CN101947977A - 新型溃缩吸能式副车架 - Google Patents

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beam welding
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李保权
马一鸣
周长海
刘义
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/152—Front or rear frames
    • B62D21/155—Sub-frames or underguards

Abstract

本发明涉及一种新型溃缩吸能式副车架，由左、右纵梁焊接总成、前横梁焊接总成、后横梁焊接总成组成；其特征在于：左、右纵梁焊接总成前后各有两个安装孔，与车身以螺栓连接，前横梁焊接总成和后横梁焊接总成分别焊接在纵梁上；四根梁相互之间构成了一个桁架结构。其与传统的管梁结构相比，稳定性和强度更好，在发生碰撞时可以自动溃缩，极大地吸收碰撞冲击能量。

Description

新型溃缩吸能式副车架
技术领域
本发明涉及一种新型溃缩吸能式副车架，适用于微型车、MPV、SUV等车型底盘的悬架系统领域。                                                                        
背景技术
我们知道，传统的没有副车架的承载式车身，其悬架是直接与车身钢板相连。因此前后悬架组件都为散件，并非整体。在副车架诞生以后，前后悬架组装在副车架上，构成一个整体；保证了刚度及隔振能力。同时，这一整体可以作为一个模块安装到车身上。如今，副车架已成为微型车底盘悬架系统开发设计不可或缺的一部分，但如何使其在完成基本功能的前提下，发挥更大的潜能，提高整车行驶的安全性和操纵稳定性，这是个很值得研究的问题。
我们分析对比了大量车型，总结发现目前市场上的微型车，其副车架大多采用管梁结构——由一根两端煨弯的圆管形横梁和角钢支架焊接而成，支架与车身之间用螺栓连接，横梁向车身传递路面作用于轮胎的力和力矩，并且支承着转向器和横向稳定杆。这种结构的副车架，其优点是：结构简单，加工制造成本低；缺点是：在汽车发生碰撞时，基本没有任何的吸能设计和针对驾驶员的保护措施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型溃缩吸能式副车架，其可以在车辆正面碰撞时，降低由于转向柱和转向盘的冲击对驾驶员的伤害；其优点为能够提供极佳的各向柔度，保证良好的悬架K&C特性；能够隔绝路面振动，从而带来良好的平顺性和舒适性；把悬架组件合为整体，提高了悬架的通用性和互换性，降低了研发及制造成本；总成部件安装方便，降低了工艺难度及成本。 
本发明的技术方案是这样实现的：新型溃缩吸能式副车架，由左、右纵梁焊接总成、前横梁焊接总成、后横梁焊接总成组成；其特征在于：左、右纵梁焊接总成前后各有两个安装孔，与车身以螺栓连接，前横梁焊接总成和后横梁焊接总成分别焊接在纵梁上；四根梁相互之间构成了一个桁架结构。
所述的左、右纵梁焊接总成的纵梁侧面前后两端A-B段和E-G段倾斜翘起，中间B-E段水平下凹，呈倒梯形结构。
所述的左、右纵梁焊接总成的纵梁的上边面布置有一排长圆形小沟槽。
本发明的积极效果是与传统的管梁结构相比，稳定性和强度更好，在发生碰撞时可以自动溃缩，极大地吸收碰撞冲击能量。
附图说明
图1为本发明的结构原理图。
图2为本发明的侧面投影图。
图3为本发明的局部结构放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述：如图1-3所示，新型溃缩吸能式副车架，由左、右纵梁焊接总成、前横梁焊接总成、后横梁焊接总成组成；其特征在于：左、右纵梁焊接总成前后各有两个安装孔，与车身以螺栓连接，前横梁焊接总成和后横梁焊接总成分别焊接在纵梁上；四根梁相互之间构成了一个桁架结构，
如图2所示，所述的左、右纵梁焊接总成的纵梁侧面前后两端A-B段和E-G段倾斜翘起，中间B-E段水平下凹，呈倒梯形结构。
如图3所示，所述的左、右纵梁焊接总成的纵梁的上边面布置有一排长圆形小沟槽。目的是多次吸能和变形导向。
如图2所示，当发生正面碰撞时，障碍物向车身前部施加作用力F,因为碰撞时的作用力是由前向后传递，由强到弱衰减，那么副车架后部G端相对于前端A处，其位移基本保持不变，可以将其视为固定端。副车架的变形过程两个阶段：1.首先是副车架整体将水平向G端移动，有被压扁的趋势；
2.然后由于上述的“倒梯形结构”设计，使得折弯部分A-B和E-G的轴向刚度比C-D段要小（而且C、D处还存在控制臂衬套和套管的轴向刚度），于是A-B段和E-G段被压弯的趋势要大于副车架整体被压扁的趋势，α、β角度增大，“倒梯形结构”变为“矩形结构”，α、β接近或大于90°。为了保证副车架的压溃方向和多次吸能，我们还在纵梁的上面设计出一排长圆形小沟槽如图3所示。当A-B,E-G段发生弯曲时，在其上焊接的横梁总成和安装的转向器支架和转向器也必然一同顺时针旋转，那么与转向器相连的转向轴和转向盘就会相对于驾驶员向远离他的方向移动，从而保证碰撞时不对驾驶员造成主动的伤害。通过整车碰撞试验，结果证明与设计要求完全一致，转向盘的缩进量达到了70mm。

Claims (3)

1. 新型溃缩吸能式副车架，由左、右纵梁焊接总成、前横梁焊接总成、后横梁焊接总成组成；其特征在于：左、右纵梁焊接总成前后各有两个安装孔，与车身以螺栓连接，前横梁焊接总成和后横梁焊接总成分别焊接在纵梁上；四根梁相互之间构成了一个桁架结构。
2. 根据权利要求1所述的新型溃缩吸能式副车架，其特征在于所述的左、右纵梁焊接总成的纵梁侧面前后两端A-B段和E-G段倾斜翘起，中间B-E段水平下凹，呈倒梯形结构。
3. 根据权利要求1所述的新型溃缩吸能式副车架，其特征在于所述的左、右纵梁焊接总成的纵梁的上边面布置有一排长圆形小沟槽。
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