扭转梁式悬架的制作方法

本发明涉及一种通过具有扭转梁的悬架来悬挂车辆的车轮的扭转梁式悬架。

背景技术：

扭转梁式悬架一般将扭转梁配置在设置在车辆的左右方向上的左右一对纵臂之间。

纵臂包括：具有U字形截面的上部构件在搭载于车辆时的左右部分；和被配置成堵住U字形截面的开口的下部构件。通过上部构件的左右部分和下部构件形成中空结构，上部构件的中央部分构成扭转梁(参见专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2010-208549号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

纵臂上设置有车体安装点以及轮胎连接处，通过上部构件的左右部分和下部构件形成闭合截面，而扭转梁如其名是梁形状的部件。因此，从纵臂到扭转梁形成为车体安装处和轮胎连接处向扭转梁汇合那样的形状。这样的形状具有截面形状容易急剧变化，并且纵臂到扭转梁的刚性急剧变化的倾向。而且，应力集中在截面的急变部位，扭转梁主体及其旁边的焊接部等有可能发生龟裂，因此对该部位需要针对应力集中而采取对策。

因此，本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够防止在纵臂与扭转梁的连接处出现的急剧刚性变化的扭转梁式悬架。

用于解决问题的手段

用于达到上述目的的本发明为一种扭转梁式悬架，该悬架具有第一构件和第二构件，第一构件的截面形成为U字形，并具有开口，第二构件在第一构件的U字形截面的边缘部与第一构件抵接，搭载于车辆时，第二构件在左右方向上成对配置。扭转梁式悬架具有左右纵臂以及扭转梁，左右纵臂包括第一构件的搭载于车辆时左右配置的一对构成构件以及一对第二构件而构成，并且左右纵臂在车体的前后方向上延伸，能够上下摆动，扭转梁配置在第一构件中一对构成构件之间，扭转梁的截面为具有开口的U字形。第二构件具有堵塞构成构件的开口的堵塞部以及从堵塞部向扭转梁的U字形截面的底部倾斜并与扭转梁接合的接合部。

发明效果

根据本发明所涉及的扭转梁式悬架，第二构件被构成为具有堵塞部和接合部。因此，通过第二构件的接合部，可以抑制由闭合截面构成的纵臂部分与由开放截面构成的扭转梁接合的截面急变，防止纵臂到扭转梁的急剧整体的刚性变化。

附图说明

图1：图1(A)、图1(B)为示出本发明的一个实施方式所涉及的扭转梁式悬架的概要立体图。

图2：图2(A)、图2(B)为示出该悬架的俯视图和仰视图。

图3为沿着图2(A)中的3-3线截取的局部截面图。

图4为沿着图2(B)中的4-4线截取的截面图。

图5为示出纵臂与扭转梁的连接部的放大图。

图6：图6(A)至图6(C)为示出构成该悬架的上部构件的立体图、俯视图和侧视图。

图7：图7(A)至图7(D)为示出构成该悬架的下部构件的侧视图、正视图、立体图和仰视图。

图8为示出本发明所涉及的扭转梁式悬架的变形例的立体图。

图9为示出在与图4相同的位置处将图8所涉及的扭转梁式悬架截断的状态的截面图。

图10：图10(A)、(B)为下部构件的变形例所涉及的局部立体图和局部仰视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下记载并不是对权利要求书所记载的技术范围或术语含义的限定。而且，为了方便说明，附图的尺寸比例有时有所夸大，与实际比率不同。

图1(A)、图1(B)为示出本发明的一个实施方式所涉及的扭转梁式悬架的概要立体图，图2(A)、图2(B)为示出该悬架的俯视图和仰视图，图3为沿着图2(A)中的3-3线截取的截面图，图4为沿着图2(B)中的4-4线截取的截面图。图5为示出纵臂与扭转梁的连接部的放大图，图6(A)至图6(C)为示出构成该悬架的上部构件的立体图、俯视图和侧视图。图7(A)至图7(D)为示出构成该悬架的下部构件的侧视图、正视图、立体图和仰视图。

本实施方式所涉及的扭转梁式悬架100为悬挂FF(前置发动机前轮驱动)等车辆的后轮的后悬架。如图1(A)所示，悬架100具有上部构件10(相当于第一构件)、一对下部构件20(相当于第二构件)、接环(collar)30以及转轴40。

上部构件10具有一对纵臂构成构件11、扭转梁16以及一对弹簧座17。通过一对纵臂构成构件11、一对下部构件20、一对接环30以及一对转轴40构成纵臂50。如图2(A)等所示，纵臂50对称地配置在扭转梁16的车辆左右方向的两端。

如图6(B)等所示，纵臂构成构件11具有车体连接部12、轮胎连接部13、弹簧连接部14以及梁连接部15。搭载于车辆时，车体连接部12形成于车辆前侧。接环30接合在车体连接部12上，衬套(bush)安装在接环30上。

搭载于车辆时，轮胎连接部13形成于后侧，安装有转轴40，轮胎的构成部件连接于转轴40。搭载于车辆时，弹簧连接部14形成在左右方向上的内侧，弹簧座17接合在该位置处。梁连接部15为与扭转梁16连接的部位。纵臂构成构件11、扭转梁16以及弹簧座17由不同板厚度的板材接合成的拼焊板(tailored blank)构成。纵臂构成构件11与扭转梁16之间的部分的板材以改变板厚度的方式形成，该部位对应于梁连接部15。通过这样构成梁连接部15，来调整纵臂50到扭转梁16整体的刚性。

如图6(A)所示，上部构件10通过压制成型将截面形成为具有开口的U字形。上部构件10的截面形状被形成为：从车体连接部12和轮胎连接部13朝着内侧逐渐汇合，并且到与扭转梁16的连接部为止截面形状连续减小。本说明书中，将从扭转梁16到纵臂构成构件11为止的部分中U字形的截面形状开始变化的位置称为截面形状变化位置18(参见图5)。如此，通过使扭转梁16与纵臂构成构件11的连接部的截面形状以连续变化的方式构成，由此来调整纵臂50到扭转梁16为止的部分的刚性变化。而且，纵臂50在车辆内侧与弹簧座17接合。

俯视或仰视时，下部构件20具有与纵臂构成构件11相同的轮廓。如图7(A)至图7(D)所示，下部构件20具有上部连接部21(相当于堵塞部)和梁接合部22(相当于接合部)。上部连接部21为与纵臂构成构件11连接并堵塞U字形截面开口的部分，本实施方式中，上部连接部21大致形成为平面，但除上述形状以外，其形状也可以为具有起伏的形状。

梁接合部22为在形成为U字形的扭转梁16的内壁(底部)与扭转梁16接合的形状。如图7(A)所示，梁接合部22具有倾斜部23、延伸部24和25以及立起部26。如后所述，扭转梁16的截面形成为具有开口的U字形。为了调整扭转梁16与纵臂构成构件11的连接部的刚性，梁接合部22的倾斜部23将U字形的扭转梁16的曲面形状(底部)与平面形状的上部连接部21连接，并且从此处延伸部24、25沿着曲面形状在车辆的左右方向上延伸。

延伸部24、25从倾斜部23向车辆左右方向上的内侧延伸。从倾斜部23延伸出的部分的形状如延伸部24、25那样分成两个分支来延伸，但分支个数不限于两个。而且，如图4所示，延伸部24、25抵接并接合在扭转梁16的U字形截面中相当于曲面的底部。另外，延伸部24、25位于由上部构件10和下部构件20构成的闭合截面部分与扭转梁开放截面的边界附近，该边界部分比其他部分易于应力集中。因此，优选梁接合部22通过倾斜部23沿着扭转梁16的内壁，并且着陆并接合于扭转梁16的底部。这是为了逐渐减小纵臂一侧的闭合截面，以防止截面急变。此外，当扭力等外部输入传递至扭转梁时，相对于位移量较大的扭转梁16的U字形截面的上部边缘部，该外部输入着陆于位移量较小的扭转梁16的底部，由此可以减少应力集中。而且，将延伸部24、25与扭转梁16接合的焊接优选不间断，而是连续到接环30附近以及转轴40附近(参见图2(B)中的两点划线P1)。这是为了防止因焊接间断而使应力集中在间断部。

立起部26沿着倾斜部23、延伸部24和25中的内侧边缘而形成。例如通过冲压平板形的坯件，以从图5的方向观察形成延伸部24、25，然后沿着所形成的边缘部立起，来形成立起部26。通过延伸部24、25调整从纵臂50到扭转梁16的连接部的刚性，而通过形成立起部26可以进一步强化刚性。

搭载于车辆时，扭转梁16为下方打开的截面呈U字形的梁。扭转梁16配置在纵臂50之间，左右各端部接合于纵臂构成构件11。

弹簧座17为安装有弹簧以弹性支撑车体的固定端部。根据设置场所的不同，弹簧座17可能会使车体的内部空间变窄，因此如图2(A)、图2(B)所示，弹簧座17优选设置在扭转梁16与纵臂50的相交部位附近。

上部构件10和下部构件20例如由热轧钢板构成，各板材的板厚度形成在1mm、2mm左右，但并不限于此。

下面对本实施方式的作用效果进行说明。扭转梁式悬架中，由于在纵臂上形成与车体以及轮胎连接的连接部，而扭转梁如名字所述为梁那样的形状，因此纵臂到扭转梁的连接处由于截面形状的变化，刚性急剧变化，容易引起应力集中等。

与此相对，本实施方式所涉及的扭转梁式悬架100被构成为：使得下部构件20除了具有上部连接部21之外，还具有从上部连接部21朝向U字形截面的扭转梁16的底部与扭转梁16接合的梁接合部22。因此，通过梁接合部22可以减少或抑制扭转梁16向U字形截面的内侧变形的现象，由此，可以防止纵臂50到扭转梁16的连接部上的急剧刚性变化，从而可以防止或抑制应力集中等现象。

而且，梁接合部22焊接接合在扭转梁16的内壁。因此，可以容易且牢固地与扭转梁16接合。

此外，梁接合部22被构成为具有沿着从上部连接部21向扭转梁16的底部延伸的延伸部24、25的内侧边缘部立起的立起部26。因此，可以进一步提高构成梁接合部22的延伸部24、25对纵臂50到扭转梁16的刚性强化。

本发明不限于上述实施方式，可以在权利要求书的范围内进行各种变更。

图8为示出本发明的实施方式所涉及的扭转梁式悬架的变形例的立体图，图9为示出在与图4相同的位置处将图8所涉及的扭转梁式悬架截断的状态的截面图，图10(A)、(B)为下部构件的变形例所涉及的局部立体图和局部仰视图。

扭转梁16的内部也可以被构成为在延伸部24和延伸部25之间插入配置有调整扭转梁16的扭转刚性的杆状构件(也称为防倾杆。相当于刚性强化构件)60。通过这样的构成，可以进一步提高纵臂50到扭转梁16的连接部的刚性。而且，通过将刚性强化构件60插入配置在延伸部24与延伸部25之间，可以通过下部构件20以及刚性强化构件60来调整纵臂50到扭转梁16的刚性。

此外，虽然对梁接合部22的延伸部24、25接合在扭转梁16的底部的实施方式进行了说明，但不限于此。即，图10(A)、图10(B)中，下部构件20a具有上部连接部21、倾斜部23a和23b、以及从倾斜部23a和23b向内侧延伸的延伸部24a和24b。而且，也可以构成为使上部连接部21的边缘部到扭转梁16的侧面中与下部构件20a中的倾斜部23a和23b以及延伸部24a和24b接触的部位连续接合。通过这样的构成，可以使应力分散而不集中在纵臂50到扭转梁16的特定位置处，可以进一步提高扭转梁式悬架的可靠性。

附图标记说明

10 上部构件(第一构件)，

100 扭转梁式悬架，

11 纵臂构成构件，

12 车体连接部，

13 轮胎连接部，

14 弹簧连接部，

15 梁连接部，

16 扭转梁，

17 弹簧座，

18 截面形状变化位置，

20、20a 下部构件(第二构件)，

21 上部连接部(堵塞部)，

22 梁接合部(接合部)，

23、23a、23b 倾斜部，

24、25、24a、25a 延伸部(分支形状)，

26 立起部，

30 接环，

40 转轴，

50 纵臂，

60 防倾杆(刚性强化构件)。