CN111516749A - 一种汽车转向机安装结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车转向机安装结构及汽车，包括转向机壳体、副车架和安装套管，所述转向机壳体与所述副车架连接，所述副车架上设有套管安装孔，所述安装套管套设在所述套管安装孔内，所述安装套管的第一端部低于所述副车架的第一表面，所述安装套管的第二端部为法兰凸缘，所述法兰凸缘与所述副车架的第二表面贴合。还涉及一种汽车，包括转向机和所述的转向机安装结构，所述转向机与所述转向机安装结构连接。采用本发明具有在保证汽车轻量化的同时，提高铝合金安装套管和副车架承受螺栓预紧力的能力，并提高副车架的强度和整体稳定性。

Description

一种汽车转向机安装结构及汽车

技术领域

本发明涉及汽车车架技术领域，尤其涉及一种汽车转向机安装结构及汽车。

背景技术

汽车保有量的快速增长带来了能源和环境的双重危机，汽车轻量化是实现节能减排的有效途径。铝合金材料具有密度小、成形性好、耐腐蚀性能优良的特点，成为实现汽车轻量化的重要途径。世界铝业协会报告表明，汽车所有能耗的60％来自汽车自重，整车每减重10％，可降低油耗10％-15％。铝合金的特性使它非常适合用于生产汽车零件。副车架作为汽车底盘重要零部件，在欧美车型上已成熟的使用铝合金代替钢铁生产副车架。因此采用铝合金副车架是汽车轻量化的发展方向。

在汽车结构中汽车转向系统是是操控汽车行驶方向的装置，汽车转向机通过安装套管与副车架连接，传统的汽车转向机结构和与其连接的副车架本体均是冲压钣金材质。转向机安装套管设置在副车架内，在转向机与副车架连接中，安装套管具有与安装螺栓配合的内螺纹，具有螺栓导向的作用，同时还具有支撑的作用，安装套管要有足够的承载能力承担安装转向机的螺栓预紧力因此安装管套通常采用钢制材料。当采用重量更轻的铝合金副车架，如果还是使用钢制套管，钢制套管不能与铝合金副车架进行焊接。如果使用铝合金套管，则要解决铝合金承载能力较弱，铝合金套管无法承受较大的螺栓预紧力，易被压溃的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于铝合金副车架不能与钢制套管焊接，和铝合金副车架与铝合金套管焊接时的铝合金承载能力较弱，铝合金安装套管无法承受较大的螺栓预紧力，易被压溃。

为解决上述技术问题，本发明针对现有技术的不足和缺陷，本发明提供了一种汽车转向机安装结构，包括转向机壳体、副车架和安装套管，所述转向机壳体与所述副车架连接，所述副车架上设有套管安装孔，所述安装套管套设在所述套管安装孔内，所述安装套管的第一端部低于所述副车架的第一表面，所述安装套管的第二端部为法兰凸缘，所述法兰凸缘与所述副车架的第二表面贴合。

进一步地，所述安装套管的第二端部与所述副车架的第二表面焊接连接。

进一步地，所述副车架包括第一主板、第二主板和第三主板，所述第一主板和第二主板用于支撑所述安装套管，所述第三主板用于与所述安装套管的第二端部连接。

进一步地，所述副车架靠近所述套管安装孔的两边设置有多条竖向加强筋，所述加强筋用于提高副车架承担螺栓预紧载荷的能力。

进一步地，所述第一主板、第二主板和第三主板与多条所述加强筋形成网格结构。

进一步地，所述安装套管为铝合金冲压成型。

进一步地，所述安装套管与所述套管安装孔过盈配合。

进一步地，所述安装套管与所述转向机壳体的转向机连接孔同轴设置，螺栓依次穿过所述转向机连接孔和安装套管与螺母配合拧紧。

本发明还提供一种汽车，其特征在于，包括转向机和所述的转向机安装结构，所述转向机与所述转向机安装结构连接。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

(1)本发明副车架和安装套管均采用铝合金结构，解决了铝合金与钢不能焊接的问题，同时采用铝合金零部件，有效的解决了汽车轻量化的问题。

(2)本发明安装套管下方设有法兰凸缘，法兰凸缘与副车架第二表面即下表面贴合焊接，安装套管靠近副车架第一表面即上表面的一端低于副车架的第一表面，这样当安装转向机时螺栓穿过转向机壳体、副车架、安装套管，再与螺母悬合拧紧。转向机壳体的下表面压在副车架第一表面上，由副车架主体承受螺栓预紧载荷，安装套管起到了螺栓导向的作用，又不会被压溃。

(3)本发明副车架上表面与安装套管上表面的高度差较小，当螺栓预紧力很大时，副车架的变形会超过高度差，此时，螺栓的预紧力由副车架本体和安装套管共同承担。

(4)本发明为了增强所述副车架承担螺栓预紧力的能力，在转向机安装位置附近增设三条竖立的加强筋，提高副车架承担螺栓预紧载荷的能力。副车架主体在高度方向上有三层主板，下层主板与套管的法兰面焊接，中层和上层主板用来支撑套管，增加其稳定性。横向主板和竖立加强筋组成格子结构，整体更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1本发明实施例转向机安装结构的整体剖面图；

图2本发明实施例转向机安装结构的转向机壳体与副车架和安装套管的安装示意图和细节放大图；

图3本发明实施例副车架结构的剖面图。

其中，图中附图标记对应为：1-转向机壳体，11-转向机连接孔，2-副车架，21-套管安装孔，22-第一表面，23-第二表面，24-第一主板，25-第二主板，26-第三主板，27-加强筋，3-安装套管，31-第一端部，32-第二端部，a-第一竖立加强筋，b-第二竖立加强筋，c-第三竖立加强筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，副车架的“第一表面”指附图中副车架结构的上表面，“第二表面”指附图中副车架结构的下表面。

实施例1：

如图1-2所示，一种汽车转向机安装结构，包括转向机壳体1、副车架2和安装套管3，所述转向机壳体1与所述副车架2连接，所述副车架2上设有套管安装孔21，所述安装套管3套设在所述套管安装孔21内，所述安装套管3与所述套管安装孔21过盈配合。所述安装套管3的第一端部31低于所述副车架2的第一表面22预设高度。具体地，在本发明实施例中，如图2所示，安装套管的3的第一端部与副车架2的第一表面具有一定的高度差。在本发明实施例中，可以使第一端部31低于第一表面2-6mm。高度差可以根据安装转向机时螺栓预紧力的大小可能造成的副车架的变形量来设置。当螺栓预紧力很大时，副车架的变形会超过所留的高度差，此时，螺栓的预紧力由副车架2本体和安装套管3共同承担。

所述安装套管3的第二端部32为法兰凸缘，所述法兰凸缘与所述副车架2的第二表面23贴合。具体地，所述安装套管3的第二端部32与所述副车架2的第二表面23焊接连接。在一些实施例中，所述安装套管3为没有螺纹的贯穿套管，在另一些实施例中，所述安装套管3内设置有与螺栓连接的内螺纹，为螺纹管。所述安装套管3为铝合金冲压成型。

具体地，所述副车架2包括第一主板24、第二主板25和第三主板26，所述第一主板24和第二主板25用于支撑所述安装套管3，所述第三主板26用于与所述安装套管3的第二端部32连接。具体地，所述第三主板26为所述副车架2的底板，第三主板26与安装套管3的法兰凸缘面贴合，并在法兰凸缘的周围通过焊接的方式进行固定。

具体地，所述副车架2靠近所述套管安装孔21的两边设置有多条竖向加强筋27，所述加强筋27用于提高副车架2承担螺栓预紧载荷的能力。具体地，所述第一主板24、第二主板25和第三主板26与多条所述加强筋27形成网格结构。如图3所示，本发明实施例，副车架结构的剖面图，副车架包括第一竖立加强筋a、第二竖立加强筋b和第三竖立加强筋c，图3中框选的没有剖面线的位置是放置转向机安装套管3的位置，距离安装套管3中心最近的第一竖立加强筋a结构最宽，是主要承担安装转向机的螺栓预紧力的支撑结构。距离安装套管3中心最远的第二竖立加强筋b受载最小，宽度最窄。多条加强筋27结构中，靠近安装套管3的加强筋27结构最宽。在本发明实施例中，副车架三层主板和三条竖立加强筋27组成格子形结构，结构稳定，承载能力强。

具体地，所述安装套管3与所述转向机壳体1的转向机连接孔11同轴设置，螺栓依次穿过所述转向机连接孔11、副车架2和安装套管3与螺母配合拧紧，固定转向机。在本发明实施例中，螺栓和螺母在附图中未示出。

本发明还提供一种汽车，包括转向机和上述的转向机安装结构，所述转向机与所述转向机安装结构连接。

本发明副车架和安装套管均采用铝合金结构，解决了铝合金与钢不能焊接的问题，同时采用铝合金零部件，有效的解决了汽车轻量化的问题。本发明安装套管下方设有法兰凸缘，法兰凸缘与副车架第二表面即下表面贴合焊接，安装套管靠近副车架上表面的一端低于副车架的第一表面，这样当安装转向机时螺栓穿过转向机壳体、副车架、安装套管，再与螺母悬合拧紧。转向机壳体的下表面压在副车架第一表面上，由副车架主体承受螺栓预紧载荷，安装套管起到了螺栓导向的作用，又不会被压溃。副车架上表面与安装套管上表面的高度差较小，当螺栓预紧力很大时，副车架的变形会超过高度差，此时，螺栓的预紧力由副车架本体和安装套管共同承担。本发明为了增强所述副车架承担螺栓预紧力的能力，在转向机安装位置附近增设三条竖立的加强筋，提高副车架承担螺栓预紧载荷的能力。副车架主体在高度方向上有三层主板，下层主板与套管的法兰面焊接，中层和上层主板用来支撑套管，增加其稳定性。横向主板和竖立加强筋组成格子结构，整体更加稳定。

从实用角度和经济角度综合考虑，铝合金安装套管和副车架的连接方式既解决了铝合金套管无法承受较大螺栓预紧力的问题，同时只是连接结构上简单改变并没有增加零部件就能解决目前所存在的关键技术问题，也具有低成本的优点，具有高性价比。

以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车转向机安装结构，其特征在于，包括转向机壳体(1)、副车架(2)和安装套管(3)，所述转向机壳体(1)与所述副车架(2)连接，所述副车架(2)上设有套管安装孔(21)，所述安装套管(3)套设在所述套管安装孔(21)内，所述安装套管(3)的第一端部(31)低于所述副车架(2)的第一表面(22)，所述安装套管(3)的第二端部(32)为法兰凸缘，所述法兰凸缘与所述副车架(2)的第二表面(23)贴合。

2.根据权利要求1所述的一种汽车转向机安装结构，其特征在于，所述安装套管(3)的第二端部(32)与所述副车架(2)的第二表面(23)焊接连接。

3.根据权利要求1所述的一种汽车转向机安装结构，其特征在于，所述副车架(2)包括第一主板(24)、第二主板(25)和第三主板(26)，所述第一主板(24)和第二主板(25)用于支撑所述安装套管(3)，所述第三主板(26)用于与所述安装套管(3)的第二端部(32)连接。

4.根据权利要求3所述的一种汽车转向机安装结构，其特征在于，所述副车架(2)靠近所述套管安装孔(21)的两边设置有多条竖向加强筋(27)，所述加强筋(27)用于提高副车架(2)承担螺栓预紧载荷的能力。

5.根据权利要求4所述的一种汽车转向机安装结构，其特征在于，所述第一主板(24)、第二主板(25)和第三主板(26)与多条所述加强筋(27)形成网格结构。

6.根据权利要求1所述的一种汽车转向机安装结构，其特征在于，所述安装套管(3)为铝合金冲压成型。

7.根据权利要求1所述的一种汽车转向机安装结构，其特征在于，所述安装套管(3)与所述套管安装孔(21)过盈配合。

8.根据权利要求1所述的一种汽车转向机安装结构，其特征在于，所述安装套管(3)与所述转向机壳体(1)的转向机连接孔(11)同轴设置，螺栓依次穿过所述转向机连接孔(11)和安装套管(3)与螺母配合拧紧。

9.一种汽车，其特征在于，包括转向机和权利要求1-8任意一项所述的转向机安装结构，所述转向机与所述转向机安装结构连接。

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