CN100484785C

CN100484785C - 扭梁式悬架

Info

Publication number: CN100484785C
Application number: CNB2006101636575A
Authority: CN
Inventors: 小川哲; 片冈俊介
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2006-12-01
Publication date: 2009-05-06
Anticipated expiration: 2026-12-01
Also published as: JP2007153099A; US20070126200A1; JP4344352B2; CN1978230A; US7871093B2

Abstract

本发明提供一种扭梁式悬架，该扭梁式悬架能够降低作用于扭梁的两端部与牵引构件的接合部分的应力。该扭梁式悬架(S)包括：前端部(1a)枢支于车身且后端部(1b)悬支车轮的左右一对牵引构件(1)、和具有车辆的前方侧或车辆的后方侧敞开的敞开平面且在车辆的左右方向上延伸的扭梁(2)，将所述一对牵引构件(1)的中间部(1c)彼此在扭梁(2)的两端部(2a)处接合。在牵引构件(1)的内侧侧壁(1d)上配置有连接该牵引构件(1)和扭梁(2)的衬板构件(4)。

Description

扭梁式悬架

技术领域

本发明涉及一种扭梁式悬架，该扭梁式悬架其前端部枢支于车身上，后端部在悬支车轮的左右一对牵引(trailing)构件上，分别与在车辆的左右方向上延伸的扭梁的两端部接合。

背景技术

历来，汽车的扭梁式悬架其扭梁的两端部焊接在左右牵引构件(后摆臂)的内侧侧壁的中间部(例如，参照专利文献1及专利文献2)。

在这种扭梁式悬架中，例如，由于行驶中的路面的凹凸和转弯行驶时的横向力的作用，支承左右后轮的各牵引构件以左右不同的大小在上下方向上摆动。于是，扭梁因左右牵引构件的上下摆动角之差而产生扭曲变形，在牵引构件上焊接该扭梁的左右两端部处作用大的应力。

因此，扭梁通过加宽左右两端部的前后方向的宽度、加长焊接的部位的长度来提高焊接部的强度。

图7是表示现有的扭梁式悬架的焊接部的局部剖视图。

如图7所示，现有的扭梁式悬架100，在牵引构件300的上面和下面分别焊接有朝向车辆的前方侧敞开的截面大致呈U字形的扭梁200的左右两端的上端部201和下端部202。

例如，在该牵引构件300上下动作时，扭梁200相对于牵引构件300承受上方向的弯矩A。于是，由于上侧的焊接部210其应力集中系数非常高，且在该部分施加最大应力，所以，还存在从牵引构件300上剥离，或其焊接部210的端部产生裂纹的情况。

作为这种施加于扭梁200和牵引构件300的连结部的应力的加强对策，例如，如专利文献1及专利文献2所公开的那样，应对如下：在连结部设置加强用的角撑板(Gusset)，或在扭梁的连结部位形成切口，或在牵引构件的连结部附近形成凹坑。

专利文献1：特开平10—230723号公报(段落0018、0028、图1～图6)

专利文献2：特开平10—236123号公报(段落0020、0030、0035、图1～图6)

但是，在专利文献1及专利文献2所示的扭梁式悬架中，虽然通过角撑板或凹坑对水平方向的弯矩进行了加强，但是，如图7所示，对于牵引构件300上下动作时的上方向的弯矩A却没有效果。

这样一来就产生了如下问题：扭梁200在焊接部210处承受由于弯矩A而产生的最大应力，从而容易从牵引构件300上剥离。

作为用于解决该问题的方法，一般考虑如下：改变扭梁200左右两端部的修整(trim)形状、或在焊接部210的上侧重叠焊接加强构件、或减薄扭梁200的板厚。

但是，在改变所述扭梁200的修整形状的方法中，如图7所示，由于牵引构件300上表面的面积狭小，接合扭梁200和牵引构件300的面受到限制，所以，难以获得针对弯矩A的效果。

另外，在焊接部210的上侧焊接加强构件的方法中，也存在如下问题：无法获得分散弯矩A产生的应力的显著的效果，因加强构件而增加重量。

在减薄扭梁200的板厚的方法中，存在如下问题：随着板厚的减薄，扭梁式悬架100的刚性下降。

因此，在扭梁式悬架100中，希望在不导致扭梁200的左右两端部大型化、不增加材料成本及焊接成本的基础上，提高焊接部(接合部分)210相对于扭梁200的弯矩A的耐久性。

发明内容

本发明为解决所述问题而实现，目的在于提供一种扭梁式悬架，该扭梁式悬架可降低作用于扭梁的两端部与牵引构件的接合部分的应力。

为了解决所述问题，本发明第一技术方案提供一种扭梁式悬架，包括：前端部枢支于车身且后端部悬支车轮的左右一对牵引构件；和具有车辆的前方侧或车辆的后方侧敞开的敞开平面且在车辆的左右方向上延伸的扭梁，所述一对牵引构件的中间部彼此在所述扭梁的两端部接合，该扭梁式悬架的特征在于，在所述牵引构件的内侧侧壁配置有连接该牵引构件和所述扭梁的衬板构件。

根据本发明第一技术方案，扭梁式悬架将左右一对牵引构件的中间部与扭梁的左右两端部相接合，在扭梁的内侧侧壁配置连接该扭梁和牵引构件的衬板构件。

例如，若在行驶中因路面的凸凹牵引构件上下动作，则在扭梁上相对于牵引构件承受弯矩，在扭梁和牵引构件的接合部分处作用剥离方向的应力。

扭梁上连接有配置于牵引构件的内侧内壁的衬板构件，由此，施加由弯矩产生的最大应力的部位成为与衬板构件连接的部位，因此，施加最大应力的部位靠近扭梁的中心侧(摆动中心侧)。其结果，作用于扭梁左右两端部与牵引构件的接合部分的应力减小。

本发明第二技术方案根据本发明第一技术方案，其特征在于，所述扭梁形成为在车辆的前方侧敞开的截面大致U字形，所述衬板构件连接所述扭梁的截面形成大致U字形的上侧内壁部和所述牵引构件的内侧侧壁。

根据本发明第二技术方案，扭梁形成为在车辆的前方侧敞开的截面大致U字形，衬板构件连接截面大致U字形的上侧内壁部和牵引构件的内侧侧壁。由此，在对扭梁作用弯矩时，在连接位于从扭梁左右两端部向中心侧(摆动中心侧)靠近的位置的衬板构件和上侧内壁部的部位施加最大应力。

本发明第三技术方案根据本发明第二技术方案，其特征在于，所述衬板构件的上边缘部焊接在所述上侧内壁部，下边缘部焊接在所述内侧侧壁。

根据本发明第三技术方案，衬板构件的上边缘部焊接在扭梁的上侧内壁部，下边缘部焊接在牵引构件的内侧侧壁。由此，在对扭梁作用弯矩时，在从扭梁左右两端部向中心侧(摆动中心侧)靠近的位置焊接的衬板构件与上侧内壁部的焊接部分施加最大应力。其结果，作用于扭梁左右两端部的焊接部分的应力减小。

根据本发明第一技术方案的扭梁式悬架，在扭梁和牵引构件接合的部位设有衬板构件，由此，可降低作用于扭梁的左右两端部与牵引构件的接合部分的应力。由此，可防止扭梁由于弯矩的作用而从牵引构件上剥离，提高耐久性及强度。

根据本发明第二技术方案的扭梁式悬架，可将由作用于扭梁的弯矩施加最大应力的部分作为连接于牵引构件的衬板构件和扭梁的接合部分，使其位于从扭梁的两端部向中心侧靠近的位置。其结果，扭梁式悬架可防止由于弯矩的作用扭梁从牵引构件上剥离，从而提高耐久性。

另外，衬板构件连接扭梁的上侧内壁部和牵引构件的内侧侧壁，由此可形成较小的结构，因此，可降低材料成本及焊接成本。

根据本发明第三技术方案的扭梁式悬架，通过较小的衬板构件，可防止扭梁的左右两端部和牵引构件的焊接部分相剥离，因此，能够提高相对于频繁施加的弯矩的耐久性。

附图说明

图1是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的立体图；

图2是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的具有局部剖视的要部放大立体图；

图3是图1中的X—X放大剖视图；

图4是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的要部放大立体图；

图5是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的要部放大剖视图；

图6是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的变形例的图，其中，(a)为表示将衬板构件直接接合于牵引构件上时的状态的要部放大剖视图，(b)为表示L字形的衬板构件的要部放大剖视图，(c)为表示将衬板构件接合于使上框和下框一致的牵引构件上时的状态的要部放大剖视图；

图7是表示现有的扭梁式悬架的焊接部的局部剖视图。

图中：1、1A、1B、1C—牵引构件；1a—前端部；1b—后端部；1c、1Ac、1Cc—中间部；1d、1Ad、1Bd、1Cd—内侧侧壁；1g、1Cg、1h、1Ch—接合部；2、2A、2B、2C—扭梁；2a、2b—两端部；2c、2Bc、2Cc—上侧内壁部；2h—焊接部；4、4A、4B、4C—衬板构件；4a、4Ba—上边缘部；4b—下边缘部；S、S1、S2、S3—扭梁式悬架；W—后轮(车轮)。

具体实施方式

首先，参照图1～图4，对本发明实施方式的扭梁式悬架进行说明。以下，本发明实施方式的扭梁式悬架是在车身左右配置同一构造而形成的，所以只说明其中一方的右侧，省略另一方的左侧的说明。

再有，在本发明实施方式中，“前”为车辆的前进方向侧，“后”为车辆的后退方向侧，“上”为铅直上方侧，“下”为铅直下方侧，“左右”为车宽方向侧。

图1是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的立体图。图2是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的具有局部剖视的要部放大立体图。图3是图1的X—X放大剖视图。图4是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的要部放大立体图。图5是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的要部放大剖视图。

《扭梁式悬架的结构》

如图1所示，扭梁式悬架S是连接汽车后轮W、W和车身(未图示)的悬架，左右对称地形成。该扭梁式悬架S包括：前端部1a枢支于车身且后端部1b悬支后轮(车轮)W的左右一对牵引构件1、和具有车辆的前方侧敞开的敞开平面且在车辆的左右方向上延伸的扭梁2，使所述一对牵引构件1的中间部1c、1c彼此与扭梁2的两端部2a、2b接合而构成。再有，在扭梁式悬架S上，在牵引构件1的内侧侧壁1d上配置有连接该牵引构件1和扭梁2的衬板构件4。

《牵引构件的结构》

如图1所示，牵引构件1是支承左右的后轮W和扭梁2的左右端部的所谓的后摆臂。该牵引构件1的中间部1c例如将截面呈コ字形的上框11和下框12焊接，接合为中空状(参照图5)。即，中间部1c由截面呈コ字形的上框11和截面呈コ字形的下框12形成截面呈ロ字形的封闭截面而得到加强(参照图5)。

该中间部1c在上框11的上面形成有焊接后述的扭梁2的上侧内壁部2c的平坦的接合部1g，在下框12的下面形成有焊接该扭梁2的下侧内壁部2d的平坦的接合部1h(参照图4及图5)。另外，在该中间部1c上，朝左右横向贯穿设有贯通孔1f。而且，在贯通孔1f和后摆臂支承部13之间的内侧侧壁1d上设有平板形的加强构件3，进而，在其上面配置有衬板构件4。

如图2更具体的表示，在该牵引构件1的前端部1a上焊接有圆筒形状的后摆臂支承部13，扭梁式悬架S通过收纳于该后摆臂支承部13内的橡胶衬套万向节(gum bush joint)(未图示)，在上下方向上摆动自如地枢支于车身。

另外，在牵引构件1的后端部1b的外侧焊接有固定着轴(spindle)15的轴支承板14，左右的后轮W旋转自如地轴支于该轴15上。在牵引构件1的后端部1b的内侧一体地形成有支承减振器的悬支弹簧(未图示)的下端的弹簧座1e。

上框11由用于形成牵引构件1的上面部整体的金属制板构件构成，通过冲裁加工形成有平坦的接合部1g和弹簧座1e等。

下框12由用于形成牵引构件1的下侧半体的金属制板构件构成，通过与上框11的下端部接合，在牵引构件1上形成截面呈ロ字形的封闭截面(参照图5)。由此，使扭梁式悬架S的强度得到提高。

《扭梁的构成》

如图2所示，扭梁2形成为在车辆的前方侧敞开的截面大致U字形，架设于左右一对牵引构件1之间。该扭梁2例如由在扭曲方向上具有弹性的弹簧钢等的金属制板材形成。扭梁2整体从侧面看形成大致U字形，上片部2f的前端部在上方向上折弯形成直角而得到加强(参照图3)。

在扭梁2的左右两端部2a、2b(参照图1)的后端，形成有从背面看大致呈コ字形的切口部2e，在该切口部2e内插入牵引构件1而固定。通过形成该切口部2e，扭梁2的两端部2a、2b(参照图1)形成为分别在上下方向上分为上侧的上片部2f和下侧的下片部2g的两叉的状态。

如图2所示，上片部2f载置于牵引构件1的中间部1c的上面，与接合部1g焊接。

下片部2g配置于牵引构件1的中间部1c的下面，与接合部1h焊接(参照图4)。

如图2所示，在扭梁2的切口部2e和上片部2f的左右端部及下片部2g的左右端部(未图示)，为了使扭梁2和牵引构件1接合的部位对焊道B的应力减小，而具有形成规定形状的焊接部2h。该焊接部2h例如弯曲状突出而形成，通过电弧焊等将该焊接部2h的周边部固定于牵引构件1上。

如图3所示，加强构件3是用于加强上框11和下框12的接合部位的金属制板构件，例如，覆盖配置于牵引构件1的内侧侧壁1d的上框11和下框12的接合部位而焊接。

再有，该加强构件3可以根据需要设置，没有也没关系。

《衬板构件的结构》

如图4所示，衬板(patch)构件4是将截面大致呈U字形的扭梁2的上侧内壁部2c和配置于牵引构件1的内侧侧壁1d上的加强构件3焊接而连接的防止剥离用的托架。该衬板构件4例如由较小的四角形的金属制板材构成，将上边缘部4a焊接于上侧内壁部2c上，将下边缘部4b焊接于加强构件3(内侧侧壁1d)上，使扭梁2和牵引构件1不分离地连接(参照图5)。

《扭梁式悬架的安装步骤》

下面，对于将扭梁2接合于右侧的牵引构件1上时的顺序进行说明。

首先，如图2所示，使扭梁2的切口部2e卡合在牵引构件1的中间部1c上，将分别形成于上片部2f及切口部2e上的焊接部2h焊接于上框11的接合部1g上，将下片部2g及切口部2e的突出片(未图示)焊接于下框12的接合部1h上。

然后，用加强构件3覆盖位于牵引构件1的内侧侧壁1d上的上框11和下框12的接合部分，将该加强构件3焊接于牵引构件1的内侧侧壁1d上。

进而，以分配到加强构件3的上面的方式配置衬板构件4，将该衬板构件4的上边缘部4a焊接于扭梁2的上侧内壁部2c上，将下边缘部4b焊接于扭梁2的下侧内壁部2d上而连接加强。

再有，扭梁2的左侧与所述同样，焊接于牵引构件1上。于是，扭梁2安装到左右的牵引构件1上。

《扭梁式悬架的作用》

下面，参照图1～图5，对本发明实施方式的扭梁式悬架S的作用进行说明。

如所述那样安装的扭梁式悬架S，例如由于行驶中的路面的凹凸或转弯行驶时的横向力的作用，支承左右后轮W的各牵引构件1以左右不同的大小在图1所示的箭头C、D的上下方向上跳动。

于是，在扭梁2和牵引构件1的接合部位施加如图5所示的上方向的弯矩M，在使焊接于牵引构件1的接合部1g上的扭梁2的上片部2f的焊接部2h剥离的方向上施加应力。

与此相对，扭梁2的上片部2f外端的焊接部2h焊接于牵引构件1的上面的接合部1g上，进而，从该焊接部2h向扭梁2的中心O(参照图1)侧靠近的位置的上侧内壁部2c焊接于在牵引构件1的内侧侧壁1d上焊接的衬板构件4的上边缘部4a上。

于是，通过在配置于牵引构件1的内侧侧壁1d上的衬板构件4的上边缘部4a上接合扭梁2的上侧内壁部2c，在扭梁2上施加弯矩M时作用最大应力的部位，成为扭梁2和衬板构件4的接合部位即上边缘部4a。

该上边缘部4a如图5所示，在距扭梁2的焊接部2h长度为L的扭梁2的中心O(参照图1)侧错位。

进而，衬板构件4如图4所示，朝向相对于扭梁2的弯矩M的方向垂直的方向配置，并且，由于形成为在其垂直的方向上长的长方形形状，所以，焊接于扭梁2的上侧内壁部2c上的上边缘部4a成为应力集中系数低的状态。

其结果，衬板构件4可防止扭梁2由于弯矩M的作用而从牵引构件1上剥离，从而能够提高耐久性。

再有，本发明并不局限于所述实施方式，可在其技术性思想的范围内进行各种改造及变更，当然本发明也涉及这些改造及变更后的发明。

《变形例》

图6是表示本发明实施方式的扭梁式悬架的变形例的图，其中，(a)为表示将衬板构件直接接合于牵引构件上时的状态的要部放大剖视图，

(b)为表示L字形的衬板构件的要部放大剖视图，(c)为表示将衬板构件接合于使上框和下框一致的牵引构件上时的状态的要部放大剖视图。

如图6(a)所示的扭梁式悬架S1，牵引构件1A的中间部1Ac可由截面呈ロ字形的管状构件形成。于是，在牵引构件1A的中间部1Ac上，由一个构件形成封闭截面，因而可进一步提高刚性。

而且，图6(a)所示的衬板构件4A也可使上下方向的长度直接形成为比牵引构件1A的内侧侧壁1Ad的上下方向的长度稍微短的长度，设为从侧面看与内侧侧壁1Ad的大致整体接合的状态。

于是，衬板构件4A的上下方向的长度变长，因而，可进一步提高扭梁2A相对于弯矩M的刚性。

另外，衬板构件4A并不局限于平板形的构件，例如，如图6(b)所示，也可以是L字形的衬板构件4B或从侧面看为直角三角形等的角材(未图示)。

于是，衬板构件4B与扭梁2B的上侧内壁部2Bc接合的上边缘部4Ba在扭梁式悬架S2的中心O(参照图1)侧距牵引构件1B的内侧侧壁1Bd为长度L1。因此，弯矩M的应力的最大应力由衬板构件4B的上边缘部4Ba承受，由此，作用于焊接部2Bh的应力降低，耐久性提高。

再有，牵引构件1C的中间部1Cc如图6(c)所示，也可以是将截面呈コ字形的上框11C和与该上框11C对称并一致的截面呈コ字形的下框12C接合的结构。

另外，牵引构件1C也可以是截面呈圆形的圆筒管或截面呈コ字形的角材。

即，扭梁式悬架S3的牵引构件1C，只要具有在上侧焊接于扭梁2C的上侧内壁部2Cc上的接合部1Cg、在下侧焊接于扭梁2C的下侧内壁部2Cd上的接合部1Ch、在内侧侧壁1Cd上固定衬板构件4C的部分，就可对其形状进行适当的变更。

另外，如图2所示，扭梁2以在所述实施方式中车辆的前方侧敞开的截面大致呈U字形的结构为例进行了说明，但也可以与此相反，设为车辆的后方侧敞开的结构。

Claims

1.一种扭梁式悬架，包括：

横向牵引构件，所述牵引构件包括由车辆主体枢轴支承的前端部以及悬置车轮的后端部；

沿车辆的横向方向延伸的扭梁，该扭梁包括与车辆前侧或车辆后侧相对的开口面以及连接到牵引构件的中间部分上的端部；

衬板构件，该衬板构件的上边缘部分焊接到所述扭梁的上部内侧壁部分上且下边缘部分焊接到所述牵引构件的内侧壁上，由此将所述牵引构件连接到所述扭梁上。

2.根据权利要求1所述的扭梁式悬架，其中：

所述扭梁的横截面是向所述车辆前侧开口的基本上U形形状，以及

所述衬板构件将U形的所述扭梁的上部内壁连接到所述牵引构件的内侧壁上。

3.一种用于权利要求1所述的扭梁式悬架的组装方法，包括步骤：

将所述扭梁的端部焊接到所述牵引构件的中间部分上；以及

将所述衬板构件焊接到所述牵引构件的内侧壁上，同时焊接到所述扭梁的上部内侧壁部分上。

4.根据权利要求3所述的用于扭梁式悬架的组装方法，还包括步骤：

在将所述衬板构件焊接到所述牵引构件之前，将加强件焊接到所述牵引构件的内侧壁上并覆盖所述牵引构件焊接到所述扭梁上的焊接部分。