悬架梁及其制造方法与流程

本发明涉及一种汽车的悬架所使用的悬架梁及其制造方法。

背景技术：

在汽车中，连接车体与车轮的悬架大体上分为前轮侧的悬架和后轮侧的悬架。对于后轮侧的悬架，例如有扭力梁式悬架，对于前轮侧的悬架，使用通过冲压来成形为在俯视观察时呈字母I那样的形状的悬架(参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-69964号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

现在日本的与汽车相关的公司的销售市场不光是日本市场，当然也涉及美国或者亚洲市场。在这种情况下，车的规格需要按照各国客户的需求定制。例如，存在在像亚洲那样的国家中汽车已经以低价销售的情况，人们需求低价格区间的汽车，当然也需要低价格的悬架。

但是，存在如下问题：如果为了降低悬架的价格而只是试图将部件的板厚等做薄的话，则刚性会降低，且板厚变薄，会使得在悬架中焊接的位置容易变形，从而影响成品的精度。

因此，本发明是为了解决上述问题而作出的发明，其目的在于，提供一种悬架梁及其制造方法，该悬架梁能够低价地制造，并且，刚性也不会降低，并能够抑制接合部的变形。

用于解决问题的手段

实现上述目的的本发明为一种悬架梁的制造方法，所述悬架梁具有：左右一对侧梁，在安装在车辆上时在车辆前后方向上延伸；横梁，连接一对侧梁，并且具备第一构件以及第二构件，所述第一构件以及所述第二构件具备交叉部以及立起部，所述交叉部在与侧梁的延伸方向交叉的方向上延伸，所述立起部从交叉部立起。该制造方法具有：装配工序，装配成如下状态：用第一构件和第二构件形成横梁，并从外侧将侧梁插入至由第一构件和第二构件形成的内部空间；第一接合工序，将第一构件和第二构件接合；第二接合工序，将在所述内部空间中重叠的侧梁和横梁接合。

此外，实现上述目的的其他本发明为一种悬架梁，具有：左右一对侧梁，在安装在车辆上时在车辆前后方向上延伸；横梁，连接一对侧梁，并且具有第一构件以及第二构件，所述第一构件以及所述第二构件具备在车辆的左右方向上延伸并折弯的部位。第一构件以及第二构件具有：交叉部，在与侧梁的延伸方向交叉的方向上延伸；立起部，相对于交叉部立起；内部空间，由第一构件和第二构件包围而成；插入部，用于将侧梁从外侧插入并配置在内部空间中；接合部，用于在内部空间中将侧梁和横梁重叠进行接合。

根据本发明的悬架的制造方法，在装配工序中从外侧将侧梁插入由第一构件和第二构件所形成的内部空间，在第一接合工序中将第一构件和第二构件接合，在第二接合工序中将在内部空间中重叠的侧梁和横梁接合。因此，能够通过简单的方法即即使由第一构件和第二构件在横梁形成内部空间，也将侧梁插入横梁的内部空间进行焊接这样的方法，来抑制横梁刚性降低，并且能够抑制在焊接时产生变形。此外，由于将侧梁插入形成于横梁的内部空间这样的结构极其简单，因而即使不将构成横梁的第一构件或者第二构件冲压成型成复杂的形状，也可以构成高刚性的悬架梁，从而能够实现低成本化。此外，根据本发明的悬架梁，该悬架梁具有插入部和接合部，所述插入部用于将侧梁插入第一构件和第二构件，所述接合部用于将侧梁和横梁重叠进行接合。因此，能够与上述同样地，即使在横梁形成内部空间，也能够将侧梁插入横梁的内部空间的方式进行接合，从而能够抑制横梁刚性降低，并且能够抑制在焊接时产生变形。此外，由于将侧梁插入由第一构件和第二构件所形成的内部空间的结构极其简单，因而即使不将构成横梁的第一构件或者第二构件冲压成型成复杂的形状，也可以构成高刚性的悬架梁，从而能够实现低成本化。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的悬架梁的制造方法的流程图。

图2是示出同一悬架梁的概略立体图。

图3中的(A)～图3中的(D)是示出同一悬架梁的俯视图、侧视图、主视图、仰视图。

图4是沿着图3中的(A)的4-4线的剖面图。

图5是示出侧梁的主视图。

图6中的(A)、(B)是示出加强构件的主视图、立体图。

图7中的(A)～图7中的(C)是在装配工序中示出的立体图、侧视图、俯视图。

图8中的(A)～图8中的(C)是在第一接合工序中示出的立体图、侧视图、俯视图。

图9中的(A)～图9中的(C)是在槽接合工序中示出的立体图、侧视图、俯视图。

图10中的(A)～图10中的(C)是在槽接合工序中示出的立体图、侧视图、俯视图。

图11中的(A)～图11中的(C)是在插入部接合工序中示出的立体图、主视图、俯视图。

图12中的(A)～图12中的(C)是在加强构件接合工序中示出的立体图、主视图、俯视图。

图13中的(A)～图13中的(C)是在连结构件安装工序中示出的立体图、主视图、俯视图。

具体实施方式

以下，参照所附的附图，对本发明的实施方式进行说明。此外，以下的记载并不用于限定权利要求书所记载的技术范围或者用语的含义。此外，附图的尺寸比例因为了便于说明而有所夸大，存在与实际比率不同的情况。

图1是示出本发明的一个实施方式的悬架梁的制造方法的流程图，图2是示出同一悬架梁的概略立体图，图3中的(A)～图3中的(D)是示出同一悬架梁的俯视图、侧视图、主视图、仰视图。图4是沿着图3中的(A)的4-4线的剖面图。

图5是示出侧梁的主视图。图6中的(A)、图6中的(B)是示出加强构件的主视图、立体图，图7中的(A)～图7中的(C)是在装配工序中示出的立体图、侧视图、俯视图，图8中的(A)～图8中的(C)是在第一接合工序中示出的立体图、侧视图、俯视图。图9中的(A)～图9中的(C)以及图10中的(A)～图10中的(C)是在槽接合工序中示出的立体图、侧视图、俯视图，图11中的(A)～图11中的(C)是在插入部接合工序中示出的立体图、主视图、俯视图。图12中的(A)～图12中的(C)是在辅助构件接合工序中示出的立体图、主视图、俯视图，图13中的(A)～图13中的(C)是在连结构件安装工序中示出的立体图、主视图、俯视图。

本实施方式的悬架梁100在FF(前置发动机前轮驱动)等汽车中将车辆的前轮与车体进行悬架。如图1所示，悬架梁100的制造方法大体上具有装配工序(步骤ST1)、第一接合工序(步骤ST2)、第二接合工序(槽接合工序(步骤ST3)和插入部接合工序(步骤ST4)、辅助构件接合工序(步骤ST5)、连结构件安装工序(步骤ST6)。

首先，对根据本发明的方法制造的悬架梁进行说明。悬架梁100具有横梁10、侧梁40、加强构件50、连结构件60、连结构件70。

如图7中的(B)所示，横梁10具有上部构件11(相当于第一构件)以及下部构件21(相当于第二构件)。上部构件11具有：基部12(相当于交叉部)、折弯部位13、14、立起部15、16、插入部17、18、槽部19、20。下部构件21具有：基部22、折弯部位23、24、立起部25、26、插入部27、28、槽部29、30。此外，内部空间S通过上部构件11以及下部构件21形成。

上部构件11以及下部构件21是通过对平板状的构件进行折弯成形而形成，通过折弯成形形成基部12、22以及立起部15、16、25、26。折弯部位13、14是基部12与立起部15、16的转换部位。同样地，折弯部位23、24是基部22与立起部25、26的转换部位。在本实施方式中，立起部15、25在安装在车辆上时配置于后方侧，立起部16、26配置于车辆前方侧。基部12、22在与侧梁40的延伸方向交叉的车辆左右方向上延伸。立起部15、16、25、26呈从基部12、22立起的形状。

插入部17、18为形成于立起部15的开口，插入部27、28为形成于立起部25的开口。在插入部17、18、27、28中插入侧梁40。插入部17、18、27、28的形状形成为与侧梁40的剖面形状相对应。在本实施方式中，侧梁40的剖面形成为中空的矩形形状，但是并不限定于此。此外，对于由插入部17、18、27、28形成的矩形形状的开口的边缘部，将在车辆左右方向上以直线状延伸的边缘部设为17a、17b、18a、18b，并将在车辆上下方向上以直线状延伸的边缘部设为17c、17d、18c、18d(参照图11中的(B))。

如图10中的(C)、图11中的(C)所示，槽部19、20、29、30呈用于将横梁10与侧梁40接合的形状。槽部19、20是形成于上部构件11的基部的呈大致矩形形状的凹部。槽部29、30(相当于延伸槽)是从下部构件21的基部22向折弯部位23延伸并且在安装在车辆上时在前后方向上延伸而形成的凹部。槽部19、20、29、30与侧梁40重叠并接合，构成为接合部。

上部构件11以及下部构件21的剖面形成为U字状。在使上部构件11的U字形状的开口与下部构件21的U字形状的开口相对而使上部构件11与下部构件21抵接之时，在上部构件11与下部构件21的内部形成内部空间S。在立起部15、16、25、26上形成有插入部17、18、27、28，侧梁40从该插入部插入内部空间S。换句话说，在形成为悬架梁的状态下，侧梁40通过插入部17、18、27、28从中空空间S向横梁10的外侧突出。

侧梁40具有侧梁41、42。侧梁41在安装在车辆上时配置于左侧，侧梁42配置于右侧。侧梁41、42是将一块板材多次折弯而成的，如图5所示，剖面形成为中空的矩形形状，但是形状不限定于此。

加强构件51、52具有加强构件51以及加强构件52。加强构件51在安装在车辆上时配置于左侧，并且与侧梁41和横梁10接合。加强构件52在安装在车辆上时配置于右侧，并且与侧梁42和横梁10接合。如图6中的(A)、图6中的(B)所示，加强构件51、52的剖面成形为U字状，但并不限定于此，除此之外也可以成形为剖面呈闭合的中空形状。

在连结构件中包含托架60。托架60具有托架61以及托架62。托架61、62与托架70一起通过螺栓紧固连接用于与轮胎部件连接的悬架连杆(suspension link)，并使悬架连杆能够转动。托架61在安装在车辆上时配置于左侧，并且与侧梁41接合。托架62在安装在车辆上时配置于右侧，并且与侧梁42接合。托架61、62的剖面形成为U字状，并且在托架61、62上设有用于安装悬架连杆的部位。此外，在悬架连杆中设有螺栓插入部位，通过将螺栓插入该部位并用螺母拧紧，从而能够使悬架连杆与托架70以能够旋转的方式紧固连接。

在连结构件中包含托架70。托架70具有托架71以及托架72。托架71、72是与车体的纵梁(side rail)连接的部件。托架71、72具有连杆安装部73、74以及车体安装部75、76。连杆安装部73、74是通过螺栓与托架60紧固连接的孔，如上所述，该托架60与悬架连杆进行紧固连接，该悬架连杆是与轮胎进行连结的部件。车体安装部75、76是用于通过螺栓等与车体侧的纵梁紧固连接的孔。托架71在安装在车辆上时配置于左侧，并且通过螺栓与托架61紧固连接。托架72在安装在车辆上时配置于右侧，并且通过螺栓与托架62紧固连接。此外，在图2中，图示了在托架71、72安装于托架61、62的状态，但是在本实施方式中，托架71、72是在未通过螺栓与托架61、62紧固连接的状态下出厂的。但是，并不限定于此。

接下来，对本实施方式的悬架梁的制造方法进行说明。本实施方式的悬架梁的制造方法如上所述具有：装配工序(步骤ST1)、第一接合工序(步骤ST2)、第二接合工序(步骤ST3、步骤ST4)、加强构件接合工序(步骤ST5)以及连结构件安装工序(步骤ST6)。第二接合工序具有槽接合工序(步骤ST3)以及插入部接合工序(步骤ST4)。

如图7中的(A)～图7中的(C)所示，装配工序中，以使上部构件11的立起部15、16朝上的状态放置上部构件11，并在上部构件11之上放置下部构件21，从而装配形成具有内部空间S的横梁10的状态(步骤ST1)。并且，在插入部17、27中插入侧梁41，在插入部18、28中插入侧梁42。此外，可以在将下部构件21装配于上部构件11之前，将侧梁41、42插入上部构件11。

如图8中的(A)～图8中的(C)所示，在第一接合工序中，在与装配工序同样地将上部构件11设置在下方，在上部构件11之上设置了下部构件21的状态下，将焊炬T接近立起部15、16与立起部25、26的抵接部位，并进行焊接。如图8中的(C)所示，在立起部15、16与立起部25、26的抵接部位j1、j2沿着横梁10的伸长的方向d1进行整体或者局部焊接(步骤ST2)。

在槽接合工序中，首先，如图9中的(A)～图9中的(C)所示，在与装配工序同样地在下部构件21设置在上部构件11之上的状态下，在下部构件21的槽部29、30进行焊接(步骤ST3)。如上所述，槽部29、30在安装在车辆上时沿前后延伸而形成，以沿着槽部29、30的方式在车辆前后方向d2上移动焊炬T来进行焊接。由此，形成下部构件21与侧梁41、42的接合部位。

接下来，将接合后的工件上下翻转。图10中的(A)～图10中的(C)示出了翻转后的工件。并且，如图10中的(A)～图10中的(C)所示，在将下部构件21设置在上部构件11之下的状态下，将焊炬T与上部构件11的槽部19、20接触来进行焊接(步骤ST3)。由此，形成上部构件11与侧梁41、42的接合部位。

接下来，如图11中的(A)～图11中的(C)所示，在插入部接合工序中，在侧梁41、42从横梁10中的内部空间S向外侧突出的部位即插入部17、18、27、28处进行焊接(步骤ST4)。由此，进一步形成上部构件11与侧梁41、42的接合部位以及下部构件21与侧梁41、42的接合部位。在本实施方式中，对于插入部的焊接，在边缘部中，在车辆左右方向上以直线状延伸的边缘部17a、17b、18a、18b上进行，但是也可以在车辆上下方向上以直线状延伸的边缘部17c、17d、18c、18d上进行。

接下来，如图12中的(A)～图12中的(C)所示，在加强构件接合工序中，在加强构件51、52与侧梁41、42的接合部位j3、j5以及加强构件51、52与横梁10的抵接部位j4、j6处进行焊接(步骤ST5)。此外，加强构件51、52与侧梁41、42或者与横梁10进行焊接的顺序不分先后，也可以将加强构件51、52先焊接于侧梁41、42，也可以将加强构件51、52先焊接于横梁10。

接下来，如图13中的(A)～图13中的(C)所示，在连结构件安装工序中，在托架61、62与侧梁41、42的抵接部位焊接托架61、62(步骤ST6)。此外，托架71、72如上所述在不通过螺栓与托架61、62紧固连接的状态下进行出厂。

接下来，对本实施方式的作用效果进行说明。在不仅面向日本市场还打入海外市场的事业拓展方面，需要高价格区间的商品的同时需要低价格区间的商品，换句话说有时需要低价格的悬架梁。但是，若是为了满足这样的要求而试图单纯地将板材的板厚变薄的话，则会出现刚性低的部位，存在不能充分地抵抗来自外部的输入的情况。此外，存在如下问题：板厚薄的部位在焊接时容易变形，可能会降低产品的尺寸精度。

对此，在本实施方式中，在装配工序中，装配成如下状态：用上部构件11和下部构件21来形成横梁10，并将侧梁41、42从外侧插入由上部构件11和下部构件21所形成的内部空间S。并且，以如下方式构成：在第一接合工序中，将上部构件11和下部构件21接合，在第二接合工序中，将在内部空间S中重叠的侧梁41、42和横梁10接合。

因此，即使形成内部空间S，也可以通过将侧梁41、42从外侧插入内部空间S并接合这样极其简单的方法，来防止在内部空间S中横梁的刚性降低，并且能够抑制焊接位置变形。此外，上述方法采用将侧梁40插入形成于横梁10的内部空间S的方式进行配置这样极其简单的方法，因而能降低制造成本，从而能够实现悬架梁100的低成本化。

此外，上部构件11的立起部15、16比下部构件21的立起部25、26更向外侧突出，在第一接合工序中，在设置上部构件11后，再设置下部构件21并进行接合。因此，能够防止由于在焊接时产生的焊道下降而降低焊接部位的品质的问题。

此外，在第二接合工序中的槽接合工序中，在将上部构件11配置于下部构件21的下方的状态下，从外侧将侧梁40插入内部空间S进行接合。因此，能够容易地将焊炬T与下部构件21与侧梁10的焊接部位即槽部29、30接触，从而能够容易进行焊接操作。

此外，在第二接合工序中，在设置于上部构件11与下部构件21的槽部19、20、29、30进行上部构件11及下部构件21与侧梁40的接合。因此，能够在视觉上容易识别并把握焊接部位，即使在不采用高额的机械手等设备的工厂中也能够容易进行焊接操作。

此外，由于槽部29、30形成为在安装在车辆上时在前后方向上延伸的形状，因而能够沿着侧梁40延伸的方向形成接合部位，并能够提高侧梁40与横梁10的接合强度。

此外，侧梁40与横梁10以如下方式构成：在插入部接合工序中，在横梁10的用于插入侧梁40的插入部17、18、27、28中接合侧梁40与横梁10。因此，不仅将槽部19、20、29、30来作为接合部位，而且还能够将插入部17、18、27、28作为接合部位，由此能够进一步提高侧梁40与横梁10的接合强度。

此外，插入部接合工序在槽部接合工序之后进行。由于在插入部17、18、27、28中侧梁40与横梁10不是面接触而是线接触，因而如果与槽部19、20、29、30相比先焊接插入部17、18、27、28的话，则存在侧梁40以插入部17、18、27、28为起点摇晃的可能性，并且容易产生焊接变形。对此，如果先焊接槽部19、20、29、30的话，则能够在横梁10的多个位置接合侧梁40，充分固定侧梁40，并且能够防止在进行插入部接合工序时产生焊接变形。

此外，插入部接合工序中的接合部位，在安装在车辆上时如边缘部17a、17b、18a、18b那样在左右方向上以直线状延伸或者如边缘部17c、17d、18c、18d那样在上下方向上以直线状延伸。因此，能够容易进行焊接操作。

本发明不限定于上述的实施方式，在权利要求书中可进行各种变更。

在上述说明中，对将加强构件50与侧梁40及横梁10接合的实施方式进行了说明，但并不限定于此，也可以在构成悬架梁时不设置加强构件。

附图标记说明

10 横梁

11 上部构件(第一构件)

12、22 基部(交叉部)

13、14、23、24 折弯部位

15、16、25、26 立起部

17、18、27、28 插入部(其他接合部)

19、20 槽部(接合部)

29、30 槽部(延伸槽、接合部)

21 下部构件(第二构件)

40、41、42 侧梁

50、51、52 加强构件

60、61、62 托架(连结构件)

70、71、72 托架(连结构件)

d1 横梁的延伸方向

d2 车辆前后方向

S 内部空间

T 焊炬