CN106476890A - 一种新型汽车车架 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型汽车车架，包括车架纵梁(6)和车架横梁(7)，车架纵梁(6)和车架横梁(7)分别包括车架腹面(1)和车架翼面(2)，车架翼面(2)包括连接于车架腹面(1)两侧的上、下翼面，其与车架腹面(1)一体成型，车架纵梁(6)和/或车架横梁(7)的车架翼面(2)外端增设有呈卷边状的副翼面(3)，副翼面(3)与车架翼面(2)一体成型，且上、下翼面外端连接的副翼面(3)分别同时位于车架翼面(2)的内侧或外侧，或一个位于车架翼面(2)的内侧，另一个位于车架翼面(2)的外侧。其车架翼面增设副翼面，增加了车架的抗弯、抗扭强度和车架整体刚度，能避免因疲劳变形和应力集中而造成车架断裂的风险，并结合一体成型结构设计，实现车架轻量化，减轻了汽车整体重量。

Description

一种新型汽车车架
技术领域
本发明涉及一种汽车车架，属于国际专利分类表中“B62D机动车；挂车”技术领域。
背景技术
车架是跨接在汽车前后车桥上的框架式结构，俗称大梁，是汽车的基体，其功用是支撑、连接汽车的各总成，如发动机、传动系、悬架、转向系统、驾驶室、货箱和相关操作机构，使各总成保持相对正确的位置，并承受汽车内外的各种载荷，汽车在复杂的行驶过程中，固定在车架上的各总成和部件之间不应该发生干涉。一般地，汽车在行驶过程中，车架要承受四种形式的作用力，分别为负载弯曲，非水平扭动，横向弯曲和水平菱形扭动，具体地，汽车在崎岖道路上行驶时，车架在载荷作用下可能产生扭转变形以及在高度平面内的弯曲变形；当一边车轮遇到障碍时，还可能使整个车架扭曲成菱形。这些变形将会改变安装在车架上的各部件之间的相对位置，从而影响其正常工作。
另外，汽车行驶在不平路面上，引起的车架垂直冲击载荷，超过车架的许用应力，会造成车架变形或断裂。另外，在汽车上下坡、转弯或装载不均时，也会引起车架局部过载而导致车架断裂。
因此，车架必须具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击。传统车架多为U形截面方式，为了保证车架足够的强度和刚度，以及为了提高车架的抗弯、抗扭等力学性能，传统做法是增加车架型材的厚度，多采用双层型材结构(如双层钢板结构)，其无疑增加车架重量，从而增加了汽车的整体重量，增加了汽车燃油的消耗，并存在因车架翼面的边缘应力集中造成断裂的风险。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是为了解决现有技术中车架所存在的缺陷，提供 一种能够增大车架抗弯、抗扭强度，和整体刚度，并能够避免因疲劳变形和应力集中而造成车架断裂，同时结合一体成型结构设计，实现轻量化车架，提高燃油经济性的一种新型汽车车架。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种新型汽车车架，包括车架纵梁和固定连接于车架纵梁之间的车架横梁，所述车架纵梁和所述车架横梁分别包括连接一体的车架腹面和车架翼面，所述车架翼面包括固定连接于所述车架腹面上下相对两侧的上翼面和下翼面，其与所述车架腹面一体成型，其中所述车架纵梁和/或所述车架横梁的车架翼面外端增设有呈卷边状的副翼面，所述副翼面与所述车架翼面一体成型，且所述上、下翼面外端连接的副翼面分别同时位于所述车架翼面的内侧或外侧，或一个位于所述车架翼面的内侧，另一个位于所述车架翼面的外侧。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述副翼面呈圆弧形卷边形状。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述圆弧形卷边为半圆弧卷边或3/4圆弧卷边。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述副翼面呈钩形卷边形状，包括副翼面一，副翼面二和副翼面三。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述车架翼面外端与所述副翼面之间还连接有一平行于所述车架腹面的副翼面四。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述车架腹面和/或所述车架翼面上设有压筋；所述压筋向外凸或向内凹设置。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述压筋为平行压筋，沿该车架长度方向延伸。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述压筋包括纵筋和横筋，所述纵筋和所述横筋纵横相互交叉，其纵筋沿该车架高度方向延伸，其横筋沿该车架长度方向延伸。
优选地，上述的一种新型汽车车架，其中所述压筋由若干个独立的压筋单元间隔排列构成，所述压筋单元呈交叉形状。
本发明的有益效果为：本发明打破传统车架单一的U形截面方式，采用车架翼面外端增设卷边副翼面结构，相当于在传统汽车车架的上、下翼面边缘无缝增加异形型材，从而提高车架纵梁和/或车架横梁以至整个汽车车架的抗弯、抗扭、抗疲劳失效的能力，增强车架总体的强度和刚度，同时本设计避免了传统汽车车架的车架翼面边缘因应力集中断裂的风险，因增加的外端卷边结构增加强度外，同时分散了车架受交变应力时的应力集中，故车架提高了抗疲劳变形失效的风险，则车架总成更加安全、牢固，在汽车车架使用时，当车架受到的不同方向的载荷，如垂直、侧向、力偶、冲击、交变等载荷单独作用或相互叠加的载荷时，该结构设计便能发挥其高抗应力性能，本结构设计车架强度相比传统车架成倍增加；
另外，该结构设计采用一体成型结构设计，实现车架轻量化，减轻了汽车整体重量，同比可减轻车架重量最高达60％，数据显示，汽车每减轻其总质量的10％，燃油消耗量可以降低6％～8％。另外，车架腹面和/或车架翼面上设置压筋，其用于进一步增加车架的抗弯、抗扭强度。
附图说明
图1：本发明车架结构示意图；
图2：本发明图1中A区放大结构示意图；
图3：本发明实施例1结构示意图一；
图4：本发明实施例1结构示意图二；
图5：本发明实施例1结构示意图三；
图6：本发明实施例1结构示意图四；
图7：本发明实施例1结构示意图五；
图8：本发明实施例1结构示意图六；
图9：本发明实施例2结构示意图一；
图10：本发明实施例2结构示意图二；
图11：本发明实施例2结构示意图三；
图12：本发明实施例3结构示意图一；
图13：本发明实施例3结构示意图二；
图14：本发明实施例4结构示意图一；
图15：本发明实施例4结构示意图二。
附图中，各附图标记的含义为：1-车架腹面，2-车架翼面，3-副翼面，30-副翼面一，31-副翼面二，32-副翼面三，4-副翼面四，5-压筋，6-车架纵梁，7-车架横梁。
具体实施方式
为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
如图1～图15所示，一种新型汽车车架，包括车架纵梁6和固定连接于车架纵梁6之间的车架横梁7，车架纵梁6和车架横梁7分别包括连接一体的车架腹面1和车架翼面2，车架翼面2包括固定连接于车架腹面1上下相对两侧的上翼面和下翼面，其与车架腹面1一体成型，其中车架纵梁6和/或车架横梁7的车架翼面2外端增设有呈卷边状的副翼面3，副翼面3与车架翼面2一体成型，且其上、下翼面外端连接的副翼面3分别同时位于车架翼面2的内侧或外侧，或一个位于车架翼面2的内侧，另一个位于车架翼面2的外侧。
〖实施例1〗
如图3至图8所示，副翼面3呈圆弧形卷边形状。具体地，如图3至图5所示，其圆弧形卷边为半圆弧卷边；或如图6至图8所示圆弧形卷边为3/4圆弧卷边。
〖实施例2〗
如图9至图11所示，副翼面3呈钩形卷边形状，其钩形卷边拐角处呈圆弧过渡，其包括副翼面一30，副翼面二31和副翼面三32。
〖实施例3〗
如图12至图13所示，本实施例与上述实施例1和实施例2结构和原理基 本相似，其不同在于：车架翼面2外端与副翼面3之间还连接有一平行于车架腹面2的副翼面四4。
〖实施例4〗
如图14和图15所示，在上述实施例基础上，车架腹面1和/或车架翼面2上设有压筋5；压筋5向外凸或向内凹设置，其中压筋5为平行压筋，沿该车架长度方向延伸；或压筋5包括纵筋和横筋，所述纵筋和所述横筋纵横相互交叉，其纵筋沿该车架高度方向延伸，其横筋沿该车架长度方向延伸；或压筋5由若干个相互独立的压筋单元间隔排列构成，所述压筋单元呈交叉形状。
该技术方案打破传统车架单一的U形截面方式，采用车架翼面外端卷边结构，相当于在传统汽车车架的上、下翼面边缘无缝增加异形型材，从而提高车架纵梁和/或车架横梁以至整个汽车车架的抗弯、抗扭、抗疲劳失效的能力，增强车架总体的强度和刚度，同时本设计避免了传统汽车车架的车架翼面边缘因应力集中断裂的风险，因增加的外端卷边结构增加强度外，同时分散了车架受交变应力时的应力集中，故车架提高了抗疲劳变形失效的风险，则车架总成更加安全、牢固，在汽车车架使用时，当车架受到的不同方向的载荷，如垂直、侧向、力偶、冲击、交变等载荷单独作用或相互叠加的载荷时，该结构设计便能发挥其高抗应力性能，本结构设计车架强度相比传统车架成倍增加；
另外，该结构设计采用一体成型结构设计，实现车架轻量化，减轻了汽车整体重量，同比可减轻车架重量最高达60％，数据显示，汽车每减轻其总质量的10％，燃油消耗量可以降低6％～8％。另外，车架腹面和/或车架翼面上设置压筋，其用于进一步增加车架的抗弯、抗扭强度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种新型汽车车架，包括车架纵梁(6)和固定连接于车架纵梁(6)之间的车架横梁(7)，所述车架纵梁(6)和所述车架横梁(7)分别包括连接一体的车架腹面(1)和车架翼面(2)，所述车架翼面(2)包括固定连接于所述车架腹面(1)上下相对两侧的上翼面和下翼面，其与所述车架腹面(1)一体成型，其特征在于：所述车架纵梁(6)和/或所述车架横梁(7)的车架翼面(2)外端增设有呈卷边状的副翼面(3)，所述副翼面(3)与所述车架翼面(2)一体成型，且所述上、下翼面外端连接的副翼面(3)分别同时位于所述车架翼面(2)的内侧或外侧，或一个位于所述车架翼面(2)的内侧，另一个位于所述车架翼面(2)的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述副翼面(3)呈圆弧形卷边形状。
3.根据权利要求2所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述圆弧形卷边为半圆弧卷边或3/4圆弧卷边。
4.根据权利要求1所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述副翼面(3)呈钩形卷边形状，其包括副翼面一(30)，副翼面二(31)和副翼面三(32)。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述车架翼面(2)外端与所述副翼面(3)之间还连接有一平行于所述车架腹面(1)的副翼面四(4)。
6.根据权利要求5所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述车架腹面(1)和/或所述车架翼面(2)上设有压筋(5)；所述压筋(5)向外凸或向内凹设置。
7.根据权利要求6所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述压筋(5)为平行压筋，沿该车架长度方向延伸。
8.根据权利要求6所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述压筋(5)包括纵筋和横筋，所述纵筋和所述横筋纵横相互交叉，其纵筋沿该车架高度方向延伸，其横筋沿该车架长度方向延伸。
9.根据权利要求6所述的一种新型汽车车架，其特征在于：所述压筋(5)由若干个独立的压筋单元间隔排列构成，所述压筋单元呈交叉形状。
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