用于车辆的悬架横臂结构及具有其的车辆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于车辆的悬架横臂结构及具有其的车辆。该悬架横臂结构，包括：横臂本体，横臂本体包括横臂本体底壁和横臂本体侧壁，横臂本体侧壁分别设置在横臂本体底壁的两侧且沿横臂本体的纵向延伸；加强板，加强板设在横臂本体内，加强板分别与横臂本体侧壁以及横臂本体底壁焊接固定，加强板上形成有弹簧座螺旋面；封板，封板设在两个横臂本体侧壁的顶部之间且分别与两个横臂本体侧壁焊接固定，封板位于弹簧座螺旋面的上方且封板上形成有避让通孔。本发明的悬架横臂结构采用横臂本体、加强板和横臂封板以构成三层结构，同时采用焊接工艺，从而大大增加了悬架横臂结构的刚度，提升了抗弯性能，改善了悬架横臂结构的整体性能。
【专利说明】用于车辆的悬架横臂结构及具有其的车辆
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车领域，尤其是涉及一种用于车辆的悬架横臂结构及具有其的车辆。
【背景技术】
[0002]多连杆独立悬架系统由于拥有优良的操控稳定性和行驶舒适性而在汽车特别是SUV车型上得到广泛应用，而多连杆独立悬架系统的性能又主要取决于悬架横臂结构的设计。
[0003]发明人所了解的相关技术中，配置铝质转向节的多连杆独立悬架的悬架横臂结构形式主要有两类:一类为双层钣金扣合式焊接结构；另一类为主体与封板搭接式焊接的形式，封板可以是一块或两块，封板为两块时该两块封板沿纵向间隔并置。
[0004]但是，对于第一类具有双层钣金扣合式焊接结构的悬架横臂结构而言，其强度与刚度弱，抗弯性能差，虽然通过更高强度的钢板或加厚板材可以改善这一问题，但会增加悬架横臂结构的质量和体积，增加成本，同时降低了悬架横臂结构的性能，且改善效果一般。
[0005]对于第二类具有主体与封板搭接式焊接的悬架横臂结构而言，工艺性不良，产品拉延深度大，螺旋弹簧座的形状要求严格，材料减薄严重，容易产生拉延开裂，需要采用较厚板材，同时需要配合整体式封板，总成重量大，加工与用材的成本均较高，且强度以及抗弯性能一般。
【发明内容】
[0006]本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。
[0007]为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的悬架横臂结构，该悬架横臂结构采用横臂本体、加强板和封板以构成三层结构，同时采用焊接工艺，从而大大增加了悬架横臂结构的刚度，提升了抗弯性能，改善了悬架横臂结构的整体性能。
[0008]本发明的另一个目的在于提出一种具有如上所述悬架横臂结构的车辆。
[0009]根据本发明实施例的用于车辆的悬架横臂结构，包括:横臂本体，所述横臂本体包括横臂本体底壁和横臂本体侧壁，所述横臂本体侧壁分别设置在所述横臂本体底壁的两侧且沿所述横臂本体的纵向延伸；加强板，所述加强板设在所述横臂本体内，所述加强板分别与所述横臂本体侧壁以及所述横臂本体底壁焊接固定，所述加强板上形成有弹簧座螺旋面；封板，所述封板设在两个所述横臂本体侧壁的顶部之间且分别与两个所述横臂本体侧壁焊接固定，所述封板位于所述弹簧座螺旋面的上方且所述封板上形成有避让通孔。
[0010]根据本发明实施例的用于车辆的悬架横臂结构，通过设置横臂本体、加强板和封板构成三层结构，同时横臂本体与加强板以及横臂本体与封板之间采用焊接工艺焊接固定，从而大大增加了悬架横臂结构的刚度，提升了抗弯性能，改善了悬架横臂结构的整体性倉泛。
[0011]另外，根据本发明实施例的用于车辆的悬架横臂结构，还可以具有如下附加技术特征:
[0012]根据本发明的一些实施例，所述加强板包括:加强板底壁和加强板外周壁，所述加强板底壁上形成有止挡凸台，所述止挡凸台与所述加强板外周壁在径向上彼此间隔开以在所述止挡凸台与所述加强板外周壁之间限定出第一环形凹槽，所述第一环形凹槽的底壁的上表面构成所述弹簧座螺旋面。
[0013]根据本发明的一些实施例，所述横臂本体底壁上形成有支撑凸台，所述支撑凸台的顶壁与所述止挡凸台的顶壁焊接固定；以及所述横臂本体底壁上还形成有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽的底壁与所述第一环形凹槽的底壁焊接固定。
[0014]根据本发明的一些实施例，所述止挡凸台的顶壁与所述支撑凸台的顶壁紧贴，所述支撑凸台的顶壁上设置有第一塞焊孔；以及所述第一环形凹槽的底壁与所述第二环形凹槽的底壁紧贴，所述第二环形凹槽的底壁上设置有第二塞焊孔。
[0015]根据本发明的一些实施例，所述止挡凸台的外周壁与所述支撑凸台的外周壁彼此间隔开以在所述止挡凸台的外周壁与所述支撑凸台的外周壁之间限定出环形的空腔结构。
[0016]根据本发明的一些实施例，所述加强板外周壁的顶部设置有第一顶部翻边，所述第一顶部翻边与所述横臂本体侧壁的内壁面焊接固定；以及所述横臂本体侧壁的顶部设置有第二顶部翻边，所述封板上形成有第三顶部翻边，所述第三顶部翻边与所述第二顶部翻边焊接固定。
[0017]根据本发明的一些实施例，所述加强板还包括:侧部加强板部，所述侧部加强板部连接在所述加强板外周壁的顶部且沿所述纵向延伸，所述侧部加强板部与两个所述横臂本体侧壁的内壁面焊接固定。
[0018]根据本发明的一些实施例，所述封板和所述侧部加强板部上均设置有减重部。
[0019]根据本发明的一些实施例，所述第一环形凹槽的深度为所述第二环形凹槽深度的一半。
[0020]根据本发明另一方面实施例的车辆包括如上所述的用于车辆的悬架横臂结构。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是根据本发明实施例的悬架横臂结构的爆炸图；
[0022]图2是根据本发明实施例的悬架横臂结构的立体图；
[0023]图3是沿图2中A-A的剖视图；
[0024]图4是沿图2中B-B的剖视图；
[0025]图5是沿图3中的C向视图。
【具体实施方式】
[0026]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0027]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0028]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0029]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0030]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0031]下面参考图1-图5详细描述根据本发明实施例的悬架横臂结构100，该悬架横臂结构100适用于车辆中，例如具有多连杆独立悬架系统的汽车中。
[0032]根据本发明实施例的悬架横臂结构100其一端可以设置有衬套14结构，该衬套14结构可用于与副车架连接，其另一端可以与转向节相连。如图1所示，根据本发明实施例的悬架横臂结构100可以包括横臂本体1、加强板2和封板3三个主要部件。
[0033]结合图1所示，横臂本体I包括横臂本体底壁11和横臂本体侧壁12，横臂本体侧壁12分别设置在横臂本体底壁11的两侧，横臂本体侧壁12可以从横臂本体底壁11的侧边缘向上延伸一定高度，横臂本体侧壁12与横臂本体底壁11可以是正交设置的。横臂本体侧壁12沿横臂本体I的纵向(B卩，横臂本体I的长度方向)延伸。两个横臂本体侧壁12可以彼此正对设置，且可选地，每个横臂本体侧壁12的两端可以分别与横臂本体底壁11的两端平齐。
[0034]参照图1、图3-图4所示，加强板2设在横臂本体I内，加强板2分别与横臂本体侧壁12以及横臂本体底壁11焊接固定，加强板2上形成有弹簧座螺旋面2611 (如图3所示)，悬架系统的螺旋簧可以止抵在该弹簧座螺旋面2611上。
[0035]参照图1-图4所示，封板3设在两个横臂本体侧壁12的顶部之间且分别与两个横臂本体侧壁12焊接固定，封板3位于弹簧座螺旋面2611的上方且封板3上形成有用于避让螺旋簧等部件的避让通孔31，避让通孔31可以是圆形孔。
[0036]根据本发明实施例的用于车辆的悬架横臂结构100，通过设置横臂本体1、加强板2和封板3构成三层结构，同时横臂本体I与加强板2以及横臂本体I与封板3之间采用焊接工艺焊接固定，从而大大增加了悬架横臂结构100的刚度，提升了抗弯性能，改善了悬架横臂结构100的整体性能。
[0037]在一些实施例中，参照图1和图3所示，加强板2可以包括加强板底壁21和加强板外周壁22，加强板外周壁22可以设置在加强板底壁21的外周沿且可向上延伸，加强板外周壁22与加强板底壁21可以是垂直的，但不限于此。
[0038]如图3和图4所示，加强板底壁21上形成有止挡凸台24，该止挡凸台24适于与悬架系统的橡胶止挡块配合，从而防止悬架系统过分向车桥方向移动而导致悬架系统损坏。止挡凸台24与加强板外周壁22在径向上彼此间隔开以在止挡凸台24与加强板外周壁22之间限定出第一环形凹槽26 (如图3所示)，更具体地，止挡凸台24的外周壁242与加强板外周壁22彼此隔开从而在二者之间限定形成第一环形凹槽26，第一环形凹槽26的底壁261的上表面即构成上述的弹簧座螺旋面2611。
[0039]进一步，如图3所示，横臂本体底壁11上形成有支撑凸台15，支撑凸台15的顶壁151可与止挡凸台24的顶壁241焊接固定。并且，横臂本体底壁11上还形成有第二环形凹槽14，第二环形凹槽14的底壁141与第一环形凹槽26的底壁261焊接固定。由此，止挡凸台24和支撑凸台15处形成一次焊接、第一环形凹槽26和第二环形凹槽14处形成另一次焊接，从而大大增加了加强板2结构与横臂本体底壁11的焊接强度，提高了加强板2处的刚度和抗弯性。
[0040]作为进一步优选的实施方式，如图3所示，止挡凸台24的顶壁241与支撑凸台15的顶壁151紧贴(S卩，贴合)，第一环形凹槽26的底壁261与第二环形凹槽14的底壁141紧贴(即，贴合)。换言之，横臂本体底壁11与加强板底壁21在弹簧座螺旋面2611以及橡胶缓冲块撞击点处设计成随形结构，这样不仅加工方便，而且对悬架横臂结构100的刚度提升较为明显，增加了悬架横臂结构100的抗弯性。
[0041]结合图5所示，支撑凸台15的顶壁上设置有第一塞焊孔17，止挡凸台24的顶壁241与支撑凸台15的顶壁151通过该第一塞焊孔17进行塞焊固定，第一塞焊孔17可以是两个，在塞焊过程中可以在第一塞焊孔17靠近转向节的一侧将支撑凸台15的顶壁151与止挡凸台24的顶壁241焊接固定，这样可以优化应力分布，改善应力集中现象，使得悬架横臂结构100能够承受更大的载荷与橡胶缓冲块的撞击力，大大改善了悬架横臂结构100的性能。
[0042]类似地，第二环形凹槽14的底壁141上设置有第二塞焊孔16，第一环形凹槽26的底壁261与第二环形凹槽14的底壁141通过该第二塞焊孔16进行塞焊固定。第二塞焊孔16可以是多个且沿周向均布，例如在图5的示例中，第二塞焊孔16为四个。由此，不仅可以强化第一环形凹槽26的底壁261与第二环形凹槽14的底壁141的焊接强度，同时可以进一步优化应力分布。
[0043]进一步，如图3所示，止挡凸台24的外周壁242与支撑凸台15的外周壁152彼此间隔开以在止挡凸台24的外周壁242与支撑凸台15的外周壁152之间限定出环形的空腔结构153，该空腔结构153的截面为大体盒状，由此增加了悬架横臂结构100的刚度，提升了抗弯性，且对于加强板2局部处的刚度以及抗弯性提升更加明显。
[0044]在一些实施例中，如图1所示，加强板外周壁22的顶部设置有第一顶部翻边23，第一顶部翻边23与横臂本体侧壁12的内壁面焊接固定，焊接位置可以是横臂本体侧壁12的大致中间位置(如图3所示)。类似地，横臂本体侧壁12的顶部设置有第二顶部翻边13，封板3上形成有第三顶部翻边32，第三顶部翻边32与第二顶部翻边13焊接固定，即封板3与横臂本体侧壁12是通过各自的顶部翻边而焊接固定的。[0045]结合图1、图2和图4所示，加强板2还包括侧部加强板部25，侧部加强板部25可以是细长的板状结构，侧部加强板部25连接在加强板外周壁22的顶部且沿纵向延伸，侧部加强板部25与两个横臂本体侧壁12的内壁面焊接固定。这样更进一步增加了悬架横臂结构100的整体刚度和抗弯性能。
[0046]可选地，侧部加强板部25的宽度与两个横臂本体侧壁12对应部分的宽度可以是大致相同的，侧部加强板部25的两侧边与对应的横臂本体侧壁12进行焊接固定，并且侧部加强板部25的自由端可以延伸至衬套14处。
[0047]根据本发明的一些实施例，如图1所示，封板3和侧部加强板部25上均可以设置减重部4，这样可以降低封板3以及加强板2的质量，减轻悬架横臂结构100的质量，减少材料用量且降低成本。减重部4可以是减重孔，减重孔可以是贯通封板3以及侧部加强板部25的通孔形式，减重部4可以根据需要设计为一个或多个。
[0048]根据本发明的一个实施例，第一环形凹槽26的深度为第二环形凹槽14深度的一半。这里，需要说明的时候，结合图3所示，第一环形凹槽26的深度指的是第一环形凹槽26的底壁261的上表面(即，弹簧座螺旋面2611)距离加强板外周壁22上沿的距离，第二环形凹槽14的深度指的是第二环形凹槽14的底壁141的上表面与横臂本体侧壁12的上沿的距离。由此使弹簧座加强板2具有更好的工艺性，同时对于悬架横臂结构100的刚度也有一定的提闻。
[0049]结合图3所示，止挡凸台24与封板3之间构成一截面为大体盒形的盒形结构(图3中的矩形虚线框D1，示意说明)，空腔结构153处也构成一截面为大体盒形的盒形结构(图3中的矩形虚线框D3，示意说明)，同时加强板外周壁22、横臂本体侧壁12以及第一顶部翻边23之间也构成一截面为大体盒形的盒形结构(图3中的矩形虚线框D2，示意说明)。
[0050]结合图3所示，加强板外周壁22与加强板底壁21处的断面为一大体“U”形，横臂本体底壁11和两个横臂本体侧壁12的断面为另一大体“U”形。
[0051]结合图4所示，加强板外周壁22与封板3之间构成一空腔(图4中的椭圆形区域E1，示意说明)，侧部加强板部25与横臂本体底壁11之间构成另一个空腔(图4中的椭圆形区域E3，示意说明)，同时加强板外周壁22的远离侧部加强板部25的一侧与横臂本体底壁11之间构成又一个空腔(图4中的椭圆形区域E2，示意说明)。
[0052]由此，根据本发明一个优选实施例的悬架横臂结构100具有多腔体、多盒状结构以及两个“U”形端面，使得悬架横臂结构100的强度、刚度明显增加，抗弯曲性能显著提高，同时悬架横臂结构100整体应力分布均匀合理，改善了应力集中的情况，使得悬架横臂结构100能够承受更大的载荷与橡胶缓冲块的撞击力，大大提升了悬架横臂结构100的性能。
[0053]此外，根据本发明的实施例进一步提供了包括如上所述的悬架横臂结构100的车辆。应当理解的是，根据本发明实施例的车辆的其它构成例如行驶系统、动力系统、转向系统、制动系统等均已为现有技术且为本领域的普通技术人员所熟知，因此对习知结构的详细说明此处进行省略。
[0054]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
[0055]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，包括: 横臂本体，所述横臂本体包括横臂本体底壁和横臂本体侧壁，所述横臂本体侧壁分别设置在所述横臂本体底壁的两侧且沿所述横臂本体的纵向延伸； 加强板，所述加强板设在所述横臂本体内，所述加强板分别与所述横臂本体侧壁以及所述横臂本体底壁焊接固定，所述加强板上形成有弹簧座螺旋面； 封板，所述封板设在两个所述横臂本体侧壁的顶部之间且分别与两个所述横臂本体侧壁焊接固定，所述封板位于所述弹簧座螺旋面的上方且所述封板上形成有避让通孔。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述加强板包括:力口强板底壁和加强板外周壁，所述加强板底壁上形成有止挡凸台，所述止挡凸台与所述加强板外周壁在径向上彼此间隔开以在所述止挡凸台与所述加强板外周壁之间限定出第一环形凹槽，所述第一环形凹槽的底壁的上表面构成所述弹簧座螺旋面。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述横臂本体底壁上形成有支撑凸台，所述支撑凸台的顶壁与所述止挡凸台的顶壁焊接固定；以及 所述横臂本体底壁上还形成有第二环形凹槽，所述第二环形凹槽的底壁与所述第一环形凹槽的底壁焊接固定。
4.根据权利要求3所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述止挡凸台的顶壁与所述支撑凸台的顶壁紧贴，所述支撑凸台的顶壁上设置有第一塞焊孔；以及 所述第一环形凹槽的底壁与所述第二环形凹槽的底壁紧贴，所述第二环形凹槽的底壁上设置有第二塞焊孔。
5.根据权利要求4所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述止挡凸台的外周壁与所述支撑凸台的外周壁彼此间隔开以在所述止挡凸台的外周壁与所述支撑凸台的外周壁之间限定出环形的空腔结构。
6.根据权利要求2所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述加强板外周壁的顶部设置有第一顶部翻边，所述第一顶部翻边与所述横臂本体侧壁的内壁面焊接固定；以及 所述横臂本体侧壁的顶部设置有第二顶部翻边，所述封板上形成有第三顶部翻边，所述第三顶部翻边与所述第二顶部翻边焊接固定。
7.根据权利要求2所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述加强板还包括:侧部加强板部，所述侧部加强板部连接在所述加强板外周壁的顶部且沿所述纵向延伸，所述侧部加强板部与两个所述横臂本体侧壁的内壁面焊接固定。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述封板和所述侧部加强板部上均设置有减重部。
9.根据权利要求3所述的用于车辆的悬架横臂结构，其特征在于，所述第一环形凹槽的深度为所述第二环形凹槽深度的一半。
10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的用于车辆的悬架横臂结构。
【文档编号】B60G7/00GK103832233SQ201410125494
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】陆超, 李勇君, 张英富, 刘跃鹏, 刘立明 申请人:长城汽车股份有限公司