CN110843914A - 一种汽车副车架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车副车架，主要包括前横梁、后横梁和纵臂，后横梁的两端各连接一根纵臂，纵臂的前端与前横梁相连接，前横梁的两端和两根纵臂的后端均设有套管，前横梁的两端与纵臂之间均设有前束安装支架，纵臂上固定有前控制臂安装支架。本发明有益的效果是：本发明结构简单，加工方便，制造成本低，有利于提高副车架整体和局部刚度、强度和疲劳，实现轻量化设计。

Description

一种汽车副车架

技术领域

本发明涉及汽车部件结构，尤其是一种汽车副车架。

背景技术

在现有的技术方案中存在以下缺陷：现有副车架结构复杂、加工复杂，笨重，不利于节约成本；结构设计不合理造成模态低、刚度低，强度差。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种结构简单、低成本的汽车副车架。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种汽车副车架，主要包括前横梁、后横梁和纵臂，后横梁的两端各连接一根纵臂，纵臂的前端与前横梁相连接，前横梁的两端和两根纵臂的后端均设有套管，前横梁的两端与纵臂之间均设有前束安装支架，纵臂上固定有前控制臂安装支架。

所述纵臂的由一根从后至前截面由方形向圆形过度的管构成，纵臂的后端扁平并设有一个豁口，纵臂通过豁口与套管相连，纵臂的前端设有一个喇叭状的搭接口，纵臂通过搭接口与前横梁相连接。

所述后横梁由后横梁前板和后横梁后板构成，后横梁前板和后横梁后板前后组成横八字形结构，左右两端向外张与纵臂相连，后横梁前板和后横梁后板通过搭接块相连接，搭接块向内形成若干个封闭腔，搭接块外端与纵臂形成减重腔。

所述后横梁前板和后横梁后板上均设有左右对称的后控制臂安装凸台，安装凸台上设有后悬置安装孔，后悬置安装孔两端设有与安装凸台反方向突起的后横梁加强筋，后横梁前板和后横梁后板的两侧设有若干个减重孔，减重孔左右对称布置，每个减重孔都设有翻边结构。

所述前束安装支架由前束前板和前束后板构成，前束前板和前束后板的顶部设有焊接端，前束前板的焊接端与前横梁相连，前束后板的焊接端开有月牙孔，月牙孔前端的焊接端与前横梁相连，后端的焊接端与纵臂相连。

所述前束前板和前束后板上设有前板翻边和后板翻边，后板翻边上设有若干前束加强筋，前束前板和前束后板上设有向内突出的前束安装台，前束安装台的中间设有前束安装孔，前束安装孔的两侧设有与前束安装台相反方向突出的凸包，其中前束后板在前束安装台的右侧还设有2个稳定杆安装孔，前束前板和前束后板之间设有加强板，加强板的一边与前束前板相连，另一边与前束后板相连。

所述前控制臂安装支架由第一平台、第二平台、第三平台和两个纵面构成，第一平台在两个纵面的顶部并与之相连，第二平台的后侧与位于第一平台前侧纵面的下部相连，第二平台前侧与第三平台相连；在前控制臂安装支架的左边设有一个搭接板，搭接板竖向布置，搭接板的下端同时与前侧的纵面、第二平台、第三平台相连，搭接板与第三平台的前端与前横梁相连；前控制臂安装支架的右端与纵臂相连。

所述前控制臂安装支架的第一平台与纵面成90°，第二平台与前侧纵面呈钝角，第三平台与第二平台呈钝角且朝向向下，第二平台与第三平台的连接处设有避让孔，避让孔位于前横梁与纵臂连接处；两个纵面上设有控制臂安装孔，第一平台上设有减重槽，控制臂安装支架后侧的纵面边缘设有前控制臂翻边。

所述前横梁由一根从两端至中间截面由方形向圆形过度的管构成，前横梁由两端开始逐渐向上拱起，在管的中部达到最高点。

本发明有益的效果是：本发明结构简单，加工方便，制造成本低，有利于提高副车架整体和局部刚度、强度和疲劳，实现轻量化设计。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是前横梁结构示意图；

图3是纵臂结构示意图；

图4是后横梁结构示意图；

图5是前束安装支架结构示意图；

图6是前控制臂安装支架结构示意图。

附图标记说明：1.套管；2.前束安装支架；3.前横梁；4.后横梁；5.纵臂；6.前控制臂安装支架；201后板翻边；202.前束加强筋；203.稳定杆安装孔；204.前束后板；205.月牙孔；206.焊接端；207.加强板；208.前束前板；209.前束翻边；210.凸包；211前束安装台；212.前束安装孔；401.后横梁前板；402.后横梁后板；403.搭接快；404.封闭腔；405.后横梁加强筋；406.安装凸台；407.减重孔；408.减重腔；409.后悬置安装孔；501.豁口；502.搭接口；601.搭接板；602.第二平台；603.控制臂安装孔；604.前控制臂翻边；605.纵面；606.减重槽；607.第一平台；608.避让孔；609.第三平台。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图所示，这种汽车副车架，主要包括前横梁3、后横梁4和纵臂5，后横梁4的两端各连接一根纵臂5，纵臂5的前端与前横梁3相连接，前横梁3的两端和两根纵臂5的后端均设有套管1，套管1用于连接副车架与车身，前横梁3的两端与纵臂5之间均设有前束安装支架2，纵臂5上固定有前控制臂安装支架6。前横梁3由一根从两端至中间截面由方形向圆形过度的管构成，前横梁3由两端开始逐渐向上拱起，在管的中部达到最高点。前横梁3使用方形向圆形过渡的管，边上方形管利于前横梁3与套管1做搭接，利于焊接，前横梁3的中间过渡到圆管是因为圆管利于提高整个副车架的一阶扭转模态，更进一步，圆管利于变形加工，可以满足多种结构需要，节约加工成本，两端开始逐渐向上拱起的有利于避让。

纵臂5的由一根从后至前截面由方形向圆形过度的管构成，纵臂5的后端扁平并设有一个豁口501，纵臂5通过豁口501与套管1相连，纵臂5的前端设有一个喇叭状的搭接口502，纵臂5通过搭接口502与前横梁3相连接。纵臂5后端扁状方形管，再配合豁口501，利于纵臂5后端与套管1的连接，纵臂5从后往前由方形向圆形过渡，则利于其他直接与纵臂5向连，且圆弧利于加工，承载能力强。在纵臂5的前端与前横梁3连接处，由于前横梁3的管径比纵臂5大很多，故设置喇叭形搭接口，使纵臂5和前横梁3很好地连接在一起，喇叭形的翻边增大了纵臂5与前横梁3的搭接面积，大大减少两者之间产生的应力。

后横梁4由后横梁前板401和后横梁后板402构成，后横梁前板401和后横梁后板402前后组成横八字形结构，左右两端向外张与纵臂5相连，横八字形后横梁4，使得后横梁4由中间向两边向外扩张变宽直至与纵臂5相连，这使得后横梁4两侧与纵臂5的连接区域增大了一倍以上，大大提高了整个副车架的扭转刚度，也能将纵臂5或后横梁4受到的应力均匀的分散开，大大减少了后横梁4和纵臂5受到的局部应力，同时后横梁4的增强也为安装在后横梁4上的后控制臂安装支架提供了更加稳定的安装平台，有利于提高后控制臂支架的刚度、强度和疲劳性能。后横梁前板401和后横梁后板402通过搭接块403相连接，搭接块403向内形成若干个封闭腔404，搭接块403外端与纵臂5形成减重腔408。由于框式副车架为了保证较好的模态，需要把后横梁4做得比较大，因此会大大增加副车架的重量，通过搭接块403形成封闭腔404既能够传递横梁前后板之间的力，又能起到很好的减重的作用，而后横梁前后板向外延伸时，也是通过形成减重腔408的形式，既保证了后横梁4与纵臂5充分相连，又能形成很好的减重效果，并且在与纵臂5连接区域，后横梁前板401又往中间回收，在减重的同时，又增大了后横梁4与纵臂5的接触面积，具有减少局部应力提高连接刚度的效果。后横梁前板401和后横梁后板402上均设有左右对称的后控制臂安装凸台406，安装凸台406上设有后悬置安装孔409，后悬置安装孔409两端设有与安装凸台406反方向突起的后横梁加强筋405，安装孔409的设置是为了给后控制臂提供定位和安装作用，安装凸台406一方面通过凸起面能作为控制臂衬套安装的定位面，便于安装定位，另一方面凸起的结构能够提高安装支架的刚度和强度，而与凸台反方向突起的后横梁加强筋405则能进一步提高安装面的刚度和强度，减少安装支架的变形及应力集中。后横梁前板401和后横梁后板402的两侧设有若干个减重孔407，减重孔407左右对称布置，每个减重孔407都设有翻边结构。后横梁前后板，在应力和刚度不敏感的区域设置大的减重孔407对副车架减重有着十分显著的效果，同时在减重孔407处起翻边能够大大减弱挖孔造成的刚度减少的效果，综合来看，实现了轻量化设计。

前束安装支架2由前束前板208和前束后板204构成，前束前板208和前束后板204的顶部设有焊接端206，前束前板208的焊接端206与前横梁3相连，前束后板204的焊接端206开有月牙孔205，月牙孔205前端的焊接端206与前横梁3相连，后端的焊接端206与纵臂5相连。现有的前束安装支架基本由一个支架整体构成，本发明利用前后两块板组合的方式，可以通过结合副车架的具体结构利用两块板结构的变化与组合将前束支架的性能最大化提高，本发明在前束前板208、前束后板204与前横梁3、纵臂5焊接的搭接处开有月牙孔205，一方面能起到焊接避让的效果，还能减少支架在此处的应力集中，并且能减轻支架重量，更进一步，能够满足前束后板204同时连接前横梁3和纵臂5，实现结构的最优化设计，最大程度的增加前束前、后板与前横梁、纵臂的连接面积，提高了前束支架的刚度。前束前板208和前束后板204上设有前板翻边209和后板翻边201，翻边从焊接端的一端开始延伸到到另一端结尾，其中前束前板208的翻边在与焊接端相接的部位面积比其他部位要大，后板翻边201上设有若干前束加强筋202，使得在前束安装支架2比较小的结构上实现了翻边的最大化，大大提高了前束安装支架2的刚度，并且前束前板208在翻边的结尾处向外延伸，使得翻边在与焊接端相接的部位面积比其他部位要大，在控制前束支架整体重量的同时增大了前束前板208与副车架前横梁的连接面积，有利于提高前束安装支架2的刚度，分散前束安装支架2受到的应力，另外前束加强筋202的设置，利用后板现有材料反向设置压痕突起，进一步提高支架的刚度。前束前板208和前束后板204上设有向内突出的前束安装台211，前束安装台211的中间设有前束安装孔212，前束安装孔212的两侧设有与前束安装台211相反方向突出的凸包210，其中前束后板204在前束安装台211的右侧还设有2个稳定杆安装孔203，向内突出的前束安装台211开有安装孔，有利于前束拉杆在此连接处的定位与安装，前束安装孔212两侧设置的反向凸包，有利于提高前束安装台211的刚度，进一步提高安装支架的稳定性，前束安装孔212右侧开设的稳定杆安装孔203可以用来安装稳定杆支架，这样设计使得整个副车架的结构更加紧凑，提高了结构的利用率。前束前板208和前束后板204之间设有加强板207，加强板207的一边与前束前板208相连，另一边与前束后板204相连。加强板207将前束前后板连接起来，进一步提高前束安装支架2的刚度、强度和稳定性；前束后板204的右侧(月牙孔205前端)通过半包围的形状搭接在前束前板208上与之相连，前束后板204右侧向前延伸，在月牙孔205前端搭接在前束前板208上，下端与前板相连，上端和副车架前横梁、纵臂相连，这样的结构能够充分利用副车架的结构特点，大大增加前束前板、前束后板与横梁、纵臂的连接区域，大大提高支架的刚度及支架与副车架横梁、纵臂的连接，提高整体的刚度、强度。

前控制臂安装支架6由第一平台607、第二平台602、第三平台609和两个纵面605构成，第一平台607在两个纵面605的顶部并与之相连，第二平台602的后侧与位于第一平台607前侧纵面的下部相连，第二平台602前侧与第三平台609相连；在前控制臂安装支架6的左边设有一个搭接板601，搭接板601竖向布置，搭接板601的下端同时与前侧的纵面605、第二平台602、第三平台607相连，搭接板601与第三平台607的前端与前横梁3相连；前控制臂安装支架6的右端与纵臂5相连。三个平台和两个纵面面构成了前控制臂安装支架的基本骨架，平台与纵面，平台与平台间圆角过渡，整个结构充分利用副车架前控制臂安装支架与副车架的前横梁、纵臂的结构特征设计，使得副车架前控制臂尽可能增加与副车架接触面积，提高前控制臂安装支架的刚度、强度，增设搭接板与将平台与侧面连接起来并与横梁相接，一方面提高了支架的刚度，另一方面可以将支架受到的力传递到横梁，降低了支架自身受到的应力。前控制臂安装支架6的第一平台607与纵面605成90°，第二平台602与前侧纵面605呈钝角，第三平台609与第二平台602呈钝角且朝向向下，各个面之间角度的设置，有助于调整前控制臂安装支架与副车架前横梁、纵臂之间的连接关系，可以使前控制臂安装支架有更多的搭接范围与前横梁、纵臂相连，提高前控制臂安装支架的性能。第二平台602与第三平台609的连接处设有避让孔608，避让孔608位于前横梁3与纵臂5连接处；避让孔608一方面为横梁和纵臂的焊接部位留下余量，可以防止副车架前控制臂安装支架在与副车架焊接时，支架的边角课上焊缝或者副车架本体，另一方面也可以起减重的作用。两个纵面605上设有控制臂安装孔603，控制臂安装孔的设置为控制臂的安装提供定位和安装功能。第一平台607上设有减重槽606，控制臂安装支架6后侧的纵面边缘设有前控制臂翻边604。减重槽606具有减重的作用，同时可以为控制臂的安装提供更多的安装余量，便于安装。

本发明解决了现有技术中副车架结构复杂、加工繁琐、刚性不足、加工成本高的问题。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车副车架，主要包括前横梁(3)、后横梁(4)和纵臂(5)，其特征是：后横梁(4)的两端各连接一根纵臂(5)，纵臂(5)的前端与前横梁(3)相连接，前横梁(3)的两端和两根纵臂(5)的后端均设有套管(1)，前横梁(3)的两端与纵臂(5)之间均设有前束安装支架(2)，纵臂(5)上固定有前控制臂安装支架(6)。

2.根据权利要求1所述的汽车副车架，其特征是：所述纵臂(5)的由一根从后至前截面由方形向圆形过度的管构成，纵臂(5)的后端扁平并设有一个豁口(501)，纵臂(5)通过豁口(501)与套管(1)相连，纵臂(5)的前端设有一个喇叭状的搭接口(502)，纵臂(5)通过搭接口(502)与前横梁(3)相连接。

3.根据权利要求1所述的汽车副车架，其特征是：所述后横梁(4)由后横梁前板(401)和后横梁后板(402)构成，后横梁前板(401)和后横梁后板(402)前后组成横八字形结构，左右两端向外张与纵臂(5)相连，后横梁前板(401)和后横梁后板(402)通过搭接块(403)相连接，搭接块(403)向内形成若干个封闭腔(404)，搭接块(403)外端与纵臂(5)形成减重腔(408)。

4.根据权利要求3所述的汽车副车架，其特征是：所述后横梁前板(401)和后横梁后板(402)上均设有左右对称的后控制臂安装凸台(406)，安装凸台(406)上设有后悬置安装孔(409)，后悬置安装孔(409)两端设有与安装凸台(406)反方向突起的后横梁加强筋(405)，后横梁前板(401)和后横梁后板(402)的两侧设有若干个减重孔(407)，减重孔(407)左右对称布置，每个减重孔(407)都设有翻边结构。

5.根据权利要求1所述的汽车副车架，其特征是：所述前束安装支架(2)由前束前板(208)和前束后板(204)构成，前束前板(208)和前束后板(204)的顶部设有焊接端(206)，前束前板(208)的焊接端(206)与前横梁(3)相连，前束后板(204)的焊接端(206)开有月牙孔(205)，月牙孔(205)前端的焊接端(206)与前横梁(3)相连，后端的焊接端(206)与纵臂(5)相连。

6.根据权利要求5所述的汽车副车架，其特征是：所述前束前板(208)和前束后板(204)上设有前板翻边(209)和后板翻边(201)，后板翻边(201)上设有若干前束加强筋(202)，前束前板(208)和前束后板(204)上设有向内突出的前束安装台(211)，前束安装台(211)的中间设有前束安装孔(212)，前束安装孔(212)的两侧设有与前束安装台(211)相反方向突出的凸包(210)，其中前束后板(204)在前束安装台(211)的右侧还设有2个稳定杆安装孔(203)，前束前板(208)和前束后板(204)之间设有加强板(207)，加强板(207)的一边与前束前板(208)相连，另一边与前束后板(204)相连。

7.根据权利要求1所述的汽车副车架，其特征是：所述前控制臂安装支架(6)由第一平台(607)、第二平台(602)、第三平台(609)和两个纵面(605)构成，第一平台(607)在两个纵面(605)的顶部并与之相连，第二平台(602)的后侧与位于第一平台(607)前侧纵面的下部相连，第二平台(602)前侧与第三平台(609)相连；在前控制臂安装支架(6)的左边设有一个搭接板(601)，搭接板(601)竖向布置，搭接板(601)的下端同时与前侧的纵面(605)、第二平台(602)、第三平台(607)相连，搭接板(601)与第三平台(607)的前端与前横梁(3)相连；前控制臂安装支架(6)的右端与纵臂(5)相连。

8.根据权利要求7所述的汽车副车架，其特征是：所述前控制臂安装支架(6)的第一平台(607)与纵面(605)成90°，第二平台(602)与前侧纵面(605)呈钝角，第三平台(609)与第二平台(602)呈钝角且朝向向下，第二平台(602)与第三平台(609)的连接处设有避让孔(608)，避让孔(608)位于前横梁(3)与纵臂(5)连接处；两个纵面(605)上设有控制臂安装孔(603)，第一平台(607)上设有减重槽(606)，控制臂安装支架(6)后侧的纵面边缘设有前控制臂翻边(604)。

9.根据权利要求1所述的汽车副车架，其特征是：所述前横梁(3)由一根从两端至中间截面由方形向圆形过度的管构成，前横梁(3)由两端开始逐渐向上拱起，在管的中部达到最高点。

Images