專利名稱：具有互鎖的扭梁的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛的扭梁式懸架，更具體地，涉及一種包括具有集成輪廓的橫
向撐桿的后輪軸扭梁。
背景技術(shù)：
本部分的說明僅提供與本公開相關(guān)的背景信息，而不一定構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
扭轉(zhuǎn)梁用在車輛結(jié)構(gòu)中以通過縱向控制臂的使用而將兩個(gè)后輪附接在一起。 一種 經(jīng)常被用于前輪驅(qū)動(dòng)車輛的后懸架的特定類型的扭轉(zhuǎn)梁是扭梁。扭梁式懸架通常利用的是 互連縱向控制臂的橫向撐桿。橫向撐桿的剛性足以防止彎曲且其撓性足以允許扭轉(zhuǎn)?；?上，該梁能夠扭曲以減小一個(gè)車輪的運(yùn)動(dòng)對(duì)另一個(gè)車輪的影響。這種二分功能通過利用變 形為具有管狀終端段和u-或V-形過渡段的構(gòu)件的管狀胚件來實(shí)現(xiàn)。橫截面由通過彎曲的 輪廓來連接的內(nèi)部和外部表層限定。 盡管扭梁式輪軸不如全獨(dú)立式懸架昂貴且較其更加緊湊，但由于它的使用壽命短 而在實(shí)踐中不被使用。橫向撐桿所承受的高負(fù)載通常引起終端段和過渡段之間的中間區(qū)域 過早失效。在終端段和過渡段之間使用突起在一定程度上消除了這個(gè)問題，但是沒有到達(dá) 令人滿意的程度。另外，由于制造所需的尖銳半徑，在成形操作期間該突起因所引起的裂紋 而產(chǎn)生額外的碎片。 因此，在本領(lǐng)域中期望的是提供一種不具有以上限制的產(chǎn)品。這進(jìn)而將會(huì)提供一 種用于機(jī)動(dòng)車輛的使用壽命增加的簡(jiǎn)單且耐用的扭梁式輪軸。

發(fā)明內(nèi)容
用于前輪驅(qū)動(dòng)車輛的后懸梁的扭梁可包含管狀橫向撐桿。該管狀橫向撐桿可互連 兩個(gè)縱向控制臂。該管狀橫向撐桿還可具有一對(duì)管狀終端段、變形扭轉(zhuǎn)段以及一對(duì)位于終 端段和扭轉(zhuǎn)段之間的中間段。橫向撐桿的變形扭轉(zhuǎn)段可設(shè)置為以下之一 I-、 L-、 T-、 U-、 v-或x-形橫截面。該變形的管狀構(gòu)件可進(jìn)一步限定內(nèi)部和外部表層。中間段的內(nèi)部表層 可限定凸起輪廓及凹部，以提高扭轉(zhuǎn)的撓性及改進(jìn)橫向撐桿彎曲的剛度。
根據(jù)本公開的一個(gè)方面，復(fù)合式后輪軸的橫向撐桿包括一對(duì)管狀終端段；雙壁
式扭轉(zhuǎn)段，其位于管狀終端段之間并包括u-形或v-形橫截面之一，由此限定內(nèi)部和外部
表層；一對(duì)中間段，其位于所述終端段和所述扭轉(zhuǎn)段之間，所述中間段包括外部表層和內(nèi)部 表層，所述中間段的所述外部表層提供從所述管狀終端段到所述扭轉(zhuǎn)段的大體平直的過渡
部，所述中間段的所述內(nèi)部表層從管狀橫截面過渡到所述u-形或v-形橫截面之一并在所
述內(nèi)部表層包括凸起輪廓。該凸起輪廓限定有凹部。 從文中所提供的描述，進(jìn)一步的可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊蔑@而易見。應(yīng)當(dāng)理解，該描述和 具體示例僅為了說明的目的，而不是意圖限制本公開的范圍。


從詳細(xì)描述和附圖，本公開將得到更加充分的理解，其中 圖1示出了具有根據(jù)本公開的原理的橫向撐桿的示例性后車輛輪軸的立體圖； 圖2示出了根據(jù)本公開的原理的橫向撐桿的一端的立體圖； 圖3a和3b示出了根據(jù)本公開的原理的橫向撐桿的一端的俯視圖和側(cè)向剖視圖； 圖4示出了圖3的橫向撐桿沿剖切線4-4剖取的剖視圖； 圖5示出了圖3的橫向撐桿沿剖切線5-5剖取的剖視圖； 圖6示出了圖3的橫向撐桿沿剖切線6-6剖取的剖視圖； 圖7示出了圖3的橫向撐桿沿剖切線7-7剖取的剖視圖； 圖8示出了圖3的橫向撐桿沿剖切線8-8的剖取剖視圖；以及 圖9示出了圖3的橫向撐桿沿剖切線9-9剖取的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述在實(shí)質(zhì)上僅僅是示例性的而不意圖限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解， 在所有附圖中，對(duì)應(yīng)的參考標(biāo)號(hào)表示類似的或?qū)?yīng)的部件以及特征。 現(xiàn)參考圖l，示出了示例性后車輛輪軸10的立體圖。后車輛輪軸IO包括一對(duì)縱向 控制臂12 ;—對(duì)減震器14，通常稱為"充油線圈(coil-over-oil)"單元；以及用于互連控 制臂12的橫向撐桿16。盡管圖1描述了"充油線圈"型減震器14，但是本公開也可應(yīng)用于 具有單獨(dú)彈簧和緩沖裝置的輪軸，或橫過底盤延伸并附接到控制臂12的前緣的扭桿。
圖1的橫向撐桿16可由通過彎曲工藝而變形的管狀材料制造。彎曲設(shè)計(jì)可使輪 軸能夠輕微地扭曲，由此一個(gè)車輪的運(yùn)動(dòng)可通過橫向撐桿16的扭曲動(dòng)作而部分地被吸收。
另外，橫向撐桿16可限定有一對(duì)管狀終端段18，如圖4中所示；變形扭轉(zhuǎn)段20，如 圖9中所示；以及一對(duì)在終端段18和扭轉(zhuǎn)段20之間的中間段22，如圖5到8中所示。該 橫向撐桿16的變形扭轉(zhuǎn)段20可具有U-形橫截面，如圖9中所示，或它可被設(shè)置為I-、L-、 T-、 V-或X-形橫截面(未示出)。 管狀構(gòu)件到U-形扭轉(zhuǎn)段20的變形限定出U-形扭轉(zhuǎn)段20的外部表層24和內(nèi)部 表層26，如圖9中所示。在外部表層24在中間段22內(nèi)保持了很大程度的原始的半圓筒形 狀的同時(shí)，內(nèi)部表層26限定出凸起輪廓28，在下文中被稱為舌。位于中間段22的該舌28 提高了扭轉(zhuǎn)的撓性并改進(jìn)了橫向撐桿16的彎曲的剛度。 現(xiàn)參考圖3a和3b，示出了橫向撐桿16的俯視圖和側(cè)向剖視圖從而更好地描述舌 28的細(xì)節(jié)。在圖3a中的截面4-4和5_5之間，內(nèi)部表層26開始形成朝向縱軸X并關(guān)于橫 軸Z居中的大體凹形形狀(橫向于縱軸并沿著撐桿16的對(duì)稱線)，如圖5所示。該凹形形 狀非常陡，與通過橫向撐桿16的長(zhǎng)度而得到的縱軸成大約60-75度，從而快速地從終端段 18離開。當(dāng)它恰好在扭轉(zhuǎn)梁中心線(X-軸)上方時(shí)降落角度發(fā)生變化。在截面5-5和7-7 之間，凹形形狀繼續(xù)保持，但傾斜角度淺得多，與縱軸成大約8-15度。圖6和圖7中所示的 剖面描述了舌28深度的最小變化。盡管在截面7-7和8-8之間仍然傾斜下降，但是內(nèi)部表 層26現(xiàn)在呈現(xiàn)凸形形狀，這在圖3b中最清楚地示出。當(dāng)它恰好在扭轉(zhuǎn)梁中心線(X-軸)下 方時(shí)傾斜度再次發(fā)生變化。從截面8-8到截面9-9，內(nèi)部表層26呈現(xiàn)大約65-85度的陡的 凹形形狀，直到它到達(dá)最終的U-形扭轉(zhuǎn)段20，如圖9所示。另外，從截面5-5到截面9-9，
4舌28可限定出深度大約3mm的凹口 30以有助于使橫向撐桿16剛硬。
圖3b和圖6到圖8以虛線對(duì)沒有舌28的設(shè)計(jì)的橫截面的示例作出比較。中間段 22的內(nèi)部表層26'由朝向縱軸X并關(guān)于橫軸Z居中的連續(xù)的凹形斜坡限定，如圖5所示，該 連續(xù)的凹形斜坡直至最終的U-形扭轉(zhuǎn)段20，如圖9所示。 橫向撐桿16的成形操作包括利用了第一上部撞擊模具的第一預(yù)成形步驟，其使 圓筒形管變形為具有在中間段中朝向下壁部分凹陷的上壁部分的預(yù)成形件，同時(shí)在各個(gè)端 部中容納心軸以防止管端部變形。然后，使用第二上部撞擊模具執(zhí)行最終成形步驟。第一 和第二上部撞擊模具各自包括用于通過心軸而成形的輪廓的間隙。換而言之，輪廓28在第 一步驟中預(yù)成形并在第二 u-成形步驟中最終成形。 本公開的描述實(shí)質(zhì)上僅是示例性的，因此，不偏離本公開的要點(diǎn)的變型將處在本 公開的范圍內(nèi)。這些變型不被認(rèn)為是偏離了本公開的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種用于復(fù)合式后輪軸的管狀橫向撐桿，所述橫向撐桿包括一對(duì)管狀終端段；變形扭轉(zhuǎn)段；以及一對(duì)中間段，所述中間段位于所述終端段與所述扭轉(zhuǎn)段之間，其中，所述中間段各自包括外部表層部分和內(nèi)部表層部分，所述內(nèi)部表層部分從所述管狀終端段過渡到所述扭轉(zhuǎn)段并限定有舌形輪廓。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橫向撐桿，其中，所述橫向撐桿的所述中間段的長(zhǎng)度大于所 述舌形輪廓的長(zhǎng)度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的橫向撐桿，其中，在縱向橫截面中觀察時(shí)所述舌形輪廓進(jìn) 一步地限定有凸形輪廓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的橫向撐桿，其中，所述中間段的所述外部表層保持大體 半圓筒形形狀。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的橫向撐桿，其中，所述中間段的所述內(nèi)部表 層中的所述舌形輪廓設(shè)置在所述管狀終端段與所述扭轉(zhuǎn)段之間。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的橫向撐桿，其中，所述中間段的內(nèi)部表層形 成大體凹形形狀，所述大體凹形形狀朝向縱軸、從所述管狀終端段相對(duì)于所述縱軸具有60 至75度之間的降落角度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的橫向撐桿，其中，在所述內(nèi)部表層延伸到所述縱軸之前降落 角度減小。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的橫向撐桿，其中，所述降落角度減小到與所述縱軸成大約 8-15度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的橫向撐桿，其中，恰好低于所述縱軸時(shí)，所述內(nèi)部表層呈現(xiàn)大 約65-85度的降落角度，直到所述內(nèi)部表層到達(dá)所述扭轉(zhuǎn)段。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的橫向撐桿，其中，所述舌形輪廓限定有凹口。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的橫向撐桿，其中，所述凹口具有大約3mm的深度。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的橫向撐桿，其中，所述中間段的所述內(nèi)部表 層從所述管狀終端段以第一傾斜角度過渡，并以小于所述第一傾斜角度的第二傾斜角度過 渡到所述舌形輪廓，并且，所述舌形輪廓以第三傾斜角度過渡到所述扭轉(zhuǎn)段，所述第三傾斜 角度大于所述第二傾斜角度。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的橫向撐桿，其中，所述扭轉(zhuǎn)段具有U-形或V-形 橫截面之一。
14. 一種用于車輛的后輪軸組件，包括 一對(duì)縱向控制臂； 一對(duì)組合式彈簧和緩沖裝置；以及如任一項(xiàng)前述權(quán)利要求中所述的管狀橫向撐桿，所述橫向撐桿互連所述控制臂。
全文摘要
在前輪驅(qū)動(dòng)的車輛中，傳統(tǒng)的扭梁式輪軸由于終端段和過渡段之間的中間區(qū)域的過早失效而使用壽命短。提供了一種扭梁式懸架，其包括互連縱向控制臂(12)的橫向撐桿(16)。橫向撐桿(16)可由管狀管子形成。管狀構(gòu)件可限定一對(duì)管狀終端段(18)，變形的U形過渡段(20)，以及位于終端段(18)和過渡段(20)之間的一對(duì)中間段(22)。中間段(22)可限定輪廓(28)，通稱舌。舌(28)提高扭轉(zhuǎn)的撓性，并改進(jìn)橫向撐桿(16)的彎曲的剛度。舌(28)還可包括凹部，以進(jìn)一步有助于改進(jìn)剛度。
文檔編號(hào)B60G21/055GK101795881SQ200880105664
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月5日
發(fā)明者迪特爾·特普克爾 申請(qǐng)人:麥格納國(guó)際公司