CN212979774U - 一种后下控制臂、车辆后悬架及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆悬架装置，公开了一种后下控制臂，包括控制臂本体(1)，所述控制臂本体(1)上端设有梯形加强板(3)。此外，本实用新型还公开一种车辆后悬架及车辆。本实用新型通过在控制臂本体上端设梯形加强板，能够明显提升后下控制臂的横向和垂向的抗弯性能，以及抗扭性能，提升了后下控制臂的整体刚度，能够有效提升整车NVH性能，降低路噪，尤其是能够降低电动汽车整车后排路噪、轮胎声腔路噪。

Description

一种后下控制臂、车辆后悬架及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆悬架装置，具体地，涉及一种后下控制臂。此外，本实用新型还涉及一种车辆后悬架及车辆。

背景技术

车内噪声是影响乘员的舒适性、语言清晰度、听觉损害程度以及对车外各种音响讯号识别能力的重要因素，是顾客选购汽车的重要评价指标。在汽车的匀速行驶过程中，来自路面和轮胎的振动通过轮辋传递到轴头、进而传递到悬架，通过悬架传递到车身钣金件，引起钣金件的振动；钣金件的振动将与车内声腔产生很强的耦合作用，空气就会产生体积变化，将会在车内产生很高的压力脉动，即产生车内噪声，通常会引起驾驶员和乘员听觉不适，甚至出现头晕、恶心等症状。

近几年国际及国内新能源-纯电动汽车迅猛发展，由于电动汽车的自身特点，其NVH(噪声、振动与声振粗糙度)特性也已成为衡量车辆品质的突出指标：第一方面由于大容量电池的存在，整车重量增加较多，导致来自路面激励增大；第二方面由于造型美观的需求导致轮辋的尺寸越来越大，加上空间的限制，因此轮胎的扁平比越来越小、路噪恶化；第三方面由于缺少了发动机的噪声掩盖，导致人耳主观感受的路面噪声凸显。根据汽车行业大数据的研究显示，电动汽车后排路面噪声要远超过前排，而且轮胎空腔模态附近的路噪一直是行业内难以解决的问题。

其中，后悬架NVH性能是影响后排路噪的关键因素，而“转向节-后下控制臂”路径是响应后悬架NVH性能的主要路径之一。但是，现有后下控制臂的局部加强结构设计，无法有效提升控制臂本体的抗弯曲和抗扭转性能，不能提升NVH性能，降低路噪。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种后下控制臂，能够有效提升车辆NVH性能，降低路噪。

本实用新型进一步要解决的技术问题是提供一种车辆后悬架，能够有效提升车辆NVH性能，降低路噪。

本实用新型还要解决的技术问题是提供一种车辆，能够有效提升车辆NVH性能，降低路噪。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种后下控制臂，包括控制臂本体，所述控制臂本体上端设有梯形加强板。

优选地，所述控制臂本体包括连为一体的底板和位于所述底板两侧的两块侧板，所述底板和两块侧板构成中部下沉两侧竖起的船型形状，所述梯形加强板设在所述两块侧板的顶面。

优选地，所述梯形加强板包括第一侧加强板、第二侧加强板以及设在所述第一侧加强板和第二侧加强板之间且沿所述控制臂本体长度方向间隔设置的第一横加强板和第二横加强板，所述第一侧加强板和第二侧加强板分别与对应侧的所述侧板的顶面相连接。

优选地，所述第一侧加强板和第二侧加强板的内侧边缘处均向上延伸形成有翻边结构，所述第一横加强板和第二横加强板的两端分别与对应端的所述翻边结构固定连接。

优选地，所述第一横加强板和第二横加强板的两端分别与对应端的所述翻边结构一体成型。

优选地，所述两块侧板的顶面分别向外侧延伸形成安装面，所述第一侧加强板和第二侧加强板的下端面分别与对应侧的所述侧板的安装面固定连接，所述第一侧加强板和第二侧加强板的下端面的形状与对应侧的所述侧板的安装面的形状相同。

优选地，所述控制臂本体包括第一端部、第二端部和形成于所述第一端部和第二端部之间的中间部，所述中间部的宽度大于所述第一端部和第二端部的宽度，所述第一横加强板和第二横加强板分别对应设在所述第一端部和第二端部。

优选地，所述梯形加强板为铝合金板。

本实用新型通过在控制臂本体上端设梯形加强板，能够明显提升后下控制臂的横向和垂向的抗弯性能，以及抗扭性能，提升了后下控制臂的整体刚度，能够有效提升整车NVH性能，降低路噪，尤其是能够降低电动汽车整车后排路噪、轮胎声腔路噪。

本实用新型进一步提供一种车辆后悬架，包括上述所述的后下控制臂。

相应地，本实用新型还提供一种车辆，包括上述所述的车辆后悬架。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是现有后下控制臂的立体结构示意图；

图2是图1中加强板的俯视图；

图3是本实用新型一种实施例的立体结构示意图；

图4是本实用新型一种实施例的***结构示意图；

图5是图3中梯形加强板的俯视图；

图6是采用本实用新型一种实施例的后下控制臂和采用现有后下控制臂的电动汽车后排噪声仿真声压曲线结果对比图。

附图标记说明

1控制臂本体 11第一端部

12侧板 13第二端部

14中间部 15底板

16安装面 2加强板

3梯形加强板 31第一横加强板

32第二横加强板 33第一侧加强板

34第二侧加强板 35翻边结构

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

图1为现有后下控制臂的结构示意图，其中，加强板2与控制臂本体1通过搭接边焊接连接，来自路面和轮胎的激励通过控制臂本体1传递到后副车架，进而传递到车身。图2为现有后下控制臂上的加强板2的俯视图，从图2中可以看出，加强板2为“口”字型局部加强结构设计，其无法有效的提升控制臂本体1的抗弯曲和抗扭转性能，对控制臂本体1的整体刚度正贡献很小，对路噪无正贡献，不利于整车路噪的控制，不能提升车辆的NVH性能。

基于现有技术的缺陷，本实用新型提供一种后下控制臂，包括控制臂本体1，所述控制臂本体1上端设有梯形加强板3。

通过在控制臂本体1上端设梯形加强板3，能够明显提升后下控制臂的横向和垂向的抗弯性能，以及抗扭性能，提升了后下控制臂的整体刚度，降低“转向节-后下控制臂”路径的载荷传递函数，降低传递到后副车架和车身的力载荷，能够有效提升车辆NVH性能，降低路噪，尤其是能够降低电动汽车整车后排路噪、轮胎声腔路噪，解决了目前行业内的轮胎声腔路噪难题。

具体地，如图3和图4所示，所述控制臂本体1包括连为一体的底板15和位于所述底板15两侧的两块侧板12，所述底板15和两块侧板12构成中部下沉两侧竖起的船型形状，所述梯形加强板3设在所述两块侧板12的顶面。

具体地，如图3至图5所示，所述梯形加强板3包括第一侧加强板33、第二侧加强板34以及设在所述第一侧加强板33和第二侧加强板34之间且沿所述控制臂本体1长度方向间隔设置的第一横加强板31和第二横加强板32，所述第一侧加强板33和第二侧加强板34分别与对应侧的所述侧板12的顶面相连接。

由图中可以看出，不同于现有“口”字型加强板的局部加强结构设计，梯形加强板3的第一侧加强板33和第二侧加强板34向控制臂本体1两端延伸，其长度几乎等于控制臂本体1长度的3/4，因此，能够提高控制臂本体1的整体刚度，通过侧加强板和横加强板的结合设置，可以明显提升后下控制臂横向和垂向的抗弯性能，以及抗扭性能，同时也提高了后下控制臂的耐久性能。

更具体地，所述第一侧加强板33和第二侧加强板34的内侧边缘处均向上延伸形成有翻边结构35，所述第一横加强板31和第二横加强板32的两端分别与对应端的所述翻边结构35固定连接，其固定连接方式可以为多种，例如，焊接、螺栓连接或铆接等，优选地，所述第一横加强板31和第二横加强板32的两端分别与对应端的所述翻边结构35一体成型，即所述梯形加强板3为一体成型，使得梯形加强板3制造方便，整体刚度更高。

优选地，所述两块侧板12的顶面分别向外侧延伸形成安装面16，所述第一侧加强板33和第二侧加强板34的下端面分别与对应侧的所述侧板12的安装面16固定连接，所述第一侧加强板33和第二侧加强板34的下端面的形状与对应侧的所述侧板12的安装面16的形状相同。

所述安装面16为大致水平的安装面，即两块侧板12的顶面分别大致水平向外延伸形成所述安装面16，大致水平是指安装面16可以与水平面有一定角度，而不一定是绝对水平。通过设置安装面16，便于第一侧加强板33和第二侧加强板34在控制臂本体1上的固定连接，使得连接更为牢靠，并且通过向外侧延伸形成安装面16，使得不需要将两块侧板12做厚，从而能够减小控制臂本体1的重量，还能提高控制臂本体1的支撑强度。其中，第一侧加强板33和第二侧加强板34的下端面分别与对应侧的侧板12的安装面16固定连接，其固定连接方式可以为多种，例如，焊接、螺栓连接或铆接等，优选为焊接，焊接的连接强度高、密封性好且连接处重量小，连接成本较低。第一侧加强板33和第二侧加强板34的下端面的形状与对应侧的侧板12的安装面16的形状相同，一方面便于第一侧加强板33和第二侧加强板34在安装面16上的放置和连接，另一方面有利于提升后下控制臂的整体刚度，且能够减小后下控制臂的重量。需要说明的是，第一侧加强板33和第二侧加强板34的下端面宽度要小于或等于安装面16的宽度，其长度等于或略小于安装面16的长度。

优选地，所述控制臂本体1包括第一端部11、第二端部13和形成于所述第一端部11和第二端部13之间的中间部14，所述中间部14的宽度大于所述第一端部11和第二端部13的宽度，所述第一横加强板31和第二横加强板32分别对应设在所述第一端部11和第二端部13。

第一端部11和第二端部13为控制臂本体1强度较低的位置，该位置较为容易发生变形，将第一横加强板31和第二横加强板32分别对应设在第一端部11和第二端部13，一方面能够提高第一端部11和第二端部13的结构刚度，进而显著提高控制臂本体1的刚度，另一方面，由于第一端部11和第二端部13较为狭窄，使得设置在此的第一横加强板31和第二横加强板32的长度较小，有利于减小后下控制臂的重量以及降低其制造成本，再一方面，由于中间部14用于安装悬架的缓冲弹簧，第一横加强板31和第二横加强板332分别设置在控制臂本体1的两端部处，能够避免与缓冲弹簧形成干涉，便于缓冲弹簧的安装。

优选地，所述梯形加强板3为铝合金板。

由于铝合金材质自身重量较低，采用铝合金板作为加强板能够在提高后下控制臂强度的同时减小其重量。

下面对采用本实用新型的后下控制臂和采用现有后下控制臂的电动汽车进行噪声仿真分析，来进一步阐述本实用新型的后下控制臂对整车路噪的影响。

具体仿真步骤为：首先通过试验方法测试车辆在匀速60Km/h以及在粗糙路面工况下的四个车轮的轮心(轴头)载荷，然后建立整车的有限元仿真模型，将上述载荷加载在整车有限元仿真模型的轮心(轴头)位置，最后进行整车路噪仿真分析，输出驾驶员或乘员耳旁声压，得到整车前排或后排噪声仿真的声压曲线结果，其中，图6所示为得到的电动汽车后排噪声仿真的声压曲线结果，图中实线表示的是采用现有后下控制臂的整车后排噪声仿真的声压曲线，虚线表示的是采用本实用新型的后下控制臂的整车后排噪声仿真的声压曲线。

由图6中可以看出，在170Hz到178Hz的区间内，采用本实用新型的后下控制臂的声压曲线要明显低于采用现有后下控制臂的声压曲线，因此采用本实用新型的后下控制臂的整车的路噪水平要明显优于采用现有后下控制臂的整车的路噪水平；在182Hz到195Hz的区间内，采用本实用新型的后下控制臂的声压曲线要明显低于采用现有后下控制臂的声压曲线，因此采用本实用新型的后下控制臂的整车的路噪水平要明显优于采用现有后下控制臂的整车的路噪水平；尤其是在轮胎声腔模态188Hz时，采用本实用新型的后下控制臂的整车的路噪水平显著提升。

本实用新型进一步提供一种车辆后悬架，包括上述所述的后下控制臂。

具体地，后下控制臂的第一端部11作为主动端，通过衬套与车辆的后副车架连接，第二端部13与车辆的转向节连接，缓冲弹簧安装于后下控制臂的中间部14，通过设置所述后下控制臂，能够提高车辆后悬架的整体刚度，有效提升整车NVH性能，降低路噪。

相应地，本实用新型还提供一种车辆，包括上述所述的车辆后悬架。

通过设置所述车辆后悬架，能够有效提升整车NVH性能，降低路噪。

综上所述，通过在后下控制臂的控制臂本体1上设置梯形加强板3，能够解决现有后下控制臂的“口”字型加强板的结构设计偏弱的问题，通过设置梯形加强板3形成整体框架结构，能够有效的提升后下控制臂的整体刚度，提升后下控制臂的抗弯和抗扭性能，降低“转向节-后下控制臂”路径载荷传递函数，降低转向节-后下控制臂结构传递的汽车行驶路噪问题，尤其是降低电动汽车的后排路噪、轮胎声腔路噪，同时能提高后下控制臂的耐久性能，还能提高后下控制臂主动端的结构刚度，提高后下控制臂衬套的隔振率，降低传递到后副车架和车身的载荷；车辆在产品开发前期采用本实用新型的后下控制臂，可有效提升整车路噪性能，降低整车NVH性能调校成本、缩短调校周期；本实用新型后下控制臂的结构设计通用化高，后续乘用车型均可借鉴此结构进行平台化开发。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种后下控制臂，其特征在于，包括控制臂本体(1)，所述控制臂本体(1)上端设有梯形加强板(3)。

2.根据权利要求1所述的后下控制臂，其特征在于，所述控制臂本体(1)包括连为一体的底板(15)和位于所述底板(15)两侧的两块侧板(12)，所述底板(15)和两块侧板(12)构成中部下沉两侧竖起的船型形状，所述梯形加强板(3)设在所述两块侧板(12)的顶面。

3.根据权利要求2所述的后下控制臂，其特征在于，所述梯形加强板(3)包括第一侧加强板(33)、第二侧加强板(34)以及设在所述第一侧加强板(33)和第二侧加强板(34)之间且沿所述控制臂本体(1)长度方向间隔设置的第一横加强板(31)和第二横加强板(32)，所述第一侧加强板(33)和第二侧加强板(34)分别与对应侧的所述侧板(12)的顶面相连接。

4.根据权利要求3所述的后下控制臂，其特征在于，所述第一侧加强板(33)和第二侧加强板(34)的内侧边缘处均向上延伸形成有翻边结构(35)，所述第一横加强板(31)和第二横加强板(32)的两端分别与对应端的所述翻边结构(35)固定连接。

5.根据权利要求4所述的后下控制臂，其特征在于，所述第一横加强板(31)和第二横加强板(32)的两端分别与对应端的所述翻边结构(35)一体成型。

6.根据权利要求3所述的后下控制臂，其特征在于，所述两块侧板(12)的顶面分别向外侧延伸形成安装面(16)，所述第一侧加强板(33)和第二侧加强板(34)的下端面分别与对应侧的所述侧板(12)的安装面(16)固定连接，所述第一侧加强板(33)和第二侧加强板(34)的下端面的形状与对应侧的所述侧板(12)的安装面(16)的形状相同。

7.根据权利要求3所述的后下控制臂，其特征在于，所述控制臂本体(1)包括第一端部(11)、第二端部(13)和形成于所述第一端部(11)和第二端部(13)之间的中间部(14)，所述中间部(14)的宽度大于所述第一端部(11)和第二端部(13)的宽度，所述第一横加强板(31)和第二横加强板(32)分别对应设在所述第一端部(11)和第二端部(13)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的后下控制臂，其特征在于，所述梯形加强板(3)为铝合金板。

9.一种车辆后悬架，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的后下控制臂。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的车辆后悬架。

Images