CN110654462B - 前副车架与车身连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前副车架与车身连接装置，包括设在前副车架两侧的套筒，与前纵梁连接的位于套筒上方的连接块，于套筒与连接块之间设有一个上盖帽，一根螺栓穿过上盖帽的中心孔与连接块连接；上盖帽的中心孔均由半圆孔和与该半圆孔相连通的滑移槽围合而成，滑移槽的中心线Ｈ与汽车前行的方向之间的滑移角θ°呈锐角设置，两个上盖帽的滑移槽沿汽车前行方向呈前大后小的喇叭口形设置；上盖帽于近滑移槽的前端处设有弧形缺口，弧形缺口于边缘处设有凸起块部；弧形缺口的开口宽度大于滑移槽的宽度，滑移槽的宽度大于凸起块部的宽度。较之现有技术，本发明可增强偏置碰撞吸能功效，避免汽车遇到偏置碰撞时动力总成侵入驾驶舱对驾驶员造成伤害。

Description

前副车架与车身连接装置

技术领域

本发明涉及汽车底盘制造技术领域，尤其是一种用于汽车的前副车架与车身的连接装置。

背景技术

前副车架是汽车底盘的重要组成部分，前副车架通过紧固装置与车身相连接，通过悬置装置与动力总成相连接；在碰撞过程中，前副车架承担下传力路径，分散碰撞力，使衰减之后再传递到车身，阻碍动力总成入侵驾驶舱对驾驶员造成伤害；因此，前副车架对碰撞力的转递和吸收，对碰撞模式、碰撞加速度的波形控制具有重要作用。一种如图1所示的车身，该车身于前部设有上防撞梁11和下防撞梁1，上防撞梁11连接有上吸能盒22，上吸能盒22与两侧的前纵梁3连接；下防撞梁1连接有下吸能盒2，下吸能盒2与前伸梁33连接，前伸梁33与前副车架5连接，前副车架5与前纵梁3相连接；动力总成4通过悬置6与前副车架5连接。而根据我国C-NCAP碰撞法规，碰撞性能测试分正面碰撞和偏置碰撞两个部分，正面碰撞即汽车以50km/h的速度将汽车正面的100%撞向刚性壁障，偏置碰撞即汽车以64km/h的速度将汽车正面的40%撞向可变性形壁障。由于正面碰撞中，防撞梁、吸能盒、前纵梁都能实现吸能作用，比较容易达到设计目标；但在偏置碰撞中，上、下吸能盒、前纵梁只有单侧起作用，吸能效果通常不足；在交通事故中，常以偏置碰撞为主。现阶段是在前副车架与车身的前纵梁的安装点处设置一个碰撞易失效连接部，当汽车受到偏置碰撞时，碰撞易失效连接部连接失效，前副车架在重力作用下拖拽动力总成下沉，一方面可以阻碍动力总成在碰撞力作用下直接侵入驾驶舱，另一方面可增加碰撞空间，提高前纵梁的压溃吸能作用，由此提高整车碰撞性能。如授权公告号为CN103419845A的一种汽车前副车架安装结构，汽车前副车架安装结构包括设在前副车架两侧的套筒，与前纵梁通过焊缝连接的连接块；一根螺栓穿过套筒和连接块的中心螺纹孔与连接块连接；当汽车遇到偏置碰撞时，前纵梁与连接块之间的焊缝在受到碰撞冲击时撕裂，连接块、套筒、螺栓和前副车架与前纵梁分离实现脱落；但这种局部弱化的方法具有不确定性，造成偶发的弱化部位无法撕裂，前副车架无法在特定时机脱落，碰撞安全性会大大降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可增强偏置碰撞吸能功效，避免汽车遇到偏置碰撞时动力总成侵入驾驶舱对驾驶员造成伤害的前副车架与车身连接装置。

本发明解决技术问题所采用的技术方案为：这种前副车架与车身连接装置包括分别设在前副车架两侧的套筒，与前纵梁通过焊缝连接的设有螺纹孔的连接块，所述连接块位于所述套筒的上方，所述前副车架于每个所述套筒与所述连接块之间设有一个上盖帽，一根螺栓穿过所述上盖帽的中心孔与所述连接块的螺纹孔螺纹连接；每个所述上盖帽的中心孔均由半圆孔和与该半圆孔相连通的滑移槽围合而成，每个所述滑移槽的中心线Ｈ与汽车前行的方向之间的滑移角θ°呈锐角设置，分别位于所述前副车架两侧的两个所述上盖帽的滑移槽沿汽车前行方向呈前大后小的喇叭口形设置；所述上盖帽于近所述滑移槽的前端处设有以所述滑移槽的中心线Ｈ为对称线的弧形缺口，所述弧形缺口于边缘处设有以所述滑移槽的中心线Ｈ为对称线的凸起块部；所述弧形缺口的开口宽度s大于所述滑移槽的宽度m，所述滑移槽的宽度m大于所述凸起块部的宽度n。

上述前副车架与车身连接装置技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述滑移槽具有前侧面和分别与所述前侧面两端呈垂直设置的斜侧面，两个所述斜侧面分别与所述半圆孔的半圆弧面的两端相连接；所述前侧面与所述滑移槽的中心线Ｈ呈垂直设置，所述前侧面与所述斜侧面呈垂直设置。

进一步的：所述前侧面与所述斜侧面之间的过渡圆角R为0～3.5毫米。

进一步的：所述滑移角θ°的角度为25°～35°。

进一步的：所述滑移角θ°的角度为30°。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：1、由于在前副车架两侧的套筒上方均设有一个上盖帽，通过一根螺栓穿过上盖帽的中心孔与连接块的螺纹孔螺纹连接，穿过上盖帽的中心孔的螺栓成为前副车架与前纵梁的安装点，当汽车受到碰撞，碰撞力作用于汽车前部，某一分力作用于前副车架形成偏置碰撞时，当该分力值超过前副车架与车身的前纵梁连接的摩擦力阀值时，即碰撞作用力超过螺栓与上盖帽与连接块贴合连接的摩擦力阀值时，前副车架相对于车身的前纵梁向汽车后退方向移动，也就是向y轴的负方向移动，即上盖帽相对于车身上的连接块及螺栓向汽车后退方向移动，螺栓沿滑移槽滑移动冲击滑移槽的前端，使滑移槽前侧面两端的钣金在渡圆角R处产生裂纹并沿着延长线方向撕裂，螺栓则从撕开的裂口处脱出，即该安装点的连接失效，从而导致前副车架与车身的前纵梁分离，增强了汽车偏置碰撞吸能功效；2、由于前副车架与悬置连接，前副车架与前纵梁的安装点失效后，前副车架在重力作用下通过悬置拖拽动力总成下沉，阻碍动力总成在碰撞力作用下直接侵入驾驶舱；同时，动力总成下沉之后，增大了前舱可变形吸能的碰撞空间，有助于防撞梁、吸能盒、前纵梁更好的压溃吸能，由此提高汽车的碰撞性能。

附图说明

图1是现有汽车动力总成的装配示意图。

图2是本发明实施例的装配示意图。

图3是本发明实施例的结构示意图。

图4是本发明实施例的装配过程图。

图5本发明实施例的前副车架的结构示意图。

图6是图5的Ｉ处的放大图。

图7是本发明实施例的上盖帽的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详述：

实施例1:

如图1所示的车身，该车身于前部设有上防撞梁11和下防撞梁1，上防撞梁11连接有上吸能盒22，下防撞梁1连接有下吸能盒2；下吸能盒2与前伸梁33连接，上吸能盒22与两侧的前纵梁3连接，前伸梁33与前副车架5连接，前副车架5与前纵梁3相连接，动力总成4通过悬置6与前副车架5连接。

本实施例的前副车架与车身连接装置包括前副车架5，在前副车架5的两侧分别设有两个套筒5-1，两个套筒5-1分别焊接在前副车架5的两侧，如图2所示；如图3所示的与前纵梁3通过焊缝连接的设有螺纹孔的连接块3-1，连接块3-1位于套筒5-1的上方；本实施例于套筒5-1与连接块3-1之间设有一个上盖帽5-2，上盖帽5-2焊接在套筒5-1上方的前副车架5上；一根螺栓5-3穿过上盖帽5-2的中心孔5-2-1与连接块3-1的螺纹孔螺纹连接，螺栓5-3于螺栓头与螺杆连接处设有与上盖帽5-2内端面相贴合的螺栓头法兰面5-3-1，如图4所示；每个上盖帽5-2的中心孔5-2-1均由半圆孔和与该半圆孔相连通的滑移槽围合而成，滑移槽的中心线Ｈ与汽车前行的方向之间的滑移角θ°呈锐角设置，本实施例的汽车前行的方向为xoy直角坐标系的y轴的正方向，本实施例的滑移角θ°的角度为25°；分别位于前副车架5两侧的两个上盖帽5-2的滑移槽沿汽车前行方向呈前大后小的喇叭口形设置，如图5所示；每个上盖帽5-2于近滑移槽的前端处均设有一个以所述滑移槽的中心线Ｈ为对称线的弧形缺口5-2-2，该弧形缺口5-2-2于边缘处设有以滑移槽的中心线Ｈ为对称线的凸起块部5-2-3；弧形缺口的开口宽度s大于滑移槽的宽度m，滑移槽的宽度m大于凸起块部的宽度n，使得滑移槽的两个斜侧面5-2-1b朝向弧形缺口5-2-2的边缘的延长线部位为强度薄弱处；每个滑移槽具有前侧面5-2-1c和分别与前侧面5-2-1c两端呈垂直设置的两个斜侧面5-2-1b，两个斜侧面5-2-1b分别与半圆孔的半圆弧面5-2-1a的两端相连接；前侧面5-2-1c与滑移槽的中心线Ｈ垂直设置，前侧面5-2-1c与斜侧面5-2-1b呈垂直设置；本实施例的前侧面5-2-1c与斜侧面5-2-1b之间的过渡圆角R为0，当上盖帽5-2的滑移槽受力作用大于一个定值时，上盖帽5-2会在该应力集中处也就是沿着两个斜侧面5-2-1b朝向弧形缺口5-2-2的边缘的延长线方向撕裂，所撕开的裂口也足够螺栓5-3顺利脱出，如图6和图7所示。

当汽车受到碰撞，碰撞力作用于汽车前部，某一分力作用于前副车架形成偏置碰撞时，当该分力值超过前副车架与车身的前纵梁3连接的摩擦力阀值时，即碰撞作用力超过螺栓与上盖帽与连接块贴合连接的摩擦力阀值时，前副车架相对于车身的前纵梁向汽车后退方向移动，也就是向y轴的负方向移动，即上盖帽相对于车身上的连接块及螺栓向汽车后退方向移动，螺栓沿滑移槽滑移动冲击滑移槽的前端，使滑移槽前侧面5-2-1c两端的钣金在过渡圆角R处即是应力集中处产生裂纹并沿着两个斜侧面5-2-1b朝向弧形缺口5-2-2的边缘的延长线方向撕裂，螺栓则从撕开的裂口处脱出，即该安装点的连接失效，从而导致前副车架与车身的前纵梁分离；由于前副车架与悬置连接，前副车架与前纵梁的安装点失效后，前副车架在重力作用下通过悬置拖拽动力总成下沉，阻碍动力总成在碰撞力作用下直接侵入驾驶舱；同时，动力总成下沉之后，增大了前舱可变形吸能的碰撞空间，有助于防撞梁、吸能盒、前纵梁更好的压溃吸能，由此提高汽车的碰撞性能。

实施例2：

滑移角θ°的角度为35°，滑移槽的前侧面5-2-1c与斜侧面5-2-1b之间的过渡圆角R为3.5毫米，其他特征与实施例1相同。

实施例3：

滑移角θ°的角度为30°，滑移槽的前侧面5-2-1c与斜侧面5-2-1b之间的过渡圆角R为1毫米，其他特征与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种前副车架与车身连接装置，包括分别设在前副车架两侧的套筒，与前纵梁通过焊缝连接的设有螺纹孔的连接块，所述连接块位于所述套筒的上方，其特征在于：所述前副车架于每个所述套筒与所述连接块之间设有一个上盖帽，一根螺栓穿过所述上盖帽的中心孔与所述连接块的螺纹孔螺纹连接；每个所述上盖帽的中心孔均由半圆孔和与该半圆孔相连通的滑移槽围合而成，每个所述滑移槽的中心线Ｈ与汽车前行的方向之间的滑移角θ°呈锐角设置，分别位于所述前副车架两侧的两个所述上盖帽的滑移槽沿汽车前行方向呈前大后小的喇叭口形设置；所述上盖帽于近所述滑移槽的前端处设有以所述滑移槽的中心线（Ｈ）为对称线的弧形缺口，所述弧形缺口于边缘处设有以所述滑移槽的中心线（Ｈ）为对称线的凸起块部；所述弧形缺口的开口宽度（s）大于所述滑移槽的宽度（m），所述滑移槽的宽度（m）大于所述凸起块部的宽度（n）。

2.根据权利要求1所述的前副车架与车身连接装置，其特征在于：所述滑移槽具有前侧面和分别与所述前侧面两端呈垂直设置的斜侧面，两个所述斜侧面分别与所述半圆孔的半圆弧面的两端相连接；所述前侧面与所述滑移槽的中心线Ｈ呈垂直设置，所述前侧面与所述斜侧面呈垂直设置。

3.根据权利要求2所述的前副车架与车身连接装置，其特征在于：所述前侧面与所述斜侧面之间的过渡圆角（R）为0～3.5毫米。

4.根据权利要求2或3所述的前副车架与车身连接装置，其特征在于：所述滑移角θ°的角度为25°～35°。

5.根据权利要求4所述的前副车架与车身连接装置，其特征在于：所述滑移角θ°的角度为30°。

Images