用于車輛懸架的扭力梁的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于車輛懸架的扭力梁，其包括主體元件和填充物，所述主體元件具有布置在前后方向上的前端和后端處的封閉的橫截面空間以及分別連接所述前端和后端并向上突出的中間部分；所述填充物填充在所述封閉的橫截面空間中以維持所述主體元件的形狀并與所述主體元件整體結(jié)合。限定外部形狀的主體元件由先進(jìn)的復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)塑料制成，使得重量可得以降低，因而所述扭力梁可用于環(huán)境友好型車輛。
【專利說明】用于車輛懸架的扭力梁
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請根據(jù)35U.S.C.§ 119(a)要求2012年12月7日提交的韓國專利申請N0.10-2012-0141658的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容以引用方式并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及用于車輛懸架的扭力梁，并且更特別地，本發(fā)明涉及由CFRP(碳纖維增強(qiáng)塑料)制成的用于車輛懸架的扭力梁。
【背景技術(shù)】
[0004]通常，車輛的懸架是這樣的部件，該部件防止車身或貨物受到損害并通過在車輛運(yùn)行過程中防止來自于路面的振動(dòng)或沖擊被直接傳遞至車身來提高駕乘舒適度。
[0005]如圖1所示，作為車輛懸架的軸型扭力梁而典型地用于小型和中型車輛的后輪的后懸架包括布置在車身前-后方向上的左側(cè)和右側(cè)的一對縱臂I和布置在車身左-右方向上的扭力梁2，扭力梁的兩端均連接至該對縱臂I。扭力梁2典型地由鋼制成以保障剛度，具有向下開口的開放的橫截面結(jié)構(gòu)。
[0006]彈簧座3和軸架4聯(lián)接至縱臂I的后端，與車身3連接的螺旋彈簧5的下端位于彈簧座3中，并且與車身連接的減震器6的下端設(shè)置在螺旋彈簧5的一側(cè)。另外，縱臂襯套7安裝至縱臂I的前端并且通過襯套軸8與襯套架9結(jié)合，并且襯套架9聯(lián)接至車身。
[0007]根據(jù)具有如上所述構(gòu)造的后懸架，當(dāng)在車輛運(yùn)行中由路面?zhèn)鬟f來沖擊時(shí)，連接至軸架4的車輪上的輪胎、螺旋彈簧5和減震器6吸收所述沖擊并將傳遞至車身的振動(dòng)最小化，因此駕乘舒適度得以提高1·。另外，扭力梁2借助于扭轉(zhuǎn)彈性力提高了側(cè)傾剛度和橫向剛度。
[0008]然而，由于相關(guān)技術(shù)的扭力梁2完全由鋼制成以保障強(qiáng)度和耐久性，因此該結(jié)構(gòu)是重的并且不利于重量減輕，這對于提高燃油效率而言是重要的，并且難以應(yīng)用于環(huán)境友好型車輛。
[0009]以上作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)所提供的描述僅僅旨在有助于理解本發(fā)明的【背景技術(shù)】，而不應(yīng)當(dāng)視為包括在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的相關(guān)技術(shù)中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明已經(jīng)努力去解決與相關(guān)技術(shù)相關(guān)的問題并且本發(fā)明的目的在于提供一種用于車輛懸架的扭力梁，其由復(fù)合材料(碳纖維增強(qiáng)塑料)制成，以獲得相比于鋼或鋁的高強(qiáng)度、高彈性和小尺寸，提高燃料效率并應(yīng)用于環(huán)境友好型車輛。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，用于車輛懸架的扭力梁包括:主體元件和填充物，所述主體元件具有布置在車輛前后方向上的前端和后端處的封閉的橫截面空間以及分別連接所述前端和后端并向上突出的中間部分，所述填充物填充在所述封閉的橫截面空間中以維持所述主體元件的形狀并與所述主體元件整體結(jié)合。就其本身而言，所述主體元件由碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)制成。
[0012]所述主體元件可以由碳纖維增強(qiáng)塑料制成的薄膜形式的多個(gè)薄膜片材組成，并可通過將所述薄膜片材堆疊成預(yù)定的厚度來完成。所述主體元件可以在扭力梁的前端和后端之間具有多個(gè)開口，以使得扭轉(zhuǎn)自由度能夠得到保障以對抗外力。
[0013]所述主體元件可以由碳纖維增強(qiáng)塑料制成薄膜形式的多個(gè)薄膜片材組成，并且由于所述主體元件部分所需剛度的不同，所述薄膜片材可以堆疊成不同的厚度。就其本身而言，所述填料可以是發(fā)泡材料，其在通過熱量被發(fā)泡和成型的同時(shí)限定所述主體元件的形狀，并且其在被完全發(fā)泡后的硬化的同時(shí)與所述主體元件整體成型以保持所述主體元件的形狀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]現(xiàn)在將參考某些示例性實(shí)施方案來詳細(xì)描述本發(fā)明的上述和其它特征。下文中給出的附圖僅出于說明性目的，因而并不旨在限制本發(fā)明，在附圖中:
[0015]圖1是說明相關(guān)技術(shù)中后懸架的結(jié)合的軸型扭力梁的視圖；和
[0016]圖2是說明根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的扭力梁的視圖。
[0017]應(yīng)當(dāng)了解，附圖未必是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的說明本發(fā)明的基本原理的各個(gè)優(yōu)選特征的代表。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計(jì)特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境所確定。
[0018]在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖中的附圖標(biāo)記指代本發(fā)明的相同或等效的部分。 【具體實(shí)施方式】
[0019]應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機(jī)動(dòng)車輛，例如包括運(yùn)動(dòng)型多用途車輛(SUV)、公共車輛、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇和船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動(dòng)力車輛、電動(dòng)車輛、燃燒動(dòng)力車輛、可插式混合動(dòng)力電動(dòng)車輛、氫動(dòng)力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非汽油的能源的燃料)。
[0020]本文所使用的術(shù)語僅為了描述特定實(shí)施方案的目的，并不旨在限制本發(fā)明。除非上下文中清楚作出相反表示，否則如本文所使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“所述”旨在也包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步了解，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指定所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或添加。如本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意和所有組合。
[0021]除非特別規(guī)定或者從上下文來看是顯而易見的，否則如本文所使用的術(shù)語“約”被理解為在本領(lǐng)域中正常公差的范圍之內(nèi)，例如在平均值的2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差之內(nèi)?！凹s”能夠被理解為在規(guī)定值的 10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%、1%、0.5%、0.1%、0.05%或0.01%之內(nèi)。除非根據(jù)上下文顯而易見，否則本文中所提供的所有數(shù)值由術(shù)語“約”修飾。
[0022]以下將參考附圖來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于車輛懸架的扭力
M
ο[0023]在如圖2所示的從車輛的前后方向上選取的橫截面中，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的用于車輛懸架的扭力梁20包括:主體元件21和填充物22，主體元件21具有布置在車輛的前后方向上的前端21a和后端21b的封閉的橫截面空間21d和分別連接前端21a和后端21b并向上突出的中間部分21c ;填充物22填充在封閉的橫截面空間21d中以維持主體元件21的形狀并與主體元件21整體結(jié)合。扭力梁20在左右方向的兩端均整體聯(lián)接至左右縱臂1，左右縱臂I在前后方向上被分別布置在車身的左側(cè)和右側(cè)，如圖1所描述。
[0024]主體元件21可以由碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)制成。CFRP，即一種包括作為增強(qiáng)材料的碳纖維的塑料基復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度、高彈性、高耐久性和高耐磨損性，并且用于輕質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的性能，并且特別地，具有優(yōu)異的強(qiáng)度和彈性并且相比于鋼和鋁是輕的，因而它有助于實(shí)現(xiàn)輕的重量。
[0025]因此，在本發(fā)明中，當(dāng)扭力梁20的主體元件21由CFRP制成時(shí)，有可能通過降低扭力梁20的重量來提高車輛的燃料效率，并且相應(yīng)地，有可能為環(huán)境友好型車輛使用根據(jù)本發(fā)明的扭力梁20，其中重量降低是最大的問題。
[0026]詳細(xì)地，主體元件21可以由CFRP制成的薄膜形式的多個(gè)薄膜片材21e組成并通過將薄膜片材21e堆疊成預(yù)定的厚度來完成。扭力梁20的主體元件21在前端21a和后端21b之間可以具有多個(gè)開口 21 f，使得扭轉(zhuǎn)自由度能夠得到保障以對抗外力。
[0027]例如，扭轉(zhuǎn)力可以被施加在扭力梁20的主體元件21上，當(dāng)在車輛運(yùn)行過程中產(chǎn)生車身的顛簸時(shí)或者當(dāng)車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)，側(cè)傾剛度和橫向剛度被降低，并且特別地，當(dāng)對抗扭轉(zhuǎn)力的主體元件21的自由度不好時(shí)，在車輛運(yùn)行過程中的安全性無法得到保障。扭力梁20的主體元件21可以配置成保障充分的扭轉(zhuǎn)自由度，并且根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的扭力梁20的主體元件21可以具有開口 21f以保障扭轉(zhuǎn)自由度。
[0028]另外，由于主體元件21部分所需剛度的差異，薄膜片材21e可以堆疊成不同的厚度。換言之，越來越多的薄膜片材21e可以被堆疊以增加在需要大剛度的部分處(在例如圖2的前部)的厚度。而較少的薄膜片材21e可以在不需要顯著剛度的部分處(在圖2的后部)堆疊成相對較薄的厚度。
[0029]因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的扭力梁20能夠使主體元件21通過調(diào)節(jié)薄膜片材21e的厚度來維持充分的剛度，通過降低重量來實(shí)現(xiàn)輕的重量。另外，填充物22是發(fā)泡材料，其在通過熱量被發(fā)泡和成型的同時(shí)限定主體元件21的形狀，并且其在被完全發(fā)泡后的硬化的同時(shí)與主體元件21整體成型以保持主體元件21的形狀，并且發(fā)泡材料如橡膠、乙烯樹脂、聚氨酯和發(fā)泡膠可以是填充物。
[0030]如上所述，由于限定根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的扭力梁20的外部形狀的主體元件21由CRFP (其為先進(jìn)的復(fù)合材料)制成，所以強(qiáng)度、彈性、耐久性和耐磨損性是高的并且重量相比于相關(guān)技術(shù)中使用的鋼和鋁小，使得重量能夠得以降低，并且特別地，能夠通過輕的重量來提高車輛的燃料效率，并且相應(yīng)地，扭力梁能夠用于環(huán)境友好型車輛。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的用于車輛懸架的扭力梁，限定外部形狀的主體元件由CRFP (其為先進(jìn)的復(fù)合材料)制成，使得強(qiáng)度、彈性、耐久性和耐磨損性高，因而重量降低；重量能夠被降低，并且特別地，能夠通過降低重量來提高車輛的燃料效率，并且相應(yīng)地，扭力梁能夠用于環(huán)境友好型車輛。
[0032]本發(fā)明通過參考其優(yōu)選的實(shí)施方案已經(jīng)得到詳細(xì)描述。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在不偏離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可以對這些實(shí)施方案進(jìn)行改變，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書及其等價(jià)方案限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于車輛懸架的扭力梁，其包括: 主體元件，所述主體元件具有布置在前后方向上的前端和后端處的封閉的橫截面空間以及分別連接所述前端和后端并向上突出的中間部分；和 填充物，所述填充物填充在所述封閉的橫截面空間中以維持所述主體元件的形狀并與所述主體元件整體結(jié)合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛懸架的扭力梁，其中所述主體元件由碳纖維增強(qiáng)塑料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛懸架的扭力梁，其中所述主體元件由碳纖維增強(qiáng)塑料制成的薄膜形式的多個(gè)薄膜片材組成，并通過將所述多個(gè)薄膜片材堆疊成預(yù)定的厚度來完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛懸架的扭力梁，其中所述主體元件在前端和后端之間具有多個(gè)開口，以使得扭轉(zhuǎn)自由度得到保障以對抗外力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛懸架的扭力梁，其中所述主體元件由碳纖維增強(qiáng)塑料制成的薄膜形式的多個(gè)薄膜片材組成，并且 由于所述主體元件各部分所需剛度的不同，所述薄膜片材堆疊成不同的厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛懸架的扭力梁，其中所述填料是發(fā)泡材料，其在通過熱量被發(fā)泡和成型的同時(shí)限定所述主體元件的形狀，并且其在被完全發(fā)泡后的硬化的同時(shí)與所述主體元件整體成型以保持所述主體元件的形狀。
【文檔編號】B60G21/05GK103863046SQ201310142105
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】張大元, 張成培, 姜熙坤 申請人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社