CN108860318B

CN108860318B - 车辆副车架

Info

Publication number: CN108860318B
Application number: CN201711258334.9A
Authority: CN
Inventors: 姜秉求
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2017-05-10
Filing date: 2017-12-04
Publication date: 2022-03-29
Anticipated expiration: 2037-12-04
Also published as: CN108860318A; KR102336398B1; US10577021B2; US20180327030A1; KR20180124206A

Abstract

本发明涉及一种车辆副车架，其可以包括增强构件，所述增强构件具有设置在上部板与下部板之间的蜂窝结构从而保证副车架的整体刚度，所述增强构件额外设置在副车架中从而保证副车架的抗扭强度和抗弯强度。

Description

车辆副车架

技术领域

本发明涉及车辆副车架，更具体地涉及具有出色的抗扭强度和抗弯强度以及整体刚度的车辆副车架。

背景技术

通常地，小型车辆使用麦弗逊型悬架。所述悬架包括用于连接转向节臂的上侧和车身的支柱杆，设置于支柱杆的弹簧，沿车辆宽度方向设置在悬架的上部的转向齿轮箱、稳定杆等，设置在悬架的前部和后部处的下方臂，以及连接至转向节臂下侧的副车架。

副车架被构造成支撑例如为转向系统、变速器和发动机的构件，从而减少振动和噪声，并且增加车身刚度。

副车架包括具有上部板和下部板的主体，所述上部板和下部板彼此可脱离地联接，并且悬架臂安装至主体的两侧端部。副车架必须具有足够的整体刚度，这是因为副车架支撑齿轮箱、多个连杆、包括稳定器的底盘构件、以及发动机，并且副车架还必须具有抵抗转矩和弯曲的稳固结构，这是因为副车架连接至车身从而用作车架。

然而，这种常规的副车架难以具有足够的刚度，这是因为其仅包括彼此联接的上部板和下部板。即使考虑刚度来设计副车架，但是在设计常规副车架时仍没有考虑抗扭强度和抗弯强度。

公开于本发明的背景部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面提供一种车辆副车架，所述车辆副车架具有抗扭强度和抗弯强度以及整体刚度。

根据本发明的各个示例性实施方案，车辆副车架包括上部板和联接在上部板的下方的下部板，所述车辆副车架进一步包括：增强构件，所述增强构件设置在上部板与下部板之间并且具有蜂窝结构，在该蜂窝结构中连续堆叠具有预定样式的柱体。

所述增强构件可包括第一蜂窝构件，所述第一蜂窝构件形成为覆盖下部板的整个上表面，并且在第一蜂窝构件中在前后方向和横向方向上堆叠柱体并且柱体在下部板上直立。

所述增强构件的第一蜂窝构件可具有向下凹陷的中心部。

所述增强构件可包括多个第二蜂窝构件，所述第二蜂窝构件设置在下部板的两侧并在前后方向上延伸，在第二蜂窝构件中在竖直方向上堆叠柱体。

所述下部板可设置有多个安装支架；并且当所述安装支架设置成穿过下部板时，所述第二蜂窝构件围绕安装支架。

所述第二蜂窝构件可设置成在下部板的前后方向上在下部板的两侧处通过第一蜂窝构件。

所述增强构件可包括第三蜂窝构件，所述第三蜂窝构件设置在下部板的前部和后部处并横向延伸，在第三蜂窝构件中在竖直方向上堆叠柱体。

所述第三蜂窝构件可设置成横向通过设置在下部板的前部和后部的第一蜂窝构件。

所述第二蜂窝构件可设置在下部板的上部，并且所述第三蜂窝构件可设置在上部板的下部，第二蜂窝构件与第三蜂窝构件交叉。

所述上部板和所述下部板可包含钢材料，所述增强构件可包含塑料材料。

正如通过上述描述清楚的，由于具有上述结构的车辆副车架包括增强构件，所述增强构件具有蜂窝结构并且设置在上部板与下部板之间，保证了副车架的整体刚度。

此外，增强构件可以额外设置于副车架从而保证副车架的抗扭强度和抗弯强度。由于增强构件包含塑料材料从而减轻其重量，因而能够将副车架最佳地应用于车辆。

通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体描述，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。

附图说明

图1为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆副车架的图；

图2为显示图1的车辆副车架的俯视图；并且

图3、图4、图5和图6为用于解释车辆副车架的图。

应当了解，所附附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，附图标记涉及本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

图1为显示根据本发明的示例性实施方案的车辆副车架的图。图2为显示图1的车辆副车架的俯视图。图3、图4、图5和图6为用于解释车辆副车架的图。

图中显示了上部板10和下部板20，其中以切开视图显示了上部板10从而详细显示设置在下部板20中的增强构件30。

如图1和图2所示，根据本发明的示例性实施方案的车辆副车架包括上部板10和联接在上部板10下方的下部板20，并且进一步包括设置在上部板10与下部板20之间并且具有蜂窝结构的增强构件30，在所述蜂窝结构中连续堆叠(stack)了具有特定样式的柱体。

本发明可以保证抗扭强度和抗弯强度以及特定方向上的刚度，这是因为车辆副车架包括设置在上部板10与下部板20之间的增强构件30，并且增强构件30具有蜂窝结构，在所述蜂窝结构中堆叠了特定样式的柱体。亦即，副车架具有足够刚度，这样下部板20和上部板10可以使用具有蜂窝结构的增强构件30来支撑包括发动机的元件。此外，即使当副车架连接至车身从而用作车架时，副车架的结构也是稳定的，这是因为其具有抵抗转矩和弯曲的稳固结构。

在此，增强构件30例如具有包括六边形的特定样式的蜂窝结构，使得特定样式的柱体的表面和边缘部分在堆叠过程中彼此有效接合，在观看到特定样式的方向上保证支撑力和足够刚度同时有助于在其表面方向上减振。因此，能够有效应对施加至下部板20和上部板10的转矩负载和弯曲负载。

在本发明的示例性实施方案中，增强构件30可以被构造成保证副车架的抗扭强度和抗弯强度及其整体刚度。因此，增强构件30分别包括第一蜂窝构件32、第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36，每个蜂窝构件根据蜂窝结构的柱体的堆叠方向以不同方式形成。

下文将详细描述本发明的具有所述构造的示例性实施方案。如图1、图2、图3、图4和图5所示，增强构件30可以包括第一蜂窝构件32，所述第一蜂窝构件32形成为基本上覆盖下部板20的整个上表面，并且在所述第一蜂窝构件32中柱体在前后方向和横向方向上堆叠。

因此，增强构件30包括覆盖下部板20的第一蜂窝构件32。第一蜂窝构件32形成为覆盖下部板20的前表面并且具有蜂窝结构，其中特定样式的柱体在前后方向和横向方向上堆叠，其中当在竖直方向上观察时特定样式对齐。亦即，由于依据蜂窝结构的特征来堆叠特定样式的柱体，因而能够在观看到特定样式的方向上保证足够强度。因此，第一蜂窝构件32可以保证刚度用于支撑设置在下部板20和上部板10上方的底盘构件和发动机，这是因为第一蜂窝构件32的柱体在下部板20的前后方向和横向方向上堆叠，这样在竖直方向上观察到特定样式。

增强构件30的第一蜂窝构件32具有中心部32a，所述中心部32a向下凹陷从而保证用于容纳安装至上部板10的齿轮箱的区域。亦即，第一蜂窝构件32形成为覆盖下部板20并且对应于联接在下部板20上方的上部板10的形状，其结果是底盘构件、发动机等可以设置于所述第一蜂窝构件32并且被副车架稳固支撑。

如图2和图4所示，增强构件30可以包括第二蜂窝构件34，所述第二蜂窝构件34设置在下部板20的两侧并且在前后方向上延伸，其中柱体在竖直方向上堆叠。

因此，增强构件30进一步包括第二蜂窝构件34。第二蜂窝构件34设置在下部板20的两侧并且具有蜂窝结构，其中特定样式的柱体在竖直方向上堆叠，这样在其前后方向上观察到特定样式(pattern)。第二蜂窝构件34构造成保证抵抗在前后方向上施加至下部板20的转矩和弯曲的强度。第二蜂窝构件34的柱体在下部板20的竖直方向上堆叠，其中堆叠柱体的端部沿下部板的前后方向指向。亦即，由于蜂窝结构的特征使得特定样式的柱体在竖直方向上堆叠，因此在堆叠柱体的周向表面处允许转矩和弯曲。这样，第二蜂窝构件34保证抗扭强度和抗弯强度以及下部板20两侧的刚度，同时具有抵抗在车辆转向时产生的横向力的稳固结构。

同时，下部板20设置有多个安装支架22从而与车身和底盘构件连接。由于安装支架22的设置位置根据使用副车架的车辆而变化，因此安装支架22可以设置在不同位置处而不受限于本发明的附图。

当设置在下部板20中的安装支架22穿过第二蜂窝构件时，第二蜂窝构件34可以围绕安装支架22。因此，堆叠的第二蜂窝构件34可以具有设置孔，下部板20的安装支架22穿过所述设置孔，这样安装支架装配至设置孔，并且第二蜂窝构件34由于围绕安装支架22而可以稳固支撑安装支架22。

此外，第二蜂窝构件34可以设置成在增强构件30的第一蜂窝构件32的两侧在前后方向上穿过第一蜂窝构件32。由于第二蜂窝构件34在前后方向上横向延伸从而设置在增强构件30的第一蜂窝构件32的两侧，可以维持第一蜂窝构件32和第二蜂窝构件34之间的接触。因此，第二蜂窝构件34被设置成在增强构件30的第一蜂窝构件的两侧穿过第一蜂窝构件32，并且维持第一蜂窝构件32和第二蜂窝构件34之间的接触。因此，由于车辆构件的设置和当车辆行驶时传递的转矩，第二蜂窝构件34通过分散负载而允许更稳固和有效的支撑结构。

如图1和图6所示，增强构件30可以包括第三蜂窝构件36，所述第三蜂窝构件36设置在下部板20的前部和后部并且在横向方向上延伸，在第三蜂窝构件36中柱体在竖直方向上堆叠。

因此，增强构件30除了第一蜂窝构件32和第二蜂窝构件34之外还包括第三蜂窝构件36。第三蜂窝构件36设置在下部板20的前部和后部并且具有蜂窝结构，在蜂窝结构中特定样式的柱体在竖直方向上堆叠，其中在横向方向上可观察到特定样式。第三蜂窝构件36构造成确保抵抗在下部板20的横向方向上施加至下部板20的转矩和弯曲的强度。由于第三蜂窝构件36的柱体在下部板20的竖直方向上堆叠，在下部板的侧面观察堆叠柱体的端部。因此，第三蜂窝构件36确保横向方向上的抗扭强度和抗弯强度以及下部板20的前部和后部的刚度，同时具有抵抗在车辆转向时所产生的横向力的稳固结构。

第三蜂窝构件36可以被设置成在下部板的前部和后部横向经过第一蜂窝构件32。由于第三蜂窝构件36设置在下部板的前部和后部并且横向延伸从而横穿下部板的前侧和后侧，因而可以保持第一蜂窝构件32与第三蜂窝构件36之间的接触。因此，通过分散由于底盘构件、发动机等的设置所产生的负载以及在车辆行驶时所传递的转矩，第三蜂窝构件36允许形成更稳固和更有效的支撑结构。

同时，第二蜂窝构件34设置在下部板20的上部并且第三蜂窝构件36设置在上部板10的下部，因此第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36可以设置成彼此交叉。第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36可以彼此接触或不接触。

亦即，由于第二蜂窝构件34设置在下部板20的两侧并且在前后方向上延伸，第三蜂窝构件36设置在下部板20的前部和后部并且横向延伸，因此第二蜂窝构件34可能会与第三蜂窝构件36形成干扰。因此，第二蜂窝构件34设置在下部板20的上部而第三蜂窝构件36设置在上部板10的下部，这样第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36具有稳定结构。

由于第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36设置成在上下方向上交叉，因此第二蜂窝构件34与第三蜂窝构件36接触。因此，通过分散由于底盘构件、发动机等的设置所产生的负载以及在车辆行驶时传递的转矩，第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36连同第一蜂窝构件32可以有效地支撑负载。当然，第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36还可以被设置成彼此交叉。然而，当第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36构造成彼此穿透时，第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36可能会具有较大尺寸来用于实现副车架的整体刚度，并且可能会不具有足够的抗扭强度。因此，第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36优选设置成在上下方向上交叉。

同时，上部板10和下部板20可以包含钢材料，增强构件30可以包含塑料材料。

作为副车架的基础结构的下部板20和安装支架22包含钢材料从而具有足够刚度，而增强构件30包含塑料材料从而实现辅助刚度以及整体刚度。特别地，由于增强构件30包含塑料材料，因而能够减轻增强构件30的重量。此外，由于通过蜂窝结构保证了增强构件30的刚度，因此增强构件30可以具有稳固结构用以支撑副车架。

在本发明的上述车辆副车架中，第二蜂窝构件34设置在下部板20的两侧，从而在安装支架22焊接至下部板20的状态下稳固地支撑经由底盘构件传递的负载。

在该状态下，限定下部板20的整体形状的第一蜂窝构件32设置于下部板20的上部从而稳固支撑齿轮箱、稳定器、发动机等的负载，并且第二蜂窝构件34和第三蜂窝构件36分别设置在下部板20的两侧及前部和后部，从而具有抵抗副车架的整体转矩和横向负载的稳固结构。

因此，在上部板10与下部板20之间形成具有蜂窝结构的增强构件30从而保证副车架的整体刚度。此外，增强构件30额外设置在副车架中从而保证副车架的抗扭强度和抗弯强度。由于增强构件30包含塑料材料从而减轻其重量，因而能够将副车架最佳地应用于车辆。

第一、第二和第三蜂窝构件的柱体可以具有管状。同样地，管的内部可以是中空的。该内部可以部分填充有用于吸收冲击能量的软质或硬质材料。同样地，蜂窝构件的特定样式可以包括圆形、椭圆形、多边形等。第一、第二或第三蜂窝构件的柱体彼此堆叠然后这些堆叠的柱体可以彼此附接或焊接，这样将堆叠的柱体装配至设置的位置上并且能够保持其联接的状况。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上方”、“下方”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“内”、“外”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“前”、“后”、“后方”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims

1.一种车辆副车架，其包括上部板和联接在上部板的下方的下部板，所述车辆副车架进一步包括：

增强构件，所述增强构件设置在上部板与下部板之间并且具有蜂窝结构，在该蜂窝结构中连续堆叠具有预定样式的柱体，

其中，所述增强构件包括第一蜂窝构件，所述第一蜂窝构件形成为覆盖下部板的整个上表面，并且在第一蜂窝构件中，以第一蜂窝构件的柱体在下部板上直立的状态在前后方向和横向方向上堆叠第一蜂窝构件的柱体，以及

其中，所述增强构件包括第二蜂窝构件，所述第二蜂窝构件设置在下部板的第一侧和第二侧并在前后方向上延伸，在第二蜂窝构件中相对于第一蜂窝构件在竖直方向上堆叠第二蜂窝构件的柱体。

2.根据权利要求1所述的车辆副车架，其中，所述增强构件的第一蜂窝构件具有向下凹陷的中心部。

3.根据权利要求1所述的车辆副车架，其中，

所述下部板设置有多个安装支架；

当所述安装支架设置成穿过下部板时，所述第二蜂窝构件围绕安装支架。

4.根据权利要求1所述的车辆副车架，其中，所述第二蜂窝构件设置成沿下部板的前后方向穿过设置在下部板的第一侧和第二侧处的所述第一蜂窝构件。

5.根据权利要求1所述的车辆副车架，其中，所述上部板和所述下部板包含钢材料，所述增强构件包含塑料材料。

6.一种车辆副车架，其包括上部板和联接在上部板的下方的下部板，所述车辆副车架进一步包括：

其中，所述增强构件包括第三蜂窝构件，所述第三蜂窝构件设置在下部板的前部和后部从而横向延伸，在第三蜂窝构件中相对于第二蜂窝构件的柱体在竖直方向上堆叠第三蜂窝构件的柱体，所述第二蜂窝构件的柱体相对于第一蜂窝构件在竖直方向上堆叠。

7.根据权利要求6所述的车辆副车架，其中，所述第三蜂窝构件设置成横向经过第一蜂窝构件并且设置在下部板的前部和后部。

8.根据权利要求6所述的车辆副车架，其中，所述第二蜂窝构件设置在下部板的上部并且所述第三蜂窝构件设置在上部板的下部，第二蜂窝构件与第三蜂窝构件交叉。

9.根据权利要求6所述的车辆副车架，其中，所述上部板和所述下部板包含钢材料，所述增强构件包含塑料材料。