CN105564184B - 扭力梁结构及扭力梁式悬架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种扭力梁结构及扭力梁式悬架，该扭力梁结构包括横梁、左拖曳臂及右拖曳臂，所述左拖曳臂连接在所述横梁的左端，所述右拖曳臂连接在所述横梁的右端，所述左拖曳臂及右拖曳臂整体为内部中空的铸铝件，所述左拖曳臂的后端形成有左制动器安装板，所述右拖曳臂的后端形成有右制动器安装板，所述左拖曳臂的中部形成有中空的左连接管，所述横梁的左端插入所述左连接管内并与所述左连接管焊接，所述右拖曳臂的中部形成有中空的右连接管，所述横梁的右端插入所述右连接管内并与所述右连接管焊接。根据本发明的扭力梁结构，实现了扭力梁结构较大幅度的轻量化，扭力梁结构整体重量降低30％左右。

Description

扭力梁结构及扭力梁式悬架

技术领域

本发明属于扭力梁式悬架技术领域，特别是涉及一种扭力梁结构及扭力梁式悬架。

背景技术

汽车轻量化已经是汽车设计的一大主流。新材料、新工艺的应用层出不穷，旨在降低零件的重量，同时保证性能、强度及寿命。

扭力梁结构是目前广泛应用的一种后悬结构，其一般均采用左右拖曳臂与横梁焊接而成(左右拖曳臂的前端与后端分别焊接衬套安装管及制动器安装板)，而左右拖曳臂与横梁的结构则有很多种，为了提高轻量化程度，横梁从过去的冲压结构，到目前逐渐应用液压成型、热成型等工艺制造，尽管重量有一定的降低，但由于左右拖曳臂的强度及结构需求，必须使用较厚的钢板，无法进一步降低重量。

扭力梁的轻量化不仅对降低整车油耗有帮助，同时作为一种悬架形式，对整车的平顺性也有积极意义。

目前，左右拖曳臂的轻量化设计并没有很大进展，而其重量约占整个气力梁结构的40-50％，因此造成扭力梁结构的重量降低幅度较小。

另外，现有钢制结构焊接而成的扭力梁结构(即横梁与左右拖曳臂均为钢制结构)，其在左右拖曳臂与横梁左右搭接焊接处，受力较大，属于应力集中区域，容易发生开裂等现象，降低了扭力梁结构的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有的扭力梁结构重量较大不利于汽车轻量化设计的缺陷，提供一种扭力梁结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

提供一种扭力梁结构，包括横梁、左拖曳臂及右拖曳臂，所述左拖曳臂连接在所述横梁的左端，所述右拖曳臂连接在所述横梁的右端，所述左拖曳臂及右拖曳臂整体为内部中空的铸铝件，所述左拖曳臂的后端形成有左制动器安装板，所述右拖曳臂的后端形成有右制动器安装板，所述左拖曳臂的中部形成有中空的左连接管，所述横梁的左端插入所述左连接管内并与所述左连接管焊接，所述右拖曳臂的中部形成有中空的右连接管，所述横梁的右端插入所述右连接管内并与所述右连接管焊接。

进一步地，所述横梁为方管，所述左连接管及右连接管的内部形成矩形空腔。

进一步地，所述左连接管与所述横梁的左端的重叠长度为5-8mm；所述右连接管与所述横梁的右端的重叠长度为5-8mm。

进一步地，所述横梁为钢板冲压件。

进一步地，所述横梁具有U型截面，所述U型截面的开口朝向汽车前方、后方或下方。

进一步地，所述横梁包括直线段、连接在所述直线段左侧的左段及连接在所述直线段右侧的右段，所述左段沿车身前后方向的宽度大于所述直线段沿车身前后方向的宽度，且所述左段与直线段圆滑过渡；所述右段沿车身前后方向的宽度大于所述直线段沿车身前后方向的宽度，且所述右段与直线段圆滑过渡；所述左段与左连接管焊接，所述右段与所述右连接管焊接。

进一步地，所述左拖曳臂的外侧开设有稳定杆左焊接孔，所述右拖曳臂的外侧开设有稳定杆右焊接孔。

进一步地，所述扭力梁结构还包括左衬套及右衬套，所述左拖曳臂的前端形成有左套管，所述右拖曳臂的前端形成有右套管，所述左衬套过盈压装在所述左套管内，所述右衬套过盈压装在所述右套管内。

进一步地，所述左连接管的外端面到所述左套管的中心的距离为所述左套管的中心到所述右套管的中心的距离的10-15％；所述右连接管的外端面到所述右套管的中心的距离为所述左套管的中心到所述右套管的中心的距离的10-15％。

根据本发明的扭力梁结构，所述左拖曳臂及右拖曳臂整体为内部中空的铸铝件，所述左拖曳臂的后端形成有左制动器安装板，所述右拖曳臂的后端形成有右制动器安装板，所述左拖曳臂的中部形成有中空的左连接管，所述横梁的左端插入所述左连接管内并与所述左连接管焊接，所述右拖曳臂的中部形成有中空的右连接管，所述横梁的右端插入所述右连接管内并与所述右连接管焊接这样，相对于现有技术中由厚重的钢板所制成的左拖曳臂与右拖曳臂，铸铝件形式的左拖曳臂及右拖曳臂重量较轻，仅相当于传统钢制左拖曳臂及右拖曳臂重量的三分之一，因而左拖曳臂及右拖曳臂的重量较轻，实现了扭力梁结构较大幅度的轻量化，扭力梁结构整体重量降低30％左右。

另外，本发明还提供了一种扭力梁式悬架，其包括上述的扭力梁结构。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的扭力梁结构的立体图；

图2是图1的分解图；

图3是本发明一实施例提供的扭力梁结构的俯视图；

图4是沿图3中A-A方向的剖视图(放大图)；

图5是本发明一实施例提供的扭力梁结构其左拖曳臂的结构示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、横梁；11、直线段；12、左段；13、右段；2、左拖曳臂；21、左套管；22、左制动器安装板；23、左连接管；24、稳定杆左焊接孔；3、右拖曳臂；31、右套管；32、右制动器安装板；33、右连接管；4、左衬套；5、右衬套。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1及图5所示，本发明一实施例提供的扭力梁结构，包括横梁1、左拖曳臂2及右拖曳臂3，所述左拖曳臂2连接在所述横梁1的左端，所述右拖曳臂3连接在所述横梁1的右端，所述左拖曳臂2及右拖曳臂3整体为内部中空的铸铝件(如图5所示)，所述左拖曳臂2的后端形成有左制动器安装板22，所述右拖曳臂3的后端形成有右制动器安装板32。

本实施例中，所述扭力梁结构还包括左衬套4及右衬套5，所述左拖曳臂2的前端形成有左套管21，所述右拖曳臂3的前端形成有右套管31，所述左衬套4过盈压装在所述左套管21内，所述右衬套5过盈压装在所述右套管31内。另外，左衬套4及右衬套5均与车身相连。这样，安装左衬套4及右衬套5用的左套管21及右套管31直接铸造形成在左拖曳臂2及右拖曳臂3的前端，而安装左制动器及右制动器的左制动器安装板22及右制动器安装板32直接铸造形成在左拖曳臂2及右拖曳臂3的后端，因而，相对于现有技术，节省了两道焊接工艺。

本实施例中，优选地，左拖曳臂2及右拖曳臂3对称设置在横梁1的两端。

本实施例中，优选地，所述横梁1为钢板冲压件。扭力梁结构对车辆操稳性能影响最大的是其自身的扭转刚度，扭力梁结构的扭转刚度主要由横梁提供，钢板冲压件形式的横梁1能够满足扭转刚度要求。

本实施例中，如图2所示，所述左拖曳臂2的中部形成有中空的左连接管23，所述横梁1的左端插入所述左连接管23内并与所述左连接管23焊接；所述右拖曳臂3的中部形成有中空的右连接管33，所述横梁1的右端插入所述右连接管33内并与所述右连接管33焊接。这样，便将左拖曳臂2、右拖曳臂3焊接在横梁1的左右两端。通过左拖曳臂2及右拖曳臂3与横梁1这种插接式的配合，左拖曳臂2及右拖曳臂3与横梁1之间的焊缝较长且焊接面积较大，很好地保证了左拖曳臂2及右拖曳臂3与横梁1之间的焊接强度，降低了焊接处的开裂风险，延长了扭力梁结构的使用寿命。

本实施例中，所述横梁1为方管，所述左连接管23及右连接管33的内部形成矩形空腔。以满足横梁1的两端与左拖曳臂2及右拖曳臂3的焊接形状的匹配。当然，在其它实施例中，若横梁为圆管，则左连接管及右连接管的内部相应地形成圆柱形空腔。

本实施例中，所述左连接管23与所述横梁1的左端的重叠长度为5-8mm；所述右连接管33与所述横梁的右端的重叠长度为5-8mm。以满足左连接管23及右连接管33与横梁1之间的焊接工艺要求。例如，所述左连接管23与所述横梁1的左端的重叠长度为5mm；所述右连接管33与所述横梁1的右端的重叠长度为5mm。

本实施例中，如图3所示，所述左连接管23的外端面到所述左套管21的中心的距离L1为所述左套管21的中心到所述右套管31的中心的距离L的10-15％，即L1＝10-15％L；所述右连接管33的外端面到所述右套管31的中心的距离L2为所述左套管21的中心到所述右套管31的中心的距离L的10-15％，即L2＝10-15％L。由于扭力梁结构是左右对称的，通常情况下，L1＝L2。所述左连接管23及右连接管33适当的长度，一方面，能够保证横梁1具有足够长度，以保证横梁1的刚度设计要求；另一方面，在横梁1的刚度设计要求满足的情况下，尽可能地减小左连接管23及右连接管33的长度，减轻左拖曳臂2及右拖曳臂3的重量，满足轻量化设计要求。

本实施例中，如图3及图4所示，所述横梁具有U型截面，所述U型截面的开口朝向汽车前方。当然，在其它实施例，所述U型截面的开口也可以朝向后方或下方。U型截面的横梁1在插入左连接管23或右连接管33时，可以方便焊接工作的进行。当然，在其它实施例中，横梁1也可以是矩形截面，此时只需要稍微调整焊接位置即可。

本实施例中，如图2所示，所述横梁1包括直线段11、连接在所述直线段11左侧的左段12及连接在所述直线段11右侧的右段13，左段12与右段13关于直线段11对称设置。所述左段11沿车身前后方向的宽度大于所述直线段11沿车身前后方向的宽度，且所述左段12与直线段11圆滑过渡；所述右段13沿车身前后方向的宽度大于所述直线段11沿车身前后方向的宽度，且所述右段13与直线段11圆滑过渡；所述左段12与左连接管23通过气体保护焊焊接，所述右段13与所述右连接管33通过气体保护焊焊接。由于左段12与右段13的沿车身前后方向的宽度大于所述直线段11，即左段12与右段13的截面面积大于直线段11的截面面积，这样，能够增大横梁1与左连接管23、右连接管33的焊接面积，提高焊接处的焊接强度。

本实施例中，如图5所示，所述左拖曳臂2的外侧开设有稳定杆左焊接孔24，所述右拖曳臂3的外侧开设有稳定杆右焊接孔(图中未示出)。稳定杆的两端分别插入稳定杆左焊接孔24及稳定杆右焊接孔，再焊接，这样便将稳定杆安装在了左拖曳臂2及右拖曳臂3上。当然，在其它的不带稳定杆的扭力梁结构中，则无需开设稳定杆左焊接孔及稳定杆右焊接孔。

根据本发明上述实施例的扭力梁结构，所述左拖曳臂及右拖曳臂整体为内部中空的铸铝件，所述左拖曳臂的后端形成有左制动器安装板，所述右拖曳臂的后端形成有右制动器安装板，所述左拖曳臂的中部形成有中空的左连接管，所述横梁的左端插入所述左连接管内并与所述左连接管焊接，所述右拖曳臂的中部形成有中空的右连接管，所述横梁的右端插入所述右连接管内并与所述右连接管焊接这样，相对于现有技术中由厚重的钢板所制成的左拖曳臂与右拖曳臂，铸铝件形式的左拖曳臂及右拖曳臂重量较轻，仅相当于传统钢制左拖曳臂及右拖曳臂重量的三分之一，因而左拖曳臂及右拖曳臂的重量较轻，实现了扭力梁结构较大幅度的轻量化，扭力梁结构整体重量降低30％左右。

另外，本发明还提供了一种扭力梁式悬架，其包括上述的扭力梁结构。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种扭力梁结构，包括横梁、左拖曳臂及右拖曳臂，所述左拖曳臂连接在所述横梁的左端，所述右拖曳臂连接在所述横梁的右端，其特征在于，所述左拖曳臂及右拖曳臂整体为内部中空的铸铝件，所述左拖曳臂的后端直接铸造形成有左制动器安装板，所述右拖曳臂的后端直接铸造形成有右制动器安装板，所述左拖曳臂的前端直接铸造形成有左套管，所述右拖曳臂的前端直接铸造形成有右套管，所述左拖曳臂的中部形成有中空的左连接管，所述横梁的左端插入所述左连接管内并与所述左连接管焊接，所述右拖曳臂的中部形成有中空的右连接管，所述横梁的右端插入所述右连接管内并与所述右连接管焊接；

所述左连接管的外端面到所述左套管的中心的距离为所述左套管的中心到所述右套管的中心的距离的10-15％；所述右连接管的外端面到所述右套管的中心的距离为所述左套管的中心到所述右套管的中心的距离的10-15％。

2.根据权利要求1所述的扭力梁结构，其特征在于，所述横梁为方管，所述左连接管及右连接管的内部形成矩形空腔。

3.根据权利要求1所述的扭力梁结构，其特征在于，所述左连接管与所述横梁的左端的重叠长度为5-8mm；所述右连接管与所述横梁的右端的重叠长度为5-8mm。

4.根据权利要求1所述的扭力梁结构，其特征在于，所述横梁为钢板冲压件。

5.根据权利要求1所述的扭力梁结构，其特征在于，所述横梁具有U型截面，所述U型截面的开口朝向汽车前方、后方或下方。

6.根据权利要求1所述的扭力梁结构，其特征在于，所述横梁包括直线段、连接在所述直线段左侧的左段及连接在所述直线段右侧的右段，所述左段沿车身前后方向的宽度大于所述直线段沿车身前后方向的宽度，且所述左段与直线段圆滑过渡；所述右段沿车身前后方向的宽度大于所述直线段沿车身前后方向的宽度，且所述右段与直线段圆滑过渡；所述左段与左连接管焊接，所述右段与所述右连接管焊接。

7.根据权利要求1所述的扭力梁结构，其特征在于，所述左拖曳臂的外侧开设有稳定杆左焊接孔，所述右拖曳臂的外侧开设有稳定杆右焊接孔。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的扭力梁结构，其特征在于，所述扭力梁结构还包括左衬套及右衬套，所述左衬套过盈压装在所述左套管内，所述右衬套过盈压装在所述右套管内。

9.一种扭力梁式悬架，其特征在于，包括权利要求1至8任意一项所述的扭力梁结构。