相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本pct專利申請(qǐng)要求于2014年11月7日提交的序列號(hào)為62/076,949的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部公開(kāi)被認(rèn)為是本申請(qǐng)的公開(kāi)的一部分，并且通過(guò)參引合并到本申請(qǐng)中。

背景技術(shù)：

本發(fā)明通常涉及用于在車輛懸架系統(tǒng)中使用的類型的扭力軸組件。

相關(guān)技術(shù)

扭力梁后軸懸架組件，也稱為扭力梁軸(torsionbeamaxle)，是一種汽車懸架系統(tǒng)，該扭力梁后軸懸架組件包括一對(duì)拖曳臂，拖曳臂中的每一者與車輛的車輪和車輛的軸、以及在拖曳臂之間橫向延伸的扭力梁相聯(lián)接。在車輛運(yùn)行期間，當(dāng)車輪中的一者相對(duì)于車輪中的另一者移動(dòng)時(shí)——比如在車身側(cè)傾(roll)期間或者在車輪中的一者碰到例如道路中的坑洞或障礙物時(shí)，扭力梁在扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中變形。扭力梁的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)吸收這種運(yùn)動(dòng)，使得車體中的乘客在乘車時(shí)更為舒適。

通常，扭力梁的相反端部和拖曳臂經(jīng)由焊接彼此互相連接，并且焊接接頭通常位于與車輛的車輪連接的拖曳臂部分的前方。然而，在使用中，這種構(gòu)造具有使焊接接頭承受較大的力矩并因此承受較大的應(yīng)力的作用。仍然需要減小施加到這樣的扭力軸組件的焊接接頭的應(yīng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
與優(yōu)點(diǎn)

本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于車輛懸架的扭力軸組件。扭力軸組件包括扭力梁，該扭力梁由單個(gè)整體件制成并且沿著相反端部之間的長(zhǎng)度延伸。該扭力梁具有沿著第一方向延伸的中間部分和至少部分地沿著大致橫向于第一方向的第二方向延伸的一對(duì)端部部分，以便在扭力軸組件的工作期間減小端部部分內(nèi)的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一對(duì)輪架焊接至扭力梁的端部部分。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，一對(duì)彈簧座焊接至扭力梁的端部部分。

根據(jù)本發(fā)明的再一方面，端部部分從第一方向向第二方向彎曲。

根據(jù)本發(fā)明的另外一方面，中間部分具有形成在該中間部分中的凹槽，以便減小中間部分的扭轉(zhuǎn)剛度。

本發(fā)明的另一方面提供一種制造扭力軸組件的方法。該方法包括制備在相反端部之間沿著第一方向延伸的單件扭力梁的步驟。該方法接下來(lái)的步驟是將鄰近端部的扭力梁彎曲成具有設(shè)置在中間部分的相反側(cè)上的端部，其中中間部分至少部分地沿著大致橫向于第一方向的第二方向延伸。該方法接下來(lái)的步驟將至少一個(gè)部件(例如，輪架或彈簧座)焊接至扭力梁的端部部分中的至少一者。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的這些和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將被容易地理解，因?yàn)橥ㄟ^(guò)參照以下詳細(xì)描述并結(jié)合附圖可以更好地理解本發(fā)明，其中附圖包括：

圖1是用于車輛懸架系統(tǒng)的扭力軸組件的示例性實(shí)施方式的分解圖；

圖2是圖1的扭力軸組件的等軸側(cè)視圖；

圖3是從與圖2的等軸側(cè)視圖不同的有利位置取得的圖1的扭力軸組件的等軸側(cè)視圖；

圖4是圖1的扭力軸組件的俯視圖；

圖5是圖1的扭力軸組件的仰視圖；

圖6是圖1的扭力軸組件的前視圖；以及

圖7是圖1的扭力軸組件的后視圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，其中貫穿若干附圖相同的附圖標(biāo)記表示相應(yīng)部件，在圖1-7中大體上示出了用于在車輛懸架系統(tǒng)中使用的改進(jìn)的扭力軸組件20的示例性實(shí)施方式。扭力軸組件20包括扭力梁22(有時(shí)也稱為橫向構(gòu)件)，該扭力梁制成單個(gè)整體件并在相反端部23之間延伸。優(yōu)選地，扭力梁22由諸如鋁、鋁合金、鎳、鎂、鎂合金、鋼或鋼合金之類的可彈性變形的金屬制成。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以使用任何合適的材料。

扭力梁22的示例性實(shí)施方式具有沿第一方向(以下稱為“橫向方向”)延伸的中間部分24和具有大約九十度的彎曲部27的一對(duì)端部部分26，該彎曲部27從橫向方向彎曲延伸到大致橫向于第一方向延伸的第二方向(以下稱為“縱向方向”)。端部部分26的彎曲部27可以具有在彎曲過(guò)程中不會(huì)在扭力梁22中引起卷曲的任何合適的半徑。優(yōu)選地，彎曲部27類似地成形為使得扭力梁22關(guān)于延伸穿過(guò)扭力梁22的縱向中點(diǎn)的平面大致對(duì)稱。同樣的，當(dāng)從上方或下方觀察時(shí)，扭力梁22大致呈u形形狀(參見(jiàn)圖4和圖5)。第一方向和第二方向在這里分別稱為橫向方向和縱向方向，以便在扭力梁22安裝在車輛中時(shí)反映扭力梁22的取向。

當(dāng)扭力梁22安裝在車輛中時(shí)，扭力梁22定向成使得扭力梁22的端部部分26在向后的縱向方向(朝向車輛的后部)上彎曲。如圖2所示，輪架28和彈簧座30經(jīng)由焊接接頭(例如，mig焊接、gtaw焊接或激光焊接)與端部部分26中的每一者附接。輪架28構(gòu)造成用于附接至車輪組件的輪轂(未示出)，并且彈簧座30構(gòu)造成接合壓縮彈簧(未示出)的端部。在車輛運(yùn)行期間，力從彈簧座30和輪架28通過(guò)焊接接頭傳遞到扭力梁22中。這使得扭力梁22的中間部分24彈性地扭曲，從而使端部部分26相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)并且在端部部分26內(nèi)以最小的扭轉(zhuǎn)吸收力。因?yàn)楹附咏宇^與至少部分地沿著縱向方向延伸的端部部分26在一起，所以與其它已知的扭力軸組件的焊接接頭相比，該焊接接頭承受減小的力矩和應(yīng)力。由于焊接接頭受到保護(hù)免受彎曲力矩的影響，扭力軸組件20與其他已知的扭力軸組件相比表現(xiàn)出更強(qiáng)的耐久性。

扭力軸組件20還包括一對(duì)本體安裝件32，該一對(duì)本體安裝件32也焊接至扭力梁22的端部部分26并且從扭力梁22的端部部分26縱向向前延伸、即在與彎曲部27相反的方向上延伸。本體安裝件32中的每一者包括用于接收車輛的一體車身(未示出)的一部分的支承套，以便將扭力軸組件20與車輛的一體車身互相連接。

如圖1所示，輪架28、彈簧座30和本體安裝件32都是彼此分開(kāi)地制造的，并且輪架28、彈簧座30和本體安裝件32是與扭力梁22分開(kāi)地制造的。輪架28、彈簧座30和本體安裝件32都具有與扭力梁22的端部部分26的外表面相似地成形的至少一個(gè)表面，以便有助于延長(zhǎng)在這些部件與扭力梁22之間的焊縫。這些表面可以成形成提供與扭力梁22的所謂“手套”配合(“glove”fitting)連接，其中這些部件接合扭力梁22的上表面和下表面。

示例性扭力梁20具有管狀設(shè)計(jì)，并且具有沿著扭力梁20在相反端部23之間的長(zhǎng)度的封閉橫截面。為了便于中間部分24的扭轉(zhuǎn)以便允許端部部分26在懸架系統(tǒng)工作期間相對(duì)于彼此樞轉(zhuǎn)，示例性扭力梁22的中間部分24變形或凹陷以便呈現(xiàn)凹槽34。在凹槽34處，當(dāng)在橫截面處觀察時(shí)，中間部分24呈雙壁u形形狀。這種形狀具有減小中間部分24的扭轉(zhuǎn)阻力(也稱為扭轉(zhuǎn)剛度)的作用，同時(shí)允許增加缺少凹槽34的端部部分26中的扭轉(zhuǎn)阻力。凹槽34在鄰近扭力梁22的端部部分26處漸縮，以便允許在端部部分26和中間部分24之間的扭轉(zhuǎn)剛度的轉(zhuǎn)變。為了進(jìn)一步降低中間部分24相對(duì)于端部部分26的扭轉(zhuǎn)剛度，如圖4所示，扭力梁22的中間部分24具有第一寬度w1，而扭力梁22的端部部分26具有大于第一寬度w1的第二寬度w2。

本發(fā)明的另一方面提供了一種制造扭力軸組件20的方法。該方法包括制備在相反端部23之間沿著第一方向延伸的單件扭力梁22的步驟。該方法接下來(lái)的步驟是將鄰近端部23的扭力梁22彎曲成具有端部部分26，其中端部部分26至少部分地沿大致垂直于第一方向的第二方向延伸。優(yōu)選地，端部部分26中的每一者彎曲大約九十度。該方法接下來(lái)的步驟是按壓中間部分24以便在中間部分24中限定凹槽34。該方法再接下來(lái)的步驟是將輪架28、彈簧座30和本體安裝件32焊接至端部部分26中的每一者。該焊接可以是例如mig焊接、gmaw焊接或激光焊接。

顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，能夠?qū)Ρ景l(fā)明進(jìn)行許多修改和變化，并且可以在所附的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)以不同于具體描述的方式的其他方式實(shí)施。