CN110893882B - 悬架支承托架以及悬架支承托架的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种悬架支承托架以及悬架支承托架的制造方法。所述悬架支承托架包括托架主体，该托架主体包括被配置为供车辆的悬架装置的减震器装配的悬架装配部，其中，所述托架主体由单个金属制板材构成，所述托架主体的所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的与所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。

Description

悬架支承托架以及悬架支承托架的制造方法
技术领域
本发明涉及一种车身的悬架支承托架以及悬架支承托架的制造方法。特别是，本发明涉及一种具备板厚尺寸相互不同的多个区域的悬架支承托架的改良。
背景技术
如日本特开2018-39327中也有公开的那样，作为车辆的车身框架，在沿车身前后方向延伸的左右一对纵梁(也称为侧框架)，通过焊接等方法接合有用于支承前悬架装置的前悬架支承托架(以下，仅称为悬架支承托架)。通常，悬架支承托架是由金属制板材(高抗拉强度钢板等)通过冲压加工等成形为规定形状而构成的。
在通过对金属制板材(板厚尺寸均匀的金属制板材)进行冲压加工来制造出悬架支承托架的情况下，整个悬架支承托架的板厚尺寸是均匀的。并且，该板厚尺寸被规定为：能够充分地确保悬架支承托架中载荷作用特别大的部分处的强度。因此，在除此以外的部分(作用的载荷比较小的部分)板厚尺寸会不必要地变大。因此，在使悬架支承托架轻量化来谋求车身重量的减轻上是有限的。
作为谋求悬架支承托架的轻量化的构造，可以想到通过将板厚尺寸相互不同的多个面板构件一体地进行焊接来构成悬架支承托架。例如，如图11所示，由托架主体b和加强件c来构成悬架支承托架a，通过将板厚尺寸相互不同的多个面板构件b1、b2、b2、b3、b3进行焊接来制作托架主体b，此外，通过焊接使这些托架主体b和加强件c一体化。需要说明的是，该图11表示由上面板构件b1、中央面板构件b2、b2、下面板构件b3、b3构成了托架主体b的情况。
在上面板构件b1设有未图示的悬架装置的螺旋弹簧和减震器的装配部。此外，下面板构件b3、b3接合于未图示的纵梁。因此，在上面板构件b1和下面板构件b3、b3，因来自悬架装置的载荷而产生比较大的应力。在这样的构造中，预先使上面板构件b1和下面板构件b3、b3各自的板厚尺寸比中央面板构件b2、b2大。就是说，通过减小作为作用的载荷比较小的部分的中央面板构件b2、b2的板厚尺寸，能够充分地得到对抗所述载荷的刚性，并且能够谋求悬架支承托架a的轻量化。
然而，在这样构成悬架支承托架a的情况下，零件个数变多，可能会导致构造的复杂化。此外，需要多个部位的焊接，因此可能会导致制造成本的高涨、焊接部位的热损伤(焊接部位的强度降低)、生锈(焊接部位的周边部的生锈)。此外，由于焊接部位(接合部位)的强度降低(与不采用分割构造的情况相比，强度降低)，因此在减小板厚尺寸(所述中央面板构件b2、b2的板厚尺寸)上是有限的，其结果是，在谋求悬架支承托架a的轻量化上是有限的。
发明内容
本发明提供一种能够谋求零件个数的削减所带来的构造的简化以及焊接部位的削减，并且能够实现轻量化的悬架支承托架以及悬架支承托架的制造方法。
本发明的第一方案涉及一种悬架支承托架，包括托架主体，所述托架主体包括被配置为供车辆的悬架装置的减震器装配的悬架装配部。所述托架主体由单个金属制板材构成。所述托架主体的所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的与所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
根据第一方案，在由单个金属制板材构成的托架主体设有板厚尺寸大的厚板部和板厚尺寸小的薄板部。就是说，能够将悬架支承托架中载荷作用特别大的部分即托架主体的悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域由厚板部构成，将与该区域邻接的区域即作用的载荷比较小的部分由薄板部构成，由此，能够在单个金属制板材上得到与作用的载荷对应的板厚尺寸。其结果是，能够削减板厚尺寸不必要地变大的区域，能够使悬架支承托架轻量化。此外，不需要将板厚尺寸相互不同的多个面板构件一体地进行焊接(不需要采用图11所示的构造)，因此，能够谋求零件个数的削减，能够谋求构造的简化以及焊接部位的削减所带来的制造成本的低廉化、热损伤的抑制、生锈的抑制。
本发明的第二方案涉及一种悬架支承托架，包括被配置为对车辆的悬架装置进行支承的托架主体。所述托架主体包括接合于沿车身前后方向延伸的纵梁的纵梁接合部。所述托架主体由单个金属制板材构成。所述托架主体的所述纵梁接合部以及所述纵梁接合部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的与所述纵梁接合部以及所述纵梁接合部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
根据第二方案，也在由单个金属制板材构成的托架主体设有板厚尺寸大的厚板部和板厚尺寸小的薄板部。就是说，能够将悬架支承托架中载荷作用特别大的部分即托架主体的纵梁接合部以及所述纵梁接合部的周边部的区域由厚板部构成，将与该区域邻接的区域即作用的载荷比较小的部分由薄板部构成，由此，能够在单个金属制板材上得到与作用的载荷对应的板厚尺寸。其结果是，与前述方案的情况相同，能够使悬架支承托架轻量化，并且能够谋求零件个数的削减，能够谋求构造的简化以及焊接部位的削减所带来的制造成本的低廉化、热损伤的抑制、生锈的抑制。
本发明的第三方案涉及一种悬架支承托架，包括托架主体，所述托架主体包括被配置为对车辆的悬架装置的上臂进行支承的上臂支承部。所述托架主体由单个金属制板材构成。所述托架主体的所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的与所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
根据第三方案，也在由单个金属制板材构成的托架主体设有板厚尺寸大的厚板部和板厚尺寸小的薄板部。就是说，能够将悬架支承托架中载荷作用特别大的部分即托架主体的上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域由厚板部构成，将与该区域邻接的区域即作用的载荷比较小的部分(例如托架主体的中央部)由薄板部构成，由此，能够在单个金属制板材上得到与作用的载荷对应的板厚尺寸。其结果是，与前述各方案的情况相同，能够使悬架支承托架轻量化，并且能够谋求零件个数的削减，能够谋求构造的简化以及焊接部位的削减所带来的制造成本的低廉化、热损伤的抑制、生锈的抑制。
本发明的第四方案涉及一种悬架支承托架，包括托架主体，所述托架主体包括被配置为供车辆的悬架装置的减震器装配的悬架装配部以及被配置为对所述悬架装置的上臂进行支承的上臂支承部。所述托架主体由单个金属制板材构成。所述托架主体的所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域的板厚尺寸大。所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域的板厚尺寸比与所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
根据第四方案，能够根据作用的载荷的大小而在单个金属制板材上得到至少三种板厚尺寸，能够谋求悬架支承托架的进一步的轻量化。
在前述各方案中，可以是所述托架主体的一侧的面包括台阶部。可以在通过所述台阶部而形成阶梯下降的区域的背面即所述托架主体的另一侧的面包括切削痕部。可以隔着所述台阶部，在所述托架主体的延伸方向的一侧包括厚板部，在所述托架主体的延伸方向的另一侧包括薄板部。
就是说，通过在托架主体的一侧的面设置台阶部，在另一侧的面设置切削痕部，能够在由单个金属制板材构成的托架主体设置厚板部(一侧的面中阶梯下降小的部分)和薄板部(一侧的面中阶梯下降大的部分)。
在前述各方案中，可以是所述托架主体弯曲为具有外侧面以及内侧面。可以是所述托架主体中设有所述台阶部的所述一侧的面被设为所述内侧面。可以是所述托架主体中设有所述切削痕部的所述另一侧的面被设为所述外侧面。
在外力作用于悬架支承托架的托架主体的情况下，在其外侧面产生拉伸应力。此时，若在该外侧面存在台阶部，则应力可能会集中于该台阶部。鉴于这点，在内侧面(所述一侧的面)设置台阶部，并且在外侧面(所述另一侧的面)设置切削痕部而设为大致平坦的面，由此，不会产生在外侧面处的拉伸应力的集中。由此，能够提高悬架支承托架的强度的可靠性。
本发明还涉及一种悬架支承托架的制造方法。
本发明的第五方案涉及一种悬架支承托架的制造方法。所述悬架支承托架包括被配置为供车辆的悬架装置的减震器装配的悬架装配部，所述悬架支承托架由金属制板材构成。所述制造方法包括：进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述悬架装配部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述悬架装配部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分；在所述冲压加工之后进行修整加工，以便对所述金属制板材中的所述另一侧的面的所述凸状的部分进行切削来形成切削痕部；以及在所述修整加工之后进行弯曲加工，以便使所述金属制板材形成规定剖面形状。
本发明的第六方案涉及一种悬架支承托架的制造方法。所述悬架支承托架被配置为对车辆的悬架装置进行支承，并且包括接合于沿车身前后方向延伸的纵梁的纵梁接合部。所述制造方法包括：进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述纵梁接合部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述纵梁接合部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分；在所述冲压加工之后进行修整加工，以便对所述金属制板材中的所述另一侧的面的所述凸状的部分进行切削来形成切削痕部；以及在所述修整加工之后进行弯曲加工，以便使所述金属制板材形成规定剖面形状。
本发明的第七方案涉及一种悬架支承托架的制造方法。所述悬架支承托架被配置为对车辆的悬架装置的上臂进行支承。所述制造方法包括：进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述上臂支承部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述上臂支承部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分；在所述冲压加工之后进行修整加工，以便对所述金属制板材中的所述另一侧的面的所述凸状的部分进行切削来形成切削痕部；以及在所述修整加工之后进行弯曲加工，以便使所述金属制板材形成规定剖面形状。
通过这些制造方法制造出的悬架支承托架在所述一侧的面中通过冲压加工形成为凹状的部分的外缘形成有台阶部。此外，所述另一侧的面的凸状的部分通过修整加工被切削而形成有切削痕部。由此，隔着所述台阶部，在金属制板材的延伸方向的一侧设有厚板部，在金属制板材的延伸方向的另一侧设有薄板部。
根据通过这些制造方法制造出的悬架支承托架，也如前述那样，能够削减板厚尺寸不必要地变大的区域，能够实现轻量化。此外，不需要将板厚尺寸相互不同的多个面板构件一体地进行焊接，因此，能够谋求零件个数的削减，能够谋求构造的简化以及焊接部位的削减所带来的制造成本的低廉化、热损伤的抑制、生锈的抑制。
在本发明的各方案中，由单个金属制板材构成的托架主体的悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域、纵梁接合部以及所述纵梁接合部的周边部的区域、或者上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域的板厚尺寸比与这些区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。由此，能够削减板厚尺寸不必要地变大的区域，能够使悬架支承托架轻量化。此外，不需要将板厚尺寸相互不同的多个面板构件一体地进行焊接，因此，能够谋求零件个数的削减，能够谋求构造的简化以及焊接部位的削减所带来的制造成本的低廉化、热损伤的抑制、生锈的抑制。
附图说明
以下，参照附图，对本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义进行说明，其中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
图1是表示实施方式的车身框架的立体图。
图2是表示由悬架支承托架实现的悬架装置的支承状态的立体图。
图3是从车辆宽度方向的外侧观察悬架支承托架的立体图。
图4是从车辆宽度方向的内侧观察悬架支承托架的立体图。
图5是用于对悬架支承托架的各部分的板厚尺寸进行说明的对应于图3的图。
图6是沿图5中的VI-VI线的剖视图。
图7是将图6中的VII部分放大表示的概略图。
图8A是表示悬架支承托架的上部的应力分布的一个例子的图。
图8B是表示悬架支承托架的各腿部的应力分布的一个例子的图。
图9A是用于对悬架支承托架的托架主体的制造工序的概略进行说明的图。
图9B是用于对悬架支承托架的托架主体的制造工序的概略进行说明的图。
图9C是用于对悬架支承托架的托架主体的制造工序的概略进行说明的图。
图9D是用于对悬架支承托架的托架主体的制造工序的概略进行说明的图。
图10A是制造过程中的托架主体的立体图，表示冲切加工后的状态。
图10B是制造过程中的托架主体的立体图，表示修整加工后的状态。
图10C是制造过程中的托架主体的立体图，表示弯曲加工后的状态。
图11是用于对将板厚尺寸相互不同的多个面板构件一体地焊接来制造悬架支承托架的情况进行说明的立体图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，对将本发明应用于构成为所谓梯形框架的车身框架的悬架支承托架的情况进行说明。
车身框架的概略构造
图1是表示本实施方式的车身框架1的立体图。需要说明的是，该图1中的箭头FR表示车身前方向，箭头UP表示上方向，箭头RH表示车身右方向，箭头LH表示车身左方向。
如图1所示，车身框架1具备在车辆宽度方向的两外侧沿车身前后方向延伸的左右一对纵梁11、11。该纵梁11、11由闭合截面构造形成，具备沿车身前后方向连续的中间部11a、11a、前侧上弯(kick)部11b、11b、前部11c、11c、后侧上弯部11d、11d以及后部11e、11e。
中间部11a在前轮(省略图示)的配设位置与后轮(省略图示)的配设位置之间的规定范围内沿车身前后方向在水平方向延伸。
前侧上弯部11b为与所述中间部11a的前端连续并随着朝向车身前方侧而向上方弯曲的形状。前部11c与前侧上弯部11b的前端连续并向车身前方侧延伸。在该前部11c的车辆宽度方向的外侧配设有所述前轮。因此，考虑到与该前轮的干扰，该纵梁11、11的前部11c、11c的车辆宽度方向的尺寸(左右的各前部11c、11c之间的尺寸)比所述中间部11a、11a的车辆宽度方向的尺寸(左右的各中间部11a、11a之间的尺寸)短。因此，前侧上弯部11b、11b成为随着朝向车身后方侧而向车辆宽度方向的外侧弯曲的形状。
后侧上弯部11d为与所述中间部11a的后端连续并随着朝向车身后侧而向上方弯曲的形状。后部11e与后侧上弯部11d的后端连续并向车身后方侧延伸。在该后部11e的车辆宽度方向的外侧配设有所述后轮。因此，考虑到与该后轮的干扰，该纵梁11、11的后部11e、11e的车辆宽度方向的尺寸(左右的各后部11e、11e之间的尺寸)也比所述中间部11a、11a的车辆宽度方向的尺寸(左右的各中间部11a、11a之间的尺寸)短。因此，后侧上弯部11d、11d成为随着朝向车身前方侧而向车辆宽度方向的外侧弯曲的形状。
在左右一对纵梁11、11的前部11c、11c的前侧分别设有用于在车辆前面碰撞(front collision)时吸收能量(碰撞载荷)的碰撞盒12、12。在左右一对碰撞盒12、12的前端部架设有沿车辆宽度方向延伸的保险杠加强件(省略图示)。
在各纵梁11、11彼此之间架设有沿车辆宽度方向延伸的多个横梁13a～13h。图中的附图标记13a为第一横梁，附图标记13b为第二横梁，附图标记13c为第三横梁，附图标记13d为第四横梁，附图标记13e为第五横梁，附图标记13f为第六横梁，附图标记13g为第七横梁，附图标记13h为后横梁。
在纵梁11、11的前部11c、11c中的第一横梁13a与第二横梁13b之间的位置配设有向车辆宽度方向的外侧突出的金属制的悬架支承托架(前悬架支承托架)2、2。
此外，在纵梁11的前侧上弯部11b的后端部、纵梁11的前部11c的前端部、纵梁11的后侧上弯部11d的前端部分别配设有驾驶室安装件托架15a、15b、15c。这些驾驶室安装件托架15a、15b、15c向车辆宽度方向的外侧突出，供未图示的驾驶室安装件装配。并且，被配置为能够经由驾驶室安装件和驾驶室安装件托架15a、15b、15c将车厢(省略图示)连结于纵梁11。
悬架装置的支承状态
本实施方式的特征在于对悬架装置进行支承的所述悬架支承托架2的构造。在对该悬架支承托架2的构造进行说明之前，对由该悬架支承托架2实现的悬架装置的支承状态进行说明。
图2是表示由悬架支承托架2实现的悬架装置4的支承状态的立体图。该图2是从车身前方观察车辆的右前轮部分的图。
本实施方式中的悬架装置4为具备沿车辆宽度方向延伸的上臂41和下臂42的双横臂(double wishbone)式的悬架装置。
上臂41为车辆宽度方向的内侧分支成二股的形状，该上臂41的车辆宽度方向的内侧的基端部41a由悬架支承托架2转动自如地(绕沿车身前后方向的转动轴转动自如地)支承。
在所述第一横梁13a和第二横梁13b(在图2中省略图示)各自的车辆宽度方向的外侧端具备下臂装配部13i。并且，所述下臂42为车辆宽度方向的内侧分支成二股的形状，该下臂42的车辆宽度方向的内侧的基端部42a由下臂装配部13i转动自如地(绕沿车身前后方向的转动轴转动自如地)支承。
并且，在上臂41和下臂42各自的车辆宽度方向外侧的顶端41b、42b连结有装配了车轮(省略图示)的转向节43的上下两端43a、43b。
在所述悬架支承托架2与下臂42之间夹装有悬架单元45。该悬架单元45具备螺旋弹簧46和减震器47。减震器47的上端连结于悬架支承托架2的悬架装配部23c。此外，减震器47的下端连结于下臂42。由此，对于来自路面的上推载荷等，螺旋弹簧46吸收冲击，并且减震器47使螺旋弹簧46的振动衰减。
悬架支承托架的构造
接着，对悬架支承托架2的构造进行说明。
图3是从车辆宽度方向的外侧观察悬架支承托架2的立体图。此外，图4是从车辆宽度方向的内侧观察悬架支承托架2的立体图。图3和图4中的箭头FR表示车身前方向，箭头UP表示上方向，箭头OUT表示车辆宽度方向的外侧。
如这些图所示，悬架支承托架2由两张金属制板材W1、W2焊接而构成。更具体而言，悬架支承托架2具备：托架主体21，位于车辆宽度方向的外侧；以及内罩22，在车辆宽度方向的内侧接合于该托架主体21。就是说，托架主体21由一侧的金属制板材W1构成，内罩22由另一侧的金属制板材W2构成，该托架主体21和内罩22被一体地焊接而构成悬架支承托架2。
托架主体21具备：上部23，该上部23是供所述减震器47的上端连结的部分；中央部24、24，从该上部23的车身前后方向的两侧的下端向下方延伸；以及腿部25、25，从各中央部24、24的下端向下方延伸。
上部23沿大致水平方向延伸，在该上部23的中央部形成有开口23a，并且在该开口23a的周边部的四个部位分别形成有用于对减震器47的上端进行螺栓固定的多个螺栓插通孔23b。就是说，该上部23的开口23a和多个螺栓插通孔23b的周边部成为下侧与减震器47的上端重叠而供该减震器47装配的悬架装配部23c。
中央部24在该中央部24的车辆宽度方向的内侧部分的上部接合有加强件51。并且，在该加强件51的接合部分形成有在水平方向贯通中央部24和加强件51的贯通孔52，贯穿各中央部24和加强件51各自的贯通孔52地插通有上臂支承管53。就是说，上臂41的各基端部41a通过***至该上臂支承管53的轴构件54(参照图2)被转动自如地(绕沿车身前后方向的转动轴转动自如地)支承。因此，该中央部24的贯通孔52的周边部为本发明中所称的上臂支承部24a。此外，在该中央部24的下端缘形成有在车身前后方向的两侧延伸的凸缘部24b。
腿部25与所述中央部24的下侧连续，具备在车身前后方向的两侧延伸的凸缘部25a。该凸缘部25a与形成于所述中央部24的下端缘的所述凸缘部24b连续。此外，该腿部25的凸缘部25a是将腿部25接合于纵梁11的外侧面的部分。因此，该凸缘部25a为本发明中所称的纵梁接合部。
内罩22以覆盖所述托架主体21的上部23和中央部24各自的车辆宽度方向内侧部分的方式，遍及该上部23和中央部24地进行接合。此外，在该内罩22形成有在车身前后方向的两侧延伸的凸缘部22a。该凸缘部22a与形成于所述中央部24的下端缘的所述凸缘部24b连续。
悬架支承托架的板厚尺寸
悬架支承托架2的特征在于在托架主体21具备板厚尺寸相互不同的多个区域这点。在本实施方式中，具备板厚尺寸相互不同的三种区域。将板厚尺寸最大的区域称为第一区域A，将板厚尺寸第二大的区域称为第二区域B，将板厚尺寸最小的区域称为第三区域C。
图5是用于对悬架支承托架2的各部分的板厚尺寸进行说明的对应于图3的图。此外，图6是沿图5中的VI-VI线的剖视图。此外，图7是将图6中的VII部分放大表示的概略图。
作为用于设置板厚尺寸相互不同的多个区域的构造，具体而言，如图6和图7所示，通过使托架主体21的内侧的面(本发明中所称的托架主体的一侧的面)26部分地凹陷而设有台阶部27，而外侧的面(本发明中所称的托架主体的另一侧的面)28大致平坦，内侧的面26的凹陷尺寸不同，由此构成板厚尺寸相互不同的多个区域。就是说，板厚尺寸由所述内侧的面26中通过台阶部27而形成阶梯下降的区域与所述外侧的面28之间的尺寸(图7中的尺寸t1、t2)决定，越是所述凹陷尺寸大的区域(通过台阶部27而形成的阶梯下降越大)，构成为板厚尺寸越小的区域。因此，隔着所述台阶部27，托架主体21的延伸方向的一侧(通过台阶部27而形成的阶梯下降小的部分)成为板厚尺寸比较大的区域(本发明中所称的厚板部)，托架主体21的延伸方向的另一侧(通过台阶部27而形成的阶梯下降大的部分)成为板厚尺寸比较小的区域(本发明中所称的薄板部)。
在图7所示的图中，隔着台阶部27，在左侧的区域和右侧的区域中板厚尺寸不同。在该部分中，隔着台阶部27左侧的区域为本发明中所称的厚板部(板厚尺寸t1的部分)，隔着台阶部27右侧的区域为本发明中所称的薄板部(板厚尺寸t2的部分)。
作为用于像这样使托架主体21的内侧的面26部分地凹陷来设置台阶部27，并且使外侧的面28大致平坦的制造方法，进行金属制板材(作为托架主体21的金属制板材)W1的冲压加工和修整加工。详情将后述，但在进行分别将金属制板材W1的一侧的面(作为托架主体21的内侧的面26)形成为凹状，将另一侧的面(作为托架主体21的外侧的面28)形成为凸状的冲压加工后(在图7中以虚线表示在该冲压加工结束的时间点的金属制板材W1的形状)，进行对该金属制板材W1的所述另一侧的面(作为托架主体21的外侧的面28)的所述凸状的部分进行切削的修整加工(在图7中以实线表示在该修整加工结束的时间点的金属制板材W1的形状)，使该另一侧的面(作为托架主体21的外侧的面28)大致平坦。就是说，在一侧的面(作为托架主体21的内侧的面26)留下凹部来设置所述台阶部27，并且对另一侧的面(作为托架主体21的外侧的面28)的凸状的部分进行切削，从而使该面大致平坦。由此，在一张金属制板材W1上形成前述那样的板厚尺寸相互不同的多个区域。
在这样对金属制板材W1进行了加工的情况下，在所述另一侧的面(外侧的面)28中，通过修整加工对所述凸状的部分进行了切削，与此相伴，在该另一侧的面28的一部分存在切削痕部(设于作为通过台阶部27而形成阶梯下降的区域的背面的金属制板材W1的另一侧的面28的切削痕部)29。该切削痕部29是对所述凸状的部分进行了切削的部分的切断面出现的部分，切削痕部29的表面的形状(表面的光泽、表面粗糙度等)与其他部分(未被切削的部分)明显不同。例如，在实施了金属制板材W1的表面处理的情况下，该表面处理层被去除。此外，在金属制板材W1的表面存在氧化膜的情况下，该氧化膜被去除。此外，根据情况不同，在切削痕部29的外缘部会残留有稍许边缘。此外，该切削痕部29并不限于成为与其他部分完全处于同一平面的平坦状态，有时也成为比其他部分稍微(例如0.1mm左右)***的形状。
在图5中，为了区别这些板厚尺寸相互不同的多个区域而分别标注有斜线。具体而言，在第一区域A标注有朝向右斜下倾斜的实线的斜线。在第二区域B标注有朝向与所述第一区域A不同的方向倾斜的实线的斜线。在第三区域C未标注斜线。作为各区域A～C的板厚尺寸的一个例子，第一区域A为4.0mm，第二区域B为3.0mm，第三区域C为2.5mm。需要说明的是，接合于所述中央部24的上臂支承部24a的所述加强件51的板厚尺寸为3.0mm。此外，内罩22的板厚尺寸为2.5mm。这些值并不限定于此。
各区域的应用部位
接着，对所述各区域A～C的应用部位进行说明。
第一区域A(各区域A～C中板厚尺寸最大的区域)的应用部位如下。
·上部23中，包括开口23a和多个螺栓插通孔23b的周围的车辆宽度方向的外侧部分。更具体而言是所述悬架装配部23c且上部23中车辆宽度方向的靠外侧的约3/4的范围的部分
·中央部24中，与上部23的第一区域A连续的上端缘部分
·作为各腿部25的部分
第二区域B(各区域A～C中板厚尺寸第二大的区域)的应用部位如下。
·上部23中，所述第一区域A以外的部分。更具体而言是上部23中车辆宽度方向的靠内侧的约1/4的范围的部分
·中央部24的所述上臂支承部24a
第三区域C(各区域A～C中板厚尺寸最小的区域)的应用部位如下。
·各中央部24的所述上臂支承部24a以外的部分
如此，在悬架支承托架2的托架主体21，悬架装配部23c以及该悬架装配部23c的周边部的区域的板厚尺寸比与该区域邻接的其他区域(中央部24)的板厚尺寸大。此外，腿部25的凸缘部25a(纵梁接合部)以及该凸缘部25a的周边部的区域的板厚尺寸比与该区域邻接的其他区域(中央部24)的板厚尺寸大。此外，上臂支承部24a以及该上臂支承部24a的周边部的区域的板厚尺寸比与该区域邻接的其他区域(中央部24的上臂支承部24a以外的部分)的板厚尺寸大。并且，所述悬架装配部23c以及该悬架装配部23c的周边部的区域的板厚尺寸比所述上臂支承部24a以及该上臂支承部24a的周边部的区域的板厚尺寸大，且所述上臂支承部24a以及该上臂支承部24a的周边部的区域的板厚尺寸比与该区域邻接的其他区域(中央部24的上臂支承部24a以外的部分)的板厚尺寸大。
在托架主体21的悬架装配部23c和凸缘部25a，因来自悬架装置4的载荷而产生比较大的应力。然后，在本实施方式中，产生该比较大的应力的悬架装配部23c和凸缘部25a的板厚尺寸比与该悬架装配部23c和凸缘部25a邻接的其他区域的板厚尺寸大。由此，能够提高因从悬架装置4输入的上下方向的载荷而应力容易变高的区域的强度。
前述各部分的板厚尺寸根据因来自悬架装置4的输入而在悬架支承托架2(托架主体21)产生的应力来设定。图8A、图8B是表示悬架支承托架2的应力分布的一个例子的图。图8A是表示上部23的应力分布的图，图8B是表示各腿部25、25的应力分布的图。根据这些图也明显可知，上部23中，在作为悬架装配部23c的开口23a和多个螺栓插通孔23b的周围，应力变得特别大。此外，各腿部25、25的凸缘部25a(纵梁接合部)处的应力也变得特别大。考虑这些情况来设定各部分的板厚尺寸。
悬架支承托架的制造工序
接着，对如前述那样构成的悬架支承托架2的制造工序进行说明。
作为该悬架支承托架2的制造工序，依次进行金属制板材(例如高抗拉强度钢板等)W1的冲切加工工序、冲压加工工序、修整加工工序、弯曲加工工序、托架主体21与内罩22的接合工序。
图9A～9D是用于对托架主体21的制造工序的概略进行说明的图。此外，图10A～10C是制造过程中的托架主体21(金属制板材W1)的立体图。
首先，通过未图示的剪切机将金属制板材W1剪切为规定形状。图10A表示冲切加工后的金属制板材W1的状态。在该冲切加工中，还形成所述开口23a和多个螺栓插通孔23b。将这样冲切成规定形状的金属制板材W1设置于压力机100(参照图9A)。该压力机100具备：基台102，在上表面设置有冲头101；以及冲模(dice)103，能相对于该基台102升降。用于使该冲模103升降的机构与以往的压力机相同，因此省略在此的说明。
然后，通过使冲模103朝向载置于基台102上的金属制板材W1下降(冲压加工工序)，分别在金属制板材W1的下表面形成凹部，在上表面形成凸部(参照图9B)。通过该冲压加工工序得到的所述凹部将来会构成所述台阶部27。
此外，在此的凹部的凹陷尺寸比金属制板材W1的板厚尺寸小。此外，该凹部的凹陷尺寸根据欲通过后述修整加工工序得到的板厚尺寸(目标板厚尺寸)来设定。就是说，分别设定所述冲头101的凸部的突出尺寸和所述冲模103的凹部的凹陷尺寸，使得目标板厚尺寸越大，凹部的凹陷尺寸越小。
之后，进行所述冲压加工后的金属制板材W1的修整加工。在该修整加工中，将金属制板材W1的上表面切削为大致平坦形状。具体而言，在冲压加工后的金属制板材W1载置于所述基台102上的状态下，配置按压夹具200来代替所述冲模103。该按压夹具200的下表面为平坦面。此外，在该按压夹具200与基台102之间存在供修整加工用的刀具(切削刃)201穿过该按压夹具200与金属制板材W1之间的空间。如图9C所示，使切削刃201穿过该空间，由此，通过切削来切除金属制板材W1的凸部，该金属制板材W1的上表面被设为大致平坦面。
对于在该修整加工工序中得到的金属制板材W1，由切削刃201切除了凸部的区域被加工为薄板部，其他部分被加工为厚板部。图10B表示修整加工后的金属制板材W1的状态。在该图10B中，在通过修整加工切除了凸部的区域(切削痕部29)标注有斜线。
在图9A～9D中，为了简化说明，对在金属制板材W1的中央部和两侧部加工厚板部，在除此以外的区域加工薄板部的情况进行了说明，但如前述那样，在实际的托架主体21，板厚尺寸相互不同的三种区域被设于各处，因此，制作了所述冲头101和冲模103以便能得到这些板厚尺寸，在冲压加工工序中制作出的多个部位的凸部由切削刃201切除。就是说，作为所述冲压加工工序，只要是本发明中所称的下述内容即可：“进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述悬架装配部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述悬架装配部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分”，“进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述纵梁接合部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述纵梁接合部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分”，“进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述上臂支承部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述上臂支承部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分”。
然后，这样具备板厚尺寸相互不同的区域的托架主体21如图9D和图10C所示，通过冲压加工等成形(弯曲加工工序)为コ字形，将内罩22(在图9A～9D和图10A～10C中省略图示)焊接于该托架主体21，由此来制造悬架支承托架2。
实施方式的效果
如以上说明那样，在本实施方式中，在金属制板材W1的一侧的面(作为托架主体21的内侧的面)26设置台阶部27，在另一侧的面(作为托架主体21的外侧的面)28设置切削痕部29，由此在单个金属制板材W1设置厚板部和薄板部。就是说，通过该金属制板材W1来制作托架主体21，由此能够将该托架主体21中载荷作用特别大的部分由厚板部构成，将作用的载荷比较小的部分由薄板部构成，由此，能够在单个金属制板材W1上得到与作用的载荷对应的板厚尺寸。具体而言，悬架装配部23c以及该悬架装配部23c的周边部的区域的板厚尺寸比与该区域邻接的其他区域(中央部24)的板厚尺寸大。此外，凸缘部25a(纵梁接合部)以及该凸缘部25a的周边部的区域的板厚尺寸比与该区域邻接的其他区域(中央部24)的板厚尺寸大。此外，上臂支承部24a以及该上臂支承部24a的周边部的区域的板厚尺寸比与该区域邻接的其他区域(中央部24的上臂支承部24a以外的部分)的板厚尺寸大。其结果是，能够削减板厚尺寸不必要地变大的区域，能够使悬架支承托架2轻量化。此外，不需要将板厚尺寸相互不同的多个面板构件一体地焊接(不需要采用图11所示的构造)，因此，能够谋求零件个数的削减，能够谋求构造的简化以及焊接部位的削减所带来的制造成本的低廉化、热损伤的抑制、生锈的抑制。
此外，在本实施方式中，托架主体21和内罩22分别构成为单个构件。因此，能够仅通过两张金属制板材W1、W2来构成悬架支承托架2，能够大幅削减用于构成悬架支承托架2的构件的个数(金属制板材W1、W2的使用张数)。
此外，在本实施方式中，在悬架支承托架2(托架主体21)的内侧的面26设有台阶部27，在外侧的面28设有切削痕部29而被设为大致平坦。在外力作用于悬架支承托架2的情况下，在其外侧的面28产生拉伸应力。此时，若在该外侧的面28存在台阶部，则应力可能会集中于该台阶部。鉴于这点，在本实施方式中，在内侧的面26设置台阶部27，并且在外侧的面28设置切削痕部29而设为大致平坦的面，由此能够使得不产生外侧的面28处的拉伸应力的集中。由此，能够提高悬架支承托架2的强度的可靠性。
其他实施方式
需要说明的是，本发明并不限定于所述实施方式，可以进行在权利要求书的范围以及与该范围等同的范围内包含的所有的变形、应用。
例如，在所述实施方式中，对具备板厚尺寸相互不同的三种区域的托架主体21进行了说明。本发明不限于此，也可以采用具备板厚尺寸相互不同的两种区域的托架主体、具备板厚尺寸相互不同的四种以上区域的托架主体。此外，各区域的配设部位、形状也不限定于所述实施方式，可以进行适当设定。
此外，在所述实施方式中，将金属制板材W1中设有台阶部27的面设为悬架支承托架2的内侧的面，将平坦的面设为悬架支承托架2的外侧的面。本发明不限于此，也可以将金属制板材中设有台阶部的面设为悬架支承托架的外侧的面，将平坦的面设为悬架支承托架的内侧的面。
此外，在本发明中，作为制造前述构造的悬架支承托架2的设备，可以使用金属的3D打印机(粉末床(powder bed)方式、金属沉积(metal deposition)方式等)。
本发明可应用于在框架构造的车身框架中所应用的悬架支承托架以及悬架支承托架的制造方法。

Claims (15)

1.一种悬架支承托架，包括托架主体，所述托架主体包括被配置为供车辆的悬架装置的减震器装配的悬架装配部，其中，
所述托架主体由单个金属制板材构成，并且
所述托架主体的所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的与所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
2.根据权利要求1所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体的一侧的面包括台阶部，
在通过所述台阶部而形成阶梯下降的区域的背面即所述托架主体的另一侧的面包括切削痕部，并且
隔着所述台阶部，在所述托架主体的延伸方向的一侧包括厚板部，在所述托架主体的延伸方向的另一侧包括薄板部。
3.根据权利要求2所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体弯曲为具有外侧面以及内侧面；
所述托架主体中设有所述台阶部的所述一侧的面被设为所述内侧面；并且
所述托架主体中设有所述切削痕部的所述另一侧的面被设为所述外侧面。
4.一种悬架支承托架，包括被配置为对车辆的悬架装置进行支承的托架主体，其中，
所述托架主体包括接合于沿车身前后方向延伸的纵梁的纵梁接合部，并且
所述托架主体由单个金属制板材构成，
所述托架主体的所述纵梁接合部以及所述纵梁接合部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的与所述纵梁接合部以及所述纵梁接合部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
5.根据权利要求4所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体的一侧的面包括台阶部，
在通过所述台阶部而形成阶梯下降的区域的背面即所述托架主体的另一侧的面包括切削痕部，并且
隔着所述台阶部，在所述托架主体的延伸方向的一侧包括厚板部，在所述托架主体的延伸方向的另一侧包括薄板部。
6.根据权利要求5所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体弯曲为具有外侧面以及内侧面；
所述托架主体中设有所述台阶部的所述一侧的面被设为所述内侧面；并且
所述托架主体中设有所述切削痕部的所述另一侧的面被设为所述外侧面。
7.一种悬架支承托架，包括托架主体，所述托架主体包括被配置为对车辆的悬架装置的上臂进行支承的上臂支承部，其中，
所述托架主体由单个金属制板材构成，并且
所述托架主体的所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的与所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
8.根据权利要求7所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体的一侧的面包括台阶部，
在通过所述台阶部而形成阶梯下降的区域的背面即所述托架主体的另一侧的面包括切削痕部，并且
隔着所述台阶部，在所述托架主体的延伸方向的一侧包括厚板部，在所述托架主体的延伸方向的另一侧包括薄板部。
9.根据权利要求8所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体弯曲为具有外侧面以及内侧面；
所述托架主体中设有所述台阶部的所述一侧的面被设为所述内侧面；并且
所述托架主体中设有所述切削痕部的所述另一侧的面被设为所述外侧面。
10.一种悬架支承托架，包括托架主体，所述托架主体包括被配置为供车辆的悬架装置的减震器装配的悬架装配部以及被配置为对所述悬架装置的上臂进行支承的上臂支承部，其中，
所述托架主体由单个金属制板材构成，
所述托架主体的所述悬架装配部以及所述悬架装配部的周边部的区域的板厚尺寸比所述托架主体的所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域的板厚尺寸大，并且
所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域的板厚尺寸比与所述上臂支承部以及所述上臂支承部的周边部的区域邻接的其他区域的板厚尺寸大。
11.根据权利要求10所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体的一侧的面包括台阶部，
在通过所述台阶部而形成阶梯下降的区域的背面即所述托架主体的另一侧的面包括切削痕部，并且
隔着所述台阶部，在所述托架主体的延伸方向的一侧包括厚板部，在所述托架主体的延伸方向的另一侧包括薄板部。
12.根据权利要求11所述的悬架支承托架，其中，
所述托架主体弯曲为具有外侧面以及内侧面；
所述托架主体中设有所述台阶部的所述一侧的面被设为所述内侧面；并且
所述托架主体中设有所述切削痕部的所述另一侧的面被设为所述外侧面。
13.一种悬架支承托架的制造方法，所述悬架支承托架包括被配置为供车辆的悬架装置的减震器装配的悬架装配部，所述悬架支承托架由金属制板材构成，所述制造方法包括：
进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述悬架装配部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述悬架装配部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分；
在所述冲压加工之后进行修整加工，以便对所述金属制板材中的所述另一侧的面的所述凸状的部分进行切削来形成切削痕部；以及
在所述修整加工之后进行弯曲加工，以便使所述金属制板材形成规定剖面形状。
14.一种悬架支承托架的制造方法，所述悬架支承托架被配置为对车辆的悬架装置进行支承，并且包括接合于沿车身前后方向延伸的纵梁的纵梁接合部，所述制造方法包括：
进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述纵梁接合部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述纵梁接合部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分；
在所述冲压加工之后进行修整加工，以便对所述金属制板材中的所述另一侧的面的所述凸状的部分进行切削来形成切削痕部；以及
在所述修整加工之后进行弯曲加工，以便使所述金属制板材形成规定剖面形状。
15.一种悬架支承托架的制造方法，所述悬架支承托架被配置为包括对车辆的悬架装置的上臂进行支承的上臂支承部，所述制造方法包括：
进行冲压加工，以便分别在作为所述悬架支承托架的托架主体的金属制板材中与作为所述上臂支承部的区域邻接的区域的一侧的面形成凹状的部分，在与作为所述上臂支承部的区域邻接的区域的另一侧的面形成凸状的部分；
在所述冲压加工之后进行修整加工，以便对所述金属制板材中的所述另一侧的面的所述凸状的部分进行切削来形成切削痕部；以及
在所述修整加工之后进行弯曲加工，以便使所述金属制板材形成规定剖面形状。
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