CN113799564B - 一种前悬架控制臂 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种前悬架控制臂，涉及汽车悬架***技术领域，其包括控制臂本体和导流机构，控制臂本体底端的一侧具有迎风区域，另一侧具有背风区域；导流机构包括多个沿控制臂本体的长度方向间隔设置的凸起部，以及连接于相邻的两个凸起部之间的凹陷部；凸起部和凹陷部的一端均位于迎风区域内，另一端均沿控制臂本体底面的宽度方向延伸至背风区域内。本申请通过导流机构将气流导流成多股规则的气流，每股气流的流动方向与凹陷部所形成的路径一致，且每股气流被凸起部相隔开，不会产生紊流，不会造成控制臂异响，而且减小了对车辆的行驶的空气阻力。

Description

一种前悬架控制臂
技术领域
本申请涉及汽车悬架***技术领域，特别涉及一种前悬架控制臂。
背景技术
汽车前悬架控制臂属于悬架导向部件，用于连接副车架和转向节，不仅传递转向节所受到的荷载，还限定前悬架在车辆行驶过程中的定位参数，使得车轮既能相对车身有一定的翻转跳动空间，又能与副车架可靠连接，因此，控制臂需要具备良好的刚度和强度。
相关技术中，参见图1和图2所示，控制臂1’采用锻铝材质，内侧与副车架通过螺栓连接，外侧与转向节通过螺栓连接，控制臂1’底部采用平弧切边线。
但是，该控制臂1’作为悬架***内部关键部件，在使用过程中，仅考虑在承受各向力及力矩下保证可靠性，而忽视其对空气动力学的作用，在车辆高速行驶过程中，由于控制臂1’底部采用平弧切边线，当高速气流从控制臂1’下端通过，在一定的速度下容易产生空气紊流，造成控制臂1’异响。
发明内容
本申请实施例提供一种前悬架控制臂，以解决相关技术中在车辆高速行驶过程中，由于控制臂底部采用平弧切边线，当高速气流从控制臂底部通过，在一定的速度下容易产生空气紊流，造成控制臂异响的问题。
第一方面，提供了一种前悬架控制臂，其包括：
控制臂本体，其底端的一侧具有迎风区域，另一侧具有背风区域；
导流机构，其包括多个沿所述控制臂本体的长度方向间隔设置的凸起部，以及连接于相邻的两个所述凸起部之间的凹陷部；所述凸起部和所述凹陷部的一端均位于所述迎风区域内，另一端均沿所述控制臂本体底面的宽度方向延伸至所述背风区域内。
本申请实施例通过在控制臂本体的底面设置导流机构，且导流机构所包含的相互交替连接的凸起部和凹陷部的两端分别延伸至迎风区域和背风区域内；当车辆高速行驶过程中，流经底盘的气流先直接冲击至迎风区域内，高速的气流被位于迎风区域内的凹陷部进行导流，并被分成若干股气流，每股气流会沿着凹陷部所形成的路径，经过控制臂本体的底面流动至背风区域，最后完全通过控制臂本体。
本申请实施例通过导流机构将气流导流成多股规则的气流，每股气流的流动方向与凹陷部所形成的路径一致，且每股气流被凸起部相隔开，不会产生紊流，不会造成控制臂异响，而且减小了对车辆的行驶的空气阻力。
一些实施例中，所述迎风区域为：当所述控制臂本体装配于车架上时，所述控制臂本体的底端朝向车头的一侧上露出所述车架外的区域。
一些实施例中，所述凸起部均匀间隔布置。
一些实施例中，所述凸起部的外表面和所述凹陷部的内表面均呈弧形面，且所有的所述凸起部和所述凹陷部共同形成波浪形的导流机构。
一些实施例中，所述凹陷部的内表面的弧度大于所述凸起部的外表面的弧度。
一些实施例中，所述凹陷部的内表面的弧度为120度。
一些实施例中，所述迎风区域包括强迎风区域和弱迎风区域，所述强迎风区域靠近车轮布置，且所述强迎风区域比所述弱迎风区域受到的气流压强大。
一些实施例中，所述凸起部的外表面和所述凹陷部的内表面均呈弧形面，且所有的所述凸起部和所述凹陷部共同形成波浪形的导流机构。
一些实施例中，所述导流机构包括分别位于所述强迎风区域和弱迎风区域内的第一导流机构和第二导流机构，所述第一导流机构和所述第二导流机构分别呈第一波浪形和第二波浪形，且所述第一波浪形的凹陷部的弧度比所述第二波浪形的凹陷部的弧度大。
一些实施例中，所述第一波浪形的波高，高于所述第二波浪形的波高。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：本申请实施例通过导流机构将气流导流成多股规则的气流，每股气流的流动方向与凹陷部所形成的路径一致，且每股气流被凸起部相隔开，不会产生紊流，不会造成控制臂异响，而且减小了对车辆的行驶的空气阻力。
本申请实施例提供了一种前悬架控制臂，由于本申请实施例通过在控制臂本体的底面设置导流机构，且导流机构所包含的相互交替连接的凸起部和凹陷部的两端分别延伸至迎风区域和背风区域内；当车辆高速行驶过程中，流经底盘的气流先直接冲击至迎风区域内，高速的气流被位于迎风区域内的凹陷部进行导流，并被分成若干股气流，每股气流会沿着凹陷部所形成的路径，经过控制臂本体的底面流动至背风区域，最后完全通过控制臂本体，因此，本申请实施例通过导流机构将气流导流成多股规则的气流，每股气流的流动方向与凹陷部所形成的路径一致，且每股气流被凸起部相隔开，不会产生紊流，不会造成控制臂异响，而且减小了对车辆的行驶的空气阻力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请背景技术中提供的控制臂的主视图；
图2为图1的俯视图；
图3为本申请实施例提供的前悬架控制臂的主视图；
图4为图3的俯视图；
图5为本申请实施例提供的前悬架控制臂安装至车架上的结构示意图；
图6为图5的A处局部放大图；
图7为本申请实施例提供的第一导流机构和第二导流机构的结构示意图。
图中：1’、控制臂；1、控制臂本体；10、迎风区域；100、强迎风区域；101、弱迎风区域；11、背风区域；2、导流机构；20、凸起部；21、凹陷部；22、第一导流机构；23、第二导流机构；3、车架。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图3和图4所示，本申请实施例提供了一种前悬架控制臂，其包括控制臂本体1和导流机构2，控制臂本体1底端的一侧具有迎风区域10，另一侧具有背风区域11；导流机构2包括多个沿控制臂本体1的长度方向间隔设置的凸起部20，以及连接于相邻的两个凸起部20之间的凹陷部21；凸起部20和凹陷部21的一端均位于迎风区域10内，另一端均沿控制臂本体1底面的宽度方向延伸至背风区域11内。
申请人在经过反复的试验和验证后发现：目前的控制臂装配在车架3上时，在控制臂所占用的空间的高度方向上，控制臂的底端有一部分位于前悬架其他部件的最底端，在车辆行驶过程中，流过底盘的气流直接与该部分面向车头的一侧的区域(该区域为图3中的正面)接触，使得该区域直接迎风，在本申请实施例中定义该区域为迎风区域10，与迎风区域10相对的一侧为背风区域11(该区域为图3中的背面)。
本申请实施例通过在控制臂本体1的底面设置导流机构2，且导流机构2所包含的相互交替连接的凸起部20和凹陷部21的两端分别延伸至迎风区域10和背风区域11内；当车辆高速行驶过程中，流经底盘的气流先直接冲击至迎风区域10内，高速的气流被位于迎风区域10内的凹陷部21进行导流，并被分成若干股气流，每股气流会沿着凹陷部21所形成的路径，经过控制臂本体1的底面流动至背风区域11，最后完全通过控制臂本体1。
本申请实施例通过导流机构2将气流导流成多股规则的气流，每股气流的流动方向与凹陷部21所形成的路径一致，且每股气流被凸起部20相隔开，不会产生紊流，不会造成控制臂异响，而且减小了对车辆的行驶的空气阻力。
参见图5和图6所示，迎风区域10为：当控制臂本体1装配于车架3上时，控制臂本体1的底端朝向车头的一侧上露出车架3外的区域。
当本申请实施例的控制臂本体1装配在车架3上时，在控制臂本体1所占用的空间的高度方向上，控制臂本体1的底端有一部分位于前悬架其他部件的最底端，在车辆行驶过程中，流过底盘的气流直接与该部分面向车头的一侧的区域(该区域为图3中的正面)接触，使得该区域直接迎风，在本申请实施例中定义该区域为迎风区域10，与迎风区域10相对的一侧为背风区域11(该区域为图3中的背面)。
优选的，凸起部20均匀间隔布置。
凸起部20均匀间隔布置，能基本均分气流，分流后的气流在迎风区域10内均匀分布，不会造成控制臂本体1的受力不均，保证了控制臂本体1的稳定性。
更进一步的，凸起部20的外表面和凹陷部21的内表面均呈弧形面，且所有的凸起部20和凹陷部21共同形成波浪形的导流机构2。
外表面呈弧形面的凸起部20减小了与气流的接触面积，与凸起部20接触的气流会沿着凸起部20的弧形表面朝其两侧相邻的凹陷部21聚集，起到了快速对气流分流的作用，且凸起部20与气流之间的接触更平滑，阻力更小；内表面呈弧形面的凹陷部21增加了凹陷部21的容纳空间，在凹陷部21内流动的气流受到的阻力更小，且会向凹陷部21的中心汇聚，防止气流朝凹陷部21的两侧分散，提高导流的效率。
更进一步的，凹陷部21的内表面的弧度大于凸起部20的外表面的弧度。
这样设计提高了与凸起部20接触的气流朝其相邻的两个凹陷部21聚集的效率，减小了气流与凸起部20的接触时间，提高气流从控制臂本体1的底面流过的效率。
更进一步的，凹陷部21的内表面的弧度为120度。
可选的，参见图7所示，迎风区域10包括强迎风区域100和弱迎风区域101，强迎风区域100靠近车轮布置，且强迎风区域100比弱迎风区域101受到的气流压强大。
由于车辆在高速行驶过程中，高速流动的气流通过汽车的底盘，位于汽车底盘的控制臂本体1的迎风区域10受到气流的冲击，而车轮在高速行驶过程中，会压缩其附近的气流，使靠近车轮的气流压强增大，导致靠近车轮布置的迎风区域10受到的气流的冲击更强，因此本申请实施例将迎风区域10划分为强迎风区域100和弱迎风区域101，以对两个区域的气流的导流效果进行区分处理，保证控制臂本体1的稳定性。
优选的，凸起部20的外表面和凹陷部21的内表面均呈弧形面，且所有的凸起部20和凹陷部21共同形成波浪形的导流机构2。
外表面呈弧形面的凸起部20减小了与气流的接触面积，与凸起部20接触的气流会沿着凸起部20的弧形表面朝其两侧相邻的凹陷部21聚集，起到了快速对气流分流的作用，且凸起部20与气流之间的接触更平滑，阻力更小；内表面呈弧形面的凹陷部21增加了凹陷部21的容纳空间，在凹陷部21内流动的气流受到的阻力更小，且会向凹陷部21的中心汇聚，防止气流朝凹陷部21的两侧分散，提高导流的效率。
更进一步的，导流机构2包括分别位于强迎风区域100和弱迎风区域101内的第一导流机构22和第二导流机构23，第一导流机构22和第二导流机构23分别呈第一波浪形和第二波浪形，且第一波浪形的凹陷部21的弧度比第二波浪形的凹陷部21的弧度大。
由于强迎风区域100受到的气流冲击较弱迎风区域101更大，因此布置在强迎风区域100内的第一导流机构22需要具有更快速的导流作用，因此将第一波浪形的凹陷部21的弧度设计的比第二波浪形的凹陷部21的弧度大，那么第一波浪形的凹陷部21可以的气流容纳量更大，当冲击强度更大的气流通过强迎风区域100时，能迅速从第一波浪形的凹陷部21内通过，从而减弱强气流对控制臂本体1的强迎风区域100的冲击。
更进一步的，所述第一波浪形的波高H1，高于所述第二波浪形的波高H2。
设计H1大于H2，这样冲击强度更大的气流从第一波浪形的凸起部20的弧形外表面朝向其两侧的凹陷部21聚集时，气流从凹陷部21与凸起部20的连接处流向凹陷部21的中心的路径更长，会消耗气流部分的能量，减弱气流的冲击力，那么聚集在凹陷部21的气流能迅速沿着凹陷部21的中心流动至控制臂本体1的背风区域11，不会对控制臂本体1造成大的冲击，不会产生异响。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种前悬架控制臂，其特征在于，其包括：
控制臂本体(1)，其底端的一侧具有迎风区域(10)，另一侧具有背风区域(11)；
导流机构(2)，其包括多个沿所述控制臂本体(1)的长度方向间隔设置的凸起部(20)，以及连接于相邻的两个所述凸起部(20)之间的凹陷部(21)；所述凸起部(20)和所述凹陷部(21)的一端均位于所述迎风区域(10)内，另一端均沿所述控制臂本体(1)底面的宽度方向延伸至所述背风区域(11)内；
所述迎风区域(10)为：当所述控制臂本体(1)装配于车架(3)上时，所述控制臂本体(1)的底端朝向车头的一侧上露出所述车架(3)外的区域。
2.如权利要求1所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述凸起部(20)均匀间隔布置。
3.如权利要求2所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述凸起部(20)的外表面和所述凹陷部(21)的内表面均呈弧形面，且所有的所述凸起部(20)和所述凹陷部(21)共同形成波浪形的导流机构(2)。
4.如权利要求3所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述凹陷部(21)的内表面的弧度大于所述凸起部(20)的外表面的弧度。
5.如权利要求4所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述凹陷部(21)的内表面的弧度为120度。
6.如权利要求1所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述迎风区域(10)包括强迎风区域(100)和弱迎风区域(101)，所述强迎风区域(100)靠近车轮布置，且所述强迎风区域(100)比所述弱迎风区域(101)受到的气流压强大。
7.如权利要求6所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述凸起部(20)的外表面和所述凹陷部(21)的内表面均呈弧形面，且所有的所述凸起部(20)和所述凹陷部(21)共同形成波浪形的导流机构(2)。
8.如权利要求7所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述导流机构(2)包括分别位于所述强迎风区域(100)和弱迎风区域(101)内的第一导流机构(22)和第二导流机构(23)，所述第一导流机构(22)和所述第二导流机构(23)分别呈第一波浪形和第二波浪形，且所述第一波浪形的凹陷部(21)的弧度比所述第二波浪形的凹陷部(21)的弧度大。
9.如权利要求8所述的前悬架控制臂，其特征在于，所述第一波浪形的波高，高于所述第二波浪形的波高。
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