用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥和具有该车桥的车辆的制作方法

本申请要求2017年6月28日提交的韩国专利申请第10-2017-0081793号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

本发明涉及一种联接的扭力梁式车桥(acoupledtorsionbeamaxle)，并且更具体地，本发明致力于提供一种具有联接的扭力梁式车桥的车辆，所述联接的扭力梁式车桥被构造成通过在事故发生时诱导屈曲来防止车辆的侧倾。

背景技术：

通常，联接的扭力梁式车桥(下文称为“ctba”)是悬架系统的一种类型并且包括作为主要部件的扭力梁，其中纵臂联接至所述扭力梁的左侧和右侧。

所述扭力梁可以通过模压成型工艺制造成v形截面或者u形截面的梁以具有打开截面结构(即，开放结构)，或者可以通过形成钢管制造成管状梁以具有闭合截面结构。所述管状梁的优点在于：与v形梁或u形梁相比，其可以显著地减轻重量，并且可以展现出较高的侧倾刚度和较高的屈曲强度。

因此，所述ctba可以通过重量的减轻以及v形或u形梁和管状梁所提供的高侧倾刚度来增加悬架的性能，并且进一步地可以同时改善车辆的性能。

然而，考虑到ctba还必须满足车辆事故发生时的稳定性，管状梁可能由于高屈曲强度而产生副作用。

例如，存在这样的车辆事故，其中车轮在横向上受到较大载荷。在这种情况下，u形梁和v形梁中的每一个在其下端部具有开放结构，从而在连接至纵臂的左右两侧上引起屈曲变形。因此，由于屈曲变形所导致的ctba的变形可以防止车轮(即，后轮)的轴部的损坏，从而仅引起车轮定位的变形，使得在事故发生之后车辆在某种程度上还可以行驶。另一方面，管状梁由于闭合截面结构而具有高屈曲强度，因此，在与u形梁和v形梁相同的条件下管状梁不会引起屈曲变形。所以，车轮的轴部可能会损坏或者断裂，结果是车辆可能由于车轮(即，后轮)的脱离而侧倾。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥以及具有所述用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥的车辆，其中所述联接的扭力梁式车桥配置为即使有较大横向载荷施加到每个车轮时，通过诱导扭力梁的屈曲变形来防止每个车轮的轴部的损坏或断裂，从而防止车轮的脱离来使车辆保持在可行驶的状态，并且所述联接的扭力梁式车桥通过平坦截面上的泡状部在截面上形成局部弱刚性部分，其中所述扭力梁的屈曲变形发生在靠近左轮和右轮的轴部的位置上。

本发明的其它各个方面可以通过如下描述而理解，并且参考本发明的示例性实施方案而变得清楚。同样地，本发明所属领域的技术人员显而易见的是，本发明的目的和优点可以通过要求保护的技术手段或其组合而实现。

根据本发明的各个示例性实施方案，联接的扭力梁式车桥可以包括：扭力梁，所述扭力梁的截面在横向上变化；右轴联接件和左轴联接件，所述右轴联接件和所述左轴联接件分别形成在所述扭力梁的两个端部上，所述扭力梁设置有屈曲诱导构件，所述屈曲诱导构件被构造成通过施加到右轴联接件和左轴联接件中每一个上的外部载荷而诱导屈曲变形；以及纵臂，所述纵臂包括联接到所述右轴联接件的右纵臂和联接到所述左轴联接件的左纵臂。

所述屈曲诱导构件可以通过以锐角弯曲所述扭力梁而引起屈曲变形，并且所述扭力梁可以在其斜线方向上弯曲。

所述屈曲诱导构件可以包括形成在扭力梁上表面上的上端部泡状部和形成在扭力梁下表面上的后下端部泡状部，所述上端部泡状部可以包括前上端部泡状部和后上端部泡状部。所述屈曲诱导构件可以在右轴联接件和左轴联接件中每一个的截面中形成局部弱刚性部分。所述上端部泡状部和所述后下端部泡状部可以具有相同的形状，并且可以以一定间隔设置从而形成其斜线方向。

或者，所述屈曲诱导构件可以包括形成在扭力梁的上表面上的上端部泡状部以及形成在扭力梁下表面上的后下端部泡状部和前下端部泡状部。所述屈曲诱导构件可以在右轴联接件和左轴联接件中每一个的截面中形成局部弱刚性部分。

根据本发明的各个示例性实施方案，车辆可以包括：用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥，其包括：扭力梁，所述扭力梁的截面在横向上变化；右轴联接件和左轴联接件，所述右轴联接件和所述左轴联接件分别形成在所述扭力梁的两个端部上；纵臂，所述纵臂包括分别联接至左轴联接件和右轴连接件的左纵臂和右纵臂；和屈曲诱导构件，所述屈曲诱导构件被构造成通过施加到右轴联接件和左轴联接件中每一个的外部载荷而诱导屈曲变形；以及后轮，所述后轮包括右后轮和左后轮，所述右后轮和所述左后轮联接至所述用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥。

所述屈曲诱导构件可以通过施加到右后轮和左后轮中任意一个的较大横向载荷所产生的车轮输入力矩来诱导屈曲变形，所述屈曲变形允许所述扭力梁在其向后的斜线方向上弯曲。

所述扭力梁可以通过泡状部在斜线方向上弯曲，其中所述泡状部通过打孔形成在扭力梁上，或者所述泡状部是形成在所述扭力梁上的凹面槽。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方案的用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥的构造的视图；

图2a和图2b为根据本发明的示例性实施方案的应用于扭力梁的屈曲诱导构件的详细视图，其中图2b显示了图2a中的截面a-a；

图3为载荷-位移曲线图的示例，其示出了根据本发明的示例性实施方案的屈曲诱导构件的应用原理；

图4a至图4e为根据本发明的示例性实施方案的具有屈曲诱导构件的扭力梁形成为管状梁的示例，其中图4b显示了图4a中的截面m-m，图4c显示了图4a中的截面n-n，图4d显示了图4a中的截面p-p，图4e显示了图4a中的截面q-q；

图5为根据本发明的示例性实施方案的具有用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥的车辆的示例；

图6为示出了在较大横向载荷施加于根据本发明的示例性实施方案的车辆右轮的状态的视图；

图7为示出了在较大横向载荷施加于根据本发明的示例性实施方案的用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥的状态的视图；

图8为在通过根据本发明的示例性实施方案的屈曲诱导构件诱导扭力梁的屈曲变形的状态的视图。

应当理解的是，附图并非按比例地绘制，而是图示性地简化呈现各种特征以显示本发明的基本原理。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如，具体尺寸、方向、位置和外形)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记指代本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当理解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替代形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

参考图1，联接的扭力梁式车桥1包括：纵臂3、扭力梁5以及屈曲诱导构件10。

更具体地，纵臂3包括右纵臂3-1和左纵臂3-2，并且控制施加在前后方向和上下方向上的力。右纵臂3-1焊接到扭力梁5的右轴联接件5a的端部，左纵臂3-2焊接到扭力梁5的左轴联接件5b的端部。

扭力梁5具有对抗扭力的有效截面长度以控制侧倾，并且右轴联接件5a和左轴联接件5b分别形成在扭力梁5的两个端部上。右轴联接件5a焊接到右纵臂3-1，而左轴联接件5b焊接到左纵臂3-2。

屈曲诱导构件10在扭力梁5的截面上形成局部弱刚性部分以通过较大横向载荷在扭力梁上诱导屈曲变形。屈曲变形防止纵臂3和扭力梁5之间形成的车轮轴部的损坏或者断裂，并且避免车辆由于车轮的脱离而停止。为此，屈曲诱导构件10具有这样的结构，其中在形成于扭力梁5的右轴联接件5a和左轴联接件5b的每一个中的平坦截面上形成有泡状部(bead)。

例如，所述泡状部包括上泡状部和下泡状部。所述上泡状部形成为上端部泡状部11，而所述下泡状部分成后下端部泡状部13和前下端部泡状部15。上端部泡状部11以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15以相同的方式形成在右轴联接件5a和左轴联接件5b的每一个中。所述泡状部可以包括上端部泡状部11和后下端部泡状部13，也可以包括上端部泡状部11和前下端部泡状部15，还可以包括上端部泡状部11、后下端部泡状部13以及前下端部泡状部15。本构造通过泡状部使局部弱刚性对扭力梁5的总体刚性的影响最小化。

在所述布置中，基于上端部泡状部11与右轴联接件5a或左轴联接件5b的端部之间的距离，后下端部泡状部13具有更长的距离并且被设置在上端部泡状部11的前面，而前下端部泡状部15具有更短的距离并且被设置在上端部泡状部11的后面。这里，术语“前面”表示远离右纵臂3-1或左纵臂3-2的方向，而术语“后面”表示靠近右纵臂3-1或左纵臂3-2的方向。

因此，在所述布置中，上端部泡状部11以锐角(ka)形成连接至后下端部泡状部13和前下端部泡状部15中的每一个的假想斜线。

图2a和图2b示出了对于上端部泡状部11的后下端部泡状部13和前下端部泡状部15的截面结构。如图所示，扭力梁5在纵向截面中向内地形成梁体6的弯曲线7。弯曲线7沿着梁体6从右纵臂3-1连接到左纵臂3-2，从而形成闭合截面，所述闭合截面不包括扭力梁5的右轴联接件5a和左轴联接件5b。因此，后下端部泡状部13设置在弯曲线7的后面，而前下端部泡状部15设置在弯曲线7的前面。而且，上端部泡状部11设置在弯曲线7的前面。

特别地，上端部泡状部11包括前上端部泡状部11-1和后上端部泡状部11-2。尽管前上端部泡状部11-1和后上端部泡状部11-2具有相同的宽度(t)、相同的长度以及相同的形状，但是本发明并不限于此。在各个示例性实施方案中，如有必要，泡状部11-1和11-2可以具有不同的宽度、不同的长度以及不同的形状。

此外，上端部泡状部11以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15中的每一个可以通过打孔设备或开槽设备形成在梁体6中。尽管上端部泡状部11以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15中的每一个显示出具有狭槽形状，但是，泡状部可以具有不同的形状，包括矩形或圆形。

图3示出了扭力梁5相对于上端部泡状部11(或前上端部泡状部11-1和后上端部泡状部11-2)以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15中的每一个的宽度(t)的载荷-位移曲线图。如图所示，载荷-位移曲线图中的宽度显示了遭受外部冲击时允许在正常弹性变形的区域中屈曲变形的特定截面，并且所设置的宽度用于确定泡状部的最大限值，其中所述屈曲变形发生在扭力梁5的正常弹性变形中。因此，上端部泡状部11(或前上端部泡状部11-1和后上端部泡状部11-2)以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15各自的宽度(t)被构造为根据扭力梁5的弹性特性而彼此不同。

图4a至图4e示出了制造为管状梁5-1的扭力梁5。如图所示，管状梁5-1通过形成钢管而制造成具有闭合截面结构。管状梁5-1在其纵向方向上形成不同的闭合截面。因此，在管状梁5-1的右端部和左端部上形成有右轴联接件5a和左轴联接件5b，并且在右轴联接件5a和左轴联接件5b的每一个中形成有屈曲诱导构件10，所述屈曲诱导构件10具有上端部泡状部11(或前上端部泡状部11-1和后上端部泡状部11-2)以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15。

然而，具有上端部泡状部11(或前上端部泡状部11-1和后上端部泡状部11-2)以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15的屈曲诱导构件10可以以相同的方式应用于v形截面或u形截面的扭力梁，其中v形截面或u形截面的扭力梁通过模压成型工艺形成以具有打开截面结构。在这种情况下，考虑到屈曲诱导构件10，将v形截面或u形截面的扭力梁制造成具有更高的刚度。

图5示出了车辆100以及安装到联接的扭力梁式车桥1的右后轮100-1和左后轮100-2的示例。如图所示，联接的扭力梁式车桥1可以包括：纵臂、扭力梁5以及屈曲诱导构件10；所述纵臂可以包括右纵臂3-1和左纵臂3-2；所述扭力梁5形成有分别焊接到右纵臂3-1和左纵臂3-2的右轴联接件和左轴联接件；所述屈曲诱导构件10具有形成在扭力梁5的右轴联接件与左轴联接件的每一个中的上端部泡状部11。在当前情况下，如图1、图2a、图2b、图3和图4a至图4e所示，屈曲诱导构件10包括上端部泡状部11(或前上端部泡状部11-1和后上端部泡状部11-2)以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15。

同时，图6、图7和图8示出了当有较大横向载荷施加于车辆100的右后轮100-1时扭力梁5发生屈曲变形的情况。

参考图6和图7，当有较大横向载荷(f)施加于右后轮100-1时，联接的扭力梁式车桥1的左纵臂3-2通过固定左后轮100-2用作枢轴，而右纵臂3-1形成车轮输入力矩(m)。因此，车轮输入力矩(m)将施加到右后轮100-1的较大横向载荷转化为向后的载荷，从而冲击连接到右纵臂3-1的车轮轴部和扭力梁5的屈曲诱导构件10。这样，扭力梁5通过屈曲诱导构件10引起屈曲变形，从而防止由于车轮输入力矩(m)引起的车轮轴部的损坏或断裂。所以，可以通过防止右后轮100-1的脱离来解决车辆100侧倾的危险，并且可以将右后轮100-1的变形限制为车轮定位变形，从而使得车辆在某种程度上依然可以行驶。

图8示出了通过屈曲诱导构件10诱导扭力梁5的屈曲变形。如图所示，屈曲诱导构件10包括上端部泡状部11以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15，通过后下端部泡状部13和前下端部泡状部15到上端部泡状部11以锐角形成假想斜线(由加粗的箭头表示)，并且所述假想斜线使得施加到右纵臂3-1的车轮输入力矩(m)的力集中到上端部泡状部11以及后下端部泡状部13和前下端部泡状部15。

因此，扭力梁5在沿着假想斜线诱导的向后的斜线方向上弯曲，从而引起屈曲变形同时减轻了冲击。

如上所述，根据本示例性实施方案的应用于车辆的用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥包括：扭力梁5、纵臂3以及屈曲诱导构件10；所述扭力梁5的截面在横向上变化；所述纵臂3联接到扭力梁5的左轴联接件5b和右轴联接件5a；所述屈曲诱导构件10具有泡状部以诱导施加到右轴联接件5a和左轴联接件5b的每一个上的外部载荷作用下的屈曲变形。因此，即使有较大横向载荷施加到纵臂3和后轮(形成轴联接件)时，可以防止车轮轴部的损坏或断裂并且使车辆保持在可行驶的状态，因为通过防止车轮轴部的损坏或断裂从而可以防止车轮的脱离。

通过将用于屈曲诱导的联接的扭力梁式车桥应用于本发明的车辆中，本发明的车辆具有以下优点和作用。

第一，可以解决车辆侧倾的危险，并且可以解决有较大横向载荷施加到车辆时仅通过ctba的屈曲诱导性能无法使车辆行驶的情况。第二，通过形成在扭力梁上的泡状部使ctba的屈曲诱导性能在扭力梁的截面中产生局部弱刚性部分，因此，ctba或扭力梁几乎不会产生结构变形。第三，由于管状梁在车轮轴部形成有限的泡状部，因此，可以改善管状梁对抗较大横向载荷的性能，并且同时保持高屈曲强度。第四，由于ctba形成为管状梁并且所述管状梁对抗较大横向载荷的性能得到改善，所以即使有较大横向载荷施加到车辆而发生事故时，也可以防止应用v形梁和u形梁的ctba中车轮轴部的损坏或断裂。第五，由于在扭力梁上形成局部泡状部，因此可以减少v/u形梁和管状梁的重量并且保持高强度。第六，通过仅在扭力梁上形成泡状部，v形梁和u形梁的模压以及管状梁的钢管成形几乎不会发生改变。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“前”、“后”、“背”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在穷尽本发明，或将本发明限定为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同替代形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。