CN105480302A - 一种副车架结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种副车架结构，涉及汽车结构领域，包括：副车架本体与U型的前横梁，所述前横梁的两端均为方框型结构，所述副车架本体前侧的两端均为内凹的U型开口，所述前横梁的两端分别插入所述副车架本体前侧两端的U型开口，且所述前横梁的两端分别与所述副车架本体前侧两端固定连接。本发明提供的副车架结构，通过将方框型结构的前横梁的端部，插入副车架本体前侧端部的内凹U型开口，并进行固定连接，可大大增强前横梁与副车架连接处的抗弯能力，使得大部分碰撞能量提前由前横梁吸收，避免大量碰撞能量传递至副车架本体上，有效降低驾乘人员的受伤几率，保证驾乘人员的安全。

Description

一种副车架结构

技术领域

本发明涉及汽车结构领域，特别是涉及一种副车架结构。

背景技术

副车架可以看成是前后车桥的骨架,是前后车桥的关键组成部分，其左右在于支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与车身相连。

随着对汽车被动安全的要求不断加严，副车架在碰撞过程中的变形及能量吸收要求也越来越受汽车工程师的关注，目前的副车架结构为蝴蝶结带U字型前横梁结构，具体为：U字型的前横梁的两个端部，其分别搭接在蝴蝶结式的副车架前侧两端的上方，并通过四颗连接螺栓连接；而前横梁的两个端部与副车架的前侧两端均为简单的钢板形式，二者之间的连接即为钢板与钢板的简单搭接形式，使得其连接处的强度非常有限。

因此，在汽车碰撞的瞬间，由于前横梁与副车架连接处强度不够，导致副车架前侧端部会吸收大部分碰撞能量，而迅速压溃变形，进而会将大量碰撞能量传递至副车架上，使得驾驶人员的安全受到极大威胁。

发明内容

本发明提供一种副车架结构，增强前横梁与副车架本体连接处的抗弯能力，使得大部分碰撞能量由前横梁吸收，避免大量碰撞能量传递至副车架本体上，保证驾驶人员的安全。

特别地，本发明提供一种副车架结构，包括：副车架本体与U型的前横梁，所述前横梁的两端均为方框型结构，所述副车架本体前侧的两端均为内凹的U型开口，所述前横梁的两端分别插入所述副车架本体前侧两端的U型开口，且所述前横梁的两端分别与所述副车架本体前侧两端固定连接。

进一步地，所述U型的前横梁包括前横梁本体和两根弯曲的边梁，所述前横梁本体的两端分别与一根边梁的第一端连接，所述边梁的第二端与所述副车架本体连接。

进一步地，所述前横梁本体包括扣合的前板和后板，所述边梁包括扣合的上板和下板，所述上板和下板上均设置有加强筋。

进一步地，所述边梁还包括穿孔和中套管，所述上板和下板上均设置有位置对应的穿孔，且所述中套管设置在所述上板和下板之间对应所述穿孔的位置。

进一步地，所述边梁还包括条形加强板，所述条形加强板设置在所述上板和下板之间，且所述条形加强板上设置有加强筋。

特别地，所述副车架本体包括副车架上板、副车架下板、两个U型板，所述副车架上板与所述副车架下板扣合，两个所述U型板均位于所述副车架上板与所述副车架下板之间，且两个所述U型板分别设置在所述副车架上板前侧的两端，所述边梁的第二端插入所述U型板内部且固定连接。

进一步地，所述副车架上板、所述U型板的两个侧壁、所述副车架下板上依次设置有位置对应的过孔，所述U型板的底板上设置有凸台，所述凸台上设置有连接孔，所述U型板的两个侧壁边缘、所述U型板的底板内侧边缘均设置有翻边，所述副车架上板与所述U型板上侧的侧壁上分别设置有互相配合的条形凸起。

进一步地，所述副车架本体还包括两个L型加强板，每个U型板与所述副车架下板之间设置一个L型加强板，所述L型加强板的侧壁与所述U型板下侧的侧壁贴合，所述L型加强板的底板与所述U型板的底板平行，且所述L型加强板的侧壁上分别设置有工艺孔、与所述U型板下侧侧壁上的过孔位置相对应的过孔，所述L型加强板的底板上设置有与所述U型板底板上连接孔位置相对应的连接孔。

进一步地，所述副车架结构还包括连接螺栓和螺母，所述螺母位于所述副车架上板的过孔中，所述连接螺栓依次穿过副车架下板的过孔、L型加强板侧壁上的过孔、U型板下侧侧壁上的过孔、前横梁的端部、U型板上侧侧壁上的过孔，且所述连接螺栓与所述螺母连接。

进一步地，所述前横梁为整体拼焊式结构。

本发明提供的副车架结构，通过将方框型结构的前横梁的端部，插入副车架本体前侧端部的内凹U型开口，并进行固定连接，可大大增强前横梁与副车架连接处的抗弯能力，使得大部分碰撞能量提前由前横梁吸收，避免大量碰撞能量传递至副车架本体上，有效降低驾乘人员的受伤几率，保证驾乘人员的安全。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本发明一个实施例的副车架结构的示意图；

图2是前横梁结构示意图；

图3是副车架本体结构示意图；

图4是U型板结构示意图；

图5是L型加强板结构示意图；

图6是副车架本体与前横梁配合的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1前横梁，

2前横梁本体，

21前板，22后板，

3边梁，

31上板，

32下板，

33条形加强板，

34加强筋，

35穿孔，

36中套管，

4副车架本体，

41副车架上板，

42副车架下板，

43U型板，431侧壁，432底板，433凸台，434连接孔，435翻边，

44过孔，45条形凸起，

46L型加强板，461工艺孔，

5连接螺栓，

6螺母，

7下摆臂。

具体实施方式

本发明提供一种副车架结构，增强前横梁1与副车架本体4连接处的抗弯能力，使得大部分碰撞能量由前横梁1吸收，避免大量碰撞能量传递至副车架本体4上，保证驾驶人员的安全。

图1是本发明一个实施例的副车架结构的示意图。如图1所示，副车架结构包括：

副车架本体4与U型的前横梁1，所述前横梁1的两端均为方框型结构，所述副车架本体4前侧的两端均为内凹的U型开口，所述前横梁1的两端分别插入所述副车架本体4前侧两端的U型开口，且所述前横梁1的两端分别与所述副车架本体4前侧两端固定连接。

与现有技术钢板与钢板简单搭接形式不同，本发明提供的副车架结构，通过将方框型结构的前横梁1的端部，插入副车架本体4前侧端部的内凹U型开口，并进行固定连接，两者装配后的截面为类似“双口”结构，可大大增强前横梁1与副车架本体4连接处的抗弯能力，即使得该区域的截面抗弯模量大幅提升，使得大部分碰撞能量提前由前横梁1吸收，减少前围主板侵入量，避免大量碰撞能量传递至副车架本体4上，有效降低驾乘人员的受伤几率，保证驾乘人员的安全。

此外，图2是前横梁1结构示意图，如图2所示，本实施例中，所述U型的前横梁1包括前横梁本体2和两根弯曲的边梁3，所述前横梁本体2的两端分别与一根边梁3的第一端连接，所述边梁3的第二端与所述副车架本体4连接。

其中，边梁3根据实际情况适当弯曲，也可在边梁3上设置凹槽，可以使得边梁3的抗弯能力人为控制，便于对碰撞能量的吸收。

此外，如图2所示，本实施例中，所述前横梁本体2包括扣合的前板21和后板22，所述边梁3包括扣合的上板31和下板32，所述上板31和下板32上均设置有加强筋34。所述边梁3还包括穿孔35和中套管36，所述上板31和下板32上均设置有位置对应的穿孔35，且所述中套管36设置在所述上板31和下板32之间对应所述穿孔35的位置。

其中，前横梁本体2和边梁3均采用两块板扣合的形式，如此可以便于形成方框型结构，加强筋34的设置可增加抗弯强度；而一般在边梁3端部的上板31和下板32上分别设置对应的穿孔35，两个穿孔35之间连接设置中套管36，用于容纳连接前横梁1和副车架本体4的连接螺栓5；穿孔35及中套管36数量可根据实际需要设置的连接螺栓5数量，对应灵活设置。

此外，如图2所示，本实施例中所述边梁3还包括条形加强板33，所述条形加强板33设置在所述上板31和下板32之间，且所述条形加强板33上设置有加强筋34。

具体地，两根边梁3呈对称结构。

更具体地，图3是副车架本体4结构示意图，如图3所示，本实施例中，所述副车架本体4包括副车架上板41、副车架下板42、两个U型板43，所述副车架上板41与所述副车架下板42扣合，两个所述U型板43均位于所述副车架上板41与所述副车架下板42之间，且两个所述U型板43分别设置在所述副车架上板41前侧的两端，所述边梁3的第二端插入所述U型板43内部且固定连接。

其中，副车架上板41、副车架下板42均采用单层钢板整体冲压成型，相对于分体拼焊式的上、下板而言，强度可以大幅提升，并且可减少焊接变形，提高产品的尺寸精度及一致性；U型板43则夹设在副车架上板41、副车架下板42之间，U型板43开口向副车架本体4的前侧，即朝向前横梁1方向，如此可便于前横梁1的端部从前侧插入U型板43开口中进行连接。

此外，图4是U型板43结构示意图，图6是副车架本体4与前横梁1配合的结构示意图，如图4所示，也可参见图6，本实施例中，所述副车架上板41、所述U型板43的两个侧壁431、所述副车架下板42上依次设置有位置对应的过孔44，所述U型板43的底板432上设置有凸台433，所述凸台433上设置有连接孔434，所述U型板43的底板432内侧边缘均设置有翻边435；

其中，副车架上板41、U型板43的两个侧壁431、副车架下板42上位置对应的过孔44，用于容纳连接前横梁1和副车架本体4的连接螺栓5；凸台433的设置既可以加强U型板43强度，下摆臂7通过凸台433的连接孔434实现与副车架本体4的连接，因此，凸台433同时又可以为下摆臂7前点的装配进行导向，实际应用极为方便；而U型板43的上下两个侧壁431边缘设有鸭舌式翻边435，优选的，侧壁431外侧设有鸭舌式Y向导向翻边435，前侧设有鸭舌式X向导向翻边435，分别用于对前横梁1端部插入U型板43内，进行X向和Y向的导向；而U型板43的底板432内侧边缘设有加强用的翻边435。

此外，如图3所示，也可参见图4，本实施例中，所述副车架上板41与所述U型板43上侧的侧壁431上分别设置有互相配合的条形凸起45，用于避让拆装工具的Z向操作空间，同时可加强该处的强度及刚度。

进一步说明，图5是L型加强板46结构示意图，如图5所示，也可参见图3，本实施例中，所述副车架本体4还包括两个L型加强板46，每个U型板43与所述副车架下板42之间设置一个L型加强板46，所述L型加强板46的侧壁431与所述U型板43下侧的侧壁431贴合，所述L型加强板46的底板432与所述U型板43的底板432平行，且所述L型加强板46的侧壁431上分别设置有工艺孔461、与所述U型板43下侧侧壁431上的过孔44位置相对应的过孔44，所述L型加强板46的底板432上设置有与所述U型板43底板432上连接孔434位置相对应的连接孔434，用于连接下摆臂7前点。

此外，如图3所示，也可参见图1，本实施例中，所述副车架结构还包括连接螺栓5和螺母6，所述螺母6位于所述副车架上板41的过孔44中，所述连接螺栓5依次穿过副车架下板42的过孔44、L型加强板46侧壁431上的过孔44、U型板43下侧侧壁431上的过孔44、前横梁1的端部、U型板43上侧侧壁431上的过孔44，且所述连接螺栓5与所述螺母6连接。

其中，L型加强板46与U型板43贴合，而L型加强板46上的过孔44应与U型板43的过孔44对应；螺母6并非与副车架上板41贴合，而是螺母6的直径略小于副车架上板41上过孔44的直径，使得螺母6可穿越该过孔44后与U型板43上表面贴合，从而可以节省Z向(整车上下方向)的布置空间；同时副车架上板41上的过孔44为近似平行于X向(整车前后方向)的布置，这样布置的好处在于，当前横梁1装配后，内侧可以避让下摆臂7前点的连接螺栓5的Y向拆装空间，外侧又不至于侵占轮胎包络空间。

同时，本实施例中，所述前横梁1为整体拼焊式结构。本实施例前横梁1采用整体拼焊式结构，可大大减少装配工序，实际应用优势明显。

本发明还提供了以上所述的副车架本体4与前横梁1之间的拆装方法，以便售后维修服务。下面以装配步骤为例，说明如下：

A)、受前端模块空间限制，前横梁1不能直接由整车前端装入副车架本体4前端U型开口之中，而是根据具体动力总成的轮廓尺寸，首先将前横梁1由整车Y方向，即横向插装入副车架本体4前端U型开口中；

B)、然后再沿整车X方向向后适当移动前横梁1，以确保前横梁1左/右边梁3上的四个过孔44基本与副车架本体4U型开口处的过孔44对正；

C)、进一步对正左侧U型开口处靠后的一组过孔44，并用一颗连接螺栓5预紧；

D)、紧接着对正右侧U型开口处靠后的一组过孔44，并用一颗连接螺栓5预紧；

E)、最后再用两颗连接螺栓5分别将剩下的两组过孔44连接，并按规定力矩将四颗连接螺栓5全部装配到位即可。如图6所示，由于连接螺栓5与凸台433在整车Y方向错开一定距离，预留出了下摆臂7单独拆卸时工具的操作空间。可见，该装配过程完全不会影响到下摆臂7与副车架本体4之间的装配。同理，前横梁1与副车架本体4之间的拆卸过程则反之。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种副车架结构，其特征在于，包括：副车架本体与U型的前横梁，所述前横梁的两端均为方框型结构，所述副车架本体前侧的两端均为内凹的U型开口，所述前横梁的两端分别插入所述副车架本体前侧两端的U型开口，且所述前横梁的两端分别与所述副车架本体前侧两端固定连接。

2.根据权利要求1所述的副车架结构，其特征在于，所述U型的前横梁包括前横梁本体和两根弯曲的边梁，所述前横梁本体的两端分别与一根边梁的第一端连接，所述边梁的第二端与所述副车架本体连接。

3.根据权利要求2所述的副车架结构，其特征在于，所述前横梁本体包括扣合的前板和后板，所述边梁包括扣合的上板和下板，所述上板和下板上均设置有加强筋。

4.根据权利要求3所述的副车架结构，其特征在于，所述边梁还包括穿孔和中套管，所述上板和下板上均设置有位置对应的穿孔，且所述中套管设置在所述上板和下板之间对应所述穿孔的位置。

5.根据权利要求4所述的副车架结构，其特征在于，所述边梁还包括条形加强板，所述条形加强板设置在所述上板和下板之间，且所述条形加强板上设置有加强筋。

6.根据权利要求2所述的副车架结构，其特征在于，所述副车架本体包括副车架上板、副车架下板、两个U型板，所述副车架上板与所述副车架下板扣合，两个所述U型板均位于所述副车架上板与所述副车架下板之间，且两个所述U型板分别设置在所述副车架上板前侧的两端，所述边梁的第二端插入所述U型板内部且固定连接。

7.根据权利要求6所述的副车架结构，其特征在于，所述副车架上板、所述U型板的两个侧壁、所述副车架下板上依次设置有位置对应的过孔，所述U型板的底板上设置有凸台，所述凸台上设置有连接孔，所述U型板的两个侧壁边缘、所述U型板的底板内侧边缘均设置有翻边，所述副车架上板与所述U型板上侧的侧壁上分别设置有互相配合的条形凸起。

8.根据权利要求7所述的副车架结构，其特征在于，所述副车架本体还包括两个L型加强板，每个U型板与所述副车架下板之间设置一个L型加强板，所述L型加强板的侧壁与所述U型板下侧的侧壁贴合，所述L型加强板的底板与所述U型板的底板平行，且所述L型加强板的侧壁上分别设置有工艺孔、与所述U型板下侧侧壁上的过孔位置相对应的过孔，所述L型加强板的底板上设置有与所述U型板底板上连接孔位置相对应的连接孔。

9.根据权利要求8所述的副车架结构，其特征在于，所述副车架结构还包括连接螺栓和螺母，所述螺母位于所述副车架上板的过孔中，所述连接螺栓依次穿过副车架下板的过孔、L型加强板侧壁上的过孔、U型板下侧侧壁上的过孔、前横梁的端部、U型板上侧侧壁上的过孔，且所述连接螺栓与所述螺母连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的副车架结构，其特征在于，所述前横梁为整体拼焊式结构。