CN108082268B - 汽车转向支撑管梁 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车转向支撑管梁，包括大直径横管、小直径弯管、支架、第一支脚和第二支脚；所述小直径弯管的左部下沉，其从左到右依次包括左横管段、中斜管段和右横管端；所述支架焊接在大直径横管的右端部，且支架上开设有供左横管段穿过的第一过孔；所述第一支脚的上端与大直径横管的右端部焊接，且第一支脚位于支架的左侧，并在第一支脚上开设有供左横管段穿过的第二过孔；所述左横管段的左端依次穿过第一过孔、第二过孔并与支架、第一支脚焊接在一起；所述第二支脚的上端与左横管段的右端部焊接。本发明在实现仪表板内空间最大化利用的同时能够保证转向支撑的强度。

Description

汽车转向支撑管梁
技术领域
本发明属于汽车车身技术，具体涉及一种汽车转向支撑管梁。
背景技术
在小型汽车上，仪表板、控制器、空调和转向柱等零件通过支架安装或者卡接在转向支撑管梁上，转向支撑管梁连接着汽车的左右侧围，所以其模态和刚度对汽车驾驶性能、整车的刚度和保护驾乘人员起着重要的影响，同时它的空间布置对仪表板总成内部空间的利用起着很大的影响。因此管梁的设计主要从保证强度、减轻重量和空间利用最大化三个方面来考虑。
目前转向支撑的结构主要有以下三种形式：
结构一、如图1所示，管梁为一根管径不变的直管6；其缺点为不利于仪表板内的布置，同时一根直横管不利于汽车的轻量化。
结构二、如图2所示，管梁由大管7与小管8焊接而成，且大管右端缩管过渡；虽有利于减重，但同样是直管，对内部空间布置没有很好的改善。
结构三、如图3所示，管梁由大管7与弯管9焊接而成，且大管右端缩管过渡；弯管由于经过两次折弯后，大小管接口的对接精度不高造成焊接困难，同时受限于工艺的要求，弯管两次折弯的弯度不能太大，这样同样不能满足仪表板内有较高布置空间的要求。
随着汽车的配置越来越高，安装在转向支撑焊接总成的控制器越来越多，对仪表板内部空间的布置的要求也越来越高。因此，有必要开发一种新的汽车转向支撑管梁。
发明内容
本发明的目的是提供一种的汽车转向支撑管梁，在实现仪表板内空间最大化利用的同时能保证转向支撑的强度。
本发明所述的汽车转向支撑管梁，包括大直径横管、小直径弯管、支架、第一支脚和第二支脚；
所述小直径弯管的左部下沉，其从左到右依次包括左横管段、中斜管段和右横管端；
所述支架焊接在大直径横管的右端部，且支架上开设有供左横管段穿过的第一过孔；
所述第一支脚的上端与大直径横管的右端部焊接，且第一支脚位于支架的左侧，并在第一支脚上开设有供左横管段穿过的第二过孔；
所述左横管段的左端依次穿过第一过孔、第二过孔并与支架、第一支脚焊接在一起；
所述第二支脚的上端与左横管段的右端部焊接。
进一步，所述大直径横管从左到右依次为左大横管段、中缩管段和右小横管段；
所述中缩管段的左端直径为Dmm，右端直径为dmm，长度为Lmm,且三者满足以下关系式：
Figure BDA0001510678800000021
进一步，所述支架的横截面为U形，其包括第一连接面以及两第一侧壁面，在第一连接面以及两第一侧壁面的上端均设有第一焊接翻边，支架通过各第一焊接翻边焊接在大直径横管的右小横管段上，并在每一所述第一侧壁面上均开设有第一过孔。
进一步，所述第一支脚的横截面为U形，其包括第二连接面以及两第二侧壁面，在第二连接面以及两第二侧壁面的上端均设有第二焊接翻边，支架通过各第二焊接翻边焊接在大直径横管的右小横管段上，所述第二过孔开设在第二连接面上。
本发明的有益效果：
(1)小直径弯管只折弯了一次，能够很好的控制折弯端头的对接精度，同时在一次折弯的情况下，折弯的弯度增大，能够为仪表板内的布置让出很大的空间；
(2)汽车转向柱通过支架安装在大直径横管上，大直径横管上的负载能通过大直径横管→支架→小直径弯管→第二支脚和大直径横管→第一支脚两种途径传递到前地板上，该结构极大地提高了管梁的模态，从而提高了驾驶性能；同时大直径横管的右端部为缩管结构，能够在一定程度减轻管梁的重量；
综上所述，本发明能够实现仪表板总成内部空间利用的最大化，能够满足主要零部件布置的空间需求，有利于平台化和模块化零部件的推广应用；同时本发明能够降低零件对焊接工艺的要求，提高了零件的精度和可靠性。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图(结构一)；
图2为现有技术的结构示意图(结构二)；
图3为现有技术的结构示意图(结构三)；
图4为本发明的结构示意图；
图5为本发明中大直径横管、支架、小直径弯管及第一支脚的连接关系图之一；
图6为本发明中支架的结构示意图；
图7为本发明中大直径横管、支架、小直径弯管及第一支脚的连接关系图之二；
图中：1、大直径横管，1a、左大横管段，1b、中缩管段，1c、右小横管段，2、支架，2a、第一连接面，2b、第一侧壁面，2c、第一过孔，2d、第一焊接翻边，3、小直径弯管，3a、左横管段，3b、中斜管段，3c、右横管端，4、第一支脚，4a、第二连接面，4b、第二侧壁面，4c、第二焊接翻边，5、第二支脚，6、直管，7、大管，8、小管，9、弯管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图4所示的汽车转向支撑管梁，包括大直径横管1、小直径弯管3、支架2、第一支脚4和第二支脚5。
如图7所示，本实施例中，所述大直径横管1包括从左到右依次同轴设置的左大横管段1a、中缩管段1b和右小横管段1c。中缩管段1b的直径从左到右逐渐变小。为了满足大直径横管1处中缩管段1b的形成工艺，所述中缩管段1b的左端直径为Dmm，右端直径为dmm，长度为Lmm,且三者满足以下关系式：
Figure BDA0001510678800000031
如图4所示，所述小直径弯管3的左部下沉，其从左到右依次包括左横管段3a、中斜管段3b和右横管端3c。本实施例中，左横管段3a与右横管端3c平行，且左横管段3a与中斜管段3b之间的夹角为钝角，右横管端3c与中斜管段3b之间的夹角为钝角。本发明中由于小直径弯管3只折弯了一次，故能够很好的控制折弯端头的对接精度，同时在一次折弯的情况下，折弯的弯度增大，能够为仪表板内的布置让出很大的空间。
如图4所示，所述支架2焊接在大直径横管1的右端部，且支架2上开设有供左横管段3a穿过的第一过孔2c。如图6所示，本实施例中，所述支架2的横截面为U形，其包括第一连接面2a以及两第一侧壁面2b，在第一连接面2a以及两第一侧壁面2b的上端均设有第一焊接翻边2d，支架2通过各第一焊接翻边2d焊接在大直径横管1的右小横管段1c上，并在每一所述第一侧壁面2b上均开设有供左横管段3a穿过的第一过孔2c。
如图4所示，所述第一支脚4的上端与大直径横管1的右端部焊接，且第一支脚4位于支架2的左侧，并在第一支脚4上开设有供左横管段穿过的第二过孔(图中未示出)。如图5所示，本实施例中，所述第一支脚4的横截面为U形，其包括第二连接面4a以及两第二侧壁面4b，在第二连接面4a以及两第二侧壁面4b的上端均设有第二焊接翻边4c，支架2通过各第二焊接翻边4c焊接在大直径横管1的右小横管段1c上，所述第二过孔开设在第二连接面4a上。
如图4所示，所述左横管段3a的左端依次穿过第一过孔2c、第二过孔并与支架2、第一支脚4焊接在一起。所述第二支脚5的第一支脚4的结构相似，第二支脚5的上端与左横管段3a的右端部焊接。
焊接时，将大直径横管1与第一支脚4焊接，将支架2和小直径弯管3焊接，再将焊接好的分总成焊接在一起，该焊接方式能够消除小直径弯管3的折弯误差。本发明所述的汽车转向支撑管梁在实现仪表板内空间最大化利用的同时保证了转向支撑的强度。
汽车转向柱一般是通过支架2安装在大直径横管1上，大直径横管1上的负载能通过大直径横管1→支架2→小直径弯管3→第二支脚5和大直径横管1→第一支脚4两种途径传递到前地板上，该结构极大地提高了管梁的模态，从而提高了驾驶性能；同时大直径横管1的右端部为缩管结构，能够在一定程度减轻管梁的重量。

Claims (4)

1.一种汽车转向支撑管梁，包括支架（2）、第一支脚（4）和第二支脚（5），其特征在于：还包括大直径横管（1）和小直径弯管（3）；
所述小直径弯管（3）的左部下沉，其从左到右依次包括左横管段（3a）、中斜管段（3b）和右横管端（3c）；
所述支架（2）焊接在大直径横管（1）的右端部，且支架（2）上开设有供左横管段（3a）穿过的第一过孔（2c）；
所述第一支脚（4）的上端与大直径横管（1）的右端部焊接，且第一支脚（4）位于支架（2）的左侧，并在第一支脚（4）上开设有供左横管段（3a）穿过的第二过孔；
所述左横管段（3a）的左端依次穿过第一过孔（2c）、第二过孔并与支架（2）、第一支脚（4）焊接在一起；
所述第二支脚（5）的上端与左横管段（3a）的右端部焊接。
2.根据权利要求1所述的汽车转向支撑管梁，其特征在于：所述大直径横管（1）从左到右依次为左大横管段（1a）、中缩管段（1b）和右小横管段（1c）；
所述中缩管段（1b）的左端直径为Dmm，右端直径为dmm，长度为Lmm,且三者满足以下关系式：（D-d）/L≤0.35。
3.根据权利要求2所述的汽车转向支撑管梁，其特征在于：所述支架（2）的横截面为U形，其包括第一连接面（2a）以及两第一侧壁面（2b），在第一连接面（2a）以及两第一侧壁面（2b）的上端均设有第一焊接翻边（2d），支架（2）通过各第一焊接翻边（2d）焊接在大直径横管（1）的右小横管段（1c）上，并在每一所述第一侧壁面（2b）上均开设有第一过孔（2c）。
4.根据权利要求2或3所述的汽车转向支撑管梁，其特征在于：所述第一支脚（4）的横截面为U形，其包括第二连接面（4a）以及两第二侧壁面（4b），在第二连接面（4a）以及两第二侧壁面（4b）的上端均设有第二焊接翻边（4c），支架（2）通过各第二焊接翻边（4c）焊接在大直径横管（1）的右小横管段（1c）上，所述第二过孔开设在第二连接面（4a）上。
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