CN104029731A - 一种微型卡车车身纵梁结构 - Google Patents

一种微型卡车车身纵梁结构 Download PDF

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顾鴃
金伟明
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一种微型卡车车身纵梁结构，其前段、中段和后段三个分体结构经焊接顺序固定连接，且前段具有同前车身连接的前支撑框架，后段分体结构具有同后车身连接的后支撑框架，其空间布置更加灵活，各分体结构可以单独制造、且顺序固定安装更加便利，避免现有技术中连接点的失效问题，运行更加安全可靠。

Description

一种微型卡车车身纵梁结构
技术领域
本发明关于一种微型卡车车身，特别是纵梁结构。
背景技术
在汽车结构和安全方面，汽车的纵梁起到了重要的作用，其沿着车身纵向布置，通常为左右一对布置，其中左右纵梁的结构也基本一致。其不仅在纵向方向保证车辆的强度，同时作为车身重要的构建，也联系和布置有其他相关的部件。
车身纵梁是驾驶室车身地板总成的主要构成部分，是驾驶室的承载部件，为整体式U型梁结构，其优点为强度高，承载能力强，但其纵梁前部易出现提前失效问题，且整体重量大，功能单一。因此需要解决现有纵梁前部提前失效问题，并满足整车轻量化设计目标。
另外，目前作为一种常见车型微型卡车得到大家的欢迎。通常所说的微型卡车是指总质量小于1.8吨的载货汽车，其驾驶室普遍采用不可翻转车身。由于微型卡车驾驶室重量小，使用环境较好，对车身纵梁的承载能力要求较低，需要提供一种新型纵梁满足该车型的实际使用需要。
作为汽车纵梁，特别是微型卡车纵梁所应面临的问题和不足是：
1、现有纵梁的前部与车架连接处接触面小，受力面积小，抗冲击和抗弯曲能力较差。
2、现有纵梁的前部与车架连接处与地面存在约45°夹角，而实际车辆行驶过程中，驾驶室主要受到Z向(即与地面垂直方向)力，现有结构不利于力的传递；
3、现有纵梁的前部和驾驶室的连接面积小，且无其他支撑结构，易导致驾驶室前部应力集中，产生钣金开裂现象，使驾驶室寿命提前失效。(注：首次故障里程约为15万公里)
4、现有纵梁为整体式纵梁，导致重量较大，生产成本和模具成本较高。
因此需要提供一种纵梁机构避免前部提前失效，有效降低其重量和成本，并提高底盘管路等零部件的安装方便性和有效性。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种微型卡车车身纵梁结构，所述纵梁沿所述微型卡车车身纵向左右对称布置，其中，所述微型卡车车身纵梁结构包括：前段、中段和后段三个分体结构，所述前段分体结构的前端部具有同前车身连接的前支撑框架，且所述后段分体结构的后端部具有同后车身连接的后支撑框架，且所述前段、中段和后段三个分体结构经焊接顺序固定连接。
在本发明方案中，由于采用三个分体结构连接而成纵梁，因此其空间布置更加灵活，各分体结构可以单独制造、且顺序固定安装更加便利。
同时该纵梁与车身相连的部分采用支撑框架结构，因此避免现有技术中连接点的失效问题，运行更加安全可靠。
附图说明
图1为本发明纵梁的安装示意图；
图2为本发明纵梁的爆炸示意图；
图3本发明纵梁的安装俯视图；
图4为图3中A-A方向剖视图；
图5为图3中B-B方向剖视图；
图6为图3中C-C方向剖视图；和
图7为图3中D-D方向剖视图。
附图标记：前支承(1)、前支承加强板(2)、前连接板(3)、前横梁(4)、前支撑板(5)、前加强板(6)、后加强板(7)、后支撑板(8)、后支承(9)、后支承连接板(10)、后支承加强板(11)、后支承内加强板(12)。
具体实施方式
如图1至7所述，本发明提供一种微型卡车车身纵梁结构，所述纵梁沿所述微型卡车车身纵向左右对称布置，其中，所述微型卡车车身纵梁结构包括：前段、中段和后段三个分体结构，所述前段分体结构的前端部具有同前车身连接的前支撑框架，且所述后段分体结构的后端部具有同后车身连接的后支撑框架，且所述前段、中段和后段三个分体结构经焊接顺序固定连接。
如图1所示，在本发明方案中，由于采用三个分体结构连接而成纵梁，因此其空间布置更加灵活，各分体结构可以单独制造、且顺序固定安装更加便利。且纵梁总成采用前中后三段式分体结构，有效减轻纵梁整体重量，并降低其生产成本和模具成本。
同时该纵梁与车身相连的部分采用支撑框架结构，其与车身接触面积大，受力面积大且均匀，同时采用框架结构又能获得较好的抗弯、抗扭力(力矩)因此避免现有技术中由于行车受力而使得连接点的失效问题，运行更加安全可靠。
作为本发明的一个改进方案，所述前支撑框架或所述后支撑框架的横截面尺寸大于所述中段分体结构的横截面尺寸。
由于驾驶室是通过前后段(前后支承总成)和车架相连接，所以前后段(前后支承总成)在本实施例中可以采用高强度和大料厚的板件焊接而成，形成较大的截面尺寸，使纵梁满足车身承载能力(力矩)的要求，而纵梁中部不直接承受力，故本例中纵梁总成采用普通强度和小料厚的板件制成，可以采用小截面尺寸，有效减轻纵梁整体重量，降低纵梁总成的生产成本和模具成本。
作为本发明的一个改进，如图4所示，所述前支撑框架为由呈U型的前支承1和固定安装于所述前支承1的U型开口处的前连接板3组成的前段封闭式盒状框架结构，以此形成较大横截面积(增加有效受力面积)的前段，以使得前段与车身形成可靠连接。
作为一个优选改进，所述前支撑框架还包括固定安装于所述呈U型的前支承1底部内的前支承加强板2。提供前段框架机构的刚性，并便于同车身和其车辆的其他部件形成固定和连接。
在该改进中，由前支承1、前支承加强板2、和前连接板3组成封闭式盒状框架结构，此盒状结构五面封闭(如图4、图5所示)，同时与中部或现有技术相比，前支承截面尺寸大，使此结构抗冲击和抗弯曲能力更强，可有效抵抗行驶过程中汽车底盘传导的冲击力。通过此种结构，可有效解决驾驶室前部应力集中而导致的钣金提前失效开裂等问题，提高驾驶室安全性能和使用寿命(经试验首次故障里程大于25万公里)。
作为本发明的另一个优选的改进，在所述前段分体结构中，在所述前支承1的横向内侧还布置有前横梁4。优选的前横梁4采用U型结构，提高驾驶室的横向抗弯能力，并改善驾驶室受力分布，分散车辆行驶产生的冲击力。该结构中前段采用封闭式盒状框架结构，同时侧面布置U型前横梁结构，提高横向抗弯能力，有效解决驾驶室前部应力集中而导致的钣金提前失效开裂等问题，提高驾驶室安全性能和使用寿命。
作为本发明的另一个优选实施例，所述前支承1具有前承载面，且所述前承载面平行于地面，并与车辆行驶过程中力的传递方向垂直，有利于分解和传递车辆行驶产生的冲击力。
作为本发明的一个实施例，所述中段分体结构的横截面呈U型且包括：与所述前段分体结构相连的前支撑板5，和与所述后段分体结构相连的后支撑板8，且所述前支撑板5具有与其固定连接的前加强板6，所述后支撑板8具有与其固定连接的后加强板7。
作为一个优选方案，在所述中段分体结构横截面上，所述前支撑板5呈Z型并与所述前加强板6呈Y型布置；或在所述中段分体结构横截面上，所述后支撑板8呈Z型并与所述后加强板7呈Y型布置。
在该实施例中，前支撑板5、前加强板6、后加强板7和后支撑板8通过焊接而成，并形成Y型结构(如图6所示)，且优选的，其上部近似U型结构，有效提高纵梁中部的截面系数和抗弯能力，由于中纵梁总成非直接受力部分，截面尺寸小，可有效降低纵梁整体重量和生产成本。
作为本发明的另一实施例，所述后支撑框架由呈U型的后支承9和位于所述后支承横截面处的后支承连接板10组成，所述后支承连接板10同后车身固定连接。该后支撑框架结构也具有较大的横截面积，且通过位于横截面上的连接板同车身连接，在提高后支撑框架刚性的同时，也便于同车身的连接，以及后期的运行安全可靠。
作为该实施例的优选方案，所述后支撑框架还包括固定安装于所述呈U型的后支承9底部内的后支承加强板11，以及固定安装于所述后支承加强板11底部内的后支承内加强板12。
作为优选，如图2和7所示，所述后支承加强板11和所述后支承内加强板12可以采用同后支承9随性的U型结构，便于焊接安装。
在本发明中，相关的固定连接方式为焊接方式的固定连接，其中部件可以采用钣件经加工成基本为U型的结构，以便于相互间的定位和焊接。
本领域技术人员可根据本发明的介绍可知，本发明采用前中后三段分体式结构，其前端与车架连接处采用大尺寸封闭式盒状框架结构，具有抗冲击能力强，可有效抵抗行驶过程中汽车底盘传导的振动力，且其底部结构支撑面与地面平行，并在支撑面后部焊接横向加强梁，改善受力状态，解决驾驶室前部钣金开裂问题，同时中段采用组合式小尺寸Y型梁结构，有效的降低重量和成本。而如前所述的Y型结构，其近似U型梁结构，能够和地板合拼后形成封闭结构，有效提高纵梁中部的截面系数和抗弯能力，满足承载要求，同时下部采用平面设计，在其上布置有电器线束和底盘管路的安装点，提高零部件安装的方便性和有效性。
同时，由于采用本发明的结构，在实际应用中前后支撑框架采用高强度和大料厚的板件，使纵梁满足车身承载能力的要求；而中段可采用普通强度和小料厚的板件，有效减轻纵梁整体重量，并降低其生产成本和模具成本。
应了解本发明所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。

Claims (10)

1.一种微型卡车车身纵梁结构，所述纵梁沿所述微型卡车车身纵向左右对称布置，其特征在于，所述微型卡车车身纵梁结构包括：前段、中段和后段三个分体结构，所述前段分体结构的前端部具有同前车身连接的前支撑框架，且所述后段分体结构的后端部具有同后车身连接的后支撑框架，且所述前段、中段和后段三个分体结构经焊接顺序固定连接。
2.如权利要求1所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：所述前支撑框架或所述后支撑框架的横截面尺寸大于所述中段分体结构的横截面尺寸。
3.如权利要求1所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：所述前支撑框架为由呈U型的前支承和固定安装于所述前支承U型开口处的前连接板组成的前段封闭式盒状框架结构。
4.如权利要求3所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：所述前支撑框架还包括固定安装于所述呈U型的前支承底部内的前支承加强板。
5.如权利要求3所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：在所述前段分体结构中，在所述前支承的横向内侧还布置有前横梁。
6.如权利要求3所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：所述前支承具有前承载面，且所述前承载面平行于地面，并与车辆行驶过程中力的传递方向垂直。
7.如权利要求1所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：所述中段分体结构的横截面呈U型且包括：与所述前段分体结构相连的前支撑板，和与所述后段分体结构相连的后支撑板，且所述前支撑板具有与其固定连接的前加强板，所述后支撑板具有与其固定连接的后加强板。
8.如权利要求7所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：在所述中段分体结构横截面上，所述前支撑板呈Z型并与所述前加强板呈Y型布置；或在所述中段分体结构横截面上，所述后支撑板呈Z型并与所述后加强板呈Y型布置。
9.如权利要求1所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：所述后支撑框架由呈U型的后支承和位于所述后支承横截面处的后支承连接板组成，所述后支承连接板同后车身固定连接。
10.如权利要求9所述的微型卡车车身纵梁结构，其特征在于：所述后支撑框架还包括固定安装于所述呈U型的后支承底部内的后支承加强板，以及固定安装于所述后支承加强板底部内的后支承内加强板。
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