[发明专利]具有接合的内部件和外部件的扭转梁

说明书

在先申请的交叉引用

本PCT专利申请要求于2013年4月16日提交的、名称为“具有接合的内部件和外部件的扭转梁”、序列号为No.1700/CHE/2013的印度临时专利申请的权益，上述申请的全部公开内容将视为本申请的公开内容的一部分并且在此通过参引并入本申请。

背景技术

1.技术领域

本发明涉及用于汽车的扭转梁以及制造该扭转梁的方法。

2.现有技术

汽车的后悬架组件包括连接至车辆的车身的一对纵向控制臂和承载车辆的短轴的一对纵臂。控制臂和纵臂通过扭转梁——也称为横梁或扭力梁——相互连接。后悬架组件的扭转梁通常包括呈O形、C形、U形或V形的既可以是敞开式也可以是封闭式的横截面。扭转梁还应有足够大的刚度以防止弯曲，另外，还应有足够大的挠性以允许扭曲。因此，扭转梁不仅是结构构件，而且还起扭力弹簧的作用。美国专利申请公开No.2008/0191443和美国专利Nos.8,205,898和8,585,067中公开了示例性扭转梁。

在汽车中使用的期间，由于扭转及其它因素，扭转梁经受相当大的应力。因此，最大的应力水平、尤其是由于扭转而造成的应力水平对于最小的材料厚度有要求，因而对扭转梁的重量有决定性影响。然而，因为扭转梁的重量对汽车的总重量有影响，因此优选使扭转梁的重量保持得尽可能低。

而且，扭转梁会控制车辆的侧倾率或侧倾刚度，而侧倾率或侧倾刚度会影响车辆的行驶和操纵。当纵臂相对于彼此竖向地移动时，扭转梁通过扭转来提供侧倾刚度。侧倾刚度类似于车辆的乘适刚度(ride rate)，但对于包括横向加速度的动作而言，侧倾刚度使车辆的簧上质量侧倾。侧倾刚度表示为车辆簧上质量每侧倾一度所对应的扭矩，并且通常以Nm/度为单位进行测量。车辆的侧倾刚度不会改变车辆上的重量转移的总量，但会改变重量转移的速度和通过车辆底盘从特定轴转移到另一轴的重量的百分比。通常，车辆的轴上的侧倾刚度越高，转移速度就越快，并且转移到该轴上的重量的百分比就越高。较慢的重量转移能够降低发生车辆翻车状况的可能性。

扭转梁的尺寸和设计对侧倾刚度有很大影响。增加扭转梁的厚度能够增大侧倾刚度，但这也会增加重量和制造成本。常常使用平衡杆来获得期望的侧倾刚度，尤其是在具有敞开式的U形或V形横截面的扭转梁中使用平衡杆来获得期望的侧倾刚度。封闭式V形横截面或压扁封闭式轮廓也能够提供足够的侧倾刚度。然而，包括稳定杆或封闭式横截面的扭转梁是昂贵的，因为其需要复杂的、受控的且稳定的制造工艺。

发明内容

本发明提供了一种扭转梁，该扭转梁包括梁外部件，梁外部件包括沿着轴线在两个相反外端部之间纵向地延伸的外基部。梁外部件包括一对外侧壁，所述一对外侧壁通过外基部彼此间隔开并且各自沿着轴线在两个相反外端部之间纵向地延伸。外侧壁还从外基部横向地延伸以在外侧壁之间提供开口。

扭转梁还包括梁内部件，该梁内部件设置在梁外部件的外侧壁之间的开口中。梁内部件包括内基部，该内基部沿着外基部在两个相反内端部之间纵向地延伸。梁内部件包括一对内侧壁，所述一对内侧壁通过内基部彼此间隔开并且各自沿着轴线在两个相反内端部之间纵向地延伸。内侧壁还从内基部横向地延伸以在内侧壁之间提供开口。梁内部件的内侧壁接合至梁外部件的外侧壁。

本发明还提供了一种制造该扭转梁的方法。该方法包括提供梁外部件和梁内部件，并且将该梁内部件设置在通过梁外部件的外侧壁提供的开口中。该方法接着包括将梁内部件的内侧壁接合至梁外部件的外侧壁。

与形成有稳定杆或封闭式V形横截面或压扁封闭式轮廓的扭转梁相比，本发明的扭转梁具有以更轻的重量和更低的制造成本满足侧倾刚度要求的优点。

附图说明

当在结合附图考虑时，通过参考以下详细描述能够更好地理解本发明，同时将易于领会本发明的其它优点，在附图中：

图1A是包括根据本发明的一个示例性实施方式的扭转梁的悬架组件的立体图，其中，该扭转梁具有多个焊点；

图1B是图1A的悬架组件的一部分的俯视图；

图1C是图1A的悬架组件的一部分的立体图，示出了沿着梁外部件的外表面的焊点；

图1D是图1A的悬架组件的一部分的立体图，示出了沿着梁内部件的内表面的焊点；

图2A是图1A的扭转梁的立体图；

图2B是图1A和图2A的扭转梁的分解图，示出了梁外部件和梁内部件；

图3A是图2A的扭转梁沿着线A-A的截面图；