專利名稱：懸架裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車的懸架裝置。
背景技術(shù)：
對(duì)于像微型箱式汽車(minivans)、小型客車(wagon)一類的汽車，為了確保具有較為寬敞的車內(nèi)空間，作為其后懸架裝置，與同軸配置線圈彈簧和減振器的結(jié)構(gòu)相比，一般采用將線圈彈簧和減振器分開配置，并將線圈彈簧直接配置在I型下臂上的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)1日本專利公開公報(bào)特開2002-293120號(hào))。而且，在這類汽車中，有關(guān)乘坐感覺方面的性能也有較高的要求。因此，有必要盡可能地將線圈彈簧的全長(zhǎng)設(shè)置得較長(zhǎng)。
然而，在直接將線圈彈簧配置在下臂上的上述結(jié)構(gòu)中，由于加長(zhǎng)線圈彈簧會(huì)使車身底板面升高，所以需要在確保車內(nèi)空間方面下功夫。因此，如專利文獻(xiàn)1記述的懸架裝置所代表的，在車身和I型下臂之間安裝線圈彈簧的獨(dú)立懸架式后懸架裝置，使下臂的中央部形成凹陷狀，以構(gòu)成線圈彈簧座。也就是說，設(shè)法使下臂的一部分形成凹陷狀，以盡可能地將線圈彈簧的下端位置向下設(shè)定，從而將線圈彈簧的全長(zhǎng)盡可能設(shè)置得較長(zhǎng)，這在上述類型的汽車中，作為一般的技術(shù)方法，而被廣泛得到了認(rèn)可。
然而，本發(fā)明的發(fā)明者們著眼于這樣一個(gè)問題，即使是在下臂上形成用來裝置線圈彈簧的凹陷部，加長(zhǎng)線圈彈簧的長(zhǎng)度，也不能確保所期望的乘坐感覺方面的性能，并且發(fā)現(xiàn)如同汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)一樣，一旦橫向力作用于下臂上，則有壓縮力作用在下臂上。由于收納為改善乘坐感覺而設(shè)置的較長(zhǎng)的線圈彈簧的凹陷部的存在，上述壓縮力可作為向下彎曲下臂的較大作用力而作用于下臂上。也就是說，由于凹陷部的存在，下臂的剛性中心大幅度下降，從由橫向力產(chǎn)生的壓縮力的負(fù)荷中心線向下方發(fā)生較大的偏移，所以能形成較大的向下的彎曲力產(chǎn)生作用。
進(jìn)一步，由于除了此向下的較大彎曲力之外，伴隨著車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)的側(cè)傾還必然會(huì)使線圈彈簧的反作用力向下產(chǎn)生作用，所以在下臂上，當(dāng)有橫向力作用時(shí)，就會(huì)形成相當(dāng)大的向下彎曲力產(chǎn)生作用的狀態(tài)。因此，為了不讓下臂因上述彎曲力而產(chǎn)生變形，以往的下臂都趨于大型化。而且，為了保證必要的剛性，所以下臂都較重，而為了抑制該較重下臂的振動(dòng)或搖晃，又必須將線圈彈簧的彈性常數(shù)設(shè)定得較大，這樣盡管特意加長(zhǎng)了線圈彈簧以確保乘坐感覺，卻不能確保所期望的有關(guān)乘坐感覺方面的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種懸架裝置，在乘坐感覺方面可以達(dá)到較高的性能，該懸架裝置包括基于全新的構(gòu)思而予以構(gòu)成的下臂，以及安裝在該下臂上的線圈彈簧。
在本發(fā)明所涉及的懸架裝置中，所述下臂的剛性中心位置，位于所述下臂的一端的搖動(dòng)中心和所述下臂另一端的搖動(dòng)中心的連結(jié)線、即負(fù)荷中心線的上方，以便在由車身和車輪支撐部件產(chǎn)生的壓縮力對(duì)下臂產(chǎn)生作用時(shí)，所述下臂能向上方彎曲。
在此，所謂剛性中心指的是部件的剛性最強(qiáng)的部位，由該部件的材料、整體形狀、截面形狀、成形方法等而定。
在本發(fā)明的懸架裝置中，相對(duì)于下臂的壓縮力所產(chǎn)生的彎曲力的方向和線圈彈簧的反作用力所產(chǎn)生的彎曲力的方向相反，兩者的彎曲力相互低消。其結(jié)果，下臂所要求的剛性被降低，從而可以實(shí)現(xiàn)下臂的輕量化。因此，可以將線圈彈簧的彈性常數(shù)設(shè)定得較低，從而在乘坐感覺方面可以達(dá)到較高的性能。
在本發(fā)明中較為理想的是，將所述剛性中心位置設(shè)定為，在所述橫向力為最大時(shí)，使作用于車輪的橫向力所產(chǎn)生的使所述下臂的向上彎曲力，和所述線圈彈簧的反作用力所產(chǎn)生的使所述下臂的向下彎曲力大體上相等。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，在橫向力為最大時(shí)，由于橫向力產(chǎn)生的彎曲力和線圈彈簧的反作用力產(chǎn)生的彎曲力幾乎完全低消，所以所述下臂可更加趨于輕量化，且線圈彈簧的彈性常數(shù)可設(shè)定得更低。
在此，當(dāng)由車身和車輪支撐部件產(chǎn)生的壓縮力對(duì)下臂產(chǎn)生作用時(shí)，為使下臂向上彎曲，可以將下臂的剛性中心位置設(shè)定為高于負(fù)荷中心線。
因此，在本發(fā)明中較為理想的是，所述線圈彈簧座包括有所述線圈彈簧的支撐面，和相對(duì)于所述支撐面更向上突起，并突入所述線圈彈簧中的凸部，而所述支撐面在所述凸部的周圍形成環(huán)狀。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置凸部，使下臂的線圈彈簧座的上部的剛性得以提高，使其剛性中心得到升高。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，在所述凸部的上端面形成環(huán)狀邊緣部。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過在凸部的上端面形成環(huán)狀邊緣部，可使凸部的剛性得以提高。其結(jié)果，使下臂的線圈彈簧座的上部的剛性得到提高，使其剛性中心更進(jìn)一步得到升高。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，所述凸部的上端面，從其邊緣向中心形成曲面狀的凹陷部。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，通過使凸部的上端面從其邊緣向中心形成曲面狀的凹陷部，可使該凸部的剛性得以提高。其結(jié)果，使下臂的線圈彈簧座的上部的剛性得以提高，使其剛性中心更進(jìn)一步得到升高。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，所述凸部其位于所述下臂的長(zhǎng)度方向的中央一側(cè)的高度較高。在所述下臂的長(zhǎng)度方向的中央部位，是施加彎曲力最大的地方，在此結(jié)構(gòu)中，由于凸部的高度在該中央側(cè)較高，所以該中央部位的剛性中心可得到升高。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，所述下臂包括具備所述一端部和所述另一端部的臂部構(gòu)件，和具有所述線圈彈簧的支撐面，構(gòu)成所述線圈彈簧座，且與所述臂部構(gòu)件采用不同部件的座部構(gòu)件，所述臂部構(gòu)件包括向下彎曲的主臂部構(gòu)件，和設(shè)置在所述主臂部構(gòu)件上，并用來調(diào)整所述座部構(gòu)件的高度方向位置的托架構(gòu)件，所述座部構(gòu)件安裝在所述托架部件的上表面上。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于主臂部構(gòu)件向下彎曲，所以可加長(zhǎng)線圈彈簧的全長(zhǎng)。又由于座部構(gòu)件安裝在托架構(gòu)件的上表面上，所以該座部構(gòu)件的存在可以升高剛性中心，而且，還因?yàn)榭梢哉{(diào)整座部構(gòu)件的高度方向位置，所以即使向下彎曲所述主臂部構(gòu)件，也可以將剛性中心的下降抑制在最小限度。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，所述主臂部構(gòu)件的截面為向上開口的コ字型形狀。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于主臂部構(gòu)件的截面為向下開口的コ字型形狀，所以可以升高剛性中心。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，將所述座部構(gòu)件的位于所述車身一側(cè)的端部和位于所述車輪支撐部件一側(cè)的端部，安裝在所述托架構(gòu)件上。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于座部構(gòu)件是在下臂的長(zhǎng)度方向上通過分開的2處，被安裝在托架構(gòu)件上，所以可以使座部構(gòu)件有效地抵抗作用于下臂的彎曲力。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，所述下臂，包括具備所述一端部和所述另一端部的臂部構(gòu)件，和具有所述線圈彈簧的支撐面，構(gòu)成所述線圈彈簧座，且與所述臂部構(gòu)件采用不同部件的座部構(gòu)件，所述座部構(gòu)件，被配置在所述下臂的長(zhǎng)度方向上偏向所述車輪支撐部件一側(cè)，同時(shí)包括從所述支撐面向上方突起、以阻止所述線圈彈簧的轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)部，該制動(dòng)部，在所述支撐面的所述車身一側(cè)的部位，沿著下臂的長(zhǎng)度方向而設(shè)置。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于是在支撐面的所述車身一側(cè)的部位，沿著下臂的長(zhǎng)度方向而設(shè)置了制動(dòng)部，所以，制動(dòng)部可以作為抵抗針對(duì)該中央部位的彎曲力的部件而發(fā)揮其作用。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，在所述下臂的下表面中，位于所述彈簧座下方的部位的中央部，從其邊緣部向上方突起。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于下臂的下表面中位于彈簧座下方的部位的中央部從底部向上突起，從而使剛性中心得以升高。
而且，在本發(fā)明中較為理想的是，所述下臂，包括具備所述一端和所述另一端的臂部構(gòu)件，和具有所述線圈彈簧的支撐面，構(gòu)成所述線圈彈簧座，且與所述臂部構(gòu)件采用不同部件的座部構(gòu)件，所述座部構(gòu)件具有構(gòu)成其側(cè)面的凸緣部，該凸緣部相對(duì)于所述支撐面向下方突起。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，上述座部構(gòu)件的凸緣部相對(duì)于所述支撐面向下方突起。雖然也可以考慮使該凸緣部向上方突起，但因?yàn)樯鲜鲎繕?gòu)件具有上述凸部，所以上述座部構(gòu)件的剛性極度提高，發(fā)揮與臂部構(gòu)件明顯不同的彎曲特性，從而可能會(huì)導(dǎo)致兩者分離。因此，在本發(fā)明中使座部構(gòu)件的凸緣部相對(duì)于支撐面向下方突起，從而使該座部構(gòu)件能發(fā)揮適度的剛性作用。
而且，在本發(fā)明中，所述凸緣部也可以具有可使所述臂部構(gòu)件通過的切口。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谕咕壊吭O(shè)有可使所述臂部構(gòu)件通過的切口，則使所述座部構(gòu)件相對(duì)于臂部構(gòu)件的安裝容易進(jìn)行，同時(shí)，因?yàn)樯鲜鲎繕?gòu)件的剛性比凸緣部為閉合結(jié)構(gòu)的座部構(gòu)件時(shí)的剛性要差，所以可以防止上述座部構(gòu)件發(fā)揮與上述臂部構(gòu)件明顯不同的彎曲特性。
另外，本發(fā)明所提供的另一懸架裝置，包括設(shè)置在車身和車輪支撐部件之間的I型下臂，裝置在所述車身和所述下臂的線圈彈簧座之間可以上下壓縮的線圈彈簧，所述下臂的一端部，安裝于所述車身上，使得所述下臂相對(duì)于所述車身可進(jìn)行上下方向的搖動(dòng)，而所述下臂的另一端部，安裝在所述車輪支撐部件上，使得所述下臂相對(duì)于所述車輪支撐部件可進(jìn)行上下方向的搖動(dòng)，所述下臂，包括具備所述一端部和所述另一端部的臂部構(gòu)件，和具有所述線圈彈簧的支撐面，構(gòu)成所述線圈彈簧座，且與所述臂部構(gòu)件采用不同部件的座部構(gòu)件，所述座部構(gòu)件，具有相對(duì)于所述支撐面向上方突起，并突入所述線圈彈簧中的凸部，所述座部構(gòu)件安裝于所述臂部構(gòu)件的上表面，使所述座部構(gòu)件的整體大致位于所述臂部構(gòu)件的上方。
在此懸架裝置中，由于所述座部構(gòu)件的整體大致位于所述臂部構(gòu)件的上方，同時(shí)具備相對(duì)于所述支撐面向上方突起的凸部，因此，在所述下臂中，所述線圈彈簧的反作用力所施加的部位，即所述線圈彈簧座，其上部的剛性得到提高，與以往的凹陷狀結(jié)構(gòu)相比剛性中心也得到較大的升高。


圖1是從汽車的后方所看到的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所涉及的懸架裝置的主要部分的示意圖。
圖2是從汽車的上方所看到的懸架裝置的主要部分的示意圖。
圖3是表示向下臂施加負(fù)荷的模式圖，(a)是根據(jù)以往的技術(shù)構(gòu)思所設(shè)計(jì)的下臂的負(fù)荷模式圖，(b)是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思所設(shè)計(jì)的下臂的負(fù)荷模式圖。
圖4(a)是下臂的外觀立體圖，(b)是下臂的側(cè)視圖，(c)是下臂的仰視圖。
圖5(a)是下臂的負(fù)荷中心的示意圖，(b)是下臂沿著圖5(a)的X-X線方向的剖視圖，(c)是表示以往的下臂的負(fù)荷中心和剛性中心之間的關(guān)系的線圈彈簧座的剖視圖。
圖6是表示下臂的其它實(shí)施例的剖視圖。
具體的實(shí)施方式以下，參照附圖，就本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。這里，以懸架裝置適用于汽車的右后輪部分的情況為例，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是從汽車的后方所看到的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所涉及的懸架裝置A的主要部分的示意圖，圖2是從汽車的上方所看到的懸架裝置A的主要部分的示意圖。懸架裝置A為叉骨(wishbone)型的后部懸架裝置，包括有，在車身部1和支撐車輪(未圖示)可使其自由轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪支撐部件2之間設(shè)置的下臂3和4，以及上部支架5、在車身部1和下臂3之間設(shè)置的可以上下壓縮的線圈彈簧6、從車輪支撐部件2的下部沿車輛寬度方向向車身內(nèi)側(cè)傾斜，且在車身部1和車輪支撐部件2之間受到支撐的減振器7、在車身底板下的車架(未圖示)和車輪支撐部件2之間受到支撐的擺動(dòng)臂8。
下臂3被安裝成可以分別相對(duì)于車身部1和車輪支撐部件2沿上下方向進(jìn)行搖動(dòng)。詳細(xì)地來說，就是下臂3的一端部通過軸3a安裝在車身部1上，使得下臂3可相對(duì)于車身沿上下方向進(jìn)行搖動(dòng)，而下臂3的另一端部則通過軸3b安裝在車輪支撐部件2上，使得下臂3可相對(duì)于車輪支撐部件2沿上下方向進(jìn)行搖動(dòng)。下臂4，被配置在相對(duì)于下臂3位于車輛前方的位置，并采用與下臂3相同的結(jié)構(gòu)，所以也可被安裝成分別相對(duì)于車身部1和車輪支撐部件2沿上下方向進(jìn)行搖動(dòng)。并且，上部支架5和減振器7也被安裝成可分別相對(duì)于車身部1和車輪支撐部件2沿上下方向進(jìn)行搖動(dòng)，另外擺動(dòng)支8被安裝成可相對(duì)于車身底板下的車架(未圖示)沿上下方向進(jìn)行搖動(dòng)。
在由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的懸架裝置A中，利用下臂3和4、上部支架5以及擺動(dòng)臂8，可以一邊控制車輪支撐部件2的移動(dòng)方向，一邊支撐車輪支撐部件2。而相對(duì)于伴隨著車輪的上下運(yùn)動(dòng)等的車輪支撐部件2的移動(dòng)，可以一邊利用線圈彈簧6的彈性變形來維持車輪的接地性，一邊通過減振器7來減弱沖擊和線圈彈簧6的振動(dòng)。
下面，就下臂3進(jìn)行詳細(xì)的說明。本實(shí)施例的下臂3，是作為一種承受線圈彈簧6的反作用力的I型下臂而構(gòu)成的。本實(shí)施例的下臂3又是根據(jù)以下的技術(shù)構(gòu)思而構(gòu)成。圖3是表示在下臂3上施加負(fù)荷的模式圖，圖3(a)是表示以往結(jié)構(gòu)的下臂的施加負(fù)荷的模式圖，圖3(b)是表示采用本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的下臂3的施加負(fù)荷的模式圖。如圖3(a)所示，在汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，作用于車輪上的橫向力(同圖的車輪側(cè)的橫向力)介于車輪支撐部件2而作用在下臂3上，伴隨于此來自車身部1的反作用力(同圖的車身側(cè)的反作用力)產(chǎn)生作用，使下臂3在其長(zhǎng)度方向上承受壓縮力。另外，因?yàn)樯鲜鰴M向力和反作用力，通過軸部3a和軸部3b而作用在下臂3上，所以，下臂3的負(fù)荷中心可以用連結(jié)下臂3的搖動(dòng)中心即軸部3a和軸部3b的軸心的假設(shè)線來表示。另一方面，在汽車轉(zhuǎn)彎等時(shí)，伴隨著汽車的側(cè)傾(rolling)而使線圈彈簧6產(chǎn)生壓縮，則下臂3會(huì)受到來自線圈彈簧6的從壓縮狀態(tài)恢復(fù)到原狀的反作用力。因此，在下臂3的中央部位會(huì)承受來自線圈彈簧6的向下的反作用力(同圖的線圈彈簧反作用力)。
在以往結(jié)構(gòu)的下臂中，為了加長(zhǎng)線圈彈簧的全長(zhǎng)，使下臂的一部分(線圈彈簧座)形成凹陷狀。因此，如圖3(a)所示，由車輪側(cè)的橫向力和車身側(cè)的反作用力所構(gòu)成的壓縮力的作用，下臂3彎曲的方向?yàn)橄蛳?，且與線圈彈簧的反作用力的方向一致。這樣，下臂3就重疊地受到使下臂3向下彎曲的負(fù)荷的作用，從而要求下臂3具有較強(qiáng)的剛性，導(dǎo)致下臂3的重量增加，而且線圈彈簧的彈性常數(shù)也必需設(shè)定得較大。其結(jié)果，盡管是加長(zhǎng)了線圈彈簧的全長(zhǎng)，但也不能確保所期望的有關(guān)乘坐感覺方面的性能。另一方面，如圖3(b)所示，如果可以使受到車輪側(cè)的橫向力和車身側(cè)的反作用力所構(gòu)成的壓縮力的作用的下臂3的彎曲方向向上，即與線圈彈簧的反作用力的方向相反，則由壓縮力產(chǎn)生的相對(duì)于下臂3的彎曲力和由線圈彈簧的反作用力產(chǎn)生的相對(duì)于下臂3的彎曲力可以相互低消。因此，就沒有必要像圖3(a)的結(jié)構(gòu)那樣，要求下臂3具有較高的剛性。其結(jié)果，在使下臂3輕量化的同時(shí)，也可以將線圈彈簧的彈性常數(shù)設(shè)定得較小，從而在乘坐感覺方面可以實(shí)現(xiàn)較高的性能。
為了使下臂3因壓縮力而產(chǎn)生的彎曲的方向向上，使下臂3的剛性中心的位置，尤其是承受線圈彈簧反作用力的部位的剛性中心的位置位于負(fù)荷中心的上方即可。如果可以這樣設(shè)定剛性中心而構(gòu)成下臂3，則可如上所述，由壓縮力產(chǎn)生的相對(duì)于下臂3的彎曲力和由線圈彈簧的反作用力產(chǎn)生的相對(duì)于下臂3的彎曲力相互低消，其結(jié)果，在相對(duì)于橫向力能確保充分的耐久性的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)下臂3的輕量化，并且線圈彈簧的彈性常數(shù)可設(shè)定得較低，從而在乘坐感覺方面可以實(shí)現(xiàn)較高的性能。本實(shí)施例的下臂3就是根據(jù)這樣的構(gòu)思而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)為剛性中心的位置位于較高的位置。為了使剛性中心位置升高，只要提高下臂3的上側(cè)的剛性即可。其方法雖然有各種各樣，在本實(shí)施例中主要是在下臂3的上側(cè)設(shè)置較多的構(gòu)成部件，以提高下臂3的上側(cè)的剛性，來升高剛性中心的位置。下面，將對(duì)下臂3的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的說明。
下臂3的剛性中心可以通過以下步驟進(jìn)行計(jì)算。
首先，通過計(jì)算而得到下臂3在橫向方向上的橫向位置，在此位置上，由于彎曲負(fù)荷而產(chǎn)生最大的變形(如圖3所示，來自車身側(cè)的反作用力作用于下臂3的一端，來自車輪側(cè)的橫向力作用于下臂3的另一端)。
步驟2，在下臂3于橫向方向上產(chǎn)生最大變形的位置的附近，獲取一橫向位置截面。
步驟3，在該截面上，針對(duì)該截面被適度分隔而成的各個(gè)微小部分分別計(jì)算出慣性矩(轉(zhuǎn)動(dòng)慣量)“I”(即有關(guān)截面系數(shù)“Z”的函數(shù))和楊氏系數(shù)“E”(或彈性系數(shù))，并且將這些數(shù)值“I”和“E”相乘而得到相對(duì)于各微小部分的乘積“I”דE”。其中，截面的各微小部分的尺寸大小，是根據(jù)截面的特點(diǎn)而決定，例如，形狀、結(jié)構(gòu)、以及所使用的不同材料等。
步驟4，計(jì)算位于連結(jié)軸部3a和3b的軸心的假設(shè)線(負(fù)荷中心)上方的乘積“I”דE”的總和，以及位于所述假設(shè)線下方的乘積“I”דE”的總和。
步驟5，比較上述的總和哪一個(gè)較大，如果上方的總和大于下方的總和，表示剛性中心位于連結(jié)軸部3a和3b的軸心的連線的上方。如果相反，例如下方的總和大于上方的總和，則表示剛性中心位于所述連結(jié)軸部3a和3b的軸心的連線的下方。
另外，獲取乘積“I”דE”是因?yàn)樵摮朔e基本上能表明座部構(gòu)件對(duì)任何施加于其上的外力的抵抗力的程度。當(dāng)然，如果下臂3使用的是相同的材料，則E就可以被認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)，因此，沒有必要將“I”與“E”相乘。
當(dāng)然，應(yīng)假設(shè)下臂3上不存在容易引起應(yīng)力集中的切口，或者尺寸上的明顯變化。
圖4(a))是下臂3的外觀立體圖，圖4(b)是下臂3的側(cè)視圖，圖4(c)是下臂3的仰視圖。下臂3由臂部構(gòu)件31和座部構(gòu)件32構(gòu)成，其中臂部構(gòu)件31的一端設(shè)有軸部3a，其另一端設(shè)有軸部3b，座部構(gòu)件32構(gòu)成線圈彈簧6的線圈彈簧座，且與臂部構(gòu)件31采用不同的部件。座部構(gòu)件32安裝于臂部構(gòu)件31的上表面，使得其整體大致位于臂部構(gòu)件31的上方。座部構(gòu)件32具有作為線圈彈簧6下端的座面的支撐面321，該支撐面321與臂部構(gòu)件31的上表面相同或高于臂部構(gòu)件31的上表面。由于將座部構(gòu)件32安裝在臂部構(gòu)件31的上表面，而使座部構(gòu)件32的整體大致位于臂部構(gòu)件31的上方，因此，在下臂3中，作為線圈彈簧6的反作用力所施加的部位，即線圈彈簧座，其上部的剛性得到提高，與以往的凹陷狀結(jié)構(gòu)相比剛性中心也得以升高。
座部構(gòu)件32具有中空的凸部322。此凸部322相對(duì)于支撐面321向上方突起，并突入線圈彈簧6中(參照?qǐng)D1)，而支撐面321在凸部322的周圍形成環(huán)狀。通過設(shè)置凸部322，可使下臂3的線圈彈簧座的上部的剛性得以提高，使其剛性中心進(jìn)一步得到升高。
在凸部322的上端面，形成有從該上端面的中央部分略微向上隆起的環(huán)狀邊緣部322a。通過形成此邊緣部322a，而使凸部322的剛性得以提高。其結(jié)果，使下臂3的線圈彈簧座的上部的剛性更加得到提高，使其剛性中心更進(jìn)一步得到升高。而且，凸部322a的上端面的中央部分并非平坦，從其邊緣向中心形成曲面狀的凹陷部322b。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，使凸部322的剛性得以提高。其結(jié)果，使下臂3的線圈彈簧座的上部的剛性得以提高，使其剛性中心更進(jìn)一步得到升高。
其次，臂部構(gòu)件31包括向下彎曲的主臂部構(gòu)件311和設(shè)置在主臂部構(gòu)件311上、用來調(diào)整座部構(gòu)件32的高度方向的位置的托架構(gòu)件312，而座部構(gòu)件32被安裝在托架構(gòu)件312的上表面上。在本實(shí)施例中，主臂部構(gòu)件311，其截面為向上方開口的大致呈コ字型的形狀，而托架構(gòu)件312，其截面為向下方開口的大致呈コ字型的形狀。以采用截面為コ字型的部件可實(shí)現(xiàn)臂部構(gòu)件31的輕量化。而且，因?yàn)橹鞅鄄繕?gòu)件311向下彎曲，所以可以加長(zhǎng)線圈彈簧6的全長(zhǎng)。另外，因?yàn)樵O(shè)置了托架構(gòu)件312，來調(diào)整座部構(gòu)件32的高度方向的位置，因而可以將剛性中心的下降抑制在最小限度。
而且，在臂部構(gòu)件31的下表面(即主臂部構(gòu)件311的下表面)中，位于座部構(gòu)件32下方部位的中央部311a，從其邊緣部311b向上方突起。由于中央部311a從底部向上突起，從而使剛性中心得以升高。
再就座部構(gòu)件32進(jìn)行說明，座部構(gòu)件32的位于車身部1一側(cè)的端部32a和位于車輪支撐部件2一側(cè)的端部32b，都安裝在托架構(gòu)件312上。由于座部構(gòu)件32是在下臂3的長(zhǎng)度方向上通過分開的2處(32a，32b)位置，被安裝在托架構(gòu)件312上，所以可以使座部構(gòu)件32有效地抵抗作用于下臂3的彎曲力。而且，座部構(gòu)件32又是設(shè)置在所述下臂3的長(zhǎng)度方向上、且偏向所述車輪支撐部件2的一側(cè)(參照?qǐng)D4(b))，同時(shí)凸部322的位于下臂3的長(zhǎng)度方向的中央一側(cè)的高度要高于其位于車輪支撐部件2的一側(cè)(參照?qǐng)D4(b))的高度。
在此結(jié)構(gòu)中，由于座部構(gòu)件32偏離下臂3的長(zhǎng)度方向的中央部位，所以能確保受彎曲力作用最大的部位的剛性則較為理想，而上述結(jié)構(gòu)中的凸部322，其位于下臂3的長(zhǎng)度方向的中央一側(cè)的高度較高，因而可以提高下臂3的長(zhǎng)度方向的中央部位的剛性中心。
另外，座部構(gòu)件32還包括從支撐面321向上方突起、阻止線圈彈簧6轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)部323。該制動(dòng)部323，是由凸部322的側(cè)部表面向側(cè)面方向突起而構(gòu)成，并形成中空。而且，該制動(dòng)部323，是在支撐面321的車身部1一側(cè)的部位，沿著下臂3的長(zhǎng)度方向而設(shè)置。由于座部構(gòu)件32偏離下臂3的長(zhǎng)度方向的中央部位，所以能確保受彎曲力作用最大的部位的剛性則較為理想，而上述結(jié)構(gòu)中由于制動(dòng)部323是在支撐面321的車身部1一側(cè)的部位(即，接近下臂3的中央的部位)，沿著所述下臂3的長(zhǎng)度方向而予以設(shè)置，所以制動(dòng)部323可以作為抵抗針對(duì)中央部位的彎曲力的部件而發(fā)揮其作用。
另外，座部構(gòu)件32，還包括構(gòu)成其側(cè)面的凸緣部324。凸緣部324相對(duì)于支撐面321向下方突起。雖然，也可以考慮使凸緣部324向上方突起，但因?yàn)樽繕?gòu)件32具有凸部322，所以會(huì)使座部構(gòu)件32的剛性極度提高，發(fā)揮與臂部構(gòu)件31明顯不同的彎曲特性，從而可能會(huì)導(dǎo)致兩者分離。因此，在本實(shí)施例中，使座部構(gòu)件32的凸緣部324相對(duì)于支撐面321向下方突起，從而使座部構(gòu)件能發(fā)揮適度的剛性作用。凸緣部324，沒有形成完整的環(huán)狀，而是在其車身部1的一側(cè)和車輪支撐部件2的一側(cè)設(shè)置能使臂部構(gòu)件31通過的切口324a。由于設(shè)有切口324a，則使座部構(gòu)件32相對(duì)于臂部構(gòu)件31的安裝容易進(jìn)行，同時(shí)因?yàn)樯鲜鼋Y(jié)構(gòu)的座部構(gòu)件32的剛性比凸緣部324為閉合結(jié)構(gòu)的座部構(gòu)件的剛性要差，所以，可以防止座部構(gòu)件32發(fā)揮與臂部構(gòu)件31明顯不同的彎曲特性。
下面，就上述結(jié)構(gòu)的下臂3的負(fù)荷中心和剛性中心的關(guān)系來進(jìn)行說明。圖5(a)是下臂3的負(fù)荷中心的示意圖，圖5(b)是下臂3沿著圖5(a)的X-X線方向的剖視圖，圖5(c)是表示以往的下臂的負(fù)荷中心和剛性中心之間的關(guān)系的線圈彈簧座的剖視圖。如圖5(a)所示，下臂3的負(fù)荷中心，可以用連結(jié)其搖動(dòng)中心的軸部3a和軸部3b的軸心的假設(shè)線來表示。如圖5(b)所示，本實(shí)施例的下臂3，其剛性中心位于負(fù)荷中心的上方。由于本實(shí)施例的下臂3的剛性中心位于負(fù)荷中心的上方，所以，一旦有壓縮力作用于下臂3，下臂3則向上彎曲，如上所述的，由壓縮力所產(chǎn)生的相對(duì)于下臂3的彎曲力和由線圈彈簧的反作用力所產(chǎn)生的相對(duì)于下臂3的彎曲力可以相互低消，其結(jié)果，在相對(duì)于橫向力能確保充分的耐久性的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)下臂3的輕量化，并且線圈彈簧的彈性常數(shù)可設(shè)定得較低，從而在乘坐感覺方面可實(shí)現(xiàn)較高的性能。另一方面，如圖5(c)所示，因?yàn)橐酝南卤鄣膭傂灾行?，從?fù)荷中心向下有較大的偏移，所以，一旦有壓縮力作用于下臂3，則如上所述，下臂3向下彎曲。因此，得不到如本實(shí)施例一樣的作用效果。
另外，如果下臂3的構(gòu)成，是通過設(shè)定剛性中心的位置(高度)，使車輪側(cè)的橫向力和車身側(cè)的反作用力所構(gòu)成的壓縮力所產(chǎn)生的使下臂向上方彎曲的彎曲力，和線圈彈簧6的反作用力所產(chǎn)生的使下臂3向下方彎曲的彎曲力，在橫向力最大時(shí)大致相等，則在橫向力為最大時(shí)，由于車輪側(cè)的橫向力和車身側(cè)的反作用力所構(gòu)成的壓縮力所產(chǎn)生的彎曲力和線圈彈簧6的反作用力所產(chǎn)生的彎曲力幾乎完全相互低消，所以可下臂3更趨于輕量化，從而線圈彈簧6的彈性常數(shù)可設(shè)定得更低。另外，在圖5(b)中，針對(duì)下臂3中線圈彈簧6的中心線所通過的部位的的剛性中心進(jìn)行了說明，但不僅僅是線圈彈簧6的中心線通過的部位，更為適宜的是下臂3的位于線圈彈簧6下方的整個(gè)部位的的剛性中心大體上與負(fù)荷中心相同，或者位于負(fù)荷中心的上方。
在上述的實(shí)施例中，舉例說明了下臂3的主臂部構(gòu)件311采用截面為向上開口的大致呈コ字型形狀的部件，但也可以采用，如圖6所示的截面為向下開口的大致呈コ字型形狀的主臂部構(gòu)件311’。在此結(jié)構(gòu)的剛性中心的位置，比采用主臂部構(gòu)件311時(shí)的剛性中心的位置有所提高。
權(quán)利要求
1.一種懸架裝置，包括有設(shè)置在車身和車輪支撐部件之間的I型下臂，裝置在所述車身和所述下臂的線圈彈簧座之間可以上下壓縮的線圈彈簧，所述下臂的一端部，安裝在所述車身上，使得所述下臂相對(duì)于所述車身可進(jìn)行上下方向的搖動(dòng)，而所述下臂的另一端部，安裝在所述車輪支撐部件上，使得所述下臂相對(duì)于所述車輪支撐部件可進(jìn)行上下方向的搖動(dòng)，其特征在于所述下臂的剛性中心位置，位于所述下臂的一端部的搖動(dòng)中心和所述下臂的另一端部的搖動(dòng)中心的連結(jié)線的上方，在由所述車身和所述車輪支撐部件產(chǎn)生的壓縮力對(duì)所述下臂產(chǎn)生作用時(shí)，所述下臂向上方彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架裝置，其特征在于所述線圈彈簧座包括有所述線圈彈簧的支撐面，和相對(duì)于所述支撐面向上方突起，并突入所述線圈彈簧中的凸部，所述支撐面在所述凸部的周圍形成環(huán)狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的懸架裝置，其特征在于在所述凸部的上端面，形成環(huán)狀邊緣部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的懸架裝置，其特征在于所述凸部的上端面，從其邊緣向中心形成曲面狀的凹陷部。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的懸架裝置，其特征在于所述凸部，其位于所述下臂的長(zhǎng)度方向的中央一側(cè)的高度較高。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架裝置，其特征在于所述下臂，包括具備所述一端部和所述另一端部的臂部構(gòu)件，和具有所述線圈彈簧的支撐面，構(gòu)成所述線圈彈簧座，且與所述臂部構(gòu)件的座部構(gòu)；所述臂部構(gòu)件包括向下彎曲的主臂部構(gòu)件，和設(shè)置在所述主臂部構(gòu)件上，并用來調(diào)整所述座部構(gòu)件的高度方向位置的托架構(gòu)件；所述座部構(gòu)件安裝在所述托架構(gòu)件的上表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸架裝置，其特征在于所述主臂部構(gòu)件的截面為向上開口的コ字型形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的懸架裝置，其特征在于所述座部構(gòu)件的位于所述車身一側(cè)的一部端和位于所述車輪支撐部件的另一端的兩處，被安裝在所述托架構(gòu)件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸架裝置，其特征在于所述下臂，包括具備所述一端部和所述另一端部的臂部構(gòu)件，和具有所述線圈彈簧的支撐面，構(gòu)成所述線圈彈簧座且與所述臂部構(gòu)件采用不同部件的座部構(gòu)件；所述座部構(gòu)件，被配置在所述下臂的長(zhǎng)度方向上偏向所述車輪支撐部件一側(cè)，同時(shí)包括從所述支撐面向上方突起，以阻止所述線圈彈簧的轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)部；所述制動(dòng)部，在所述支撐面的所述車身一側(cè)的部位，沿著下臂的長(zhǎng)度方向而予以設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的懸架裝置，其特征在于在所述下臂的下表面中，位于所述彈簧座下方的部位的中央部，從其邊緣部向上方突起。
11.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的懸架裝置，其特征在于所述下臂，包括具備所述一端部和所述另一端部的臂部構(gòu)件，和具有所述線圈彈簧的支撐面，構(gòu)成所述線圈彈簧座，且與所述臂部構(gòu)件采用不同部件的座部構(gòu)件；所述座部構(gòu)件，具有構(gòu)成其側(cè)面的凸緣部，該凸緣部相對(duì)于所述支撐面向下方突起。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的懸架裝置，其特征在于所述凸緣部具有使所述臂部構(gòu)件通過的切口。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有懸架裝置，在乘坐感覺方面可以達(dá)到較高的性能，該懸架裝置包括基于全新的構(gòu)思而予以構(gòu)成的下臂，以及安裝在該下臂上的線圈彈簧。該懸架裝置采用了具有線圈彈簧座，能支撐線圈彈簧的I型下臂，相對(duì)于上述下臂的負(fù)荷中心線設(shè)定其剛性中心，在壓縮力作用于下臂時(shí)，使下臂向上方彎曲。
文檔編號(hào)B60G7/00GK1657331SQ200510009410
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月19日
發(fā)明者田中正顯, 小沼真一 申請(qǐng)人:馬自達(dá)汽車株式會(huì)社