CN110678349A - 扭矩杆安装结构 - Google Patents

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Abstract

为了充分提高扭矩杆相对于车身的竖直支撑刚度。除了用于保持扭矩杆66的上支架52和下支架54之外，本发明还设置有联接到下支架54和阻尼器壳体24的刚性支架56，其中阻尼器壳体24、下支架52以及刚性支架56彼此协作以构造封闭横截面结构部58。在下支架54中，用于保持扭矩杆66的后端66A的保持部包括构成封闭横截面结构部58的部分。

Description

扭矩杆安装结构
技术领域
本发明涉及一种扭矩杆安装结构，更具体地涉及一种用于将扭矩杆安装到车身的安装结构。
背景技术
在诸如汽车的车辆中，为了抑制可以包括发动机等的动力单元的振动，已知使用将动力单元和车身连接到彼此的扭矩杆。在用于将扭矩杆安装到车身的已知安装结构(传统示例1至3)中，为了将扭矩杆的端部固定到车身，扭矩杆的端部插入上支架与下支架之间，该上支架和下支架附接到设置在车身前部中的阻尼器壳体(支柱壳体)。比如，参见专利文献1至3。
传统示例1使用附接到下支架和阻尼器壳体的撑杆支架，并且由阻尼器壳体、下支架以及撑杆支架共同形成封闭横截面结构。比如，参见专利文献1。
传统示例2使用具有槽形横截面的加强支架，该槽形横截面在前侧框架与上横梁之间竖直延伸，并且附接到阻尼器壳体，以便与阻尼器壳体协作形成封闭截面结构。上支架和下支架附接到阻尼器壳体和加强支架。比如，参见专利文献2。
在传统示例3中，上支架和下支架附接到仪表板上前部(横梁)，该上前部与支柱壳体和仪表板协作形成封闭横截面结构。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开JP2012-71648A号公报
专利文献2：特开JP2016-52876A号公报
专利文献3：WO2016/120993A1
发明内容
本发明要实现的任务
在传统示例1中，因为下支架的保持扭矩杆位于封闭横截面外部的部分形成悬臂，所以封闭横截面结构在限制下支架的保持扭矩杆的部分的竖直变形方面无效。因此，封闭横截面结构不能充分增加扭矩杆相对于车身的竖直支撑刚度。
传统示例2需要具有槽横截面的细长加强支架，这增加了结构的重量和成本。此外，加强支架未有效促成抑制上支架和下支架的保持扭矩杆的部分的竖直变形，因此不能充分提高扭矩杆相对于车身的竖直支撑刚度。
在传统示例3的结构中，上支架和下支架附接到仪表板上前部。该结构未有效促成抑制上支架和下支架的保持扭矩杆的部分的竖直变形，因此不能充分提高扭矩杆相对于车身的竖直支撑刚度。
鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是充分提高扭矩杆相对于车身的竖直支撑刚度。
实现任务的手段
为了实现这种目的，本发明的一个实施方式提供了一种扭矩杆(66)安装结构，所述扭矩杆将动力单元(28)和车身(12)连接到彼此，该扭矩杆安装结构包括：上支架(52)和下支架(54)，所述上支架和下支架固定到形成车身(12)一部分的阻尼器壳体(24)，并且在其间插入扭矩杆(66)的一端(66A)以保持扭矩杆(66)；以及撑杆支架(56)，所述撑杆支架附接到下支架(54)和阻尼器壳体(24)；其中，阻尼器壳体(24)、下支架(54)以及撑杆支架(56)共同形成封闭横截面结构(58)，并且下支架(54)的保持扭矩杆(66)的一端(66A)的保持部包括下支架(54)的形成封闭横截面结构(58)的部分。
根据该布置，提高下支架(54)相对于阻尼器壳体(24)的安装强度和弯曲刚度。因此，使得扭矩杆(66)能够有效地抑制动力单元(28)的大振动而不会引起下支架(54)的任何显著变形。
优选地，在上述扭矩杆安装结构中，上支架(52)和下支架(54)从阻尼器壳体(24)大致水平地延伸，并且撑杆支架(56)包括附接到下支架(54)的下部的支架侧接合部(56A)、附接到阻尼器壳体(24)的壳体侧接合部(56B)以及包括前表面部(56C)和侧表面部(56D)并且具有大致L形或V形横截面的部分，前表面部(56C)和侧表面部(56D)由在支架侧接合部(56A)与壳体侧接合部(56B)之间延伸的弯曲脊线(B)限定。
根据该布置，提高了撑杆支架(56)的弯曲刚度，从而增加了扭矩杆(66)在竖直方向上相对于阻尼器壳体(24)的支撑刚度，并且使得扭矩杆(66)能够有效地抑制动力单元(28)的大振动。
优选地，在上述扭矩杆安装结构中，阻尼器壳体(24)到上支架(52)、下支架(54)和撑杆支架(56)的接合部、上支架(52)到下支架(54)的接合部、以及下支架(54)到撑杆支架(56)的接合部被定位为包围扭矩杆(66)的一端(66A)的保持部。
根据该布置，从动力单元(28)经由扭矩杆(66)输入到阻尼器壳体(24)的负荷沿不同方向分布，使得即使在将大负荷输入施加到阻尼器壳体(24)时，也防止阻尼器壳体(24)过度变形。由此，增加阻尼器壳体(24)在支撑扭矩杆(66)时的竖直支撑刚度，并且使得扭矩杆(66)能够有效地抑制动力单元(28)的大振动。
优选地，在上述扭矩杆安装结构中，阻尼器壳体(24)设置有从其形成封闭横截面结构的部分延伸到壳体侧接合部(56B)与下支架(54)的接合部的胎圈形部分(47)。
根据该布置，提高阻尼器壳体(24)与下支架(54)之间的接合部的刚度，使得阻尼器壳体(24)的材料的厚度可以减小，并且材料成本和重量可以降低。
优选地，在上述扭矩杆安装结构中，上支架(52)包括：大致水平的支架主部(52C)，所述支架主部包括用于保持扭矩杆(66)的部分；和延伸片(52E)，所述延伸片从支架主部(52C)的侧边缘朝向下支架(54)延伸，延伸片(52E)的延伸端(52F)附接到下支架(54)。
根据该布置，提高了上支架(52)的竖直弯曲刚度，从而提高了阻尼器壳体(24)相对于扭矩杆(66)的竖直支撑刚度，并且允许扭矩杆(66)有效地抑制动力单元(28)的大振动。
优选地，在上述扭矩杆安装结构中，加强板(45)附接到阻尼器壳体(24)的与上支架(52)和下支架(54)中的至少一者附接的部分。
根据该布置，即使当阻尼器壳体(24)的材料厚度减小时，也可以确保侧构件(44)与上支架(52)的安装部附接的部分的弯曲刚度，从而可以降低材料成本和重量。
优选地，上述扭矩杆安装结构包括螺母保持支架(62)，所述螺母保持支架(62)附接到撑杆支架(56)以与支架侧接合部(56A)一起限定螺母保持部(60)，螺母保持部(60)设置有用于将扭矩杆(66)的一端连接到车身侧的浮动螺母(64)。
根据该布置，从扭矩杆(66)输入的负荷从螺母保持支架(62)分配到阻尼器壳体(24)，使得扭矩杆(66)相对于阻尼器壳体(24)的支撑刚度增加，并且使得扭矩杆(66)能够有效地抑制动力单元(28)的大振动。
优选地，在上述扭矩杆安装结构中，扭矩杆(66)的另一端(66B)连接到设置在动力单元(28)上的动力单元安装部(32)，用于将动力单元(28)固定到车身。
根据该布置，由于扭矩杆(66)的高刚度，阻止了传递到动力单元安装部(32)的动力单元(28)的振动传递到车身，从而防止振动传递到舱室周围的钢板。
本发明的有益效果
由此，本发明的扭矩杆安装结构允许充分增加扭矩杆相对于车身的竖直支撑刚度。
附图说明
图1是并入有根据本发明实施方式的扭矩杆安装结构的车身前部的平面图；
图2是示出该实施方式的扭矩杆安装结构的立体图；
图3是示出用于扭矩杆安装结构的车身侧支架的安装结构的立体图；
图4是示出用于车身侧支架的安装结构的局部截面图；
图5是示出扭矩杆安装结构中的阻尼器壳体的侧构件的立体图；以及
图6是示出扭矩杆安装结构的撑杆支架的立体图。
具体实施方式
将在下文中参照图1至图6描述根据本发明实施方式的扭矩杆安装结构。
如图1所示，本实施方式的扭矩杆安装结构10设置在汽车的车身前部12上。
车身前部12具有：一对前侧框架14，该对前侧框架在车身任一侧上的前后方向上延伸；一对上构件16，该对上构件也在前后方向上延伸；一对隔板上侧构件18，该对隔板上侧构件由大致L形钢构件制成且各具有与连接到对应上构件16的一端；以及隔板上中心构件20，该隔板上中心构件由横向延伸的钢构件制成，该钢构件的两端分别连接到隔板上侧构件18的另一端。每个前侧框架14的前端和对应上构件16的前端由连接板17连接到彼此。
车身前部12还包括：一对前挡泥板22，该对前挡泥板22由冲压成型构件制成并附接到各上构件16；以及一对前阻尼器壳体(支柱壳体)24和一对前轮罩26，它们是通过冲压成型而形成的，并且附接到各前侧框架14和各上构件16。
在图1中，仅例示了位于车身右手侧上的前侧框架14、上构件16、隔板上侧构件18、前挡泥板22、前阻尼器壳体24以及前轮罩26。
在限定于左右前侧框架14之间的发动机舱15中，横向地安装有形成车辆的动力单元的发动机28(内燃发动机)。在发动机28相对于气缸排方向的右端部中设置有安装件30。形成动力单元安装部的发动机侧安装支架32由多个螺栓34固定到安装件30。发动机侧安装支架32从安装件30延伸到位于右前侧框架14上方的位置。车身侧发动机安装构件36由多个螺栓38固定到被定位在发动机侧安装支架32下方的右前侧框架14的上表面部。发动机侧安装支架36和车身侧发动机安装构件36经由橡胶衬套40由螺栓42连接到彼此。从而，发动机28由前侧框架14隔振地支撑。
如图2至图5所示，每个前阻尼器壳体24均包括：侧构件44，该侧构件44设有半圆柱形部44B，该半圆柱形部44B以弧形表面向下延伸并具有U形上开口边缘44A；和上构件46，该上构件附接到半圆柱形部44B的上开口边缘44A，并且形成有用于安装阻尼器的中心孔48。从而，提高了前阻尼器壳体24的侧构件44在竖直方向上的弯曲刚度。沿竖直方向延伸的加强部件50附接到半圆柱形部44B的面向发动机舱15的壁面的部分。加强构件50具有槽形横截面以便与侧构件一起形成封闭横截面，并且设置有附接到前侧框架14的下端(参见图1)和附接到上构件46的上端50B。加强构件50增加了前阻尼器壳体24的侧构件44的竖直弯曲刚度。
扭矩杆安装结构10包括由冲压成型构件构成的上支架52和下支架54，这些构件以竖直隔开的关系附接到右前阻尼器壳体24的侧构件44。
上支架52经由通过弯曲其基端52A形成的其凸缘片52B(接合部分)来附接到侧构件44的半圆柱形部44B的前表面，并从基端52A大致水平地向前延伸以便形成平面支架主部52C。支架主部52C形成有用于附接扭矩杆66的通孔52D。
下支架54由通过弯曲其基端54A形成的凸缘片(接合部分)54B来附接到侧构件44的半圆柱形部44B的前表面，并且从基端54A大致水平向前延伸以便形成与上支架52的主部52C平行延伸的平面支架主部54C。支架主部54C形成有用于附接扭矩杆66的通孔54D。通孔52D和通孔54D在竖直方向上彼此对齐。下支架54还包括支腿件54E，该支腿件从支架主部54C的右侧向下弯曲，以形成直立壁，并且在其下端54F处附接到半圆柱形部44B的前表面。
上支架52还包括一对延伸片52E，该对延伸片分别从支架主部52C的左侧和右侧边缘部分向下弯曲，并朝向下支架54延伸。各延伸片52E在其下端52F处附接到下支架54的支架主部54C。从而，提高上支架52的支架主部52C在竖直方向上的弯曲刚度。
图5中的小圆圈“O”指示将上支架52的凸缘片52B附接到侧构件44的焊接点，并且图5中的交叉“X”指示将下支架54的凸缘片54B附接到侧构件44的焊接点。加强板45附接到侧构件44的后表面的与上支架52的凸缘片52B对应的部分。从而，即使为了降低材料成本并减轻重量而减小侧构件44的板厚，也可以确保上支架52的安装部的侧构件44的弯曲刚度。
如由双点划线指示的，另一加强板45也可以附接到侧构件44的后表面的与下支架54的凸缘片54B对应的部分。从而，即使为了降低材料成本并减轻重量而减小侧构件44的板厚，也可以确保下支架54的安装部的侧构件44的弯曲刚度。
在下支架54的下方设置有由冲压成型构件制成的撑杆支架56。如图2至图4以及图6所示，撑杆支架56包括：支架侧接合件56A，该支架侧接合件附接到下支架54的支架主部54C的下底面；壳体侧接合件56B，该壳体侧接合件附接到侧构件44的半圆柱形部44B的外表面；以及直立壁，该直立壁在支架侧接合件56A与壳体侧接合件56B之间延伸，并且由前表面部56C和侧表面部56D构成，前表面部56C和侧表面部56D由竖直弯曲的脊线B分开。如图6中的假想线C所示，撑杆支架56的直立壁具有大致L形或大致V形的横截面。由于该构造，提高了撑杆支架56的弯曲刚度。
如图4所示，侧构件44的半圆柱形部44B、下支架54的支腿件54E以及撑杆支架56共同形成封闭横截面结构58，从而提高下支架54的支架主部54C在竖直方向上的弯曲刚度。
侧构件44设置有跨其形成封闭横截面结构58的部分和下支架54的凸缘片54B的接合部延伸的胎圈形部分47(参见图5)。从而，提高了侧构件44的接合部特别是侧构件44与下支架54的接合部的刚度，并且可以减小侧构件44所需的材料厚度。
撑杆支架56的支架侧接合件56A形成有具有轴线A的通孔56E。通孔56E以及下支架54的通孔54D设置在形成封闭横截面结构58的部分中。螺母保持支架62附接到撑杆支架56，以便在螺母保持支架62与支架侧接合件56A之间形成螺母保持部60。螺母保持部60俘获浮动螺母64，该浮动螺母64具有与轴线A对齐的默认位置，以便可相对于下支架54在预定范围内移动。
在该扭矩杆安装结构10中，扭矩杆66的后端(一端)66A竖直插入上支架52与下支架54之间，并由安装螺栓68(参见图2)保持在适当的位置，该螺栓分别穿过在上支架52、下支架54以及撑杆支架56中形成的通孔52D、54D以及56E，然后穿过扭矩杆66的后端68A并拧入到浮动螺母64中。
如图1和图2所示，扭矩杆66具有高刚度，并且从扭矩杆安装结构10向前延伸。扭矩杆66的前端(另一端)66B由安装螺栓70固定到在发动机侧安装支架32上形成的扭矩杆固定部33。
根据上述结构，扭矩杆66的后端66A由安装螺栓68和浮动螺母64相对于下支架54的保持部位于下支架54形成封闭横截面结构58的部分中，从而增加了下支架54相对于前阻尼器壳体24的附接强度和弯曲刚度。因此，使得扭矩杆66能够有效抑制发动机28的大振动而不会引起下支架54的变形。
由于扭矩杆66的前端68B固定到发动机侧安装支架32，所以已经传递到发动机侧安装支架32的发动机28的振动被阻止进一步传递，因为扭矩杆66具有高刚度，并且该振动被防止传递到车身的围绕舱室的钢板。
由于如上面讨论的车身的各种零件的刚度增加，扭矩杆66的后端68A的竖直支撑刚度增加，使得扭矩杆66能够有效地抑制发动机28的大振动的传递。
进一步地，前阻尼器壳体24的侧构件44到上支架52、下支架54以及撑杆支架56的接合部、上支架52到下支架54的接合部、以及下支架54到撑杆支架56的接合部被定位为由安装螺栓68包围扭矩杆66的后端66A的保持部，使得从发动机28经由扭矩杆66输入到前阻尼器壳体24的负荷广泛地分布到周围区域。因此，即使当大负荷施加到前阻尼器壳体24时，也防止了前阻尼器壳体24变形。进一步地，由于从扭矩杆66输入的负荷从螺母保持支架62分配至前阻尼器壳体24的侧构件44，所以扭矩杆66相对于前阻尼器壳体24的支撑刚度提高，使得扭矩杆66能够有效地抑制发动机28的大振动的传递。
进一步地，将上支架52和下支架54连接到彼此的支腿件54E、以及撑杆支架56的前表面部56C和侧表面部56D各形成直立壁，并支撑上面提及的负荷输入，从而有效地支撑从发动机28经由扭矩杆66传递至扭矩杆安装结构10的负荷输入。
上面已经参照本发明的优选实施方式描述了本发明，但本发明不受这些实施方式限制，而是可以在不偏离本发明的精神的情况下以各种方式修改。实施方式的各种要素对于本发明不是完全必要的，而是可以在不偏离本发明的精神的情况下按需省略。
术语表
10：扭矩杆安装结构
12：车身前部
14：前侧框架
15：发动机舱
16：上构件
17：连接板
18：隔板上侧构件
20：隔板上中心构件
22：前挡泥板
24：前阻尼器壳体
26：前轮罩
28：发动机(动力单元)
30：安装件
32：发动机侧安装支架(动力单元安装部)
33：扭矩杆固定部
34：螺栓
36：车身侧发动机安装构件
38：螺栓
40：橡胶衬套
42：螺栓
44：侧构件
44A：上开口边缘
44B：半圆柱形部
45：加强板
46：上构件
47：胎圈形部分
48：中心孔
50：加强构件
50A：下端
50B：上端
52：上支架
52A：基端
52B：凸缘片
52C：支架主部
52D：通孔
52E：延伸片
52F：下端
53：加强贴片
54：下支架
54A：基端
54B：凸缘片
54C：支架主部
54D：通孔
54E：支腿件
54F：凸缘片
56：撑杆支架
56A：支架侧接合件(支架侧接合部)
56B：壳体侧接合件(壳体侧接合部)
56C：前表面部
56D：侧表面部
56E：通孔
58：封闭横截面结构
60：螺母保持部
62：螺母保持支架
64：浮动螺母
66：扭矩杆
66A：后端
68：安装螺栓
68A：后端
70：安装螺栓
A：轴线
B：弯曲脊线

Claims (8)

1.一种扭矩杆安装结构，所述扭矩杆将动力单元和车身连接到彼此，该扭矩杆安装结构包括：
上支架和下支架，所述上支架和所述下支架固定到形成所述车身一部分的阻尼器壳体，并且在其间插入所述扭矩杆的一端以保持所述扭矩杆；和
撑杆支架，所述撑杆支架附接到所述下支架和所述阻尼器壳体；
其中，所述阻尼器壳体、所述下支架以及所述撑杆支架共同形成封闭横截面结构，并且
所述下支架的保持所述扭矩杆的所述一端的保持部包括所述下支架的形成所述封闭横截面结构的部分。
2.根据权利要求1所述的扭矩杆安装结构，其中，
所述上支架和所述下支架从所述阻尼器壳体大致水平地延伸，并且
所述撑杆支架包括附接到所述下支架的下部的支架侧接合部、附接到所述阻尼器壳体的壳体侧接合部以及包括前表面部和侧表面部并且具有大致L形或V形横截面的部分，所述前表面部和所述侧表面部由在所述支架侧接合部与所述壳体侧接合部之间延伸的弯曲脊线限定。
3.根据权利要求1或2所述的扭矩杆安装结构，其中，所述阻尼器壳体到所述上支架、所述下支架和所述撑杆支架的接合部、所述上支架到所述下支架的接合部、以及所述下支架到所述撑杆支架的接合部被定位为包围所述扭矩杆的所述一端的所述保持部。
4.根据权利要求2或3所述的扭矩杆安装结构，其中，所述阻尼器壳体设置有从其形成所述封闭横截面结构的部分延伸到所述壳体侧接合部与所述下支架的接合部的胎圈形部分。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的扭矩杆安装结构，其中，所述上支架包括：大致水平的支架主部，所述支架主部包括用于保持所述扭矩杆的部分；和延伸片，所述延伸片从所述支架主部的侧边缘朝向所述下支架延伸，所述延伸片的延伸端附接到所述下支架。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的扭矩杆安装结构，其中，加强板附接到所述阻尼器壳体的与所述上支架和所述下支架中的至少一者附接的部分。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的扭矩杆安装结构，所述扭矩杆安装结构包括螺母保持支架，所述螺母保持支架附接到所述撑杆支架以与所述支架侧接合部一起限定螺母保持部，所述螺母保持部设置有用于将所述扭矩杆的所述一端连接到车身侧的浮动螺母。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的扭矩杆安装结构，其中，所述扭矩杆的另一端连接到设置在所述动力单元上的动力单元安装部，用于将所述动力单元固定到所述车身。
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