悬架构件的制作方法

本发明涉及一种车辆的悬架构件。

背景技术：

一直以来，已知一种如下的悬架构件，即，通过压铸而一体地形成左右的后接头部以及后部横梁，并且通过压铸而形成左右的前接头部，且通过挤压成形而形成前部横梁以及左右的纵梁(例如，参照日本特开2005-289131号公报)。

然而，在车辆的前面碰撞时等，通过从车身前方侧被输入的载荷会使悬架构件的左右纵梁(侧框架)弯曲变形为下凸状，从而在有效地吸收该载荷的结构上仍存在改善的余地。

技术实现要素：

本发明提供一种能够有效地吸收从车身前方侧被输入的载荷的悬架构件。

第一方式为一种悬架构件，所述悬架构件具备：前横梁，其通过轻金属的挤压成形而被形成为封闭截面形状，且在车辆宽度方向上延伸；左右一对前车身支架，其通过轻金属的压铸而被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状，且被接合在所述前横梁的车辆宽度方向两端部上；后横梁，其通过轻金属的压铸而被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状，且在车辆宽度方向上延伸，并且具有从车辆宽度方向两端部起分别向车身前方侧一体地延伸的左右一对副侧轨；左右一对侧轨，其通过轻金属的挤压成形而被形成为封闭截面形状，且在所述副侧轨的延伸方向上延伸，并且在所述侧轨的延伸方向中途部处具有朝向车身下方侧凸起的弯曲部，与所述弯曲部相比靠车身前方侧的端部与所述前车身支架接合，与所述弯曲部相比靠车身后方侧的端部中的上侧被所述副侧轨覆盖并与所述副侧轨接合，且与所述弯曲部相比靠车身后方侧的端部中的下侧被设为露出的状态。

根据第一方式，在车辆发生了前面碰撞时等载荷从车身前方侧被输入至悬架构件时，通过轻金属的挤压成形而被形成为封闭截面形状的侧轨将以其车身前方侧端部朝向车身上方后侧的方式而从弯曲部起弯曲变形为下凸状。此处，侧轨的与弯曲部相比靠车身后方侧的端部中的上侧被副侧轨覆盖并与所述副侧轨接合，其中，所述副侧轨通过轻金属的压铸而被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状。而且，侧轨的与弯曲部相比靠车身后方侧的端部中的下侧被设为露出的状态。

因此，根据第一方式，因侧轨与副侧轨的强度差而使侧轨的弯曲部变得易于弯曲变形为下凸状，并且侧轨的弯曲部中的弯曲变形(下表面侧的拉伸变形)不会因副侧轨而被阻碍。由此，上述载荷通过悬架构件而有效地被吸收。

此外，第二方式也可以采用如下方式，即，在上述第一方式中，所述副侧轨的下端部被焊接在，与从所述弯曲部起发生了弯曲变形时的所述侧轨的中立面交叉的、所述侧轨的壁部上的假想交线部分处。

根据第二方式，副侧轨的下端部被焊接在与侧轨的中立面交叉的侧轨的壁部上的假想交线部分处。此处，与侧轨的中立面交叉的侧轨的壁部上的假想交线部分为，在侧轨从弯曲部起发生了弯曲变形时，所述侧轨的弯曲应力最不易发挥作用的部位。因此，在第二方式中，在侧轨从弯曲部起发生了弯曲变形时，作用于被焊接的部位处的弯曲应力被抑制于最小限度，从而能够对侧轨从副侧轨上被剥离的情况进行抑制。

此外，第三方式也可以采用如下方式，即，在上述方式中，在所述侧轨上，与所述弯曲部相比靠车身前方侧的端部中的上侧被所述前车身支架覆盖并与所述前车身支架接合，并且与所述弯曲部相比靠车身前方侧的端部中的下侧被设为露出的状态。

根据第三方式，侧轨的与弯曲部相比靠车身前方侧的端部中的上侧被前车身支架覆盖并与所述前车身支架接合，其中，所述前车身支架通过轻金属的压铸而被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状。而且，侧轨的与弯曲部相比靠车身前方侧的端部中的下侧被设为露出的状态。

因此，在第三方式中，因侧轨与前车身支架的强度差而使侧轨的弯曲部变得易于弯曲变形为下凸状，并且侧轨的弯曲部中的弯曲变形(下表面 侧的拉伸变形)不会因前车身支架而被阻碍。由此，在第三方式中，上述载荷通过悬架构件而更有效地被吸收。

此外，第四方式也可以采用如下方式，即，在上述第三方式中，所述前车身支架的下端部被焊接在，与从所述弯曲部起发生了弯曲变形时的所述侧轨的中立面交叉的、所述侧轨的壁部上的假想交线部分处。

根据第四方式，前车身支架的下端部被焊接在与侧轨的中立面交叉的侧轨的壁部上的假想交线部分处。此处，与侧轨的中立面交叉的侧轨的壁部上的假想交线部分为，在侧轨从弯曲部起发生了弯曲变形时，所述侧轨的弯曲应力最不易发挥作用的部位。因此，在第四方式中，在侧轨从弯曲部起发生了弯曲变形时，作用于被焊接的部位处的弯曲应力被抑制于最小限度，从而能够对侧轨从前车身支架上被剥离的情况进行抑制。

此外，第五方式也可以采用如下方式，即，在上述方式中，所述副侧轨被形成为截面呈帽型形状。

根据第五方式，副侧轨被形成为截面呈帽型形状。也就是说，在副侧轨的下端部处，一体地形成有分别向车辆宽度方向外侧和车辆宽度方向内侧突出的肋材。因此，根据第五方式，与副侧轨未被形成为截面呈帽型形状的结构相比，将会提高副侧轨的强度(刚性)，进而扩大副侧轨和侧轨的强度差。由此，在第五方式中，侧轨变得易于从弯曲部起发生弯曲变形。

此外，第六方式也可以采用这种方式，即，在上述方式中，所述弯曲部被形成于所述侧轨的延伸方向中央部处。

根据第六方式，弯曲部被形成于侧轨的延伸方向中央部处。

因此，与弯曲部未被形成于侧轨的延伸方向中央部处的结构相比，使载荷易于集中在弯曲部上。由此，在第六方式中，促进了侧轨的从弯曲部起的弯曲变形。

另外，在本发明中的“中央部”中，不仅包括准确的中央部，也包括从准确的中央部起略微偏移了的大致中央部。此外，在本发明中的“假想交线部分”中，不仅包括准确的假想交线上，也包含从准确的假想交线上略微偏移了的大致假想交线上。

根据第一方式，能够通过悬架构件而有效地吸收从车身前方侧被输入的载荷。

根据第二方式，能够在载荷从车身前方侧被输入至悬架构件时，对侧轨从副侧轨上被剥离的情况进行抑制。

根据第三方式，能够通过悬架构件而更有效地吸收从车身前方侧被输入的载荷。

根据第四方式，能够在载荷从车身前方侧被输入至悬架构件时，对侧轨从前车身支架上被剥离的情况进行抑制。

根据第五方式，能够在载荷从车身前方侧被输入至悬架构件时，使侧轨易于从弯曲部起发生弯曲变形。

根据第六方式，能够在载荷从车身前方侧被输入至悬架构件时，促进侧轨的从弯曲部起的弯曲变形。

附图说明

图1为表示从上方观察本示例的实施方式所涉及的悬架构件时的立体图。

图2为表示从下方观察本示例的实施方式所涉及的悬架构件时的立体图。

图3为图1的X-X线向视剖视图；

图4为表示本示例的实施方式所涉及的悬架构件的前面碰撞前的侧视图。

图5为表示本示例的实施方式所涉及的悬架构件的前面碰撞后的侧视图。

图6为表示从上方观察参考例所涉及的悬架构件时的局部分解立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。另外，为了便于说明，在各个附图中将适当表示的箭头标记UP设为车身上方，将箭头标记FR设为车身前方，将箭头标记RH设为车身后方。此外，在以下的说明中，在未进行特殊标记而记载了上下、前后、左右的方向的情况下，则表示车身上下方向的上下、车身前后方向的前后、车身左右方向(车辆宽度方向)的左右。

图1、图2所示的悬架构件10以在沿着车身前后方向而延伸的左右一对前纵梁(省略图示)的前部下侧处被悬挂在该前纵梁上的状态而被支承。各个前纵梁具有用于使车身前部侧与车身后部侧相比而位于高位的转折部。

因此，悬架构件10成为，作为其前端部的后述的左右一对前车身支架14被安装在与转折部相比靠车身前方侧的前纵梁的前端部上，作为其后端部的后述的后横梁16的左右一对结合部16A被安装在转折部的下端部上。

悬架构件10具备：前横梁12，其在车辆宽度方向上延伸；左右一对前车身支架14，其被接合在前横梁12的车辆宽度方向两端部上；后横梁16，其在车辆宽度方向上延伸，并且具有从车辆宽度方向两端部起分别向车身前方外侧一体地延伸的左右一对副侧轨18；左右一对侧轨20，其在副侧轨18的延伸方向上延伸，并且车身前方侧端部与前车身支架14接合，车身后方侧端部与副侧轨18接合。

如图1至图4所示，前横梁12及侧轨20通过铝合金等轻金属材料的挤压成形而被形成为固定的矩形封闭截面形状，且具有较高的延展性。而且，在从车辆宽度方向进行侧视观察时，侧轨20在其长边方向(延伸方向)大致中央部处，具有朝向车身下方侧凸起的(下凸状的)弯曲部22(参照图4)。

前车身支架14成为如下结构，即，通过铝合金等轻金属材料的压铸而被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状，且被支承于前纵梁的前端部上。此外，后横梁16通过铝合金等轻金属材料的压铸而被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状，且副侧轨18也被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状(截面呈大致倒“U”字状)(参照图3)。

在侧轨20上，与弯曲部22相比靠车身后方侧的端部中的大致上半部分(上侧)被副侧轨18覆盖，并通过电弧焊接而与所述副侧轨18线接合。而且，在侧轨20上，与弯曲部22相比靠车身后方侧的端部中的大致下半部分(下侧)被设为未被副侧轨18等覆盖且呈被露出于外部的原本的状态(参照图2)。

此外，在侧轨20上，与弯曲部22相比靠车身前方侧的端部中的大致上半部分(上侧)被前车身支架14覆盖，并通过电弧焊接而与所述前车身支架14线接合。而且，在侧轨20上，与弯曲部22相比靠车身前方侧的端 部中的大致下半部分(下侧)被设为未被前车身支架14等覆盖且呈被露出于外部的原本的状态(参照图2)。

此处，对副侧轨18以及前车身支架14相对于侧轨20的接合结构更详细地进行说明。

在侧轨20的朝向车辆宽度方向外侧的侧壁即外壁(壁部)24以及朝向车辆宽度方向内侧的侧壁即内壁(壁部)26中的车身上下方向中途部处，存在侧轨20的前端部从弯曲部22起向车身上方后侧发生了弯曲变形时各自的弯曲应力(拉伸变形力以及压缩变形力)最难发挥作用的(沿着侧轨20的长边方向的)线状的区域。

如图3至图5所示，该线状的区域为，在侧轨20从弯曲部22起弯曲变形为下凸状时，所述侧轨20的下壁27侧(下表面侧)的拉伸变形力以及上壁25侧(上表面侧)的压缩变形力均不易发挥作用、且作为穿过沿着侧轨20的长边方向的中立轴NA的(成为拉伸力和压缩力的中心的)假想平面的中立面NP与侧轨20的外壁24以及内壁26的假想交线部分(以下，也称为“交线部NL”)。

副侧轨18的侧壁中的下端部18A和前车身支架14的侧壁中的下端部14A分别通过电弧焊接而被线接合在该交线部NL上。另外，在本示例的实施方式所涉及的“交线部NL”中，不仅包括准确的假想交线上，也包括从准确的假想交线上略微偏移了的大致假想交线上。

此外，虽然省略了图示，但在从车辆宽度方向进行侧视观察时，被副侧轨18覆盖的侧轨20的后端上部以朝向车身后方下侧而倾斜的方式被切口。因此，侧轨20的中立面NP越趋向于后端部则越向车身后方下侧倾斜。

因此，如图4所示，被电弧焊接在侧轨20的外壁24以及内壁26上的副侧轨18的下端部18A(电弧焊接部分)，越趋向于侧轨20的后端部则越向车身后方下侧倾斜。另外，这在被前车身支架14覆盖的侧轨20的前端上部以及前车身支架14的下端部14A(电弧焊接部分)中也为相同情况。

此外，侧轨20与副侧轨18及前车身支架14的重叠量、即沿着侧轨20的长边方向的电弧焊接部分的长度被以定量的方式而预先设定。另外，副侧轨18的前端部18B及前车身支架14的后端部14B也通过电弧焊接而被线接合在侧轨20的外壁24、上壁25、内壁26上。

此外，如图3所示，为了避免侧轨20的内壁26的上部与后述的动力单元等的干扰(接触)，侧轨20的内壁26的上部被设为，从车身前后方向进行主剖视观察时向车辆宽度方向外侧上方(车辆宽度方向内侧下方)倾斜的倾斜壁26A。

此处，副侧轨18向车身前方外侧延伸，并且在其延长线上配置有侧轨20。因此，在载荷从车身前方侧被输入而使侧轨20的前端部从弯曲部22起发生弯曲变形时，除了侧轨20的上壁25以外，内壁26的上部也被施加了压缩变形力。

然而，由于在侧轨20的内壁26的上部形成有倾斜壁26A，因此不易产生相对于其上壁25侧(上表面侧)的压缩变形力的抵抗力。由此，该侧轨20成为如下结构，即，即使该侧轨20向车身前方外侧延伸也易于从弯曲部22起发生弯曲变形。

此外，副侧轨18的车辆宽度方向内侧的侧壁(侧轨20的内壁26侧)中的下端部18A向车身下方侧延伸至超过侧轨20的倾斜壁26A的位置。由此，成为不欲使倾斜壁26A压缩变形的车身后方侧端部被加固的结构。另外，成为侧轨20的内壁26中的交线部NL不存在于倾斜壁26A上的结构。

即，由于该侧轨20被设为，仅在内壁26的上部形成有倾斜壁26A，且在外壁24的上部未形成有倾斜壁的截面形状(由于截面形状并非左右对称形状)，因此，在从车身前后方向进行主视观察时，所述侧轨20的中立面NP相对于水平方向而向车辆宽度方向外侧上方(车辆宽度方向内侧下方)略微倾斜(参照图3)。

此外，副侧轨18被形成为，与侧轨20相比板厚较厚的截面呈大致帽型形状。即，在副侧轨18的下端部18A处，一体地形成有分别向车辆宽度方向外侧和车辆宽度方向内侧突出的肋材28。由此，成为了副侧轨18的强度及刚性被进一步提高的结构。

此外，在悬架构件10的车身前方侧设置有包含发动机以及变速器在内的动力单元(省略图示)。因此，在悬架构件10的前横梁12中的车辆宽度方向大致中央部处，设置有用于从下侧对动力单元进行支承的发动机支架(省略图示)。

另外，如图1、图2所示，前横梁12的车辆宽度方向两端部中的大致上半部分被前车身支架14覆盖，并通过电弧焊接而与所述前车身支架14 线接合。而且，前横梁12的车辆宽度方向两端部中的大致下半部分被设为未被前车身支架14等覆盖且呈被露出于外部的原本的状态。

此外，前横梁12的车辆宽度方向两端部以朝向车辆宽度方向外侧上方(车辆宽度方向内侧下方)倾斜的方式而被切口。也就是说，成为在前横梁12的车辆宽度方向两端部中截面形状不会发生骤变的结构。由此，成为前横梁12的车辆宽度方向两端部中的强度降低被抑制或防止的结构。

此外，如图1所示，在后横梁16的车辆宽度方向两端部上，形成有用于安装在前纵梁的转折部的下端部上的结合部16A。此外，如图1、图2所示，在后横梁16的车辆宽度方向两端部上，形成有用于安装构成悬架(省略图示)的下臂(省略图示)的下臂安装部16B。

接下来，对被设为如上那样的结构的悬架构件10的作用进行说明。

如上文所述，在前横梁12的车辆宽度方向大致中央部处，设置有从下侧对动力单元进行支承的发动机支架。因此，在车辆发生了前面碰撞时，其碰撞载荷的一部分经由动力单元而被输入至悬架构件10的前横梁12上。

此处，具有副侧轨18的后横梁16通过压铸而成形，从而确保了其强度及刚性。尤其由于副侧轨18的板厚被形成为与侧轨20的板厚相比而较厚，而且在副侧轨18的下端部18A上一体地形成有分别向车辆宽度方向外侧和车辆宽度方向内侧突出的肋材28(被形成为截面呈帽型形状)，因此提高了其强度及刚性。

因此，当碰撞载荷的一部分从车身前方侧被输入至前横梁12时，如图5所示，根据副侧轨18与侧轨20的耐力差(强度差)，从而在侧轨20的前端部以朝向车身上方后侧的方式(朝向箭头标记F方向)从弯曲部22起发生弯曲变形，并且使副侧轨18的前端部向车身上方后侧发生变形的情况被抑制或防止。

此外，此时，侧轨20的与弯曲部22相比靠车身后方侧的端部中的大致下半部分被设为未被副侧轨18覆盖且呈被露出于外部的原本的状态。因此，侧轨20的从弯曲部22起的弯曲变形(由塑性变形而实现的能量吸收)不会因副侧轨18而被阻碍。

若进行详细说明，则虽然省略了图示，但是例如当采用副侧轨被设为封闭截面形状，且侧轨20的车身后方侧端部被插入至该副侧轨内并与所述副侧轨接合(焊接)的结构时，侧轨20的车身后方侧端部中的大致下半部 分被副侧轨覆盖。因此，侧轨20的拉伸变形侧(下面侧)的塑性变形有可能因该副侧轨而被阻碍。

然而，由于在本示例的实施方式所涉及的悬架构件10中，采用侧轨20的车身后方侧端部中的大致下半部分未被副侧轨等被覆部件覆盖的结构，因此侧轨20的拉伸变形侧(下面侧)的塑性变形不会被阻碍。

此外，由于侧轨20的内壁26的上部被设为倾斜壁26A，因此即使副侧轨18及侧轨20向车身前方外侧延伸，侧轨20的压缩变形侧(上面侧)的塑性变形也不会被阻碍。因此，侧轨20能够从弯曲部22起容易地进行弯曲变形。

根据上文所述，经由动力单元而被输入至悬架构件10的前横梁12的碰撞载荷的一部分，通过该悬架构件10中的侧轨20的从弯曲部22起的弯曲变形(塑性变形)而有效地被能量吸收。

尤其由于弯曲部22被形成在侧轨20的长边方向大致中央部处，因此使载荷易于集中在该弯曲部22上。由此，能够促进侧轨20的从弯曲部22起的弯曲变形(良好地进行控制)，从而能够提高能量吸收特性。

另外，侧轨20的与弯曲部22相比靠车身前方侧的端部中的大致下半部分也被设为未被前车身支架14覆盖且呈被露出于外部的原本的状态。因此，侧轨20的从弯曲部22起的弯曲变形(由塑性变形实现的能量吸收)不会因前车身支架14而被阻碍。

也就是说，由于侧轨20的拉伸变形侧(下面侧)的塑性变形不会因前车身支架14而被阻碍，因此侧轨20能够更容易地从弯曲部22起发生弯曲变形。由此，被输入至前横梁12的碰撞载荷的一部分通过侧轨20而更有效地被能量吸收。

此外，由于副侧轨18的下端部18A通过电弧焊接而被接合在侧轨20的外壁24及内壁26中的交线部NL上，因此即使侧轨20从弯曲部22起发生弯曲变形，弯曲应力也不易在该电弧焊接部分处发挥作用(弯曲应力在电弧焊接部分处被抑制在最小限度内)。由此，抑制或防止了侧轨20从副侧轨18上被剥离(电弧焊接部分被折断)的情况，从而不存在由侧轨20实现的能量吸收特性降低的可能。

同样，由于前车身支架14的下端部14A通过电弧焊接而被接合在侧轨20的外壁24及内壁26中的交线部NL上，因此即使侧轨20从弯曲部22 起发生弯曲变形，弯曲应力在该电弧焊接部分处也不易发挥作用(在电弧焊接部分处弯曲应力被抑制于最小限度)。由此，抑制或防止了侧轨20从前车身支架14上被剥离(电弧焊接部分被折断)的情况，从而不存在由侧轨20实现的能量吸收特性降低的可能。

此外，由于前车身支架14及后横梁16通过铝合金等轻金属材料的压铸而被形成，因此能够容易地形成用于安装其他的安装部件的支承面、凸起等。即，能够在实现前车身支架14及后横梁16为高刚性的同时，实现其形状的自由度较高且部件个数的削减(形状的合理化)。

此外，由于前车身支架14及后横梁16被形成为车身下方侧被开放的开放截面形状，因此易于实施相对于前横梁12、侧轨20的装配(接合)。因此，能够简化悬架构件10的装配工序。

此外，由于前横梁12及侧轨20也通过铝合金等轻金属材料的挤压成形而被形成，因此与前车身支架14及后横梁16同样，形状的自由度较高且无需通过被覆部件等来覆盖各两端部中的大致下半部分，故此可实现部件个数的削减。因此，能够使通过轻金属材料而被成形的悬架构件10进一步轻量化。

此外，由于侧轨20和副侧轨18通过电弧焊接而被线接合，因此能够将二者牢固地接合在一起，从而能够抑制或防止异物进入二者之间的情况。因此，也能够抑制或防止在二者之间发生电蚀的情况。另外，这在由侧轨20与前车身支架14的电弧焊接而实现的线接合中也为相同情况。

此外，由于下臂为仅被安装在后横梁16上的结构，因此能够提高悬架构件10相对于下臂的支承刚性。因此，能够对由从前轮(省略图示)、动力单元被输入的振动而引起的噪声进行抑制。

接下来，对参考例所涉及的悬架构件11进行说明。另外，在与本示例的实施方式所涉及的悬架构件10相同的部位上，标注相同的符号并适当省略详细的说明(也包括共同的作用)。

如图6所示，在该参考例所涉及的悬架构件11中，对于侧轨30由截面呈大致帽型形状的上面板36、和截面呈大致帽型形状的下面板34而构成的这一点，与本示例的实施方式所涉及的悬架构件10不同。

即，该侧轨30通过利用点焊等而使上面板36的凸缘部36A与下面板34的凸缘部34A相互接合，从而被形成为矩形封闭截面形状。而且，副侧 轨18的侧壁中的下端部18A以及前车身支架14的侧壁中的下端部14A分别通过电弧焊接而被线接合在该侧轨30(上面板36)的两侧壁38中的交线部NL(与凸缘部36A相比靠上侧)上。

此外，在该侧轨30的长边方向大致中央部处形成有下凸状的弯曲部32。因此，根据这样的参考例所涉及的悬架构件11，通过在发生车辆的前面碰撞时，使该侧轨30的前端部以朝向车身上方后侧的方式从弯曲部32起发生弯曲变形(塑性变形)，从而也能够有效地对该碰撞载荷的一部分进行能量吸收。

以上，虽然基于附图而对本示例的实施方式所涉及的悬架构件10进行了说明，但本示例的实施方式所涉及的悬架构件10并不限定于图示中的结构，也可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行适当的设计变更。例如，副侧轨18并不限定于被形成为截面呈帽型形状(形成肋材28)的结构。

此外，侧轨20并不限定于具有倾斜壁26A的结构，侧轨20的弯曲部22也并不限定于被形成在侧轨20的长边方向大致中央部处的结构。而且，将侧轨20与副侧轨18以及前车身支架14进行线接合的焊接并不限定于电弧焊接，例如也可以为激光焊接等。

此外，只要侧轨20为在从弯曲部22起发生了弯曲变形时能够抑制或防止所述侧轨20从副侧轨18或前车身支架14上被剥离(电弧焊接部分被折断)的情况的结构，则副侧轨18的下端部18A以及前车身支架14的下端部14A被电弧焊接(线接合)的部位也可以不是侧轨20的外壁24及内壁26中的交线部NL。