CN102745035A - 汽车后扭转梁半独立悬架结构 - Google Patents

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胡礼
王存杰
胡少洪
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Abstract

本发明公开了一种汽车后扭转梁半独立悬架结构，便于制造且可使横梁具有较高侧倾刚度，且整体强度较高。该结构包括横梁，所述横梁包括沿横梁的纵向延伸的沟槽以及沟槽对应的两个侧壁，所述横梁上设置有加强件，所述加强件包括两个连接板和位于两个连接板之间的中间板，所述两个连接板分别与横梁的两个侧壁相连，所述中间板朝向所述沟槽。由于没有设置扭杆，不会出现扭杆两端容易出现脱焊的情况。通过设置加强件，可在提高横梁刚度的情况下，使制造工艺显著简化。

Description

汽车后扭转梁半独立悬架结构
技术领域
本发明涉及一种汽车制造领域应用的汽车后扭转梁半独立悬架结构。
背景技术
现有技术中，扭转梁式半独立悬架包括一根整体的V形或U形断面的冲压横梁，所述横梁包括沿横梁的纵向延伸的沟槽以及沟槽对应的两个侧壁，通常情况下，两个侧壁之间的夹角为45至60度，也就是横梁开口度为45至60度，横梁两端分别焊接有左右纵臂。这种横梁在使用时刚度不足，为了增加横梁的刚度，现有技术中在横梁上设置有扭杆，扭杆的两端分别与两端的左右纵臂焊接。这种结构在使用时存在以下不足：扭杆在使用时两端容易因受力过大发生脱焊，扭杆本身也容易发生断裂或产生激振等问题。并且扭杆由于较重，显著增加了扭转梁式半独立悬架的整体重量。扭杆与两端的纵臂焊接时，工艺比较复杂，这就使得焊接质量不容易得到保证，而焊接质量对扭杆的正常使用影响较大，因此上述结构的扭转梁式半独立悬架在实际使用时经常因焊接质量出现扭杆失效的严重问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种便于制造且可使横梁具有较高侧倾刚度的汽车后扭转梁半独立悬架结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：汽车后扭转梁半独立悬架结构,包括横梁，所述横梁包括沿横梁的纵向延伸的沟槽以及沟槽对应的两个侧壁，所述横梁上设置有加强件，所述加强件包括两个连接板和位于两个连接板之间的中间板，所述两个连接板分别与横梁的两个侧壁相连，所述中间板朝向所述沟槽。
进一步的是：包括两个所述加强件，所述两个加强件对称设置在横梁的中分面的两侧，且所述两个加强件的相邻两端之间的距离为70～80mm。
进一步的是：所述两个加强件的相邻两端之间的距离为75mm。
进一步的是：所述加强件的厚度为3～4mm。
进一步的是：所述加强件的厚度为3.5mm。
进一步的是：所述加强件与横梁通过螺栓连接。
进一步的是：所述连接板与对应的横梁的侧壁为面接触，且中间板与横梁的横截面的中分线垂直。
进一步的是：所述中间板为平板。
进一步的是：所述横梁的两个侧壁的外缘以圆弧过渡方式朝背离沟槽的方向外翻，形成翻边。
本发明的有益效果是：由于没有设置扭杆，不会出现扭杆两端容易出现脱焊的情况。通过设置加强件，可在提高横梁刚度的情况下，使制造工艺显著简化。本发明的加强件不需要像扭杆一样制造成较大尺寸，只需较小的尺寸就可显著提高横梁的刚度及改善其它力学性能，可显著降低扭转梁式半独立悬架整体重量，能够满足整车操稳性及平顺性的要求。可以方便调整悬架结构的侧倾刚度，避开了原来采用扭杆来调整侧倾刚度而带来的各种问题，从而提高了整车的稳定性与舒适性。
附图说明
图1为在横梁上设置有加强件的示意图；
图2为两个加强件对称设置在横梁的中分面两侧的示意图；
图3为加强件与横梁的横截面示意图；
图中标记为：加强件1，横梁2，加强件3，中分面4，中分线5，纵臂6，连接板11，连接板12，中间板13，侧壁21，侧壁22，沟槽23，翻边24，圆弧过渡区25，翻边26，圆弧过渡区27。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至图3所示，汽车后扭转梁半独立悬架结构,包括横梁2，所述横梁2包括沿横梁2的纵向延伸的沟槽23以及沟槽23对应的侧壁21和侧壁22，所述横梁2上设置有加强件1，所述加强件1包括连接板11和连接板12，连接板11和连接板12之间设置有中间板13，所述两个连接板分别与横梁2的两个侧壁相连，所述中间板13朝向所述沟槽23。横梁2上可只设置一个加强件，例如将加强件设置在横梁2的中央。通过表1和表3可看出，只设置有一个加强件的车辆的侧倾刚度与带扭杆的冲压横梁的侧倾刚度要大。上述连接板11和连接板12与对应的侧壁21和侧壁22的连接方式可以为焊接或螺栓连接等。优选为螺栓连接，因这样方便对加强件1进行调整。
表1
Figure BDA00001925904900021
Figure BDA00001925904900031
由于只设置一个加强件，虽然可达到较高的侧倾刚度，但容易造成局部应力集中，影响横梁的整体强度，所以在上述基础上，为了在扭转梁式半独立悬架整体重量以及横梁的各个性能方面得到最佳平衡，如图2所示，包括两个所述加强件，分别为加强件1和加强件3，所述两个加强件对称设置在横梁2的中分面4的两侧，且所述两个加强件的相邻两端之间的距离为70～80mm。上述中分面4也就是与横梁纵向垂直方向的将横梁均分成两部分的直线，如图2所示。优选实施方式为，所述两个加强件的相邻两端之间的距离为75mm。当间距小于75mm时，悬架的侧倾刚度有所增大，但同时横梁中部的应力值增大，影响悬架强度；当间距大于75mm时，悬架的侧倾刚度会有所减小。保持在75mm时，达到最佳平衡，这点可从表2、表3和表4中看出。
表2
Figure BDA00001925904900032
表3
Figure BDA00001925904900041
表4
Figure BDA00001925904900042
通过实验证明，加强件的厚度对侧倾刚度有一定影响，具体见表5。随着加强件厚度的增加，侧倾刚度有所增加。但相应的会增加横梁的整体重量。因此为了在满足使用需求的情况下，使横梁的整体重量尽可能小，所述加强件1的厚度为3～4mm。优选为：所述加强件1的厚度为3.5mm。
表5
Figure BDA00001925904900051
在上述基础上，所述连接板与对应的横梁的侧壁为面接触，比如连接板11与侧壁21为面接触，连接板12与侧壁22为面接触，且中间板13与横梁的横截面的中分线5垂直。采用上述结构，通过实验证明可使加强件的受力均匀，不易产生应力集中，不易因外力损坏，可有效保证加强件长期稳定的工作。
为了使中间板13上不易出现应力集中的现象，如图3所示，所述中间板13为平板。
此外，通过实验还发现，现有技术中的横梁的侧壁的外缘由于为直边，在与纵臂6焊接后，在焊接区域容易出现应力集中的现象，为了克服上述不足，所述横梁的两个侧壁的外缘以圆弧过渡方式朝背离沟槽的方向外翻，如图3所示，形成翻边24和翻边26。翻边24与侧壁22的主体之间形成圆弧过渡区25，翻边26与侧壁21的主体之间形成圆弧过渡区27。通过实验证明，上述结构的横梁与纵臂焊接后，可有效避免焊接区域出现应力集中的现象，大大提高了横梁的安全系数。

Claims (9)

1.汽车后扭转梁半独立悬架结构,包括横梁（2），所述横梁（2）包括沿横梁（2）的纵向延伸的沟槽（23）以及沟槽（23）对应的两个侧壁（21,22），其特征是：所述横梁（2）上设置有加强件（1），所述加强件（1）包括两个连接板（11,12）和位于两个连接板（11,12）之间的中间板（13），所述两个连接板（11,12）分别与横梁（2）的两个侧壁（21,22）相连，所述中间板（13）朝向所述沟槽（23）。
2.如权利要求1所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：包括两个所述加强件（1,3），所述两个加强件（1,3）对称设置在横梁（2）的中分面（4）的两侧，且所述两个加强件（1,3）的相邻两端之间的距离为70～80mm。
3.如权利要求2所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：所述两个加强件（1,3）的相邻两端之间的距离为75mm。
4.如权利要求1或2所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：所述加强件（1）的厚度为3～4mm。
5.如权利要求4所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：所述加强件（1）的厚度为3.5mm。
6.如权利要求1所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：所述加强件（1）与横梁（2）通过螺栓连接。
7.如权利要求1所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：所述连接板与（11,12）对应的横梁的侧壁（21,22）为面接触，且中间板（13）与横梁的横截面的中分线（5）垂直。
8.如权利要求1所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：所述中间板（13）为平板。
9.如权利要求1所述的汽车后扭转梁半独立悬架结构，其特征是：所述横梁的两个侧壁的外缘以圆弧过渡方式朝背离沟槽的方向外翻，形成翻边（24,26）。
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