CN102858621A - 横梁 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以抑制从车宽方向两端的开口部侵入飞石的横梁。该横梁沿着车辆的车宽方向(X)延伸且在该车宽方向端部形成开口部(11)，该横梁具有：横梁本体(20)，其以车宽方向端部的与该车宽方向垂直的截面单向开放的方式形成内表面(21)；封闭板(30)，其以封闭横梁本体的内表面的方式被配置，且与横梁本体相结合；圆筒形衬套(40)，其设置于在横梁本体的车宽方向端部由横梁本体以及封闭板形成的内部空间中，且以在与车宽方向(X)以及横梁本体的开放方向(R)垂直的方向上形成通孔(41)的方式与横梁本体相结合；在横梁本体的车宽方向端部的与横梁本体的开放侧相对的一侧形成凹向内表面侧的凹形部(22)。

Description

横梁
技术领域
本发明涉及一种车辆用的横梁。
背景技术
设置在车辆的悬架系统中的副车架，例如一般由沿着车身的前后方向延伸的纵梁以及沿着车宽方向延伸的横梁等构成。横梁在车宽方向的两端处与纵梁、车轴等车身架相连接。
这样的横梁，由于作用着前后、左右以及上下方向的力，为了抵抗这样的力和力矩，要求具有充分的刚性，且重量轻。
因此，一直以来使用着内部中空、重量轻且具有充分的刚性的横梁(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2006-240535号公报
但是，专利文献1中所述的横梁，由于在车宽方向的两端处形成有开口部，所以易于从该开口部向着内部空间侵入飞石。
发明内容
本发明是为了解决上述现有技术带来的问题而提出的，其目的在于提供一种能够抑制从两端的开口部侵入飞石的横梁。
实现上述目的的本发明的横梁，延伸于车辆的车宽方向并在该车宽方向的端部形成开口部，其特征在于，具有：
横梁本体，该横梁本体在车宽方向端部的与该车宽方向垂直的截面以单向开放的方式形成有内表面；封闭板，该封闭板以封闭上述横梁本体的内表面的方式被配置并结合于上述横梁本体；圆筒形衬套，该圆筒形衬套设置在上述横梁本体的车宽方向端部由上述横梁本体以及封闭板形成的内部空间内，该圆筒形衬套以在与车宽方向以及上述横梁本体的开放方向相垂直的方向上形成通孔的方式结合于上述横梁本体；在上述横梁本体的车宽方向端部的与该横梁本体的开放侧相对的一侧形成有凹向上述内表面侧的凹形部。
根据本发明的横梁，通过利用横梁本体以及封闭板形成为中空，从而重量轻且具有充分的刚性，并且通过在横梁本体的车宽方向端部形成凹向内表面侧的凹形部，从而减小了开口部的开口面积，能够抑制从开口部侵入飞石。
进一步，通过在横梁本体的端部形成开口部且形成凹形部，从而使得由横梁本体以及封闭板构成的中空构件的与车宽方向以及横梁本体的开放方向垂直的方向上的刚性变低。因此，在将车身架连接于圆筒形衬套时，由横梁本体以及封闭板构成的中空构件的刚性被降低，能够以适宜的轴力将圆筒形衬套连接于车身架，所以构成为连接部的紧固效率优良、即使受到外力也难以松动的结构。
若使得上述横梁本体的凹形部抵接于上述圆筒形衬套的外周面，则仅通过使圆筒形衬套抵接于横梁本体就能够容易的定位，所以能够简化将圆筒形衬套接合(焊接)于横梁本体的工序，能够更高速且低成本的制作横梁。
若使得上述封闭板抵接于上述圆筒形衬套的外周面，则仅通过使圆筒形衬套抵接于横梁本体就能够容易的定位，所以能够简化将圆筒形衬套接合(焊接)于横梁本体的工序，能够更高速且低成本的制作横梁。
若在上述横梁本体的内表面形成与上述封闭板抵接的突起部，则使得封闭板相对于横梁本体的定位变得容易，能够简化接合(焊接)的工序，能够更高速且低成本的制作横梁。
附图说明
图1是示出本实施方式的横梁的立体图。
图2是示出本实施方式的横梁的端部的立体图。
图3是沿着图2的3-3线的剖视图。
图4是沿着图2的4-4线的剖视图。
图5是沿着图1的5-5线的剖视图。
图6是示出利用圆筒形衬套将横梁连接于车身架时的剖视图。
图7是示出在制造本实施方式的横梁时使用的夹具的立体图。
图8是示出使用夹具制造本实施方式的横梁时的第一立体图。
图9是示出使用夹具制造本实施方式的横梁时的第二立体图。
图10是示出使用夹具制造本实施方式的横梁时的第三立体图。
图11是示出本实施方式的横梁的变形例的剖视图。
图12是示出本实施方式的横梁的其它的变形例的立体图。
图13是沿着图12的13-13线的剖视图。
图14是示出本实施方式的横梁的又一其它的变形例的立体图。
附图标记的説明
10  横梁
11  开口部
20，20’，20”  横梁本体
21  内表面
22，26  凹形部
24  突起部
26  凹形部
30，30’  封闭板
40  圆筒形衬套
41  通孔
50  环形连接构件
60  托架
70  夹具
100  车身架
F    前方向
R    后方向(开放方向)
X    车宽方向
Z    上下方向
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的实施方式。另外，为了说明的方便，夸大了附图的尺寸比例，存在与实际比例不同的情况。
如图1～图5所示，本发明的实施方式的横梁10是中空的构件，横梁10沿着车宽方向X延伸，在车宽方向X上的端部设置有开口部11。横梁10具有横梁本体20、封闭板30、圆筒形衬套40、环形连接构件50、托架60。
横梁本体20在车宽方向X上的整体上，以将与车宽方向X垂直的截面构成为向着车辆的后方向R开放的大致
Figure BDA00002187269300041
字形的方式，形成有内表面21。在横梁本体20的车宽方向X上的两端处，在与作为内表面21的开放方向的后方向R相对的前方向F侧的面上，形成有凹向内表面侧的凹形部22。凹形部22以沿着车宽方向X越朝向端部方向变得越深的方式形成为锥状。另外，横梁本体20开放的方向并不仅限于后方向R，例如也可以向着前方向F开放。
在横梁本体20的车宽方向X上的两端部的、在与车宽方向X以及开放方向(后方向R)垂直的上下方向Z上的两面上，形成有用于贯通圆筒形衬套40的孔部23。另外，在横梁本体20的车宽方向X上的大致中央部，从上下方向Z上的两面向着内表面21侧突出地形成了与封闭板30抵接的突起部24(参照图5)。
另外，在横梁本体20的前方向F侧的面上的、在与车宽方向X上的两端部相比更靠近中央侧处，形成有在将封闭板30接合于横梁本体20上时对横梁本体20进行定位用的定位孔25。
圆筒形衬套40是通过螺栓101连接于车身架100上的构件(参照图6)，形成为具有沿着上下方向Z开通的通孔41的圆筒形状。圆筒形衬套40被设置在横梁本体20的内部，通孔41与上下方向Z上的两面的孔部23相连通，在一端侧或者两端侧被焊接在横梁本体20上而形成衬套焊接部42(参照图4)。
封闭板30是沿着车宽方向X延伸的板状的构件，以封闭横梁本体20的内表面21的方式被夹在横梁本体20的上下方向Z上的两面之间而配置，与横梁本体20相接的边缘部被焊接于横梁本体20上，从而形成封闭板焊接部31。在封闭板30上的、在与车宽方向X的两端部相比更靠近中央侧处，形成有在将封闭板30接合于横梁本体20时对封闭板30进行定位用的定位孔33。在封闭板30的车宽方向X上的大致中央部，形成有贯通圆筒状的环形连接构件50用的孔部32，环形连接构件50被焊接从而形成有第一环形连接构件焊接部51(参照图5)。另外，环形连接构件50也通过第二环形连接构件焊接部52连接于横梁本体20。通过环形连接构件50以及托架60，与联系着横向连杆(未图示)的瓦特连杆(未图示)相连接。
由此，封闭板30的车宽方向X上的大致中央部与形成在横梁本体20上的突起部24相抵接，两端部与圆筒形衬套40的外周面相抵接，封闭板30被定位于横梁本体20上。
托架60是能够与瓦特连杆相连接的构件，通过焊接而接合于横梁本体20在前方向F侧的面上。
上述的横梁本体20以及封闭板30都是通过对薄的平板材料(例如板厚t为1.4mm～1.8mm)进行成型而形成的。
接着，对制造本实施方式的横梁10的工序进行说明。
在制造横梁10时，使用如图7所示的夹具70。夹具70具有：形成有用于装载横梁本体20的装载面71的平板状的装载板72；从装载板72的装载面71突出的两根定位销73；能够旋转装载板72的旋转轴74。
定位销73能够插入到横梁本体20的定位孔25以及封闭板30的定位孔33中。
旋转轴74枢接于固定设置的轴承(未图示)上，能够自由改变装载在装载板72上的构件的姿势。另外，优选设置有能够在任意旋转位置处固定装载板72的固定装置(未图示)。
在制造横梁10时，首先，利用平板材料成型横梁本体20以及封闭板30。另外，在横梁本体20上，在成型的过程中，在1～2个部位左右，对环形连接构件50以及圆筒形衬套40进行点焊。
接着，如图8所示，在装载面71朝向上方的状态下固定装载板72，将内表面21的开放方向向着上方而将横梁本体20装载于装载板72上。这时，定位销73贯通插入横梁本体20的定位孔25，横梁本体20被定位于装载板72上。在这种状态下，对点焊于横梁本体20上的环形连接构件50正式焊接而形成第二环形连接构件焊接部52(参照图5)，进一步对点焊于横梁本体20上的圆筒形衬套40进行正式焊接而形成衬套焊接部42(参照图4)。
接着，如图9所示，一边将定位销73贯通插入封闭板30的定位孔33，一边将封闭板30嵌合到横梁本体20的开放着的内表面21。这时，封闭板30的车宽方向X上的大致中央部与形成于横梁本体20上的突起部24相抵接(参照图5)，进一步，封闭板30的两端部与圆筒形衬套40的外周面相抵接(参照图4)，由此，封闭板30被正确且容易地定位在横梁本体20上。
接着，如图10所示，将封闭板30焊接于横梁本体20上而形成封闭板焊接部31，进一步将环形连接构件50焊接于封闭板30上而形成第一环形连接构件焊接部51。
之后，使装载板72旋转，将所装载着的横梁本体20等构件的姿势改变为所希望的姿势，将托架60焊接于横梁本体20上，由此横梁10的制造完成。
根据本实施方式，由于通过在截面为单向开放的大致
Figure BDA00002187269300061
字形的横梁本体20上焊接封闭板30而形成为中空形状，所以能够容易且低成本的制作重量轻且具有充分的刚性的横梁10。进一步，由于在横梁10的两端部形成有凹形部22，并且设置有圆筒形衬套40，所以减小了开口部11的开口面积，能够抑制飞石侵入横梁10的内部。
另外，由于在横梁本体20的内表面21形成有突起部24，所以封闭板30相对于横梁本体20的定位变得容易，能够简化焊接工序，能够更高速且低成本的制作横梁10。进一步，由于封闭板30与固定在横梁本体20上的圆筒形衬套40的外周面相抵接，所以封闭板30相对于横梁本体20的定位变得容易，能够简化将封闭板30焊接于横梁本体20的工序，能够更高速且低成本的制作横梁10。
另外，由于横梁本体20的截面为单向开放的大致
Figure BDA00002187269300062
字形，所以能够在使横梁本体20以固定的姿势固定在夹具70上的状态下，将圆筒形衬套40、环形连接构件50以及封闭板30接合于横梁本体20上，能够更高速且低成本地制作横梁10。
另外，通过使夹具70旋转，能够容易地改变所装载着的构件的姿势，在横梁本体20上接合托架60变得容易。
另外，由于在横梁10的两端形成开口部11且形成有凹形部22，所以由横梁本体20以及封闭板30构成的中空构件在上下方向Z上的刚性变低。因此，如图6所示，在将车身架100连接于圆筒形衬套40时，由横梁本体20以及封闭板30构成的中空构件的刚性变低，能够将圆筒形衬套40以适宜的轴力连接于车身架100，因此构成为连接部的紧固效率优良、即使受到外力也难以松动的结构。
另外，本发明并不仅限于上述的实施方式，在本发明的技术思想范围内，本领域的普通技术人员可以进行各种变更。例如，本发明的横梁也可适用于悬架系统用的横梁以外的构件。另外，横梁本体20形成为在沿着车宽方向X的整体上成为大致
Figure BDA00002187269300071
字形，但仅车宽方向X上的两端为大致字形也可以。另外，横梁本体20的截面形状只要是内表面21单向开放即可，也可以不是大致
Figure BDA00002187269300073
字形。
另外，如图11所示的横梁的变形例那样，将封闭板30’焊接于圆筒形衬套40上而形成第二衬套焊接部34也可以。
另外，如图12、图13所示的横梁的其它的变形例那样，也可以使横梁本体20’处形成的凹形部26与圆筒形衬套40的外周面相抵接。这时，凹形部26形成为以沿着圆筒形衬套40的外周面的方式具有曲率。这样，由于通过仅使圆筒形衬套40抵接于横梁本体20’就能够容易的定位，所以能够简化将圆筒形衬套40焊接于横梁本体20’的工序，能够更高速且低成本的制作横梁。
另外，如图14所示的横梁的又一其它的变形例那样，在横梁本体20”的边缘部，沿着车宽方向X延伸而形成折叠部27也可以，该折叠部27是以将板材重叠的方式进行折叠而形成的。这样，通过折叠部27可以提高横梁的刚性。
工业上的可利用性
本发明可以适宜地被利用于在车辆的悬架系统中设置的悬架系统横梁。

Claims (4)

1.一种横梁，该横梁延伸于车辆的车宽方向并在该车宽方向的端部形成开口部，其特征在于，具有：
横梁本体，该横梁本体在车宽方向端部的与该车宽方向垂直的截面以单向开放的方式形成有内表面；
封闭板，该封闭板以封闭上述横梁本体的内表面的方式被配置并结合于上述横梁本体；
圆筒形衬套，该圆筒形衬套设置在上述横梁本体的车宽方向端部由上述横梁本体以及封闭板形成的内部空间内，该圆筒形衬套以在与车宽方向以及上述横梁本体的开放方向相垂直的方向上形成通孔的方式结合于上述横梁本体；
在上述横梁本体的车宽方向端部的与该横梁本体的开放侧相对的一侧形成有凹向上述内表面侧的凹形部。
2.如权利要求1所述的横梁，其特征在于，上述横梁本体的凹形部抵接于上述圆筒形衬套的外周面。
3.如权利要求1或2所述的横梁，其特征在于，上述封闭板抵接于上述圆筒形衬套的外周面。
4.如权利要求1～3中任意一项所述的横梁，其特征在于，在上述横梁本体的内表面形成与上述封闭板抵接的突起部。
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