用于车辆的多联杆悬挂系统的控制臂 相关申请的交叉引用
本 申 请 要 求 2009 年 11 月 23 日 在 韩 国 知 识 产 权 局 提 交 的 韩 国 专 利 申 请 第 10-2009-0113510 号的优先权， 该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种可应用于具有多联杆的悬挂系统的控制臂。更具体而言， 本发明 涉及一种多联杆悬挂系统的控制臂， 该控制臂能够易于通过排出孔排出外来材料， 所述外 来材料通过用于制造该控制臂的定位孔而进入其中。 背景技术
用于车辆的悬架系统设置在车身与车轮之间， 并且通过使用一个或者更多联杆将 两个刚性体连接起来。
从道路传递至车轮的向上或者向下的载荷通过弹簧以及液压减震器进行支撑， 施 加至其他方向的载荷通过协调高的刚度和挠度来进行支撑。因此， 该悬架系统机械地协调 了在车身和车轮之间的相对运动。
各种类型的悬架系统被发展并且应用至车辆， 一种类型的悬架是具有多联杆的悬 架系统， 其使高性能车辆的性能最大化。
多联杆类型的后轮悬挂系统一般包括轮架， 其可旋转地支撑车轮。轮架的下端部 通过使用下控制臂连接至车身的副车架， 并且通过使用拖臂连接至车身， 该下控制臂沿车 辆的宽度方向设置， 该拖臂沿车辆的长度方向设置。
另外， 轮架的上端部通过使用两个上控制臂连接至车身， 该上控制臂沿车辆的宽 度方向设置。
卷簧和减震器整体地或者分离地沿车辆的高度方向设置于下控制臂的预定位置。
因此， 车辆的颠簸和回弹引起的载荷沿下控制臂、 上控制臂以及拖臂的移动轨迹 传递， 所述载荷由减震装置吸收和降低， 该减震装置包括卷簧和减震器。
如图 7 所示， 多联杆悬挂系统的上控制臂 100 是 “U” 形的 ( 亦即， 其两个端部位于 高于其中间部分的位置 )， 从而防止与设置在上控制臂 100 上方的车身的部件 ( 例如车身的 侧面部件 ) 干涉。特别地， 大部分后部上控制臂 100 具有向下弯曲的中间部分。
在压制钢板来制造前部和后部部件 102 和 104 后， 上控制臂 100 通过将前部和后 部部件 102 和 104 组装在一起而形成。前部和后部部件 102 和 104 通过诸如焊接的方法彼 此组装在一起。如上所述的上控制臂 100 可能会被进入上控制臂 100 的外来材料腐蚀。
为了制造前部和后部部件必须形成定位孔 106。 如果上控制臂 100 安装在车辆上， 诸如水和防冻剂的外来材料会通过定位孔 106 流入上控制臂 100 中。如果没有排出孔， 那 么上控制臂 100 会被腐蚀。此外， 在发生腐蚀疲劳的情况下， 控制臂会在车辆行驶过程中断 裂， 并且会发生严重的交通事故。
为了解决这些问题， 如图 8 所示， 传统的控制臂具有在下方中间部分形成的排出孔 108， 从而外来材料掉下并且通过排出孔 108 排出。这样的排出孔 108 能够排出外来材 料， 但是下方中间部分的横截面积必须增大以钻出具有足够尺寸的排出孔 108。因此， 控制 臂的重量会增大。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解， 而不应 当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。 发明内容 本发明的各个方面致力于提供一种多联杆悬挂系统的控制臂， 其优点为 ： 形成排 出孔而没有增大其横截面积， 通过该排出孔移除外来材料。
在本发明的一个示例性实施例中， 所述控制臂装置可以包括具有多个多联杆的 多联杆悬挂系统， 其中， 所述多联杆包括至少一个控制臂， 并且其中， 排出孔通过榫接方法 (joggle method) 在所述至少一个控制臂的最下部形成。
在本发明的另一个示例性实施例中， 所述控制臂装置可以包括具有多个多联杆的 多联杆悬挂系统， 其中， 所述多联杆包括至少一个控制臂， 其中， 所述至少一个控制臂通过 将前部部件和后部部件组装在一起而形成， 所述前部部件和后部部件分别具有上凸缘和下 凸缘， 从而形成管状横截面 ； 其中， 弯曲部分通过向下弯曲所述前部部件的下凸缘的一部分 形成， 从而当所述前部部件和所述后部部件组装在一起时通过向下突出的所述弯曲部分形 成排出孔。
在所述前部部件内， 所述后部部件的所述上凸缘和下凸缘可以分别联接至所述前 部部件的所述上凸缘和下凸缘。
对应于所述前部部件的所述弯曲部分的切割部分可以在所述后部部件的下凸缘 上形成， 从而当所述前部部件和所述后部部件组装在一起时排出孔通过所述弯曲部分和所 述切割部分形成。
所述弯曲部分可以在所述前部部件的下凸缘的最下部形成。
在本发明的又一个示例性实施例中， 所述控制臂装置可以包括具有多个多联杆的 多联杆悬挂系统， 其中， 所述多联杆包括至少一个控制臂， 并且其中， 所述至少一个控制臂 通过将前部部件和后部部件组装在一起形成， 所述前部部件和后部部件分别具有上凸缘和 下凸缘， 从而形成管状横截面 ； 弯曲部分通过向下弯曲所述后部部件的下凸缘的一部分形 成， 从而当所述前部部件和所述后部部件组装在一起时通过向下突出的所述弯曲部分形成 排出孔。
在所述后部部件内， 所述前部部件的所述上凸缘和下凸缘可以分别联接至所述后 部部件的所述上凸缘和下凸缘。
对应于所述后部部件的所述弯曲部分的切割部分可以在所述前部部件的下凸缘 上形成， 从而当所述前部部件和所述后部部件组装在一起时排出孔通过所述弯曲部分和所 述切割部分形成。
所述弯曲部分可以在所述后部部件的下凸缘的最下部形成。
本发明的方法和装置具有其他的特性和优点， 这些特性和优点从并入本文中的附 图和随后的具体实施方式中将是显而易见的， 或者将在并入本文中的附图和随后的具体实 施方式中进行详细陈述， 这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明 图 1 是具有根据本发明的示例性控制臂的多联杆悬挂系统的立体图。
图 2 是形成根据本发明的示例性控制臂的前部部件的立体图。
图 3 是形成根据本发明的示例性控制臂的后部部件的立体图。
图 4 是根据本发明的示例性控制臂的立体图。
图 5 是沿着图 4 的线 I-I 取得的横截面视图。
图 6 是示出了根据本发明和传统技术的控制臂的屈曲压缩应力的图表。
图 7 是没有排出孔的传统控制臂的立体图和横截面视图。
图 8 是具有排出孔的传统控制臂的立体图和横截面视图。
应了解附图呈现了阐述本发明基本原理的各个特征的一定程度简化的表示， 从而 不需要按比例绘制。本文所公开的本发明的特定设计特征， 包括例如特定尺寸、 取向、 位置 以及形状， 将部分地由具体意图的应用以及使用环境确定。
在附图中， 附图标记在全部的几个附图中表示本发明的相同或者等效的部分。
具体实施方式
以下将详细参考本发明的不同实施例， 本发明的实例在附图中示出并在下面进行 描述。虽然结合示例性实施例描述本发明， 但应了解该描述不是旨在将本发明限制于那些 示例性实施例。 相反地， 本发明旨在不仅仅覆盖示例性实施例， 还覆盖可以包括在由所附权 利要求所限定的本发明的精神和范围里的各种替代、 改进、 等效结构以及其他实施例。
下文中将参考附图对本发明的示例性实施例进行详细描述。
图 1 是具有根据本发明示例性实施例的控制臂的多联杆悬挂系统的立体图。图 1 中的附图标记 2 表示轮架， 其能够旋转地支撑车轮。
为了使轮架 2 连接至车身， 轮架 2 的下部通过一个下控制臂 4 连接至车身， 轮架 2 的上部通过两个上控制臂 6 和 8 连接至车身， 下控制臂 4 沿车辆的宽度方向设置， 上控制臂 6 和 8 沿车辆的宽度方向设置。
下控制臂 4 沿车辆的宽度方向设置在车轮的中心轴线上， 两个连接部分 10 和 12 分别通过插置在它们之间的衬套连接至车身以及车架 2。
减震器 14 和弹簧 16 分离地竖直地或者倾斜地设置在下控制臂 4 上， 从而吸收并 且降低从车轮输入的向上和向下振动。因此， 使传递至车身的振动最小化。
两个上控制臂 6 和 8 沿车辆的宽度方向设置， 在它们之间具有一定距离。前部的 上控制臂 6 比后部的上控制臂 8 更短， 并且两个上控制臂 6 和 8 设置在车轮的中心轴线上 或者在车轮的中心轴线上方。
另外， 上控制臂 6 和 8 的连接部分 18、 20、 22 和 24 均通过在它们之间插置的橡胶 衬套连接至车身。
在图中示例性地描述了 ： 上控制臂 6 和 8 的所有连接部分 18、 20、 22 和 24 通过插 置橡胶衬套连接至车身， 但是本发明的精神不限于此。 亦即， 球窝接头可以代替橡胶衬套而 使用。
在下控制臂 4 和上控制臂 6 和 8 如上所述地设置的状态下， 当车身颠簸和回弹时，由颠簸和回弹引起的载荷沿控制臂 4、 6 和 8 的移动轨迹传递至车身。
另外， 车架 2 的前部部分通过拖臂 26 连接至车身， 拖臂 26 沿车身的长度方向设 置。拖臂 26 为板状， 其中， 拖臂 26 的后部部分比其前部部分的宽度更宽。
另外， 拖臂 26 的后部部分的上部和下部通过螺栓固定至轮架 2， 拖臂 26 的前部连 接部分 28 通过在它们之间插置的橡胶衬套连接至车身。
因此， 即使在制动时， 由车身移动产生了制动扭矩， 该制动扭矩也会被拖臂 26 吸 收和降低。因此， 可以获得稳定的制动性能。
多联杆悬挂系统的上控制臂 6 和 8 是 “U” 形的 ( 亦即， 其两个端部位于比其中间 部分更高的位置 )， 从而防止与设置在上控制臂 6 和 8 的上方的车身的侧面部件干涉。 特别 地， 大部分后部的上控制臂 8 具有向下弯曲的中间部分。在本说明书中， 为了简单及方便地 描述本发明， 前部和后部上控制臂 6 和 8 称为控制臂 CA。
图 2 至图 4 是根据本发明示例性实施例的控制臂的立体图。 在前部和后部部件 30 和 32 通过压制钢板制造后， 控制臂 CA 通过将前部和后部部件 30 和 32 组装在一起而形成。 前部和后部部件 30 和 32 通过诸如焊接的方法彼此组装在一起。形成连接部分的眼部 34 和 36 安装在控制臂 CA 的两个端部上。 更具体地， 前部部件 30 由向后弯曲的上凸缘和下凸缘 38 和 40 组成， 后部部件 32 由向前弯曲的上凸缘和下凸缘 42 和 44 形成。因此， 后部部件 32 的上凸缘和下凸缘 42 和 44 插入前部部件 30 的上凸缘和下凸缘 38 和 40 中， 并且前部部件和后部部件 30 和 32 焊接 在一起从而形成四边形管状横截面。
根据控制臂 CA， 前部部件 30 的下凸缘 40 的中间部分弯曲以形成向下突出的弯曲 部分 46， 后部部件 32 的下凸缘 44 被切割以形成对应于弯曲部分 46 的切割部分 48。
在前部部件和后部部件 32 和 34 组装在一起的情况下， 通过弯曲部分 46 和切割部 分 48， 在控制臂 8 的中间部分形成一个排出孔 50。
亦即， 排出孔 50 通过将榫接方法 ( 在平板上形成台阶部分的方法 ) 应用至根据本 发明示例性实施例的控制臂 CA 而形成。
排出孔 50 能够在后部部件 34 上不形成切割部分 48 的情况下形成， 但优选地形成 切割部分 48 以增大排出孔 50 的横截面积。
由于通过榫接方法增大排出孔的横截面积， 而不增大排出孔在其上被钻出的部分 的横截面积， 因此可降低控制臂 CA 的重量。另外， 由于形成切割部分 48 以形成排出孔， 还 可进一步降低控制臂 CA 的重量。
排出孔 50 在控制臂 CA 的最下部形成， 从而易于排出外来材料。
图 6 是示出了根据本发明和现有技术的控制臂的屈曲压缩应力的图表。如图 6 所示， 本发明示例性实施例的屈曲压缩应力是没有排出孔的传统控制臂的屈曲压缩应力的 97％。 由于具有排出孔的传统控制臂的屈曲压缩应力是没有排出孔的传统控制臂的屈曲压 缩应力的 82％， 本发明的示例性实施例与具有排出孔的传统控制臂相比是更优的。
如果回顾对输入至各个方向的载荷的屈曲应力， 本发明的示例性实施例与具有或 者没有排出孔的传统控制臂相比都是更优的。
由于用于排出外来材料的排出孔由榫接方法形成， 而没有增大根据本发明的控制 臂的横截面积， 因此可降低控制臂的重量。另外， 由于形成切割部分以形成排出孔， 可进一
步降低控制臂的重量。
为了方便解释和准确定义所附权利要求， “上” 、 “下” 、 “前部” 、 “后部” 、 “内” 和 “外” 等术语依据该特征在图中显示的位置来描述示例性实施例的该特征。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。 这些描述 并非想穷尽本发明， 或者将本发明限定为所公开的精确形式， 并且很显然， 根据上述教导， 可以进行很多改变和变化。 对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定 原理及其实际应用， 从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的 示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。 本发明的范围意在由所附的权利要求书及其 等同形式所限定。