CN110155176B - 车架结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车架结构，其具有分设于两侧的左纵梁和右纵梁，以及两端均通过连接板连接于所述左纵梁与所述右纵梁之间的变速器安装横梁，还具有于所述左纵梁和所述右纵梁的外侧均固连设置的车身支撑件和碰撞吸能件，且沿所述左纵梁及所述右纵梁的长度方向，所述车身支撑件与所述碰撞吸能件分置于所述变速器安装横梁长度方向延长线的两侧。本发明所述的车架结构通过左右纵梁外侧的车身支撑件和碰撞吸能件的设置，在车辆发生正面偏置碰撞和侧碰时，利用车身支撑件可提高车架向车身的传力效果，利用碰撞吸能件可提高车架侧面碰撞吸能效果，从而能够提升车架抵抗碰撞能力与承受载荷及扭转变形的能力，进而可提高整车的安全性能。

Description

车架结构

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆的车架结构。

背景技术

车辆的设计既要考虑车辆的性能品质，也要满足相关的安全法规，比如在车辆出厂时其需要满足正面碰撞、正面偏置碰撞、侧面碰撞等各种要求。作为车辆底盘部分的重要组成结构，非承载式车架在整车碰撞性能中起着非常重要的作用，其中位于整体车架中段的纵梁中段与变速器安装横梁在车辆的正面偏置碰撞和侧碰中起主要的支撑作用。

现有车辆大多通过变速器安装横梁连接纵梁中段的结构来抵抗正面偏置碰撞和侧碰所带来的冲击，不过目前的车辆车架结构仍存在正面偏置碰撞与侧碰传力效果不好，以及车架抵抗碰撞能力与承受载荷及扭转变形能力不足等问题，其会很大程度上影响整车的安全性能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车架结构，以可克服现有技术中不足，而提升车辆安全性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车架结构，其具有分设于两侧的左纵梁和右纵梁，以及两端均通过连接板连接于所述左纵梁与所述右纵梁之间的变速器安装横梁，还具有于所述左纵梁和所述右纵梁的外侧均固连设置的车身支撑件和碰撞吸能件，且沿所述左纵梁及所述右纵梁的长度方向，所述车身支撑件与所述碰撞吸能件分置于所述变速器安装横梁长度方向延长线的两侧。

进一步的，所述左纵梁和所述右纵梁均具有纵梁中段、纵梁前段，以及连接所述纵梁中段和所述纵梁前段的过渡段；且沿所述纵梁中段至所述纵梁前段的方向，所述过渡段为向车架内侧渐收的弯曲状，两侧的所述车身支撑件分别固连于相应侧的所述过渡段上。

进一步的，所述车身支撑件和所述左纵梁或所述右纵梁的连接部位沿所述变速器安装横梁长度方向的投影，以及所述碰撞吸能件和所述左纵梁或所述右纵梁的连接部位沿所述变速器安装横梁长度方向的投影，两者分别为与所述连接板和所述左纵梁或所述右纵梁的连接部位沿所述变速器安装横梁长度方向的投影部分重叠。

进一步的，于所述左纵梁内设有沿所述左纵梁的长度方向延伸的左纵梁加强板，所述左纵梁加强板包括并排布置的左纵梁加强内板与左纵梁加强外板，所述左纵梁加强内板和所述左纵梁加强外板的截面均类似于竖置的W形、且两者间相对布置。

进一步的，于所述右纵梁内，对应于所述连接板的位置设有右纵梁加强板，且所述右纵梁加强板的截面呈几字形。

进一步的，所述碰撞吸能件为吸能盒。

进一步的，各所述连接板均通过并排布置的两螺栓副和所述变速器安装横梁连接，且对应于所述螺栓副，于所述变速器安装横梁内设有螺栓安装加强板，所述螺栓安装加强板截面类似于W形而具有分置于两侧的容纳槽，所述螺栓副一一对应的置于所述容纳槽中。

进一步的，于所述变速器安装横梁内，沿所述变速器安装横梁的长度方向间隔布置有若干横梁加强板。

进一步的，所述变速器安装横梁的顶部固连有变速器安装支架，所述横梁加强板包括对应于所述变速器安装支架的两相对端设置的两个第一加强板，以及于两个所述第一加强板的外侧分别设置的第二加强板和第三加强板，且两个所述第一加强板间为对称布置。

进一步的，两个所述第一加强板均被构造为与所述变速器安装横梁的顶部

和底部分别连接，所述第二加强板与所述第三加强板的两相对侧均形成有翻边，且所述第三加强板的靠近于车架后端的一侧形成有内凹的缺口，并于所述第二加强板和所述第三加强板上分别设置有定位孔。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本实施例的车架结构通过左右纵梁外侧的车身支撑件和碰撞吸能件的设置，在车辆发生正面偏置碰撞和侧碰时，利用车身支撑件可提高车架向车身的传力效果，利用碰撞吸能件可提高车架侧面碰撞吸能效果，从而能够提升车架抵抗碰撞能力与承受载荷及扭转变形的能力，进而可提高整车的安全性能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的车架结构的结构示意图；

图2为本发明实施例所述的车身支撑件的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的碰撞吸能件的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的车架结构的俯视图；

图5为本发明实施例所述的左纵梁加强板和右纵梁加强板的布置示意图；

图6为本发明实施例所述的左纵梁加强板的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的右纵梁加强板的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的连接有连接板的变速器安装横梁与连接板的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的变速器安装横梁的内部示意图；

图10为本发明实施例所述的螺栓安装加强板的结构示意图；

图11为本发明实施例所述的第一加强板的结构示意图；

图12为本发明实施例所述的第二加强板的结构示意图；

图13为本发明实施例所述的第三加强板的结构示意图；

附图标记说明：

1-左纵梁，2-右纵梁，3-变速器安装横梁，4-车身支撑件，5-碰撞吸能件，6-连接板，7-左纵梁加强板，8-右纵梁加强板，9-变速器安装支架，10-螺栓副，11-螺栓安装加强板；

31-变速器安装横梁上板，32-变速器安装横梁下板，33-第一加强板，34-第二加强板，35-第三加强板，61-连接板上板，62-连接板下板，71-左纵梁加强板内板，72-左纵梁加强板外板；

101-左纵梁外板，201-右纵梁外板；

1101-容纳槽，3301-侧板，3302-顶板，3303-底板，3401-翻边，3402-第二加强板定位孔，3501-翻边，3502-第三加强板定位孔，3503-缺口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种车架结构，其主要针对于具有变速器安装横梁的车架结构中，变速器安装横梁所处区域的车架正面偏置碰撞及侧碰性能较差而做出的改进设计，以提升车架抵抗碰撞能力与承受载荷及扭转变形的能力，从而提高整车的安全性能。

如图1中所示的，本实施例的车架结构具有分设于两侧的左纵梁1和右纵梁2，以及两端均通过连接板6连接于左纵梁1与右纵梁2之间的变速器安装横梁3，还具有于左纵梁1和右纵梁2的外侧均固连设置的车身支撑件4和碰撞吸能件5，并且沿左纵梁1及右纵梁2的长度方向，车身支撑件4与碰撞吸能件5分置于变速器安装横梁3长度方向延长线、也即如下图4中L线的两侧。

本实施例中，车身支撑件4和碰撞吸能件5的结构分别如图2和图3中所示，其中车身支撑件为一侧敞口的盒状结构，以具有较好的结构强度，车身支撑件4即通过敞口侧焊接至左右纵梁的外侧面上，并在车身支撑件4上还设置有用于连接车身以及其它车辆构件的安装孔结构。碰撞吸能件5具体采用吸能盒，且作为一种示例，其可采用图3中所示出的同样是一侧敞口的方形盒体结构，该吸能盒通过该敞口侧焊接在左右纵梁的外侧面上即可。

当然，除了如图3中示出的吸能盒结构，本实施例中并不对碰撞吸能件5的结构形式进行限定，只要具有碰撞吸能功能、且可满足车辆设计的碰撞吸能效果，该碰撞吸能件5亦可以采用现有技术中的其它溃缩吸能结构。

如图4中所示，本实施例的左纵梁1和右纵梁2均为具有位于车架中部的纵梁中段(z)、位于车架前部的纵梁前段(q)，以及连接上述纵梁中段(z)和纵梁前段(q)的过渡段(g)。而且沿着纵梁中段(z)至纵梁前段(q)的方向，两侧的过渡段(g)均设计为向车架内侧渐收的弯曲状，该弯曲状的设置，使得车架前部的宽度小于车架中部，两侧的车身支撑件4即分别固连于相应侧的过渡段(g)的外侧面上。

为在车辆发生正面偏置碰撞或侧碰时，可使得车身支撑件4以及碰撞吸能件5上所承受的碰撞力能够较好的向变速器安装横梁3传递，本实施例中在设计上也使得车身支撑件4和左纵梁1或右纵梁2的连接部位沿变速器安装横梁3长度方向的投影，以及碰撞吸能件5和左纵梁1或右纵梁2的连接部位沿变速器安装横梁3长度方向的投影，两者分别为与连接板6和左纵梁1或右纵梁2的连接部位沿变速器安装横梁3长度方向的投影部分重叠。

具体来说，仍参见于图4中所示的，以左纵梁1所连接的车身支撑件4和连接板6为例，车身支撑件4和左纵梁1的连接部位沿变速器安装横梁3长度方向的投影，以及连接板6和左纵梁1的连接部位沿变速器安装横梁3长度方向的投影中，两者投影的重叠区域即沿左纵梁1长度方向的距离为b的那一段。而对于碰撞吸能件5，此时则以右纵梁2所连接的碰撞吸能件5和连接板6为例，碰撞吸能件5和连接板6两者投影重叠的区域即沿右纵梁2长度方向的距离为c的那一段。

利用车身支撑件4以及碰撞吸能件5分别和连接板6之间部分“重叠”的设置，当发生碰撞时，便可经由左纵梁1和右纵梁2以及两侧的连接板6，实现碰撞力向变速器安装横梁3的传递。此外，除了如上的车身支撑件4和碰撞吸能件5与连接板6之间的相对布置的设置，本实施例中基于如前所述的使车身支撑件4固连于两侧纵梁的过渡段(g)上，由此也再如图4中所示的，使得沿车架的宽度方向、也即变速器安装横梁3的长度方向上，每侧车身支撑件4均与对应侧的纵梁之间有距离为a的重叠区域。通过该距离为a的重叠区域的设置，也实现了车身支撑件4所承受的碰撞力沿纵梁长度方向的传递。

本实施例中，如图5中所示的，在左纵梁1和右纵梁2内部分别设置有纵梁加强板结构，且为便于显示左右纵梁内的加强结构，图5中也仅示出了左纵梁外板101与右纵梁外板201，而隐去了左右纵梁中的纵梁内板部分。其中，结合于图6所示的，于左纵梁1内设置的为沿左纵梁1的长度方向延伸的左纵梁加强板7，该左纵梁加强板7于长度上随形于左纵梁1设置，且该左纵梁加强板7具体包括并排布置的左纵梁加强内板71和左纵梁加强外板72。此外，本实施例的左纵梁加强内板71和左纵梁加强外板72的截面均为类似于竖置的W形，以具有较好的结构强度，且左纵梁加强内板71和左纵梁加强外板72之间亦为相对布置。

构成左纵梁加强板7的左纵梁加强内板71和左纵梁加强外板72通过焊接的方式与左纵梁外板101及左纵梁内板固连便可。而本实施例于右纵梁2内设置的加强结构则具体为对应于连接板6的位置而布置的右纵梁加强板8，且如图7中所示的，该右纵梁加强板8的截面设计为几字形，以也使得其具有较好的结构强度。在右纵梁2成型时，右纵梁加强板8也通过焊接方式固连于右纵梁内板上。

需要指出的是，以上左纵梁1与右纵梁2内的加强板结构的设置形式，其为适用于驾驶位为左舵的车架结构，由此利用左纵梁1内的较长的左纵梁加强板7的设置，能够保证左纵梁1的结构性能，进而提升对驾驶位的防护效果。而使右纵梁2内采用右纵梁加强板8，则可适应右纵梁2一般承受冲击载荷较小的情况，能够避免设计属性的浪费，保证整车轻量化。当然，若将左舵改为右舵，则将两侧纵梁内的加强结构替换一下即可。

本实施例如图8所示，各连接板6均为通过并排布置的两个螺栓副10和变速器安装横梁3连接在一起，而在变速器安装横梁3顶部的中间位置也设置有用于变速器安装固定的变速器安装支架9。此外，结合于图9中所示的，对应于每侧的螺栓副10，在变速器安装横梁3内分别设有螺栓安装加强板11，同时，为提高变速器安装横梁3自身的结构强度，作为一种优选形式，本实施例在变速器安装横梁3内，沿变速器安装横梁3的长度方向亦布置有若干横梁加强板，各横梁加强板位于两侧的螺栓安装加强板11之间，且相邻的横梁加强板之间间隔布置。

详细来说，本实施例的连接板6具体由扣合焊接在一起的连接板上板61和连接板下板62构成，连接板上板61与连接板下板62在连接后，使得连接板6整体表现为两端敞口的盒状结构，且连接板6的与纵梁连接的一端的开口截面要大于其另一端。变速器安装横梁3与连接板6相连的一端即穿设于盒状的连接板6内，且上述螺栓安装加强板11便位于变速器安装横梁3的与连接板6重合的区域，而本实施例的变速器安装横梁3也具体由变速器安装横梁上板31和变速器安装横梁下板32扣合焊接而成。

如图10中所示的，本实施例的螺栓安装加强板11的截面类似于W形，并由此使得该螺栓安装加强板11具有分置于两侧的容纳槽1101，每侧的两个螺栓副10中，各螺栓副10便一一对应的置于各侧容纳槽1101中，以能够便于螺栓副10的装配。而螺栓安装加强板11通过焊接方式固连在变速器安装横梁上板31上。

本实施例中，前述的位于变速器安装横梁3内的各横梁加强板具体包括对应于变速器安装支架9的两相对端设置的两个第一加强板33，以及于两个第一加强板33的外侧分别设置的第二加强板34和第三加强板35。其中，两个第一加强板33间为对称布置，且两个第一加强板33也均被构造为与变速器安装横梁3的顶部和底部，也即与变速器安装横梁上板31及变速器安装横梁下板32分别连接，该设置能够很好的提升对变速器安装支架9的支撑强度。

第一加强板33的结构如图11中所示，其具体包括竖立的侧板3301，固连在侧板3301顶部的顶板3302，以及固连在侧板3301底部的底板3303。其中，顶板3302呈倒置的U形，而底板3303则为平板状，且底板3303的面积要小于顶板3302。在与变速器安装横梁3连接时，顶板3302即与变速器安装横梁上板31焊接固连，底板3303则与变速器安装横梁下板32焊接固连，以此实现第一加强板33分别与变速器安装横梁3的顶部与底部的连接。

第二加强板34和第三加强板35的结构分布如图12和图13中所示，第三加强板35的长度略大于第二加强板，而为保证第二加强板34与第三加强板35的结构强度，在第二加强板34和第三加强板35的两相对侧均形成有翻边3401以及翻边3501，并且两个加强板也即通过自身两侧的翻边结构与变速器安装横梁上板31焊接固连在一起。另外，结合于图9所示的，本实施例在第三加强板35的靠近于车架后端的一侧也形成有内凹的缺口3503，同时在第二加强板34和第三加强板35上亦分别设置有定位孔。

第三加强板35上的缺口3503的设置，一方面其相当于加强筋结构，而可提升第三加强板35的结构强度，另一方面该缺口3503也作为让位结构，而可便于其它车辆构件的布置。而上述的设置于第二加强板34与第三加强板35上的定位孔则具体为开设在第二加强板34上的第二加强板定位孔3402，以及开始在第三加强板35上的第三加强板定位孔3502。第二加强板定位孔3402和第三加强板定位孔3502在设计上优选的均由主、辅定位孔结构组成，且主孔一般可为圆形，而辅孔则选择为长条形，以此可与同样开设在变速器安装横梁3上的定位孔结构相配合，提高车架装配的方便性。

本实施例的车架结构，其通过纵梁外侧的车身支撑件4和碰撞吸能件5，以及左右纵梁和变速器安装横梁3内的加强板结构的设置，可提升各梁体结构的结构强度，同时利于车身支撑件4和碰撞吸能件5与连接板6之间的位置排布，可提升碰撞力的传递性，由此能够提升车架抵抗碰撞能力与承受载荷及扭转变形的能力，可有利于提高整车的安全性能，而有着很好的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车架结构，其特征在于：具有分设于两侧的左纵梁(1)和右纵梁(2)，以及两端均通过连接板(6)连接于所述左纵梁(1)与所述右纵梁(2)之间的变速器安装横梁(3)，还具有于所述左纵梁(1)和所述右纵梁(2)的外侧均固连设置的车身支撑件(4)和碰撞吸能件(5)，且沿所述左纵梁(1)及所述右纵梁(2)的长度方向，所述车身支撑件(4)与所述碰撞吸能件(5)分置于所述变速器安装横梁(3)长度方向延长线的两侧；

于所述变速器安装横梁(3)内，沿所述变速器安装横梁(3)的长度方向间隔布置有若干横梁加强板，所述变速器安装横梁(3)的顶部固连有变速器安装支架(9)，所述横梁加强板包括对应于所述变速器安装支架(9)的两相对端设置的两个第一加强板(33)，所述第一加强板(33)包括竖立的侧板(3301)，固连在侧板(3301)顶部的顶板(3302)，以及固连在侧板(3301)底部的底板(3303)，顶板(3302)呈倒置的U形，底板(3303)为平板状，且底板(3303)的面积小于顶板(3302)；

各所述连接板(6)均通过并排布置的两螺栓副(10)和所述变速器安装横梁(3)连接，且对应于所述螺栓副(10)，于所述变速器安装横梁(3)内设有螺栓安装加强板(11)，所述螺栓安装加强板(11)截面类似于W形而具有分置于两侧的容纳槽(1101)，所述螺栓副(10)一一对应的置于所述容纳槽(1101)中。

2.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：所述左纵梁(1)和所述右纵梁(2)均具有纵梁中段(z)、纵梁前段(q)，以及连接所述纵梁中段(z)和所述纵梁前段(q)的过渡段(g)；且沿所述纵梁中段(z)至所述纵梁前段(q)的方向，所述过渡段(g)为向车架内侧渐收的弯曲状，两侧的所述车身支撑件(4)分别固连于相应侧的所述过渡段(g)上。

3.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：所述车身支撑件(4)和所述左纵梁(1)或所述右纵梁(2)的连接部位沿所述变速器安装横梁(3)长度方向的投影，以及所述碰撞吸能件(5)和所述左纵梁(1)或所述右纵梁(2)的连接部位沿所述变速器安装横梁(3)长度方向的投影，两者分别为与所述连接板(6)和所述左纵梁(1)或所述右纵梁(2)的连接部位沿所述变速器安装横梁(3)长度方向的投影部分重叠。

4.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：于所述左纵梁(1)内设有沿所述左纵梁(1)的长度方向延伸的左纵梁加强板(7)，所述左纵梁加强板(7)包括并排布置的左纵梁加强内板(71)与左纵梁加强外板(72)，所述左纵梁加强内板(71)和所述左纵梁加强外板(72)的截面均类似于竖置的W形、且两者间相对布置。

5.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：于所述右纵梁(2)内，对应于所述连接板(6)的位置设有右纵梁加强板(8)，且所述右纵梁加强板(8)的截面呈几字形。

6.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：所述碰撞吸能件(5)为吸能盒。

7.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：所述横梁加强板还包括于两个所述第一加强板(33)的外侧分别设置的第二加强板(34)和第三加强板(35)，且两个所述第一加强板(33)间为对称布置。

8.根据权利要求7所述的车架结构，其特征在于：两个所述第一加强板(33)均被构造为与所述变速器安装横梁(3)的顶部和底部分别连接，所述第二加强板(34)与所述第三加强板(35)的两相对侧均形成有翻边(3401、3501)，且所述第三加强板(35)的靠近于车架后端的一侧形成有内凹的缺口(3503)，并于所述第二加强板(34)和所述第三加强板(35)上分别设置有定位孔。

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