CN107097850B - 一种通用型铝合金汽车副车架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通用型铝合金汽车副车架结构，包括铝制副车架横梁和端部铝铸件，所述的铝制副车架横梁呈弯拱形，其两端对称连接有端部铝铸件，所述的端部铝铸件的上端面并排布置有上摆臂连接座，所述的端部铝铸件的下端面布置有下摆臂连接座和斜拉杆连接座，所述的上摆臂连接座、下摆臂连接座和斜拉杆连接座均为两片并排布置的带孔竖板组成，每片带孔竖板上均套接有U形卡板将带孔竖板的两侧侧壁盖住，所述的铝制副车架横梁上还安装有排气管吊钩。本发明能解决在不变动副车架相关周边环境件的前提下，将传统铁制副车架切换为铝制副车架时，铁铝材料强度刚度变化巨大的问题，降低了汽车底盘系统的整体重量，实现轻量化。

Description

一种通用型铝合金汽车副车架结构
技术领域
本发明涉及汽车零部件领域，特别是涉及一种通用型铝合金汽车副车架结构。
背景技术
汽车所有能耗的60％来自汽车自重，整车每减重10％，可降低油耗10％～15％。其中底盘系统作为汽车的重要组成部分，底盘系统重量约占汽车总重量的30％以上，底盘系统的轻量化不仅可以降低油耗，还对整车舒适性有着重要影响。
现有市面上，传统汽车副车架均用钢基材制造，副车架采用钢材制造，虽然成本低，但整体笨重，组件烦多，工序复杂，不利于节能减排。所以现在市面上有些底盘系统采用全套铝合金材料制成，就是副车架、连接衬套内外管、摆臂和拉杆等等部件全做成铝合金的，这样能减少重量，而且铝制部件之间的硬度、强度相同，相互连接不会出现磨损过渡的情况，还有为解决铁铝强度差距大，为了保证铝材不被压溃，而增大铁件接触面积，造成铁件过度设计的问题，但是这种做法的成本比较高，而且对于原来用钢制的底盘系统很难将其中一个部件单独换成铝制的，一旦要修改就要全套系统都修改，这样做投入比较大，而且全铝更换仅适合新车型开发，不适合老车型升级换代。
副车架在底盘系统中占重比较大，目前国际国内通过大量的设计验证，采用铝合金基材制造出来的副车架是大批量生产就能降低成本且能保证副车架性能的一种材料，是最适合副车架轻量化的一种材料。因而被所有主机厂采用，在现有的车型中如果要将原来的钢制副车架替换为铝制副车架是很难的，因为与原来的衬套、摆臂和拉杆的连接结构都需要修改。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种通用型铝合金汽车副车架结构，能解决在不变动副车架相关周边环境件的前提下，将传统铁制副车架切换为铝制副车架时，铁铝材料强度刚度变化巨大的问题，降低了汽车底盘系统的整体重量，实现轻量化。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种通用型铝合金汽车副车架结构，包括铝制副车架横梁和端部铝铸件，所述的铝制副车架横梁呈弯拱形，其两端对称连接有端部铝铸件，所述的端部铝铸件的上端面并排布置有上摆臂连接座，所述的端部铝铸件的下端面布置有下摆臂连接座和斜拉杆连接座，所述的上摆臂连接座、下摆臂连接座和斜拉杆连接座均为两片并排布置的带孔竖板组成，每片带孔竖板上均套接有U形卡板将带孔竖板的两侧侧壁盖住，所述的铝制副车架横梁上还安装有排气管吊钩。
作为优选，所述的U形卡板包括并排布置的护板，该护板中部开有与带孔竖板上的通孔相配的孔，两块护板的上端通过连接部相连，其中一块护板的两侧边缘上对称布置有与其相垂直的限位挡板。
进一步的，所述的护板的下端朝外的翻边部。
进一步的，所述的铝制副车架横梁的截面呈矩形，其中部一体成型有支撑板。
进一步的，所述的铝制副车架横梁的侧壁上的开孔处安装有自铆螺母。
进一步的，所述的排气管吊钩的一端布置有相互垂直的竖向安装板和横向安装板，所述的竖向安装板和横向安装板与铝制副车架横梁的侧壁上相对应的自铆螺母相连。
有益效果：本发明涉及一种通用型铝合金汽车副车架结构，能解决铝制部件与铁制件之间在不变动副车架相关周边环境件的前提下，将传统铁制副车架切换为铝制副车架时，铁铝材料强度刚度变化巨大的问题，降低了汽车底盘系统的整体重量，实现轻量化，具体来说有以下优点：(1)采用铝制副车架横梁和端部铝铸件相组合的结构，方便产品尺寸的调节；(2)铝制副车架横梁和端部铝铸件均采用空心结构，空心结构强度优于普通铸造结构，利于减重；(3)设置有特别的U形卡板，通过U形卡板当作垫片来使用，接触钢制部件，防止结构在螺栓力或载荷下，铝结构被施力的铁结构压溃，发生材料屈服甚至断裂；(4)钢制排气管吊钩，采用螺栓和自铆螺母与铝合金副车架本体连接，既保证强度，又实现轻量化目标；(5)铝制副车架横梁采用拱形形状，拱形结构形式相对于平直型材有效避让了相关环境件，结构灵活度高，还内置支撑板，结构强度高，节省材料，利于实现轻量化目标。
附图说明
图1是本发明的立体结构图；
图2是本发明的主视结构图；
图3是本发明所述的铝制副车架横梁的主视结构图；
图4是本发明所述的铝制副车架横梁的半剖结构图；
图5是本发明所述的排气管吊钩的安装结构图；
图6是本发明所述的U形卡板的立体结构图；
图7是本发明所述的U形卡板的侧视结构图。
图示：1、铝制副车架横梁；2、斜拉杆连接座；3、上摆臂连接座；4、下摆臂连接座；5、端部铝铸件；6、排气管吊钩；7、自铆螺母；10、连接部；11、限位挡板；12、翻边部；13、护板；14、支撑板；15、横向安装板；16、竖向安装板。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-7所示，本发明的实施方式涉及一种通用型铝合金汽车副车架结构，包括铝制副车架横梁1和端部铝铸件5，所述的铝制副车架横梁1呈弯拱形，其两端对称连接有端部铝铸件5，所述的端部铝铸件5的上端面并排布置有上摆臂连接座3，所述的端部铝铸件5的下端面布置有下摆臂连接座4和斜拉杆连接座2，所述的上摆臂连接座3、下摆臂连接座4和斜拉杆连接座2均为两片并排布置的带孔竖板组成，每片带孔竖板上均套接有U形卡板将带孔竖板的两侧侧壁盖住，所述的铝制副车架横梁1上还安装有排气管吊钩6。
铝制副车架横梁1和端部铝铸件5均为空心部件，两者之间焊接连接形成主要的副车架结构，上摆臂连接座3、下摆臂连接座4和斜拉杆连接座2分别与原车上钢制的上摆臂、下摆臂和斜拉杆相连，U形卡板与上摆臂、下摆臂和斜拉杆连接端内的轴套相接触，轴套的端面往往有锯齿状凸起，U形卡板能保护锯齿状凸起不与铝制的带孔竖板相接触。
所述的U形卡板包括并排布置的护板13，该护板13中部开有与带孔竖板上的通孔相配的孔，两块护板13的上端通过连接部10相连，其中一块护板13的两侧边缘上对称布置有与其相垂直的限位挡板11，护板13用于保护两侧端面，限位挡板11与带孔竖板的侧壁相扣，能防止螺栓打入前U形卡板转动。
所述的护板13的下端朝外的翻边部12，因护板13与端面是零距离配合甚至过盈配合，翻边部12是起到导入作用，防止护板13装不到支架上。
进一步的，所述的铝制副车架横梁1的截面呈矩形，其中部一体成型有支撑板14，支撑板14能提高铝制副车架横梁1的结构强度和刚度。
进一步的，所述的铝制副车架横梁1的侧壁上的开孔处安装有自铆螺母7，通过自铆螺母7可以使钢制的螺钉可以直接与铝制副车架横梁1相连，而且连接可靠性好。
所述的排气管吊钩6的一端布置有相互垂直的竖向安装板16和横向安装板15，所述的竖向安装板16和横向安装板15与铝制副车架横梁1的侧壁上相对应的自铆螺母7相连，采用竖向安装板16和横向安装板15与铝制副车架横梁1连接的方式保证排气管吊钩6的强度和连接稳定性了，也解决了钢制的排气管吊钩6与铝制副车架横梁1之间连接的问题。
本发明能解决铝制部件与铁制件之间在不变动副车架相关周边环境件的前提下，将传统铁制副车架切换为铝制副车架时，铁铝材料强度刚度变化巨大的问题，降低了汽车底盘系统的整体重量，实现轻量化，具体来说有以下优点：(1)采用铝制副车架横梁和端部铝铸件相组合的结构，方便产品尺寸的调节；(2)铝制副车架横梁和端部铝铸件均采用空心结构，空心结构强度优于普通铸造结构，利于减重；(3)设置有特别的U形卡板，通过U形卡板来接触钢制部件，防止带孔竖板变形改变强度；(4)钢制排气管吊钩，采用螺栓和自铆螺母与铝合金副车架本体连接，既保证强度，又实现轻量化目标；(5)铝制副车架横梁采用拱形形状，拱形结构形式相对于平直型材受力好，还内置支撑板，强度高，节省材料，利于实现轻量化目标。

Claims (5)

1.一种通用型铝合金汽车副车架结构，包括铝制副车架横梁（1）和端部铝铸件（5），其特征在于，所述的铝制副车架横梁（1）呈弯拱形，其两端对称连接有端部铝铸件（5），所述的端部铝铸件（5）的上端面并排布置有上摆臂连接座（3），所述的端部铝铸件（5）的下端面布置有下摆臂连接座（4）和斜拉杆连接座（2），所述的上摆臂连接座（3）、下摆臂连接座（4）和斜拉杆连接座（2）均为两片并排布置的带孔竖板组成，每片带孔竖板上均套接有U形卡板将带孔竖板的两侧侧壁盖住，所述的铝制副车架横梁（1）上还安装有排气管吊钩（6），所述的U形卡板包括并排布置的护板（13），该护板（13）中部开有与带孔竖板上的通孔相配的孔，两块护板（13）的上端通过连接部（10）相连，其中一块护板（13）的两侧边缘上对称布置有与其相垂直的限位挡板（11），所述的护板（13）用于保护带孔竖板的两侧端面，限位挡板（11）与带孔竖板的侧壁相扣。
2.根据权利要求1所述的通用型铝合金汽车副车架结构，其特征在于：所述的护板（13）的下端朝外的翻边部（12）。
3.根据权利要求1所述的通用型铝合金汽车副车架结构，其特征在于：所述的铝制副车架横梁（1）的截面呈矩形，其中部一体成型有支撑板（14）。
4.根据权利要求1所述的通用型铝合金汽车副车架结构，其特征在于：所述的铝制副车架横梁（1）的侧壁上的开孔处安装有自铆螺母（7）。
5.根据权利要求4所述的通用型铝合金汽车副车架结构，其特征在于：所述的排气管吊钩（6）的一端布置有相互垂直的竖向安装板（16）和横向安装板（15），所述的竖向安装板（16）和横向安装板（15）与铝制副车架横梁（1）的侧壁上相对应的自铆螺母（7）相连。
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