CN215244202U - 一种车辆前下控制臂衬套和相应车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆前下控制臂衬套，包括外套以及设置在外套内的内芯。内芯包含：金属内管，金属内管的外表面具有第一固位槽，第一固位槽沿内管的部分外周周向延伸并具有与轴向方向成角度的止挡壁；塑料套管，塑料套管设置在金属内管外侧并具有容纳在所述第一固位槽内且与止挡壁可抵接的第一部分。本实用新型还进一步提供了具有该前下控制臂衬套的相应车辆。基于本实用新型的方案，可以使前下控制臂衬套足够轻量化、低生产成本，同时又能保证足够的强度和使用寿命。

Description

一种车辆前下控制臂衬套和相应车辆

技术领域

本实用新型总体上涉及车辆悬架技术领域，更具体地，涉及一种车辆前下控制臂衬套和相应车辆。

背景技术

在现代机动车辆中，前悬架下控制臂(也称前下控制臂)是悬架系统的关键零部件之一。前下控制臂的后端芯轴通过内置有弹性构件的衬套连接到副车架，在衬套的弹性构件弯曲的范围内可向上下方向以及车辆宽度方向位移，以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。车辆前下控制臂衬套对机动车辆的行驶平顺性和操纵稳定性有很大的影响。

实用新型内容

本公开总结了实施例的各方面，并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式，这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的，并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。

本申请的发明人认识到，需要一种车辆前下控制臂衬套和相应车辆，该前下控制臂衬套应当足够轻量化、低生产成本，同时又能保证足够的强度和使用寿命。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种车辆前下控制臂衬套，包括：

外套；

设置在外套内的内芯，内芯包含：

金属内管，金属内管的外表面具有第一固位槽，第一固位槽沿内管的部分外周周向延伸并具有与轴向方向成角度的止挡壁；

塑料套管，塑料套管设置在金属内管外侧并具有容纳在所述第一固位槽内且与止挡壁可抵接的第一部分。

根据本实用新型的一个实施例，金属内管的外表面还具有与第一固位槽沿轴向方向间隔开的第二固位槽。

根据本实用新型的一个实施例，金属内管的外表面还具有沿内管的外周周向延伸的环形槽。

根据本实用新型的一个实施例，第一固位槽至少部分设置在环形槽内。

根据本实用新型的一个实施例，金属内管的外表面还具有沿周向方向与第一固位槽间隔开的至少一个第三固位槽，以及沿周向方向与第二固位槽间隔开的至少一个第四固位槽。

根据本实用新型的一个实施例，金属内管的外表面还具有沿内管的外周周向延伸的环形槽，环形槽在轴向方向上设置在第一固位槽和第二固位槽之间。

根据本实用新型的一个实施例，塑料套管的径向相对的两侧分别具有向外延伸的第一凸块和第二凸块。

根据本实用新型的一个实施例，第一凸块和第二凸块分别成M形形状。

根据本实用新型的一个实施例，外套包括围绕塑料套管设置的弹性体套筒以及弹性体套筒外侧的金属套筒。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种车辆，包括如以上所述的车辆前下控制臂衬套。

附图说明

为了更好地理解本实用新型，可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制，并且可以省略相关的元件，或者在一些情况下比例可能已经被放大，以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外，如本领域中已知的，系统部件可以被不同地布置。此外，在附图中，贯穿几个视图，相同的附图标记表示相应的部分。

图1示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套与相邻车辆结构的连接示意图

图2示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套端面视图；

图3示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套的内芯的侧视图；

图4示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套的弹性体套筒的立体图；

图5示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套的金属套筒的立体图；

图6示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套的内芯的透视图，其中以虚线示出了金属内管；

图7示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套的内芯的金属内管的侧视图；

图8示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套的内芯的端面视图；

图9示出了根据本实用新型一实施例的车辆前下控制臂衬套的内芯的轴向剖视图；和

图10a到10d示出了根据本实用新型若干实施例的车辆前下控制臂衬套的金属内管的径向剖视图；

图11示出了根据本实用新型的另一个替代实施例的金属内管的侧视图。

具体实施方式

以下描述了本公开的实施例。然而，应该理解，所公开的实施例仅仅是示例，并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制；某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本实用新型的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而，与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。

在本申请文件中，当一个元件或者部分被称为“在...上”、“接合至”、“连接至”或者“耦接至”另一元件或者部分时，该元件或者部分可直接在另一元件或者部分上，接合、连接或者耦接至另一元件或者部分，或者可存在介于其间的元件或者部分。相反，当一个元件被称为是“直接在...上”、“直接接合至”、“直接连接至”或者“直接耦接至”另一元件或者部分时，可不存在介于其间的元件或者部分。用于描述元件之间的关系的其他词应当以类似的方式来解释。

参考图1至图9，其示意性公开了一种根据本实用新型的车辆前下控制臂衬套10，包括外套12和设置在外套12内的内芯11。内芯11包括金属内管13和塑料套管14。金属内管13的外表面具有第一固位槽18。第一固位槽18沿内管13的部分外周周向延伸并具有与轴向方向A成角度的止挡壁27。塑料套管14设置在金属内管13外侧并具有容纳在第一固位槽18内且与止挡壁27可抵接的第一部分31。

参考图1，其显示了麦弗逊式独立悬架的示意图。在车辆中的装配状态下，前下控制臂1的车辆外侧连接转向节2，前下控制臂1的后端连接到副车架5。其中，前下控制臂1后端的芯轴3插入内置有弹性构件的衬套10，衬套10进一步通过固定支架4连接到副车架5。当车轮(未示出)的运动通过转向节2传递给前下控制臂1时，前下控制臂1的芯轴3在衬套10的弹性构件弯曲的范围内可向上下方向以及车辆宽度方向位移以及旋转，以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。车辆前下控制臂衬套10对机动车辆的行驶平顺性和操纵稳定性有很大的影响。出于说明目的，本说明书及附图中参照车辆的左前麦弗逊悬架对衬套10进行了说明。在其它实施方案中，根据本实用新型的衬套10也可用于其它结构中，例如右前麦弗逊悬架、双横臂式悬架等。

如前所述，发明人意识到，对于车辆前下控制臂衬套来说，需要一种更加轻量化、低生产成本，同时又能保证足够的强度和使用寿命的解决方案。基于此，本实用新型提供了一种车辆前下控制臂衬套，相信其能解决现有技术中的一个或多个问题。

下面参考图2到图9，其中示出了本实用新型的一完整实施例，车辆前下控制臂衬套10包括外套12和设置在外套12内的内芯11。内芯11进一步包括金属内管13和塑料套管14，其中，塑料套管14环绕金属内管13设置。金属内管13可以包括具有足够强度和硬度的任何金属材质，例如但不限于钢、铜合金等等。塑料套管14可以是任何提供足够强度和硬度的聚合物材料，包括但不限于PPS(聚苯硫醚)、PPO(聚苯醚)、PA(尼龙)、PC(聚碳酸酯)、POM(聚甲醛)等等。塑料套管14所使用的塑料材料可以进一步通过纤维增强，以提供增加的结构强度，这种材料例如但不限于PA6-GF30(含30％增强玻璃纤维的尼龙6)、PA66-25GF(含25％增强玻璃纤维的尼龙66)等等。

前下控制臂衬套10的外套12进一步可以包括围绕塑料套管14设置的弹性体套筒15以及弹性体套筒15外侧的金属套筒16，如图2、4和5所示。弹性体套筒15可以包括提供合适弹性模量的任何热塑性或者热固性弹性体材料，例如但不限于TPE(热塑性弹性体)、TPR(热塑性橡胶)、TPU(热塑性聚胺酯)、TPV(热塑性硫化橡胶)、TPO(热塑性聚烯烃)、TPEE(热塑性聚酯)等等。弹性体套筒15可以为前下控制臂衬套10提供所需的受力-行程曲线，以保持所需的机动车辆行驶平顺性。金属套筒16设置在弹性体套筒15外侧，用于通过固定支架4连接到副车架5。金属套筒16可以为弹性体套筒15提供结构保护，并且同样可以包括有足够强度和硬度的任何金属材质，例如但不限于钢、铜合金等。弹性体套筒15可以进一步通过例如硫化结合到金属套筒16。

如图6、7和9所示，金属内管13的外表面28具有第一固位槽18。第一固位槽18沿金属内管13的部分外周周向延伸，并且具有与轴向方向A成角度的止挡壁27。塑料套管14至少部分容纳在第一固位槽18内并且与止挡壁27可抵接。具体地，参考图9所示的轴向截面图，塑料套管14的第一部分31容纳在第一固位槽18内并且止挡壁27可与塑料套管14抵接。可以理解，在其他实施例中，二者之间也可以存在一定缝隙例如沿轴向A间隔开，从而能够在滑动一定行程后可进入抵接状态。例如，金属内管13可以首先加工成型，随后通过例如注射成型等工艺等使塑料套管14成型在金属内管13外侧。塑料套管14与金属内管13二者之间可以包含或不包含任何进一步的结合手段，例如粘接剂等。

参考图10c，其显示了金属内管13的径向截面图。其中，第一固位槽18可以沿着金属内管13的径向截面(也即与轴向方向A垂直的截面，参见在图6中以长短划线示出的截面C)的边界29延伸并且仅在边界29的一部分上周向延伸，而非延伸整个边界29。

回到图6，止挡壁27与轴向方向A成角度。出于说明目的，止挡壁27的所在平面与轴向方向A二者在图6中显示为成90度的角度。在其他实施方案中，二者也可以采取其他角度，例如30度、45度、60度等。类似地，止挡壁27在图6中显示为具有平坦的表面。在其他实施方案中，其也可成型为与轴向方向A具有一定角度的曲面，以与塑料套管14位于第一固位槽内的第一部分31相抵接，从而限制塑料套管14与金属内管13沿轴向A的相对移动。止挡壁27可以由第一固位槽18的侧壁形成，并且可以包含多个止挡壁27。进一步地应当理解，止挡壁27可以广义地理解为包括金属内管13外表面28上的突起，该突起包含与轴向方向A成角度的侧壁，并且突起两侧相对凹进的部分可以理解为第一固位槽18。

进一步参考图6和7，金属内管13的外表面28还可以具有与第一固位槽18沿轴向方向A间隔开的第二固位槽19，以便为塑料套管14与金属内管13二者提供在轴向方向上分布更均匀的抵抗相对转动的保持力。第二固位槽19的形状可以与第一固位槽18对应，例如图6中第一固位槽18和第二固位槽19均为形状相同的平底槽。可以理解，塑料套管14也可以至少部分容纳在第二固位槽19内，如图9中所示。

金属内管13的外表面28还具有沿内管的外周周向延伸的环形槽17，再次参考图6、7和9。环形槽17可以成深度和宽度二者都整体均匀的闭合环形，以便提供在周向方向上分布更均匀的抵抗塑料套管14与金属内管13二者之间的轴向运动的保持力。图7中可以看出，环形槽17可以设置在金属内管13的纵向上大体中间的位置。同样地，塑料套管14也可以至少部分容纳在环形槽17内，如图9中所示。

金属内管13的外表面28还具有沿周向方向与第一固位槽18间隔开的至少一个第三固位槽25，以及沿周向方向与第二固位槽19间隔开的至少一个第四固位槽26，参考图6和7。具体地，图中包含3个第三固位槽25和3个第四固位槽26。可以看出，第一固位槽18与第三固位槽25处于金属内管13的同一径向截面上，第二固位槽19与第四固位槽26处于金属内管13的同一径向截面上。第一固位槽18的周向延伸方向穿过第三固位槽25，第二固位槽19的周向延伸方向穿过第四固位槽26，从而为塑料套管14与金属内管13二者提供更大的抵抗相对转动的保持力。第一固位槽18、第二固位槽19、第三固位槽25以及第四固位槽26形状上可以相互对应，在此仅为举例而非限制。同样地，塑料套管14也可以至少部分容纳在第三固位槽25以及第四固位槽26内，如图9中所示。为简化起见，附图中第一、第二、第三、第四固位槽18、19、25、26显示为具有相同的形状。在其他实施方案中，第一、第二、第三、第四固位槽18、19、25、26可具有不同的形状。例如，第一固位槽18和第二固位槽19可具有如本申请其他部分所述且如图10a所示的形状，而第三固位槽25和第四固位槽26可具有如图10b所示的形状。并且可以理解，塑料套管14可以进一步具有容纳在第二、第三、第四固位槽18、19、25、26内的对应部分。

再次参考图6所示，第一固位槽18可与至少一个第三固位槽25沿周向方向均匀间隔开，第二固位槽19可与至少一个第四固位槽26沿周向方向均匀间隔开。具体地，第一固位槽18与3个第三固位槽25在图中依次间隔开90度的角度，第二固位槽19与3个第四固位槽26依次间隔开90度的角度，在此仅为举例而非限定。

环形槽17可在轴向方向A上设置在第一固位槽18和第二固位槽19之间，参考图6和7所示。具体地，环形槽17距离第一固位槽18和第二固位槽19二者的轴向距离可以相等，第一固位槽18和第二固位槽19可以分别距离对应的端部大约整体长度的约25％的位置，环形槽17处于整体长度的中间位置，以使抵抗塑料套管14与金属内管13二者相对转动的保持力和抵抗二者轴向运动的保持力在整个金属内管13的外表面上分布得更加均匀。

图7中可见，第一固位槽18和第二固位槽19可分别与金属内管13的端部23、24在轴向方向A上间隔开。具体地，第一固位槽18和第二固位槽19可以分别距离对应的端部23、24大约整体长度的20％到30％的位置，以保证塑料套管14与金属内管13二者之间更高的结合强度。

此外，参考图3、6和8所示，塑料套管14的径向相对的两侧可分别具有向外延伸的第一凸块21和第二凸块22，也可以称为防撞块，以便为弹性体套筒15提供在二者延伸方向上的所需受力-行程曲线以及相应的行驶平顺性。第一凸块21和第二凸块22可以分别成M形形状，参考图3和9中所示，第一凸块21和第二凸块22各自在中部具有凹陷30，以提供较佳的固位和所需的受力-行程曲线。

根据本实用新型的构思，提供了抵抗塑料套管14与金属内管13二者之间的转动运动的保持力，以及抵抗塑料套管14与金属内管13二者之间的轴向相对运动的保持力。由此，可以将塑料套管14与金属内管13牢固保持在一起。在此结构中，金属内管13具有足够的结构强度和使用寿命，以抵抗与前下控制臂1的芯轴3直接接触造成的冲击和磨损，而外侧使用塑料套管14降低了整体重量和生产成本。

图10a和b示意性显示了根据本实用新型的多个替代实施例的金属内管113和213的径向剖面图，该径向剖面的位置可以参考在图6中以长短划线示出的径向截面C。图10a和b中，第一固位槽118可为弧形槽(图10a)，第一固位槽218可为带纵向端壁的平底槽(图10b)。图10a和b中，分别以虚线129和229示出了第一固位槽118和218的边沿。例如，可以通过切削等加工工艺在金属圆管的外表面上加工形成第一固位槽118和218。第一固位槽118和218可沿金属内管13的部分外周周向延伸。

图10d示意性显示了根据本实用新型的另一个替代实施例的金属内管313，其中第一固位槽318可以至少部分设置在环形槽317内，以实现更低的加工成本。如图10d所示，以虚线329示出了环形槽317的边沿，其中第一固位槽318设置在整体闭合的环形槽317的底侧，在环形槽317的底面上进一步加工形成例如弧形槽形状的第一固位槽318。

图11示意性显示了根据本实用新型的又一个替代实施例的金属内管413的侧视图，其中第一固位槽418同样可以至少部分设置在环形槽317内，来实现更低的加工成本。如图11所示，第一固位槽418与环形槽417相重合，但是具有大于环形槽417的宽度。例如可以在较宽的第一固位槽418基础上，加工形成沿第一固位槽418进一步周向延伸的较窄的环形槽417。

根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种机动车辆，该机动车辆包括如前所述的车辆前下控制臂衬套10。

根据一些进一步的实施方式，在该车辆前下控制臂衬套10中，塑料套管14的径向相对的两侧分别具有向外延伸的第一凸块21和第二凸块22，在安装状态下，第一凸块21和第二凸块22的延伸方向为车辆的横向方向Y，参考图8所示，其中示出了车辆横向方向Y和竖直方向Z。该实施方式可以为传递到前下控制臂衬套10上的车辆横向方向的力提供合适的受力-行程曲线，进而提供更好的行驶平顺性。

应当理解，在相互不冲突的情况下，以上针对根据本实用新型的第一个方面的车辆前下控制臂衬套阐述的所有实施方式、特征和优势同样地适用于根据本实用新型的该另一个方面的机动车辆。也就是说，上面所述的所有实施例及其变化都可以直接移转应用并结合于此。为了本公开的简洁起见，在此不再重复阐述。

综上所述，相比于现有技术，本实用新型提供了一种车辆前下控制臂衬套和相应车辆，该前下控制臂衬套足够轻量化、低生产成本，同时又能保证足够的强度和使用寿命。

在技术上可行的前提下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本实用新型范围内的另外实施例。

在本申请中，反意连接词的使用旨在包括连接词。定或不定冠词的使用并不旨在指示基数。具体而言，对“该”对象或“一”和“一个”对象的引用旨在表示多个这样对象中可能的一个。此外，可以使用连接词“或”来传达同时存在的特征，而不是互斥方案。换句话说，连接词“或”应理解为包括“和/或”。术语“包括”是包容性的并且具有与“包含”相同的范围。

上述实施例是本实用新型的实施方式的可能示例，并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本实用新型的原理而给出。本领域技术人员应当理解：以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型的整体构思下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合，并产生如上所述的本实用新型实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型所要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆前下控制臂衬套，包括：

外套；

设置在外套内的内芯，所述内芯包含：

金属内管，所述金属内管的外表面具有第一固位槽，所述第一固位槽沿内管的部分外周周向延伸并具有与轴向方向成角度的止挡壁；

塑料套管，所述塑料套管设置在金属内管外侧并具有容纳在所述第一固位槽内且与止挡壁可抵接的第一部分。

2.如权利要求1所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述金属内管的外表面还具有与第一固位槽沿轴向方向间隔开的第二固位槽。

3.如权利要求1所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述金属内管的外表面还具有沿内管的外周周向延伸的环形槽。

4.如权利要求3所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述第一固位槽至少部分设置在所述环形槽内。

5.如权利要求2所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述金属内管的外表面还具有沿周向方向与第一固位槽间隔开的至少一个第三固位槽，以及沿周向方向与第二固位槽间隔开的至少一个第四固位槽。

6.如权利要求5所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述金属内管的外表面还具有沿内管的外周周向延伸的环形槽，所述环形槽在轴向方向上设置在所述第一固位槽和第二固位槽之间。

7.如权利要求1所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述塑料套管的径向相对的两侧分别具有向外延伸的第一凸块和第二凸块。

8.如权利要求7所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述第一凸块和第二凸块分别成M形形状。

9.如权利要求1所述的车辆前下控制臂衬套，其特征在于，所述外套进一步包括围绕所述塑料套管设置的弹性体套筒以及弹性体套筒外侧的金属套筒。

10.一种车辆，包括如权利要求1至9任一项所述的车辆前下控制臂衬套。

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