车辆用悬架构件的制作方法

本发明涉及车辆用悬架构件。

背景技术：

汽车等车辆具有悬架结构，悬架结构具有缓冲功能，使路面的凹凸不平不会传递给车辆；决定车轮、车轴的位置，维持车轮对路面的按压力；这样改善了驾驶者的驾驶体验和操作稳定性。悬架结构有线圈弹簧，稳定器和板簧。

线圈弹簧的上侧和下侧分别具有弹簧基座，线圈弹簧位于两个基座之间，车辆的重量使其呈压缩状态，根据负荷重量的大小相应进行压缩。

汽车的悬架结构部配置稳定器，所述稳定器包括沿着汽车宽度方向延伸的扭矩部、与扭矩部两端连接的臂部、以及位于扭矩部和臂部之间的弯曲部。实施例中扭矩部通过橡胶套管支撑车体，臂部通过稳定器连杆与稳定器结构的稳定臂等连接。

悬架构件的线圈弹簧或稳定器等通常为钢材，为了提高防锈性能，在钢材表面涂布防锈涂层。所述防锈涂层通常为环氧树脂类涂层(例如参考日本专利公开号2012-000530号，国际专利公开号wo2014-013827号)。

技术实现要素：

【发明拟解决的问题】

然而，如果线圈弹簧只涂布树脂类涂层，在寒冷的地方会发生碎屑现象破坏环氧树脂类涂层。此外，线圈弹簧圈部的环氧树脂类涂层与薄板紧密接触时，环氧树脂类涂层会发生磨损或者龟裂，结果导致线圈弹簧发生腐蚀，最终过早损坏。而且圈部和弹簧基座之间混入泥、砂、碎石时，更加速了环氧树脂类涂层的毁坏。

此外稳定器的安装部配置橡胶套管时，在稳定器和橡胶套管之间嵌入泥、砂和碎石时，会导致环氧树脂类涂层和橡胶套管的损坏。

因此本发明的对象是具有环氧树脂类涂层的车辆用悬架装置，所要解决的技术问题是对环氧类树脂涂层和内部的悬架构件主体进行保护强化。

【解决问题的方式】

为本发明的车辆用悬架装置包括金属制成的车辆用悬架构件主体、覆盖在主体表面的第1层、所述第1层的表面至少有一部分覆盖第2层，其中所述第1层为环氧类树脂，所述第2层为环氧类树脂和氟化乙烯类树脂。

【发明效果】

本发明的车辆用悬架构件的表面涂装环氧类树脂作为第1层(环氧树脂类涂层)，第1层的表面涂布由环氧树脂和氟化乙烯树脂组成的第2层(环氧－氟化乙烯树脂涂层)。第2层保护了环氧树脂类涂层，进一步强化了对内部的悬架构件主体的保护。

附图说明

图1是实施例中本发明的悬架构件的基本构造截面图。

图2是实施例中配置线圈弹簧的悬架结构的纵截面图。

图3所示的悬架结构的线圈弹簧的斜视图。

图4是实施例中安装车辆用稳定器的车辆前轮的悬架结构示意图。

图5是图4所示稳定器去除套管时的斜视图。

图6显示了本发明稳定杆的扭矩测定值和对比例的稳定杆。

具体实施方式

下文参照图示，对本发明的实施方案做详细说明。

图1为截面图，简要显示了本发明中车辆用悬架构件10的基本构造。

图1所示的车辆用悬架构件10包括悬架构件主体11和覆盖在悬架构件主体11表面的保护层12。

悬架构件主体11为线圈弹簧(钢丝线)、稳定器和板簧。这些为圆柱体、或者是立方体(图1显示了圆柱体)。悬架构件主体11通常由弹簧钢材制成。弹簧钢材的种类通常没有限制，例如可以使用美国汽车工程师协会(societyofautomotiveengineers)规定的标准sae9254。sae9254的成分组成(质量百分数)为c：0.51-0.59、si：1.20-1.60、mn：0.60-0.80、cr：0.60-0.80、s：最高为0.040、p：最大为0.030、余部：fe。钢材的种类也可以选用jis的标准sup7，或者其他种类的钢材。

悬架构件主体11的钢材表面具有变形处理层(图中未显示)。变形处理层为磷酸锌等磷酸盐。此外为了使构成悬架构件主体11的钢材的表面硬化、表面受力均一化以及压缩残留应力施加后耐久力或耐疲劳破坏性能提高，也可以进行喷丸硬化。喷丸硬化的处理在变形处理之前。

覆盖在悬架构件主体11表面的保护膜12包括第1层121和第2层122，所述第1层21位于悬架结构主体11的表面，第1层121表面至少一部分覆盖有第2层122。

第1层121含有环氧树脂。环氧树脂使用的是缩水甘油醚形环氧树脂，例如双酚a二缩水甘油醚和双酚f二缩水甘油醚。这些环氧树脂可以单独使用或者两种以上混合使用。环氧树脂推荐的用量为150-550的环氧当量。环氧树脂也可以使用酚(酚醛清漆型酚树脂等酚类树脂)，双氰胺，酰肼(例如，己二酸二酰肼，癸二酸二酰肼，间苯二甲酸酰肼，十二烷地理酰肼)等硬化剂。也就是说，第1层121包括使环氧树脂硬化的酚类树脂，或者其他的硬化剂。

也就是说第1层121的树脂成分中除了添加环氧树脂，还具有聚酯树脂。聚酯树脂如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、乙二胺醇等多价醇和对苯二酸、马来酸、间苯二甲酸、琥珀酸、己二酸和癸二酸等多元羧酸通过酯交换和缩聚反应获得。这些聚酯树脂可以单独或者两种以上混合使用。环氧树脂和聚酯树脂的质量比例为25～40:25～40。聚酯树脂用作环氧树脂的硬化剂。

也就是说，第1层121的树脂成分由环氧树脂组成，或者是由环氧树脂和聚酯树脂的混合物组成。本说明书中，将第1层称为环氧树脂类涂层。

第1层121还可以包括碳酸钙、滑石粉等填充剂、蜡、和/或颜料(例如炭黑等)。

构成第1层121的环氧树脂组成物包括55～65wt％的环氧树脂、15～20wt％的酚醛树脂(硬化剂)、15～20wt％的碳酸钙、1～2wt％的蜡和0.6～1wt％的炭黑。构成第1层121的环氧树脂组合物的另一个例子为25～40wt％的环氧树脂、25～40wt％的聚酯树脂、15～20wt％的碳酸钙、1～2wt％的蜡和0.6～1wt％的炭黑。

为了充分保证第1层121的耐腐蚀性，推荐厚度为30-100μm。

第1层121的表面中至少一部分覆盖第二层122，第2层122包括环氧树脂和氟化乙烯树脂。此处的环氧树脂可以使用第1层121使用的环氧树脂。此处所用的环氧树脂推荐使用与第1层121构成相同的环氧树脂。

第2层122的氟化乙烯树脂推荐使用四氟乙烯类氟化乙烯树脂。例如聚四氟乙烯(ptfe)、聚四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(fep)等。这些氟化乙烯树脂呈微粒形态(平均粒径1～6μm)。

第2层中环氧树脂和氟化乙烯树脂的质量比为50～60:40～50。第2层的树脂成分由环氧树脂和氟化乙烯树脂组成，本说明书中将第2层称为环氧-氟化乙烯树脂涂层。

第2层也可以含有颜料(如氧化钛)、以及其他添加剂(例如上述物质)。

构成第2层的环氧-氟化乙烯树脂组成物的ptee微粒质量小于10wt％、fep微粒质量为10～30wt％、环氧树脂质量为20～40％、氧化钛为20～40wt％、以及其它任意添加物小于10wt％。不需要硬化剂。

为了保证第2层122充分的耐磨损性和振动性，推荐厚度大于20μm以上。第2层122的厚度通常大于20μm小于50μm。

为了形成上述保护层12，首先在悬架构件主体11表面涂布上述环氧树脂组成物(环氧树脂类涂层)，加热硬化后形成第1层121。如果此时对悬架构件主体进行喷丸硬化，为了使喷丸硬化不会因为硬化温度失去效果，硬化温度设定为小于230℃。这样形成第1层后，对表面脱脂、喷涂环氧-氟化乙烯树脂、准备干燥，烧制后形成第2层122。此时预备干燥的温度为80～120℃，时间为10～30分钟。此外与上述相同，当对悬架构件主体进行喷丸硬化时，为了使喷丸硬化不会因为硬化温度失去效果，将喷丸硬化的温度设定为低于230℃。烧制温度为180～220℃，时间为20～40分钟。烧制完成后，环氧树脂硬化的同时与氟化乙烯树脂微粒融合。

图2为本发明实施例中线圈弹簧安装在车辆用悬架结构的示意图。所述悬架结构21为安装在车体麦花臣支柱式结构。所述悬架结构21包括线圈弹簧(压缩弹簧)22、配置在线圈弹簧22底部的下侧弹簧基座23、配置在线圈弹簧22顶部的上侧弹簧基座23、减震器25和用于安装车体20的固定构件26和安装在车轴安装关节构件处的支架37。

线圈弹簧22配置在下侧的弹簧基座23和上侧弹簧基座24之间，呈压缩状态。弹簧22和弹簧基座23、24共同构成了弹簧装置28。减震器25沿着轴线x1放置，轴线x1与沿着上下方向延伸的垂直线h形成角度为θ的倾斜，减震器25安装在车体20上。

图3显示线圈弹簧22没有负荷时(即自由状态)的状态。自由状态下线圈弹簧22沿着中心轴x2方向的长度称为自由长。线圈弹簧22负荷时，沿着中心轴x2产生压缩，线圈弹簧22的长度小于自由长。所述线圈弹簧22在下侧弹簧基座23和上侧弹簧基座24之间被压缩进入组装状态，此时被安装至车体20。

如图3所示，线圈弹簧22具有螺旋形的钢丝30。钢丝30的截面为圆形的弹簧钢。为了使钢丝30的外表面整体防锈，在其表面(图中未显示)形成环氧树脂类涂层(相当于图1中的第121层)。所述线圈弹簧22从钢丝30的下端30a开始形成下侧圈部22a，下侧圈部22a一圈未满，从钢丝30的上端30b开始形成上侧圈部22b，上侧圈部22b小于一圈。圈部22a和22b之间的有效部22c按螺距p旋转。实施例中线圈弹簧22为圆柱状线圈，根据车辆的式样，也可以是桶形线圈弹簧、鼓形线圈弹簧、锥形线圈弹簧、不规则间距线圈弹簧等各种各样的弹簧。

下侧圈部22a的钢丝30表面的环氧树脂类涂层(部分)周围覆盖环氧-氟化乙烯树脂涂层40(相当于图1中的第2层122)。

线圈弹簧22位于下侧弹簧基座23和上侧弹簧基座24之间呈压缩状态，安装至车体20，弹性地支持车体20负荷的重量。下侧圈部22a与弹簧基座23上表面相邻。上侧圈部22b与弹簧基座24下表面相邻。所述线圈弹簧22在完全反弹时最大伸张，完全挤压时最大压缩。“完全反弹”指的是车体离开时，向线圈弹簧22施加的重量被牵拉时，线圈弹簧22呈最大伸张的状态。“完全挤压”指的是车体20施加的负荷使线圈弹簧22呈最大压缩状态。

对线圈弹簧22施加预负荷使其在弹簧基座23，24之间被压缩，此时安装至减震器25，再安装至车体20。安装至车体20的线圈弹簧22承担上下方向产生的负荷重量。根据负荷重量的大小，线圈弹簧22在下侧弹簧基座23和上侧弹簧基座24之间弯折。也就是说线圈弹簧根据负荷重量的大小完全收缩(最大压缩状态)和完全伸张(最大伸张状态)。

线圈弹簧22延伸后，弹簧基座23和下侧圈部22a之间的间隙变大，泥沙等异物可能进入该间隙。相反，线圈弹簧22压缩时弹簧基座23和下侧圈部22a之间的间隙变小。因此下侧圈部22a和钢丝30之间如果嵌入泥沙等异物，不仅会剥离线圈弹簧22的环氧树脂，而且还会导致钢丝30的损坏，这是导致钢丝30腐蚀和表面伤的原因。此外在低温时还会钢丝30导致耐碎屑性能变差。

然而本实施例中，由于下侧圈部22a的钢丝30表面环氧树脂类涂层部分覆盖环氧-氟化乙烯树脂涂层40，能够防止线圈弹簧的圈部与另一侧弹簧基座接触，减少环氧树脂涂层和钢丝的磨损。同时还能够抑制泥沙等异物嵌入线圈弹簧23和钢丝30之间造成的钢丝30腐蚀和弯折，这样提高了钢丝30耐久性。第2层含有氟化乙烯树脂摩擦性较低，具有高耐摩擦性。

本实施例显示了下侧圈部22a涂布环氧-氟化乙烯树脂涂层40，但是本发明不做限定，上侧圈部22b和钢丝30整体配置环氧-氟化乙烯树脂涂层40也是可以的。

图4显示了本发明实施例中减震器安装至车辆前轮的悬架结构k。图5为斜视图，显示了减震器50解除减震器用套管100的状态。

车辆用稳定器包括由中空构件或中间实心构件构成的稳定杆60、将稳定杆60固定至车体框架部f的稳定器用套管100和稳定杆60前端63a与悬架结构k动作部分连接的稳定链接70。

稳定杆60包括跨越车体宽度方向的扭矩部61、位于所述扭矩两端的肩部62和从所述肩部62开始分别沿着车辆前后方向延伸的臂部63，稳定杆60呈u字型结构。

随着悬架结构k工作部分的上下动作，稳定杆60的臂部63跟着运动，扭矩部61跟着产生弯曲，所述弯曲的反作用力使悬架装置k维持稳定的结构。稳定杆60的截面为圆形。

悬架结构k为双横臂式悬架结构，左右两端的车轴部ka安装有图中未显示的车轮。

如图5所示，稳定杆60整体具有环氧树脂涂层201(相当于图1中的第1层121。于是所述环氧树脂涂层201表面形成环氧-氟化乙烯树脂涂层，所述环氧-氟化乙烯树脂涂层涂布在套管100与稳定杆60之间(环氧-氟化乙烯树脂涂层202)。

稳定器50指定的位置形成环氧树脂201和环氧-氟化乙烯树脂涂层202，然后在指定的位置安装套管100。

所述车辆用稳定器50通过以下方式工作。例如车辆在行走过程中，一侧的车轮陷入低洼的地方，悬架装置k一方面降下。这样左右的臂部63形成夹角，或者说因为夹角较宽，扭矩部61发生弯曲，产生反作用力，所述反作用使扭矩61恢复原来的状态，并且悬架结构k回到原来的位置。

此时，稳定杆60和套管100缝隙之间的泥、砂、碎石虽然会导致氧化涂层和套管100的损伤，但是如上所述稳定杆60和套管100之间的氧化树脂类涂层面还具有环氧-氟化乙烯树脂涂层202，能够防止接触产生的损伤。因此由于形成了环氧-氟化乙烯树脂涂层202，能够减少稳定杆60和套管100之间由于摩擦产生的噪音。

到此为止，对车辆用悬架装置中的线圈弹簧、稳定器和相关的涂层进行了介绍，本发明也可以应用于其它车辆用悬架构件，例如本发明的实施例中，介绍了板簧用作悬架结构。对板簧使用本发明的环氧-氟化乙烯树脂涂层能够防止泥、砂、碎石等异物嵌入，冲撞产生的腐蚀、损坏，提高了耐久性能，此外板簧之间摩擦减少后能够防止噪音的产生。而且能够防止微小振动导致的摩擦系数变大，即使在发生连续微小震动高速道路上行驶时也能够有很好的行车体验。

【实施例】

下面对本发明的实施例进行说明。

实施例

在sup9制成的直径为23mm的稳定杆外表面涂装以下环氧树脂组成物，在空气中180℃烧制20分钟，形成厚度为80～120μm的环氧树脂类涂层。

<环氧树脂组合物>

环氧树脂(双酚a二缩水甘油醚、双酚f二缩水甘油醚共聚合物)

57～63wt％；

硬化剂(末端缩水聚合物(双酚a/环氧氯丙烷；casno.25036-25-3)

18～20wt％；

碳酸钙

18～25wt％；

黑色颜料(炭黑)

0.8～1.0wt％；

所述环氧树脂类涂层的成分与以下组分构成环氧-氟化乙烯树脂类组成物，涂布所述组合物，100℃干燥20分钟后，在200℃烧制20分钟，形成厚度为40～60μm，宽度为100±5mm的环氧-氟化乙烯树脂类组成物。

<环氧-氟化乙烯树脂类组成物>

环氧树脂(双酚a二缩水甘油醚、双酚f二缩水甘油醚、环氧共聚合物)

25～35wt％；

ptfe微粒

5～10wt％；

fep微粒

15～25wt％；

碳酸钙

25～35wt％；

所述环氧-氟化乙烯树脂类组成物覆盖在乙烯-丙烯-二烯制成的橡胶套管表面。

然后固定套管，将稳定杆两端向同一旋转方向每秒旋转0.5度，测定各旋转角度下的扭矩。同时测定没有环氧-氟化乙烯树脂涂层的稳定杆。结果如图6所示。图6中，曲线a为具有环氧-氟化乙烯树脂涂层的稳定杆，曲线b为没有环氧-氟化乙烯树脂涂层的稳定杆。

从图6中的结果可以得出，具有环氧-氟化乙烯树脂涂层的稳定杆与没有环氧-氟化乙烯树脂涂层的稳定杆相比扭矩值更低。这说明具有环氧-氟化乙烯树脂涂层的稳定杆与套管没有摩操，确保了耐磨损性、震动性，说明了能够防止稳定杆与套管摩擦产生的噪音。此外，具有环氧-氟化乙烯树脂涂层的稳定杆因为摩擦系数更小，稳定杆和套管之间的间隙不会嵌入泥、砂、碎石等异物，能够防止内部的环氧树脂涂层和套管的损伤。

【符号说明】

10.车辆用悬架构件、11.悬架构件主体、12.保护膜、121.第1层保护膜、122.第2层保护膜、20.车体、21.悬架结构、22.线圈弹簧、22a.下侧圈部、22b.上侧圈部、23.下侧弹簧基座、24.上侧弹簧基座、28.弹簧装置、30.钢丝、30a.下端、30b.上端、40.环氧-氟化乙烯树脂涂层、50.稳定器、60.稳定杆、61.扭矩部、62.肩部、63.臂部、100.稳定器用套管、201.环氧树脂类涂层、202.环氧-氟化乙烯树脂涂层。