CN104024089A - 机动车用副车架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机动车用副车架，机动车用副车架(11)的主体部(12)及悬架支承构件(13)的接合部由在悬架支承构件(13)上直接重叠并接合上板(14)的第一接合部(A)与在悬架支承构件(13)上直接重叠并接合下板(15)的第二接合部(B)构成，第一、第二接合部(A、B)彼此不重叠地沿着车身前后方向延伸，因此能够将从悬架臂(16)向悬架支承构件(13)输入的负载直接传递到上板(14)及下板(15)这两者，从而提高主体部(12)及悬架支承构件(13)的接合强度。而且，上板(14)及下板(15)相对于悬架支承构件(13)从相同侧接合，因此不需要使工件的姿势反转而提高作业效率。

Description

机动车用副车架

技术领域

本发明涉及一种机动车用副车架，其将主体部的车宽方向外缘与一对悬架支承构件的车宽方向内缘由沿着前后方向延伸的接合部接合，该主体部由彼此重叠的上板及下板构成，该一对悬架支承构件配置在所述主体部的车宽方向两侧。

背景技术

根据下述专利文献1而已知有如下的机动车用副车架：其将由板材构成的上骨架件与由板材构成的下骨架件以构成闭合面的方式进行接合，在其车宽方向的两端部借助增强件而接合有对悬架臂进行支承的臂托架。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-179180号公报

发明概要

发明要解决的课题

然而，在由上板及下板构成的中空的主体部的车宽方向两端部接合一对悬架支承构件而构成机动车用副车架的情况下，如本说明书的[具体实施方式]一栏详述的那样，当在悬架支承构件的上表面及下表面上分别接合上板及下板时，接合强度增加，另一方面，在接合作业的过程中需要使副车架上下反转而存在作业效率降低的问题，相反地，当集中上板及下板而与悬架支承构件的上表面或下表面接合时，在接合作业的过程中变得不需要使副车架上下反转而提高作业效率，另一方面，由于需要形成悬架支承构件、上板及下板这三个构件重叠的接合，存在无法获得充分的接合强度的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，在对构成副车架的上板、下板及悬架支承构件进行接合时，确保接合强度并且提高接合作业的效率。

解决方案

为了实现上述目的，根据本发明，提供一种机动车用副车架，其将主体部的车宽方向外缘和一对悬架支承构件的车宽方向内缘由沿着前后方向延伸的接合部接合，所述主体部由彼此重叠的上板及下板构成，所述一对悬架支承构件配置在所述主体部的车宽方向两侧，所述机动车用副车架的第一特征在于，所述接合部由第一接合部和第二接合部构成，所述第一接合部在所述悬架支承构件上直接重叠并接合所述上板及所述下板的一方，所述第二接合部在所述悬架支承构件上直接重叠并接合所述上板及所述下板的另一方，所述第一接合部及所述第二接合部彼此不重叠地沿着车身前后方向延伸。

另外，根据本发明，提供一种机动车用副车架，在所述第一特征的基础上，其第二特征在于，所述上板及所述下板中的、至少靠近所述悬架支承构件一侧的板的车宽方向外缘与形成于所述悬架支承构件的台阶部对置。

另外，根据本发明，提供一种机动车用副车架，在所述第一或第二特征的基础上，其第三特征在于，所述上板及所述下板的前后缘通过沿着车宽方向延伸的第三接合部而彼此接合。

另外，根据本发明，提供一种机动车用副车架，在所述第一至第三特征中的任一个的基础上，其第四特征在于，所述主体部是在所述上板及所述下板之间具有空间的中空构造。

发明效果

根据本发明的第一特征，机动车用副车架构成为将主体部的车宽方向外缘和一对悬架支承构件的车宽方向内缘由沿着前后方向延伸的接合部接合，该主体部由彼此重叠的上板及下板构成，该一对悬架支承构件配置在所述主体部的车宽方向两侧。主体部及悬架支承构件的接合部由第一接合部和第二接合部构成，该第一接合部在悬架支承构件上直接重叠并接合上板及下板的一方，该第二接合部在悬架支承构件上直接重叠并接合上板及下板的另一方，第一接合部及第二接合部彼此不重叠地沿着车身前后方向延伸，因此能够将从悬架向悬架支承构件输入的负载直接传递到上板及下板这两者，从而提高主体部及悬架支承构件的接合强度。而且上板及下板相对于悬架支承构件从相同侧接合，因此在向悬架支承构件接合上板的工序和向悬架支承构件接合下板的工序之间无须使工件的姿势反转而提高作业效率。

另外，根据本发明的第二特征，上板及下板中的、至少靠近悬架支承构件一侧的板的车宽方向外缘与形成于悬架支承构件的台阶部对置，因此能够防止在悬架支承构件与所述板之间产生阶梯差而提高美观性。

另外，根据本发明的第三特征，上板及下板的前后缘通过沿着车宽方向延伸的第三接合部而彼此接合，因此能够利用不与第一、第二接合部发生干涉的第三接合部来提高副车架的主体部的强度。

另外，根据本发明的第四特征，副车架的主体部是在上板及下板之间具有空间的中空构造，因此利用轻型的构造来确保能够承受从悬架经由悬架支承构件向主体部输入的负载的强度。

附图说明

图1是副车架的俯视图。(第一实施方式)

图2是图1的2-2线的剖视图。(第一实施方式)

图3是图1的3-3线的剖视图。(第一实施方式)

图4是图1的4-4线的剖视图。(第一实施方式)

图5是图1的5-5线的剖视图。(第一实施方式)

图6是第一工序的说明图。(第一实施方式)

图7是第二工序及第三工序的说明图。(第一实施方式)

图8是进行摩擦搅拌接合的装置的简要图。(第一实施方式)

附图标记说明如下：

12    主体部

13    悬架支承构件

13c   台阶部

14    上板

15    下板

A     第一接合部

B     第二接合部

C     第三接合部

具体实施方式

以下，基于图1～图8而说明本发明的实施方式。

第一实施方式

图1是从上方观察安装于机动车的车身前部的前副车架11的俯视图，该副车架11由位于车宽方向中央的主体部12及与主体部12的车宽方向两侧接合的左右一对悬架支承构件13、13构成。由图1～图5明确可知，主体部12是例如支承行驶用的马达·发电机(未图示)的部分，具有将通过对金属板进行冲压加工而成的上侧的上板14及下侧的下板15接合的中空构造。上板14及下板15除车宽方向两端部以外具有大体相同的外形形状，因此在图1中将下板15的大部分隐藏于上板14的下侧。

悬架支承构件13、13是铝的压铸产品，该悬架支承构件13、13相对于车身中心面而具有面对称的形状，因此，以下，对于其中一方的悬架支承构件13说明构造。在悬架支承构件13上支承的悬架臂16是A型臂，其前部借助橡胶套管接头17而支承于悬架支承构件13的双股状的前部臂支承部13a，并且其后部借助橡胶套管接头18而支承于悬架支承构件13的平板状的后部臂支承部13b。在后部臂支承部13b的下表面上重叠有接头支架19(参照图7)，橡胶套管接头18夹持并固定在后部臂支承部13b及接头支架19之间。

在上板14的中央部下表面上固定有加强构件20(参照图2及图5)，在该加强构件20的下端与下板15的上表面抵接的状态下，利用从下向上贯穿下板15的螺栓21进行紧固，将上板14及下板15夹着加强构件20而进行连接。

在上板14的后部上表面固定有后部安装构件22(参照图2及图3)，并且在位于后部安装构件22的下侧的上板14的下表面上固定一对加强构件23、23(参照图2及图3)，进而在上板14的中央部上表面固定前部安装构件24(参照图4)。而且在后部安装构件22及前部安装构件24上支承马达·发电机(未图示)的后部。

接下来，说明副车架11的组装工序。

副车架11的上板14、下板15及悬架支承构件13、13通过摩擦搅拌接合(FSW)而接合组装。摩擦搅拌接合通过使在前端具有突起的圆筒状的工具一边旋转一边强力按压于重叠的工件，将工具的突起贯入工件而产生摩擦热，并且利用工具的旋转力使接合部的周边塑性流动并进行搅拌，从而对重叠的工件进行焊接。

图8是进行摩擦搅拌接合的装置的简要图，在被两台机器人25、25的臂25a、25a的前端支承的托板26上支承作为工件的副车架11，利用固定了位置的承受台27与固定了位置的工具28从上下夹持工件的被加工部的状态下，利用机器人25、25使托板26一边移动一边进行接合作业。在本实施方式中，副车架11在相对于车载状态而以上下反转的姿势进行摩擦搅拌接合。

图6是表示副车架11的组装的第一工序的图。在托板26上支承左右的悬架支承构件13、13，在其上表面载置上板14。车载状态的副车架11中，左右的悬架支承构件13、13位于最上侧，在其下方配置上板14及下板15，在加工时将悬架支承构件13配置在最下侧。

当使上板14的车宽方向外缘从上方与悬架支承构件13的车宽方向内缘的上表面重叠时，在前侧及后侧形成重叠部，在其间形成使上板14及悬架支承构件13共面地对接的对接部a。对接部a在图4及图6中由点划线包围表示。在前侧的重叠部形成三个第一接合部A，在后侧的重叠部形成两个第一接合部A。这五个第一接合部A(参照图3、图5及图6)通过摩擦搅拌接合而被接合，沿着上板14的车宽方向外缘而在前后方向上配置。在悬架支承构件13接合有上板14的状态下，在除去所述对接部a的部分处，上板14的车宽方向外缘从车宽方向内侧与形成于悬架支承构件13的台阶部13c(参照图3、图5及图6)对置。

图7是表示副车架11的组装的第二工序的图。使下板15与在第一工序中接合了的悬架支承构件13、13及上板14的上表面重叠。下板15的车宽方向外缘的外形基本上大于上板14的车宽方向外缘的外形，所述第一接合部A被下板15完全遮蔽，仅使上板14的前后的一部分b(参照图7)从下板15车宽方向外缘露出。而且，在所述对接部a(参照图6)的车宽方向外侧，设有在悬架支承构件13上摩擦搅拌接合下板15的左右各一处的第二接合部B(参照图4及图7)。第二接合部B位于夹在前侧的三个第一接合部A与后侧的两个第一接合部A之间的位置。因而，第一接合部A及第二接合部B沿前后方向呈列状地排列。

下板15不仅通过第二接合部B与悬架支承构件13接合，还通过左右各两根的螺栓29、30而紧固于悬架支承构件13。即，下板15的前部通过螺栓29而紧固于悬架支承构件13，并且下板15的后部通过将接头支架19固定于下板15的三根螺栓30、31、31中的一根螺栓30来连接于悬架支承构件13。

需要说明的是，副车架11通过将左右的接头支架19、19固定于悬架支承构件13的合计四根螺栓31…与贯穿悬架支承构件13的左右前部的合计两根螺栓32、32而固定于车身的前侧框架(未图示)的下表面(参照图1)。

接着，在第三工序中，如图7所示，将上板14与重叠在其上表面的下板15两张板重叠而成的部分在第三接合部C及第四接合部D处通过摩擦搅拌接合而进行接合。第三接合部C(参照图2及图7)是沿着主体部12的前缘而在车宽方向整个区域延伸的部分及沿着主体部12的后缘而在车宽方向整个区域延伸的部分，利用该第三接合部C将主体部12构成为闭合面。第四接合部D(参照图4及图7)在主体部12的中央部的左右各两处配置在供上板14及下板15接触的部分。

假设当上板14及下板15与悬架支承构件13重叠而在三个构件重叠的状态下进行摩擦搅拌接合时，由于无法获得充分的接合力，因此有可能使副车架11的强度变得不充分。另外，假设即便在三个构件重叠的状态下进行摩擦搅拌接合，来自悬架支承构件13的负载充分地传递至直接接合于悬架支承构件13的上板14，而来自悬架支承构件13的负载无法充分地传递至隔着上板14而与悬架支承构件13接合的下板15，因此无法将来白悬架支承构件13的负载均等地传递到上板14及下板15，存在副车架11的强度降低的问题。

为了避免上述问题，考虑使上板14与悬架支承构件13的上表面重叠而以两个构件重叠的状态进行摩擦搅拌接合，接着使下板15与悬架支承构件13的下表面重叠而以两个构件重叠的状态进行摩擦搅拌接合。然而，在该情况下，由于需要在最初的工序之后使副车架11的姿势上下反转，因此存在作业效率大幅地降低的问题。

另一方面，根据本实施方式，在第一工序中使上板14与悬架支承构件13的上表面重叠并接合，在第二工序中使下板15与上板14的上表面重叠并接合，无需在中途使副车架11的姿势上下反转而大幅地提高作业效率。并且，上板14与悬架支承构件13直接接合，下板15也与悬架支承构件13直接接合，因此能够将来白悬架支承构件13的负载均等地传递至上板14及下板15而提高副车架11的强度。

另外，使上板14的车宽方向外缘从车宽方向内侧朝向外侧地与形成于悬架支承构件13的台阶部13c对置，因此能够防止在悬架支承构件13与上板14之间产生阶梯差而提高美观性。

另外，利用与第一接合部A及第二接合部B不发生干涉的第三接合部C及第四接合部D将上板14及下板15彼此接合而构成闭合面，因此能够在不损害第一接合部A、第二接合部B的功能的前提下使副车架11的主体部12闭合面化而提高强度。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行各种设计变更。

例如，在实施方式中，在悬架支承构件13、上板14及下板15的接合中使用摩擦搅拌接合，但也能够采用焊接等其他接合方法。

另外，在实施方式中，上板14及下板15与悬架支承构件13的下表面进行接合，但也可以使上板14及下板15与悬架支承构件13的上表面进行接合。

另外，在实施方式中，仅使上板14与悬架支承构件13的台阶部13c对置，但也可以仅使下板15、或使上板14及下板15这两者与悬架支承构件13的台阶部13c对置。

另外，也可以将利用螺栓29、29及螺栓30、30使下板15与悬架支承构件13、13结合的部分由第二接合部B来接合。

另外，在实施方式中，虽例示有前副车架11，但本发明也能够应用于后副车架。

Claims (4)

1.一种机动车用副车架，其将主体部(12)的车宽方向外缘和一对悬架支承构件(13)的车宽方向内缘由沿着前后方向延伸的接合部接合，所述主体部(12)由彼此重叠的上板(14)及下板(15)构成，所述一对悬架支承构件(13)配置在所述主体部(12)的车宽方向两侧，

所述机动车用副车架的特征在于，

所述接合部由第一接合部(A)和第二接合部(B)构成，所述第一接合部(A)在所述悬架支承构件(13)上直接重叠并接合所述上板(14)及所述下板(15)的一方，所述第二接合部(B)在所述悬架支承构件(13)上直接重叠并接合所述上板(14)及所述下板(15)的另一方，所述第一接合部(A)及所述第二接合部(B)彼此不重叠地沿着车身前后方向延伸。

2.根据权利要求1所述的机动车用副车架，其特征在于，

所述上板(14)及所述下板(15)中的、至少靠近所述悬架支承构件(13)一侧的板的车宽方向外缘与形成于所述悬架支承构件(13)的台阶部(13c)对置。

3.根据权利要求1或2所述的机动车用副车架，其特征在于，

所述上板(14)及所述下板(15)的前后缘通过沿着车宽方向延伸的第三接合部(C)而彼此接合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机动车用副车架，其特征在于，

所述主体部(12)是在所述上板(14)及所述下板(15)之间具有空间的中空构造。