ПОДВЕСКА СО СКРУЧИВАЮЩЕЙСЯ БАЛКОЙ
TORSION BEAM SUSPENSION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к подвеске со скручивающейся балкой, к которой подвешены колеса транспортного средства с подвеской, имеющей скручивающуюся балку.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] В подвеске со скручивающейся балкой, в целом, скручивающаяся балка расположена между парой правого и левого продольных рычагов, проходящих в направлении спереди назад транспортного средства, причем обе концевые части скручивающейся балки приварены к продольным рычагам.
[0003] Каждый продольный рычаг, соединенный с обоими концами указанной балки, имеет верхний элемент и нижний элемент. Верхний элемент и нижний элемент образуют полую конструкцию, а верхний элемент выполнен со скручивающейся балкой как одно целое (см. Патентный Документ 1).
СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ПАТЕНТНОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
[0004] Патентный Документ 1: JP 2010-208549
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
[0005] Тогда как продольный рычаг имеет часть для крепления к кузову транспортного средства и часть для крепления к колесу, скручивающаяся балка имеет форму балки, что и отражает ее название. Таким образом, от продольного рычага до скручивающейся балки часть для крепления к кузову транспортного средства и часть для крепления к колесу имеют такую форму, что они соединены вместе в направлении скручивающейся балки. При такой форме форма поперечного сечения подвержена резкому изменению, при этом жесткость на участке соединения от продольного рычага до скручивающейся балки подвержена резкому изменению и, следовательно, требуется упрочнение этой части.
[0006] Настоящее изобретение, следовательно, было задумано для того, чтобы решить описанную выше проблему, и его цель состоит в создании подвески со скручивающейся балкой, в которой резкое изменение жесткости на участке соединения между продольным рычагом и скручивающейся балкой может быть предотвращено.
Решение проблемы
[0007] Настоящее изобретение, которое достигает вышеуказанной цели, представляет собой подвеску со скручивающейся балкой, имеющую первый элемент с просветом, поперечное сечение которого имеет U-образную форму, и вторые элементы, которые при установке на транспортном средстве расположены попарно в направлении вправо и влево и которые входят в контакт с первым элементом на краевой части U-образного поперечного сечения первого элемента. Подвеска имеет правый и левый продольные рычаги, которые проходят в направлении спереди назад транспортного средства и выполнены с возможностью совершения движения качания в вертикальном направлении, причем продольные рычаги содержат пару составляющих элементов, расположенных справа и слева от первого элемента при его установке на транспортное средство, и содержат пару вторых элементов, и U-образную скручивающуюся балку, поперечное сечение которой имеет просвет и которая расположена между парой составляющих элементов в первом элементе. Указанная подвеска отличается тем, что два или большее количество типов участков регулирования жесткости, которые регулируют жесткость от продольных рычагов до скручивающейся балки, расположены так, что положения этих участков смещены друг относительно друга.
Полезный эффект изобретения
[0008] В подвеске со скручивающейся балкой, выполненной в соответствии с настоящим изобретением, два или большее количество типов участков регулирования жесткости, которые регулируют жесткость от продольных рычагов до скручивающейся балки, расположены так, что участки регулирования жесткости смещены друг относительно друга. Таким образом, можно последовательно изменять жесткость от продольных рычагов до скручивающейся балки, предотвращая, тем самым, резкое изменение жесткости от продольных рычагов до скручивающейся балки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009] Фиг. 1 представляет собой вид в аксонометрии, схематически иллюстрирующий подвеску со скручивающейся балкой, выполненную в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения.
Фиг. 2(А) и Фиг. 2(В) изображают, соответственно, вид сверху и вид снизу, показывающие подвеску.
Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе по линии 3-3, показанной на Фиг. 2(В).
Фиг. 4(А) - Фиг. 4(С) представляют собой, соответственно, вид в аксонометрии, вид снизу и вид сбоку, иллюстрирующие верхний элемент, составляющий подвеску.
Фиг. 5(А) - Фиг. 5(Р) представляют собой, соответственно, вид сбоку, вид спереди, вид в аксонометрии и вид снизу, иллюстрирующие нижний элемент, составляющий подвеску.
Фиг. 6 представляет собой увеличенный вид, иллюстрирующий соединительную часть между продольным рычагом и скручивающейся балкой.
Фиг. 7(А) и Фиг. 7(В) представляют собой виды в аксонометрии, иллюстрирующие подвеску со скручивающейся балкой, выполненную в соответствии с модификацией настоящего изобретения.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
[0010] В последующем описании вариант выполнения настоящего изобретения описан со ссылкой на прилагаемые чертежи. Последующее описание не ограничивает объем притязаний и значений терминов, изложенных в объеме формулы изобретения. Кроме того, соотношения размеров на чертежах преувеличены в целях иллюстрации, и в некоторых случаях могут отличаться от фактических соотношений размеров.
[0011] Фиг. 1 представляет собой вид в аксонометрии, схематически иллюстрирующий подвеску со скручивающейся балкой, выполненную в соответствии с одним вариантом выполнения настоящего изобретения, Фиг. 2(А) и Фиг. 2(В) изображают, соответственно, вид сверху и вид снизу, показывающие подвеску. Фиг. 3 представляет собой вид в разрезе по линии 3-3, показанной на Фиг. 2(В), а Фиг. 4(А) - Фиг. 4(С) представляют собой, соответственно, вид в аксонометрии, вид снизу и вид сбоку, иллюстрирующие верхний элемент, составляющий подвеску. Фиг. 5(А) - Фиг. 5(D) представляют собой, соответственно, вид сбоку, вид спереди, вид в аксонометрии и вид снизу, иллюстрирующие нижний элемент, составляющий подвеску, а Фиг. 6 представляет собой увеличенный вид, иллюстрирующий соединительную часть между продольным рычагом и скручивающейся балкой.
[0012] Подвеска 100 со скручивающейся балкой, выполненная в соответствии с настоящим вариантом выполнения, используется в качестве задней подвески и т.д., т.е. к ней подвешиваются задние колеса транспортного средства FF (с передним приводом и с передним расположением двигателя) или другого транспортного средства. Подвеска 100, как это показано на Фиг. 1, на Фиг. 2(А) и на Фиг. 2(В), имеет верхний элемент 10, пару нижних элементов 20, пару втулок 30 и пару шпинделей 40.
[0013] Верхний элемент 10, как показано на Фиг. 4(В) и т.д., имеет пару составляющих элементов 11 продольного рычага, скручивающуюся балку 16 и пару пружинных листов 17. Пара составляющих элементов 11 продольного рычага, пара нижних элементов 20, пара втулок 30 и пара шпинделей 40 составляют продольный рычаг 50. Продольные рычаги 50, как показано на Фиг. 2(А) и т.д., расположены симметрично на обоих концах скручивающейся балки 16 в направлении вправо и влево транспортного средства.
[0014] Составляющий элемент 11 продольного рычага, как показано на Фиг. 4(В) и т.п., функционально имеет соединительные элементы 12 для соединения с кузовом транспортного средства, соединительные элементы 13 для соединения с колесом, соединительные элементы 14 для соединения с пружиной и соединительные элементы 15 для соединения с балкой. Соединительные элементы 12 для соединения с корпусом транспортного средства выполнены в передней части транспортного средства при установке на транспортном средстве. К соединительным элементам 12 присоединены втулки 30, к которым прикреплены подшипники.
[0015] Соединительные элементы 13 для соединения с колесом выполнены в задней части при установке на транспортном средстве и к ним прикреплены шпиндели 40, при этом части компонентов колеса соединены со шпинделями 40. Соединительные элементы 14 для соединения с пружиной выполнены на внутренней стороне в направлении вправо и влево при установке на транспортном средстве, в соответствующих областях, в которых присоединены пружинные листы 17. Составляющие элементы 11 продольного рычага, скручивающаяся балка 16 и пружинные листы 17 выполнены в виде специальной заготовки, в которой соединены пластинчатые материалы с различной толщиной пластины. Часть пластинчатого материала между составляющим элементом 11 продольного рычага и скручивающейся балкой 16 выполнена с разной толщиной, причем эта часть соответствует соединительному элементу 15 для соединения с балкой. Выполненный таким образом соединительный элемент 15 обеспечивает возможность регулировки жесткости от продольного рычага 50 до скручивающейся балки 16 (скручивающейся балки в целом). Конфигурации специальной заготовки также включают конфигурацию, в которой, помимо различной толщины пластины, каждый пластинчатый материал отличается от других, или все пластинчатые материалы имеют одинаковую толщину пластины, причем один и тот же материал составляет часть.
[0016] Как показано на Фиг. 4(А), верхний элемент 10 выполнен прессованием с поперечным сечением U-образной формы, так что формирование U-образной формы обеспечивает просвет. Часть верхнего элемента 10 имеет такую форму, которая сходится от соединительного элемента 12 для соединения с кузовом транспортного средства и соединительному элементу 13 для соединения с колесом внутрь в направлении вправо и влево (от линий L1 и L3 в направлении линии L2, которая будет описана позже), и поперечное сечение которой постепенно изменяется в направлении соединительной части с балкой 16. В настоящем описании часть, в которой начинается изменение формы U-образной части от балки 16 до составляющего элемента 11 продольного рычага, будет упоминаться как часть 18 с изменяющейся формой поперечного сечения. Часть 18 с изменяющейся формой поперечного сечения соответствует участку регулирования жесткости. Таким образом, путем выполнения поперечного сечения части соединения между балкой 16 и составляющим элементом 11 продольного рычага непрерывно изменяющимся, изменение жесткости от продольного рычага 50 по направлению к скручивающейся балке 16 (скручивающейся балке в целом) может быть отрегулировано. Кроме того, составляющий элемент 11 продольного рычага соединен с пружинным листом 17 на внутренней стороне транспортного средства.
[0017] Нижний элемент 20 имеет ту же форму, что и составляющий элемент 11 продольного рычага на виде сверху или на виде снизу. Как показано на Фиг. 5(А) - Фиг. 6(D), нижний элемент 20 имеет верхний соединительный элемент 21 и соединительный элемент 22 для соединения с балкой. Линия L1, показанная на Фиг. 6, представляет собой линию, проходящую с боковой стороны колеса к оси L2 скручивающейся балки 30, а линия L3 представляет собой линию со стороны кузова транспортного средства к оси L2 скручивающейся балки 16. Верхний соединительный элемент 21 представляет собой часть, предназначенную для соединения с составляющим элементом 11 продольного рычага верхнего элемента 10 на его наружной периферийной кромке, и в настоящем варианте выполнения выполнено в целом плоским, но может иметь волнообразную форму, отличную от описанной выше формы.
[0018] Соединительный элемент 22 для соединения с балкой имеет определенную форму в непосредственной близости от соединения со скручивающейся балкой 16. Как показано на Фиг. 5(А), соединительный элемент 22 имеет наклонную часть 23, а также удлинительные части 24 и 25. Скручивающаяся балка 16 имеет U-образное поперечное сечение, как будет описано позже. Для регулировки жесткости соединения между скручивающейся балкой 16 и продольным рычагом 50, в соединительном элементе 22 наклонная часть 23 соединяет более плоский верхний соединительный элемент 21 и поверхность криволинейной формы U-образной скручивающейся балки 16, откуда части 24 и 25 проходят вдоль поверхности криволинейной формы в правом и левом направлениях транспортного средства.
[0019] Удлинительные части 24 и 25 проходят от наклонной части 23 к внутренней стороне транспортного средства. Удлинительные части 24 и 25 соответствуют участку регулирования жесткости. Несмотря на то, что профиль, проходящий от наклонной части 23, разветвляется на две части, такие как удлинительные части 24 и 25, количество ответвлений не ограничено двумя. При установке на транспортном средстве удлинительная часть 24 расположена на передней стороне (стороне кузова транспортного средства), а удлинительная часть 25 расположена на задней стороне (стороне колеса). Как показано на Фиг. 6, удлинительная часть 25 выполнена так, что она проходит в направлении вправо и влево транспортного средства больше к внутренней стороне, чем удлинительная часть 24. Другими словами, удлинительные части 24 и 25 выполнены так, что они имеют асимметричные участки жесткости, центрированные вокруг оси балки 16. В качестве альтернативы, части 24 и 25 выполнены таким образом, что жесткость участка, расположенного на более коротком расстоянии от осевого центра колеса, выше. В настоящем варианте выполнения удлинительная часть 25 расположена ближе к осевому центру колеса, чем удлинительная часть 24. Сила, прикладываемая к подвеске, подается через колесо, и скручивающаяся балка скручивается этой приложенной силой. Таким образом, удлинительные части 24 и 25, проходящие от продольного рычага 50 до соединения с балкой 16, могут соответствующим образом регулировать жесткость путем регулировки удлинения удлинительной части на стороне, расположенной ближе к осевому центру колеса, и удлинения удлинительной части на стороне, расположенной дальше от осевого центра колеса. В настоящем варианте выполнения, путем удлинения удлинительной части 25 ближе к точке приложения силы колесом больше к внутренней стороне транспортного средства, чем удлинительной части 24, жесткость соединения между продольным рычагом 50 и балкой 16 может быть эффективно отрегулирована.
[0020] Балка 16 представляет собой балку с U-образным поперечным сечением, нижняя часть которой при установке на транспортном средстве открыта. Балка 16 расположена между продольными рычагами 50 и имеет правую и левую концевые части, соединенные с продольными рычагами 50.
[0021] Пружинный лист 17 представляет собой закрепленную концевую часть, к которой крепится пружина, которая поглощает приложенную силу от колеса. Так как в зависимости от места, в котором расположен пружинный лист 17, внутреннее пространство кузова транспортного средства может быть сужено, он предпочтительно установлен в непосредственной близости от участка пересечения между балкой 16 и рычагом 50, например, как это показано на Фиг. 2(А) и на Фиг. 2(В).
[0022] Как верхний элемент 10, так и нижний элемент 20 выполнен, например, из стального листа, подвергнутого горячей прокатке, а каждый пластинчатый материал выполнен с толщиной листа приблизительно 1,2 мм, причем его конфигурация этим не ограничивается.
[0023] Далее описаны эффекты от применения настоящего варианта выполнения. В подвеске со скручивающейся балкой, когда соединение между кузовом транспортного средства и колесом выполнено на продольном рычаге, то, поскольку скручивающаяся балка имеет форму балки, как понятно из ее названия, жесткость от продольного рычага в направлении соединения со скручивающейся балкой резко меняется из-за изменения формы поперечного сечения так, что, когда указанная балка скручивается из-за приложения силы колесом, вероятность возникновения концентрации напряжений повышается.
[0024] В противоположность этому, как показано на Фиг. 6, подвеска 100 со скручивающейся балкой, выполненная в соответствии с настоящим вариантом выполнения, имеет такую конфигурацию, что два или большее количество типов участков 15, 18, 24, 25 регулирования жесткости, которые регулируют жесткость от рычага 50 до балки 16 (скручивающейся балки в целом), расположены так, что при установке на транспортном средстве положения участков регулирования жесткости смещены друг от друга, как правило, в правом и левом направлении. Таким образом, изменение жесткости от рычага 50 в направлении балки 16 может происходить постепенно, предотвращая, таким образом, внезапное изменение жесткости, чтобы избежать или предотвратить такое явление, как концентрация напряжений.
[0025] Кроме того, участок регулирования жесткости выполнен с удлинительными частями 24 и 25, которые формируют соединительный элемент 22 для соединения с балкой, соединяющий балку 16 в нижнем элементе 20. Следовательно, помимо формы соединения между составляющим элементом 11 продольного рычага и балкой 16 в верхнем элементе 10, жесткость в непосредственной близости от указанного соединения может быть отрегулирована путем размещения контактной части соединительного элемента 22 в нижнем элементе 20.
[0026] Кроме того, удлинительные части 24 и 25, формирующие участок регулирования жесткости, выполнены таким образом, что удлинительная часть 25, расположенная на более коротком расстоянии от осевого центра колеса, больше проходит к внутренней стороне в направлении транспортного средства, чем удлинительная часть 24, что приводит к увеличению жесткости части, расположенной на более коротком расстоянии от осевого центра колеса. Таким образом, можно эффективно предотвратить деформацию подвески для предотвращения или уменьшения концентрации напряжений и т.п.
[0027] Кроме того, удлинительные части 24 и 25 выполнены так, что они могут иметь асимметричные участки жесткости, центрированные вокруг оси балки 16. Это позволяет регулировать жесткость, отцентрированную вокруг оси балки 16 с помощью формы удлинительных частей 24 и 25 и т.д. Таким образом, регулировка жесткости, центрированная вокруг оси балки 16, может быть эффективно выполнена, уменьшая вес или материальные затраты на подвеску 100 со скручивающейся балкой в целом.
[0028] Кроме того, так как удлинительные части 24 и 25 выполнены по обе стороны от оси балки 16 и имеют различную длину, удлинительные части 24 и 25 обеспечивают возможность увеличения жесткости на стороне колеса больше, чем на стороне кузова транспортного средства, эффективно уменьшая, таким образом, приложенную к колесу силу, чтобы избежать концентрации напряжений и т.д.
[0029] Кроме того, такое явление, как концентрация напряжений и т.д., можно эффективно предотвратить или уменьшить путем формирования составляющего элемента 11 продольного рычага, балки 16 и пружинного листа 17, выполняя верхний элемент 10 из специальной заготовки, которую получают путем соединения большого количества пластинчатых материалов различных видов, каждый из которых имеет отличную от других толщину пластины, и путем выполнения части соединительного элемента 15 для соединения с балкой, толщина пластины которого изменяет участок, на котором должна быть скорректирована жесткость.
[0030] Кроме того, участок регулирования жесткости выполнен путем постепенного изменения формы поперечного сечения от составляющего элемента 11 продольного рычага подвески до балки 16 в верхнем элементе 10. Следовательно, также путем постепенного изменения поперечного сечения от продольного рычага 50 до балки 16, можно предотвратить резкое изменение жесткости, чтобы предотвратить или уменьшить такое явление, как концентрация напряжений и т.д.
[0031] Настоящее изобретение не ограничено описанным выше вариантом выполнения, и в пределах объема формулы изобретения могут быть выполнены различные модификации.
[0032] Несмотря на то, что было написано, что участок регулирования жесткости выполнен посредством удлинительных частей 24 и 25, изменением формы поперечного сечения от линий L1 и L3 продольного рычага 50 до скручивающейся балки 16, и посредством части, в которой толщина пластины изменяется в специальной заготовке, конфигурация этим не ограничивается. Например, изменение толщины пластины специальной заготовки от составляющего элемента 11 продольного рычага до балки 16 в несколько этапов, в настоящей заявке также включено в два или большее количество типов участков регулирования жесткости. Кроме того, в балке 16 может быть выполнен сплошной или полый элемент в форме стержня (также называемый штангой стабилизатора боковой устойчивости), который увеличивает жесткость на кручение балки 16.
[0033] Фиг. 7(А) и на Фиг. 7(В) представляют собой виды в аксонометрии, иллюстрирующие подвеску со скручивающейся балкой, выполненную в соответствии с модификацией настоящего изобретения. Несмотря на то, что нижний элемент 20 был описан в отношении варианта выполнения, содержащего плоский верхний соединительный элемент 21 и наклонную часть 23, которая имеет наклон от верхнего соединительного элемента 21 к нижней части балки 16, нижний элемент 20 не ограничивается этим. Кроме того, что было описано выше, в нижнем элементе 20а в подвеске 100а, верхний соединительный элемент и соединительный элемент для соединения с балкой не обязательно отличаются, а наклонная часть 23а выполнена с наклоном от соединительного элемента 12 для соединения с кузовом транспортного средства к соединительному элементу 13 для соединения с колесом в направлении балки 16, откуда удлинительные части 24а и 25а проходят далее к внутренней стороне в правом и левом направлениях транспортного средства. Такая конфигурация также обеспечивает возможность выполнения участка регулирования жесткости с нижним элементом 20а от рычага 50 до балки 16.
Список номеров позиций
[0034]
10: верхний элемент (первый элемент)
100: подвеска со скручивающейся балкой
11: составляющий элемент продольного рычага
12: соединительный элемент для соединения с кузовом транспортного средства,
13: соединительный элемент для соединения с колесом,
14: соединительный элемент для соединения с пружиной,
15: (верхний элемент) соединительный элемент для соединения с балкой (участок регулирования жесткости)
16: скручивающаяся балка
17: пружинный лист
18: часть с изменяющейся формой поперечного сечения (участок регулирования жесткости)
20: нижний элемент (второй элемент)
21: верхний соединительный элемент (контактная часть)
22: (нижний элемент) соединительный элемент для соединения с балкой
23: наклонная часть
24, 25: удлинительная часть (участок регулирования жесткости)
30: втулка
40: шпиндель
50: продольный рычаг
L1: линия со стороны колеса к оси скручивающейся балки
L2: ось скручивающейся балки
L3: линия со стороны кузова транспортного средства к оси скручивающейся балки