CN100439723C - 用于空心构件或半空心构件的连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种连接结构,包括:具有相互分开对立的两个侧面部分的空心构件或半空心构件;套管;以及螺栓。所述套管包括在其两端的两个接触面。所述两个接触面适合在两个侧面部分之间分别压靠在所述两个侧面部分上。所述两个接触面中的至少一个形成有铆合接收部分。此外,所述套管形成有穿过所述两个接触面的螺栓孔。所述套管布置在所述两个侧面部分之间,而且在铆合部分与所述空心构件或半空心构件铆合,其中所述铆合部分从所述两个侧面构件中的至少一个向所述接收部分形成。所述螺栓适合穿过所述两个侧面部分和所述螺栓孔,以将所述空心构件或半空心构件与其它构件连接。
Description
技术领域
本发明涉及用于空心构件或半空心构件的连接结构和/或方法,更具体地讲,本发明涉及使用螺栓和螺母将空心构件或半空心构件固定到其它构件上的连接结构。
背景技术
通常,在用螺母和螺栓将空心构件或半空心构件与其它构件固定的情况下,空心构件或半空心构件通过利用布置在其两个侧面部分之间的套管与其它构件固定,其中所述螺栓的长度能够穿过空心构件或半空心构件对立的两个侧面部分。这样做是为了不会由于螺母和螺栓的紧固力而改变空心构件或半空心构件的两个侧面部分之间的空间(距离)。
日本专利申请公开No.2000-238657公开了一种连接结构,在该连接结构中,在空心构件的预定点设有通孔,然后在通孔附近插入套管,并用焊接的方法将套管与空心构件固定。在此情况下,通过将螺栓插入到套管内使空心构件与其它构件固定。作为另外一种选择,在此情况下,通过将螺栓经过一对支架插入到套管内,然后把螺母紧固到螺栓上,来使空心构件与其它构件固定,其中所述支架具有凹形横截面,跨骑在空心构件上并在上下方向上将套管夹在中间。在此情况下,套管简单地做成类似圆柱形,而且只使用一个螺栓来固定。
发明内容
但是,在上面的日本专利申请情况下,连接套管时费时费力,因为套管是穿过空心构件或跨骑在空心构件上的支架插入,然后才焊接的。此外,因为只有套管与其它构件接触,所以通过穿过套管插入螺栓来将空心构件与其它构件连接的结构不是构造为稳固地固定空心构件的结构,其中所述套管穿过所述空心构件。另外,因为套管简单地形成为圆柱形,所以套管只能用于一个螺栓。因此,在需要使用多个螺栓时,需要焊接多个套管。
此外,在机动车辆的相关领域中,组成悬架的悬架构件与用于支撑悬架臂的车身侧的支撑构件相连。而且,发动机、变速器等都安装在悬架构件上。可以想象,使用铝材形成悬架构件在减重角度是有利的。例如,在悬架构件中,需要用于空心构件或半空心构件的最佳连接结构。
本发明的一个目的是提供用于空心构件或半空心构件的连接结构,以减少结构构件并容易、可靠地固定套管。
根据本发明的一方面,提供一种连接结构,包括:包括相互分开的对立的两个侧面部分的空心构件或半空心构件;在其两端有两个接触面的套管,所述两个接触面在两个侧面部分之间分别压靠在两个侧面部分上,两个接触面中的至少一个形成有铆合接收部分,并且套管形成有穿过两个接触面的螺栓孔,并且套管布置在两个侧面部分之间;在从两个侧面部分中的至少一个向接收部分形成的铆合部分,以与空心构件或半空心构件铆合;以及螺栓,该螺栓适于穿过两个侧面部分和螺栓孔以将空心构件或半空心构件与其它构件连接。
根据本发明的另一方面,提供一种将包括相互分开的对立的两个侧面部分的空心构件或半空心构件与其它构件连接的方法,该方法包括:在两个侧面部分之间布置套管,该套管包括位于其两端处的两个接触面,所述两个接触面在两个侧面部分之间分别压靠在两个侧面部分上,两个接触面中的至少一个形成有铆合接收部分,而且套管形成有穿过两个接触面的螺栓孔;从两个侧面部分中的至少一个向接收部分形成铆合部分,以暂时将套管连接到空心构件或半空心构件内;并用穿过两个侧面部分和螺栓孔的螺栓将空心构件或半空心构件与其它构件紧固。
本发明的其它目的和特征将通过下面参考附图的描述得到理解。
附图说明
图1是展示悬架构件的平面示意图,根据本发明第一实施例中的空心构件或半空心构件连接结构安装到该悬架构件上。
图2是图1所示悬架构件的侧视图。
图3是图1所示悬架构件的仰视图。
图4是展示第一实施例中悬架构件的断裂诱导部分和车辆内侧连接部分的仰视斜透视图。
图5是第一实施例中断裂诱导部分的第一个例子的放大的侧视图。
图6A是沿图5中剖切线I-I的横截面示意图。图6B是沿图5中剖切线II-II的横截面示意图。
图7A是展示用于第一实施例中的空心构件或半空心构件连接结构的剖面图。图7B是沿图7A中剖切线III-III的横截面示意图。
图8展示第一实施例中的辅助侧面构件、套管、螺栓和螺母的分解透视图。
图9A是展示第一实施例中的套管暂时连接的斜透视图。图9B是沿图9A中剖切线IV-IV的横截面图。
图10是展示辅助侧面构件受到冲击后的状态的横截面示意图。
图11A是展示在悬架构件由于冲击而断裂之前观察到的状态的侧视示意图。图11B视展示在悬架构件由于冲击而断裂之后观察到的状态的侧视示意图。
图12A是第一实施例中的断裂诱导部分的第二个例子的仰视斜透视图。图12B是图12A中区域V的放大的仰视图。
图13是第一实施例中的断裂诱导部分的第三个例子的放大的侧视图。
图14是展示第一实施例中的断裂诱导部分的第四个例子的仰视示意图。
图15是展示第一实施例中的套管改进例子的斜透视图。
图16A是展示用于第一实施例中的空心构件或半空心构件的连接结构的第二个例子的斜透视图。图16B是沿图16A中的剖切线VI-VI的横截面图。
图17是展示连接结构的横截面图,该连接结构在第一实施例中,用作在辅助侧面构件由半空心构件形成的情况下的例子。
图18是展示用于第一实施例中的辅助侧面构件和套管的铆合过程的分解透视图。
图19是展示根据本发明第二个实施例的保险杠支撑构件的连接(或安装)结构的侧视示意图。
图20是展示第二个实施例中的保险杠支撑构件的连接(或安装)结构的透视图。
图21是展示第二个实施例中保险杠支撑构件的连接(或安装)结构的平面示意图。
图22是由图21中虚线包围的区域的放大图。
图23是图22的斜透视图。
具体实施方式
以下将参考附图以有利于对本发明进行更好地理解。
第一实施例
首先,现在将解释根据本发明的第一实施例。图1是展示机动车辆的悬架构件的平面图,根据第一实施例,空心构件等的连接(联结)结构安装到所述悬架构件上。图2是图1所示悬架构件的侧视图。图3是图1所示悬架构件的仰视图。图4是展示本实施例中的悬架臂的下臂的支撑部分,和展示车身(底盘)与侧面构件的后端部分之间的联结部分的仰视斜透视图。图5是图4的放大的侧视图。图7A是展示图1放大部分的局部剖面图。图7B是沿图7A中剖切线III-III的横截面图。在本实施例中,具有矩形封闭横截面的结构构件被用作空心构件或类似构件的一个例子。
如图1至3所示,悬架构件1主要包括:悬架构件主体10,用作空心构件的辅助(附加)侧面构件15和第一横向构件14。在悬架构件1中设有在车辆(车身)前后(即纵向)方向上延伸的侧面构件11。悬架构件主体10包括一对侧面构件11、使两个侧面构件11的中间部分相连的中横向构件12、以及使两个侧面构件11的后端部分相连的后横向构件13。此外,悬架构件主体10通过一体形成一对侧面构件11、中横向构件12和后横向构件13而形成。具体的,悬架构件主体10用铝合金铸件模制而成,以一体形成一对侧面构件11、中横向构件12和后横向构件13。辅助侧面构件15在侧面构件11的前端与两个侧面构件11的每一个的端部相连,并在车辆前后方向上延伸。此外,辅助侧面构件15通过铝合金挤压形成(即,由铝合金挤压型材形成)。安装第一横向构件14,以横过两个辅助侧面构件15的端部悬挂第一横向构件14。即,第一横向构件14在其两端处与两个辅助侧面构件15相连。在悬架构件主体10内,两个侧面构件11、中横向构件12以及后横向构件13中的两个构件的每一个结合(连接)部分都形成为弧形,以避免应力集中。
因为下列原因,辅助侧面构件15形成为与悬架构件主体10不同的构件。首先,具有简单外形的部分能够通过挤压成型容易地加工出来,以作为与通过铸造成型的具有复杂形状的主体部分不同的构件。其次,当发生小的(轻微的)碰撞时,辅助侧面构件15能够与车身(例如,侧架)一起,在一定范围内稳定地吸收由碰撞产生的能量。从而,可以防止悬架主体构件10和分别安装在悬架构件主体10上的驱动系、转向系、制动系等受到小的碰撞的影响。
相对于车身前后方向在侧面构件11的后端部,每个侧面构件11都包括用于将侧面构件11连接到车身侧架2上的连接部分16。而且,在从侧面构件11的中心向前侧方向偏离一点的部分,侧面构件11包括用于将侧面构件11连接到侧架2上的连接部分17。在下文中,连接部分16和连接部分17分别被称为后端连接部分(或车内部侧面连接部分)16和中间连接部分17。靠近后端连接部分16,设有支撑部分21(也称为第一支撑部分21)和断裂诱导部分20。在第一支撑部分21处,悬架构件主体10支撑下臂3的后端侧臂部分(或区段)3a。在比后端连接部分16更靠近前侧方向的区域内,下臂3组成悬架臂。设置断裂诱导部分20,以在车辆发生碰撞的情况下,受到从前面的冲击力时,允许悬架构件主体10在其位于后端连接部分16和第一支撑部分21之间的部分上断裂或折断。该断裂诱导部分20例如通过在悬架构件主体10的相应于断裂诱导部分20的部分上设置台阶(宽度不同)而形成。因此,当应力超过一定水平时,在断裂诱导部分20处产生应力集中,从而使得悬架构件主体10断裂。侧面构件11包括在其中间部分的支撑部分22(也称为第二支撑部分22)。在第二支撑部分22处,悬架构件主体10支撑下臂3的前端侧臂部分3b。
侧面构件11包括上表面部分11a、分别从上表面部分11a的侧面边缘向下延伸的侧壁11b及加强肋30。两个侧壁11b从上表面部分11a的两个侧面边缘垂直延伸,所以从车辆前方看,侧面构件11的横截面基本上为倒U形的形状。在至少包括断裂诱导部分20的区域的区域内,加强肋30从上表面部分11a的反面凸出。即,加强肋30以凸出形式形成,从而在前后方向上沿着侧面构件11延伸。如图3所示,后端连接部分16包括具有(即,形成有)连接孔16a的凸起部16b。中间连接部分17包括具有连接孔17a的凸起部17b。所述凸起部16b和17b的强度通过同样在各凸起部16b和17b上连续设置的加强肋30得到提高。从而,车辆正常行驶所需的悬架构件1的强度可以得到保证。此外,如图3所示,第一支撑部分21包括两个凸起部21b,每一个所述凸起部21b都具有安装孔21a。所述凸起部21b的强度同样通过分别为两个凸起部21b连续设置加强肋30得到加强。应当注意,侧壁11b也是用于加强(加固)侧面构件11的加强肋。
第二支撑部分22包括前侧支架22a和后侧支架22b。所述前侧支架22a和后侧支架22b在车辆前后方向上相互面向(面对)。如图2和3所示,在前侧支架22a的前侧(即,在车辆向前方向上,在前侧支架22a后面的区域中),设有加强肋23a。类似地,在后侧支架22b的后侧(即,在车辆向后方向上,在后侧支架22b后面的区域中),设有加强肋23b。在本例子中,各前侧支架22a和后侧支架22b延伸到侧面构件11的侧壁11b内。布置在前侧支架22a和后侧支架22b之间的侧壁11b的部分被切削,使得侧壁11b的该部分从后往前(即,朝向前侧支架22a)逐渐降低。延伸进入(即,连接到)前侧支架22a的加强肋23a的(凸起的)高度设计成比延伸进入后侧支架22b的加强肋23b的高度低。通过这种设计,前侧支架22a具有一定的弹性,而后侧支架22b具有一定的强度。即,当将下臂3的前端侧臂部分3b连接到第二支撑部分22时,配备了衬套的前端侧臂部分3b插入到前侧支架22a和后侧支架22b之间。然后,螺母25紧固到穿过前侧支架22a、前端侧臂部分3b和后侧支架22b的螺栓24上。此时,因为前侧支架22a适度弯曲,所以前端侧臂部分3b可以稳固地与第二支撑部分22固定或连接。后侧支架22b具有足够的刚度承受来自下臂3或车辆前面传递的力。
如图2所示,每一个侧面构件11都基本形成为曲柄状,即形成使侧面构件11的后侧部分(或车内侧部分)在车辆垂直(上下)方向上低于侧面构件11的前侧部分。换句话说,侧面构件11的位于车辆后方的部分在垂直位置上低于侧面构件11的位于车辆前方的部分。在侧面构件11的后侧部分内,设有后端连接部分16和断裂诱导部分20。在本例子中,侧面构件11包括具有曲面(即,弯曲成类似弧状)的曲柄状台阶部分11c。此外,如图1和3的平面图所示,设置或形成的两个侧面构件11的台阶部分11c倾斜,以使两个侧面构件11的后面部分从侧面构件11的用于连接侧面构件11与中间横向构件12的部分朝向侧面构件11的用于连接侧面构件11与后横向构件的部分逐渐相互接近。即,在侧面构件11与中间横向构件12的连接部分和侧面构件11与后横向构件13的连接部分之间,两个侧面构件11都在车辆横向上向内弯曲。在使两个侧面构件11相互分离的方向上,设置或形成后端连接部分16以从台阶部分11c的后端凸出。即,后端连接部分16在车辆横向上向外凸出。依靠例如穿过该后端连接部分16的贯穿连接孔16a的紧固件(未示出)如螺母和螺栓,使悬架构件11与侧架2连接。第一支撑部分21的安装孔21a设置在靠近后端连接部分16且在后端连接部分16前面(即,之前)的位置处。
断裂诱导部分20形成在后端连接部分16和第一支撑部分21之间的加强肋30和侧壁11b内。在本例子中,断裂诱导部分20借助于在加强肋30(或侧壁11b)顶端设置的台阶部分形成。即,在侧面构件11的曲柄部分11c和后端连接部分16之间的连续的加强肋30,在其顶端具有断裂诱导部分20。如图4所示,从侧面构件11的后端连接部分16到两个安装孔21a设有两个加强肋30。换句话说,两个加强肋30从侧面构件11的后端部分向侧面构件11的前部形成为倒锥形。在每一个加强肋30的顶端,设有台阶部分20A作为断裂诱导部分20。
如图4所示,在侧壁11b顶端设置台阶部分20A也构成断裂诱导部分20,其中侧壁11b形成为从侧面构件11的曲柄部分11c到后端连接部分16。
因此,如图11A和11B所示,在车辆发生碰撞的情况下,当悬架构件主体10受到从前方的冲击力时,在断裂诱导部分20,即台阶部分20A处,发生应力集中。在冲击力超过允许极限的情况下,在台阶部分20A处产生裂缝,然后断裂诱导部分20断裂。在本例子中,位于断裂诱导部分20之前的侧面构件11的断裂诱导部分20的横截面和侧面构件11的横截面可以如图6A和6B示意性地示出。应当注意,图6A和6B示意性地示出了经过平整后的侧面构件11的表面部分。断裂诱导部分20后面的(即,其后方区域中的)加强肋30或侧壁11b的高度H1、断裂诱导部分20后面的加强肋30的厚度T1、断裂诱导部分20前面的加强肋30的高度H2以及断裂诱导部分20前面的加强肋30的厚度T2,满足H1<H2以及T1<T2的关系。因为断裂诱导部分20处的加强肋30的高度和厚度是变化的,所以容易发生应力集中,从而保证悬架构件主体10在断裂诱导部分20处断裂。
虽然在本例子中,加强肋30的高度和厚度在断裂诱导部分20前面的区域和断裂诱导部分20后面的区域间都改变,但是可以改变高度和厚度之一以获得类似的效果。此外,虽然本例子中,加强肋30的高度设计为满足关系H1<H2,但是加强肋30可以构造以满足关系H1>H2。而且在此情况下,断裂诱导部分20也可以起作用,这是因为在加强肋30的高度变化部分中产生了应力集中的缘故。此外,加强肋30可以构造为满足关于加强肋30的厚度的关系T1>T2。无论哪种情况,唯一需要的是通过改变加强肋30的厚度和/或板高度并从而引起应力集中,来在断裂诱导部分20诱导断裂。
断裂诱导部分20(多个)可以形成在加强肋30处、在能起加强肋作用的侧壁11b处、或同时在加强肋30和侧壁11b处。
在本例子中,如图6A和6B所示,断裂诱导部分20的宽度W1(即,侧面构件11在断裂诱导部分20处的横截面宽度)和断裂诱导部分20前面的侧面构件11的横截面宽度W2满足W1<W2的关系。因此,断裂肯定发生在断裂诱导部分20,这是因为在侧面构件11中,断裂诱导部分20的横截面面积比位于断裂诱导部分20前面的横截面面积小的缘故。
中间横向构件12在其左右两侧形成有用于固定发动机4的安装孔12a。发动机4的后端部分通过穿过所述安装孔12a的固定构件(未示出)例如螺栓固定或连接到中间横向构件12上。发动机4的前侧用侧架2固定。
在侧面构件11的前端侧面的横向内表面上,用于安装稳定器6的支架19以凸出方式设置。即,在两个侧面构件11的前端侧面的两个侧面构件11的相互对立的表面(侧壁)上,连接了支架19以朝向悬架构件主体10内侧方向凸出。此外,中间杆8的一端连接在(或,安装在)后横向构件13上,而且中间杆8的另一端通过加强板7与中间横向构件12相连。通过使用中间杆8,将转向部件(未示出)安装在悬架构件1上。
辅助侧面构件15(本实施例的空心构件)通过铝合金挤压的方式形成,横截面基本形成为空心矩形。即,辅助侧面构件15为空心构件,在空心构件横截面内包括,例如上边(或上侧部分)15c、远离上边15c的下边(或下侧部分)15d、以及连接两边15c和15d的一对连接边(或左侧和右侧部分)15e。即,如在空心构件的横截面内看到的所述上边15c、下边15d以及两个连接边15e,分别对应空心构件的上侧壁(或面)、空心构件的下侧壁、以及空心构件的左侧和右侧壁。换句话说,辅助侧面构件15基本上是由上侧部分15c、下侧部分15d以及两个连接部分15e限定的矩形管。两个辅助侧面构件15与悬架构件主体10的两个侧面构件11的前端部分固定相连。即如图7A和7B所示,通过使用相互对立的两边15c和15d(的表面)、螺栓51(多个)以及螺母52(多个),每个辅助侧面构件15都与悬架构件主体10相连,其中所述悬架构件主体10形成为与辅助侧面构件15不同的构件。第一横向构件14的两端分别与两个辅助侧面构件15的前端部分相连。另外,每一个辅助侧面构件15在其前端部分都包括用于与车身侧架2连接的前端连接部分18。
在插入了下面提到的套管60的条件下,其中所述套管暂时安装在辅助侧面构件15的后连接侧的空心部分15b内,通过借助螺栓51(多个)、螺母52(多个)以及连接支架40紧固侧面构件11、辅助侧面构件15的上边15c和下边15d以及基本上形成为直角的连接支架40,来将辅助侧面构件15与悬架构件主体10的侧面构件11的前端部分相连。辅助侧面构件15的每一个上边15c和下边15d都具有多个螺栓(插入)孔15a,例如两个螺栓孔15a,所述螺栓孔都形成为椭圆形或长椭圆形。所述两个螺栓孔15a之一的布置位置相对于另一个螺栓孔的(中心)位置在辅助侧面构件15的纵向上偏移,并且在与纵向垂直的宽度方向上也偏移。
因为两个螺栓51固定如上所述的辅助侧面构件15,所以辅助侧面构件15不会绕螺栓部分相对于侧面构件11旋转(参照图7A箭头C的方向)。此外,两个螺栓51可以将辅助侧面构件15稳定地、紧固地固定并连接到侧面构件11上。
因为每个螺栓孔15a的中心位置的布置位置都相对于另一个螺栓孔15a的中心位置在辅助侧面构件15的纵向上和与纵向垂直的宽度方向上偏移,所以螺栓51相对于辅助侧面构件15对角布置。因此,即使布置螺栓和螺母的空间相对狭窄或有限,多个螺栓51和多个螺母52也相互不干涉,还可以实现紧密连接。
第一横向构件14连接到或联结到两个辅助侧面构件15的前端部分之间。在辅助侧面构件15的前端部分,设有用于将辅助侧面构件15连接到车身的侧架2上的前端连接部分18。
在本例子中,通过按照辅助侧面构件15的空心部分15b的两个边15c和15d之间尺寸(长度)切割铝合金挤压材料,形成套管60。此外,在套管60的端部包括具有斜面(斜面部分)66的连接面67。设置斜面66以防止引起套管60与辅助侧面构件15内表面的弧状拐角部分干涉。即,套管60形成为适合两个边(即,辅助侧面构件的两个侧面部分)15c和15d之间的尺寸,并包括两个接触面67,其中每个接触面67都形成有在接触面67端部设置的斜面66。
如果需要,则设置斜面66。即,根据辅助侧面构件15内表面的拐角部分的形状或套管60的尺寸,斜面66可能是没有必要的。
如图7A-9A所示,套管60被设计成类似于使两个椭圆状部分63和64相互偏移,然后在水平横截面结合该两个椭圆状部分63和64而形成的形状。套管60包括两个椭圆状部分63和64,以及凸出部分65。凸出部分65从两个椭圆状部分63和64之间的连接部分向外,近似以水平横截面的弧形形状突出。在每个椭圆状部分63和64中,设有在水平横截面内为椭圆形或长椭圆形的螺栓(插入)孔61。即,每个椭圆状部分63和64都形成有垂直穿透相应椭圆状部分的螺栓孔61。在凸出部分65内,设有沿着螺栓孔61竖直延伸的通孔62。即,凸出部分65形成有基本平行于穿过两个接触面67的螺栓孔61的通孔62,该通孔62穿透凸出部分65。此外,套管60包括在椭圆状部分63和64的外侧的、用于与辅助侧面构件15的连接边15e(的内表面)接触的防转部分68。
上述形成的套管60朝向使两个螺栓孔61与两个螺栓孔15a配合的方向插入到空心部分15b内,其中所述螺栓孔15a中的每一个都设在辅助侧面构件15的后连接侧端部的两个边15c和15d内。然后如图9A和9B所示,通过使用工具例如冲头,使辅助侧面构件15的两个边15c和15d之一在边15c(或15d)的与通孔62的位置对应的位置,变形进入通孔62。通过这样做,即通过使辅助侧面构件15变形以沉入通孔62,在两个边15c和15d之一内形成铆合(铆合部分或铆接部分)70,从而将套管60铆合并暂时连接到辅助侧面构件15上。防转部分68防止所述暂时连接的套管60绕铆合部分在空心部分15b内转动,这是因为防转部分68与连接边15e接触的缘故。因此,螺栓孔61的位置不偏离螺栓(连续)孔15a的位置。在该情况下,如图9A所示,在位于铆合部分之前和之后的点E-E′,防转部分68通过表面接触的方法与两个连接边15e之一接触。可能在该情况下,防转部分68在连接边15e和15e的两个点D和D′与两个连接边15e接触,这如图7A所示。在任何情况下,套管60都不会绕铆合部分旋转,从而可以可靠地避免螺栓孔61和螺栓孔15a之间的位置偏移。
关于如上所述的面接触或两点接触,不需要防转部分68与连接边15e随时都是接触的。即,只需要防转部分68与连接边15e接触,以不允许套管60旋转超过一定范围,即公差就可以了。即使套管60绕铆合部分稍稍旋转,在所述转动范围较小的情况下,螺栓孔61和螺栓孔15a之间的位置偏移也不会影响螺栓51和螺母52的紧固。因此,只要在螺栓孔61和螺栓孔15a之间的位置偏移影响到螺栓51与螺母52的紧固之前,防转部分68与连接边15e接触就可以了。
从而,辅助侧面构件15可以预先装配有套管60。因此,不需要将套管60插入到辅助侧面构件15内,并在辅助侧面构件15和侧面构件11的连接操作中调整这些位置。此外,丢失套管60的风险可以显著地降低。此外,可以通过从外侧观看,确定是否存在铆合部分,来检查是否忘记安装套管60。
将所述辅助侧面构件15安装到悬架构件主体10上的操作步骤如下。首先,将其中预先暂时连接有套管60的辅助侧面构件15的端部插入到侧面构件11的垂直横截面像倒U形形状的前端部分内。然后,将连接支架40的连接段(部分)41压靠在辅助侧面构件15的下表面上。然后,从车辆的下侧,将螺栓51穿过(或插入)在连接段41内设置的连接孔41a、在辅助侧面构件15内设置的螺栓连续孔15a、在套管60内设置的螺栓孔61、以及在侧面构件11的上表面部分11a内设置的通孔11d。在此情况下,螺母52旋到螺栓51的伸出部分上。此时,防止了辅助侧面构件15由于螺栓51和螺母52的紧固力(夹紧压力)而变形,因为套管60的两个接触面67分别压靠在辅助侧面构件15的相对的两个边15c和15d的内表面上。利用该紧固力,通过将辅助侧面构件15夹在侧面构件11的上表面部分11a和连接段41之间,来紧密支撑辅助侧面构件15。然后,固定螺栓53穿过在连接支架40的固定段(部分)42内设置的长椭圆形(或椭圆形)孔,进入用于安装稳定器6的支架19。在此情况下,将螺母54拧到固定螺栓53的伸出部分上。这样,辅助侧面构件15连接到悬架构件主体10上。应当注意,连接支架(或安装构件)40包括形成有连接孔41a的连接段41和形成有槽形孔42a的固定段42,并且上表面部分11a形成有通孔11d。
如上所述构造的悬架构件1通过在前端连接部分18、中间连接部分17、以及后端连接部分16上使用螺栓和螺母(未示出)与车身的侧架2固定。悬架摆臂的下臂3的后端侧臂段3a和前端侧臂段3b分别支撑在侧面构件11的第一支撑部分21和第二支撑部分22上。
在如上所述构造的悬架构件1中,每一个辅助侧面构件15都通过使用套管60与悬架构件主体10连接。当由于碰撞等受到从车辆前方的冲击力时,除了其连接部分外,辅助侧面构件15的前侧都发生皱折变形,这如图10所示。即,当例如发生碰撞时,辅助侧面构件15除了其连接部分都可被压扁。因此,辅助侧面构件15可与侧架2一起吸收或减弱冲击能。
在如上所述构造的悬架构件1中,当由于碰撞等受到从车辆前方的冲击力时,可能发生下列现象。如图11A和11B所示,首先,具有比悬架构件主体10低的刚度的辅助侧面构件15通过辅助侧面构件15的皱折变形来吸收冲击能。如果有另外的冲击力加到悬架构件1上,则在侧面构件11上产生弯矩,以绕着起到弯矩支点作用的后端连接部分(车辆内侧连接部分)16向下作用,在断裂诱导部分20,即在台阶部分20A处产生应力集中。结果,当应力超过允许极限时,在断裂诱导部分20内产生裂缝,然后断裂诱导部分20断裂。
从而,由于碰撞产生的冲击能没有经过悬架构件1传递到车辆内部(空间)。即,冲击能没有经过侧架2(车身)传入车辆内部。因此,能量被车身的皱折(即,侧架的轴向压扁)平稳地吸收。在上述断裂时,侧面构件11和下臂3被向下移动,从而可防止下臂3进入车辆内部。
在本例子中,解释了通过在加强肋30或侧壁11b的端部设置的台阶部分20A(多个)形成或限定断裂诱导部分20的情况。但是,例如作为代替台阶部分20A的方式,在加强肋30(或侧壁11b)的对应断裂诱导部分20的部分中的加强肋30和/或侧壁11b的壁厚t1可以形成得比断裂诱导部分20前面的加强肋30(或侧壁11b)的壁厚t2薄,这如图12A和12B所示。
另外,在该情况下,在加强肋30(或侧壁11b)的对应断裂诱导部分20的部分中的加强肋30和/或侧壁11b的壁厚t1可以形成得比断裂诱导部分20前面的加强肋30(或侧壁11b)的壁厚t2厚。
此外,例如作为代替台阶部分20A的方式,断裂诱导部分20可以通过在加强肋30和/或侧壁11b顶端设置的切口20B(多个)限定,这如图13所示。此外,断裂诱导部分20可以通过热处理部分20C限定,该热处理部分20C通过热处理侧面构件11在连接部分16之前的部分形成,这如图14所示。热处理部分20C是通过对侧面构件11的需要成为断裂诱导部分20的部分进行热处理软化而形成的。因此,当受到来自前方的冲击力,强度减弱的热处理部分20C促进了断裂。应当注意,热处理部分20C可以只在侧面构件11的需要成为断裂诱导部分20的部分的加强肋30和/或侧壁11b中形成。
这种热处理可以通过在高于再结晶温度的温度加热需要成为断裂诱导部分20的部分来实现。例如,通过使用电弧焊炬、电子束设备、激光束设备等,将该部分在410℃加热大约20秒以实现热处理。
图12A至14中所示的其它部分与在台阶部分20A的情况下的对应部分相同。因此,在图12A至14中,相同的部分给予了与在台阶部分20的情况下的对应部分相同的附图标记,对它们的解释也将省略。
虽然断裂诱导部分20可以由上述三种变形方案之一限定,即如图12A至14所示的薄的壁厚t1、切口20B、以及热处理部分20C,但断裂诱导部分20还可以通过两个或多个原始的方案和三种变形方案的组合来限定,即台阶部分20A、薄的壁厚t1、切口20B以及热处理部分20C。
在上面描述的例子中,套管60包括两个螺栓孔61的情况已经被解释过。但是,套管可以包括一个螺栓孔61。例如,如图15所示,可以采用包括基础部分69、防转部分68A、以及通孔62的套管60A。基础部分69在水平横截面内类似圆形,而且具有一个螺栓孔61。防转部分68A沿着像圆柱形的基础部分69的切线形成,即在基础部分69的切线方向上。通孔62沿着螺栓孔61(即,基本平行于螺栓孔61)设置,而且限定了铆合接收部分。套管60A包括在其两端部的接触面67。接触面67可以分别压靠在侧面构件15的上边(上侧部分)15c和下边(下侧部分)15d上。与套管60的方式相同,如此形成的套管60A被插入到辅助侧面构件15的空心部分15b内。然后,在辅助侧面构件15的壁表面上与通孔62的位置对应的位置处,通过将辅助侧面构件15的一个壁表面(边15c和15d)进行铆合,以使套管60A暂时与辅助侧面构件15连接。然后,可按与套管60相同的方式,通过使用套管60A、螺栓51、以及螺母52将辅助侧面构件15与侧面构件11连接。
在上述实施例中,用作空心构件的侧面构件15通过使用连接支架40与悬架构件1的侧面构件11连接的情况已经被解释过。但是,根据本发明的连接结构并不限制于该情况的结构。
例如如图16A和16B所示,根据本发明的连接结构也可应用于下列连接结构。即,套管60A预先暂时连接到空心构件15A的连接侧端部的空心部分15b内,其中所述空心构件15A按照与辅助侧面构件15类似的方式用铝合金制造,并且横截面基本形成为类似矩形的形状。然后,空心构件15A压靠在另一个构件80的连接表面81上,空心构件15A与该连接表面81固定在一起。在此情况下,经过在空心构件15A内设置的螺栓连续孔15a、在套管60A内设置的螺栓插入孔61、以及在另一个构件80内设置的连接孔82,插入连接螺栓51。然后,螺母52紧固到连接螺栓51的伸出部分上,从而空心构件15A可以与另一个构件80连接或联结。如图16A和16B所示,在本例子中,虽然采用了形成有螺栓孔61的套管60A,但空心构件15A也可以通过使用形成有两个螺栓孔61的套管60代替套管60A来与另一个构件80连接。
在如图16A和16B所示的例子中,套管60A不具有斜面部分66,因此套管60A设计为其宽度稍短于空心构件15A的两个连接边15e之间的距离,以使套管60A不与连接边15e接触。
下面,将参考图18的分解透视图解释将套管60与侧面构件15铆合的方法。在图18中,附图标记91a和92b代表位置确定销(定位销)。定位销以直立状态安装在下模(未示出)上。附图标记92代表冲头,该冲头向下而且竖直地固定在能够上下移动的上模(未示出)的下表面上。铆合工作通过向下移动冲头完成。
位置确定销91a的顶端(部分)向辅助侧面构件15的端部方向A向下倾斜,位置确定销91b的顶端向辅助侧面构件15的另一个端部方向(车辆的前端方向)B向下倾斜,这如图18所示。即,两个位置确定销的每一个顶端部分都被沿倾斜方向切割。位置确定销91a可以相对于A和B方向移动,而且被例如弹簧的弹性构件(未示出)的弹力推向A方向。冲头92和位置确定销91a及92b之间的位置相互关系被确定为与通孔62、长椭圆形螺栓孔61的A方向端部以及长椭圆形螺栓孔61的B方向端部之间的关系相同,其中所述长椭圆形螺栓孔61更靠近套管60A的A方向。
当进行铆合时,将套管60A布置或插入到辅助侧面构件15的端部内,然后将辅助侧面构件15移动到位置确定销91a和91b上方的位置(也就是说,将位置确定销91a和91b装入辅助侧面构件15)。因为在每一个位置确定销91a和91b的顶端部分(或上端部分)都设有倾斜的(斜的)表面,所以辅助侧面构件15和套管60可以安装在下模上,以使螺栓连续孔15a和15b的两个(水平)位置分别与螺栓插入孔61和61位置一致。通过在此情况下降低上模,通过冲头92使辅助侧面构件15的上边15c向通孔62适当地铆合。
在上面描述的实施例中,具有矩形闭合横截面的空心构件被用作空心构件等的情况已经得到描述。但是,如图17所示,根据本发明的连接结构也可应用到半空心构件15B的两个边15c和15d与半空心构件15B要连接的另一个构件80A固定的情况,其中所述半空心构件15B例如是具有基本U形开口横截面的构件。即,半空心构件15B是由上侧部分15c、下侧部分15d、以及一个连接部分15e限定的半矩形管的形式的。图17中所示的其它部分与空心构件15或15A情况下所示对应部分相同。因此,在图17中,相同部分赋予了与在空心构件15或15A情况下所示的对应部分相同的附图标记,而且省略了对它们的解释。
此外,在上面描述的实施例中,铆合接收部分通过通孔62定义的情况已经解释过。但是,铆合接收部分可以通过由机械加工形成的凹进部分限定。
根据上面描述的第一实施例的优点和效果现在将进行解释。
根据第一实施例,在包括相互分开对立的两个侧面部分(两个壁15c和15d)的空心构件或半空心构件(以后简称为空心构件)通过穿过所述两个侧面部分的螺栓连接到或安装在其它构件上的连接结构内,套管的分别压靠在两个侧面部分的两个接触面中的至少一个形成有铆合接收部分。当将套管布置在两个侧面部分之间的特定位置时,由两个侧面部分中的至少之一向所述铆合接收部分形成铆合部分。借此,使套管暂时与空心构件连接。然后,空心构件通过螺栓与另一个构件连接,该螺栓适合将空心构件和另一个构件紧固。因此,空心构件可以与另一个构件坚固地连接,而不会由于紧固力使空心构件变形。此外,套管可以预先固定在空心构件内。因此,即使空心构件与套管在(车间的)一处预先装配,然后在(车间的)另一处,通过螺栓将空心构件紧固到另一个构件上,也可以容易地通过视觉检查铆合部分以确定是否安装了套管。因此,例如,不会造成忘记安装套管。
根据第一实施例,套管包括能够与将空心构件的两个侧面部分相互连接的连接部分接触的防转部分,以防止套管的转动。因此,能可靠地避免由于套管的自由转动引起的在套管内设置的螺栓孔与在两个侧面部分内形成的螺栓孔之间的位置偏差。因此,空心构件的连接工作的实施可以变得更简单。此外,因为防转部分被设计成通过表面接触或两点接触的方式与连接部分接触,所以可以更可靠地避免套管的螺栓孔和两个侧面部分的螺栓连续孔之间的位置偏差。
根据第一实施例,套管通过铝合金挤压形成,两个铆合部分(即,通孔)和套管的螺栓孔都通过挤压模制形成,而没用其它特别的方法。因此,通过将套管布置在空心构件两个侧面部分之间,并在空心构件的对应铆合接收部分的部分,通过使用工具例如冲床铆合,使空心构件的两个侧面部分至少之一向铆合接收部分变形,套管可以暂时连接在空心构件内。因此,套管的暂时连接可以变得更简单而且更可靠。此外,因为套管的两个铆合接收部分(即,通孔)和螺栓孔可以在套管自身挤压成型时同时形成,所以不需要分开加工所述孔。因此,加工所述孔可以变得更简单。
根据第一实施例,套管形成有多个螺栓孔。因此,即使在需要使用多个螺栓的场合,也只有一个套管可以起作用。根据第一实施例,套管的螺栓孔设计成长椭圆形孔。因此,可以调整或补偿套管安装位置的误差或套管和螺栓连续孔之间的相对位置的误差。因此,空心构件的连接工作的实施可以变得更简单而且更加可靠。此外,根据第一实施例,多个长椭圆形螺栓孔中的至少两个的位置的中心位置,在空心构件的纵向和垂直于纵向的宽度方向上相互偏离。因此,空心构件通过至少两个相互对角布置的螺栓固定,因此空心构件被稳定地固定。此外,即使较小的空心构件也可以通过使用多个螺栓固定。
根据第一实施例,断裂诱导部分形成在车辆的悬架构件内。悬架构件的悬架臂支撑区域最初设计成强度加强的以支撑悬架臂,此外与悬架臂的强度结合以达到具有高刚度。但是,当受到超过一定水平的冲击能时,悬架构件的悬架臂支撑区域在设置的断裂诱导部分处断裂,该断裂诱导部分在靠近车内部的悬架臂支撑区域和连接到车身的车内侧(后端)连接部分之间。
因此冲击能没有直接经过悬架构件的悬架臂支撑区域传递到车内部(空间)。即,冲击能被车身(侧架)平稳地吸收。
根据第一实施例,悬架构件的侧面构件基本形成为曲柄形状,即形成为使得在车辆前后方向上,侧面构件的车辆内侧部分低于侧面构件的另一侧部分。此外,车辆内侧连接部分和断裂诱导部分设置在侧面构件的所述的下侧部分。因此,当在车辆发生碰撞等的情况下,受到从前面或后面的冲击力时,产生的力矩绕由车辆内侧连接部分限定的支点向下作用。此时,断裂诱导部分断裂,而且侧面构件可靠地向下移动。因此,车辆碰撞时,悬架构件的悬架臂支撑区域在不能向车身内(侧)移动,该悬架构件的悬架臂支撑区域设计为强度加强的以固定悬架臂,此外与悬架臂自身的强度结合以具有高刚度。此外,此时,发动机也向下移动,而没有向车辆内(侧)移动,这是因为发动机至少在发动机的车辆内侧部分由悬架构件支撑的缘故。
根据第一实施例,悬架构件由铝合金制造。因此,悬架构件自身可以减轻重量。
在第一实施例中,本发明的发明者提出下列概念。即,需要具有复杂形状的悬架构件部分通过铸造的方法模制,悬架构件的其它部分通过铝合金挤压的方法形成。因此,悬架构件的制造变得更简单。此外,还提出这样的概念:即,通过在车辆的前后方向上轴向布置铝合金挤压材料,来利用铝合金挤压材料在其轴向上的压折特性。因此,当车辆碰撞时,吸收冲击能的功能可以基于该压折特性而有效地产生。在此情况下,在第一实施例中,解释了用于将空心构件或半空心构件与其它构件连接的最佳连接结构。
第二实施例
现在将解释根据本发明的第二实施例。首先,现在将参考图19-23解释根据本实施例的的构造。在本实施例中,作为保险杠支承构件的安装结构的一个例子,解释用于前保险杠的保险杠支承构件的安装结构。但是,本实施例中的保险杠支承构件的安装(或连接)结构并不限制于此,也可以适用于后保险杠的保险杠支承构件的安装结构。
如图19所示,在根据本实施例的保险杠支承构件的安装结构中,保险杠支承构件(或,横向构件)444经过支架(或,辅助侧面构件)222安装在或连接在车底架111上。车底架111包括组成车身主要部分的侧架构件(或,侧架)666和副架(或,悬架构件)888。副架888在位于侧架构件666下侧位置的连接点P1连接到或固定在侧架构件666上,从而被侧架构件666支撑。副架888包括在其前侧的支架安装部分100。
支架222的形成为在车辆前后方向上延伸。支架222在位于侧架构件666下侧位置的连接点P2与侧架构件666连接,从而支架222被侧架构件666支撑。支架222与侧架构件666之间的紧固力(即,连接强度)低于副架888与侧架构件666之间的紧固力。保险杠支撑构件444在支架222的前侧安装在或连接到支架222上。此外,支架222在其后侧安装在或连接到支架安装部分100上。
支架222、支架安装部分100、以及副架888分别按以下方式形成。即,支架222在前后方向的刚度(即,前后方向上作用的刚度)低于支架安装部分100在前后方向上的刚度,此外,支架安装部分100在前后方向上的刚度低于副架888在前后方向上的刚度。
如图20所示,通过使用组成支架222和支架安装部分100之间紧固构件的第一紧固构件120a和120b,将支架222的后侧与支架安装部分100固定或连接。用于将支架222与支架安装部分100的连接的连接结构的具体解释将在稍后描述。应当注意,图20中省略了侧架构件666。
如图21所示,副架888包括接近(邻近)支架安装部分100的稳定器安装部分140。支架安装部分100与副架888一体模制。支架安装部分100包括具有开口的开口横截面部分160,所述开口相对于车辆的上下方向朝向车辆的下侧方向。支架222的后侧插入到开口横截面部分160内。此外,开口横截面部分160的开口被封闭构件180封闭或覆盖。在图21中,为了解释,只描绘了两个开口横截面部分160的两个开口中只有右侧那个开口被封闭构件180封闭的情况。应当注意,在图21中省略了侧架构件666。
相对于车辆的前后方向,副架888至少在其一部分内与支架222重叠。在支架安装部分100后面(即,后方区域)的位置,即在副架888的比支架安装部分100更接近车辆内部的位置,副架888包括止动部分200。两个止动部分200中的每一个都包括与副架888一体模制的多个板(或,板构件)220,这如图22所示。板220包括基本平行于车辆宽度方向(横向)的平行板220a,以及相对于车辆宽度方向倾斜的倾斜板220b。
现在将参考图22和23描述用于将支架222与支架安装部分100连接的连接结构。图22是图21中虚线包围的区域的局部放大图。如图22所示,如在车辆上下方向看到的,开口横截面部分160中完全与支架222重叠的部分具有两个支架定位孔(或通孔)240a和240b。每一个支架定位孔240a和240b在上下方向上通过或穿过开口横截面部分160。在车辆前后方向以及车辆宽度方向上,两个支架定位孔240a和240b相互偏离(偏移)。
如在上下方向看到的,支架222与两个支架定位孔240a和240b重叠的部分分别具有(形成有)对应的支架安装孔260a和260b。每一个支架安装孔260a和260b在上下方向上通过或穿过支架222(或支架222的壁)。两个支架安装孔260a和260b中的每一个在车辆前后方向上都是细长的或长椭圆形的。相对于车辆前后方向,每一个支架安装孔260a和260b的开口空间(孔的尺寸)都比对应的支架定位孔240a和240b的开口空间(孔的尺寸)大。如在上下方向上看到的,支架安装孔260a布置为与支架定位孔240a重叠,以便如在上下方向上看到的,以在支架安装孔260a的前侧设置支架安装孔260a和支架定位孔240a之间的间隙Ca。即,从支架定位孔240a前端到保险杠支承构件444(即在前方)测量得到的支架安装孔260a前后方向的尺寸表示间隙Ca。如在上下方向上看到的,支架安装孔260b布置为与支架定位孔240b重叠,而且如在上下方向上看到的,以便在支架安装孔260b的前侧设置支架安装孔260b和支架定位孔240b之间的间隙Cb。即,从支架定位孔240b前端到保险杠支承构件444(即,在前方)测量得到的支架安装孔260b前后方向的尺寸表示间隙Cb。因此,同样地,在车辆前后方向以及车辆宽度方向上,两个支架安装孔260a和260b相互偏离(偏移)。另外,如在车辆宽度方向上看到的,副架888的完全与封闭构件180重叠的部分具有朝向闭合构件180开口的车架侧面定位孔280。
图23展示了图22所示的开口横截面部分160的开口被封闭构件180封闭或覆盖的情况,即封闭构件180覆盖了图21中的左侧开口横截面部分160以形成类似图21中的右侧开口横截面部分160的情况。如图23所示,封闭构件180总体上形成为基本L形。如在车辆上下方向看到的,封闭构件180的与两个支架安装孔260a和260b重叠的部分,分别具有(形成有)在上下方向穿过封闭构件180的对应的支架侧安装孔300a和300b。如在车辆宽度方向看到的,封闭构件180中与车架侧面定位孔280重叠的部分,具有(形成有)在车辆宽度方向穿过封闭构件180的车架侧面安装孔320。如在车辆上下方向看到的,支架侧安装孔300a定位在或设置在支架侧安装孔300a与支架定位孔240a重叠的位置,即相对于前后和宽度方向设置在与支架定位孔240a近似相同的位置。如在车辆上下方向看到的,支架侧安装孔300b定位在或设置在支架侧安装孔300b与支架定位孔240b重叠的位置,即相对于前后方向和宽度方向设置在与支架定位孔240b近似相同的位置。因此,在车辆前后方向以及车辆宽度方向上,两个支架侧安装孔300a和300b相互偏离(偏移)。
因此,如在车辆上下方向看到的,支架定位孔240a与支架安装孔260a重叠,支架安装孔260a与支架侧安装孔300a重叠。即,如在车辆上下方向看到的,支架定位孔240a、支架安装孔260a、以及支架侧安装孔300a相互重叠。因此,支架222、副架888、以及封闭构件180通过第一紧固构件120a相互连接或紧固,所述第一紧固构件120a通过或穿过支架定位孔240a、支架安装孔260a、以及支架侧安装孔300a。类似的,如在车辆上下方向看到的,支架定位孔240b与支架安装孔260b重叠,支架安装孔260b与支架侧安装孔300b重叠。即,如在车辆上下方向看到的,支架定位孔240b、支架安装孔260b、以及支架侧安装孔300b相互重叠。因此,支架222、副架888、以及封闭构件180通过第一紧固构件120b相互连接或紧固,所述第一紧固构件120b通过或穿过支架定位孔240b、支架安装孔260b、以及支架侧安装孔300b。
如在上下方向看到的,因为在支架安装孔260a和其前侧的支架定位孔240a之间设有间隙Ca,所以在支架安装孔260a和在其前侧的第一紧固构件120a之间,设有或形成了与间隙Ca的前后长度相同的间隙(未示出)。类似的,如在上下方向看到的,因为在支架安装孔260b和其前侧的支架定位孔240b之间设有间隙Cb,所以在支架安装孔260b和在其前侧的第一紧固构件120b之间设有或形成了与间隙Cb的前后长度相同的间隙(未示出)。
封闭构件180通过第二紧固构件340与车底架111(副架888)连接或紧固,所述第二紧固构件340穿过车架侧面定位孔280和车架侧面安装孔320。如在车辆上下方向看到的,通过借助第一紧固构件120a和120b来紧固支架222、支架安装部分100、以及封闭构件180,使封闭构件180的完全与支架222重叠的部分中的至少一部分压靠支架222以被压向支架222(即,与支架222挤压接触)。
然后,解释根据本实施例的操作和优点。当行驶的车辆与障碍物等碰撞时,冲击能Ec从车辆前面(或后面)输入到保险杠支承构件444。如上所述,支架222在前后方向的刚度低于支架安装部分100在前后方向的刚度,此外,支架安装部分100在前后方向的刚度低于副架888在前后方向的刚度,此外,支架222和侧架构件666之间的紧固力低于副架888和侧架构件666之间的紧固力。因此,首先,冲击能Ec传递到在前后方向上具有最低作用刚度的支架222。然后,传递到支架222的冲击能Ec被在支架222内引起的变形吸收。
当支架222的变形未能吸收全部冲击能Ec时,未被支架222的变形吸收的(冲击能Ec的)残余能量Eo1传递到支架222的用于与支架安装部分100连接的安装部分上。因此,残余能量Eo1在车辆向后方向上移置或移动支架222。如上所述,前后长度与间隙Ca相同的间隙设置在支架安装孔260a和在支架安装孔260a前侧的第一紧固构件120a之间,此外,前后长度与间隙Cb相同的间隙设置在支架安装孔260b和在支架安装孔260b前侧的第一紧固构件120b之间。因此,残余能量Eo1使得支架222向后移动间隙Ca和Cb的前后方向长度。同时,支架安装孔260a和第一紧固构件120a相互接触地滑动,以在它们之间产生摩擦(阻力),此外,支架安装孔260b和第一紧固构件120b相互接触地滑动,以在它们之间产生摩擦(阻力),此外,支架222与每一个副架888和封闭构件180接触以在它们之间产生摩擦。因此,可以吸收残余能量Eo1。
在支架222的变形未能吸收所有的残余能量Eo1,而且支架安装部分100变形,然后支架222与止动部分200碰撞的情况下,未被支架222的变形吸收的(残余能量Eo1的)残余能量Eo2传递到止动部分200。所述支架222与止动部分200之间的碰撞使止动部分200变形,从而残余能量Eo2被吸收。
在止动部分200的变形未能吸收所有的残余能量Eo2的情况,未被止动部分200的变形吸收的残余能量Eo3传递到副架888。副架888变形,从而残余能量Eo3被吸收。在副架888的变形未能吸收所有的残余能量Eo3的情况,未被副架888的变形吸收的(残余能量Eo3的)残余能量Eo4传递到连接点P1。因此,侧架构件666变形,从而残余能量Eo4被吸收。
因此,在根据本实施例的用于保险杠支撑构件的安装(或连接)结构中,当冲击能从车辆前面(或后面)输入到保险杠支撑构件444时,冲击能顺序被支架222、支架安装部分100、止动部分200、以及副架888吸收之后,传递到侧架构件666。结果,传递到侧架构件666的冲击能可被减弱。如果引起的冲击能小,则传递到侧架构件666的冲击能不会达到使侧架构件666变形程度,因此可以防止侧架构件666变形。如果引起的冲击能更小,则传递到副架888的冲击能不会达到使其变形程度,因此可以防止副架888和侧架构件666变形。
在根据本实施例的安装(或连接)结构中,例如当行人与车辆碰撞时,行人受到来自车辆的冲击,即顺序受到来自保险杠支撑构件444、支架222、支架安装部分100、止动部分200、以及副架888的冲击。此时,冲击能接连地被吸收到这些部分内,即被吸收到保险杠支撑构件444、支架222、支架安装部分100、止动部分200、以及副架888内。因此,可以改善“相容性”。术语“相容性”是指大小相互不同的机动车辆、摩托车、以及行人分别确保其安全。大体上,该术语“相容性”是指为小型车辆提高强度,以及为大型车辆降低损害。
在根据本实施例的安装结构中,在不需要加大第一紧固构件120a和第二紧固构件340的直径,以及不加强其支撑面的强度的条件下,就能处理额外的冲击能。这样,布置的灵活性可以得到改进。此外,在根据本实施例的安装结构中,在车辆前后方向上,两个支架定位孔240a和240b、两个支架安装孔260a和260b、以及两个支架侧安装孔300a和300b中的每一个都相互偏移。因此,抵抗从车辆宽度方向输入到支架222的力的刚度得到提高。
此外,在根据本实施例的安装结构中,在车辆宽度方向上,两个支架定位孔240a和240b、两个支架安装孔260a和260b、以及两个支架侧安装孔300a和300b中的每一个都相互偏移。因此,当在每个支架222、支架安装部分100、以及封闭构件180中设置多个孔时,这些多个孔不必形成在车辆的前后方向上,因此布置的灵活性可以得到改进。
此外,在根据本实施例的安装结构中,支架安装部分100与副架888一体模制,而且包括具有面向车辆下方的开口的开口横截面部分160。因此,稳定器安装部分140的强度得到提高,并且车辆转弯时的侧倾刚度也提高了。此外,与包括支架安装部分100的闭合横截面部分的情况相比,副架888的形状的形成(成型)容易进行,其中所述闭合横截面部分形成如在前后方向上看到的空心闭合横截面。因此,模制中的生产率和精度得到提高。
此外,在根据本实施例的安装结构中,开口横截面部分160的开口被封闭构件180封闭。因此,稳定器安装部分140的刚度得到提高。此外,因为支架222和支架安装部分100之间的紧固力以及支架222和封闭构件180之间的紧固力得到提高(即支架222、支架安装部分100和封闭构件180之间的紧固力得到提高),所以在车辆碰撞时,克服支架222的在车辆上下方向引起的位移的刚度得到提高。此外,在根据本实施例的安装结构中,封闭构件180与副架888通过第二紧固构件340紧固。因此,支架222、支架安装部分100、以及封闭构件180之间的紧固力得到提高。
在上述第二种实施例中,已经解释过了如下情况:支架222、支架安装部分100、以及副架888以如此方式形成,即使得在前后方向上,支架222的刚度低于支架安装部分100的刚度,此外,在前后方向上,支架安装部分100的刚度低于副架888的刚度。但是,根据本实施例的安装(或连接)结构并不限于此。即,只需要以如此方式形成支架222、支架安装部分100、以及副架888,即使得在前后方向的支架222的刚度和支架安装部分100的刚度分别低于在前后方向的副架888刚度。因此,可以形成各支架222和支架安装部分100,使得在前后方向上,支架安装部分100的刚度低于支架222的刚度。此外,可以形成各支架222和支架安装部分100,使得在前后方向上,支架安装部分100的刚度等于支架222的刚度。
在如上所述的第二个实施例中,车底架111包括侧架构件666和副架888的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装(或连接)结构并不限于此。即,车底架111不需要包括副架888,而是在这种情况下,侧架构件666可以包括支架安装部分100。在如上所述的第二个实施例中,副架888包括止动部分200(多个)的情况已经得到解释。但是根据本实施例的安装结构并不限于此。即,副架888不需要包括止动部分200(多个)。
在上述第二个实施例中,支架安装孔260的形状在车辆前后方向上是延长的或延伸的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,支架安装孔260的形状可以形成为类似支架定位孔240的形状。在上述第二个实施例中,分别设置两个支架定位孔240a和240b、两个支架安装孔260a和260b、以及两个支架侧安装孔300a和300b的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,可以分别设置一个支架定位孔240a或240b、一个支架安装孔260a或260b、以及一个支架侧安装孔300a或300b。作为另外一种选择,可以分别设置三个或多个支架定位孔240a、240b、…三个或多个支架安装孔260a、260b、…以及三个或多个支架侧安装孔300a、300b。在此情况下,三个或多个所设置的安培孔中的至少两个在车辆前后方向和车辆宽度方向上相互偏离是有利的。
在上述第二个实施例中,两个支架定位孔240a和240b、两个支架安装孔260a和260b、以及两个支架侧安装孔300a和300b中的每一个都在车辆前后方向和宽度方向上相互偏移的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,当在车辆前后方向和宽度方向中的至少一个上观看时,两个支架定位孔240a和240b、两个支架安装孔260a和260b、以及两个支架侧安装孔300a和300b中的每一个可以形成为相互重叠。
在上述第二个实施例中,支架安装部分100与副架888一体模制,和支架安装部分100包括具有朝向车辆下方的开口的开口横截面部分160的的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,支架安装部分100与副架888一体模制,并且支架安装部分100可以包括具有在前后方向看到的形成空心和闭合横截面的闭合横截面部分。在此情况中,除支架安装部分100的刚度得到提高外,在支架安装部分100附近设置的稳定器安装部分140的刚度也得到提高。
在上述第二个实施例中,开口横截面部分160形成有朝向车辆下方的开口的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,开口的开口方向不需要是车辆的下方,此外,开口横截面部分160可以形成有多个开口。在上述第二个实施例中,开口横截面部分160的开口被封闭构件180封闭的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,可以不需要封闭开口横截面部分160的开口。在上述第二个实施例中,支架安装部分100包括开口横截面部分160的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,例如,支架安装部分100可以形成为在前后方向上延伸的平板状。
在上述第二个实施例中,支架222、副架888、以及封闭构件180通过第一紧固构件120a、120b相互紧固的情况已经得到解释,其中所述第一紧固构件120a和120b穿过支架定位孔240a和240b、支架安装孔260a和260b、以及支架侧安装孔300a和300b。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,例如,支架222可以用焊接的方法与副架888固定或连接,而且支架222可以通过焊接的方法与封闭构件180固定或连接。此外,也可以这样:即,支架222通过第一紧固构件120a和120b与副架888紧固,然后支架222通过第三紧固构件(未示出)与封闭构件180紧固,其中所述第一紧固构件120a和120b穿过两个支架定位孔240a、240b和两个支架安装孔260a、260b,所述第三紧固构件穿过在两个支架安装孔260a、260b以及两个支架侧安装孔300a、300b。在上述第二个实施例中,封闭构件180通过第二紧固构件340与副架888紧固的情况已经得到解释。但是,根据本实施例的安装结构并不限于此。即,例如,封闭构件180可以通过焊接的方法与副架888固定。
在上述第一个和第二个实施例中,根据本发明的悬架构件(或副架)应用到前置发动机车辆的情况已经得到解释。但是,根据第一个和第二个实施例的连接(或安装)结构并不限于此。即,根据本发明的悬架构件(或副架)也可以应用于后置发动机车辆。
在上述第一个和第二个实施例中,根据本发明的连接(或安装)结构应用到悬架构件(或副架)的情况已经得到解释。但是,根据本发明的连接(或安装)结构也可以应用到例如建筑或土木工程中的其它结构材料。
本申请以2005年6月21日提交的在先日本专利申请No.2005-180121、2005年6月21日提交的在先日本专利申请No.2005-180850、以及2005年6月14日提交的在先日本专利申请No.2005-173480为基础。上述日本专利申请的全部内容通过引用的方式并入本文。
尽管上面参考本发明的某些实施例描述了本发明,但本发明并不限制于上面所描述的实施例。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说,可以根据上面所述内容对上述实施例作出改动和变型。本发明的范围通过下列权利要求限定。
Claims (12)
1.一种连接结构,包括:
空心构件或半空心构件,其包括相互分开对立的两个侧面部分;
套管,
在其两端包括两个接触面,所述两个接触面适于在所述两个侧面部分之间分别压靠在所述两个侧面部分上,所述两个接触面中的至少一个形成有铆合接收部分;
所述套管形成有穿过所述两个接触面的螺栓孔;
所述套管布置在所述两个侧面部分之间;并且
在从所述两个侧面部分中的至少一个朝向所述接收部分形成的铆合部分与所述空心构件或半空心构件铆合;以及
螺栓,其适于穿过所述两个侧面部分和所述螺栓孔,以将所述空心构件或半空心构件与其它构件连接。
2.根据权利要求1所述的连接结构,其中,
在通过螺栓将所述空心构件或半空心构件与其它构件紧固之前,所述套管被铆合,以暂时使所述套管连接到所述空心构件或半空心构件内。
3.根据权利要求1所述的连接结构,其中,
所述套管包括防转部分,所述防转部分能够与用于使所述两个侧面部分相互连接的连接部分接触,以防止所述套管转动。
4.根据权利要求1所述的连接结构,其中,
所述空心构件或半空心构件还包括用于连接所述两个侧面部分的连接部分,并且
所述套管包括防转部分,所述防转部分适于与所述连接部分接触,以使得所述套管在用所述螺栓紧固之前绕所述铆合部分的转动不能超过一定限度。
5.根据权利要求3所述的连接结构,其中,
所述防转部分通过表面接触或两点接触的方式与所述连接部分接触。
6.根据权利要求1所述的连接结构,其中,
所述空心构件或半空心构件基本上表现为矩形管或半矩形管的形式,而且所述两个侧面部分是限定所述矩形管的四个壁中或限定所述半矩形管的三个壁中的相互对立的两个壁。
7.根据权利要求1所述的连接结构,其中,
所述套管是通过挤压铝合金形成的,
所述铆合接收部分由通孔限定,并且
所述通孔和所述螺栓孔是通过挤压铝合金形成的。
8.根据权利要求1所述的连接结构,其中,
所述套管形成有多个螺栓孔。
9.根据权利要求1所述的连接结构,其中,
所述套管形成有多个细长的螺栓孔。
10.根据权利要求8所述的连接结构,其中,
所述多个螺栓孔中的至少两个的位置的中心位置,在所述空心构件或半空心构件的纵向和垂直于所述纵向的宽度方向上相互偏离。
11.根据权利要求9所述的连接结构,其中,
所述多个细长螺栓孔中的至少两个的位置的中心位置,在所述空心构件或半空心构件的纵向和垂直于所述纵向的宽度方向上相互偏离。
12.一种将包括相互分开对立的两个侧面部分的空心构件或半空心构件与其它构件连接的方法,包括:
在所述两个侧面部分之间布置套管,
所述套管包括其两端的两个接触面,所述两个接触面适于在所述两个侧面部分之间分别压靠在所述两个侧面部分上,所述两个接触面中的至少一个形成有铆合接收部分,并且
所述套管形成有穿过所述两个接触面的螺栓孔;
从所述两个侧面部分中的至少一个朝向所述接收部分形成铆合部分,以暂时将所述套管连接到所述空心构件或半空心构件内;以及
通过螺栓将所述空心构件或半空心构件与其它构件固定,所述螺栓穿过所述两个侧面部分和所述螺栓孔。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |