[发明专利]一种连接汽车导向臂与车轴的方法及连接结构

说明书

本发明为解决现有导向臂的中部平直段与车轴刚性连接存在的弊端而提供一种连接汽车导向臂与车轴的方法及连接结构，所述方法包括将导向臂的中间部分制作成圆弧形，所述圆弧形部分的内圆弧面与待连接车轴轴管的外圆面形状相吻合，将所述导向臂的中间圆弧形部分贴合在所述车轴轴管的外圆上表面，然后在导向臂圆弧形部分的上部盖上一块压板，在车轴轴管外圆的下部使用两个U型螺栓或下托板将导向臂与车轴夹紧固接为装配整体。本发明的连接方式由于省去了连接架，因此，避免了焊缝对车轴强度的损害，减少了车辆生产的工序时间，也使得相关部件的维修更换更便捷，尤其有利于车辆轻量化。

技术领域

本发明涉及汽车底盘技术领域，具体涉及一种用于连接汽车导向臂与车轴的连接方法及连接结构。

背景技术

导向臂是连接车轴与车架(车身)的主要悬架部件，其作用是用来传递车轴与车架之间的各向力和力矩，约束车轴相对车架的运动轨迹。导向臂在汽车底盘上的安装方式一般为：将导向臂的前端通过衬套与车架铰接，中部平直段与车轴刚性固接，后端通过空气弹簧与车架连接。其中，导向臂的中部平直段与车轴刚性固接的现有方法是：在车轴上焊接连接架，采用一块压板将导向臂的平直段夹在压板与连接架之间，再用U型螺栓将三者夹紧固接为装配体，比如公告号为CN209795094U的中国实用新型专利就记载了上述连接方法。然而，在实际应用中我们发现传统的导向臂中部平直段与车轴刚性固接的方法存在以下几点不足：

1、此种连接方法需要在车轴上焊接连接架，由于焊缝的影响，车轴轴管强度受到损害；

2、此种方法连接的导向臂与车轴，在车辆侧倾工况(或一侧车轮驶过凸包、凹坑)时，由于车轴绕其中心轴线扭转刚度的影响，导向臂前端在铰接点所受的垂向载荷与后端在空气弹簧位置所受的垂向载荷并不相对于车轴中心轴线呈杠杆比例；并且由于导向臂的前端铰接副，在车辆坐标系纵向平面内提供的扭转刚度很小可以忽略不计，因此中部平直段刚性固接副必然给导向臂施加一个绕车轴中心轴线的力矩，使得导向臂力矩平衡，而此力矩大部分是由U型螺栓的轴力、导向臂与连接架接触面上的分布压力提供，这就很容易导致U型螺栓过载、疲劳失效和螺纹副松动，造成严重的安全事故；

3、此种方法由于连接架的存在，增加了悬架系统的重量，故不利于整车轻量化；

4、此种方法的连接架由于制造过程存在误差，常出现连接架与车轴本应接触的面间有间隙，而仅由焊缝连接的情况，在此情况下，导向臂与连接架一起相对于车轴有各向运动趋势时，该焊缝连接可靠性不足、车轴轴管在焊缝位置受到很大应力易出现过载或疲劳失效。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述导向臂与车轴现有固接方式的弊端而提供一种连接汽车导向臂与车轴的方法及应用该方法的汽车导向臂与车轴的连接结构，其具体的技术方案为：

一种连接汽车导向臂与车轴的方法，所述方法包括将导向臂的中间部分制作成圆弧形，所述圆弧形部分的内圆弧面与待连接车轴轴管的外圆面形状相吻合，将所述导向臂的中间圆弧形部分贴合在所述车轴轴管的外圆上表面，然后在导向臂圆弧形部分的上部盖上一块压板，在车轴轴管外圆的下部使用两个U型螺栓，则通过压板及U型螺栓的紧固作用将导向臂与车轴夹紧固接为装配整体。

上述连接方法中导向臂的中间圆弧形部分可直接与车轴轴管的外圆面贴合，也可在二者之间间隔弧形垫板进行贴合，所述弧形垫板的形状与二者的形状相吻合。

进一步地，在所述导向臂圆弧形部分的内圆弧面上开设第一凹槽，在所述车轴轴管的外圆面上与所述第一凹槽相对应的位置处开设第二凹槽，并且在第一凹槽和第二凹槽中嵌入定位块，使得导向臂相对于车轴绕车辆坐标系侧向坐标轴的转动自由度被完全约束，定位可靠。

进一步优选的，所述定位块可以是镶块，也可以是带有凸台的垫板。