扭转梁悬架的纵臂及扭转梁悬架的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种扭转梁悬架的纵臂，包括纵臂上板和纵臂下板，所述纵臂上板和所述纵臂下板扣合到一起形成盒形结构，所述纵臂下板一体成型有弹簧托盘。本发明还提供了采用上述纵臂的扭转梁悬架。本发明的结构强度高、不易撕裂。
【专利说明】扭转梁悬架的纵臂及扭转梁悬架
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车悬架领域，具体涉及扭转梁悬架的纵臂及扭转梁悬架。
【背景技术】
[0002]扭转梁悬架(也被称为扭力梁悬架)是汽车底盘承载用的悬架类型之一，如图1和图2所示，其主体结构中包含纵臂1、横梁2、弹簧托盘3、加强连接板5等，整体通过焊接方式连接。扭转梁式悬架结构是在车辆运行过程中，由于路面的不平整和驾驶操纵，车辆承载和路面反馈的左右不等导致弹簧4压缩或回弹，进而通过纵臂I传递到横梁2，通过横梁2产生扭转传递或抵消其运动的过程。扭转梁悬架运动关键在于弹簧托盘3承载整车载荷，并通过纵臂I传递，弹簧托盘3的结构和连接方式决定了纵臂1、横梁2等的受力情况，进而决定了扭转梁的受力工况、耐久性能、成型工艺质量等。
[0003]现有扭转梁悬架结构中，纵臂1、弹簧托盘3为单独成型，纵臂I多由管材弯曲或板材卷边而成型,弹簧托盘3为板材冲压成型，两者之间通过焊接方式连接一体。
[0004]如图1和图2所示结构为现有常用的扭转梁悬架结构，其弹簧托盘3连接方式为全承载式，即弹簧4的承载力全部通过其与纵臂I连接，进而传递到横梁2，使之产生扭转达到平衡。弹簧托盘3为保证强度要求，通过三道焊接连接于纵臂1，如图2，包括前后连接的两道半圆圈焊缝31和焊缝33、下端一道平直长焊缝32。从成型工艺来说，多次焊接产生的热影响易导致纵臂I材料变脆而影响强度，此外这种焊缝布置方式不利于焊接操作，需增加旋转工装进行保证，同时焊缝布置空间化，不利于机器人自动焊接。从结构上来说，弹簧托盘3所承受的力与力矩全部通过纵臂I传递到横梁2，对纵臂I和横梁2的连接强度有较高的要求，该处也是试验薄弱区域，目前有部分设计通过增加加强连接板6平衡搭接于弹簧托盘3和横梁2之间，纵臂I的应力有部分改善，但由于横梁2与纵臂I的受力要求不同，因此横梁2的材料(一般B510L，高强度扭转钢)、弹簧托盘3及连接加强板6的材料(SAPH系列，高延伸率，能充分成型)的性能存在差异，导致在其连接处出现应力分配不均匀，极易导致加强板6撕裂等故障产生。
[0005]综上所述，现有技术中的扭转梁悬架结构存在的缺点包括:
[0006]A)多次焊接产生的热影响易导致纵臂I材料变脆而影响强度；
[0007]B)弹簧托盘3焊缝需正、反面布置3道焊缝，需增加旋转工装，提高成本，且不利于机器人自动焊接；
[0008]C)纵臂I承载全部力与力矩，对纵臂I的材质、强度要求高，对纵臂1、横梁2搭接焊接要求高，否则应力传递不均匀，易导致焊接开裂、纵臂失效等情况。
[0009]D)弹簧托盘3与横梁2之间需要加强板6搭接，由于材料差异，搭接焊缝易撕裂。
【发明内容】
[0010]本发明的目的是克服上述缺点，提供一种强度高、不易撕裂及开裂的扭转梁悬架的纵臂及扭转梁悬架。
[0011]为实现上述目的，本发明的实施例提供了如下技术方案:
[0012]一种扭转梁悬架的纵臂，包括纵臂上板和纵臂下板，所述纵臂上板和所述纵臂下板扣合到一起形成盒形结构，所述纵臂下板一体成型有弹簧托盘。
[0013]优选地，在对应所述弹簧托盘的开口位置，所述纵臂上板一体成型有弧形翻边，所述弧形翻边封闭所述弹簧托盘的开口。
[0014]优选地，所述纵臂上板的翻边全部被所述纵臂下板的翻边包围。
[0015]优选地，所述纵臂上板一体成型有副弹簧托盘。
[0016]一种扭转梁悬架，包括如上所述的扭转梁悬架的纵臂和与所述纵臂连接的横梁。
[0017]优选地，所述横梁包括横梁上板和横梁下板，所述横梁上板和所述横梁下板扣合到一起形成盒形结构，且所述纵臂被夹持在所述横梁上板和所述横梁下板之间。
[0018]优选地，所述弹簧托盘与所述横梁焊接连接。
[0019]本发明的纵臂采用上、下板形成的盒形结构，并且在纵臂下板上一体成型出弹簧托盘，不再需要单独加工出弹簧托盘后再焊接，因此不会导致多次焊接纵臂材料变脆的缺陷，同时纵臂的强度也得到了保障。
[0020]进一步地，纵臂上板上一体成型的弧形翻边封闭弹簧托盘开口，弧形翻边焊接在弹簧托盘上后，显著增强了弹簧托盘的受力强度。而且，由于弹簧托盘是成型在纵臂下板上，因此弧形翻边与弹簧托盘的焊接是发生在上表面，不必再旋转焊接，节省了工装，有利于自动化生产的实现。
[0021]进一步地，纵臂上板的翻边全部被纵臂下板的翻边所包围，意味着纵臂上板与纵臂下板之间的焊接、纵臂上板弧形翻边与弹簧托盘的焊接全部发生在纵臂下板的上方，不必再进行旋转焊接，节省了工装，有利于自动化生产的实现。
[0022]进一步地，纵臂上板上的副弹簧托盘能够与纵臂下板上的弹簧托盘叠合到一起，加强结构强度。
[0023]在本发明的扭转梁悬架中，还采用了横梁上板、横梁下板夹持纵臂的方式，焊接完成后，纵臂向横梁传递的力和力矩均匀，不易产生开裂。
[0024]进一步地，弹簧托盘直接与横梁焊接，去除了加强板结构，减少了焊缝数量，因此虽然仍存在材料的差异，但是弹簧托盘依靠其自身结构向横梁传递力和扭矩，降低了撕裂风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中:
[0026]图1是现有技术中的扭转梁悬架的结构示意图；
[0027]图2是现有技术中的弹簧托盘与纵梁焊接的底面视图；
[0028]图3是本发明的第一个实施例的扭转梁悬架的立体图；
[0029]图4是本发明的第一个实施例的扭转梁悬架的爆炸图；
[0030]图5是沿图3中的A-A线的剖视图；
[0031]图6是沿图3的B-B线的剖视图；
[0032]图7是本发明的第二个实施例的扭转梁悬架的立体图；
[0033]图8是本发明的第二个实施例的扭转梁悬架的爆炸图；
[0034]图9是本发明的第三个实施例的扭转梁悬架的爆炸图。
[0035]上图中标记说明:纵臂1、横梁2、弹簧托盘3、弹簧4、加强连接板5、加强板6、焊缝31、焊缝32、横梁100、横梁上板110、缺口 111、横梁下板120、纵臂200、纵臂上板210、第一翻边211、第二翻边212、纵臂下板220、第三翻边221、第四翻边222、托盘翻边223、搭边224、弹簧托盘300、副弹簧托盘400。
【具体实施方式】
[0036]结合图3至图6，在本发明的第一个实施例中，扭转梁悬架包括横梁100、纵臂200和弹簧托盘300，横梁100与纵梁200连接。其中，横梁100包括横梁上板110和横梁下板120，横梁上板110和横梁下板120扣合到一起并焊接后形成如图6所示的盒形结构。在横梁上板110的末端存在缺口 111，在此处，纵臂200被完全夹持在横梁上板110和横梁下板120之间，然后进行焊接连接，这样，与图1中的纵臂I与横梁2直接搭接焊接的结构相比，纵臂200向横梁100传递的力和力矩均匀，不易产生开裂。从图4更清晰可见，本实施例中的扭转梁悬架的纵臂200包括纵臂上板210和纵臂下板220，纵臂上板210和纵臂下板220扣合到一起进行焊接后形成如图5所示的盒形结构。并且，纵臂上板的第一翻边211和第二翻边212全部被纵臂下板220的第三翻边221和第四翻边222所包围。纵臂下板220 —体冲压成型有弹簧托盘300，而且弹簧托盘300的托盘翻边223与第四翻边222是连续的。在冲压时，弹簧托盘300形成了朝向纵臂200的盒形结构内部的开口 310，当纵臂上板210与纵臂下板220焊接时，在开口 310位置，纵臂上板210的弧形的第二翻边212的一段将此开口 310封闭，使得弹簧托盘310具备更好的上下受力强度并使纵臂200具备更好的前后受力强度。当然，在本实施例中，整个第二翻边212都是弧形的，根据纵臂200的设计形状的不同，第二翻边212能够具有不同的形状，但至少在开口 310的位置应以弧形结构封闭开Π 310。
[0037]通过以上描述可见，本发明的第一个实施例中的纵臂200采用上、下板形成的盒形结构，不再需要单独加工出弹簧托盘后再焊接，因此不会导致多次焊接导致纵臂200材料变脆的缺陷，同时纵臂200的强度也得到了保障。而且，弹簧托盘300是成型在纵臂下板220上、纵臂上板210的第一翻边211和第二翻边212全部被纵臂下板220的第三翻边221和第四翻边222 (包括托盘翻边223)所包围，这意味着在对纵臂200进行焊接时，纵臂上板210与纵臂下板220之间的焊接、纵臂上板210弧形翻边与弹簧托盘300的开口 310处的焊接全部发生在纵臂下板220的上方，不必再对纵臂200进行旋转焊接，节省了工装，有利于自动化生产的实现。
[0038]结合图7、图8，在本发明的第二个实施例中，与第一个实施例不同的是，纵臂下板220在冲压时，还在第四翻边222上，更具体地是在托盘翻边223与第四翻边222的弯曲连接位置处，预留了延伸出的搭边224，在横梁100与纵臂200焊接连接时，搭边224与横梁100焊接连接，也就是说，在第二个实施例中弹簧托盘300是依靠其搭边224直接与横梁100焊接，去除了图1中的加强板结构，减少了焊缝数量，因此虽然仍存在纵臂200与横梁100之间材料的差异，但是弹簧托盘300依靠其自身结构向横梁100传递力和扭矩，大大降低了撕裂风险。
[0039]参考图9，与前两个实施例不同的是，在本发明的第三个实施例中，纵臂上板210上还一体冲压成型有副弹簧托盘400，在将纵臂上板210与纵臂下板220焊接到一起时，副弹簧托盘400也叠合到弹簧托盘300内部并焊接连接，从而加强弹簧托盘300的结构强度，并且焊接也是发生在纵臂下板220的上表面。
[0040]虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对上述实施例进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。
【权利要求】
1.一种扭转梁悬架的纵臂，其特征在于，包括纵臂上板和纵臂下板，所述纵臂上板和所述纵臂下板扣合到一起形成盒形结构，所述纵臂下板一体成型有弹簧托盘。
2.根据权利要求1所述的扭转梁悬架的纵臂，其特征在于，在对应所述弹簧托盘的开口位置，所述纵臂上板一体成型有弧形翻边，所述弧形翻边封闭所述弹簧托盘的开口。
3.根据权利要求1所述的扭转梁悬架的纵臂，其特征在于，所述纵臂上板的翻边全部被所述纵臂下板的翻边包围。
4.根据权利要求1所述的扭转梁悬架的纵臂，其特征在于，所述纵臂上板一体成型有副弹簧托盘。
5.一种扭转梁悬架，其特征在于，包括如权利要求1至4中的任一项所述的扭转梁悬架的纵臂和与所述纵臂连接的横梁。
6.根据权利要求5所述的扭转梁悬架，其特征在于，所述横梁包括横梁上板和横梁下板，所述横梁上板和所述横梁下板扣合到一起形成盒形结构，且所述纵臂被夹持在所述横梁上板和所述横梁下板之间。
7.根据权利要求5或6所述的扭转梁悬架，其特征在于，所述弹簧托盘与所述横梁焊接连接。
【文档编号】B60G11/50GK104228505SQ201410472706
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月16日 优先权日:2014年9月16日
【发明者】王冬栋, 胡西, 周星, 许生, 刘飞, 周伟, 姜再友, 杨海波, 赵治辉, 袁苑 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司