CN107867140B - 悬架臂的加强结构以及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性的悬架臂的加强结构。在具备一方的端部与车辆的车身连结且另一方的端部与转向节(19)连结的多个悬架臂的车辆用悬架中，控制臂(51)具备主体部(57)和设置于主体部(57)的两端的一对安装部(59)。在一对安装部(59)分别设置有相对于车身或转向节(19)的连结用的大致圆筒状的通孔(61)。在一对安装部(59)中的至少任一方设置有对通孔(61)的周围进行加强的环状的加强构件(63)。

Description

悬架臂的加强结构以及制造方法

技术领域

本发明涉及车辆所具备的悬架臂的加强结构以及制造方法。

背景技术

为了将车辆的乘坐感、行驶稳定性、转向感觉保持为良好，车辆具备对路面的凹凸进行缓冲的悬架。作为车辆用悬架系的一例，例如，在专利文献1中公开了具备被称作拖曳臂、牵引臂、上臂、下臂以及控制臂的5根悬架臂的多连杆式的车辆用悬架。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-186649号公报

发明内容

发明要解决的课题

对于专利文献1的悬架臂，为了将车辆的乘坐感、行驶稳定性、转向感觉保持为良好，要求悬架臂具备能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性的悬架臂的加强结构。

另外，本发明的目的在于，提供具备能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性的悬架臂的制造方法。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，本发明(1)的悬架臂的加强结构以具备一方的端部与车辆的车身连结且另一方的端部与转向节连结的多个悬架臂的车辆用悬架为前提。所述多个悬架臂中的至少任一方的悬架臂具备主体部和设置于该主体部的两端的一对安装部。在所述一对安装部分别设置有相对于所述车身或所述转向节的连结用的大致圆筒状的通孔。在所述一对安装部中的至少任一方设置有对所述通孔的周围进行加强的环状的加强构件。

根据本发明(1)的悬架臂的加强结构，在一对安装部中的至少任一方设置有对通孔的周围进行加强的环状的加强构件，因此能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性。

另一方面，本发明(9)的悬架臂的制造方法以如下车辆用悬架为前提，所述车辆用悬架具备一方的端部与车辆的车身连结且另一方的端部与转向节连结的多个悬架臂。所述多个悬架臂中的至少任一方的悬架臂具备主体部和设置于该主体部的两端的一对安装部。在所述一对安装部分别设置有相对于所述车身或所述转向节的连结用的大致圆筒状的通孔。所述通孔通过对所述一对安装部实施翻边加工而形成。所述悬架臂通过经由粘接剂在所述一对安装部中的至少任一方粘接以包围所述通孔的周围的方式进行加强的环状的加强构件来制造。

根据本发明(9)的悬架臂的制造方法，悬架臂通过经由粘接剂在一对安装部中的至少任一方粘接以周围通过实施翻边加工而形成的通孔的包围的方式进行加强的环状的加强构件来制造，因此能够得到具备能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性的悬架臂。

发明效果

根据本发明，能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性。

附图说明

图1是透视多连杆式的车辆用悬架装置的主要部分而得到的立体图。

图2是表示本发明的第一实施方式的悬架臂的加强结构的主视图。

图3是本发明的第一实施方式的悬架臂的侧视图。

图4是图3的沿着IV-IV线的向视端面图。

图5是图3的沿着V-V线的向视端面图。

图6是图4所示的向视端面的主要部分放大图。

图7是表示本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构的主视图。

图8是表示本发明的第三实施方式的悬架臂的加强结构的主视图。

图9是本发明的第三实施方式的悬架臂的侧视图。

图10是图9的沿着X-X线的向视端面图。

附图标记说明

17 制动盘(制动装置)

19 转向节

27 上臂(多个悬架臂)

33 牵引臂(多个悬架臂)

39 下臂(多个悬架臂)

45 拖曳臂(多个悬架臂)

51 控制臂(多个悬架臂)

57 主体部

59 一对安装部

61 通孔

63 加强构件

71 粘接剂

具体实施方式

以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式的悬架臂的加强结构以及制造方法。

需要说明的是，在以下所示的图中，在具有共通的功能的构件间或者具有相互对应的功能的构件间，原则上标注共通的参照附图标记。另外，为了便于说明，对于构件的尺寸以及形状，有时变形或夸张而示意性地表不。

〔车辆用悬架装置的结构〕

首先，关于应用本发明的实施方式的悬架臂的加强结构的车辆用悬架装置的结构，参照图1来说明。图1是透视多连杆式的车辆用悬架装置的主要部分而得到的立体图。

如图1所示，车辆用悬架装置11是设置于前轮驱动车辆的左后侧的车轮13的多连杆式的后悬架装置。车轮13包括轮胎15、轮子(未图示)以及制动盘17。该车轮13经由车轴(未图示)而以旋转自如的方式支承于金属制的转向节19。

如图1所示，在转向节19分别一体成形有从转向节19向上延伸出的上臂安装部21以及牵引臂安装部23。

在上臂安装部21，经由球窝接头25而连结上臂27的一端。上臂27的另一端经由橡胶衬套接头29而与车身(未图示)连结。

在牵引臂安装部23，经由橡胶衬套接头31而连结牵引臂33的一端。牵引臂33的另一端经由橡胶衬套接头35而与车身连结。

上臂27以及牵引臂33配设为在车轴的上方位于大致同一水平面内。上臂27沿着车宽方向延伸，另一方面，牵引臂33从车身后方内侧向车身前方外侧延伸。

如图1所示，在转向节19分别一体成形有从转向节19向下延伸出的下臂安装部(未图示)以及拖曳臂安装部37。

在下臂安装部，经由橡胶衬套接头(未图示)而连结下臂39的一端。下臂39的另一端经由橡胶衬套接头41而与车身连结。

在拖曳臂安装部37，经由橡胶衬套接头43而连结拖曳臂45的一端。拖曳臂45的另一端经由橡胶衬套接头47而与车身连结。

下臂39以及拖曳臂45配设为在车轴的下方位于大致同一水平面内。下臂39沿着车宽方向延伸，另一方面，拖曳臂45从车身前方内侧向车身后方外侧延伸。

另外，在转向节19一体成形朝向车身后方延伸出的控制臂安装部(未图示)。在控制臂安装部，经由橡胶衬套接头(未图示)而连结控制臂51的一端。控制臂51的另一端经由橡胶衬套接头53而与车身连结。控制臂51设置为在上臂27与下臂39的中间的高度沿着车宽方向延伸。

而且，在转向节19一体成形有从转向节19朝向车身内侧延伸出的减震器安装部(未图示)。在减震器安装部连结减震器55的下端，所述减震器55的上端支承于车身。

〔本发明的第一实施方式的悬架臂的加强结构〕

接着，关于本发明的第一实施方式的悬架臂的加强结构，作为悬架臂而例示控制臂51，并参照图2～图6来说明。图2是表示本发明的第一实施方式的悬架臂的加强结构的主视图。图3是本发明的第一实施方式的悬架臂的侧视图。图4是图3的沿着IV-IV线的向视端面图。图5是图3的沿着V-V线的向视端面图。图6是图4所示的向视端面的主要部分放大图。

如图2以及图3所示，控制臂51构成为具备呈大致直线状延伸的主体部57和设置于主体部57的两端的一对安装部59。如图2所示，一对安装部59形成为在主视下呈大致环状。详细而言，如图4所示，在一对安装部59分别设置有相对于车身或转向节19的控制臂安装部的连结用的通孔61。通孔61具有大致圆筒状的内周壁部61a。在该通孔61中压入固定有具有大致圆柱状的外周壁部(未图示)的橡胶衬套接头53。

在一对安装部59分别设置有对通孔61的周围进行加强的大致环状的加强构件63。加强构件63的原材料不特别限定，例如优选使用纤维强化塑料FRP(Fiber-ReinforcedPlastics)、碳纤维强化塑料CFRP(Carbon Fiber-Reinforced Plastics)等轻量且高硬度的纤维强化树脂材料。

如图4所示，在一对安装部59分别设置有以通孔61的内周壁部61a的下端部61a1为起点立起且向外侧延伸的第一折返部62。通孔61在内周壁部61a的背面侧具有大致圆筒状的外周壁部61b。

如图5所示，呈大致直线状延伸的主体部57具备朝向下方形成为凸状的流槽状部67。另外，主体部57设置有以流槽状部67的上端部67a为起点下降并向外侧延伸的第二折返部69。

如图4以及图6所示，一对安装部59分别具备由通孔61的外周壁部61b和第一折返部62的上壁部62a划分出的截面为大致梯形状的区域65。以填补该大致梯形状的区域65的方式设置有环状的加强构件63。如图4以及图6所示，环状的加强构件63的上端面63a位于将通孔61的外周壁部61b的上端部61b1与第一折返部62的上壁部62a的外周缘部62a呈直线状连结的线上。

如图6所示，环状的加强构件63在截面为大致梯形状的区域65中经由呈层状涂敷的粘接剂71而分别粘接于通孔61的外周壁部61b以及第一折返部62的上壁部62a。

现在，假定对控制臂51施加了图3的箭头73所示的与压缩或拉拽相关的弓形的力(弯曲力、卡阻力)。此时，在通孔61的外周壁部61b作用有剥离力。通孔61的外周壁部61b相当于本发明的“剥离力作用部”。

另一方面，在第一折返部62的上壁部62a作用有剪切力。第一折返部62的上壁部62a相当于本发明的“剪切力作用部”。

为了即使在作用有所述的剥离力或剪切力的情况下，也保持粘接剂71相对于通孔61的外周壁部61b或第一折返部62的上壁部62a的粘接力，将存在于通孔61的外周壁部61b与加强构件63的间隙的粘接剂71的层厚L1设定为比存在于第一折返部62的上壁部62a与加强构件63的间隙的粘接剂71的层厚L2厚。

这是基于如下见解而得出的：在剪切力占支配性的情况下，粘接剂71的层厚优选较薄，与此相对，在剥离力占支配性的情况下，粘接剂71的层厚优选为较厚。

根据本发明的第一实施方式的悬架臂(控制臂51)的加强结构，在一对安装部59分别设有通孔61的周围进行加强的环状的加强构件63，因此能够向悬架臂(控制臂51)赋予能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性。

〔本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构〕

接着，参照图7来说明本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构。图7是表示本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构的主视图。

关于所述第一实施方式的悬架臂的加强结构与本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构，仅是加强构件63的结构的一部分不同，其他结构共通。于是，通过着重于所述两者间的不同点来说明，来代替本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构的说明。

在所述第一实施方式的悬架臂的加强结构中，如图2所示，加强构件63为了对在一对安装部59分别设置的通孔61的周围进行加强而分别具有主视呈环状的部分。

与此相对，在本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构中，与第一实施方式的悬架臂的加强结构不同点在于，如图7所示，加强构件63具有延伸部75，该延伸部75与在主视下呈环状的部分一体相连，朝向主体部57的方向分别延伸。

沿着主体部57的长边方向的延伸部75的长度基于所需要的刚性要件等适当设定即可。加强构件63的延伸部75经由呈层状涂敷的粘接剂71而粘接于主体部57。延伸部75上的粘接剂71的层厚参照与适当的粘接剂71的层厚相关的所述见解，基于主要作用于延伸部75的力的种类(剪切力或剥离力)来适当设定即可。

根据本发明的第二实施方式的悬架臂(控制臂51)的加强结构，加强构件63具有与第一实施方式的在主视下呈环状的部分一体相连且朝向主体部57的方向分别延伸的延伸部75，因此能够向悬架臂(控制臂51)赋予能够经得住来自路面等的所有输入的更高的刚性。

〔本发明的第三实施方式的悬架臂的加强结构〕

接着，参照图8～图10来说明本发明的第三实施方式的悬架臂的加强结构。图8是表示本发明的第三实施方式的悬架臂的加强结构的主视图。图9是本发明的第三实施方式的悬架臂的侧视图。图10是图9的沿着X-X线的向视端面图。

关于所述第二实施方式的悬架臂的加强结构与本发明的第三实施方式的悬架臂的加强结构，仅是加强构件63的结构的一部分不同，其他结构共通。于是，通过着重于所述两者间的不同点来说明，来代替本发明的第二实施方式的悬架臂的加强结构的说明。

在所述第二实施方式的悬架臂的加强结构中，如图7所示，加强构件63具有与第一实施方式的在主视下呈环状的部分一体相连且朝向主体部57的方向分别延伸的延伸部75。

与此相对，在本发明的第三实施方式的悬架臂的加强结构中，与第二实施方式的悬架臂的加强结构的不同点在于，如图8～图10所示，加强构件63具有对在一对安装部57分别设置的在主视下呈环状的部分之间进行桥接的桥接部77。加强构件63的桥接部77设置为沿着长边方向遍布主体部57的流槽状部67。加强构件63的埋入流槽状部67的量(图10所示的截面中的高度方向的长度)基于所需要的刚性要件等而适当设定即可。

加强构件63的桥接部77经由呈层状涂敷的粘接剂71而粘接于主体部57。桥接部77上的粘接剂71的层厚参照与适当的粘接剂71的层厚相关的所述见解，基于主要作用于桥接部77的力的种类(剪切力或剥离力)来适当设定即可。

根据本发明的第三实施方式的悬架臂(控制臂51)的加强结构，加强构件63具有对在一对安装部57分别设置的在主视下呈环状的部分之间进行桥接的桥接部77，因此能够向悬架臂(控制臂51)赋予能够经得住来自路面等的所有输入的更高的刚性。

<本发明的实施方式的悬架臂的制造方法>

接着，关于本发明的实施方式的悬架臂的制造方法，作为悬架臂而例示控制臂51，并参照图2、图4以及图6来说明。

在本发明的实施方式的悬架臂的制造方法中，如图2、图4以及图6所示，在一对安装部59分别设置的具有大致圆筒状的内周壁部61a的通孔61通过对在主视下呈大致圆形状的一对安装部59实施翻边加工而形成。并且，悬架臂(控制臂51)通过经由粘接剂71在一对安装部59分别粘接以包围通孔61的周围的方式进行加强的环状的加强构件63来制造。

作为悬架臂(控制臂51)的材料，在最近时期多采用高张力钢。高张力钢是指通过对钢材进行合金成分的添加、组织的控制等而与一般结构用的钢材相比提高了强度(刚性)的钢材。

现在，假定作为悬架臂(控制臂51)的工件而使用高张力钢，且对该工件实施了翻边加工。若采用高张力钢则加工性不佳。因此，在通过翻边加工而形成有具有大致圆筒状的内周壁部61a的通孔61的情况下，产生如下问题：无法充分获得内周壁部61a的高度尺寸(图6的纸面上下方向的尺寸)，导致被压入固定橡胶衬套接头的安装部59的刚性不足。而且，在基于翻边加工得到的安装部59的形成中，原本刚性容易不足。因此，关于安装部59的刚性提高，要求实施某些对策。

在本发明的实施方式的悬架臂的制造方法中，通孔61通过对一对安装部59实施翻边加工来形成，悬架臂(控制臂51)通过经由粘接剂71在一对安装部59分别粘接以包围通孔61的周围的方式进行加强的环状的加强构件63来制造。

根据本发明的实施方式的悬架臂的制造方法，能够得到具备即使形成基于翻边加工得到的安装部59也能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性的悬架臂。

〔本发明所起到的作用效果〕

接着，说明本发明所起到的作用效果。

本发明(1)的悬架臂的加强结构以如下车辆用悬架11为前提，所述车辆用悬架11具备：一方的端部与车辆的车身连结的多个悬架臂27、33、39、45、51；以及供多个悬架臂27、33、39、45、51中的另一方的端部连结的转向节19。

悬架臂(控制臂51)具备主体部57和设置于主体部57的两端的一对安装部59。在一对安装部59分别设置有相对于车身或转向节19的连结用的大致圆筒状的通孔61。在一对安装部59中的至少任一方设置有对通孔61的周围进行加强的环状的加强构件63。

根据本发明(1)的悬架臂的加强结构，在一对安装部59中的至少任一方设置有对通孔61的周围进行加强的环状的加强构件63，因此能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性。

另外，本发明(2)的悬架臂的加强结构也可以采用加强构件63由纤维强化树脂材料构成的结构。

根据本发明(2)的悬架臂的加强结构，加强构件63由轻量且高刚性的纤维强化树脂材料构成，因此能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的更高的刚性。

另外，本发明(3)的悬架臂的加强结构也可以采用如下结构：加强构件63以包围大致圆筒状的通孔61的周围的方式经由粘接剂71粘接于一对安装部59中的至少任一方。

根据本发明(3)的悬架臂的加强结构，加强构件63以包围大致圆筒状的通孔61的周围的方式经由粘接剂71粘接于一对安装部59中的至少任一方，因此通过使用具有牢固的粘接力的粘接剂71，能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的更高的刚性。

另外，本发明(4)的悬架臂的加强结构也可以采用悬架臂是多连杆式的车辆用悬架所具备的控制臂51的结构。

根据本发明(4)的悬架臂的加强结构，悬架臂是多连杆式的车辆用悬架所具备的控制臂51，因此能够顺畅地进行回转时的前束(toe-in)控制，并且能够提高外倾(camber)刚性·前束刚性·SAT(自动回正力矩：欲使方向盘返回直行状态的复原力)刚性。

另外，本发明(5)的悬架臂的加强结构也可以采用如下结构：加强构件63设置于一对安装部59中的与车辆所具备的制动装置(制动盘17)接近的一方。

根据本发明(5)的悬架臂的加强结构，加强构件63设置于一对安装部59中的与车辆所具备的制动装置(制动盘17)接近的一方，因此在例如作为加强构件63而使用了具有不容易产生热膨胀的特性的碳纤维强化塑料CFRP的情况下，能够抑制与由热膨胀引起的悬架臂的伸缩相关的对行驶性能的影响。

另外，本发明(6)的悬架臂的加强结构也可以采用如下结构(例如参照图7)：加强构件63设置于一对安装部59这两方，并且设置为从一对安装部59朝向主体部57延伸。

根据本发明(6)的悬架臂的加强结构，加强构件63设置于一对安装部59这两方，并且设置为从一对安装部59朝向主体部57延伸，因此能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的更高的刚性。

另外，本发明(7)的悬架臂的加强结构也可以采用如下结构(例如参照图8)：加强构件63设置于一对安装部59这两方，并且以对一对安装部59之间进行桥接的方式设也置于主体部57。

根据本发明(7)的悬架臂的加强结构，加强构件63设置于一对安装部59这两方，并且以对一对安装部59之间进行桥接的方式也设置于主体部57，因此能够向悬架臂赋予能够经得住来自路面等的所有输入的更高的刚性。

另外，就本发明(8)的悬架臂的加强结构而言，加强构件63具备在对悬架臂施加有压缩或拉拽的力时被作用有剪切力的剪切力作用部(第一折返部62的上壁部62a)以及被作用有剥离力的剥离力作用部(通孔61的外周壁部61b)。粘接剂71的层厚设定为，所述剥离力作用部处的层厚L1(参照图6)比所述剪切力作用部处的层厚L2(参照图6)厚。

根据本发明(8)的悬架臂的加强结构，粘接剂71的层厚设定为剥离力作用部处的层厚L1比剪切力作用部处的层厚L2厚，因此即使在作用有所述的剥离力或剪切力的情况下，也能够尽量保持粘接剂71相对于通孔61的外周壁部61b或第一折返部62的上壁部62a的粘接力。

另外，在本发明(9)的悬架臂的制造方法中，通孔61通过对一对安装部59实施翻边加工而形成，悬架臂通过经由粘接剂71在一对安装部59中的至少任一方粘接以包围通孔61的周围的方式进行加强的环状的加强构件63来制造。

根据本发明(9)的悬架臂的制造方法，即使形成基于翻边加工得到的安装部59，也能够得到具备能够经得住来自路面等的所有输入的高刚性的悬架臂。

〔其他实施方式〕

以上所说明的实施方式是示出本发明的具体化的例子的实施方式。因此，不应该由它们限定性地解释本发明的技术范围。这是因为，本发明能够在不脱离其主旨或其主要特征的情况下以各种方式实施。

例如，在本发明的多个实施方式的悬架臂的加强结构的说明中，举出在一对安装部59分别设置加强构件63的例子而进行了说明，但本发明不限定于该例子。也可以采用加强构件63设置于一对安装部59中的任一方的结构。

另外，在本发明的多个实施方式的说明中，举出了应用于多个悬架臂中的控制臂的例子而说明了本发明，但本发明不限定于该例子。也可以将本发明应用于多个悬架臂中的一个或两个以上的任意的悬架臂。

另外，在本发明的多个实施方式的说明中，举出了应用于多连杆式的悬架装置的悬架臂的例子而进行了说明，但本发明不限定于该例子。也可以将本发明应用于例如双横臂式的悬架装置的悬架臂。

Claims (7)

1.一种悬架臂的加强结构，其特征在于，

在具备一方的端部与车辆的车身连结且另一方的端部与转向节连结的多个悬架臂的车辆用悬架中，

所述多个悬架臂中的至少任一方的悬架臂具备主体部和设置于该主体部的两端的一对安装部，

在所述一对安装部分别设置有相对于所述车身或所述转向节的连结用的大致圆筒状的通孔，

在所述一对安装部中的至少任一方设置有对所述通孔的周围进行加强的环状的加强构件，

所述加强构件以包围大致圆筒状的所述通孔的周围的方式经由粘接剂粘接于所述一对安装部中的至少任一方，

所述加强构件具备在对该悬架臂施加有压缩或拉拽的力时被作用有剪切力的剪切力作用部和被作用有剥离力的剥离力作用部，

所述粘接剂的层厚设定为剥离力作用部处的层厚比剪切力作用部处的层厚厚。

2.根据权利要求1所述的悬架臂的加强结构，其特征在于，

所述加强构件由纤维强化树脂材料构成。

3.根据权利要求1或2所述的悬架臂的加强结构，其特征在于，

所述悬架臂是多连杆式的车辆用悬架所具备的控制臂。

4.根据权利要求1或2所述的悬架臂的加强结构，其特征在于，

所述加强构件设置于所述一对安装部中的接近所述车辆所具备的制动装置的一方。

5.根据权利要求1或2所述的悬架臂的加强结构，其特征在于，

所述加强构件设置于所述一对安装部这两方，并且设置为从该一对安装部朝向所述主体部延伸。

6.根据权利要求1或2所述的悬架臂的加强结构，其特征在于，

所述加强构件设置于所述一对安装部这两方，并且以在该一对安装部之间桥接的方式也设置于所述主体部。

7.一种悬架臂的制造方法，其特征在于，

在具备一方的端部与车辆的车身连结且另一方的端部与转向节连结的多个悬架臂的车辆用悬架中，

所述多个悬架臂中的至少任一方的悬架臂具备主体部和设置于该主体部的两端的一对安装部，

在所述一对安装部分别设置有相对于所述车身或所述转向节的连结用的大致圆筒状的通孔，

所述通孔通过对所述一对安装部实施翻边加工而形成，

所述悬架臂通过经由粘接剂在所述一对安装部中的至少任一方粘接以包围所述通孔的周围的方式进行加强的环状的加强构件来制造，

所述加强构件具备在对该悬架臂施加有压缩或拉拽的力时被作用有剪切力的剪切力作用部和被作用有剥离力的剥离力作用部，

所述粘接剂的层厚设定为剥离力作用部处的层厚比剪切力作用部处的层厚厚。

Images