CN105691457A - 一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，属于汽车零部件技术领域。它解决了现有副车架纵梁导致机舱纵梁吸能效果变差的问题。本汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，连接结构包括上连接架，上连接架呈板状，具有两相对的边沿，上连接架相对的两边沿均至少具有两向同一侧弯折的长条状连接翻边，且上连接架相对两边沿上的连接翻边分别固连在机舱纵梁的两侧壁上，上连接架同一边沿上的相邻两连接翻边之间具有溃缩空隙，副车架纵梁与上连接架的下侧面相固连。本汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构能够提高机舱纵梁的溃缩吸能效果，从而提高安全性能。

Description

一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构

技术领域

本发明属于汽车零部件技术领域，涉及一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构。

背景技术

汽车的车身结构包括机舱纵梁和副车架纵梁，其中机舱纵梁朝向车体前方，在机舱纵梁上沿轴向具有弱化结构，即在汽车发生碰撞时用来引导机舱纵梁进行溃缩吸能的结构，而副车架纵梁则固定在机舱纵梁上，整体呈井字形。

如中国实用新型专利申请(申请号：201320316549.2)公开了一种汽车副车架与纵梁安装点结构，包括支架，在支架的两侧边缘分别设有翻边；支架内板及支架外板，支架内板及支架外板分别通过翻边与支架焊点连接；前加强板及后加强板，前加强板及后加强板与支架外板内壁焊点连接；上安装板及下安装板，上安装板及下安装板分别与螺母焊接，上安装板及下安装板与支架、支架内板及支架外板焊点连接；其特征在于，支架外板的顶部设有弧形结构；以及斜拉结构，斜拉结构一端设置在支架外板底部，斜拉结构的另外一端与纵梁前端连接固定。该副车架纵梁通过支架外板和支架内板固连在机舱纵梁上，其中支架外板和支架内板均贴合焊接在机舱纵梁的外壁上，即支架外板和支架内板对机舱纵梁的侧壁起到强化，当发生碰撞时，机舱纵梁连接支架外板和支架内板的部位难以进行形变溃缩，导致吸能效果变差。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，该汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构能够提高机舱纵梁的溃缩吸能效果，从而提高安全性能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，副车架纵梁位于机舱纵梁的下方，且副车架纵梁和机舱纵梁的朝向相同，其特征在于，所述连接结构包括上连接架，所述上连接架呈板状，具有两相对的边沿，所述上连接架相对的两边沿均至少具有两向同一侧弯折的长条状连接翻边，且上连接架相对两边沿上的连接翻边分别固连在机舱纵梁的两侧壁上，所述上连接架同一边沿上的相邻两连接翻边之间具有溃缩空隙，所述副车架纵梁与上连接架的下侧面相固连。

在车辆发生碰撞时机舱纵梁需要在轴向上进行溃缩以吸收碰撞能量，因此机舱纵梁的侧壁通常为光壁，当然也会采用凹凸褶皱的结构来引导溃缩，本上连接架的连接翻边呈长条状，其宽度较小，以减小与机舱纵梁侧壁固定后沿机舱纵梁长度方向的接触面积宽度，当然也需要满足连接强度需求，而同一侧的两连接翻边之间具有溃缩间隙，即当车辆发生碰撞后机舱纵梁沿轴向进行溃缩，而两连接翻边则能够通过溃缩间隙相靠拢，同时上连接架在两连接翻边之间为自由边沿，在冲击下上连接架也更容易发生溃缩，即机舱纵梁位于两连接翻边之间的侧壁部分也能够充分溃缩，避免连接翻边对机舱纵梁的溃缩产生影响，该结构相对现有的连接结构，能够使机舱纵梁充分的溃缩吸能，因此能够提高机舱纵梁的溃缩吸能效果，提高车辆安全性能，当然该结构由于溃缩间隙的存在，使得上连接架的重量变轻，通过实际试验得出，本连接结构相对现有的结构能够减轻至少1.5kg，从而对车辆轻量化提供帮助。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，所述连接结构还包括呈矩形框状的下连接架，所述下连接架的上端与上连接架的下侧面相固连，所述下连接架的下端与副车架纵梁的端部相固连。下连接架呈框状，即侧面与侧面之间具有弯角，使得强度更高，当然该结构也能够在保证强度的基础上使得重量变轻，而下连接架的长度则根据继承纵梁与副车架纵梁的位置关系进行设定。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，所述下连接架的横截面呈U形，包括长条状的主板和两分别位于主板的两长边沿上且侧面相对的侧板，两所述侧板长边沿的下端均具有凸出的连接部，该两连接部均呈板状，且侧面相对，上述副车架纵梁的端部穿过两连接部并伸入两侧板之间，两所述连接部均与副车架纵梁相固连。两侧板与主板相垂直，使得侧板对主板进行支撑，起到结构强化作用，而连接部用于连接副车架纵梁，副车架纵梁的端部穿过两连接部并伸入两侧板之间，使得副车架纵梁与下连接架之间具有较大的接触面积，提高两者的连接强度。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，两所述连接部的内侧面分别与副车架纵梁的相对两外侧面相贴合并通过螺栓固连，所述连接部的边沿与侧板的长边沿圆弧过渡。副车架纵梁的侧面分别与侧板以及连接部的内侧面相贴合，使得侧板和连接部对副车架纵梁进行包裹，具有较大的连接面积和连接稳定性，而凸出的连接部则对副车架纵梁进行支撑，为此将连接部的上边沿与侧板的长边沿之间进行弧形圆角设计，避免直角或者尖角导致应力集中而出现撕裂，提高下连接架与副车架纵梁之间的连接稳定性。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，两所述侧板的下端边沿均具有向内侧弯折的支撑翻边，两所述支撑翻边均呈长条状，且两支撑翻边的自由端侧面相贴合并通过焊接固连，上述副车架纵梁的下侧面抵靠在支撑翻边上。支撑翻边的长度与两侧板之间的间隙宽度方向相同，两支撑翻边相贴合后能够对副车架纵梁的下方进行包裹并支撑，即两支撑翻边除了对两侧板进行定位，避免两侧板向外侧变形外，还能够对副车架纵梁进行支撑，以分担侧板、连接部与副车架纵梁侧面之间的焊接点的承载力，提高连接强度。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，所述支撑翻边连接侧板的一端宽度大于自由端的宽度。由于两连接翻边的自由端相对叠合并焊接，即为双层结构，其强度得到提升，因此能够相应的减小自由端的宽度，在保证其强度的前提下减少重量。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，两所述侧板的上端边沿均具有向内侧垂直弯折的连接板，其中一块连接板的上侧面与另一块连接板的下侧面相贴合并通过焊接固连，所述上连接架的下侧面与另一块连接板的上侧面相贴合并通过螺栓固连。两连接板能够对主板以及两侧板的上端进行定位，避免上端在载力作用下变形，同时通过双层的连接板来连接上连接架，具有足够的连接强度，而通过螺栓来连接上连接架和下连接架，使得拆装更加方便。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，两所述连接板的宽度均等于两侧板之间的间隙，其中位于上方的连接板朝向主板的一端边沿向下弯折形成加强翻边，所述加强翻边的侧面与主板上端侧面相贴合并通过焊接固连。连接板的自由端边沿靠近相对的侧板，从而对两侧板之间的距离进行限定，避免两侧板变形，并使得下连接架的上端均具有双层的连接板，保证连接强度，而加强翻边用于将连接板与主板相连接，既能够对主板的上端边沿进行定位和加强，同时连接板与加强翻边之间的弯角结构能够提高连接板的强度，避免连接板出现形变。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，所述连接翻边的自由端弯折并与机舱纵梁的外侧面相贴合，所述连接翻边与机舱纵梁通过焊接固连。连接翻边弯折呈与机舱纵梁侧面相适应的结构，以提高两者的连接面积，同时该结构通过焊接，加工工艺较为简单。

在上述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构中，所述连接翻边侧面上沿长度方向具有凸出的加强筋。加强筋能够提高连接翻边在长度方向上的强度，同时当车辆发生碰撞时，由于连接翻边的宽度方向与机舱纵梁的轴向相同，因此该加强筋也能够对连接翻边沿宽度方向上的溃缩起到引导作用。

与现有技术相比，本汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构具有以下优点：

1、由于两连接翻边之间具有溃缩间隙，当车辆发生碰撞后两连接翻边则能够通过溃缩间隙相靠拢，即机舱纵梁位于两连接翻边之间的侧壁部分也能够充分溃缩，避免连接翻边对机舱纵梁的溃缩产生影响，能够使机舱纵梁充分的溃缩吸能，因此能够提高机舱纵梁的溃缩吸能效果，提高车辆安全性能。

2、由于溃缩间隙的存在，使得上连接架的重量变轻，从而对车辆轻量化提供帮助。

3、由于连接板朝向主板的一端边沿向下弯折形成加强翻边，加强翻边用于将连接板与主板相连接，既能够对主板的上端边沿进行定位和加强，同时连接板与加强翻边之间的弯角结构能够提高连接板的强度，避免连接板出现形变。

附图说明

图1是本汽车机舱纵梁与副车架纵梁相连接后的立体结构示意图。

图2是图1中A处的结构放大图。

图3是下连接架的立体结构示意图。

图4是下连接架的结构侧视示意图。

图5是下连接架另一个视角的立体结构示意图。

图6是上连接架的立体结构示意图。

图中，1、机舱纵梁；2、副车架纵梁；3、上连接架；31、连接翻边；311、加强筋；32、溃缩空隙；4、下连接架；41、主板；42、侧板；43、连接部；44、支撑翻边；45、连接板；46、加强翻边。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，副车架纵梁2位于机舱纵梁1的下方，且副车架纵梁2和机舱纵梁1的朝向相同，在车辆发生碰撞时机舱纵梁1需要在轴向上进行溃缩以吸收碰撞能量，因此机舱纵梁1的侧壁通常为光壁，当然也会采用凹凸褶皱的结构来引导溃缩，在本实施例中机舱纵梁1的侧壁为光壁结构。连接结构包括上连接架3，上连接架3呈板状，具有两相对的边沿，上连接架3相对的两边沿均具有两向同一侧弯折的长条状连接翻边31，上连接架3同一边沿上的两连接翻边31之间具有溃缩空隙32，当然上连接架3同一边沿上也可以设置三个或者更多的连接翻边31，但是相邻的两个连接翻边31之间需要设置溃缩间隙，上连接架3相对两边沿上的连接翻边31分别固连在机舱纵梁1的两侧壁上，副车架纵梁2与上连接架3的下侧面相固连。本上连接架3的连接翻边31呈长条状，其宽度较小，以减小与机舱纵梁1侧壁固定后沿机舱纵梁1长度方向的接触面积宽度，当然也需要满足连接强度需求，而同一侧的两连接翻边31之间具有溃缩间隙，即当车辆发生碰撞后机舱纵梁1沿轴向进行溃缩，而两连接翻边31则能够通过溃缩间隙相靠拢，同时上连接架3在两连接翻边31之间为自由边沿，在冲击下上连接架3也更容易发生溃缩，即机舱纵梁1位于两连接翻边31之间的侧壁部分也能够充分溃缩，避免连接翻边31对机舱纵梁1的溃缩产生影响，该结构相对现有的连接结构，能够使机舱纵梁1充分的溃缩吸能，因此能够提高机舱纵梁1的溃缩吸能效果，提高车辆安全性能，当然该结构由于溃缩间隙的存在，使得上连接架3的重量变轻，通过实际试验得出，本连接结构相对现有的结构能够减轻至少1.5kg，从而对车辆轻量化提供帮助。

具体来说，结合图3、图4、图5所示，连接结构还包括呈矩形框状的下连接架4，即侧面与侧面之间具有弯角，使得强度更高，当然该结构也能够在保证强度的基础上使得重量变轻，下连接架4的上端与上连接架3的下侧面相固连，下连接架4的下端与副车架纵梁2的端部相固连，而下连接架4的长度则根据继承纵梁与副车架纵梁2的位置关系进行设定。下连接架4的横截面呈U形，包括长条状的主板41和两分别位于主板41的两长边沿上且侧面相对的侧板42，两侧板42与主板41相垂直，使得侧板42对主板41进行支撑，起到结构强化作用。两侧板42长边沿的下端均具有凸出的连接部43，该两连接部43均呈板状，且侧面相对，副车架纵梁2的端部穿过两连接部43并伸入两侧板42之间，两连接部43均与副车架纵梁2相固连，连接部43用于连接副车架纵梁2，副车架纵梁2的端部穿过两连接部43并伸入两侧板42之间，使得副车架纵梁2与下连接架4之间具有较大的接触面积，提高两者的连接强度。两连接部43的内侧面分别与副车架纵梁2的相对两外侧面相贴合并通过螺栓固连，使得侧板42和连接部43对副车架纵梁2进行包裹，具有较大的连接面积和连接稳定性，连接部43的边沿与侧板42的长边沿圆弧过渡，而凸出的连接部43则对副车架纵梁2进行支撑，为此将连接部43的上边沿与侧板42的长边沿之间进行弧形圆角设计，避免直角或者尖角导致应力集中而出现撕裂，提高下连接架4与副车架纵梁2之间的连接稳定性。

两侧板42的下端边沿均具有向内侧弯折的支撑翻边44，两支撑翻边44均呈长条状，支撑翻边44的长度与两侧板42之间的间隙宽度方向相同，两支撑翻边44的自由端侧面相贴合并通过焊接固连，副车架纵梁2的下侧面抵靠在支撑翻边44上，两支撑翻边44相贴合后能够对副车架纵梁2的下方进行包裹并支撑，即两支撑翻边44除了对两侧板42进行定位，避免两侧板42向外侧变形外，还能够对副车架纵梁2进行支撑，以分担侧板42、连接部43与副车架纵梁2侧面之间的焊接点的承载力，提高连接强度。由于两连接翻边31的自由端相对叠合并焊接，即为双层结构，其强度得到提升，因此能够相应的减小自由端的宽度，在保证其强度的前提下减少重量，因此支撑翻边44连接侧板42的一端宽度大于自由端的宽度。两侧板42的上端边沿均具有向内侧垂直弯折的连接板45，其中一块连接板45的上侧面与另一块连接板45的下侧面相贴合并通过焊接固连，上连接架3的下侧面与另一块连接板45的上侧面相贴合并通过螺栓固连，两连接板45能够对主板41以及两侧板42的上端进行定位，避免上端在载力作用下变形，同时通过双层的连接板45来连接上连接架3，具有足够的连接强度，而通过螺栓来连接上连接架3和下连接架4，使得拆装更加方便。两连接板45的宽度均等于两侧板42之间的间隙，连接板45的自由端边沿靠近相对的侧板42，从而对两侧板42之间的距离进行限定，避免两侧板42变形，并使得下连接架4的上端均具有双层的连接板45，保证连接强度，其中位于上方的连接板45朝向主板41的一端边沿向下弯折形成加强翻边46，加强翻边46的侧面与主板41上端侧面相贴合并通过焊接固连，加强翻边46用于将连接板45与主板41相连接，既能够对主板41的上端边沿进行定位和加强，同时连接板45与加强翻边46之间的弯角结构能够提高连接板45的强度，避免连接板45出现形变。

结合图6所示，连接翻边31的自由端弯折并与机舱纵梁1的外侧面相贴合，连接翻边31与机舱纵梁1通过焊接固连，连接翻边31弯折呈与机舱纵梁1侧面相适应的结构，以提高两者的连接面积，同时该结构通过焊接，加工工艺较为简单。连接翻边31侧面上沿长度方向具有凸出的加强筋311，加强筋311能够提高连接翻边31在长度方向上的强度，同时当车辆发生碰撞时，由于连接翻边31的宽度方向与机舱纵梁1的轴向相同，因此该加强筋311也能够对连接翻边31沿宽度方向上的溃缩起到引导作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机舱纵梁1、副车架纵梁2、上连接架3等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，副车架纵梁(2)位于机舱纵梁(1)的下方，且副车架纵梁(2)和机舱纵梁(1)的朝向相同，其特征在于，所述连接结构包括上连接架(3)，所述上连接架(3)呈板状，具有两相对的边沿，所述上连接架(3)相对的两边沿均至少具有两向同一侧弯折的长条状连接翻边(31)，且上连接架(3)相对两边沿上的连接翻边(31)分别固连在机舱纵梁(1)的两侧壁上，所述上连接架(3)同一边沿上的相邻两连接翻边(31)之间具有溃缩空隙(32)，所述副车架纵梁(2)与上连接架(3)的下侧面相固连。

2.根据权利要求1所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，所述连接结构还包括呈矩形框状的下连接架(4)，所述下连接架(4)的上端与上连接架(3)的下侧面相固连，所述下连接架(4)的下端与副车架纵梁(2)的端部相固连。

3.根据权利要求2所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，所述下连接架(4)的横截面呈U形，包括长条状的主板(41)和两分别位于主板(41)的两长边沿上且侧面相对的侧板(42)，两所述侧板(42)长边沿的下端均具有凸出的连接部(43)，该两连接部(43)均呈板状，且侧面相对，上述副车架纵梁(2)的端部穿过两连接部(43)并伸入两侧板(42)之间，两所述连接部(43)均与副车架纵梁(2)相固连。

4.根据权利要求3所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，两所述连接部(43)的内侧面分别与副车架纵梁(2)的相对两外侧面相贴合并通过螺栓固连，所述连接部(43)的边沿与侧板(42)的长边沿圆弧过渡。

5.根据权利要求3所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，两所述侧板(42)的下端边沿均具有向内侧弯折的支撑翻边(44)，两所述支撑翻边(44)均呈长条状，且两支撑翻边(44)的自由端侧面相贴合并通过焊接固连，上述副车架纵梁(2)的下侧面抵靠在支撑翻边(44)上。

6.根据权利要求5所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，所述支撑翻边(44)连接侧板(42)的一端宽度大于自由端的宽度。

7.根据权利要求3至6中任意一项所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，两所述侧板(42)的上端边沿均具有向内侧垂直弯折的连接板(45)，其中一块连接板(45)的上侧面与另一块连接板(45)的下侧面相贴合并通过焊接固连，所述上连接架(3)的下侧面与另一块连接板(45)的上侧面相贴合并通过螺栓固连。

8.根据权利要求7所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，两所述连接板(45)的宽度均等于两侧板(42)之间的间隙，其中位于上方的连接板(45)朝向主板(41)的一端边沿向下弯折形成加强翻边(46)，所述加强翻边(46)的侧面与主板(41)上端侧面相贴合并通过焊接固连。

9.根据权利要求2至6中任意一项所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，所述连接翻边(31)的自由端弯折并与机舱纵梁(1)的外侧面相贴合，所述连接翻边(31)与机舱纵梁(1)通过焊接固连。

10.根据权利要求9所述的汽车机舱纵梁与副车架纵梁的连接结构，其特征在于，所述连接翻边(31)侧面上沿长度方向具有凸出的加强筋(311)。