CN100340445C

CN100340445C - 铸造悬架结构

Info

Publication number: CN100340445C
Application number: CNB2004100616151A
Authority: CN
Inventors: 三国敦; 铃木雅之; 大桥义之
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2024-06-23
Also published as: JP2005014727A; CN1576137A; JP4206840B2; CN2740501Y

Abstract

一种铸造悬架结构，可安装悬臂(22)的前侧臂安装部(30)与可安装齿轮箱(20)的齿轮箱安装部(42)通过作为前底杆(12)的一部分的前侧安装座(24)被相互连接。除此之外，两者通过作为轧制成形品的板(48)相互连接，对悬挂输入(F)的负荷实现分担，进而避免前侧安装座(24)的应力集中。

Description

铸造悬架结构

技术领域

本发明涉及一种铸造悬架结构，该悬架通过铸造而形成，同时通过连接部与安装了悬臂的第1安装部与安装了转向齿轮箱的第2安装部连接。

背景技术

以往，作为用于支撑悬臂和转向齿轮箱的部件，配设了悬架。例如，在特开平11-115796号公报所示的悬架已被公知。一般悬架通过将钢板轧制成形而制造而成，但近来，从轻量化的观点考虑使用铝合金等通过铸造而制造悬架呼声越来越高。

但是，当通过上述铝模铸制成的铸造悬架时，与钢板的轧制成形品相比具有疲劳强度低等难点。且铝铸造品的悬架拉伸量较小，还具有容易裂开等缺点。由于这种特性，在使用通过铝模铸制成的铸造悬架时，需要通过悬臂尽量减小被传递了路面输入时发生的应力，且需要极力避免悬架特定部位产生应力集中。

此外，当使用通过铝模铸制成的铸造悬架时，有可能会出现电蚀(接触腐蚀)等问题。即，假设在安装于悬架的悬臂等的安装架上使用钢板制的部件时，形成不同金属相互之间干扰构成，便在两者之间产生电位差，但由于该电位差，或者通常由于在安装架的末端部(边缘)难以附着防锈涂料(涂膜容易变薄)，因而具有促进悬架的腐蚀的悬念。

发明内容

本发明考虑到上述事实，其目的在于，得到一种可抑制由于铸造构成悬架时产生的应力集中，还具有良好的耐电蚀性的铸造悬架结构。

因此，提供了一种铸造悬架结构，通过铸造而形成，同时通过连接部将安装了悬臂的第1安装部和安装了转向齿轮箱的第2安相互装部连接，其特征在于，与前述连接部分开而单独设置了连接前述第1安装部和前述第2安装部的连接部件。

根据如上所述的铸造悬架结构，在悬架上设定了安装有悬臂的第1安装部与安装有转向齿轮箱的第2安装部，且两者通过连接部而相互被连接。因此，从前述悬臂输入负荷时，该负荷传递到前述连接部，同时通过该连接部接受负荷。

其中，上述的悬架通过铸造而形成，因此当与轧制成形品进行比较时，一般疲劳强度降低而容易裂开。但是，根据如上所述的铸造悬架结构，与上述连接部分开而单独通过前述连接部件连接了第1安装部件与第2安装部件，因此从悬臂输入的负荷也可被该连接部件支撑。即，原来存在的连接部的负荷负担被减轻。因此，可以抑制在前述连接部的特定部位产生应力集中。

此外，在前述连接部件的末端部的一部分或全部设置折曲部，以使该末端部与前述悬架维持非接触状态也是很适合的。

根据如上所述的铸造悬架结构，在前述连接部件的末端部的一部分或全部设置折曲部，以使该末端部与前述悬架维持非接触状态，因此在设置了该折曲部的部位不会有前述悬架与前述连接部件相干扰的现象。因此，即使由与悬架不同的异种金属材料构成连接部件，也不会出现电蚀等问题。

此外，也可以在前述悬架和前述连接部件的至少一方设置构成连接部件对该悬架的止动件的止动部。

根据如上所述的铸造悬架结构，把构成连接部件对悬架的止动件的止动部设置在该悬架和该连接部件的至少一方，因此在悬臂安装到悬架的前述第1安装部时，可防止前述连接部件空转。

还有，还可以使前述连接部件形成板状，且该连接部件被配置在前述悬架的前述第1安装部和前述第2安装部的外侧。

根据如上所述的铸造悬架结构，前述连接部件形成了板状，且该连接部件配置在前述悬架的前述第1安装部和前述第2安装部的外侧，因此在被路面干扰时首先前述连接部件被路面干扰。因此，不仅不使前述铸造悬架直接被路面干扰，还可以消除前述铸造悬架的损伤，或者减轻损伤。

还有，也可以使前述连接部件在前述第1安装部侧紧靠前述连接部而配置，而在前述第2安装部侧则脱开前述连接部而配置。

根据如上所述的铸造悬架结构，前述连接部件在前述第1安装部侧紧靠前述连接部而配置，而在前述第2安装部侧则脱开前述连接部而配置，因此能以稳定的状态支撑从悬臂输入的负荷。

附图说明

以下，参照附图作简单说明，以便理解后面详细说明的实施方式。

图1为表示第1实施方式的铸造悬架结构的要件的放大透视图。

图2为沿着图1的2-2线的纵剖视图。

图3为沿着图1的3-3线的横剖视图。

图4为沿着图1的4-4线的纵剖视图。

图5为简略地表示图1的前悬架的全体构成的透视图。

图6为表示第2实施方式的前悬架的全体构成的俯视图。

图7为从车辆侧方看图6所示的第2实施方式的铸造前悬架配设的状态的概略侧视图。

图8为图7的8线向视部分的放大侧视图。

图9为用于说明被石头等干扰时的作用的与图8对应的放大侧视图。

图10为与表示第2实施方式的变形例的图8对应的放大侧视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，利用图1～图5，对适用本发明的第1实施方式的前悬架10进行说明。

图5中表示了表示本实施方式的前悬架10的全体构成的透视图，且在图1中示出了表示该前悬架10的要件的放大透视图。且在图2中示出了沿着该前悬架10的2-2线的纵剖视图，且在图3中示出了沿着该前悬架10的3-3线的横剖视图，还在图4中示出了沿着该前悬架10的4-4线的纵剖视图。

如图5所示，前悬架10包含沿着车辆宽方向而前后平行地配置的一对前悬架前横梁12和前悬架后横梁14、以及沿着车辆前后方向左右平行配置的一对前悬架侧梁16、18而构成，而作为全体形成俯视为井字形状。且该前悬架10通过采用铝合金的铸造(铝铸制成)而构成。

上述的前悬架10的前悬架前横梁12的前侧可配设转向齿轮箱20(参照图3)，且前悬架10的两端部外侧可摇动地轴支承左右一对前悬臂22(参照图2)。

进一步具体说明为，如图1中放大表示的那样，在前悬架10的前拐角部，前后平行地配置有分别一体形成板状的前侧安装座24和后侧安装座26。在这些前侧安装座24和后侧安装座26的外侧的角部以同轴形成了螺栓插通孔28，且形成该螺栓插通孔28的部分被做成用于安装前悬臂22的前侧臂安装部30和后侧臂安装部32。在这种前侧臂安装部30与后侧臂安装部32之间插入了可压进前悬臂22内端部的轴套34(参照图2)，因此通过螺栓36和螺母38安装为可摇动的状态。

此外，在上述的前侧安装座24的内侧的角部一体形成了形成扁平的近似圆筒形状，且用于安装转向齿轮箱20的齿轮箱安装部42。在齿轮安装部42的轴心部形成有螺栓插通孔43。转向齿轮箱20(而且，在第2实施方式的图6中示出了表示转向齿轮箱20全体构成的俯视图)通过螺栓44和螺母46被固定在左右一对齿轮安装部42。

总结至此的构成，本实施方式的铸造悬架结构中，前悬架10的作为“第1安装部”的前侧臂安装部30与作为“第2安装部”的齿轮箱安装部42通过沿着车辆宽度方向以立设状态配置的板状的作为“连接部”的前侧安装座24，而在车辆宽度方向上相互被连接。

其中，如图1～图4所示，在本实施方式中上述的前侧臂安装部30与齿轮箱安装部42通过轧制成形而形成带板状的金属制(钢板制)的板(plate)(注：也称作带(brace))48被相互连接。

进一步具体说明为，板48垂直地配置在前悬架前横梁12的前侧。在该板48的外侧端部与前侧臂安装部30对应地形成了平坦的臂侧安装部50，且在板48内侧的端部与齿轮箱安装部42对应地形成平坦的齿轮箱侧安装部52。

进而，板48在臂侧安装部50内端和齿轮箱侧安装部52外端两处被折曲(参照图3)。由此，在通过板48将前悬臂22与转向齿轮箱20组装起来的状态下，板48在齿轮箱安装部42侧，在车辆前后方向上从前侧安装座24脱开规定距离D(参照图3)的量而配置。

而且，在板48的齿轮箱侧安装部52以外的周缘部(上缘部、下缘部、外缘部)一体形成了圆弧面形状的折曲部54。由此，板48的各折曲部54的末端部可与前侧安装座24的前端面维持(保持)非接触状态。

此外，在上述的齿轮箱安装部42的外周部立设有上下一对突起状的止动块40、41。如图1和图4所示，通过侧止动块40的顶端部以面接触状态对接到板48的上缘侧的折曲部54的内侧面，且通过下侧止动块41的顶端部以面接触状态对接到板48的下缘侧的折曲部54的内侧面，阻止螺栓拧紧时板48对前悬架10相对旋转。

接着，对本实施方式的作用和效果进行说明。在车辆行驶时，由于路面输入而通过前悬臂22向前悬架10上输入了负荷F(参照图3)。其中，本实施方式中以安装有前悬臂22的前侧臂安装部30与安装有转向齿轮箱20的齿轮箱安装部42通过前悬架前横梁12的前侧安装座24而被相互连接的结构为前提，因此被输入的负荷F可传递到前侧安装座24。因此，作为向齿轮安装部42连接的部位的图3中P线向视部产生应力集中。

但是，本实施方式的前悬架10通过铸造而形成，因此与轧制成形品比较时，一般疲劳强度低而容易裂开。但是，在本实施方式中通过由轧制成形构成的板48而与前侧安装座24分开而单独地连接前侧臂安装部30与齿轮箱安装部42，因此从前悬臂22输入的负荷F也被该板48所支撑。即，在前侧安装座24的P线向视部中负荷负担成为小于F的Fs，而板48的负荷负担成为小于F而大于Fs的Fp。即，原来存在的疲劳强度低的前侧安装座24的负荷负担被减轻。其结果，根据本实施方式，在通过铸造构成前悬架10时，可以抑制在前侧安装座24的特定部位(P线方向部)产生应力集中。

此外，本实施方式的铸造悬架结构中与前侧安装座24分开而独立地通过由轧制成形构成的板48连接前侧臂安装部30与齿轮箱安装部42，因此万一在前侧安装座24发生损伤等，通过板48构成的两者的连接状态也不会被解除，因此前悬臂22可被确实地安装在前悬架10上。

进而，在本实施方式的铸造悬架结构中，在板48的上缘部、下缘部、以及外缘部设定了折曲部54，因此板48的末端部与前悬架10的前悬架前横梁12维持非接触状态。因此，如本实施方式由铝合金的铸造制构成前悬架10，且由异种材料的钢板制成板48，也不会出现电蚀等问题。其结果，根据本实施方式，不仅能解除对从前悬臂22的输入F应力集中的问题，还能提高耐电蚀性。

进而，本实施方式的铸造悬架结构中，前悬架前横梁12的齿轮箱安装部42的外周部一体形成了构成板48的止动部件的一对止动块40、41，因此可以防止向前悬臂22的前侧臂安装部30和后侧臂安装部32组装时(螺栓36拧紧时)板48空转。其结果，根据本实施方式，能够提高前悬臂22向前悬架10组装的作业性。

此外，本实施方式的铸造悬架结构中，将板48配置在前悬架前横梁12的前侧臂安装部30和齿轮箱安装部42的前面侧，因此被路面干扰时首先板48先被路面干扰。因此，可以防止在前悬架10产生裂纹等损伤。

进而，在本实施方式的铸造悬架结构中，通过在中间两处曲折板48，使板48从前吊底杆12的前端面脱开(偏离)距离D(参照图3)的量，因此能以稳定的状态支撑从前悬臂22输入的负荷F。

(第2实施方式)

以下，利用图6～图10而对第2实施方式进行说明。而且，对于与前述的第1实施方式同一构成部分，标以相同标号而省略说明。

图6中示出了表示第2实施方式的前悬架10的全体构成的俯视图。且在图7中示出了从车辆侧方看该前悬架10配设的状态的概略侧视图。还在图8中示出了图7的8线向视部分的放大侧视图。

由这些图可知，在第2实施方式中特征不在前悬架10自体的构成上，而在前悬架10周边结构上。而且，第2实施方式的前悬架10也与前述的第1实施方式同样被做成铸造品。

具体说明为，在前悬架10的前悬架前横梁12下侧配设了平板状的保护装置60。如图6所示，保护装置60由配置在前吊底杆12下侧的带状本体部62和从本体部62的长度方向(在组装状态下为车辆宽度方向)的中间部向车辆前方侧延出的近“凹”字形状的延出部64构成。延出部64配置在转向齿轮箱20的下侧。进而，延出部64的分为两股的顶端部以规定的倾斜角弯曲成(以下把该部分称作“翻转形状部64A”)，以便向稳定装置66(参照图8)延伸(大概与稳定装置66成同一平面)。

另一方面，在转向齿轮箱20和稳定装置66下侧配设有平板状的发动机下侧外罩68。该发动机下侧外罩60的后部68A以重叠的状态配置在上述的保护装置60的延出部64下面侧。

接着，对第2实施方式的作用和效果进行说明。如图9所示，当车辆行驶时车辆前部下表面被路面和石头等干扰物70干扰时，发动机下侧外罩68的前后方向的中间部上升到与稳定装置66对接为止。而一方面，发动机下侧外罩68的后部68A潜埋到保护装置60的延出部64下侧，因此发动机下侧外罩68的后部68A可升降至与保护装置60的翻转形状部64A的倾斜度合适的程度。

于是通过使干扰物70如图示那样在稳定装置66与保护装置60的翻转形状部64A之间形成的滑梯状的倾斜部72的下表面滑动，可以避免干扰物70强干扰转向齿轮箱20和前悬架10。

再者，在上述的第2实施方式中采用了在稳定装置66与保护装置60的翻转形状部64A之间形成滑梯形状的倾斜部72的构成，但不限于此，还可以如图10所示，替代稳定装置66而利用横梁74，或利用其他部件。

(第1实施方式的补充说明)

在上述的第1实施方式中，对前悬架10适用了本发明的铸造悬架结构，但不限于此，还可以在后悬架中适用本发明。

此外，在上述的第1实施方式中将板48从前侧安装座24脱开规定距离D的量而进行配设，但不限于此，还可以贴紧前侧安装座24的状态配设相当于板48的部件。即使在这种情况下，负荷负担也被分担，因此可期待一定程度的避免前侧安装座24的应力集中的效果。

进而，在上述的第1实施方式中，在板48的上缘部、下缘部、以及外缘部设定了折曲部54，但不限于此，还可以围绕板48的四周设定折曲部54。

此外，在上述的第1实施方式中，采用了在齿轮箱安装部42的外周部一体设置上下一对止动块40、41的构成，但无需一定设置成一体，而也可以把止动部与齿轮箱安装部42分开而单独设置。进而，代替突起状的止动块40、41，也可以例如通过在齿轮箱安装部42外周面以规定间隔形成近似直角三角形状的凹部，同时在板48上设置与该凹部弹性配合的通过冲模等形成的配合突起部，构成止动部。

如上所述，本发明的铸造悬架结构，通过铸造而形成，同时可安装悬臂的第1安装部与可安装转向齿轮箱的第2安装部通过连接部连接，且与连接部分开而单独设置连接第1安装部与第2安装部的连接部件，因此能够减轻连接部的负荷负担，其结果，具有可以抑制通过铸造构成悬架时的产生应力集中等良好的效果。

此外，本发明的铸造悬架结构在上述连接部件末端部的一部分或全部设置折曲部，使得该末端部与悬架维持非接触状态，因此在设置折曲部的部位可以避免悬架与连接部件接触，其结果，不仅能解除与来自悬臂的输入对应的应力集中等问题，还具有能提高耐电蚀性等良好的效果。

还有，本发明的铸造悬架结构在悬架和连接部件的至少一侧设置了构成该连接部件对该悬架的止动部件的止动部，因此在组装悬臂时可以阻止连接部件空转，其结果，具有容易组装到悬臂的第1安装部等良好的效果。

此外，本发明的铸造悬架结构，连接部件形成板状，且把该连接部件配置在悬架的第1安装部与第2安装部的外侧，因此在被路面干扰时首先使连接部件被地面干扰，其结果，具有可以防止悬架由于路面干扰而受到损伤等良好的效果。

此外，本发明的铸造悬架结构，连接部件在第1安装部侧紧靠连接部而配置，而在第2安装部侧则脱开连接部而配置，因此能以稳定的状态支撑从悬臂输入的负荷，其结果，具有能将施加到悬架的连接部的负荷抑制到最小限度的良好效果。

Claims

1.一种铸造悬架结构，通过铸造而形成，同时通过连接部(24)将安装了悬臂(22)的第1安装部(30)和安装了转向齿轮箱(20)的第2安装部(42)相互连接，其特征在于，与所述连接部(24)分开而单独设置了连接所述第1安装部(30)与所述第2安装部(42)的连接部件(48)。

2.如权利要求1所述的铸造悬架结构，其中，

在所述连接部件(48)的末端部的局部或全部设置了折曲部(54)，以使该末端部与所述悬架(10)维持非接触状态。

3.如权利要求1或2所述的铸造悬架结构，其中，

在所述悬架(10)和所述连接部件(48)的至少一方设置了构成连接部件(48)对该悬架(10)的止动件的止动部(40，41)。

4.如权利要求1或2所述的铸造悬架结构，其中，

所述连接部件(48)形成为板状，且该连接部件(48)被配置在所述悬架(10)的所述第1安装部(30)和所述第2安装部(42)的外侧。

5.如权利要求1或2所述的铸造悬架结构，其中，

所述连接部件(48)在所述第1安装部(30)侧紧靠所述连接部(24)而配置，而在所述第2安装部(42)侧则脱开所述连接部(24)而配置。