汽车用横梁结构的制作方法

本发明涉及汽车用横梁结构。

背景技术：

汽车的车架由在汽车的车长方向上延伸的边梁与在汽车的车宽方向上延伸的横梁构成。

例如，在专利文献1中，公开了由附图标记4示出的2根边梁与由附图标记5以及附图标记6示出的2根横梁构成的车架。虽然没有记载该车架被用于车体的哪个部分，但是根据前端横梁的记载，认为该车架被配置在车体的前部分。

进而，在专利文献2中公开了汽车的后副车架的结构。该后副车架由以下部件构成：配置在车宽方向上的前横梁与后横梁、以及配置在车长方向上的2根边梁。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-74819号公报

专利文献2：日本特开2015-155255号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

有时为了支承车轮的支承部件而利用构成车架的横梁或边梁等部件。在专利文献1中，没有特别的记载，在专利文献2中，由附图标记14示出的上连杆的一端部与由附图标记10示出的下连杆的一端部连接于由附图标记22示出的横梁的端部。并且，上连杆的另一端部与下连杆的另一端部被连结于车轮的支承部件。

在专利文献2的结构中，在由附图标记20示出的边梁上固定有具有上述下连杆以及上连杆的安装部的横梁。在该结构中，由于从车轮输入的载荷，在接合边梁与横梁的部分上施加较大的负荷。因为横梁为仅在边梁上接触的构成，所以特别是相对于车轮向上方位移的载荷，横梁容易变脆弱。

本发明的目的在于提供一种横梁结构，其能够将从车轮的支承部件输入的载荷分散地支承在支承部的上部与下部。

用于解决上述技术问题的方案

通过如下的汽车用横梁结构(以下简称为横梁结构)解决上述技术问题。所述汽车用横梁结构是对车轮的支承部件进行支承的横梁结构，所述横梁结构包括：第1安装部，支承被连结于车轮的支承部件的第1连结部；第2安装部，支承被连结于车轮的支承部件的第2连结部；支承部，支承第1安装部与第2安装部，第1安装部被固定于支承部的上部，第2安装部被固定于支承部的下部，第1安装部与第2安装部为在支承部的侧方连续的一体的部件。

在上述的横梁结构中，若从车轮的支承部件输入载荷，则因为第1安装部与第2安装部是在支承部的侧方连续的一体的部件，所以经由第2连结部以及第1连结部输入的载荷，被分散地支承在第1安装部以及支承部的连接部分与第2安装部以及支承部的连接部分的两者上。由此，能够防止负荷仅集中在第1安装部与支承部的连接部分以及第2安装部与支承部的连接部分中的任一个上。

在上述横梁结构中，优选是第2安装部具备在车宽方向上延伸的部分，在车宽方向上延伸的部分抵接于支承部的下部。由此，使第2安装部与支承部接触的面积增大，能够减小作用于单位面积的载荷。此外，能够在车宽方向上延伸的部分支承第2连结部。

在上述横梁结构中，优选是第1安装部具备在车宽方向上延伸的部分，在车宽方向上延伸的部分抵接于支承部的上部。由此，使第1安装部与支承部接触的面积增大，能够减小作用于单位面积的载荷。此外，能够在车宽方向上延伸的部分支承第1连结部。

在上述横梁结构中，优选是第1安装部与第2安装部是分别成形的部件，第1安装部与第2安装部相互地接合，由此成为一体的部件。通过将第1安装部与第2安装部设为分别的部件，即便将第1安装部或者第2安装部设为复杂的形状，也能够通过板材的压制成型或弯曲成型来成形第1安装部或者第2安装部。

在上述的横梁结构中，优选是第1安装部以及第2安装部的支承部为在车长方向上延伸的棒状部件。通过使这些部件为棒状的部件，能够将例如边梁或者横梁等车架的构成部件作为支承部来使用。由此，能够实现轻量化，并且能够实现节省空间化。

上述横梁结构优选是包括：第1横梁，在车宽方向上延伸并位于车体的背面侧；第2横梁，在车宽方向上延伸并位于车体的正面侧；边横梁，以连接第2横梁与第1横梁的方式在车长方向上延伸，支承第1安装部与第2安装部的支承部作为边横梁。该横梁结构例如被固定在1对边梁之间而使用。由此，能够加强边梁。因为该横梁结构包括第1横梁、第2横梁以及边横梁而成为在车长方向上具有一定长度的结构物，所以能够提供固定重量物或燃料箱等结构物的场所。此外，因为边横梁是在车长方向上延伸的部件，所以能够优选地用作支承第1安装部与第2安装部的支承部。

发明效果

根据本发明，能够提供能够将从车轮的支承部件输入的载荷分散地支承在支承部的上部与下部的横梁结构。

附图说明

图1是示出将一实施方式的横梁结构安装在边横梁的状态的俯视图。

图2是仅示出图1的横梁结构的俯视图。

图3是图2的横梁结构的仰视图。

图4是图2的横梁结构的侧视图。

图5是图2的横梁结构的立体图。

图6是图2的aa部分的剖视图。

图7是图2的bb部分的剖视图。

图8是示出在图2的横梁结构安装了车轮的支承部件的状态的后视图。

图9是示出被固定于支承部的第1安装部以及第2安装部的立体图。

图10是示出被固定于支承部的第1安装部以及第2安装部的立体图。

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本发明的一实施方式进行说明。以下列举的实施方式仅是一例，本发明并不限定于此。

图1至图10示出汽车用横梁结构(以下简称为横梁结构)的一实施方式。该横梁结构1具有：第1横梁11，在车宽方向上延伸并位于车体的背面侧；第2横梁12，在车宽方向上延伸并位于车体的正面侧；一对边横梁13，具有以连接第2横梁12与第1横梁11的方式在车长方向上延伸的形状。

如图1所示，上述横梁结构1固定于2根边梁9的后部，被称为后横梁。第2横梁12为在车宽方向上延伸的部件，两端部的上表面被固定于各自的边梁9的下表面。边横梁13在俯视状态下或者仰视状态下具备弯曲部131，另一端部为朝向车辆的外侧弯曲的形状。边横梁13的一端部被固定在上述第2横梁12左右的端部与中央部之间，边横梁13的另一端部分别被固定于边梁9的下表面。左右的边横梁13的弯曲部131与一端部之间固定有第1横梁11的两端部。

在上述横梁结构中，通过具有弯曲部131的边横梁13，成为一对的边横梁13在一对的横梁9的内侧沿车长方向延伸的构成。在横梁9与边横梁13之间形成有空间。能够利用该空间安装后述的第1安装部132、第2安装部141、第1连结部31或者第2连结部33。

第2横梁12以及边横梁13均由截面为圆形的中空管构成。由此，能够实现轻量化。两部件的形状没有特别地限定，也可以是例如由截面为多边形状的中空管构成。

如图6以及图7所示，第1横梁11包括梁111、对梁111进行加强的加强构件112。如图6以及图7所示，梁111包括位于车体前面侧的第1梁11a与位于车体背面侧的第2梁11b。第1梁11a包括：被配置在车体的正面侧的第1壁111a、从第1壁111a的上端部朝向车体的背面侧延伸的第3壁111c。第1壁111a与第3壁111c为连续的形状。第2梁11b包括：被配置在车体的背面侧的第2壁111b、从第2壁111b的上端部朝向车体的正面侧延伸的第3壁111d。第2壁111b与第3壁111d为连续的形状。

也可以是梁111的第3壁111c与第3壁111d为连续的一体的部件。如图6所示，通过将梁分割，即便梁111为复杂的形状，也能够通过弯曲加工或压制成形而将其成形为该复杂的形状。

梁具备第1壁111a、第2壁111b、第3壁111c、111d，因为其一侧的面即底面为敞开的形状且为复杂的形状，所以与平面状的梁相比，提高了相对于扭转运动或弯曲运动的强度。梁的形状并不限定于此，只要是能够发挥横梁结构所需的刚性的结构即可。如图6以及图7所示，为了进一步提高梁111的强度，加强构件112被接合于梁111。

加强构件112包括：第1壁112a，被配置在车辆的正面侧；第2壁112b，被配置在车辆的背面侧；第3壁112c，与第1壁112a的上端部与第2壁112b的上端部连续，其一侧即下表面成为敞开的形状。加强构件的形状并不限定于此，只要是能够发挥横梁结构所需的刚性的结构即可。

如图7所示，在使加强构件112内置于梁111的状态下，通过焊接来固定梁111的第1壁111a与加强构件112的第1壁112a的端部，并通过焊接来固定梁111的第2壁111b与加强构件112的第2壁112b的端部。因为梁111的一侧即下表面成为敞开的形状，所以如图7中涂黑所示，能够从敞开的表面焊接梁111与加强构件112。如图7所示，第1梁11a的第3壁111c与第2梁11b的第3壁111d成为重叠的状态，如图7中涂黑所示，通过焊接在其中一方的上表面上固定另一方的端部。

如图8所示，本实施方式的横梁结构1例如包括：第1连结部31，其一端部被连结于轮毂转向节等车轮的支承部件3；第1安装部132，支承第1连结部31的另一端部；第2连结部33，其一端部被连结于车轮的支承部件3；第2安装部141，支承第2连结部33的另一端部；支承部15，支承第1安装部132与第2安装部141。如图9以及图10中粗线所示，在本实施方式的横梁结构1中，第1安装部132通过焊接被固定于支承部15的上部，第2安装部141通过焊接被固定于支承部15的下部。而且，第1安装部132与第2安装部141成为在支承部15的侧方连续的一体的部件。

如图9以及图10中箭头a所示，若朝向车体的上方输入载荷(以下称为上推载荷)，则第1连结部31被拉伸，第1安装部132被拉向斜上方。同样地，第2连结部33被拉伸，第2安装部141也被拉向斜上方。如图9及图10所示，因为第1安装部132与第2安装部141成为在支承部15的侧方连续的一体的部件，所以上推载荷为不仅由支承部15的上部的接合部分c支承，而且也由支承部15的下部的接合部分d分散地支承。由此，在上推载荷作用时，能够防止因负荷集中在支承部15的上部的接合部分c而引起的接合部分c或其周边的第1安装部132或支承部15的破损。

如图9以及图10中箭头b所示，若朝向车体的下方输入载荷(以下称为返回载荷)，则第1连结部31被拉伸，第1安装部132被拉向斜下方。同样地，第2连结部33被拉伸，第2安装部141也被拉向斜下方。如图9及图10所示，因为第1安装部132与第2安装部141成为在支承部15的侧方连续的一体的部件，所以返回载荷为不仅由支承部15的下部的接合部分d支承，而且也由支承部15的上部的接合部分c分散地支承。由此，在返回载荷作用时，能够防止因负载集中在支承部15的下部的接合部分d而引起的接合部分d或其周边的第2安装部141或支承部15的破损。上推载荷或者返回载荷(回位载荷)例如是在车轮通过凹凸之上时产生的。车辆的速度越大，上推载荷越大。返回载荷中还附加有螺旋弹簧等构成悬架装置的零件即缓冲部件的力。

在本实施方式的横梁结构1中，第1安装部132具有在车宽方向上延伸的部分。具体而言，如图9以及图10所示，第1安装部132具有：第1壁132a，配置在车体的正面侧；第2壁132b，被配置在车体的背面侧；第3壁132c，被配置在车体的中央侧的侧面并与第1壁132a和第2壁132b的端部连续，车体的上方与外侧的侧面为敞开的形状。如图8所示，在第1壁132a以及第2壁132b上分别设置有贯通孔82a、82b，第1连结部31的另一端部在能够上下地绕轴转动的状态下被支承。第1壁132a以及第2壁132b为在车宽方向上延伸的形状，成为其下边缘部抵接于支承部15的上部的结构。

在上述结构中，因为第1壁132a以及第2壁132b抵接于支承部15的上部，所以从车轮的支承部件3输入返回载荷时，第1壁132a以及第2壁132b的下端部抵接于支承部15的上部，由此支承被输入的载荷。由此，能够防止第1安装部132以及第2安装部141的接合部分c、d，特别是被向下方拉伸的接合部分d因输入的载荷而破损。在图9以及图10的例子中，因为接合部分被焊接，所以能够防止焊接部位的断裂。在将接合部分设为螺钉、螺栓或者螺母等固定件的情况下，能够防止固定件与安装固定件的部件的破损。

在本实施方式的横梁结构1中，第2安装部141具有在车宽方向上延伸的部分、即抵接于支承部15的下部的部分。具体而言，如图9以及图10所示，第2安装部141利用构成第1横梁11的梁111的端部。由此实现节省空间化。第2安装部141具有配置在车体的正面侧的梁的第1壁111a、配置在车体的背面侧的梁的第2壁111b，一侧的表面即底面成为敞开的形状。梁111的第1壁111a以及梁的第2壁111b分别设置有贯通孔81a、81b。如图8所示，在贯通孔81a、81b中，第2连结部33的另一端部在能够上下地绕轴转动的状态下被轴支承。梁111的第1壁111a以及第2壁111b为在车宽方向上延伸的形状，成为抵接于支承部15的下部的结构。

因为梁111的第1壁111a以及第2壁111b抵接于支承部15的下部，所以在从车轮的支承部件输入上推载荷时，第1壁111a以及第2壁111b的上边缘部抵接于支承部15的下部，由此支承被输入的载荷。由此，能够防止第1安装部132以及第2安装部141的接合部分c、d，特别是被向上方拉伸的接合部分c因输入的载荷而破损。在图9以及图10的例子中，因为接合部分被焊接，所以能够防止焊接部位的断裂。在将接合部分设为螺钉、螺栓或者螺母等固定件的情况下，能够防止固定件与安装固定件的部件的破损。

如图9以及图10所示，在本实施方式的横梁结构1中，第1安装部132以及第2安装部141为分别地成形的部件。由此，即便将第1安装部132、第2安装部141或者梁111之类的各部件设为复杂的形状，通过金属板材的压制成型或者弯曲成型，也能够成形第1安装部132、第2安装部141或者梁111之类的各部件。

在本实施方式的横梁结构1中，在第1安装部132设置有向车体的下方延伸的第1连接部132d。此外，在第2安装部141设置有向车体的上方延伸的第2连接部111d。通过焊接而在支承部15的侧方接合第1连接部132d以及第2连接部111d。由此，分别地成形的第1安装部132与第2安装部141成为在支承部的侧面连续的一体的部件。

第1连接部132d的形状为与第1安装部132的第2壁132b连续且下边缘部沿着支承部的外形，沿着车长方向具备焊接用的平坦部。如图10所示，将第1连接部132d的下边缘部设为沿着支承部15的外形的形状。此外，第1安装部132的下边缘部也是沿着支承部15的外形的形状。由此，使第1安装部132以及第1连接部132d与支承部15接触的面积增大，减小作用在单位面积上的载荷，并且增大焊接面积。

第2连接部111d的形状为与梁111的第1壁111a连续并向车体的上方延伸的形状，从支承部15的下部沿着侧面。在图9的例子中，第2连接部111d为具有由平板构成的弯曲部的臂状的部件，通过焊接被固定于梁111的第1壁111a。如图9以及图10所示，第2连接部111d的内缘部为沿着支承部15的外形的形状。此外，第2安装部141的上边缘部也是沿着支承部的外形的形状。由此，使第2安装部141以及第2连接部111d与支承部15接触的面积增大，减小作用在单位面积上的载荷，并且增大焊接面积。

如图9以及图10中的粗线所示，在使第2连接部111d的内缘部抵接于第1连接部132d的平坦部的状态下，通过焊接固定两者，由此第1连接部132d与第2连接部111d成为连续的一体的部件。

也可以是省略第1连接部以及第2连接部中的任一个而设置一个接合第1安装部与第2安装部的连接部的构成。此外，第1安装部、第2安装部与连接部也可以一体地成形。即便在任一种情况下，连接部优选是具备沿着支承部15的外形并抵接于支承部15的外形的部分的形状。

在本实施方式的横梁结构1中，支承第1安装部132以及第2安装部141的支承部15使用沿着车长方向延伸的棒状的部件即边横梁13。此外，作为棒状部件，例如也可以利用第1横梁11、第2横梁或者边梁9。在将第1横梁11或者第2横梁12等在车宽方向上延伸的部件用作支承部的情况下，第1安装部132与第2安装部141在支承部15的正面或者背面连续。正面以及背面也包含于支承部的侧方。此外，作为支承部，例如也可以利用具有侧面、底面与上表面的箱状的横梁等。

在上述横梁结构中，如图8所示，车轮的支承部件3除了第1连结部31、第2连结部33以外，还由第3连结部32支承。第3连结部32的一端部以能够上下地绕轴转动的状态轴支承于车轮的支承部件3。第3连结部32的另一端部以能够上下地绕轴转动的状态轴支承于设置在第2横梁12下表面的第3安装部121。第3安装部121具有：第1壁121a，被配置在车体的正面侧；第2壁121b，被配置在车体的背面侧；第3壁121c，与第1壁121a和第2壁121b的下端部连续，车体的两侧面为敞开的形状。在第3安装部121的第1壁121a与第2壁121b上分别设置贯通孔83a、83b，第3连结部32的另一端部被轴支承。

在上述横梁结构1中，第1连结部31、第2连结部33以及第3连结部32分别由连杆构成。而且，第1连结部31、第2连结部33以及第3连结部32构成连杆机构，能够根据输入的载荷使车轮的支承部件上下地位移。第1连结部以及第2连结部不限于连杆，例如，也可以替换为下臂或上臂等。

虽然列举了后横梁的例子说明了上述横梁结构1，但是也可以作为前横梁而使用。此外，虽然在上述横梁结构1中，将梁的端部作为第2安装部而使用，但也可以设置与梁不同的第2安装部。第1安装部与第2安装部的形状不限于上述例子，只要是能够分别轴支承第1连结部与第2连结部即可。

附图标记说明

1横梁结构

3车轮的支承部件

31第1连结部

132第1安装部

33第2连结部

141第2安装部

11第1横梁

12第2横梁

13边横梁