CN109353195B - 汽车后背门气弹簧安装装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种汽车后背门气弹簧安装装置，包括与气弹簧连接且与后背门内板连接的气弹簧支架和与所述气弹簧支架和所述后背门内板连接的气弹簧加强板。本发明的汽车后背门气弹簧安装装置，通过设置气弹簧支架和气弹簧加强板与后背门内板相连接，有效地提高了气弹簧安装点强度，避免了因气弹簧安装点强度不足而引起气弹簧支架严重变形甚至开裂而导致的后背门开闭异常等结构耐久问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种汽车后背门气弹簧安装装置。
背景技术
汽车后背门是SUV及两箱轿车的重要组成部分之一，其结构强度的大小直接影响后背门的正常使用功能。气弹簧是后背门系统实现开闭的核心部件，其原理是在缸筒内充入高压气体，气体压强作用在活塞两端面，借助有杆腔和无杆腔的面积差，从而形成活塞杆的推力。气弹簧通过气弹簧支架安装在后背门上，由于在汽车行驶以及开关门过程中，容易承受较大的载荷，因而存在焊点撕裂、钣金开裂的较大风险，进而影响汽车的性能。
公告后为CN205768557U的专利文献公开了一种汽车后背门的气弹簧支架，支架本体向外弯折的连接板上设置缓冲块卡接孔，使气弹簧支架具备了缓冲功能，而其设计存在一个缺陷，即气弹簧支架本身较弱，从其结构来看，支架本体为狭长型，很单薄，同时各个安装孔的布置不太合理，造成气弹簧安装点强度性能较差，从而极有可能引发后背门开闭时气弹簧安装处的结构耐久问题。
因此，设计一种能显著提升后背门气弹簧安装点强度性能的汽车后背门气弹簧安装结构尤为重要，以避免在完全开启和完全关闭两种状态下，气弹簧安装结构严重变形甚至破坏进而引发后背门开闭异常等结构耐久问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种汽车后背门气弹簧安装装置，目的是提高汽车后背门气弹簧安装点处的强度。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：汽车后背门气弹簧安装装置，包括与气弹簧连接且与后背门内板连接的气弹簧支架和与所述气弹簧支架和所述后背门内板连接的气弹簧加强板。
所述气弹簧支架包括与所述后背门内板连接的支架本体、设置于支架本体上的沉台和设置于沉台上且与气弹簧卡接连接的球头销。
所述支架本体通过螺栓与所述后背门内板和所述气弹簧加强板连接，支架本体具有让螺栓穿过的支架安装孔。
所述支架安装孔设置两个，两个支架安装孔是以所述沉台为中心对称分布。
所述气弹簧支架还包括与所述支架本体连接且用于安装缓冲块的缓冲块安装板，缓冲块安装板和所述沉台朝向支架本体的同一侧伸出，缓冲块安装板位于支架本体的长度方向上的2/3位置处。
所述后背门内板上设置有加强筋，加强筋延伸至所述气弹簧支架处，加强筋的位于气弹簧支架处的部位的筋深大于其余部位的筋深。
所述气弹簧加强板的多个部位与所述后背门内板焊接连接，气弹簧加强板和所述气弹簧支架分别位于后背门内板的一侧。
所述气弹簧加强板上设有减重孔。
所述气弹簧加强板上设有多个凸起。
所述气弹簧加强板的厚度为1.8mm，材料为冷轧双向钢。
本发明的汽车后背门气弹簧安装装置，通过设置气弹簧支架和气弹簧加强板与后背门内板相连接，有效地提高了气弹簧安装点强度，避免了因气弹簧安装点强度不足而引起气弹簧支架严重变形甚至开裂而导致的后背门开闭异常等结构耐久问题。
附图说明
图1是气弹簧支架侧气弹簧安装点局部安装结构示意图；
图2是气弹簧加强板侧气弹簧安装点局部安装结构示意图；
图3是气弹簧支架正视图；
图4是气弹簧支架左视图；
图5是气弹簧加强板右视图；
图6是气弹簧加强板等轴测视图；
上述图中的标记均为：
1、气弹簧支架；2、后背门内板；3、气弹簧加强板；4、支架本体；5、沉台；6、缓冲块安装板；7、气弹簧安装孔；8、支架安装孔；9、支架安装孔；10、缓冲块卡接孔；11、球头销；12、第一减重孔；13、第二减重孔；14、第三减重孔；15、气弹簧安装孔；16、气弹簧安装孔；17、第一凸起；18、第二凸起；19、第三凸起；20、第一侧板；21、第二侧板；22、第三侧板；23、第四侧板；24、第五侧板。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1至图6所示，本发明提供了一种汽车后背门气弹簧安装装置，包括与气弹簧连接且与后背门内板2连接的气弹簧支架1和与气弹簧支架1和后背门内板2连接的气弹簧加强板3。
具体地说，如图1至图4所示，气弹簧支架1包括与后背门内板2连接的支架本体4、设置于支架本体4上的沉台5和设置于沉台5上且与气弹簧卡接连接的球头销11。支架本体4为具有一定长度的块状结构，沉台5与支架本体4固定连接且沉台5朝向支架本体4的一侧凸出，球头销11的一端是在沉台5的中心处与沉台5固定连接，球头销11朝向沉台5的外侧伸出，而且沉台5和球头销11位于支架本体4的同一侧，沉台5上设置有一个气弹簧安装孔。
如图1至图4所示，支架本体4通过螺栓与后背门内板2和气弹簧加强板3连接，支架本体4具有让螺栓穿过的支架安装孔。支架安装孔设置两个，两个支架安装孔8、9是以沉台5为中心对称分布，支架本体4为竖直设置，两个支架安装孔8、9分别位于支架本体4的上端和下端，两个支架安装孔8、9为在支架本体4上贯穿设置的通孔且两个支架安装孔8、9为圆孔，两个支架安装孔8、9的轴线与球头销11的轴线相平行。这样的设置，安装点位置布置合理，减少了应力集中，气弹簧支架1通过这两个螺栓与后背门内板2和气弹簧加强板3固定连接。
如图1至图4所示，气弹簧支架1还包括与支架本体4连接且用于安装缓冲块的缓冲块安装板6，缓冲块安装板6和沉台5朝向支架本体4的同一侧伸出，缓冲块安装板6位于支架本体4的长度方向上的2/3位置处，缓冲块安装板6为支架本体4纵向2/3位置处一小段向外折弯伸出的平面，即缓冲块安装板6与支架本体4的下端之间的距离为支架本体4的长度的2/3，缓冲块安装板6上设置起缓冲作用的缓冲块(图中未示出)。缓冲块安装板6为倒L形结构，缓冲块安装板6的一端与支架本体4固定连接，缓冲块安装板6的另一端设有缓冲块卡接孔10，缓冲块卡接孔10为圆孔，缓冲块卡接孔10的轴线与球头销11的轴线之间具有夹角且该夹角为锐角，缓冲块安装板6具有缓冲块安装面，缓冲块卡接孔10设置在缓冲块安装面上，缓冲块安装面为面朝汽车车身的平面且缓冲块安装面为倾斜设置的斜平面，汽车车身上设置的安装面也是倾斜设置的斜平面，缓冲块与汽车车身和缓冲块安装板6连接且缓冲块位于汽车车身上设置的安装面和缓冲块安装面之间，而且气弹簧产生的弹性作用力的方向也是倾斜的，缓冲块安装板6设置在支架本体4的纵向上的2/3位置处，使得气弹簧能较好的发挥其作用，而且气弹簧支架1的结构刚性也比较好，所以综合考虑，这样的缓冲块安装板6位置的布置也比较合理。缓冲块是在缓冲块卡接孔10处于缓冲块安装板6卡接连接，从而使气弹簧支架1兼具缓冲功能，可以在后背门开启和关闭时对气弹簧及气弹簧支架1起到一定程度的保护作用。
作为优选的，沉台5的高为8mm(沉台5的高是指沉台5上距离支架本体4位置最远的表面与支架本体4之间的距离)，沉台5的主面近似圆形，这种形状更易于使得支架本体4受力均匀，倒角处过渡平缓，避免应力集中情况的出现。
作为优选的，后背门内板2上设置有加强筋，加强筋延伸至气弹簧支架1处，加强筋的位于气弹簧支架1处的部位的筋深(筋深是指加强筋朝向后背门内板2外侧凸出的高度)大于其余部位的筋深，加强筋为设置一圈的环形筋，加强筋为靠近后背门内板2的边缘处，加强筋于气弹簧支架1安装处的筋深增大，不但给气弹簧支架1提供了足够的安装空间，而且也保证了气弹簧安装处附近结构具有足够的刚度和强度。
气弹簧支架1采用冲压工艺制成，气弹簧支架1的材料选用冷成型热轧汽车结构钢板，料厚设置为4mm。
如图1至图6所示，气弹簧加强板3的多个部位与后背门内板2焊接连接，气弹簧加强板3和气弹簧支架1分别位于后背门内板2的两侧。气弹簧加强板3的横截面形状近似“几”字型，气弹簧加强板3的大部分面均与后背门内板2贴合，并有多处焊点与后背门内板2连接，增强了气弹簧安装处的紧固性。
气弹簧加强板3上设有减重孔，减重孔为在气弹簧加强板3上沿板厚方向贯穿设置的通孔，在不影响气弹簧安装点强度的前提下，有利于汽车的轻量化。如图5和图6所示，气弹簧加强板3上设有第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14，第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14分别设置一个且第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14为沿气弹簧加强板3的长度方向依次布置，第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14为在气弹簧加强板3上沿板厚方向贯穿设置的通孔且第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14为腰型孔，第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14的长度方向与气弹簧加强板3的长度方向相平行。
气弹簧加强板3上设有多个凸起，以增强气弹簧加强板3自身的强度与刚度，并在圆角及倒角处采用光滑弧形过渡以避免应力集中。如图5和图6所示，气弹簧加强板3上设有第一凸起17、第二凸起18和第三凸起19，第一凸起17、第二凸起18和第三凸起19分布在不同位置处。气弹簧加强板3包括第一侧板20、与第一侧板20连接的第二侧板21、与第二侧板21连接的第三侧板22、与第二侧板21相对布置且与第一侧板20连接的第四侧板23和与第四侧板23连接的第五侧板24，第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14设置在第一侧板20上，第二侧板21和第四侧板23与第一侧板20的相对两侧边缘固定连接，第一侧板20位于第二侧板21和第四侧板23之间，第二侧板和第四侧板23朝向第一侧板20的同一侧延伸，第一侧板20和第三侧板22与第二侧板的相对两侧边缘固定连接，第二侧板位于第一侧板20和第三侧板22之间，第一侧板20和第五侧板24与第三侧板22的相对两侧边缘固定连接，第四侧板23位于第一侧板20和第五侧板24之间。第一凸起17设置在第一侧板20上且第一凸起17位于第一侧板20的长度方向上的一端，第一减重孔12、第二减重孔13和第三减重孔14位于第一凸起17的同一侧，第一凸起17朝向第一侧板20的一侧凸出，第一凸起17设置一个。第二凸起18设置在第四侧板23上，第二凸起18朝向第四侧板23的一侧凸出，第二凸起18设置一个，第二凸起18位于第四侧板23的长度方向上的一端。第三凸起19设置在第五侧板24上，第三凸起19朝向第五侧板24的一侧凸出，第三凸起19设置一个，第三凸起19位于第五侧板24的长度方向上的一端。第二侧板21上设有两个让螺栓穿过的气弹簧安装孔15、16，两个气弹簧安装孔15、16为在第二侧板21上沿板厚方向贯穿设置的通孔且两个气弹簧安装孔15、16为圆孔。
气弹簧加强板3的厚度为1.8mm，材料为冷轧双向钢，抗拉强度大，性能优越，满足实际开闭工况对气弹簧周边件材料的高强度要求。考虑最大限度的增大与后背门内板2的贴合面，增强接触性，因此气弹簧加强板3的长度较长，气弹簧加强板3的长度设为255mm，在保证工艺能实施的前提下，其大部分面均与后背门内板2贴合，并有多处焊点与后背门内板2连接，增强了气弹簧安装处的紧固性。
上述结构的汽车后背门气弹簧安装装置具有如下的优点：
(1)通过合理设计气弹簧支架1的结构以及布置气弹簧安装点，使气弹簧支架1具有较高的强度，两个支架安装点对称式布置使得连接更加可靠，同时集成了缓冲功能；“几”字型气弹簧加强板3的设计，有利于提升气弹簧安装点局部结构的耐久性；
(2)结构简单可靠，工艺合理，制造方便，安装位置空间充裕，且安装过程简单，可实施性强，便于拆卸，有利于模块化生产。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.汽车后背门气弹簧安装装置，包括与气弹簧连接且与后背门内板连接的气弹簧支架，其特征在于：还包括与所述气弹簧支架和所述后背门内板连接的气弹簧加强板；
气弹簧加强板的多个部位与后背门内板焊接连接，气弹簧加强板和气弹簧支架分别位于后背门内板的两侧，气弹簧加强板的横截面形状近似“几”字型；
气弹簧加强板上设有减重孔，减重孔为在气弹簧加强板上沿板厚方向贯穿设置的通孔；气弹簧加强板上设有第一减重孔、第二减重孔和第三减重孔，第一减重孔、第二减重孔和第三减重孔为沿气弹簧加强板的长度方向依次布置，第一减重孔、第二减重孔和第三减重孔为在气弹簧加强板上沿板厚方向贯穿设置的通孔且第一减重孔、第二减重孔和第三减重孔为腰型孔，第一减重孔、第二减重孔和第三减重孔的长度方向与气弹簧加强板的长度方向相平行；
气弹簧加强板包括第一侧板、与第一侧板连接的第二侧板、与第二侧板连接的第三侧板、与第二侧板相对布置且与第一侧板连接的第四侧板和与第四侧板连接的第五侧板，第一减重孔、第二减重孔和第三减重孔设置在第一侧板上，第二侧板和第四侧板与第一侧板的相对两侧边缘固定连接，第一侧板位于第二侧板和第四侧板之间，第二侧板和第四侧板朝向第一侧板的同一侧延伸，第一侧板和第三侧板与第二侧板的相对两侧边缘固定连接，第二侧板位于第一侧板和第三侧板之间，第一侧板和第五侧板与第三侧板的相对两侧边缘固定连接，第四侧板位于第一侧板和第五侧板之间；
气弹簧加强板上设有三个凸起，气弹簧加强板上设有第一凸起、第二凸起和第三凸起，第一凸起、第二凸起和第三凸起分布在不同位置处；
第一凸起设置在第一侧板上且第一凸起位于第一侧板的长度方向上的一端，第一减重孔、第二减重孔和第三减重孔位于第一凸起的同一侧，第一凸起朝向第一侧板的一侧凸出，第一凸起设置一个；
第二凸起设置在第四侧板上，第二凸起朝向第四侧板的一侧凸出，第二凸起位于第四侧板的长度方向上的一端，第二凸起设置一个；
第三凸起设置在第五侧板上，第三凸起朝向第五侧板的外侧凸出，第三凸起位于第五侧板的长度方向上的一端，第三凸起设置一个；
第二侧板上设有两个让螺栓穿过的气弹簧安装孔，两个气弹簧安装孔为在第二侧板上沿板厚方向贯穿设置的通孔且两个气弹簧安装孔为圆孔；
气弹簧支架包括与后背门内板连接的支架本体、设置于支架本体上的沉台和设置于沉台上且与气弹簧卡接连接的球头销；
支架本体为具有一定长度的块状结构，沉台与支架本体固定连接且沉台朝向支架本体的一侧凸出，球头销的一端是在沉台的中心处与沉台固定连接，球头销朝向沉台的外侧伸出，而且沉台和球头销位于支架本体的同一侧，沉台上设置有一个气弹簧安装孔；
支架本体通过螺栓与后背门内板和气弹簧加强板连接，支架本体具有让螺栓穿过的支架安装孔；支架安装孔设置两个，两个支架安装孔是以沉台为中心对称分布，支架本体为竖直设置，两个支架安装孔分别位于支架本体的上端和下端，两个支架安装孔为在支架本体上贯穿设置的通孔且两个支架安装孔为圆孔，两个支架安装孔的轴线与球头销的轴线相平行；
气弹簧支架还包括与支架本体连接且用于安装缓冲块的缓冲块安装板，缓冲块安装板和沉台朝向支架本体的同一侧伸出，缓冲块安装板位于支架本体的长度方向上的2/3位置处，缓冲块安装板为支架本体纵向2/3位置处向外折弯伸出的平面，即缓冲块安装板与支架本体的下端之间的距离为支架本体的长度的2/3，缓冲块安装板上设置起缓冲作用的缓冲块；
缓冲块安装板为倒L形结构，缓冲块安装板的一端与支架本体固定连接，缓冲块安装板的另一端设有缓冲块卡接孔，缓冲块卡接孔为圆孔，缓冲块卡接孔的轴线与球头销的轴线之间具有夹角且该夹角为锐角，缓冲块安装板具有缓冲块安装面，缓冲块卡接孔设置在缓冲块安装面上，缓冲块安装面为面朝汽车车身的平面且缓冲块安装面为倾斜设置的斜平面，汽车车身上设置的安装面也是倾斜设置的斜平面，缓冲块与汽车车身和缓冲块安装板连接且缓冲块位于汽车车身上设置的安装面和缓冲块安装面之间，气弹簧产生的弹性作用力的方向也是倾斜的，缓冲块安装板设置在支架本体的纵向上的2/3位置处；
后背门内板上设置有加强筋，加强筋延伸至气弹簧支架处，加强筋的位于气弹簧支架处的部位的筋深大于其余部位的筋深，加强筋为设置一圈的环形筋，加强筋为靠近后背门内板的边缘处。
2.根据权利要求1所述的汽车后背门气弹簧安装装置，其特征在于：所述气弹簧加强板的厚度为1.8mm，材料为冷轧双向钢。
3.根据权利要求2所述的汽车后背门气弹簧安装装置，其特征在于：所述气弹簧加强板的长度为255mm。
4.根据权利要求1所述的汽车后背门气弹簧安装装置，其特征在于：所述缓冲块是在缓冲块卡接孔处与缓冲块安装板卡接连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的汽车后背门气弹簧安装装置，其特征在于：所述沉台的高为8mm，沉台的主面近似圆形。
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