專利名稱：懸架臂以及該懸架臂的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的懸架系統(tǒng)。更特別地，本發(fā)明涉及一種懸架臂以及該 懸架臂的制造方法，該懸架臂由金屬和合成樹脂材料制成。
背景技術(shù)：
一般地，車輛的懸架系統(tǒng)包括底盤彈簧，該底盤彈簧與車身和車軸相連接并且緩 解來自地面的沖擊；減震器，該減震器設(shè)計成消除或抑制沖擊力并且消耗動能；和穩(wěn)定器， 該穩(wěn)定器緩解車輛的擺動。根據(jù)所安裝的位置，懸架系統(tǒng)可以被分成前懸架系統(tǒng)和后懸架系統(tǒng)，并且所述前 懸架系統(tǒng)與車架和車軸相連接以支承車身，并吸收車輪的沖擊，并且同時轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的部件 安裝在其上。前懸架系統(tǒng)主要被分成剛性車軸懸架和獨(dú)立懸架，近來，所述獨(dú)立懸架已經(jīng)被主 要地用于轎車之中，所述剛性車軸懸架已經(jīng)被用于重型車輛中，例如大客車或卡車。所述獨(dú)立懸架主要被分成雙叉臂(Wish Bone)型以及撐桿或麥弗遜(Strut or Mcpherson)型，并且獨(dú)立懸架的每個車輪獨(dú)立地與車架連接，從而影響一個車輪的道路凸 凹并不會影響到其它車輪。在懸架系統(tǒng)中，稱為控制臂的懸架系統(tǒng)是主要元件之一，該懸架系統(tǒng)將車輪、制動 系統(tǒng)等與車身連接起來。所述懸架臂需要抗震的較高剛度和較輕的質(zhì)量，從而所述懸架臂的材料從鋼更換 成鋁或者塑料，而具有較高剛度和較輕質(zhì)量的懸架臂的價格卻不具有競爭力。本發(fā)明背景部分公開的上述信息僅僅用來增加對本發(fā)明總體背景的理解，其不應(yīng) 作為該信息構(gòu)成對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)的確認(rèn)和任何形式的暗示。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面涉及提供一種懸架臂以及該懸架臂的制造方法，該懸架臂在富 有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質(zhì)量。在本發(fā)明的示例性實(shí)施方案中，所述懸架臂可以包括金屬球外殼(ball housing)；金屬襯套外殼(bushing housing)；金屬連接部分，該金屬連接部分在其兩個末 端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；以及強(qiáng)化構(gòu)件，該強(qiáng)化構(gòu)件由合成樹脂 材料制成并且包覆所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分。所述強(qiáng)化構(gòu)件可以通過注入注射成型工藝與所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼 和所述金屬連接部分一起整體地形成，其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件通過注入注射成型工藝與所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起一體地形成。所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼可以通過焊接與所述金屬連接部分連接。所述懸架臂還可以包括軸瓦(bearing)，其布置在所述金屬球外殼中；以及球頭 螺栓，其聯(lián)接在所述軸瓦中，其中，所述金屬球外殼的下端向內(nèi)部彎曲以包覆所述軸瓦，從 而所述軸瓦將不會與所述金屬球外殼分離，其中，所述懸架臂還包括防塵罩，該防塵罩包覆 所述球頭螺栓和所述強(qiáng)化構(gòu)件，并且其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件包覆所述金屬球外殼的所述下端 與所述軸瓦的接合部分。所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼的表面經(jīng)過滾花處理以加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu) 件的聯(lián)接力。在所述金屬連接部分上可以形成連接強(qiáng)化孔以加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件的聯(lián)接力，其 中，在所述金屬連接部分上形成內(nèi)凹部分，并且所述連接強(qiáng)化孔在所述內(nèi)凹部分中形成以 加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件的聯(lián)接力。所述金屬連接部分可以包括主板，連接強(qiáng)化孔在該主板中形成；和支承板，其在 所述主板的側(cè)面形成，其中，在所述主板上形成內(nèi)凹部分，并且所述連接強(qiáng)化孔在所述內(nèi)凹 部分中形成以加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件的聯(lián)接力。所述主板和所述支承板的橫截面形成為倒“U”形，其中，所述支承板的下端是彎曲 的，并且其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件包括內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件，該內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件粘接到所述主板和所述支承 板的內(nèi)側(cè)；和上強(qiáng)化構(gòu)件，該上強(qiáng)化構(gòu)件粘接到所述主板的外側(cè)并且通過所述連接強(qiáng)化孔 與所述內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件連接。所述強(qiáng)化構(gòu)件還可以包括側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件，該側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件沿著所述支承板的外表 面與所述上強(qiáng)化構(gòu)件和所述內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件相連接，其中，所述側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件形成為多個。所述強(qiáng)化構(gòu)件可以通過注入注射成型工藝與所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼 和所述金屬連接部分一起整體地形成。在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案中，懸架臂的制造方法可以包括準(zhǔn)備金屬部分， 該金屬部分包括金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部分，該金屬連接部分在其兩個末 端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；通過將所述金屬球外殼和所述金屬襯套 外殼的內(nèi)側(cè)固定到模具上，而將所述金屬部分放置在所述模具中；并且供給合成樹脂以包 覆所述金屬部分。所述制造方法還可以包括使球頭螺栓與軸瓦相連接；強(qiáng)制地將所述球頭螺栓和 所述軸瓦插入到所述金屬球外殼中；并且堵上所述金屬球外殼的端部。如上文所述，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的懸架臂可以由金屬材料和合成樹脂 材料組成，從而所述懸架臂可以在富有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質(zhì)量。本發(fā)明的方法和裝置具有其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些特征和優(yōu)點(diǎn)可以從結(jié)合在本申請 文件中的附圖以及下面的具體實(shí)施方案中變得顯而易見，并在其中進(jìn)行更加詳細(xì)的闡述， 其中附圖以及具體實(shí)施方案一起用于解釋本發(fā)明的一些原理。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性懸架臂的立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性懸架臂的金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部分的立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例性懸架臂的強(qiáng)化構(gòu)件的立體圖。圖4是沿著圖1的線IV - IV剖開的橫截面視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例性懸架臂的襯套的俯視圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例性懸架臂的金屬襯套外殼的立體圖。圖7是沿著圖1的線ΥΠ - ΥΠ剖開的橫截面視圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例性懸架臂的立體圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例性變型的立體圖。圖10是示出了制造根據(jù)本發(fā)明的強(qiáng)化構(gòu)件的視圖。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性懸架臂的制造方法的流程圖。應(yīng)當(dāng)了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的本 發(fā)明的基本原理的各個特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計特征，包括例如特定的尺 寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境所確定。在這些圖形中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標(biāo)記引用本發(fā)明的相同或等效的 部分。
具體實(shí)施例方式以下將詳細(xì)參考本發(fā)明的不同實(shí)施方案，本發(fā)明的實(shí)例在附圖中示出并在下面進(jìn) 行描述。雖然本發(fā)明將結(jié)合示例性實(shí)施方案進(jìn)行描述，但應(yīng)了解該描述不是旨在將本發(fā)明 限制于那些示例性實(shí)施方案。相反地，本發(fā)明旨在不僅僅覆蓋示例性實(shí)施方案，還覆蓋可以 包括在權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍里的各種替代、改進(jìn)、等效結(jié)構(gòu)以及其它 實(shí)施方案。在下文中，將參考附圖對本發(fā)明的示例性實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)地描述。圖1是懸架臂的立體圖，圖2是懸架臂的金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部 分的立體圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方案的懸架臂的強(qiáng)化構(gòu)件的立體圖。參考圖1至圖3，根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方案的懸架臂包括金屬球外殼 20 ；金屬襯套外殼30 ；金屬連接部分40，該金屬連接部分40與所述金屬球外殼20和所述金 屬襯套外殼30連接；以及強(qiáng)化構(gòu)件50，該強(qiáng)化構(gòu)件50由合成樹脂材料制成并且包覆所述 金屬球外殼20、所述金屬襯套外殼30和所述金屬連接部分40。金屬球外殼20、金屬襯套外殼30和金屬連接部分40形成金屬部分10。強(qiáng)化構(gòu)件50通過注入注射成型工藝與金屬球外殼20、金屬襯套外殼30和金屬連 接部分40 —起整體地形成。金屬球外殼20和金屬襯套外殼30通過焊接與金屬連接部分40連接或者一體地 形成。圖4是沿著圖1的線IV - IV剖開的橫截面視圖。參考圖4，所述懸架臂還包括軸瓦60，其布置在金屬球外殼20中；和球頭螺栓 70，其布置在軸瓦60中，其中，金屬球外殼20的端部向內(nèi)部彎曲以使得軸瓦60將不會與金 屬球外殼20分離。防塵罩環(huán)81與防塵罩80聯(lián)接，防塵罩80覆蓋球頭螺栓70和強(qiáng)化構(gòu)件50。
球頭螺栓70與車輪(未示出)連接，軸瓦60允許球頭螺栓70平滑地旋轉(zhuǎn)，并且 金屬球外殼20的彎曲端部防止軸瓦60發(fā)生分離。圖5是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方案的懸架臂的襯套的俯視圖，圖6是根據(jù) 本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方案的懸架臂的金屬襯套外殼的立體圖。金屬球外殼30的表面經(jīng)過滾花處理以加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件50的聯(lián)接力，雖然在 附圖中并未表示，但是金屬球外殼20的表面也可以進(jìn)行滾花處理。金屬襯套外殼30 (以及金屬球外殼20)由金屬材料制成，強(qiáng)化構(gòu)件50由合成樹脂 材料制成，從而金屬襯套外殼30與強(qiáng)化構(gòu)件50之間的聯(lián)接力不足。但是，金屬球外殼30 的滾花表面能夠加強(qiáng)與強(qiáng)化構(gòu)件50的聯(lián)接力。襯套32布置在金屬襯套外殼30中，襯套孔34在所述襯套中形成。并且車身(未 示出)通過襯套孔34與所述懸架臂相連接。圖7是沿著圖1的線ΥΠ - ΥΠ剖開的橫截面視圖。參考圖2、圖3和圖7，金屬連接部分40上形成有連接強(qiáng)化孔41以加強(qiáng)與強(qiáng)化構(gòu) 件50的聯(lián)接力，其中強(qiáng)化構(gòu)件50插入到連接強(qiáng)化孔41中。金屬連接部分40包括形成有連接強(qiáng)化孔41的主板43和在主板43的側(cè)面形成的 支承板44。主板43和支承板44的橫截面形成為倒“U”形，從而防止壓彎。支承板45的端部是彎曲的，從而也能夠防止壓彎。強(qiáng)化構(gòu)件50包括內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件52，其粘接到主板43和支承板44的內(nèi)側(cè)；和上強(qiáng) 化構(gòu)件Μ，其粘接到主板43的外側(cè)。在根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方案的懸架臂中，強(qiáng)化構(gòu)件50的內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件52 和上強(qiáng)化構(gòu)件M通過所述連接強(qiáng)化孔相連接，從而金屬部分10和強(qiáng)化構(gòu)件50之間的聯(lián)接 力能夠得到加強(qiáng)，并且能夠防止金屬部分10被壓彎。在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方案中，主板43可以包括內(nèi)凹部分49，連接強(qiáng)化孔41 形成于內(nèi)凹部分49上以增大上強(qiáng)化構(gòu)件M和主板43之間的接觸表面。圖8是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方案的懸架臂的立體圖。在下文中，為了更好的理解和描述的方便，相同的附圖標(biāo)記將表示相同的元件。參考圖8，在本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方案中，強(qiáng)化構(gòu)件50包括側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件56， 該側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件56與上強(qiáng)化構(gòu)件M和內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件52相連接?？梢灶A(yù)期在金屬部分10的中部可能會發(fā)生壓彎，因此在金屬部分10的中部形成 側(cè)面加強(qiáng)構(gòu)件56以加強(qiáng)剛度。圖9是根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方案的示例性變型的立體圖。在根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方案的示例性變型中，側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件58沿著金 屬連接部分40形成為多個。根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方案的示例性變型的懸架能夠使壓彎的可能性最 小化，例如根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方案的懸架臂。圖10是示出了制造根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的強(qiáng)化構(gòu)件的視圖。如圖10所示，金屬部分10被固定到模具90中，然后通過將合成樹脂注入到模具 90中而使金屬部分10和強(qiáng)化構(gòu)件50整體地形成。在該工藝中，通過將金屬球外殼20和金屬襯套外殼30的內(nèi)側(cè)固定到模具90上而將金屬部分10布置于模具90，然后將合成樹脂供 給到模具90中。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的懸架臂可以通過注射成型而使金屬部分10和強(qiáng) 化構(gòu)件50整體地形成，所述懸架臂在富有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質(zhì)量。圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的懸架臂的制造方法的流程圖。參考圖11，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的懸架臂的制造方法包括準(zhǔn)備金屬部 分10，該金屬部分10包括金屬球外殼20、金屬襯套外殼30和金屬連接部分40，該金屬連接 部分40與金屬球外殼20和金屬襯套外殼30連接(SlO)；通過將金屬球外殼20和金屬襯 套外殼30的內(nèi)側(cè)固定到模具90上，而將金屬部分10放置在所述模具90中(S20)；并且供 給合成樹脂以包覆金屬部分10(S30)。所述方法還包括使球頭螺栓70與軸瓦60相連接(S40)；強(qiáng)制地將球頭螺栓70 和軸瓦60插入到金屬球外殼20中(S50)；并且堵上所述金屬球外殼20的端部(S60)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，所述懸架臂可以由金屬材料和合成樹脂材料制 成，其在富有競爭力的價格下具有較高剛度和較輕質(zhì)量。為了方便解釋和準(zhǔn)確定義所附權(quán)利要求，術(shù)語“下”、“內(nèi)，，和“外”依據(jù)該特征在圖 中顯示的位置來描述示例性實(shí)施方案的該特征。前述本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的目的是闡明和描述。這些實(shí)施方案并非旨在 窮盡本發(fā)明，也不是旨在將本發(fā)明限制于所揭示的具體形式，顯然，按照上述教導(dǎo)可以進(jìn)行 許多改進(jìn)和變化。這些示例性實(shí)施方案的選擇和描述是為了解釋本發(fā)明的一些原理及其實(shí) 際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員制造和使用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方案及其各種 替代和改進(jìn)。本發(fā)明的保護(hù)范圍旨在由權(quán)利要求書及其等效內(nèi)容限定。
權(quán)利要求
1.一種懸架臂，包括金屬球外殼；金屬襯套外殼；金屬連接部分，該金屬連接部分在其兩個末端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外 殼連接；以及強(qiáng)化構(gòu)件，該強(qiáng)化構(gòu)件由合成樹脂材料制成并且包覆所述金屬球外殼、所述金屬襯套 外殼和所述金屬連接部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架臂，其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件通過注入注射成型工藝與所述 金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起整體地形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸架臂，其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件通過注入注射成型工藝與所述 金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起一體地形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架臂，其中，所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼通過焊 接與所述金屬連接部分連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架臂，其中，所述懸架臂還包括軸瓦，其布置在所述金屬球外殼中；以及球頭螺栓，其聯(lián)接在所述軸瓦中；其中，所述金屬球外殼的下端向內(nèi)部彎曲以包覆所述軸瓦，從而所述軸瓦將不會與所 述金屬球外殼分離。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的懸架臂，其中，所述懸架臂還包括防塵罩，該防塵罩包覆所述 球頭螺栓和所述強(qiáng)化構(gòu)件，并且其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件包覆所述金屬球外殼的所述下端與所 述軸瓦的接合部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架臂，其中，所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼的表面 經(jīng)過滾花處理以加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件的聯(lián)接力。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架臂，其中，在所述金屬連接部分上形成連接強(qiáng)化孔以加 強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件的聯(lián)接力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的懸架臂，其中，在所述金屬連接部分上具有內(nèi)凹部分，并且所 述連接強(qiáng)化孔在所述內(nèi)凹部分中形成以加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件的聯(lián)接力。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架臂，其中，所述金屬連接部分包括主板，連接強(qiáng)化孔在該主板中形成；以及支承板，其在所述主板的側(cè)面形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的懸架臂，其中，在所述主板上形成內(nèi)凹部分，并且所述連接 強(qiáng)化孔在所述內(nèi)凹部分中形成以加強(qiáng)與所述強(qiáng)化構(gòu)件的聯(lián)接力。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的懸架臂，其中，所述主板和所述支承板的橫截面形成為倒“U” 形。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的懸架臂，其中，所述支承板的下端是彎曲的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的懸架臂，其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件包括內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件，該內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件粘接到所述主板和所述支承板的內(nèi)側(cè)；以及上強(qiáng)化構(gòu)件，該上強(qiáng)化構(gòu)件粘接到所述主板的外側(cè)并且通過所述連接強(qiáng)化孔與所述內(nèi) 強(qiáng)化構(gòu)件連接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的懸架臂，其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件還包括側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件，該側(cè)面 強(qiáng)化構(gòu)件沿著所述支承板的外表面與所述上強(qiáng)化構(gòu)件和所述內(nèi)強(qiáng)化構(gòu)件相連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的懸架臂，其中，所述側(cè)面強(qiáng)化構(gòu)件形成為多個。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的懸架臂，其中，所述強(qiáng)化構(gòu)件通過注入注射成型工藝與所 述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分一起整體地形成。
18.一種懸架臂的制造方法，包括準(zhǔn)備金屬部分，該金屬部分包括金屬球外殼、金屬襯套外殼和金屬連接部分，該金屬連 接部分在其兩個末端處與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；通過將所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼的內(nèi)側(cè)固定到模具上，而將所述金屬部分 放置在所述模具中；并且供給合成樹脂以包覆所述金屬部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造方法，還包括 使球頭螺栓與軸瓦相連接；強(qiáng)制地將所述球頭螺栓和所述軸瓦插入到所述金屬球外殼中；并且 堵上所述金屬球外殼的端部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種懸架臂以及該懸架臂的制造方法，所述懸架臂包括金屬球外殼；金屬襯套外殼；金屬連接部分，該金屬連接部分與所述金屬球外殼和所述金屬襯套外殼連接；以及強(qiáng)化構(gòu)件，該強(qiáng)化構(gòu)件由合成樹脂材料制成并且包覆所述金屬球外殼、所述金屬襯套外殼和所述金屬連接部分。
文檔編號B60G7/00GK102085782SQ201010241239
公開日2011年6月8日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月4日
發(fā)明者鄭弼永 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社