CN111002774B - 前下臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及前下臂。前下臂由设置在左右车辆区域中并且在车辆前后方向上延伸的纵梁中的每个纵梁的外表面以悬臂方式可倾斜地支撑。前下臂包括：下臂本体；内枢轴，所述内枢轴被设置在下臂本体的在车辆左右方向上的内端处并且由纵梁支撑；以及附接部，减震器的下端被附接到所述附接部，并且所述附接部被接合到下臂本体的前上角部的中间部。中间部是前上角部的在车辆左右方向上的中间部。球接头被附接到前下臂的在车辆左右方向上的外端，其中转向节被连接到所述球接头。

Description

前下臂

技术领域

本发明涉及一种前下臂。

背景技术

例如，日本专利第5698493号(JP 5698493 B)(日本未审专利申请公报第2012-081915号(JP 2012-081915 A))描述了一种车辆悬架支撑结构，其中，支撑托架被焊接到下臂的上表面的基本上中心的部分，并且减震器的下端经由枢轴被附接到支撑托架。

支撑托架呈四边形管的形式，所述四边形管从上方观察具有大致平行四边形的形状。支撑托架包括一对竖立板，所述一对竖立板具有细长形状并且彼此面对。竖立板的在车辆宽度方向上的外端部被弯曲成彼此接触。另一方面，竖立板的在车辆宽度方向上的内端部保持彼此分开。

发明内容

在JP 5698493 B(JP 2012-081915 A)中，支撑托架的两个竖立板被焊接到下臂的上表面。因此，下臂的上表面可能由于与减震器的上下运动相关联的反复加载而变形。

在JP 5698493 B(JP 2012-081915 A)中，下臂的上表面的竖立板的内端部被焊接到的部分在车辆上下方向上与下臂的上表面的竖立板的外端部被焊接到的部分相比更高地定位。因此，一旦水分(诸如水或泥水)进入在两个竖立板之间的空间，则水分就会留在该空间中而不会从中排出，并且最终在竖立板和下臂的竖立板被焊接到的部分上生锈。因此，支撑托架的承载性能可能随着时间而劣化。

可替代地，支撑托架可以被焊接到下臂的侧表面。在这种情况下，由于与减震器的上下运动相关联的反复加载，可能在下臂中产生扭转应力。因此，下臂支撑减震器的下臂的支撑刚度可能变得不足。

本发明提供一种用于改善前下臂支撑减震器的支撑刚度的技术。

本发明的一个方面涉及一种前下臂，该前下臂由分别设置在车辆的在车辆左右方向上的左右区域中并且在车辆前后方向上延伸的纵梁中的每个侧梁的外表面以悬臂方式可倾斜地支撑。前下臂包括下臂本体、内枢轴和附接部。内枢轴被设置在下臂本体的在车辆左右方向上的内端处。内枢轴由纵梁中的对应的一个纵梁支撑。减震器的下端被附接到附接部。附接部被接合到下臂本体的前上角部的中间部。下臂本体的前上角部是在下臂本体的在车辆前后方向上的前部处的上角部。中间部是前上角部的在车辆左右方向上的中间部。前下臂被构造成使得球接头被附接到所述前下臂的在所述车辆左右方向上的外端，其中，转向节被连接到所述球接头。

根据前述方面，在前下臂中，用于减震器的附接部被接合到下臂本体的前上角部，所述下臂本体的前上角部与下臂本体的上表面和侧表面相比具有更高的刚度。因此，附接部和附接部被接合到的部分(前上角部)的承载性能变得高于在附接部被接合到前下主体的上表面或侧表面的情况下的承载性能。

因此，尽管与减震器的上下运动相关联的反复加载被输入附接部中，但是能够抑制或防止附接部和附接部被接合到的部分(前上角部)的变形和断裂。作为结果，改善了前下臂支撑减震器的前下臂的支撑刚度。

在根据前述方面的前下臂中，附接部可以具有矩形管形状。此外，附接部可包括第一壁、第二壁、第三壁和第四壁，这些壁被布置成使得第一壁和第二壁彼此面对并且在车辆左右方向上延伸，第二壁在车辆前后方向上被布置在第一壁的后方，第三壁和第四壁彼此相对并且在车辆前后方向上延伸，并且第四壁在车辆左右方向上被布置在第三壁的内侧。此外，至少第二壁的下端部、第三壁的下端部和第四壁的下端部可以被接合到前上角部。此外，第一壁和第二壁中的至少一个壁可以设置有排水路径。

利用这种构造，即使水分(诸如水或泥水)进入具有矩形管形状的附接部的内部空间，水分也通过排水路径被排出该内部空间。因此，改善了排水性能。以这种方式，附接部和附接部被附接到的部分的防锈性得到改善。

根据前述方面的前下臂还可以包括球接头托架，球接头被附接到该球接头托架，并且该球接头托架通过焊接被接合到下臂本体的在车辆左右方向上的外端。下臂本体可以通过将上板构件和下板构件组装在一起而形成为箱形，并且下臂本体的在车辆左右方向上的外侧部可以设置有开口。球接头托架可以是锻造产品。球接头托架的在车辆左右方向上的内端部可以具有使得球接头托架的内端部被装配在下臂本体的开口中的外形。通过将球接头托架的内端部插入下臂本体的开口中并且将球接头托架的内端部的外周边焊接到下臂本体的端面，下臂本体和球接头托架可以彼此接合，所述下臂本体的端面限定下臂本体的开口。

利用这种构造，能够在保持下臂本体轻量的同时确保下臂本体的足够刚度。此外，球接头托架是具有高刚度的锻造产品，并且使得在球接头托架和下臂本体之间的焊接接头的总长度尽可能长。作为结果，改善了焊接接头的抗剥离性。

根据前述方面，能够改善前下臂支撑减震器的支撑刚度。根据前述方面，改善了用于减震器的附接部和附接部被附接到的部分的防锈性。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业重要性，附图中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是示意根据本发明实施例的前下臂的平面视图；

图2是图1的前下臂的分解透视图；

图3是沿图1中的III-III线截取并且从箭头的方向观察的剖视图；

图4是沿图1中的IV-IV线截取并且从箭头的方向观察的剖视图；

图5是示意图1中的减震器托架的后壁的视图；

图6是从车辆的前方观察的示意包括在图1到图5中示意的前下臂的前悬架系统的视图；并且

图7是从车辆的外侧观察的示意图6中的前悬架系统的视图，其中省略了盘式制动器和转向节的示意。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。

将在该实施例中的车辆包括至少左右纵梁、左右前悬架系统和车辆舱室(乘员舱限定构件)的前提条件下提供以下描述。左右纵梁被分别设置在车辆的在车辆左右方向(即，车辆宽度方向)上的左右区域中。左右纵梁在车辆前后方向(即，车辆纵向方向)上延伸。

在图1到图7中示意的本发明的实施例中，仅示意了车辆的右前部。尽管未示出，但是车辆的左前部的构造基本上与车辆的右前部的构造相同。

图6和图7示意右前悬架系统2(下文中，在适当时简称为“前悬架系统2”)和右纵梁3(下文中，在适当时简称为“纵梁3”)。

两个横向构件，即前横向构件5和后横向构件6(参考图7)，在车辆左右方向上延伸。前横向构件5和后横向构件6在右纵梁3和左纵梁(未示意)之间延伸。前横向构件5和后横向构件6在该前横向构件5和该后横向构件6之间留有空间的情况下在车辆前后方向上彼此平行地布置。

如图6和图7示意地，前悬架系统2具有高安装上臂型的双叉骨结构，并包括前下臂20、前上臂30、转向节40、减震器50等。

前下臂20由纵梁3的外表面以悬臂方式可倾斜地支撑，以使得前下臂20在车辆左右方向上向外延伸。如图1和图2示意地，前下臂20包括下臂本体21、两个内枢轴(即前内枢轴22和后内枢轴23)以及球接头托架24。

如图1示意地，在平面视图中，下臂本体21具有大致三角形的形状，并且下臂本体21的宽度在车辆左右方向上从纵梁3侧向外逐渐减小。

前内枢轴22和后内枢轴23中的每个均具有筒形形状。前内枢轴22和后内枢轴23被分别焊接到下臂本体21的两个分支部分。下臂本体21分叉成两个分支部分，该两个分支部分是下臂本体21的在车辆左右方向上的内部部分。

前内枢轴22由固定到纵梁3的前横向构件5经由衬套22a和支撑销(未示意)支撑。后内枢轴23由固定到纵梁3的后横向构件6经由衬套23a和支撑销(未示意)支撑。

如上所述，在本实施例中，前内枢轴22由纵梁3间接支撑，即，前内枢轴22由纵梁3经由前横向构件5支撑。类似地，后内枢轴23由纵梁3间接支撑，即，后内枢轴23由纵梁3经由后横向构件6支撑。

球接头托架24是将被焊接到下臂本体21的高刚度锻造产品，并且球接头25被附接到球接头托架24。转向节40的下连接部41被连接到球接头25。

前上臂30由固定到纵梁3的塔架部7以悬臂方式可倾斜地支撑，以使得前上臂30在车辆左右方向上向外延伸。前上臂30包括上臂本体31、两个内枢轴(即前内枢轴32和后内枢轴33)以及球接头附接部34。

上臂本体31在平面视图中具有U形单件结构。前内枢轴32和后内枢轴33每个均具有筒形形状。前内枢轴32和后内枢轴33分别与上臂本体31的两个分支部分成一体。上臂本体31分叉成两个分支部分，所述两个分支部分是上臂本体31在车辆左右方向上的内部部分。

如图6示意地，前内枢轴32和后内枢轴33中的每个经由衬套(未示意)和支撑销(未示意)由塔架部7支撑。

球接头附接部34包括设置在上臂本体31中的通孔，并且球接头35被附接到球接头附接部34。转向节40的上连接部42被连接到球接头35。

前盘式制动器8和轮毂9由转向节40可旋转地支撑。前轮1(未示意)被附接到轮毂9。转向节40包括下连接部41和上连接部42，其中前下臂20的球接头托架24被连接到所述下连接部41，并且前上臂30的球接头35被连接到所述上连接部42。

响应于方向盘的操作而操作的动力转向设备10经由拉杆11被连接到转向节40。在稳定器12的一端(在图中，右端)处的稳定连杆13被附接到用于前下臂20的支撑轴构件60。

支撑轴构件60被设置成与球接头托架24相比在车辆前后方向上进一步向前突出。

径向向外突出的脊部61被设置在支撑轴构件60的轴向中部处。花键齿62被设置在支撑轴构件60的第一轴向端部的外周边表面上。内螺纹孔63被设置在支撑轴构件60的第二轴向端部的内侧。支撑轴构件60的第一轴向端部与脊部61相比在轴向方向上更靠近支撑轴构件60的第一端。支撑轴构件60的第二轴向端部与脊部61相比在轴向方向上更靠近支撑轴构件60的第二端。

减震器50的上端由塔架部7支撑，并且减震器50的下端由前下臂20的减震器托架15(稍后描述)(“附接部”的实例)支撑。

筒形部51被设置在减震器50的下端处，并且具有筒形形状的套环53经由衬套52被设置在筒形部51的径向内侧。

减震器50的筒形部51由前下臂20的减震器托架15经由螺栓16和螺母17支撑。

减震器托架15被附接到前下臂20的下臂本体21的前上角部。下臂本体21的前上角部是下臂本体21的在车辆前后方向上的前侧处的上角部。更具体地，减震器托架15被附接到前上角部的在车辆左右方向上的中间部(在车辆左右方向上位于支撑轴构件60的内侧的部分)。以下，在车辆前后方向上的前上角部将被简称为“前上角部”。

减震器托架15具有矩形管形状，并且减震器托架15包括四个壁。该四个壁是第一壁15a、第二壁15b、第三壁15c和第四壁15d。第一壁15a和第二壁15b彼此面对并且在车辆左右方向上延伸。第三壁15c和第四壁15d彼此面对并且在车辆前后方向上延伸。

在下面的描述中，在车辆前后方向上被布置在第二壁15b的前方的第一壁15a将被称为“前壁”，并且在车辆前后方向上被布置在第一壁15a的后方的第二壁15b将被称为“后壁”。在车辆左右方向上被布置在第四壁15d的外侧的第三壁15c将被称为“外壁”，并且在车辆左右方向上被布置在第三壁15c的内侧的第四壁15d将被称为“内壁”。

减震器托架15的下开口端通过焊接等被接合到下臂本体21。

具体地，后壁15b的下端部与外壁15c和内壁15d中的每个壁的下端部被接合到下臂本体21的前上角部。

如图1和图3示意地，减震器托架15的前壁15a在车辆前后方向上被布置在下臂本体21的前上角部的前部。因此，前壁15a的内表面被从下臂本体21的前上角部间隔开，以使得前壁15a不被接合到下臂本体21。

在减震器托架15的前壁15a和下臂本体21的前上角部之间留下的空间将被称为空间18。如在图5中示意地，切口(凹部)19被设置在后壁15b的下端部中。空间18和切口19中的每个均是“排水路径”的示例。

具有矩形管形状的减震器托架15的内部空间具有使得在减震器50的下端处的筒形部51可以被装配在该内部空间中的尺寸。

螺栓16穿过的通孔15e被分别设置在减震器托架15的前壁15a和后壁15b中。

接着，将详细描述将前下臂20的下臂本体21和前下臂20的球接头托架24接合到一起的方式。

为了在保持下臂本体21轻量的同时确保下臂本体21的所需刚度，如在图2和图3中示意地，通过将两者均由压模金属制成的上板构件21a和下板构件21b组装在一起，下臂本体21被形成为箱形。

下臂本体21在车辆左右方向上的外侧部设置有开口。以下，外侧部处的开口将被称为外侧开口。

球接头托架24是高刚度锻造产品。球接头托架24的在车辆左右方向上的内端部24a被装配到下臂本体21的外侧开口中，并且然后通过焊接被固定到下臂本体21。

具体地，如在图4中示意地，球接头托架24的内端部24a具有使得内端部24a被装配到下臂本体21的外侧开口中的外形。内花键孔24b被设置在球接头托架24的在车辆前后方向上的前侧部中。

在下臂本体21和球接头托架24之间的焊接接头26以如下方式形成，使得球接头托架24的内端部24a被装配到下臂本体21的外侧开口中，并且然后，内端部24a的外周边被焊接到限定外侧开口的下臂本体21的端面。

如在图1中示意地，焊接接头26倾斜，以使得在平面视图中，焊接接头26在车辆前后方向上的后部在车辆左右方向上位于焊接接头26在车辆前后方向上的前部的外侧。

接着，将详细描述将支撑轴构件60附接到球接头托架24的方式。

首先，如在图4中示意地，支撑轴构件60的第一轴向端部的花键齿62被花键装配到球接头托架24的内花键孔24b中。在这种状态下，在支撑轴构件60的脊部61和限定内花键孔24b的球接头托架24的开口端之间的接头被焊接在一起。

然后，在稳定连杆13的下端处的筒形部13a的套环13c被装配到支撑轴构件60，并且螺栓64被拧到支撑轴构件60的内螺纹孔63中。作为结果，稳定连杆13的下端被固定到支撑轴构件60。

当支撑轴构件60被以这种方式附接到球接头托架24时，支撑轴构件60的中心轴线的延长线与倾斜的焊接接头26相交(参见图1)。

为了将稳定连杆13附接到支撑轴构件60，稳定连杆13的筒形部13a被装配到支撑轴构件60，并且然后螺栓64被拧到支撑轴构件60的内螺纹孔63中。

接着，为了将减震器50的下端附接到减震器托架15，减震器50的筒形部51被装配到减震器托架15的前壁15a和后壁15b之间的空间中，螺栓16穿过筒形部51的中心孔和前壁15a和后壁15b每个的通孔15e，并且然后如在图3中示意地，螺母17被拧到螺栓16的螺纹轴部的远端。

当通过增加螺栓16被拧紧的程度，套环53在轴向方向上压缩变形时，套管52在径向方向上膨胀。以这种方式，可以减小或消除在减震器50的筒形部51与减震器托架15的前壁15a和后壁15b中的每个壁之间的间隙。

根据上述本发明的实施例，在前下臂20中，减震器托架15被接合到下臂本体21的前上角部，所述下臂本体21的前上角部具有与下臂本体21的上表面和侧表面相比更高的刚度。因此，减震器托架15和减震器托架15被接合到的部分(前上角部)的承载性能变得高于在减震器托架15被接合到下臂本体21的上表面或侧表面的情况下的承载性能。

因此，尽管与减震器50的上下运动相关联的反复加载被输入减震器托架15中，但是仍可以抑制或防止减震器托架15和减震器托架15被接合到的部分(前上角部)的变形和断裂。作为结果，改善了前下臂20以此支撑减震器50的前下臂20的支撑刚度。

即使水分(诸如水或泥水)进入具有矩形管形状的减震器托架15的内部空间，水分也通过空间18和用于排水的切口19排出内部空间。因此，改善了排水性能。以此方式，可以防止在减震器托架15或减震器托架15被接合到的部分中生锈，以使得提高了防锈性。作为结果，可以长时间保持减震器托架15的承载性能。

根据上述实施例，通过将两者都由压模金属制成的上板构件21a和下板构件21b组装在一起，下臂本体21被形成为箱形。因此，可以在保持下臂本体21轻量的同时确保下臂本体21的足够刚度。此外，球接头托架24是具有高刚度的锻造产品，并且在球接头托架24和下臂本体21之间的焊接接头的总长度尽可能长。作为结果，改善了焊接接头的抗剥离性。

本发明不限于前述实施例。本发明的技术范围由权利要求限定，并且因此，在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都被包含在其中。

(1)在前述实施例中，空间18和用于排水的切口19被设置在减震器托架15中。然而，本发明的构造不限于此。

尽管未在图中示出，但是，例如，在前述实施例中，空间18和用于排水的切口19均未设置的构造和仅设置空间18和用于排水的切口19中的一个的构造也被包括在本发明中。

(2)在前述实施例中，前下臂20的下臂本体21通过将上板构件21a和下板构件21b组合在一起而形成。然而，本发明的构造不限于此。虽然未在图中示出，但是，例如，其中下臂本体21具有单件结构的构造也被包括在本发明中。

(3)在前述实施例中，前下臂20由纵梁3间接支撑，即，前下臂20由纵梁3经由前横向构件5和后横向构件6支撑。然而，本发明的构造不限于此。

虽然未在图中示出，但是，例如，其中前下臂20由纵梁3直接支撑的构造也被包括在本发明中。

本发明能适用于前下臂。

Claims (3)

1.一种前下臂，所述前下臂由分别设置在车辆的在车辆左右方向上的左右区域中的纵梁中的每个纵梁的外表面以悬臂方式可倾斜地支撑，所述纵梁在车辆前后方向上延伸，所述前下臂的特征在于包括：

下臂本体；

内枢轴，所述内枢轴被设置在所述下臂本体的在所述车辆左右方向上的内端处，所述内枢轴由所述纵梁中的对应的一个纵梁支撑；以及

附接部，减震器的下端被附接到所述附接部，所述附接部被接合到所述下臂本体的前上角部的中间部，所述下臂本体的所述前上角部是在所述下臂本体的在所述车辆前后方向上的前部处的上角部，并且所述中间部是所述前上角部的在所述车辆左右方向上的中间部，其中

所述前下臂被构造成使得球接头被附接到所述前下臂的在所述车辆左右方向上的外端，其中，转向节被连接到所述球接头，并且

其中，所述附接部具有矩形管形状；所述附接部包括第一壁、第二壁、第三壁和第四壁，所述第一壁和所述第二壁彼此面对并且在所述车辆左右方向上延伸，所述第二壁在所述车辆前后方向上被布置在所述第一壁的后方，所述第三壁和所述第四壁彼此相对并且在所述车辆前后方向上延伸，并且所述第四壁在所述车辆左右方向上被布置在所述第三壁的内侧；并且所述第一壁在所述车辆前后方向上被布置在所述下臂本体的前上角部的前方，使得所述第一壁与所述前上角部间隔开。

2.根据权利要求1所述的前下臂，其特征在于：

至少所述第二壁的下端部、所述第三壁的下端部和所述第四壁的下端部被接合到所述前上角部；并且

所述第二壁的下端部设置有切口，使得所述第一壁和所述第二壁中的每一个壁均设置有排水路径。

3.根据权利要求1或2所述的前下臂，其特征在于还包括球接头托架，所述球接头被附接到所述球接头托架，所述球接头托架通过焊接被接合到所述下臂本体的在所述车辆左右方向上的外端，其中

所述下臂本体通过将上板构件和下板构件组装在一起而形成为箱形，并且所述下臂本体的在所述车辆左右方向上的外侧部设置有开口，

所述球接头托架是锻造产品，

所述球接头托架的在所述车辆左右方向上的内端部具有使得所述球接头托架的所述内端部被装配在所述下臂本体的所述开口中的外形，并且

通过将所述球接头托架的所述内端部插入所述下臂本体的所述开口中并且将所述球接头托架的所述内端部的外周边焊接到所述下臂本体的端面，所述下臂本体和所述球接头托架彼此接合，所述下臂本体的所述端面限定所述下臂本体的所述开口。

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