CN104648069B - 一种后轴横梁 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，汽车扭梁悬架后轴总成包括左纵臂、右纵臂、左弹簧盘支架和右弹簧盘支架，后轴横梁设置在左纵臂和右纵臂之间，左弹簧盘支架和右弹簧盘支架分别与后轴横梁焊接固定；后轴横梁的中点位置的第一截面包括第一段、第二段和连接该第一段和该第二段的第一连接段，其中第一连接段为弧形；后轴横梁的两端的第二截面包括第三段、第四段和连接该第三段和该第四段的第二连接段，其中第二连接段为直线；后轴横梁由中点位置的第一截面逐步过渡到两端的第二截面。本发明提供的后轴横梁抗扭性能好。
Description
技术领域
本发明涉及汽车底盘技术领域，特别涉及一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁。
背景技术
汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁开口截面主要有适合常规工艺制造的V形和U形，其中U形抗扭性能远优于V形已被广泛使用。到目前为止，市场上还没有提供具有更高抗扭性能的开口截面类型的后轴横梁。
中国实用新型专利授权公告号为CN201086600Y，授权公告日为2008年7月16日，公开了一种汽车扭梁悬架后轴总成，包括左纵臂、右纵臂以及联接纵臂的横梁，横梁中部是直的，横梁截面从中部向两端面积逐渐增大，横梁的截面形状为U形截面。图5是该发明专利的汽车扭梁悬架后轴总成的结构示意图，包括左纵臂52、右纵臂53以及联接纵臂的横梁51。图6是该发明专利的横梁截面图，如图所示的横梁的截面形状为U形，横梁具有上边61和下边62。该种后轴横梁的U形截面形状优于V形截面，但是其抗扭性能仍有待提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种抗扭性能好的适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁。
为解决上述技术问题，本发明提供一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，所述汽车扭梁悬架后轴总成包括左纵臂、右纵臂、左弹簧盘支架和右弹簧盘支架，所述后轴横梁设置在所述左纵臂和所述右纵臂之间，所述左弹簧盘支架和所述右弹簧盘支架分别与所述后轴横梁焊接固定。所述后轴横梁的中点位置的第一截面包括第一段、第二段和连接该第一段和该第二段的第一连接段，其中所述第一连接段为弧形。所述后轴横梁的两端的第二截面包括第三段、第四段和连接该第三段 和该第四段的第二连接段，其中所述第二连接段为直线；所述后轴横梁由中点位置的第一截面逐步过渡到两端的第二截面。
根据本发明的一个实施例，第一连接段为半圆形。
根据本发明的一个实施例，所述第一截面的面积小于第二截面的面积。
根据本发明的一个实施例，后轴横梁的上边从中点位置向两端逐步抬升，抬升角度α为1°～7°。
根据本发明的一个实施例，后轴横梁的上边从中间向两端逐步抬升，抬升角度α为3°～5°。
根据本发明的一个实施例，后轴横梁的开口内，且靠近所述后轴横梁的两端分别设有加强板，所述加强板与所述后轴横梁的内表面焊接形成第一焊缝线，所述左弹簧盘支架、右弹簧盘支架与所述后轴横梁的外表面焊接形成第二焊缝线，所述后轴横梁各端的所述第二焊缝线与所述第一焊缝线接近，所述第一焊缝线和所述第二焊缝线从所述后轴横梁的各端端部起始向中间方向延伸，在延伸方向上所述第一焊缝线和所述第二焊缝线逐渐离散，第二焊缝线以略低于第一焊缝线的高度往中间方向延伸，在靠近所述第一焊缝线的末端，两焊缝线又逐渐收拢靠近，所述第二焊缝线在其尾端上扬超过所述第一焊缝线的高度位置。
根据本发明的一个实施例，所述第二焊缝线低于所述第一焊缝线的一部分比第一焊缝线低2～5mm。
本发明的后轴横梁由中点位置的第一截面过渡到两端的第二截面，获得更好的扭矩抗扭性能。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1A是本发明一实施例的结构示意图。
图1B是图1A中A－A剖视图。
图1C是图1A中B－B剖视图。
图2是本发明一实施例的结构示意图。
图3是本发明一实施例的结构示意图。
图4是本发明一实施例的第一焊缝线和第二焊缝线的简要示意图。
图5现有技术的后轴横梁截面的结构示意图。
图6是图5中A－A剖视图。
图中标记：1、后轴横梁；2、左纵臂；3、右纵臂；4、左弹簧盘支架；5、右弹簧盘支架；6、上边；7、下边；8、加强板；9、第一焊缝线；10、第二焊缝线；11、第一截面；12、第二截面；112、第一线段；114、第二线段；116、第一连接线；122、第三线段；124、第四线段；126、第二连接线；51、后轴横梁；52、左纵臂；53、右纵臂；61、上边；62、下边。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
图1A是本发明一实施例的结构示意图，图1B和图1C分别是图1中的A－A和B－B剖视图。如图所示，汽车扭梁悬架后轴总成包括后轴横梁1、左纵臂2、右纵臂3、左弹簧盘支架4和右弹簧盘支架5。后轴横梁1设置在左纵臂2和右纵臂3之间，左弹簧盘支架4和右弹簧盘支架5与后轴横梁1焊接固定。其中，左纵臂2和右纵臂3的结构相同，在后轴横梁1左右两端对称布置。同样的，左弹簧盘支架4和右弹簧盘支架5的结构相同，在后轴横梁1左右两端对称布置。
后轴横梁1的中点位置的第一截面11如图1B示意，包括第一段112、第二段114和连接该第一段112和该第二段114的第一连接段116，第一连接段116为弧形。
后轴横梁1的两端的第二截面12如图1C示意，包括第三段122、第四段124和连接该第三段122和该第四段124的第二连接段126，第二连接段126为直线。后轴横梁1由中点位置的第一截面11逐步过渡到两端的第二截面12。
较佳地，第一连接段为半圆形。
为了获得更高抗扭性能、且便于常规工艺制造的后轴横梁设计要求，根据结构力学原理计算结果可知：等截面中面线长度的抗弯抗扭截面模量中，圆形截面大 于矩型截面，半圆形截面大于U型截面。因此在后轴横梁1的设计中，其中点的位置采用带有弧形的第一截面，特别是采用带有半圆形的第一截面11，以提高抗扭性能。后轴横梁1的两端仍然采用类似于现有技术中的U形截面，但底边为直线的第二截面12，以便后轴横梁1与左纵臂2、右纵臂3、左弹簧盘支架4和右弹簧盘支架5的结合。后轴横梁1的第一截面11和两端截面12的两种截面钢板厚度和材质与现有技术中采用的截面钢板厚度和材质相同，而且第一截面11和第二截面12这两种截面中面线长度及其截面形心坐标相同，剪切中心坐标也相同，这样就能很好满足检测动力学中操纵稳定性的要求。后轴横梁1采用该种从中心位置的第一截面11逐步过渡到两端的第二截面12的结构，可以获得更高抗扭性能。当然，后轴横梁的所用材料的厚度减小或增加也是可以起到降低或增加抗扭性能的作用，但没有采用改变截面形状的手段所获得的抗扭效率高。
较佳地，后轴横梁1中点位置的第一截面11的面积小于两端的第二截面12的面积。后轴横梁1采用从第一截面11的面积向第二截面12的面积呈逐渐增大的结构，使得后轴横梁1的整体受力强度更加合理，提高了后轴横梁1的刚度和使用过程中的可靠性。
常规装配方式下，后轴横梁1的开口向前，后轴横梁1的下边7靠近地面，上边6靠近车身底部。如图1A所示，后轴横梁1的下边7位于水平位置，上边6位置高于下边7。
较佳地，后轴横梁1的上边6从中点位置向两端逐步抬升，抬升角度α为1°～7°。优选地，抬升角度α为3°～5°。
图2和图3是本发明一实施例的结构示意图。如图所示，后轴横梁1的开口内设有两块加强板8，两块加强板8分别靠近后轴横梁1的两端，加强板8和后轴横梁1的内表面以焊接方式固定，在加强板8和后轴横梁1的内表面在焊接位置形成第一焊缝线9。左弹簧盘支架4、右弹簧盘支架5和后轴横梁1两端的外表面以焊接方式固定，在左弹簧盘支架4、右弹簧盘支架5和后轴横梁1的外表面焊接位置形成第二焊缝线10。如图2所示在后轴横梁1两端的内、外表面上，后轴横梁1各端的第一焊缝线9和第二焊缝线10接近。
图4是本发明一实施例的第一焊缝线和第二焊缝线的简要示意图。如图所示后轴横梁各端的第一焊缝线9和第二焊缝线10从后轴横梁1的各端端部，即图4 中最左边位置向右方(后轴横梁1中间位置)延伸，在延伸方向上第一焊缝线9和第二焊缝线10逐渐离散，第二焊缝线10以略低于第一焊缝线9的位置往中间方向延伸，在靠近第一焊缝线9的末端，两焊缝线9、10又逐渐收拢靠近，第二焊缝线10在尾端上翘超过第一焊缝线9的高度位置。优选地，第二焊缝线10的一部分比第一焊缝线9低2～5mm。上述第一焊缝线9和第二焊缝线10的位置结构是为了确保第一焊缝线9的强度和第二焊缝线10的强度同时达到要求。
本发明提供的一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁的主要特点是后轴横梁由带有弧形的第一截面逐步过渡到两端的第二截面，从而获得更高抗扭性能。其次，后轴横梁采用从第一截面的面积向两端的第二截面的面积呈逐渐增大的结构，进一步提高了后轴横梁的抗扭性能。最后，左、右弹簧盘支架与后轴横梁外表面形成的第二焊缝线的一部分低于加强板与后轴横梁内表面形成的第一焊缝线，且两焊缝线在后轴横梁的内、外表面相互靠近，进一步确保了后轴横梁的刚度。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明。任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，其特征在于，所述汽车扭梁悬架后轴总成包括左纵臂、右纵臂、左弹簧盘支架和右弹簧盘支架，所述后轴横梁设置在所述左纵臂和所述右纵臂之间，所述左弹簧盘支架和所述右弹簧盘支架分别与所述后轴横梁焊接固定；
所述后轴横梁的中点位置的第一截面包括第一段、第二段和连接该第一段和该第二段的第一连接段，其中所述第一连接段为弧形；所述后轴横梁的两端的第二截面包括第三段、第四段和连接该第三段和该第四段的第二连接段，其中所述第二连接段为直线；所述后轴横梁由中点位置的第一截面逐步过渡到两端的第二截面。
2.根据权利要求1所述的一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，其特征在于，所述第一连接段为半圆形。
3.根据权利要求1所述的一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，其特征在于，所述第一截面的面积小于第二截面的面积。
4.根据权利要求3所述的一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，其特征在于，所述后轴横梁的上边从中点位置向两端逐步抬升，抬升角度α为1°～7°。
5.根据权利要求4所述的一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，其特征在于，所述抬升角度α为3°～5°。
6.根据权利要求1所述的一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，其特征在于，所述后轴横梁的开口内，且靠近所述后轴横梁的两端分别设有加强板，所述加强板与所述后轴横梁的内表面焊接形成第一焊缝线，所述左弹簧盘支架、右弹簧盘支架与所述后轴横梁的外表面焊接形成第二焊缝线，所述后轴横梁各端的所述第二焊缝线与所述第一焊缝线接近，所述第一焊缝线和所述第二焊缝线从所述后轴横梁的各端端部起始向中间方向延伸，在延伸方向上所述第一焊缝线和所述第二焊缝线逐渐离散，第二焊缝线以略低于第一焊缝线的高度往中间方向延伸，在靠近所述第一焊缝线的末端，两焊缝线又逐渐收拢靠近，所述第二焊缝线在其尾端上扬超过所述第一焊缝线的高度位置。
7.根据权利要求6所述的一种适用于汽车扭梁悬架后轴总成的后轴横梁，其特征在于，所述第二焊缝线低于所述第一焊缝线的一部分比第一焊缝线低2～5mm。
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