸。
其中,芯轴还包括:套接在中空圆柱体外部的圆环形垫圈;圆环形垫圈与大直径端焊接,圆环形垫圈的内壁与下板和上板相互围挡形成中空结构的外壁贴合焊接。
其中,小直径端延伸至第一衬套的内部,与第一衬套通过过盈配合连接。
其中,前下摆臂本体还设有用以连接一第二衬套的第二装配端和用以连接一球销的第三装配端,前下摆臂总成的整体呈L形。
其中,第一装配端和第三装配端设置在呈L形前下摆臂总成的相对两端部,第二装配端设置在呈L形前下摆臂总成的中部。
其中,第一衬套通过芯轴过盈连接在前下摆臂本体的第一装配端上;第二衬套过盈连接在前下摆臂本体的第二装配端上;球销通过一球销连接螺栓螺母连接在前下摆臂本体的第三装配端上。
其中,下板和上板通过相互焊连形成中空且截面为矩状的封闭结构。
为解决上述技术问题,本实用新型还公开了一种具有上述前下摆臂总成的汽车。
本实用新型所提供的前下摆臂总成及汽车前悬架,具有如下有益效果:前下摆臂总成包括:前下摆臂本体,前下摆臂本体设有用以连接第一衬套的第一装配端;前下摆臂本体包括:下板、上板以及芯轴,下板和上板相互围挡形成中空结构,芯轴的一端连接在上板和下板围挡形成中空结构的第一装配端的一端,芯轴的另一端用以连接第一衬套,其中:芯轴包括一两端直径不同,且壁厚渐变的中空圆柱体,改善前下摆臂总成的布置结构,减轻自重,提高连接强度和连接的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例的前下摆臂总成的结构示意图。
图2是本实用新型实施例的前下摆臂总成的如图1所示A-A的截面结构示意图。
图3是本实用新型实施例的前下摆臂总成的芯轴的结构示意图。
图4是本实用新型实施例的前下摆臂总成的如图1所示B-B的截面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
图1-图4所示,为本实用新型前下摆臂总成的实施例一。
本实施例中前下摆臂总成应用在汽车前悬架上,通过前下摆臂总成与车身、车架的适配连接安装,使前下摆臂总成支撑汽车的前轴车身,承受来自路面的垂直向、侧向以及纵向力作用,并实现车轮转向的功能。
本实施例中的前下摆臂总成包括:前下摆臂本体1,前下摆臂本体1至少设有用以连接第一衬套2的第一装配端1a;前下摆臂本体1包括:下板11、上板12以及芯轴13,下板11和上板12相互围挡形成中空结构,芯轴13的一端连接在上板12和下板11围挡形成中空结构的第一装配端1a的一端,芯轴13的另一端用以连接第一衬套2,其中:芯轴13至少包括一两端直径不同,且壁厚渐变的中空圆柱体131。
具体实施时,前下摆臂总成至少包括前下摆臂本体1、用以提供柔度、提高平顺性的第一衬套2和用以提供径向刚度、承受一定侧向力的第二衬套3。前下摆臂总成的整体呈L形,前下摆臂总成的整体朝向前下摆臂总成与车身进行装配的前部布置。相对于传统的麦弗逊悬架,前下摆臂总成整体朝前布置的L形结构,可以增加更大的地板下部空间。
进一步的,前下摆臂本体1设有第一装配端1a、第二装配端1b和第三装配端1c,第一装配端1a和第三装配端1c设置在呈L形前下摆臂总成的相对两端部,第二装配端32设置在呈L形前下摆臂总成的中部。其中,第一装配端31通过第一衬套3a与车架连接,第二装配端32通过第二衬套3b与车架连接,第三装配端1c通过球销5与前转向节总成(图未示)连接。
进一步的,第一衬套2位于前下摆臂总成与车身进行装配的前部,第一衬套2为液压衬套或橡胶衬套,第一衬套2采用液压衬套时,可以大大提升整车的平顺性。第一衬套2的布置方向为前下摆臂总成与车身进行装配的X向或Z向。第二衬套3位于前下摆臂总成与车身进行装配的后部,第二衬套3为橡胶衬套。
进一步的,第一衬套2通过芯轴13过盈连接在前下摆臂本体1的第一装配端1a上;第二衬套3过盈连接在前下摆臂本体1的第二装配端1b上;球销5通过一球销连接螺栓螺母4连接在前下摆臂本体1的第三装配端1c上。
进一步的,下板11和上板12通过相互焊连形成中空且截面为矩状的封闭结构。芯轴13为缩径的中空圆柱体131和圆环形垫圈132的焊连整体。芯轴13的中空圆柱体131包括:延伸至第一装配端1a内部的大直径端1311、与大直径端1311相连的连接过渡段1312以及与连接过渡段1312相连的用以连接第一衬套2的小直径端1313,小直径端1313延伸至第一衬套2的内部,与第一衬套2通过过盈配合连接。其中:大直径端1311的外径Φ的尺寸大于小直径端1313的外径Φ’的尺寸。
本实施例中,芯轴13的大直径端1311的壁厚t1的尺寸小于小直径端1313的壁厚t2的尺寸,连接过渡段1312的壁厚尺寸由大直径端的壁厚t1尺寸渐变过渡至小直径端1313的壁厚t2尺寸,也就是说,连接过渡段1312无台阶面。
通过上述结构布置,实现了一种轻量化的芯轴连接结构,芯轴13一端与摆臂本体1的第一装配端1a焊接,芯轴13另一端与第一衬套2过盈压装配合,改变了通过螺栓将衬套连接在摆臂本体上的设计,提高了连接稳定性,减少了组装工序,且芯轴为空心、截面渐变结构,既解决了实心设计的重量大问题,又提高了强度可靠性。
同时,圆环形垫圈132套接在中空圆柱体131的外部,圆环形垫圈132与大直径端1311焊接。
如此设置的作用是:芯轴13由中空圆柱体131和圆环形垫圈132两个子件焊接而成,中空圆柱体131直接选用现成规格的空心钢管,不需要制作模具,不需要锻压毛坯件、机加工、切削、打磨、修整等工序,一步缩径工艺提高强度,圆环形垫圈132也直接选用现成厚度的钢板,一步冲压成型,不需要车铣精加工。选材和工艺制造上节省了至少30%的成本优势。
优选的,圆环形垫圈132的内壁与下板11和上板12相互围挡形成中空结构的外壁贴合焊接。
本实施例中的前下摆臂总成装配于汽车前悬架上,芯轴13被设计成中空结构,大大减轻了重量,通过将其两端的直径设为不同,且壁厚渐变的结构,使得芯轴13的两部分外径尺寸不同。大直径端1311的部分用于大面积贴合摆臂本体1的钣金件焊接一体,增大焊接强度;小直径端1313用于将第一衬套2压装在芯轴13上,完成连接装配。同时大直径端1311的外径Φ的尺寸大于小直径端1313的外径Φ’的尺寸,使得芯轴13的壁厚渐变增大/缩小,避免了切削加工的台阶设计产生的台阶处的应力集中,芯轴13内外表面整体圆弧过渡,有效减小应力集中;有效提高了空心结构的强度和静载荷下受压屈曲性能。空心结构易成型、工艺废料率低、重量轻、工序简单、生产效率高,省去了模具锻造和毛坯件机加工多道工序,从选材到工艺,成本降低30%,提高了产品竞争力。
本实用新型的前下摆臂总成及汽车,具有如下有益效果:前下摆臂总成包括:前下摆臂本体,前下摆臂本体设有用以连接第一衬套的第一装配端;前下摆臂本体包括:下板、上板以及芯轴,下板和上板相互围挡形成中空结构,芯轴的一端连接在上板和下板围挡形成中空结构的第一装配端的一端,芯轴的另一端用以连接第一衬套,其中:芯轴包括一两端直径不同,且壁厚渐变的中空圆柱体,改善前下摆臂总成的布置结构,减轻自重,提高连接强度和连接的可靠性。

Claims (9)

1.一种前下摆臂总成,其特征在于,包括:
前下摆臂本体,所述前下摆臂本体设有用以连接第一衬套的第一装配端;
所述前下摆臂本体包括:下板、上板以及芯轴,所述下板和所述上板相互围挡形成中空结构,所述芯轴的一端连接在所述上板和所述下板围挡形成中空结构的所述第一装配端的一端,所述芯轴的另一端用以连接所述第一衬套,其中:
所述芯轴包括一两端直径不同,且壁厚渐变的中空圆柱体。
2.如权利要求1所述的前下摆臂总成,其特征在于,所述中空圆柱体包括:延伸至第一装配端内部的大直径端、与所述大直径端相连的连接过渡段以及与所述连接过渡段相连的用以连接所述第一衬套的小直径端,其中:
所述大直径端的壁厚尺寸小于所述小直径端的壁厚尺寸,所述连接过渡段的壁厚尺寸由所述大直径端的壁厚尺寸渐变过渡至所述小直径端的壁厚尺寸。
3.如权利要求2所述的前下摆臂总成,其特征在于,所述芯轴还包括:套接在所述中空圆柱体外部的圆环形垫圈,所述圆环形垫圈与所述芯轴的所述大直径端焊接;
所述圆环形垫圈的内壁与所述下板和所述上板相互围挡形成中空结构的外壁贴合焊接。
4.如权利要求2所述的前下摆臂总成,其特征在于,所述小直径端延伸至所述第一衬套的内部,与所述第一衬套通过过盈配合连接。
5.如权利要求1所述的前下摆臂总成,其特征在于,所述前下摆臂本体还设有用以连接一第二衬套的第二装配端和用以连接一球销的第三装配端,所述前下摆臂总成的整体呈L形。
6.如权利要求5所述的前下摆臂总成,其特征在于,所述第一装配端和所述第三装配端设置在呈L形所述前下摆臂总成的相对两端部,所述第二装配端设置在呈L形所述前下摆臂总成的中部。
7.如权利要求5所述的前下摆臂总成,其特征在于,所述第一衬套通过所述芯轴过盈连接在所述前下摆臂本体的所述第一装配端上;
所述第二衬套过盈连接在所述前下摆臂本体的所述第二装配端上;
所述球销通过一球销连接螺栓螺母连接在所述前下摆臂本体的所述第三装配端上。
8.如权利要求1所述的前下摆臂总成,其特征在于,所述下板和所述上板通过相互焊连形成中空且截面为矩状的封闭结构。
9.一种汽车,其特征在于,所述汽车包括如权利要求1-8任一项所述的前下摆臂总成。
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