CN103303092A - 具有摩擦焊接至拖曳臂的环部件的扭力梁式轴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有摩擦焊接至拖曳臂的环部件的扭力梁式轴，包括：扭力梁，其两个端部的横截面具有环形横截面；以及一对拖曳臂，其与扭力梁的两个端部接合成一体，其中，拖曳臂形成有环形结合表面，环形结合表面沿径向至少具有与扭力梁的端部对应的预定宽度，扭力梁式轴还包括环部件，环部件在轴向上具有一个端面和另一端面，该一个端面对应地与环形结合表面接触并且借助摩擦焊接法与环形结合表面接合，另一端面对应地与扭力梁的端部接触并且焊接至该端部。因此，可以在由相互不同的材料形成的拖曳臂与扭力梁之间保持增强的接合力。

Description

具有摩擦焊接至拖曳臂的环部件的扭力梁式轴
技术领域
本发明涉及扭力梁式轴，更具体地说，涉及具有设置在扭力梁与拖曳臂之间且摩擦焊接至拖曳臂上的环部件的扭力梁式轴。
背景技术
扭力梁式轴（参见图1中的10）是用于将车轮支撑到底盘上的悬挂系统并且包括多个拖曳臂（参见图1中的11）和扭力梁（参见图1中的12），各个拖曳臂分别连接至前（后）方侧轮和底盘，扭力梁连接在拖曳臂之间。
当左方侧轮与右方侧轮之间出现扭转时这种扭力梁式轴相应地实现了具有扭转特征的扭力梁。扭力梁式轴的主要技术问题在于，该扭力梁式轴不得不良好地确保行李箱空间和有竞争力的价格，并且不得不借助扭力梁的优化设计实现底盘重量轻。
对于扭力梁式轴的材料，将铝合金铸件用于拖曳臂来增强侧轮的支撑力，将钢用于扭力梁而使其弹性扭转变形以便容易地吸收在行驶期间产生的位于右方侧轮与左方侧轮之间的扭转。
因此，当拖曳臂和扭力梁如上所述地采用不同的材料时，不同材料之间的接合方法会出现重要问题：在制造过程中必须确保拖曳臂与扭力梁之间的接合强度足够满足扭力梁式轴所需的预定负载条件。
尽管在常规情况下使用如螺栓、螺母等接合部件作为这种拖曳臂与扭力梁之间的接合装置，但是这些情况具有由于接合强度弱而容易损坏的问题。
此外，可以引入摩擦焊接方法，在该情况下拖曳臂和扭力梁可以借助相互的旋转表面接触而结合在一起。然而，为了采用这种方法，不仅因扭力梁尺寸较大重量较沉而需要昂贵的大尺寸装置，而且难以满足结合位置的精度。因此，摩擦焊接法没有被认为是合适的可选方法。
发明内容
技术问题
因此，本发明旨在提供一种可以在由不同材料形成的拖曳臂与扭力梁之间保持增强的接合力的扭力梁式轴。
技术方案
为了实现上述目的，本发明提供一种扭力梁式轴，包括：扭力梁，其两个端部的横截面是环形的；以及一对拖曳臂，其与所述扭力梁的两个端部垂直地接合成一体，其中，每个拖曳臂形成有环形结合表面，所述环形结合表面沿径向至少具有与所述扭力梁的端部对应的预定宽度，所述扭力梁式轴还包括环部件，所述环部件在轴向上具有一个端面和另一端面，所述一个端面对应地与所述环形结合表面接触并且借助摩擦焊接法与所述环形结合表面接合从而与所述拖曳臂接合成一体，所述另一端面对应地与所述扭力梁的端部接触并且焊接至所述扭力梁的端部从而与所述扭力梁接合成一体。
根据本发明的一个方面，所述扭力梁与所述一对拖曳臂由相互不同的材料制成，并且所述环部件由相对于所述扭力梁的可焊性比相对于所述拖曳臂的可焊性更佳的材料制成。
根据本发明的一个方面，所述拖曳臂由铝合金制成，并且所述扭力梁和所述环部件由钢制成。
根据本发明的一个方面，所述环部件由与所述扭力梁的材料相同的材料制成。
有益效果
根据本发明的上述扭力梁式轴，在扭力梁和拖曳臂之间设置环部件并且借助摩擦焊接法使环部件与所述拖曳臂接合成一体，然后，可以利用常规焊接法使所述扭力梁和所述环部件一起接合成一体。因此，可以增强拖曳臂与扭力梁之间的接合力。此外，由于通过使用与扭力梁相比尺寸非常小的环部件而可以采用摩擦焊接方法，所以可以实现所需装置的小型化以及结合位置的高精度。
附图说明
图1是根据本发明示例性实施例的扭力梁式轴的透视图；
图2是拖曳臂的透视图，拖曳臂是构成图1的扭力梁式轴的部件之一；
图3是解释利用摩擦焊接法将环部件接合至图2的拖曳臂的过程的透视图；
图4是扭力梁的透视图，扭力梁是构成图1的扭力梁式轴的部件之一；以及
图5是解释将图4的扭力梁接合至图3的拖曳臂的过程的局部放大透视图。
具体实施方式
如图1所示，根据本发明示例性实施例的扭力梁式轴10具有如下的结构：一对拖曳臂11与扭力梁12的两端垂直地接合成一体。
拖曳臂11形成有与底盘部分和车轮部分接合的部分，并且借助环部件13（参见图3）与扭力梁12接合成一体，这将在下文中描述。
不同于扭力梁12，拖曳臂11优选地由高强度的材料制成从而不容易在底盘或车轮的外力作用下变形。通常，该材料采用高强度的铝合金。
扭力梁12具有连续管的形状且其中部的横截面具有“U”或“V”形曲线从而容易具有弹性和扭转变形。可以使用钢作为这种扭力梁110的材料。
可以通过以下方法来制造扭力梁12：借助液压成形按压具有环形横截面的中空管并使该中空管变形。
对于这种结构的扭力梁式轴10，扭力梁12的扭转变形可以吸收由两个侧轮作用的不同外力，并且车轮和底盘可以被拖曳臂11牢固地支撑在两端。
在该实施例中，如图2所示，拖曳臂11的与扭力梁12的两端对应的部分形成有突出的环形结合表面11a。
优选的是所述环形结合表面11a形成为沿径向至少具有预定宽度W，使得环部件13的轴向端面可以与环形结合表面11a接触，并且被收容在环形结合表面11a内，如图3所示。
环部件13的轴向端面借助环形结合表面11a与拖曳臂11接触，然后使环部件13在沿轴向与拖曳臂11按压在一起的状态下高速旋转，从而使环部件13与拖曳臂11之间借助摩擦焊接法彼此接合成一体（参见图3的右侧）。
如上所述借助摩擦焊接法与拖曳臂11接合成一体的环部件13的另一端面接合至扭力梁12的端部（参见图1）。
为此，如图4所示，扭力梁12的纵向上的两个端部12a的横截面具有与环部件13的另一端面对应的环形形状。
如图5所示，可以通过使扭力梁12的端部12a与环部件13的轴向端部进行表面接触并且借助焊接法一起接合成一体来实现扭力梁12与拖曳臂11之间的接合。
在该情况下，该焊接法不必为摩擦焊接法，而可以是例如气焊、电弧焊等常规焊接法。在该实施例中，使用常规焊接方法中的磁力焊接法。
尽管采用上述摩擦焊接法来进行不同材料之间的结合，但优选的是在可以呈现良好可焊性的同类材料之间进行常规焊接。
也就是说，由于扭力梁12通常由钢制成，所以优选的是上述环部件13由相对于扭力梁12的可焊性比相对于拖曳臂11的可焊性更佳的材料制成，尤其是由与扭力梁12材料相同的钢制成。
尽管已经公开了根据本发明示例性实施例的扭力轴10，但可以在不脱离本发明范围和精神的情况下进行各种变型、增添和替换。因此上述实施例应该被视为为了描述本发明而不是限制本发明而提供的一个实例。

Claims (6)

1.一种扭力梁式轴，包括：扭力梁，其两个端部的横截面具有环形形状；以及一对拖曳臂，其与所述扭力梁的两个端部垂直地接合成一体，其中，
每个拖曳臂形成有环形结合表面，所述环形结合表面沿径向至少具有与所述扭力梁的端部对应的预定宽度，
所述扭力梁式轴还包括环部件，所述环部件在轴向上具有一个端面和另一端面，所述一个端面对应地与所述环形结合表面接触并且借助摩擦焊接法与所述环形结合表面接合从而与所述拖曳臂接合成一体，所述另一端面对应地与所述扭力梁的端部接触并且焊接至所述扭力梁的端部从而与所述扭力梁接合成一体。
2.根据权利要求1所述的扭力梁式轴，其中，
所述扭力梁与所述一对拖曳臂由相互不同的材料制成，并且所述环部件由相对于所述扭力梁的可焊性比相对于所述拖曳臂的可焊性更佳的材料制成。
3.根据权利要求2所述的扭力梁式轴，其中，
所述拖曳臂由铝合金制成，并且所述扭力梁和所述环部件由钢制成。
4.根据权利要求3所述的扭力梁式轴，其中，
所述环部件由与所述扭力梁的材料相同的材料制成。
5.根据权利要求2所述的扭力梁式轴，其中，
所述环部件由与所述扭力梁的材料相同的材料制成。
6.根据权利要求1所述的扭力梁式轴，其中，
所述环部件由与所述扭力梁的材料相同的材料制成。
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