用于车辆的减震塔的制作方法

本PCT国际专利申请要求于2017年2月7日提交的题为“Shock Tower For A Vehicle(用于车辆的减震塔)”、序列号为62/455,684的美国临时专利申请的权益，该申请的全部公开内容被视为本申请的公开内容的一部分并且在此通过引用并入。

技术领域

本发明总体上涉及设置在车辆的前部部分中以安装支柱或减震器的上端部的减震塔。

背景技术：

减震塔是众所周知的车身零件。通常，减震塔固定至发动机舱的一部分并且设置有用于接纳弹簧和阻尼器、或麦佛逊支柱(McPherson strut)的上端部的附接件或安装表面。这种减震塔通常使用钣金制造技术形成。例如，减震塔通常通过组合多个冲压钢部件而形成。在其他实例中，多个冲压金属部件被由钢铸造成的减震塔代替。然而，由多个冲压钢部件或作为单独铸造构件形成的减震塔非常重，并且因此该减震塔不是用以减少车辆的总重量的可行的解决方案。

在一些实例中，减震塔比如通过高压真空压铸(HPVDC)由铝形成，以提供比钢制减震塔更轻的铝制减震塔。然而，铝制减震塔比钢制减震塔更昂贵，因为通过HPVDC生产铝制减震塔的过程非常复杂。另外，铝制减震塔经常过度设计以解决制造过程中的问题并且确保铝制减震塔提供必要的结构完整性。增加的费用和设计特征削弱了铝基减震塔旨在实现的非常有益的效果。另外，可能还难以将铝制减震塔固定至由钢构成的发动机舱的一部分。因此，这些铝制减震塔经常需要比如铆钉的机械紧固件以将减震塔固定至发动机舱的一部分。

甚至在其他实例中，减震塔由镁或镁合金铸造以克服前述钢基和铝基的减震塔的问题。一个这样的示例在US 2016/026416中由Blazer等人公开。虽然镁的使用提供了质量减小的减震塔——因为该减震塔所基于的材料的密度是铝的密度的2/3——但是镁铸减震塔必须需要附加部件比如钢制桥接支架，以将镁铸减震塔固定至发动机舱的一部分。另外，镁铸减震塔还需要使用隔离件以在镁铸减震塔与发动机舱之间提供屏障，从而避免镁制减震塔的腐蚀。

因此，仍然存在对下述设计更简单的减震塔的显著且持续的需求，该减震塔包括更少部件并且更便宜，同时还有助于使结合有该减震塔的车辆的总重量减小的目标。

附图说明

将容易地领会本发明的这些及其他特征和优点，因为本发明的这些及其他特征和优点通过参考结合附图考虑时的以下详细描述而变得更容易理解，在附图中：

图1是根据本主题公开的减震塔的立体图；

图2是减震塔的俯视图；

图3是减震塔的仰视图；

图4是减震塔的侧视图；以及

图5是减震塔的端侧视图。

具体实施方式

参照附图，其中，相同的数字贯穿若干视图表示对应的零部件，在图1至图5中总体上示出了根据本发明的方面构造的示例性的减震塔20。在优选的布置结构中，减震塔20由钢铸造，以提供包括与发动机舱的框架轨道和负载梁足够相似的材料的减震塔，使得减震塔20可以经由焊接而连接至发动机舱。这消除了对用以建立减震塔20与发动机舱之间的附接的机械紧固件或结合连接件的需求。

如图1至图5中所示，减震塔20包括本体22，该本体22优选地由钢铸造为一个整体件并且在上部部分24与下部部分34之间延伸。本体22包括围绕铸造减震塔20的上部部分24布置并沿着铸造减震塔20的上部部分24延伸的盖或毂26，盖或毂26限定了用于接纳支柱或减震器的上端部的中央开口28。如图3中最佳所示，盖或毂26具有下侧表面30，并且盖或毂26还限定了用于接纳或附接支柱或减震器以及任何相关联的安装组件(未明确地示出)的多个紧固件孔31。

如图1至图5中进一步所示，本体22包括边沿32，该边沿32围绕并且沿着减震塔20的下部部分34延伸，以用于固定至发动机舱的另一部分比如负载梁。如前所述，因为几乎全部的本体22由钢整体铸造而成，所以边沿32也是薄的铸造钢壁，这有助于将边沿32经由焊接固定至钢板发动机舱。

本体22包括多个第一辐条36，所述多个第一辐条36在毂26与边沿32之间延伸，以用于将载荷从铸造减震塔20传送或分配至发动机舱。本体22还包括多个第二辐条37，所述多个第二辐条37至少部分地围绕本体22延伸、与多个第一辐条36中的相应的第一辐条成横向关系延伸，以与多个第一辐条26中的相应的第一辐条相交于辐条连接部38处，从而用于允许所分配的载荷在辐条连接部38中的每个辐条连接部处改变方向。如图1和图5中最佳所示，本体22还包括多个第三辐条39，所述多个第三辐条39各自从多个第一辐条36中的相应的一个第一辐条成角度地延伸至边沿32。多个第一辐条36、多个第二辐条37和多个第三辐条39优选地沿着铸造减震塔20的下述部分延伸，这些部分被认为是在结构上最重要的并且因此需要成为减震塔20的最坚固的部分。

多个辐条36、37、39限定在多个辐条36、37、39之间延伸的多个空隙40，以用于从铸造减震塔20移除大量的钢材并减少铸造减震塔20部件的总重量。优选地，多个空隙40沿着减震塔20的下述部分布置，这些部分具有最小的结构重要性并且因此在这些区域中没有钢不会对铸造减震塔20的整体完整性产生负面的影响。因此，多个空隙40消除了现有技术的铸造减震塔设计中低效使用的材料，以减少铸造减震塔20的重量和成本。

本体22还可以包括在多个第一辐条36中的相邻的第一辐条之间从毂24延伸至边沿32的至少一个加强壁42。在一些实例中，铸造减震塔20的设计在特定区域中需要大量集中的辐条36，以为铸造减震塔20提供必要的强度和加强特性。为了减少具有该复杂设计需求的金属铸造减震塔的复杂性，可以使用加强壁42来代替大量集中的辐条在该特定区域中传送和分配载荷。

如图1至图5中最佳所示，本体22还可以包括至少一个承载延伸件46、48，该至少一个承载延伸件46、48从本体22延伸至用于固定至车辆的另一部分比如铰链柱、门等的延伸件端部50’、50”，以用于增加铸造减震塔20的前后刚度。在优选的布置结构中，至少一个承载延伸件46、48包括从毂24延伸至第一延伸件端部50’的第一承载延伸件46和从多个第二辐条37中的一个第二辐条延伸至第二延伸件端部50”的第二承载延伸件48。至少一个承载延伸件46、48可以与本体22一体铸造而成。然而，至少一个承载延伸件46、48还可以形成为与一体式铸造本体22分开的部件、比如呈钢管的形式，并且之后通过焊接等方式固定至一体式铸造本体22。

显然地，鉴于上述教示，本发明的许多改型和变型是可能的，并且可以在所附权利要求的范围内以不同于具体描述的方式实施。换句话说，已经根据相关的法律标准描述了前述发明，并且因此该描述在本质上是示例性的而不是限制性的。对于本领域技术人员来说，所公开实施方式的变型和改型可以变得明显，并且落入本发明的范围内。即使没有具体示出或描述，特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的并且可以在选定实施方式中使用。特定实施方式的各个元件或特征也可以以多种方式变化。不应将这些变化视为脱离本公开，并且所有这些改型旨在包括在本公开的范围内。