扭转梁式悬架的制作方法

扭转梁式悬架的制作方法
【专利摘要】本发明的课题在于提供实现低制作成本以及高品质的新颖结构的扭转梁式悬架，作为解决所涉及的课题的技术方案，其具有：通过对管材(10)的两端部进行弯曲加工而形成臂部(11R、11L)的扭转梁(1)；分别被安装在上述两臂部(11R、11L)上的车轮安装部件(12R、12L)，其中，将上述车轮安装部件(12R、12L)的被插入部(22a、22a)插入到上述臂部(11R、11L)的开放端部(11a、11a)内，而且将上述车轮安装部件(12R、12L)相对上述臂部(11R、11L)进行焊接。
【专利说明】扭转梁式悬架
[0001]本申请是国际申请日为2008年02月13日、申请号为200880001520.7 (国际申请号为PCT/JP2008/052792)、发明名称为“扭转梁式悬架”的发明申请的分案申请。

【技术领域】
[0002]本发明涉及一种扭转梁式悬架的技术，更详细来说，涉及在沿车辆的车身宽度方向延伸的扭转梁的两端部所配置的车轮安装部的结构。

【背景技术】
[0003]到目前为止，存在对扭转梁式悬架进行公开的文献，而且与扭转梁式悬架相关联的各种技术已被公知(例如，参照日本特公平7-71883号公报以及日本特开昭62-299402号公报)。
[0004]如日本特公平7-71883号公报以及日本特开昭62-299402号公报所公开的现有的扭转梁式悬架，由扭转梁和用于将该扭转梁安装到车身上的车身安装部件构成。上述扭转梁由一根管状部件构成，该管状部件包括沿车辆的车身宽度方向延伸的横截部和从该横截部的两端部分别经由弯曲部沿车身长度方向延伸的臂部。上述车身安装部件分别被固定在上述弯曲部上。
[0005]在上述臂部中的与上述弯曲部相反侧的端部上，设置有用于经由车轴安装车轮的车轮安装部。另一方面，在上述车身安装部件的与上述弯曲部相反侧的端部上，设置有筒状的轴套部，其被安装成相对于车身主体侧的轴部件可自由转动。
[0006]以下，利用【专利附图】

【附图说明】现有的扭转梁式悬架的形态。如图8所示，扭转梁60为如下构成，即通过将直管形状的管材61的端部沿大致直角方向弯曲成型而形成臂部62，在设置于上述臂部62的前端部上的车轮安装部63上配置有车轴64。另外，其构成为在从上述管材61到臂部62的弯曲部67上安装有车身安装部件68。
[0007]另外，以下说明现有的扭转梁式悬架的其他形态。如图9所示，扭转梁70在直管形状的管材71的两端上附设车身安装部件72，将该车身安装部件72构成为沿车身长度方向长，由此在车身安装部件72上构成臂部73。在该臂部73上配置车轴74。
[0008]然而，图8所示的扭转梁式悬架需要对与钢板相比高价的管材61进行弯曲加工而形成达到车轴64的位置的长度的臂部62，所以需要以管长度长的管材61作为材料，导致材料成本变高。
[0009]另外，该图8所示的扭转梁式悬架，若是保持臂部62的端部被开放的状态，则导致从其开放地点朝向管内部逐渐生锈，所以需要如图8所示，通过焊接66在臂部62的端部安装盖65，来密封管内部。这样的结构也成为盖65的加工费和安装费这样的成本产生的原因。
[0010]另外，在该图8所示的扭转梁式悬架中，对于设置在车身安装部件68的前端上的轴套部69的中心69a和车轴64之间的距离Da，需要严密地与规定的值一致，但是此时管材61的弯曲加工的精度影响上述车轴64的精度，所以在该弯曲加工中要求高精度。
[0011]另外，图9所示的扭转梁式悬架，根据强度的观点来看，存在将管材71的端部的端面在管的轴截面上成型为大致梯形、或者大致椭圆形的必要性，或者存在为了形成相对于车身安装部件72的搭接部分75而切去端面的修整加工的必要性，由此导致提高这种管材71的加工涉及的制作成本。另外，通过修整(Trim)加工等，导致产生管材71的边角剩余材料(余料)而使成品率变差。
[0012]进而，图9所示的扭转梁式悬架，若在上述搭接部分75和车身安装部件72之间产生间隙，则牵扯到焊接部的烧穿或强度不良这样的问题，所以对于上述搭接部分75和车身安装部件72之间的定位要求高精度。


【发明内容】

[0013]本发明鉴于以上问题，其课题在于提出提高实现降低制作成本以及提供高品质产品的全新结构的扭转梁式悬架。
[0014]在本发明的第一方式涉及的扭转梁式悬架中，具备:对直管形状的管材的两端部进行弯曲加工而形成臂部的扭转梁；分别被安装在上述两端部的臂部上的车轮安装部；位于上述管材的弯曲部上且用于安装到车身上的车身安装部件，上述两端部的臂部被弯曲成朝向车辆后方延伸伸出，将上述车轮安装部的被插入部从车辆的后方一侧以与上述臂部的开放端部重叠的方式插入到臂部的开放端部，而且将上述车轮安装部相对上述臂部进行焊接，在将上述车轮安装部焊接于上述臂部之前，通过变更该车轮安装部的被插入部相对于臂部的插入位置，能够调整上述车身安装部件与上述车轮安装部的车辆前后方向的距离，并且，通过使该车轮安装部相对于臂部旋转，能够调整上述车身安装部件与上述车辆安装部的校准。
[0015]由此，能够将臂部的长度缩短相当于车轮安装部件存在的长度的量。因此，能够缩短与钢板相比高价的管材的材料的长度，并能够实现材料费用的成本缩减。另外，在焊接前的阶段，能够调整臂部的位置。因此，能够容易实现高精度的扭转梁式悬架。
[0016]本发明涉及的扭转梁式悬架，其特征还在于，上述焊接是通过焊接上述开放端部的周围和上述被插入部的外周而进行的。
[0017]由此，由于成为在形成被插入部和臂部的搭接部分之后的焊接，所以能够防止两者之间形成间隙，能够抑制焊接部的烧穿和强度不良这种不良情况的发生。因此，能够实现焊接品质的提高，进而能够实现扭转梁式悬架的品质的提高。
[0018]本发明涉及的扭转梁式悬架，其特征还在于，上述开放端部通过上述车轮安装部被堵住。
[0019]由此，无需特别的加工或者其他部件，能够通过车身安装部件来实现臂部内部的防锈。因此，能够节省所涉及的加工成本或者部件的成本。
[0020]本发明涉及的扭转梁式悬架，其特征还在于，上述车轮安装部由用于固定轮架的承板、和承架构成，在上述承板上设置有沿车辆宽度方向贯通的贯通孔，上述承架由被插入到上述臂部的开放端部内的被插入部和固定上述承板的承板固定部构成，在上述承板固定部上形成开放部，该开放部与上述承板的贯通孔连通且在上述车辆宽度方向上构成一连串的贯通部。
[0021]由此，能够实现驱动后轮的车辆形态。
[0022]本发明涉及的扭转梁式悬架，其特征还在于，在上述承架的被插入部中，最初被插入到上述臂部的开放端部侧一侧的端部的外周长被设定为比上述承架的被插入部中的其他部位的外周长小。
[0023]由此，能够提高被插入部相对处于臂部的开放端部的插入的作业性。

【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1是表示扭转梁以及车身安装部件的实施方式的图。
[0025]图2是表示安装车轮安装部的扭转梁的整体的图。
[0026]图3是表示车轮安装部件的详细情况的图。
[0027]图4是表示将车轮安装部件插入到臂部的状态的图。
[0028]图5的(a)是表示在被插入部的端部上设置棱角R的实施方式的图，图5的(b)是表示将被插入部制作成锥状的实施方式的图。
[0029]图6是表示在车身安装部件上设置有阶梯部的实施方式的图。
[0030]图7是表示将车轮安装部件焊接到臂部的状态的图。
[0031]图8是表示现有的扭转梁的状态的图。
[0032]图9是表示现有的其他扭转梁的状态的图。

【具体实施方式】
[0033]如图1所示，本实施方式的扭转梁I构成为:对管材10的端部进行弯曲加工而形成臂部I IR，将车轮安装部件12R的被插入部22a插入到上述臂部IlR的开放端部Ila内。
[0034]另外，如图1所示，上述管材10是通过对直管形状的管材的端部进行弯曲加工而成型的，并成型为在将扭转梁I设置于车辆上的状态下，上述臂部IlR朝向车辆后方延伸。在图1中，设纸面上侧为车辆前方，设纸面下侧为车辆后方，示出在上述管材10的管轴1a上更朝向后方来构成臂部11R。另外，示出臂部IlR的开放端部Ila配置在比车轴26R更靠前方，由此，能够缩短臂部IlR的长度。
[0035]另外，在图1中，仅放大了配置在车辆右侧的部位，如图2的略图所示，在车辆的左右两侧适用同样的结构。另外，如图1以及图2所示，在通过对上述管材10进行弯曲加工而形成的弯曲部14R、14L上分别焊接固定有车身安装部件15R、15L，将该车身安装部件15R、15L的前端部上配置的轴套部16R、16L与未图示的车身侧的轴部枢轴连接，从而扭转梁I作为整体相对于车身可自由转动地被安装。
[0036]另外，如图1所示，上述臂部IlR的开放端部Ila不是对管材10的端部施加加工而成的，而是与用于构成臂部IlR的弯曲加工前的状态下的端部的形状大致相同。也就是说，对于上述臂部IlR的开放端部11a，不需要特别的成型加工并能够缩减制作成本。
[0037]另外，如图1以及图3所示，上述车轮安装部件12R由用于固定未图示的轮架的承板21和承架22构成。另外，如图1所示，车轮安装部件12R具有支撑弹簧座41和减震器托架42的局部的功能。
[0038]另外，如图3所示，在上述车轮安装部件12R中，上述承板21上设置有沿车辆宽度方向W贯通的贯通孔23。该承板21由形成与上述车辆宽度方向W垂直的面的板状部件构成。此外，虽然对承板21的具体结构并没有特别限定，但通过使轮架的中心部和上述贯通孔23的中心部一致，而能够实现承板21的紧凑化、轻型化等，由此能够实现扭转梁式悬架中其他部位的设计自由度的提高。
[0039]另外，如图1以及图3所示，上述承架22包括:被插入部22a，其被插入到上述臂部IlR的开放端部Ila内；承板固定部22b,其构成为从该被插入部22a朝向车辆宽度方向外侧，且在端部上固定有上述承板21。该承板固定部22b以与上述车辆宽度方向W正交的方式配置上述承板21。
[0040]另外，如图4所示，承架22的被插入部22a的截面构成为外径dl的管状，上述外径dl被设定为比上述臂部IlR的开放端部Ila的内径d2稍小。由此，上述被插入部22a可自由滑动地被插入到上述开放端部11a，车轮安装部件12R能够作为整体沿上述臂部IlR的管轴方向Y移动(在本实施方式中为滑动移动)。此外，这样将车轮安装部件12R从车辆的后方侧插入到臂部IlR的开放端部11a，因此如图1所示，上述开放端部Ila在车辆长度方向上位于比车轴26R更靠前方。
[0041]此外，如图5(a)所示，在上述承架22的被插入部22a中，最初被插入到上述臂部IlR的开放端部Ila—侧的端部22f的外周长(由外径f I构成的外周长)构成为比上述承架的被插入部22a中的其他部位22g的外周长(例如，由被插入部22a的基部的外径dl构成的外周长)短。
[0042]在图5(a)所示的结构中，通过在上述被插入部22a的端部22f形成拐角R，从而缩短端部22f的外周长，在图5(b)所示的结构中，以上述被插入部22a的端部22f的外周长变成最小的方式，形成为外径朝向上述端部22f缓缓地变小的锥状(在侧视时形成倾斜面)。
[0043]通过如上所示的构成，能够在处于臂部IlR的开放端部Ila的内周和上述被插入部22a的端部22f之间，形成留有余地的间隙，使被插入部22a相对于臂部22R不会产生大的摩擦，而能够顺畅地插入。这样，能够提高被插入部相对处于臂部的开放端部的插入的作业性。
[0044]另外，如图4所示，上述承架22的被插入部22a构成为能够堵住上述臂部IlR的开放端部11a。在本实施方式中，承架22由管状部件构成，且设为上述被插入部22a的外径dl，因此通过将盖27固定在被插入部22a的开放部上，而能够堵住臂部IlR的开放端部11a。由此，只要将车身安装部件15R插入到臂部11R，就能够堵住臂部IlR的开放端部11a，能够通过车身安装部件15R来实现臂部IlR内部的防锈。
[0045]另外，如图3所示，在承架22的承板固定部22b上形成有开放部22c，该开放部22c与上述承板21的贯通孔23连通且在上述车辆宽度方向W上构成一连串的贯通部24。另夕卜，开放部22c是通过在成为车辆的后方的一侧设置大的开口部而构成的。另一方面，在承板固定部22b中，对于成为车辆前方的上述被插入部22a —侧,通过不构成上述开放部22c,而能够确保被插入部22a的刚性。
[0046]另外，如图3所示，在上述承板21和承架22(承板固定部22b)上，沿车辆宽度方向W形成一连串的贯通部24，由此能够使驱动轴25贯通该贯通部24，能够实现驱动后轮的车辆形态。另外，由于该贯通部24的存在，例如在前轮驱动的车辆形态和四轮驱动的车辆形态双方中，能够共用扭转梁式悬架的结构，由此，能够得到零部件的共用化、以及伴随此的管理简单化、成本削减等优点。此外，对于上述承板21的贯通孔23以及承板固定部22b的开放部22c的大小，考虑到该驱动轴25的轴径和安装性能、进而各部件的刚性而被适当设计。
[0047]以下，对扭转梁I的组装进行说明。
[0048]如图2所示，对上述管材10的两端部进行弯曲加工而形成臂部I IR、11L，将上述车轮安装部件12R、12L分别插入到该臂部IlRUlL的开放端部IlaUla内。在该状态下，车轮安装部件12R、12L可沿上述臂部I IR、IIL的管轴方向Y(参照图4)而移动。另外，该车轮安装部件12R、12L的臂部IlRUlL的插入可根据上述的图5(a)或者(b)而容易实施。
[0049]然后，如图2所示，成为在上述管材10的两端的弯曲加工的弯曲部14R、14L上分别拼接车身安装部件15R、15L的状态，进行相对于管材10的上述车轮安装部件12R、12L以及上述车身安装部件15R、15L的定位的调整。该调整是通过将车轮安装部件12R、12L安装到未图示的固定夹具，同时对于上述车身安装部件15R、15L也安装到未图示的固定夹具来进行的。由此，固定在车轮安装部件12R、12L上的车轴26R、26L和车身安装部件15R、15L前端的轴套部16R、16L的中心17R、17L之间的距离DR、DL被设定为规定的尺寸。
[0050]这里的对上述距离DR、DL的规定尺寸的设定，通过使上述车轮安装部件12R、12L分别移动，而能够独立地进行调整，且能够容易地实现规定的尺寸的设定。此外，如图6所示，可构成为:在上述车身安装部件15R的承架22的被插入部22a构成可抵靠到臂部IlR的开放端部Ila的阶梯部22d，且使该阶梯部22d作为挡块发挥作用，并进行车身安装部件15R相对臂部IlR的临时定位。
[0051]另外，如图1所示，在将车轮安装部件12R安装到固定夹具上时，对于车轴26R的倾斜度的校正(导角、外倾角)也强制地进行设定，但是如图4所示，车轮安装部件12R可相对于臂部IlR移动，在臂部IlR和车轮安装部件12R之间能够确保一点间隙，能够将该间隙用作调整余量，因此能够防止与校准的设定相关联地，在各部件上产生大的载荷或弯曲的不良情况。
[0052]另外，如图4所示，如上所述，臂部IlR可移动，因此能够提高用于将车轴26R、26L设定于规定的位置上的调整(距离DR、DL的调整)、对于与校正(导角、外倾角)相关的设定的调整的自由度，对于扭转梁I的弯曲加工精度等其他零部件的制作精度，也能够扩大所容许的范围。
[0053]然后，如图2所示，在如上所述地进行针对管材10的车轮安装部件12R、12L和车身安装部件15R、15L的各自的定位的状态下，实施针对上述管材10的车轮安装部件12R、12L和车身安装部件15R、15L的焊接。
[0054]在此，如图7所示，对于上述车身安装部件15R针对臂部IlR的焊接M(全周焊接)，设为将上述被插入部22a插入到臂部IlR的开放端部Ila的结构，由此在被插入部22a和臂部IlR之间形成搭接部分Z。由此，能够防止两者之间形成间隙，能够抑制焊接部的烧穿和强度不良这样的不良情况的发生。因此，能够实现焊接品质的提高，进而能够实现扭转梁式悬架的品质的提闻。
[0055]而且，如图7所示，假设施加到车身安装部件15R的载荷，使得车身安装部件15R沿上述臂部IlR的管轴方向Y移动(载荷S)，或者使得车身安装部件15R以上述管轴方向Y为轴进行旋转(载荷R)的方式进行作用，但这些载荷S、R沿剪切方向作用于上述车身安装部件15R的被插入部22a和臂部IlR之间的焊接M上。在焊接接合中，对剪切载荷的容许应力大于拉伸载荷中的容许应力，因此在假设发生这种载荷S、R的结构中，对于焊接强度能够确保高可靠性。换而言之，通过形成为将车身安装部件15R插入到臂部IlR的结构，能够可靠地形成搭接部分Z并实施拐角焊接，且能够防止焊接部的烧穿这样的焊接不良情况，对于焊接强度也能够确保高可靠性。
[0056]本实施方式如上地构成。
[0057]S卩，如图1、图2以及图4所示，其构成为具备:扭转梁1，其对管材10的两端部进行弯曲加工而形成臂部IlRUlL ;车轮安装部件12R、12L，其分别被安装在上述两端部的臂部IlRUlL上，另外，将上述车轮安装部件12R、12L的被插入部22a插入到上述臂部11R、IlL的开放端部IlaUla内，同时将上述车轮安装部件12R、12L焊接到上述臂部11R、11L。
[0058]根据该结构，能够将臂部IlRUlL的长度缩短相当于车轮安装部件12R、12L存在的长度的量，由此，能够缩短与钢板相比高价的管材10的材料的长度，因此能够实现材料费用的成本缩减。
[0059]另外，由于不需要加工臂部IlRUlL的端部，所以能够实现加工费的成本缩减。
[0060]另外，在臂部IlRUlL的焊接前的阶段，能够调整臂部IlRUlL的位置，因此能够容易实现高精度的扭转梁式悬架。
[0061]另外，臂部IlRUlL在焊接前的阶段，能够相对于开放端部Ila移动，因此通过利用该臂部IlRUlL的移动，能够实现用于将车轴26R、26L设定到规定位置上的调整(距离DR、DL的调整)、与校正(导角、外倾角)有关的设定的调整。
[0062]而且，根据车轮安装部件12R、12L的设计，能够实现轮距的设计、上述距离DR、DL的设计，在扭转梁式悬架中，能够使扭转梁I通用化，并根据车轮安装部件12R、12L的设计，可以灵活地应对不同的车种和车辆设计。
[0063]另外，如图7所示，上述焊接构成为通过焊接上述开放端部I Ia的周围和上述被插入部22a的外周而进行的。
[0064]根据该结构，成为在形成被插入部22a、22a和臂部IlRUlL的搭接部分Z后的焊接，因此能够防止两者之间形成间隙，能够抑制焊接部的烧穿和强度不良这种不良情况的发生。因此，能够实现焊接品质的提高，进而能够实现扭转梁式悬架的品质的提高。
[0065]另外，由于实施了角焊缝，所以能够防止焊接部的烧穿这样的焊接不良，对于焊接强度能够确保高可靠性。
[0066]另外，如图4所示，成为上述开放端部Ila被上述车轮安装部件12R(盖27)堵住的构成。
[0067]根据该结构，无需利用特别加工或者另外部件，而通过车身安装部件15R就能够实现臂部IlR内部的防锈。因此，省去所涉及的加工成本或者部件的成本。
[0068]另外，如图1以及图3所示，上述车轮安装部件12R由用于固定未图示的轮架的承板21和承架22构成，在上述承板21上设置有沿车辆宽度方向W贯通的贯通孔23，上述承架22由被插入到上述臂部IlR的开放端部Ila内的被插入部22a和固定上述承板21的承板固定部22b构成，在上述承板固定部22b上形成开放部22c，该开放部22c与上述承板21的贯通孔23连通且沿上述车辆宽度方向W构成一连串的贯通部24。
[0069]根据该结构，能够实现驱动后轮的车辆状态。另外，由于该贯通部24的存在，例如在前轮驱动的车辆形态和四轮驱动的车辆形态双方中，能够共用扭转梁式悬架的结构，由此，能够得到零部件的共用化、以及伴随此的管理简单化、成本削减等优点。
[0070]另外，如图5(a)所示，在上述承架22的被插入部22a中，最初被插入到上述臂部IlR的开放端部Ila—侧的端部22f的外周长(由外径f I构成的外周长)构成为比上述承架的被插入部22a中的其他部位22g的外周长(例如，由被插入部22a的基部的外径dl构成的外周长)短。
[0071]由此，能够提高被插入部相对处于臂部的开放端部的插入的作业性。
[0072]产业上的可利用性
[0073]本发明可利用于扭转梁式悬架。
【权利要求】
1.一种扭转梁式悬架，其特征在于， 具备:对直管形状的管材的两端部进行弯曲加工而形成臂部的扭转梁；分别被安装在上述两端部的臂部上的车轮安装部；位于上述管材的弯曲部上且用于安装到车身上的车身安装部件， 上述两端部的臂部被弯曲成朝向车辆后方延伸伸出， 将上述车轮安装部的被插入部从车辆的后方一侧以与上述臂部的开放端部重叠的方式插入到臂部的开放端部，而且 将上述车轮安装部相对上述臂部进行焊接， 在将上述车轮安装部焊接于上述臂部之前，通过变更该车轮安装部的被插入部相对于臂部的插入位置，能够调整上述车身安装部件与上述车轮安装部的车辆前后方向的距离，并且，通过使该车轮安装部相对于臂部旋转，能够调整上述车身安装部件与上述车辆安装部的校准。
2.根据权利要求1所述的扭转梁式悬架，其特征在于，上述焊接是通过焊接上述开放端部的周围和上述被插入部的外周而进行的。
3.根据权利要求1或2所述的扭转梁式悬架，其特征在于，上述开放端部通过上述车轮安装部被堵住。
4.根据权利要求1或2所述的扭转梁式悬架，其特征在于， 上述车轮安装部由用于固定轮架的承板、和承架构成， 在上述承板上设置有沿车辆宽度方向贯通的贯通孔， 上述承架由被插入到上述臂部的开放端部内的被插入部和固定上述承板的承板固定部构成， 在上述承板固定部上且在车辆后方一侧形成有开放部，该开放部与上述承板的贯通孔连通且在上述车辆宽度方向上构成一连串的贯通部。
5.根据权利要求4所述的扭转梁式悬架，其特征在于，在上述承架的被插入部中，最初被插入到上述臂部的开放端部一侧的端部的外周长被设定为比上述承架的被插入部中的其他部位的外周长短。
【文档编号】B60B35/08GK104139678SQ201410306867
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2008年2月13日 优先权日:2007年3月1日
【发明者】加藤嘉久, 矶岛吉晴, 门间义明 申请人:丰田自动车株式会社