一种汽车后悬架上控制臂的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车后悬架上控制臂，包括对称设置的控制臂左半臂和控制臂右半臂，所述控制臂左半臂与所述控制臂右半臂焊接固定在一起，所述控制臂左半臂的一端和所述控制臂右半臂的一端形成用于连接转向节的转向节安装部，所述控制臂左半臂的另一端和所述控制臂右半臂的另一端形成用于安装橡胶衬套的衬套安装部。本实用新型提供的汽车后悬架上控制臂结构简单、操作方便、可以左右互换使用、耐久性好。
【专利说明】一种汽车后悬架上控制臂
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及汽车后悬架装置，尤其涉及一种汽车后悬架上控制臂。
【背景技术】
[0002] 在汽车多连杆式后悬架中，用于控制车轮外倾角的上控制臂应用非常广泛，后悬 上控制臂两端分别连接转向节和后副车架支架，对汽车的舒适性和操控性起到至关重要的 作用。
[0003] 传统的后悬架上控制臂，主要是传统冲压成型并通过焊缝连接或者铸铝成型，如 图1所示，传统冲压成型的上控制臂r包括上板11'、L型折板12'、后板13'和橡胶衬 套安装套管14'，其中上板11'、L型折板12'、后板13'分别冲压成型，各部件之间通过 焊接连接固定。该种上控制臂冲压件较多，且不是对称结构，因而左右控制臂不能互换使 用，左右上控制臂的零件需要各自开发多套冲压模具以及相应的夹具，焊接区域也较多，尤 其是橡胶衬套安装套管14'与其他板件连接处焊缝经常遇到疲劳失效风险。
[0004] 市场上也有另一种后悬架上控制臂，如图2所示，该种后悬架上控制臂为铸铝上 控制臂2'，由铝材铸造一体成型，这种上控制臂虽然可以克服传统冲压焊接型的上控制臂 的缺陷，但是其本身的制造工艺要求较高，价格昂贵，而且抗冲击能力不强。
[0005] 因此，有必要设计一种成本低、耐久性能好，且可以左右互换利用的后悬架上控制 臂。 实用新型内容
[0006] 有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种结构简单、耐久性能好、可左右互换利用 的汽车后悬架上控制臂。
[0007] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供的汽车后悬架上控制臂，包括对称设置 的控制臂左半臂和控制臂右半臂，所述控制臂左半臂与所述控制臂右半臂焊接固定在一 起，所述控制臂左半臂的一端和所述控制臂右半臂的一端形成用于连接转向节的转向节安 装部，所述控制臂左半臂的另一端形和所述控制臂右半臂的另一端形成用于安装橡胶衬套 的衬套安装部。
[0008] 进一步，所述控制臂左半臂包括左侧侧板、左侧底板和左侧顶板，所述控制臂右半 臂包括右侧侧板、右侧底板和右侧顶板；
[0009] 所述左侧侧板的顶部与所述左侧顶板的左侧顶板第一端相连，所述左侧顶板的左 侧顶板第二端为朝向所述右侧顶板延伸的自由端，所述左侧侧板的底部与所述左侧底板的 左侧底板第一端相连，所述左侧底板的左侧底板第二端为朝向所述右侧底板延伸的自由 端；
[0010] 所述右侧侧板的顶部与所述右侧顶板的右侧顶板第一端相连，所述右侧顶板的右 侧顶板第二端为朝向所述左侧顶板延伸的自由端，所述右侧侧板的底部与所述右侧底板的 右侧底板第一端相连，所述右侧底板的右侧底板第二端为朝向所述左侧底板延伸的自由 端； toon] 所述左侧顶板第二端与所述右侧顶板第二端贴合焊接固定在一起，所述左侧底板 第二端与所述右侧底板第二端贴合焊接固定在一起。
[0012] 进一步，所述左侧侧板和所述右侧侧板上均设有通孔。
[0013] 进一步，所述转向节安装部为所述左侧侧板的左侧侧板后端和所述右侧侧板的右 侧侧板后端形成的用于安装所述转向节的转向节安装空间，所述左侧侧板后端和所述右侧 侧板后端上均设有用于连接固定螺栓的连接孔。
[0014] 进一步，所述左侧侧板的左侧侧板前端和所述右侧侧板的右侧侧板前端形成所述 衬套安装部，所述左侧侧板前端设有用于与所述橡胶衬套配合的左通孔，所述右侧侧板前 端设有与所述橡胶衬套配合的右通孔。
[0015] 进一步，所述左通孔的内表面向外延伸有用于引导所述橡胶衬套压入所述左通孔 的左侧翻边，所述右通孔的内表面向外延伸有用于引导所述橡胶衬套压入所述右通孔的右 侧翻边。
[0016] 进一步，所述左侧翻边与所述左侧侧板连接处设有过渡圆弧，所述右侧翻边与所 述右侧侧板相连接处设有也设有所述过渡圆弧。
[0017] 进一步，所述左侧顶板第二端与所述右侧顶板第二端上靠近所述衬套安装部设有 U形开口，所述左侧底板第二端与所述右侧底板第二端上靠近所述衬套安装部也设有所述 U形开口，两个所述U形开口上下对称设置。
[0018] 采用上述技术方案具有如下有益效果：
[0019] 本实用新型提供的一种汽车后悬架上控制臂，由于采用左右对称的控制臂左半臂 与控制臂右半臂，并且将控制臂左半臂与控制臂右半臂相向对称焊接固定在一起，从而减 少了焊接区域。由于汽车后悬架上控制臂采用了对称的结构，所以可以实现左、右上控制臂 的互换使用，减少了相应的模具和夹具，并且方便安装，降低了生产的成本。在汽车后悬架 上控制臂的一端设置有橡胶衬套的衬套安装部，用于安装和固定橡胶衬套，从而省去橡胶 衬套与上控制臂之间的焊接，提升了上控制臂的耐久性能。本实用新型提供的一种汽车后 悬架上控制臂结构简单、操作方便，可以左右互换使用，耐久性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1是现有技术中的一种上控制臂的结构示意图；
[0021] 图2是现有技术中的另一种上控制臂的结构示意图；
[0022] 图3是本实用新型的一实施例中上控制臂的结构示意图；
[0023] 图4是图3中A-A向截面示意图；
[0024] 图5是本实用新型的一实施例中上控制臂的后半臂的结构示意图；
[0025] 图6是本实用新型的一实施例中上控制臂与橡胶衬套的爆炸图；
[0026] 图7是本实用新型的一实施例中上控制臂与橡胶衬套的装配图；
[0027] 图8是本实用新型的一实施例中上控制臂的衬套安装部结构示意图。
[0028] 附图标记对照表：
[0029] 1'-上控制臂； 2'-铸铝上控制臂；
[0030] 1Γ -上板； C -L型折板； 13'-后板；
[0031] 14'-橡胶衬套安装套管；
[0032] 1-控制臂左半臂； 2-控制臂右半臂； 3-拼接面；
[0033] 4-转向节安装部； 5-橡胶衬套安装部； 6-通孔；
[0034] 11-左侧侧板； 12-左侧顶板； 13-左侧底板；
[0035] 21-右侧侧板； 22-右侧顶板； 23-右侧底板；
[0036] 4a_转向节安装空间； 4b_连接孔；
[0037] 11a-左侧侧板后端 21a-右侧侧板后端；
[0038] lib-左侧侧板前端； 21b-右侧侧板前端； 11c-左通孔；
[0039] 21c-右通孔； lid-左侧翻边； 21d-右侧翻边；
[0040] 5a_过渡圆弧； 5b_U形开口；
[0041] 121-左侧顶板第一端； 122-左侧顶板第二端；
[0042] 131-左侧底板第一端； 132-左侧底板第二端；
[0043] 221-右侧顶板第一端； 222-右侧顶板第二端；
[0044] 231-右侧底板第一端； 232-右侧底板第二端；
[0045] 200-橡胶衬套。
【具体实施方式】
[0046] 下面结合附图来进一步说明本实用新型的【具体实施方式】。需要说明的是，下面描 述中使用的词语"前"、"后"、"左"、"右"、"上"和"下"指的是附图中的方向，词语"内"和 "外"分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。其中图中X方向为前后方向，Y方 向为上下方向，Z方向为左右方向。
[0047] 如图3所示，本实用新型提供的汽车后悬架上控制臂，包括对称设置的控制臂左 半臂1和控制臂右半臂2,控制臂左半臂1与控制臂右半臂2焊接固定在一起，控制臂左半 臂1的一端和控制臂右半臂2的一端形成用于连接转向节的转向节安装部4,控制臂左半 臂1的另一端和控制臂右半臂2的另一端形成用于安装橡胶衬套200的衬套安装部5。控 制臂左半臂1与控制臂右半臂2为对称结构，即控制臂左半臂1与控制臂右半臂2的结构 相同。将控制臂左半臂1与控制臂右半臂2相向对称拼接，其拼接面3即焊接部位。由于 本设计的汽车后悬架上控制臂采用相互对称的控制臂左半臂1和控制臂右半臂2沿对称面 焊接固定连接，因此焊接区域只存在于拼接面3,焊接线也只有拼接面3上部和下部的两条 线。减少了焊接区域，提高了上控制臂的抗疲劳性能。同时，由于控制臂左半臂1与控制臂 右半臂2是完全对称的结构，因此，当控制臂左半臂1与控制臂右半臂2焊接成上控制臂 后，可以左右互换使用。左右互换使用具体是指可以将汽车后悬架左上控制臂与右上控制 臂互换使用。这种可以互换使用的功能简化了上控制臂在具体安装时的安装工序，即在安 装时，不需要标明上控制臂左右方向。同时减少了相应的模具和夹具，降低了生产的成本。
[0048] 如图3和图4所示，本实施例中，控制臂左半臂1包括左侧侧板11、左侧底板13和 左侧顶板12,控制臂右半臂2包括右侧侧板21、右侧底板23和右侧顶板22。左侧侧板11 的顶部与左侧顶板12的左侧顶板第一端121相连，左侧顶板12的左侧顶板第二端122为 朝向右侧顶板22延伸的自由端，左侧侧板12的底部与左侧底板13的左侧底板第一端131 相连，左侧底板13的左侧底板第二端132为朝向右侧底板23延伸的自由端；右侧侧板21 的顶部与右侧顶板22的右侧顶板第一端221相连，右侧顶板22的右侧顶板第二端222为 朝向左侧顶板12延伸的自由端，右侧侧板21的底部与右侧底板23的右侧底板第一端231 相连，右侧底板23的右侧底板第二端232为朝向左侧底板13延伸的自由端；左侧顶板第二 端122与右侧顶板第二端222贴合焊接固定在一起，左侧底板第二端132与右侧底板第二 端232贴合焊接固定在一起。左侧顶板第二端122与右侧顶板第二端222贴合具体是指左 侧顶板第二端122与右侧顶板第二端222相向对称拼接，拼接面3即贴合面即拼接面3。如 图4所示，拼接面3上方和下方的黑色块即焊缝。左侧底板第二端132与右侧底板第二端 232贴合也是指相向对称拼接。
[0049] 左侧侧板11、左侧底板13和左侧顶板12可以由一块板材直接一体冲压成型，这样 左侧侧板11与左侧底板13以及左侧侧板11与左侧顶板12之间不需要焊接固定。同理右 侧侧板21、右侧底板23和右侧顶板22也可以由一块板材直接一体冲压成型。采用一体冲 压成型，可以减少焊接区域，有利于提高构件本身的抗疲劳性，节省焊接了工作量。同时相 比较铸造的方法，节省了成本。将左侧顶板第二端122与右侧顶板第二端222对接贴合焊 接固定，左侧底板第二端132与右侧底板第二端232对接贴合焊接固定，其贴合面即拼接面 3,这样可以保证控制臂左半臂1与控制臂右半臂2沿拼接面对称，而且将焊接部位限制在 拼接面3上，使本设计的控制臂只在拼接面3上设有上下两条焊缝。减少了制作工艺要求， 同时提升了使用寿命。
[0050] 本实施例中，如图3和图5所示，控制臂左半臂1和控制臂右半臂2均设有通孔6。 由于控制臂左半臂1与控制臂右半臂2为对称结构，所以在图4中只显示了控制臂右半臂2 的结构。需要说明的是，控制臂左半臂1的结构与控制臂右半臂2的结构是相同的。在控 制臂左半臂1和控制臂右半臂2均设有通孔6,通孔6的作用是可以有效减少本设计汽车后 悬架上控制臂的总体重量。
[0051] 本实施例中，如图3、图5和图6所示，转向节安装部4为左侧侧板11的左侧侧板 后端11a和右侧侧板21的右侧侧板后端21a形成的用于安装转向节的转向节安装空间4a， 左侧侧板后端11a和右侧侧板后端21a上均设有用于连接固定螺栓的连接孔4b。当本设计 的汽车后悬架上控制臂与转向节连接时，将转向节放置在转向节安装部4的转向节安装空 间4a中，使用固定螺栓穿过左侧侧板后端11a和右侧侧板后端21a上的连接孔4b，并与转 向节相连接，从而将转向节与汽车后悬架上控制臂相连接。具体安装方式为，把转向节放置 在转向节安装空间4a中，固定螺栓先从左侧侧板后端11a的连接孔4b中插入，并穿过转向 节的轴心，再穿过右侧侧板后端21a的连接孔4b并固定，从而将转向节固定安装在转向节 安装部4上。当然也可以先从右侧侧板后端21a的连接孔4b进行相应的固定安装。
[0052] 如图3所示，本实施例中，左侧侧板11的左侧侧板前端1 lb和右侧侧板21的右侧 侧板前端21b形成衬套安装部5,左侧侧板前端lib设有用于与橡胶衬套200配合的左通孔 11c，右侧侧板前端21b设有与橡胶衬套200配合的右通孔21c。左通孔11c与右通孔21c 沿拼接面3相互对称设置，便于上控制臂的互换使用。同时橡胶衬套200与左通孔11c和 右通孔21c之间为过盈配合。即左通孔11c和右通孔21c的孔径略小于橡胶衬套200的外 径。具体安装时，如图5和图6所示，将橡胶衬套200沿左通孔11c或右通孔21c的轴线压 入左通孔11c和右通孔21c中。由于橡胶衬套200的外表面有一个钢的套筒环绕，在压入 的过程中不会与其内部橡胶接触，保证了橡胶衬套200的完整性。采用过盈配合，避免橡胶 衬套200与上控制臂相互间的焊接，减少了焊接区域，提升了抗疲劳性能。同时，相比较于 图1所示传统的上控制臂1'，省去了橡胶衬套安装套管14'，节省了材料，同时减少了产 品部分重量。
[0053] 上述左通孔11c的内表面向外延伸有用于引导橡胶衬套200压入左通孔的左侧翻 边lld，右通孔21c的内表面向外延伸有用于引导橡胶衬套200压入右通孔21c的右侧翻 边21d。如图3所示，左通孔11c的内表面向外延伸即沿图中坐标Z的正方向延伸，右通孔 21c的内壁向外延伸即沿图中坐标Z的负方向延伸。左侧翻边lid和右侧翻边21d有利于 橡胶衬套200引导其压入左通孔和右通孔21c中，同时左侧翻边lid增加了左通孔与橡胶 衬套200的接触面积，右侧翻边21d也增加了右通孔21c与橡胶衬套200的接触面积，提高 了橡胶衬套200安装的稳定性。左侧翻边lid和右侧翻边21d可以设计成与橡胶衬套200 过盈配合。
[0054] 如图3和图8所示，左侧翻边1 Id与左侧侧板前端1 lb相连处设有过渡圆弧5a，右 侧翻边21d与右侧侧板前端21b相连处也设有过渡圆弧5a。采用过渡圆弧的设计，避免了 连接处的应力集中，提高了构件的强度。同时，方便了橡胶衬套200的装配。具体安装时，当 橡胶衬套200压入其中的一个翻边后，再将其再压入另一个翻边时，过渡圆弧5a具有一定 的引导作用。如将橡胶衬套200压入左侧翻边lid后，继续压入橡胶衬套200穿过左通孔 11c进入右通孔21c中时，过渡圆弧5a可以引导橡胶衬套200很好地进入右通孔21c和右 侧翻边21d中。即使当左通孔11c与右通孔21c的同心度存在较小的偏差时，也可以顺利 将橡胶衬套200压入左通孔11c和右通孔21c中，完成橡胶衬套200与本设计的装配。这 样可以有效降低控制臂左半臂1与控制臂右半臂2焊接时的精度和难度，降低了制造成本。
[0055] 上述左侧顶板第二端122与右侧顶板第二端222上靠近衬套安装部5设置有U形 开口 5b，左侧底板第二端132与右侧底板第二端232上靠近衬套安装部5也设有U形开口 5b，两个U形开口 5b上下对称设置。U形开口 5b方便橡胶衬套200压入时，相关橡胶衬套 200固定夹具的安装，降低装配的难度。同时采用对称设置，方便本设计的上控制臂在汽车 后悬架左右两边安装时，可以用相同的固定夹具安装橡胶衬套200,方便了安装。
[0056] 以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普 通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用 新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种汽车后悬架上控制臂，其特征在于，包括对称设置的控制臂左半臂（1)和控制 臂右半臂（2)，所述控制臂左半臂（1)与所述控制臂右半臂（2)焊接固定在一起，所述控制 臂左半臂（1)的一端和所述控制臂右半臂（2)的一端形成用于连接转向节的转向节安装部 (4)，所述控制臂左半臂（1)的另一端和所述控制臂右半臂（2)的另一端形成用于安装橡胶 衬套（200)的衬套安装部（5)。
2. 根据权利要求1所述的汽车后悬架上控制臂，其特征在于，所述控制臂左半臂（1) 包括左侧侧板（11 )、左侧底板（13)和左侧顶板（12)，所述控制臂右半臂（2)包括右侧侧板 (21)、右侧底板（23)和右侧顶板（22); 所述左侧侧板（11)的顶部与所述左侧顶板（12)的左侧顶板第一端（121)相连，所述左 侧顶板（12)的左侧顶板第二端（122)为朝向所述右侧顶板（22)延伸的自由端，所述左侧侧 板（11)的底部与所述左侧底板（13)的左侧底板第一端（131)相连，所述左侧底板（13)的 左侧底板第二端（132)为朝向所述右侧底板（23)延伸的自由端； 所述右侧侧板（21)的顶部与所述右侧顶板（22)的右侧顶板第一端（221)相连，所述右 侧顶板（22)的右侧顶板第二端（222)为朝向所述左侧顶板（12)延伸的自由端，所述右侧侧 板（21)的底部与所述右侧底板（23)的右侧底板第一端（231)相连，所述右侧底板（23)的 右侧底板第二端（232)为朝向所述左侧底板（13)延伸的自由端； 所述左侧顶板第二端（122)与所述右侧顶板第二端（222)贴合焊接固定在一起，所述 左侧底板第二端（132)与所述右侧底板第二端（232)贴合焊接固定在一起。
3. 根据权利要求2所述的汽车后悬架上控制臂，其特征在于，所述左侧侧板（11)和所 述右侧侧板（21)上均设有通孔（6)。
4. 根据权利要求2所述的汽车后悬架上控制臂，其特征在于，所述转向节安装部（4)为 所述左侧侧板（11)的左侧侧板后端（11a)和所述右侧侧板（21)的右侧侧板后端（21a)形 成的用于安装所述转向节的转向节安装空间（4a)，所述左侧侧板后端（11a)和所述右侧侧 板后端（21a)上均设有用于连接固定螺栓的连接孔（4b)。
5. 根据权利要求2所述的汽车后悬架上控制臂，其特征在于，所述左侧侧板（11)的左 侧侧板前端（lib)和所述右侧侧板（21)的右侧侧板前端（21b)形成所述衬套安装部（5)，所 述左侧侧板前端（lib)设有用于与所述橡胶衬套（200)配合的左通孔（11c)，所述右侧侧板 前端（2 lb )设有与所述橡胶衬套（200 )配合的右通孔（21 c )。
6. 根据权利要求5所述的汽车后悬架上控制臂，其特征在于，所述左通孔（1 lc)的内表 面向外延伸有用于引导所述橡胶衬套（200)压入所述左通孔（11c)的左侧翻边（lld)，所述 右通孔（21c)的内表面向外延伸有用于引导所述橡胶衬套（200)压入所述右通孔（21c)的 右侧翻边（21d)。
7. 根据权利要求6所述的汽车后悬架上控制臂，其特征在于，所述左侧翻边（lid)与所 述左侧侧板（11)相连接处设有过渡圆弧（5a)，所述右侧翻边（2 Id)与所述右侧侧板（21)相 连接处也设有所述过渡圆弧（5a)。
8. 根据权利要求2所述的汽车后悬架上控制臂，其特征在于，所述左侧顶板第二端 (122 )与所述右侧顶板第二端（222 )上靠近所述衬套安装部（5 )设有U形开口（ 5b )，所述左 侧底板第二端（132)与所述右侧底板第二端（232)上靠近所述衬套安装部（5)也设有所述 U形开口（ 5b)，两个所述U形开口（ 5b)上下对称设置。
【文档编号】B60G7/00GK203832180SQ201420182201
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】周震华, 余雷, 陈广阳 申请人:上海通用汽车有限公司, 泛亚汽车技术中心有限公司