CN202863065U - 一种用于汽车后悬架的开口扭杆梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型的技术方案提供一种用于汽车后悬架的开口扭杆梁，所述开口扭杆梁为矩形钢板冲压形成的长条槽型梁，所述开口扭杆梁的中段的厚度小于两端的厚度。由于开口扭杆梁的中段厚度小于两端的厚度，在增强了两端高应力区域的抗疲劳强度的同时，不影响中段的扭转强度，保证车辆的舒适性，此外还有效的控制开口扭杆梁的重量，提高材料的利用率。

Description

一种用于汽车后悬架的开口扭杆梁

技术领域

本实用新型涉及汽车后悬架，尤其涉及一种用于汽车后悬架的开口扭杆梁。

背景技术

悬架系统是汽车底盘的重要结构件，它的主要作用是传递在车轮和车身之间的一切力和力矩，比如支撑力、制动力和驱动力等，并且缓和由不平路面传给车身的冲击载荷、衰减所引起的振动、保证乘员的舒适、减小货物和车辆本身的动载荷等。扭杆梁式后悬架是一种常用的汽车后悬架，结构简单、占用空间小、制造成本低；舒适性、操控性和行驶稳定性也较好，适用于中小型轿车。

如图1所示，传统的扭杆梁式后悬架通常由扭杆梁1′和侧梁2′构成，扭杆梁1′与侧梁2′的腰部焊接，侧梁2′对称设置在扭杆梁1′的两端。扭杆梁可分为闭口与开口两种形式，图1中为开口式扭杆梁1′，开口式扭杆梁1′还需要在内部设置横向稳定杆3′。扭杆梁1′的主要作用是通过左右侧的侧梁2′连接左右车轮（图未示），当左右车轮发生相对跳动时，扭杆梁1′产生扭转变形，提供侧倾刚度，减小车辆的侧倾。

根据车辆受力特点以及材料力学的基本常识，开口扭杆梁的高应力区域a集中在扭杆梁的两端，而对开口扭杆梁的扭转刚度影响最大区域b在扭杆梁的中间。高应力区域a的存在将会导致扭杆梁抗疲劳强度不够，容易在高应力区域a发生断裂，为了解决这个问题，工程设计人员一般会提高扭杆梁的厚度，这样可以提高扭杆梁抗疲劳破坏的能力，但是同时又带来两个问题，一是扭杆梁扭转刚度的增大，扭杆梁扭转刚度的增大，会导致车辆后悬架整体变强变硬，导致过设计，车辆的舒适性变差；二是扭杆梁重量的增加，扭杆梁重量的增加则会造成非簧载质量增加，车轮在遇到颠簸时，弹簧和减震器需要更多的时间来吸收振动能量，车身会上下晃动不止。乘客的舒适性降低，同时会使车辆油耗增加。可见，现有技术中的扭杆梁结构存在着疲劳强度与扭转刚度和重量的矛盾。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种同时满足抗疲劳强度、扭转刚度要求，并且重量轻、材料利用率高的用于汽车后悬架的开口扭杆梁。

本实用新型的技术方案提供一种用于汽车后悬架的开口扭杆梁，所述开口扭杆梁为矩形钢板冲压形成的长条槽型梁，所述开口扭杆梁的中段的厚度小于两端的厚度。

优选地，包括位于中间的第一段，分别位于所述第一段两端的第二段和第三段，位于所述第一段和所述第二段之间的第一过渡段，位于所述第一段和所述第三段之间的第二过渡段，所述第一段的厚度为G1，所述第二段的厚度为G2，所述第三段的厚度为G3,所述第一过渡段的厚度为g1，所述第二过渡段的厚度为g2，G2=G3，G1<G2，g1=g2，G1<g1<G2。

优选地，所述开口扭杆梁的总长度为L，所述第一段的长度为L1，所述第二段的长度为L2，所述第三段的长度为L3，所述第一过渡段的长度为K1，所述第二过渡段的长度为K2，L2=L3，1/6L<L1<1/2L,1/6L<L2<1/2L，K1=K2，1/200L<K1<1/5L  ，900mm<L<1300mm。

优选地，所述第一段与所述第二段的厚度差为G4，G4为0.2mm-1.0mm，G1>2.5mm，G2<6.5mm。

优选地，所述开口扭杆梁的截面为V形或U形。

优选地，所述开口扭杆梁利用不等厚度钢板通过柔性轧制工艺制成。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：由于开口扭杆梁的中段厚度小于两端的厚度，在增强了两端高应力区域的抗疲劳强度的同时，不影响中段的扭转强度，保证车辆的舒适性，此外还有效的控制开口扭杆梁的重量，提高材料的利用率。

附图说明

图1是现有的汽车后悬架的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中汽车后悬架的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中V形扭杆梁的截面图；

图4是本实用新型实施例中U形扭杆梁的截面图。

附图标记对照表：

1′——扭杆梁    2′——侧梁        3′——横向稳定杆

a——高应力区域  b——扭转刚度影响最大区域

1——开口扭杆梁  2——侧梁          3——横向稳定杆

11——第一段     12——第二段       13——第三段

14——第一过渡段 15——第二过渡段

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图2所示，用于汽车后悬架的开口扭杆梁1的两侧分别与侧梁2连接，开口扭杆梁1的内部设有横向稳定杆3(如图4所示)。开口扭杆梁1为矩形钢板冲压形成的长条槽型梁，开口扭杆梁1的中段的厚度小于两端的厚度。

由于开口扭杆梁1的中段厚度小于两端的厚度，在增强了两端高应力区域a（如图1所示）的抗疲劳强度的同时，不影响中段的扭转刚度影响最大区域b（如图1所示）的扭转强度，保证车辆的舒适性，此外还有效的控制开口扭杆梁的重量，提高材料的利用率。

较佳地，开口扭杆梁1利用不等厚度钢板通过柔性轧制工艺制成。柔性轧制差厚板是一种可变厚度的板材加工方法，在轧制过程中，通过控制轧机的上下位置与轧制速度等控制板材的厚度尺寸，从而实现在同一个板材上制造出不同的厚度。

较佳地，如图2所示，开口扭杆梁1包括位于中间的第一段11，分别位于第一段11两端的第二段12和第三段13，位于第一段11和第二段12之间的第一过渡段14，位于第一段11和第三段13之间的第二过渡段15。其中第一段11的厚度为G1，第二段12的厚度为G2，第三段13的厚度为G3,第一过渡段14的厚度为g1，第二过渡段15的厚度为g2，G2=G3，G1<G2，g1=g2，G1<g1<G2，因此，G1<G3,G1<g2<G2。

较佳地，开口扭杆梁1的总长度为L，第一段11的长度为L1，第二段12的长度为L2，第三段13的长度为L3，第一过渡段14的长度为K1，第二过渡段15的长度为K2，L2=L3，1/6L<L1<1/2L,1/6L<L2<1/2L，K1=K2，1/200L<K1<1/5L，900mm<L<1300mm。只要保证L1+L2+L3+K1+k2=L，1/6L<L1<1/2L,1/6L<L2<1/2L，L1可以大于L2，也可以小于L2，具体尺寸要根据后桥具体设计要求（尺寸，刚度，强度，重量等）来定义。

较佳地，第一段11与第二段12的厚度差为G4，G4为0.2mm-1.0mm，G1>2.5mm，G2<6.5mm。

较佳地，如图3-4所示，开口扭杆梁1的截面可以为V形或U形。V形截面的开口扭杆梁1具有抗弯曲变形的特性，能够吸收一切垂直、侧向和纵向所引起的运动。当左右车轮发生相对跳动时，开口扭杆梁1产生扭转变形，提供侧倾刚度，减小车辆的侧倾，V形或U形都起到该作用，只是重量与结构性能的效率不同。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于汽车后悬架的开口扭杆梁，所述开口扭杆梁为矩形钢板冲压形成的长条槽型梁，其特征在于，所述开口扭杆梁的中段的厚度小于两端的厚度。

2.根据权利要求1所述的开口扭杆梁，其特征在于，包括位于中间的第一段，分别位于所述第一段两端的第二段和第三段，位于所述第一段和所述第二段之间的第一过渡段，位于所述第一段和所述第三段之间的第二过渡段，所述第一段的厚度为G1，所述第二段的厚度为G2，所述第三段的厚度为G3,所述第一过渡段的厚度为g1，所述第二过渡段的厚度为g2，G2=G3，G1<G2，g1=g2，G1<g1<G2。

3.根据权利要求2所述的开口扭杆梁，其特征在于，所述开口扭杆梁的总长度为L，所述第一段的长度为L1，所述第二段的长度为L2，所述第三段的长度为L3，所述第一过渡段的长度为K1，所述第二过渡段的长度为K2，L2=L3，1/6L<L1<1/2L,1/6L<L2<1/2L，K1=K2，1/200L<K1<1/5L，900mm<L<1300mm。

4.根据权利要求2所述的开口扭杆梁，其特征在于，所述第一段与所述第二段的厚度差为G4，G4为0.2mm-1.0mm，G1>2.5mm，G2<6.5mm。

5.根据权利要求1所述的开口扭杆梁，其特征在于，所述开口扭杆梁的截面为V形或U形。

6.根据权利要求1所述的开口扭杆梁，其特征在于，所述开口扭杆梁利用不等厚度钢板通过柔性轧制工艺制成。

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