悬架装置的制作方法

本公开涉及车辆的独立悬架式的悬架装置。

背景技术：

在车辆中，以往使用了作为车轮的独立悬架方式之一的、双叉臂型的悬架装置。这种悬架装置包括：上臂，其被可围绕支承轴摆动自如地支承于车体框架的侧梁；以及下臂，其被可围绕支承轴摆动自如地支承于车体侧的悬架横梁。这些上臂和下臂被连结于车轮的转向节。

在专利文献1中公开了这种悬架装置的一例。专利文献1的悬架装置包括介由球窝接头而被连结于转向节的上述上臂及上述下臂。进而，该悬架装置包括：螺旋弹簧，其被设置在下臂与弹簧座之间，该弹簧座被固定设置于车体框架；减震器，其在该螺旋弹簧的中心延伸；以及板簧，其被沿车宽方向横向配置，且两端分别被连结于对应的下臂。并且，在该悬架装置中，连接悬架横梁与侧梁的托架被设置为也覆盖使减震器在中心延伸的上述螺旋弹簧周围，并与其弹簧座成为一体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-112607号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

此外，考虑在专利文献1的悬架装置中进行各种改良。例如考虑通过试着改善各构成元件间的关系性来提高设计的自由度。但是，即使能够谋求那样的改善，在悬架装置中，也需要针对来自车轮侧的输入(例如振动)具有足够的刚性。尤其是，在车体框架中的(沿车辆的前后方向延伸的)侧梁与位于其下方的(沿车宽方向延伸的)悬架横梁的接合部，作用有较大的负载，因此需要将该接合部附近的刚性维持在或提高到某一程度以上。另一方面，为了维持或提高车轮的转向等运动性能，也需要进行轻量化。

本公开提供一种适于侧梁与悬架横梁的接合部附近的高刚性化与轻量化这两者的悬架装置。

用于解决课题的手段

本公开的悬架装置包括上臂、下臂、以及板簧，该上臂被设置为摆动自如地支承车轮的转向节，并且被构成为被沿车辆前后方向延伸的侧梁摆动自如地支承，该下臂被设置为摆动自如地支承上述转向节，并且被构成为被沿车宽方向延伸的悬架横梁摆动自如地支承，该板簧被配置为沿车宽方向延伸且端部被配置于上述下臂；上述板簧的中间部分被容纳在上述悬架横梁中的主横梁内；上述悬架横梁的上述主横梁介由中空托架而连接于上述侧梁，上述中空托架具有被定位成与上述下臂相对的托架缓冲部；上述中空托架具有与上述托架缓冲部相对的加强部。

也可以是，在上述悬架装置中，在上述中空托架的内部配设有加强筋作为上述加强部。

也可以是，在上述悬架装置中，在上述下臂与上述侧梁之间，配设有冲击吸收装置，上述上臂及上述冲击吸收装置为与上述中空托架非连接状态。

发明效果

根据本公开的上述技术的悬架装置，因为具备上述构成，所以能够使侧梁与悬架横梁的接合部附近轻量化，并且能够将其刚性维持在某一程度以上。

附图说明

图1是本公开的技术的一个实施方式的悬架装置的构成图，为从车辆侧方侧观察得到的图。

图2是图1的悬架装置的一侧车轮侧的构成图，为局部剖视图。

图3是用于说明图1的悬架装置的下臂和板簧的图。

图4是背景技术的悬架装置中的组装的说明图。

图5是图1的悬架装置中的组装的说明图。

图6是图2的悬架装置的示意性的说明图。

图7表示从图2的箭头a1方向观察到的加强筋。

具体实施方式

以下，基于附图，对本公开的技术的实施方式进行说明。针对相同的部件(或构成)，标注相同的附图标记，它们的名称及功能也是相同的。因此，不再重复针对它们的详细说明。

在图1中，示出了本公开的技术的一个实施方式的悬架装置10的一部分的概略构成。在图2中，示出了悬架装置10的一侧车轮侧的构成，并将其一部分以截面来表示。悬架装置10在此被应用于车辆的前轮，图2的附图标记“12”为支承左前轮(未图示)的轮毂。图1(以除去左前轮的轮毂及转向节的方式表示)是图2中的悬架装置10的、从左前轮的侧方侧观察得到的图。另外，未图示的右前轮侧实质上具有与图1及图2的构成左右对称的构成，因此以下会实质性地省略其说明。此外，车宽方向在图1中为与纸面大致正交的方向并且在图2中为与纸面大致平行的方向，车辆前后方向在图1中为与纸面大致平行的方向并且在图2中为与纸面大致正交的方向。

悬架装置10被构成为独立悬架方式的悬架装置。悬架装置10包括：上臂14，其平面形状呈大致“v”形或大致“a”形；以及下臂16，其平面形状呈大致“v”形或大致“a”形。车轮的转向节18介由其上方部分并介由球窝接头20而被枢转支承于上臂14，尤其是被枢转支承于其车宽方向外侧的端部(基部)14a，即可被摆动自如地支承。此外，车轮的转向节18介由其下方部分并介由球窝接头22而被摆动自如地支承于下臂16，尤其是被摆动自如地支承于其车宽方向外侧的端部(基部)16a。

从上臂14的上述基部14a起向车宽方向内侧分为两叉的2个臂部14b各自的臂端部14c被连结于托架24的上臂托架25a。由此，上臂14被围绕托架25a的支承轴而摆动自如地支承。托架24被固定于侧梁26，该侧梁26被配置为沿车辆前后方向延伸。侧梁26为未图示其整体的车体框架bf的构成元件，被配置于车辆的两侧。另外，在悬架装置10中，如图1所示，托架24由以“w”形状配置的5个螺栓b固定于侧梁26。但是，用于固定托架24的螺栓的数量、配置等并不被限定于此。

在车体框架bf的左右侧梁26(在图1及图2中，仅图示了车辆左侧的侧梁26)的铅垂方向下侧即下方，沿宽方向配置有悬架横梁28。悬架横梁28包括在车辆前后方向具有某种程度的宽度并沿车宽方向延伸的多个构件、以及被设置为连接这些构件的沿车辆前后方向延伸的多个构件。具体而言，悬架横梁28包括：主横梁30，其沿车宽方向延伸；副横梁32，其沿车宽方向延伸；以及纵梁34，其沿车辆前后方向延伸。在此，在主横梁30的车辆前方侧，与主横梁30分离地大致平行地配置有副横梁32。并且，纵梁34被设置为跨那些主横梁30和副横梁32。在此，悬架横梁的构成元件一般以钢铁材料制作，它们通过焊接来一体化，但材料、接合方法并不被限定于此。此外，关于这样的悬架横梁28的构成，并不排除在本公开中悬架横梁仅由主横梁构成的情况。另外，如图1及图2所示，在悬架装置10中，在悬架横梁28被安装固定于侧梁26时，纵梁34与侧梁26抵接。此外，通过主横梁30和副横梁32，将转向齿轮箱su支承在它们之间。

更详细而言，主横梁30介由托架36而被安装于纵梁34。在悬架横梁28中的主横梁30的上部，安装有托架36。托架36如图1所示，被设置为从上侧覆盖主横梁30，并且如图2所示，相对于主横梁30的(车宽方向的)端部而被设置于其上部。另外，虽未图示，但托架36通过焊接被安装固定于主横梁30，但是也可以是，托架36通过螺栓等机械接合手段而被固定于主横梁30。并且，如图1及图2所示，前述的纵梁34被配置为跨托架36的上部。如此，在悬架装置10中，托架36被组装在悬架横梁28的内部。但是，托架36也可以被安装于悬架横梁28的外部(即，悬架横梁28也可以介由托架36而被安装于侧梁26)。另外，在这些方案的任一者中，悬架横梁28均被连接于车体框架bf(侧梁26)的铅垂方向下侧，此时悬架横梁28在其内部或其上侧伴随有托架36。以下，为了将该托架36与上述托架24进行区别，将上述托架24称为上侧托架，将托架36称为下侧托架。

副横梁32也介由支承托架33而被安装于纵梁34。在副横梁32的车宽方向两端部，分别以从上侧覆盖的方式接合有沿大致铅垂方向(大致上下方向)延伸的支承托架33的下端部。并且，通过这样将被接合于副横梁32的支承托架33的上端部接合于纵梁34，从而将副横梁32安装于纵梁34。

悬架横梁28还具有下臂托架38。在下臂托架38上，连结有2个臂部16b各自的臂端部16c，该2个臂部16b从下臂16的上述基部16a起向车宽方向内侧分为两叉。由此，下臂16被围绕托架38的支承轴摆动自如地支承。在此，下臂托架38如图1所示，被设置为在车辆前后方向上夹着主横梁30。在此，车辆前方侧的下臂托架38也被构成为被接合于副横梁32的车宽方向外侧端部上的上述支承托架33。因此，车辆前方侧的下臂托架38承担作为支承托架33的作用。车辆后方侧的下臂托架38被连结于主横梁30的延伸部30e，进而，其上端部被安装并固定于纵梁34。如此，下臂16未被直接连接于下侧托架36，下侧托架36与下臂16分离。

在悬架装置10中，40以沿车宽方向延伸的方式横向配置有板簧。板簧40被配置为从悬架横梁28中的主横梁30的内部空洞30s穿过。并且，板簧40的一端部40a被如后所述地配置于左前轮侧(图2的轮毂12侧)的下臂16的支承部44，其另一端部同样被配置于未图示的右前轮侧的下臂16的支承部44。

支承部44在被形成于下臂16的基部16a与从该处起两叉地延伸的臂部16b之间的大致三角形区域的铅垂方向上侧即上方，被形成为在车辆中大致水平。板簧40大致沿车宽方向延伸，具有向铅垂方向上侧略凸地弯曲的形状。板簧40的中间部分40b被容纳在悬架横梁28内。更具体而言，中间部分40b被容纳在悬架横梁28中的主横梁30内，并被衬套构件47支承于主横梁30。更详细而言，板簧40的中间部分40b被左前轮侧的衬套构件47(上衬套48及下衬套50)、以及右前轮侧的未图示的衬套构件(上衬套及下衬套)支承于主横梁30。衬套构件47包含：上衬套48，其被定位于板簧40的铅垂方向上侧并连接于主横梁30的内表面；以及下衬套50，其被定位于板簧40的铅垂方向下侧并连接于主横梁30的内表面。板簧40被设置为被上衬套48按压于下臂16的支承部44。该上衬套48相当于传递部，该传递部被设置为能够将来自板簧40的力传递到悬架横梁28。此外，下衬套50被设置为支承板簧40，以使得板簧40能够承担各种任务或功能，例如也能够承担作为稳定器的任务。通过也设置下衬套50，从而在左右前轮产生不同的力时，例如在像左前轮被向上侧抬起而右前轮向下侧落下那样时，板簧40能够弯曲为大致“s”字状，从而能够对左右前轮双方作用力。

如图3所示，下臂16具有上述支承部44，并且具有下臂罩部16e，该下臂罩部16e被设置为覆盖支承部44的铅垂方向上侧。另外，为了使与该罩部16e的区别变得清晰，可将包含上述基部16a及从该处起两叉地延伸的臂部16b的本体部16d称为下臂本体部。

在下臂16中，在下臂本体部16d上，设置有用于支承板簧40的端部的上述支承部44。支承部44被设置为载置于下臂16，并被设置为能够相对于下臂16卸下或更换。支承部44与下臂16相同，由金属材料中的钢铁材料制作。在支承部44的下侧，设置有弹性体44a。该弹性体44a被设置为：提高有较大的力作用于支承部44时的缓冲能力，并吸收下臂16的旋转轨迹与板簧40的旋转轨迹之差。并且，在下臂本体部16d上安装有罩部16e的下臂16具有向车宽方向内侧开口的开口部16f。板簧40从开口部16f穿过并在下臂16内的空间延伸，板簧40的端部被下臂16的支承部44支承。为了使得下臂16这样具有空间但具有预定等级以上的强度或刚性，罩部16e具有预定加强形状。具体而言，在下臂16中，罩部16e在开口部16f处具有大致拱形状(大致“u”字形状)。另外，在图1及图2中，板簧40与罩部16e的内表面分离。

在上述构成的下臂16与侧梁26之间，配设有作为冲击吸收装置的减震器46。减震器46的一个端部46a被连接于下臂16。减震器46的向下臂16的连接部16g被设置于下臂16的罩部16e的铅垂方向上侧的外表面，大致位于下臂16的基部16a附近上侧。减震器46的另一端部46b被连结于上侧托架24中的、2个上臂托架25a间的连接部25b。

另外，在上述构成的悬架装置10中，根据上述说明及附图可以明确，被连接于侧梁26的车宽方向外侧的上侧托架24独立于悬架横梁28并与其分离，该悬架横梁28被连接于侧梁26的铅垂方向下侧。与此不同，在现有的悬架装置中，连接悬架横梁与侧梁的托架延伸到侧梁26的车宽方向外侧。例如，在专利文献1的悬架装置中，如已经叙述的那样，连接悬架横梁与侧梁的托架被设置为也覆盖使减震器在中心延伸的螺旋弹簧周围，并与其弹簧座成为一体。因此，在专利文献1的悬架装置中，构成构件间的设计上的关系性非常强。与这种现有的悬架装置相比，悬架装置10具备上述构成，因此具有较高的设计自由度。并且，(处于与上臂14及减震器连接状态的)上侧托架24也独立于(处于与上臂14及减震器非连接状态的)下侧托架36，该下侧托架36被设置为从上侧覆盖主横梁30的端部并位于侧梁26的铅垂方向下侧即下方。由此，连接于上侧托架24的上臂14及减震器46未直接连接于下侧托架36，即处于非连接状态。因此，悬架装置10具有更高的设计自由度。如此，悬架装置10具有上侧托架24与下侧托架36独立的构成。

因为具有上侧托架24与下侧托架36独立的构成，所以悬架装置10在车体框架bf的组装性这点上较为优异。在此，首先针对现有的悬架装置进行说明。在图4中，示意性地表示了：车体框架bf，其包括左右侧梁26；以及悬架横梁28′，其包括托架b，该托架b如专利文献1所记载的托架那样，具有大致“l”字状截面。从图4中能够理解：在现有的悬架装置中，在将包括托架b的悬架横梁28′组装于车体框架bf时，需要在它们之间进行前后左右及水平方向等的精密定位。

与此不同，在本实施方式的悬架装置10中，如上面说明的那样，上侧托架24与下侧托架36(即悬架横梁28)分离且独立。即，上侧托架24未被固定于悬架横梁28，而是独立于悬架横梁28并与其分离。并且，通过该构成，上侧托架24可与悬架横梁分开地被安装于侧梁26，包括下侧托架36的悬架横梁28可与上侧托架24分开地被安装于侧梁26。在上侧托架24上，安装有上臂14、减震器46。并且，组装有包含下侧托架36的悬架横梁28。上侧托架24与悬架横梁28介由减震器46及下臂16而被连结，但上侧托架24与悬架横梁28之间的位置没有固定性地确定。根据下臂16被摆动自如地安装于悬架横梁28、以及吸震器46的端部46a能够绕支承轴旋转(能够摆动)这一点，这是容易理解的。因此，如图5中示意性地表示的那样，在将悬架横梁28向车体框架bf安装时，无需现有的悬架装置程度的精密定位，能够通过在它们之间进行前后左右及水平方向的粗略定位，从而使其成为相互抵接的抵接状态，然后对位置关系进行微调。并且，能够在将悬架横梁28伴随下侧托架36固定于车体框架bf(尤其是侧梁26)的状态下，将上侧托架24紧紧固定于侧梁26。如此，能够通过采用使上侧托架24与下侧托架32(即悬架横梁28)分离独立的上述构成，从而在悬架装置10中，谋求提高各构成元件的、尤其是悬架横梁28向车体框架bf(主要是侧梁26)的组装性。

进而，上述悬架装置10如以下基于图2及图6说明的那样，在强度或刚性方面也较为优异。另外，图6是图2中的悬架装置10的示意图。

首先，如上面说明的那样，减震器46的一端部46a被连接于下臂16，其另一端部46b被连接于上侧托架24。在车宽方向上，减震器46向下臂16的连接部处于比上侧托架24靠外侧处。并且，上侧托架24在车宽方向上从外侧连接于侧梁26。因此，减震器46能够在车宽方向上向侧梁26施加从车辆的外侧向内侧的力。如此，就形成了从车宽方向外侧向侧梁26的力的第1传递路径。

并且，在侧梁26的铅垂方向下侧形成有与从车宽方向外侧向侧梁26的力的第1传递路径不同的力的第2传递路径。在第2传递路径中，存在上衬套48及与上侧托架24独立的下侧托架36。在第2传递路径中，能够将来自板簧40的力依次介由上衬套48、主横梁30、下侧托架36、以及纵梁34赋予给侧梁。

在这种悬架装置10中，在例如使轮毂12向铅垂方向上侧抬起那样的力f作用于车轮时，如图6中示意性地表示的那样的从车辆外侧向车辆内侧的力矩m1可介由第1传递路径中的下臂16及减震器46而作用于侧梁26。另一方面，在那样的力f作用于车轮(轮毂12)时，力会从下臂16传递到板簧40，然后，来自板簧的力即弹性力会介由上衬套48而传递到主横梁30。结果，(与上侧托架独立的)下侧托架36被配置在侧梁26的铅垂方向下侧，因此能够使如图6中示意性地表示的那样的从车辆内侧向车辆外侧的力矩m2作用于侧梁26。从图6中可理解的是，这些力矩m1、m2是会相互抵消那样的方向的力。即，在力f作用于车轮(轮毂12)时，在专利文献1的悬架装置中，仅有相当于力矩m1那样的力矩会作用于侧梁26，而在本实施方式的悬架装置10中，能够使会相互抵消那样的方向的力矩m1、m2作用于侧梁26。因此，本实施方式的悬架装置10无需使侧梁变厚等伴随重量增加的构成变化，针对力f，在刚性方面较为优异。

此外，在悬架装置10中，在车宽方向上，在比侧梁26靠车辆的内侧处，下侧托架36实质上具有与主横梁30的连接区域(参照图2、图6)。该连接区域(在车宽方向上处于比侧梁26靠内侧处)延伸到上衬套48的铅垂方向上侧。因此，如图2及图6所示，下侧托架30被形成为：铅垂方向上侧部分比铅垂方向下侧部分在车宽方向上更加位于外侧。因此，在上述力f作用于车轮时，下侧托架36能够将从板簧40介由主横梁30而传递的向上的力更加良好地赋予给侧梁26，从而使上述力矩m2产生。如此，下侧托架36可作为力传递构件来发挥功能，该力传递构件承担介由主横梁30、上衬套48等在板簧40与侧梁26之间进行的力的传递。

另外，上述悬架装置10在侧梁26与悬架横梁28的接合部周围，还包括针对高刚性化与轻量化这两者的构成。以下，基于图1～图3来进行说明。

在侧梁26与悬架横梁28的接合部附近，设置有(根据上述说明等可以明确，处于与上臂14及减震器46非连接状态的)下侧托架36。在悬架装置10中，从图2中可以明确，下侧托架大致中空。即，下侧托架相当于本公开的技术中的中空托架。如此，在侧梁26与悬架横梁28的接合部附近占据某种程度的空间的下侧托架36被形成为中空，因此悬架装置10在轻量化这点上较为优异。

另一方面，与下侧托架36形成为中空相对应地，下侧托架包括加强部60。在下侧托架36内，配设有加强筋62作为加强部60。将从图2的箭头a1方向观察到的加强筋62在图7中示出。沿着图7的ii－ii线的加强筋62的截面在图2中被示出。加强筋62为所谓的帽(hat)型，具有：大致u字状截面的本体部中的顶部62a；以及伸出部(凸缘部)62b，该伸出部62b在本体部中的顶部62a的相反侧向外侧伸出。顶部62a与伸出部62b大致平行。具备这种构成的加强筋62在图7中的上下方向ud上在强度方面较为优异。另外，该上下方向ud与前述力的第2传递路径中的力的传递方向大致对应。另外，下侧托架36具有外侧外壳构件36a、以及内侧外壳构件36b，在这些外壳构件36a、36b之间，固定有加强筋62。在此，外侧外壳构件36a、内侧外壳构件36b、以及加强筋62通过焊接而被一体化，但也可以通过其它接合手段(例如螺栓等机械接合手段)来一体化。

上述下侧托架36还具有作为托架缓冲部(冲击吸收部)的缓冲橡胶64，该缓冲橡胶64被定位成与下臂16相对。即，在下侧托架36上，在与下臂16相对的位置，设置有缓冲橡胶64。缓冲橡胶64被设置为从下侧托架36突出。缓冲橡胶64由橡胶材料构成，但能够由各种缓冲材料构成。

并且，在下臂16中的与缓冲橡胶64相对的位置，形成或确定有可供缓冲橡胶64碰撞等的部位(以下，称为承接部)16u。在此，从图2中可以明确，与缓冲橡胶64相对的是下臂16的上表面，更详细而言，是其罩部16e的上表面，因此下臂16的承接部16u作为厚壁部而被形成于罩部16e的上表面。另外，在施加有使减震器46被沿其轴向压缩那样的力时，缓冲橡胶64可能会与下臂16的承接部16u发生碰撞等并接触。该承接部16u被形成于预定加强形状的罩部16e，因此下臂16能够充分耐受该碰撞等。

对此，前述加强筋62被设置在中空的下侧托架36内，因此下侧托架36在强度方面或刚性方面也较为优异。尤其是，在悬架装置10中，为了有效地保持缓冲橡胶64与侧梁26之间的强度或刚性，而将加强筋62如以下那样地配设。具体而言，在缓冲橡胶64的背后，即下侧托架36侧(侧梁26侧)，设置有加强筋62。换言之，加强筋62被以与缓冲橡胶64相对的方式设置于下侧托架36。加强筋62的顶部62a隔着内侧外壳构件36b地位于缓冲橡胶64的背后。并且，从图2及图7中可以明确，加强筋62被配设为：处于加强筋62的顶部62a的相反侧的伸出部62b延伸到纵梁34的下侧，该纵梁34被设置为跨下侧托架36的外侧外壳构件36a。因此，在被设置于下侧托架36上的缓冲橡胶64在碰撞到下臂16的承接部16u时，能够以缓冲橡胶64自身来吸收碰撞，并且能够通过加强筋62的存在来将侧梁26与悬架横梁28的接合部附近的刚性维持在某一程度以上。

另外，本公开并不被限定于上述实施方式，能够在不脱离本公开的主旨的范围内适当变形实施。

例如，在上述实施方式中，配设有帽型的加强筋62作为加强部60。但是，加强部60也可以具备加强筋62以外的构成。例如也可以是，至少1个杆状构件被以沿上述第2传递路径中的力的传递方向延伸的方式配设在下侧托架36内，作为加强部60。

例如，在上述实施方式中，上臂与减震器被连接于单一的上侧托架24。但是，上侧托架24不被限定于单一构件，也可以由2个以上的构件构成。例如，也可以是，上侧托架24由上臂的连接用的2个分离的上臂托架、以及被设置在它们之间的减震器连接用托架构成。这3个托架也可以完全分离独立，但优选的是，被形成为一体或被整合为一体。

另外，本公开的技术的各构成元件(不被限定于以如上所述的材料来制作)可由各种材料制作而成。例如，支承部44不被限定于以钢铁材料来制作，也可以由其它材料，例如有色金属材料或树脂材料制作而成。此外，支承部44也可以由与下臂不同的材料制作而成。

本公开的技术不被限定于被应用于车辆的前轮，也可以被应用于后轮。

本申请基于2017年12月8日申请的日本专利申请(特愿2017-236358)，并将其内容作为参照援引于此。

工业可利用性

根据本公开的上述技术的悬架装置，因为具备上述构成，所以能够使侧梁与悬架横梁的接合部附近轻量化，并且能够将其刚性维持在某一程度以上。

附图标记说明

10悬架装置

14上臂

16下臂

16u承接部

18转向节

24上侧托架

26侧梁

28悬架横梁

30主横梁

32副横梁

34纵梁

36下侧托架(中空托架)

40板簧

46减震器

47衬套构件

48上衬套

50下衬套

62加强筋(加强部)

64缓冲橡胶(托架缓冲部)