CN100586776C - 包括联接到侧梁的、形式为小型车架的空心体部的连接装置的支承机动车前端组件的结构以及相应的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车前端组件的结构，包括小型车架(1)，该小型车架上安装有用于所述前端组件的各车轮的悬架臂(3)，所述悬架臂为回旋镖形，该悬架臂的一个称为旋转部分支承端(E)的端部用于联接到车轮，另一个称为前接合点(A)的端部和该臂的称为后接合点(B)的中央部分用于与所述微型车架连接，所述微型车架(1)具有体部，该体部的两侧向车辆前部延伸出导轨(15)，以用于通过螺纹连接联接到所述车辆的侧梁(5)。本发明的特征在于，参照所述车辆的纵轴线在位于所述悬架臂(3)的所述点A的前方的区域内，每个倾斜导轨(15)都具有用于与所述侧梁(5)连接的连接装置(6)，该连接装置(6)包括至少一个允许螺纹装置(7)通过的空心体部，以连接所述导轨(15)与所述侧梁(5)。

Description

包括联接到侧梁的、形式为小型车架的空心体部的连接装置的支承机动车前端组件的结构以及相应的车辆
技术领域
本发明的领域属于汽车工业。更确切地，本发明涉及支承机动车的发动机或尾部的副车架。
背景技术
在普遍使用的方法中，发动机副车架包括由压制的金属板制成且例如通过焊接连接在一起的两个板件。
这种副车架的功能之一是承受在车辆加速或减速过程中由发动机转矩产生的力。
应当指出，参考图1，这种副车架固定在车身的尾部。在副车架的延伸部上设置有缓冲器2或“附加件(add-on)”，该缓冲器2或“附加件”独立于副车架并且除发生碰撞的情况之外不与该副车架接触。
这种副车架还联接到支承车轮或承载车轮支承装置31(示意性示出)的下臂3、连接所述臂并保持在该副车架上的防侧倾杆32。因此，这种发动机副车架是在车身与前端转向部件之间的中间结构。
与延伸至位于翼子板后方的前端横梁的全副车架不同，这种副车架在其前端大致达到轮轴的位置，因而称为“短副车架”。
这种副车架便于在车身组装厂中配备组件，这是因为可以在最终连接到车身之前，在生产线下为该副车架配备转向件、防侧倾杆、转矩连杆(传动件)和叉形臂(悬架臂)。
这样制成的前端组件非常紧凑。在操作时，该前端组件必须允许周围可动元件例如悬架臂(点A、B和E)和转向横拉杆以及防侧倾杆的横向传动件自由移动。
短副车架的碰撞能量吸收功能使得这些部件设计受到两个显著约束。
首先，在正面碰撞中，短副车架必须承受可变形的前部构件(附加件)产生的力，这些力主要取向为沿车辆的X方向。因此，力的路径会要求将各形状和截面设计成“吸收”其预计的变形。
同时，要求悬架臂具有抗失效性，使得只有在高于由明确限定的安全标准所规定的载荷水平的情况下该悬架臂才会失效。因此，该悬架臂一定不能具有过薄的横截面，也不可能在其表面上形成通孔，特别是与前端侧梁对齐的、用于为在车身组装厂中进行副车架与车身的螺纹连接提供通路的通孔。
所述副车架还在后部通过在安装在底板下方的容纳部中的弹性块与车身相连接。
根据前述内容和约束，在副车架的前部，仅可在副车架上的臂(这种臂在图2和3中示出)的接合点A的前方进行固定。
此外，制造商的规范要求这种固定应当通过侧梁紧下方的过滤块进行。
因此，前部固定在Z方向上明显偏离水平面(距点A的区域约250mm)。
在该空间内，特别是在左侧，变速器4的“鼻状部”41的凸出使得很难设计出符合关于刚度的规范的变速器的前部固定。应当指出，在由32表示的点处，目前的规范要求100daN/mm的刚度Ky。该刚度值使得必须在非常有限的空间内设计垫33的竖直固定，该垫33非常“浮动”但具有足以满足规范的刚度。
现有技术中已经提出用于实现短副车架在前部侧梁上的固定的不同技术。
根据第一种公知的方法，所述连接由在每个端部都配备有弹性接头的铰接连杆实现，该连杆将副车架联接到侧梁上。这种解决方案用在RenaultMegane(注册商标)中。
因为存在很多组装点(上部和下部)，该解决方案使得组件的安装变得很复杂。
此外，竖直定位且在每个端部枢转的连杆不能形成任何横向刚性，因此不满足前述规范(100daN/mm)。
在图2和3中示出的另一解决方案是将待覆盖在侧梁5与副车架1之间的路径分成两部分。焊接在侧梁5上的第一结构331向下延伸至中部，而另一结构332从副车架1上升从而与第一结构相遇。该解决方案用在Mitsubishi和Volvo(注册商标)中。
在所述两个结构间的固定由刚性连接(螺纹连接)或弹性垫实现。
在这种情况下，因为未允许任何“向下延伸”的结构，并且所有的垂向偏移都必须由副车架来实现，所以也未能在适当的高度上进行连接。
还已知使用焊接到副车架上的结构-也称为“角状件”-的解决方案，所述结构通过压制制成或由弯管制成，并沿Z方向尤其是沿Y方向在副车架的下部与用于与侧梁相连接的上部之间偏移。该解决方案用在BMWMini和Ford Fiesta(注册商标)中。所述沿Y方向的偏移在某些应用场合下不可行，特别是当该偏移会增大沿X方向与变速器的干涉时。
发明内容
本发明的目的特别在于克服现有技术中的缺点。
更确切地，本发明的目的在于提出一种用于将短副车架(小型车架)固定在侧梁上的方法，该方法在有限的空间内提供较高的固定刚度，同时允许用于形成固定部件的螺纹连接装置通过。
本发明的另一目的在于提供一种方法，该方法特别地因为避免了穿透这些悬架臂而保持了悬架臂的刚度。
本发明的另一目的在于提供一种能够在副车架承载的悬架臂的点A前方实现固定的方法。
本发明的另一目的在于提供一种使所述固定具有令人满意的横向刚度的方法。
本发明的又一目的在于提供一种能够主要通过短副车架来占据在该短副车架与侧梁之间的垂向偏移的方法。
本发明的又一目的在于提供一种能够将变速器定位在短副车架的紧邻区域的方法。
本发明的另一目的在于提供一种能够在短副车架与侧梁之间应用弹性接头的方法。
本发明的另一目的在于提供一种易于设计且容易实施的方法。
这些目的以及其它随后将明确的目的通过本发明实现，本发明提出一种支承机动车前端的结构，该结构包括短副车架，该副车架上安装有用于所述前端的每个车轮的悬架臂，所述悬架臂为回旋镖形，在该悬架臂中，一个称作旋转部分支承端(E)的端部用于与车轮相连接，而另一个称为前接合(铰接)点(A)的端部和该臂的称为后接合点(B)的中央部分用于与所述短副车架相连接，所述短副车架具有体部，在该体部两侧向车辆前部延伸出两个导轨，每个导轨都设计成通过螺纹连接联接到所述车辆的侧梁上，其特征在于，参照所述车辆的纵轴线在位于所述悬架臂的所述点A的前方的区域内，每个所述导轨都具有用于与所述侧梁相连接的连接装置，所述连接装置包括至少一个用于使螺纹装置通过的空心体部，以便连接所述导轨与所述侧梁。
这种前端固定结构的设计限制了车辆在X和Y方向上的整体尺寸，同时允许螺纹连接装置接近短副车架与侧梁之间的螺纹连接部。
此外，这种固定方法可用在悬架臂的点A的前方，因此避免了(为使固定装置通过而)穿透这些臂。
在一种优选实施方案中，所述空心体部由至少一个管状部件构成，该管状部件在所述侧梁和所述导轨之间一体地延伸。
因此，该固定的整体尺寸减小到不大于管状部件的外径。
此外，根据机动车制造商提出的规范，这种部件确保实现了最优的弯曲刚度。
在一种有利的实施方案中，所述导轨具有容纳部，所述连接装置插在该容纳部中。
优选地，所述短副车架为双板件型，至少上板件具有至少一个用于使所述管状部件通过的孔。
这样确保了在管状部件与短副车架之间的有效连接。
这种类型的短副车架也适当地设计成在车辆经受正面碰撞的情况下吸收大部分的力。
有利地，所述短副车架的每个板件都具有至少一个用于使所述管状部件通过的孔。
在这种情况下，所述管状部件优选焊接到每个板件上。
这有利于在管状部件与短副车架之间的连接质量。同时，这种布置会增加管状部件的弯曲刚度。
在一种优选实施例中，所述连接装置包括至少一个弹性接头。
在这种情况下，优选将所述弹性接头压配合到所述连接装置的所述体部内。
这样，在不增加在短副车架与侧梁之间固定的整体尺寸的情况下，提供了令人满意的弹性接头的紧固。
优选地，所述管状部件包括互为延伸部的两个部分，所述部分之一具有小于另一部分的直径，并用于通过压配合来容纳所述接头。
根据另一有利的特征，每个所述导轨都从主体部延伸到所述侧梁的附近，并具有向所述侧梁弯曲直到与所述侧梁竖直对齐的末端部件。
因此，短副车架本身的结构补偿了短副车架与侧梁之间的偏移。
这有利于改善固定的横向刚度，因为短副车架的结构，该用于将短副车架联接到侧梁的装置基本竖直地延伸。
在这种情况下，所述悬架臂的所述点A有利地在所述弯曲的末端部件中联接到所述小型车架上。
在一种优选实施方案中，所述短副车架具有允许变速器的鼻状部通过的凹部。
因此，短副车架与侧梁间的固定件中的至少一个以及变速器可设置在彼此紧邻的区域中。
在这种情况下，所述凹部优选形成在至少一个所述导轨的所述弯曲的末端部分内。
本发明还涉及一种装备有用于支承前端的结构的机动车，该支承结构包括短副车架，在该短副车架上安装有用于所述前端的每个车轮的悬架臂，所述悬架臂为回旋镖形，在该悬架臂中，一个称作旋转部分支承端(E)的端部用于与车轮相连接，而另一个称为前接合点(A)的端部和该臂的称为后接合点(B)的中央部分用于与所述短副车架相连接，所述短副车架具有体部，在该体部的两侧向车辆前部延伸出两个导轨，每个导轨用于通过螺纹连接联接到所述车辆的侧梁，其特征在于，参照所述车辆的纵轴线在位于所述悬架臂的所述点A的前方的区域内，每个所述导轨都具有用于与所述侧梁相连接的连接装置，所述连接装置包括至少一个用于使螺纹装置通过的空心体部，以便联接所述导轨与所述侧梁。
附图说明
通过下文中对作为说明性而非限制性的例子提出的本发明的优选实施例的说明以及附图，本发明的其它的特征和优点将变得更加清晰，图中示出：
图1是机动车副车架在其周围环境中的透视图；
图2和3是根据现有技术的短副车架的前部固定结构的示意图，分别为侧视图和仰视图；
图4和5是根据本发明的短副车架的前部固定结构的示意图，分别为侧视图和仰视图；
图6是根据本发明的用于连接短副车架与侧梁的装置的透视图。
具体实施方式
参考图4和5，应当指出，包括短副车架在内的前部结构用于在生产线下制备，并在联接到车身上之前就包括由转向横拉杆11(连杆的不同位置在图4中示出)、防侧倾杆(未示出)、转矩连杆(未示出)和悬架臂(或叉形臂)3组成的组件。还应当指出，悬架臂通常为回旋镖型，每个臂的端部之一支承旋转部分(点E)并且用于与车轮相连接，并且具有用于与短副车架1相连接的前接合点(点A)和后接合点(点B)。
将不同部件组装成允许周围的可动元件-如悬架臂3(点A、B和E)、转向横拉杆11、横向传动件12(传动件的不同位置在图4中示出)和防侧倾杆-移动。
短副车架1则在后部通过弹性垫13联接到车身，这些弹性垫容纳在底板14下方的封闭件内。
短副车架还必须联接到车辆的侧梁5上。
根据本发明的原理，每个从短副车架的主体部16延伸出并与该短副车架一体制成的导轨15都具有用于将短副车架联接到侧梁的装置6，该装置的形式是允许螺纹装置7通过的空心体。
这些螺纹装置能够将短副车架的固定装置紧固在侧梁上，下面将更全面地说明这些固定装置。
在本实施例中，连接装置由在短副车架的导轨与相应的侧梁5之间一体地延伸的管状部件6构成。
如图6所示，短副车架是机械焊接而成的，并且在本例中由包括上板件17和下板件18的组件构成，其中，该上板件和下板件共同形成具有闭合横截面的空心结构。
如图所示，在每个导轨的末端，短副车架的每个板件17、18都具有用于使管状部件6通过的孔，由此形成管状部件6插入其中的容纳部。
通过将管状部件6焊接到每个板件17、18上而将该管状部件6固定到短副车架上。
管状部件6还具有互为延伸部的两个部分61、62，用于安放在侧梁的侧面内的部分61的直径小于用于插入短副车架的导轨内的部分62的直径。
小直径部分61用于通过压配合容纳具有竖直轴线的弹性接头8。
在组装期间，在车身组装厂，螺纹装置7可以经由该管状部件6的内部接近螺栓81，该螺栓将弹性接头8的内环锁紧在侧梁5的下表面。
参考图5，应当指出，导轨15从短副车架的主体部10伸出并基本上沿着相应的侧梁延伸，每个导轨具有朝侧梁5弯曲的且在基本与侧梁5竖直对齐时终止的末端部件151。
应当指出，悬架臂的点A联接到导轨的所述末端部分151上。
此外，如图6所示，短副车架的上板件17的压制形状具有凹部171，该凹部形成变速器4的鼻状部41可安装于其中的空间。
该凹部设置在短副车架的导轨15之一的末端部分151上。

Claims (14)

1.一种支承机动车前端组件的结构，包括短副车架(1)，该短副车架上安装有用于所述前端的各个车轮的悬架臂(3)，所述悬架臂(3)为回旋镖形，在该悬架臂中，称作旋转部分支承端(E)的一个端部用于与车轮相连接，而称为前接合点(A)的另一端部和该臂的称为后接合点(B)的中央部分用于与所述短副车架(1)相连接，所述短副车架(1)具有体部(10)，在该体部的两侧向车辆前部延伸出两个导轨(15)，每个导轨都设计成通过螺纹连接联接到所述车辆的侧梁(5)，
其特征在于，参照所述车辆的纵轴线在位于所述悬架臂(3)的所述前接合点(A)的前方的区域内，每个所述导轨(15)都具有用于与所述侧梁(5)相连接的连接装置(6)，所述连接装置(6)包括至少一个用于使螺纹装置(7)通过的空心体部，以用于使所述导轨(15)与所述侧梁(5)连接。
2.如权利要求1所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述空心体部包括至少一个管状部件，该管状部件在所述侧梁(5)与所述导轨(15)之间一体地延伸。
3.如权利要求1或2所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述导轨(15)具有容纳部，所述连接装置(6)插入该容纳部中。
4.如权利要求2所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述短副车架(1)为双板件型，至少上板件(17)具有至少一个用于使所述管状部件通过的孔。
5.如权利要求4所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述短副车架(1)的每个板件(17、18)都具有至少一个用于使所述管状部件通过的孔。
6.如权利要求5所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述管状部件焊接在每个所述板件(17、18)上。
7.如权利要求2所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述连接装置(6)包括至少一个弹性接头(8)。
8.如权利要求7所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述弹性接头(8)压配合进所述连接装置(6)的所述体部内。
9.如权利要求7所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述管状部件具有互为延伸部的两个部分(61、62)，所述部分之一具有小于另一个部分(62)的直径并且用于通过压配合接纳所述弹性接头。
10.如权利要求1或2所述的支承前端组件的结构，其特征在于，每个所述导轨(15)从主体部(5)在所述侧梁附近延伸，并具有朝所述侧梁(5)弯曲直至与所述侧梁(5)竖直对齐的末端部件(151)。
11.如权利要求10所述的支承前端组件的结构，其特征在于，在所述弯曲的末端部件(151)中，所述悬架臂(3)的所述前接合点(A)联接到所述短副车架(1)上。
12.如权利要求1或2所述的支承前端组件的结构，其特征在于，所述短副车架(1)具有允许变速器(4)的鼻状部(41)通过的凹部(171)。
13.如权利要求12所述的支承前端组件的结构，其特征在于，每个所述导轨(15)从主体部(5)在所述侧梁附近延伸，并具有朝所述侧梁(5)弯曲直至与所述侧梁(5)竖直对齐的末端部件(151)；以及，所述凹部(171)形成在所述导轨(15)中至少一个的所述弯曲的末端部件(151)内。
14.装备有支承前端组件的支承结构的机动车，该支承结构包括短副车架(1)，该短副车架上安装有用于所述前端的各个车轮的悬架臂(3)，所述悬架臂(3)为回旋镖形，在该悬架臂中，称作旋转部分支承端(E)的一个端部用于与车轮相连接，而称为前接合点(A)的另一端部和臂的称为后接合点(B)的中央部分用于与所述短副车架(1)相连接，所述短副车架(1)具有体部(10)，在该体部两侧向车辆前部延伸出两个导轨(15)，每个导轨都设计成通过螺纹连接联接到所述车辆的侧梁(5)，
其特征在于，参照所述车辆的纵轴线在位于所述悬架臂(3)的所述前接合点(A)的前方的区域内，每个所述导轨(15)都具有用于与所述侧梁(5)相连接的连接装置(6)，所述连接装置(6)包括至少一个用于使螺纹装置(7)通过的空心体部，以用于使所述导轨(15)与所述侧梁(5)连接。
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