CN112722052B - 一种转向管柱连接支架总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向管柱连接支架总成及车辆，包括后安装支架、前安装支架和前壁板安装支架；所述后安装支架前端边沿与转向支撑横管固定连接形成封闭腔体，后端下侧设有转向管柱后安装点；所述前安装支架后端边沿与转向支撑横管固定连接，前端下侧设有转向管柱前安装点；所述前壁板安装支架下端与前安装支架顶面固定连接形成封闭腔体，顶端设有前壁板安装点。其在保证安装点性能满足要求的前提下，减轻重量，通用性好。

Description

一种转向管柱连接支架总成及车辆

技术领域

本发明涉及车辆转向系统，具体涉及转向管柱连接支架总成及车辆。

背景技术

参见图1，现有的转向柱安装结构包括前壁板连接支架8、前壁板支架加强件9和现有转向管柱安装支架10，前壁板支架加强件9与前壁板连接支架8的前侧边焊接固定，在前壁板支架加强件9侧板的底部开设有相对应的转向柱安装销孔，所述现有转向管柱安装支架10与前壁板连接支架8的后侧边焊接固定，且该现有转向管柱安装支架10的下端向下延伸与前壁板支架加强件9搭接并焊接固定。

该结构主要存在以下问题：1、转向管柱安装支架上，车后方向的两个安装点与转向支撑横管无连接，安装点刚度较差；2、零件结构相对简单，搭接结构强度偏弱，为达成性能目标所需零件料厚较大，导致该结构重量较重；3、考虑同一转向管柱不同布置位置的安装需求时，该结构零件均需重新设计，通用性差，影响开发效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种转向管柱连接支架总成及车辆，其在保证安装点性能满足要求的前提下，减轻重量，通用性好。

本发明所述转向管柱连接支架总成，包括后安装支架、前安装支架和前壁板安装支架；所述后安装支架前端边沿与转向支撑横管固定连接形成封闭腔体，后端下侧设有转向管柱后安装点；所述前安装支架后端边沿与转向支撑横管固定连接，前端下侧设有转向管柱前安装点；所述前壁板安装支架下端与前安装支架顶面固定连接形成封闭腔体，顶端设有前壁板安装点。

进一步，所述后安装支架包括上支架和下支架，

所述下支架为横截面呈“凵”型的钣金件，包括第一底板，所述第一底板左、右边沿设有朝上延伸的第一侧板，所述第一侧板呈三角形，前边沿设有与转向支撑横管连接的第一翻边，所述第一底板后部设有与凸焊螺柱相适配的第一安装孔，所述凸焊螺柱作为转向管柱后安装点；

所述上支架为横截面呈倒“凵”型的钣金件，包括第二底板，所述第二底板左、右边沿设有朝下延伸且与第一侧板搭接的第二侧板，所述第二底板和第二侧板前边沿设有与转向支撑横管连接的第二翻边。

进一步，所述第一底板上设有多个第一定位孔，中部设有第一加强筋，第一侧板上设有第一减重孔；所述第二底板上设有多个第二定位孔，中部设有第二加强筋；所述多个第一定位孔和第二定位孔中均包括至少一个圆孔和至少一个条形孔。

进一步，所述后安装支架的数量为两个，在转向支撑横管轴线方向间隔设置。

进一步，所述前安装支架为横截面呈双“几”字型的钣金件，包括第三底板，所述第三底板中部设有贯穿前、后边沿的凹陷部，左、右边沿设有朝下延伸的第三侧板，所述第三侧板后边沿设有与转向支撑横管连接的第三翻边，第三侧板前部设有作为转向管柱前安装点的第二安装孔。

进一步，所述第三底板上设有多个第三定位孔，多个第三定位孔中包括至少一个圆孔和至少一个条形孔，所述第三侧板上设有第二减重孔。

进一步，所述前壁板安装支架包括连接板以及横截面呈“几”字型的第一斜板和第二斜板，所述第一斜板和第二斜板根据前安装支架以及连接板的位置进行适应性设计；所述连接板上设有作为前壁板安装点的第三安装孔，所述第一斜板和第二斜板相对设置，顶端分别与连接板前、后边沿固定连接；所述前安装支架纵截面呈“V”型，第一斜板下部朝前延伸且与前安装支架的第一斜面固定连接，第二斜板下部朝后延伸且与前安装支架的第二斜面固定连接。

进一步，所述连接板上设有多个第四定位孔，中部设有第三减重孔；所述第一斜板和第二斜板上均设有多个第四减重孔和第五定位孔。

一种车辆，包括转向系统，所述转向系统包括上述的转向管柱连接支架总成。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果。

1、本发明保持后安装支架上的转向管柱后安装点与前安装支架上的转向管柱前安装点相对位置固定不变，将现有常规的整体式转向管柱安装支架更改为分体式结构的前安装支架和后安装支架，进而能够通过调节前安装支架和后安装支架与转向支撑横管的左右相对位置以及水平角度，满足同一转向管柱不同布置位置的安装要求，通用性好，减少了工装的开发数量，提升了开发效率，降低了零件开发成本。

2、本发明通过对零件横截面的优化，提升了零件自身的单体强度，再通过优化搭接关系提升了整体刚强度，即后安装支架前端边沿与转向支撑横管固定连接形成封闭腔体、前安装支架后端边沿与转向支撑横管固定连接、前壁板安装支架下端与前安装支架顶面固定连接形成封闭腔体，相较于现有转向管柱安装支架与转向支撑横管的匹配方式，两个封闭腔体的设置能够提升连接支架总成的整体刚强度，进而能够在保证转向管柱安装点性能满足要求的前提下，减少零件料厚，相应地减轻了整体重量，满足车身轻量化需求。

3、本发明所述前壁板安装支架为分体式结构，包括连接板、第一斜板和第二斜板，第一斜板和第二斜板能够根据前安装支架以及连接板的位置对零件结构进行适应性设计，使得该连接总成能够满足不同车型的连接需求，通用性好。

附图说明

图1是现有转向管柱安装结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明所述后安装支架的结构示意图；

图4是本发明所述下支架的结构示意图；

图5是图4的A-A截面示意图；

图6是本发明所述凸焊螺柱的结构示意图；

图7是本发明所述上支架的结构示意图；

图8是本发明所述前安装支架的结构示意图；

图9是图8的B-B截面示意图；

图10是本发明所述前壁板安装支架的结构示意图；

图11是本发明所述连接板的结构示意图；

图12是本发明所述第一斜板的结构示意图；

图13是本发明所述第二斜板的结构示意图；

图14是图13的C-C截面示意图；

图15是本发明中转向管柱安装面与水平面夹角示意图。

图中，1—后安装支架，2—前安装支架，21—第三底板，22—第三侧板，23—凹陷部，24—第三翻边，25—第二安装孔，26—第三定位孔，27—第二减重孔，28—第一斜面，29—第二斜面，3—前壁板安装支架，31—连接板，311—第三安装孔，312—第四定位孔，313—第三减重孔，314—第一搭接翻边，32—第一斜板，321—第二搭接翻边，322—第三搭接翻边，323—第四搭接翻边，33—第二斜板，331—第五搭接翻边，332—第六搭接翻边，333—第七搭接翻边，34—第四减重孔，35—第五定位孔，4—转向支撑横管，5—下支架，51—第一底板，52—第一侧板，53—第一翻边，54—第一安装孔，55—第一定位孔，56—第一加强筋，57—第一减重孔，6—上支架，61—第二底板，62—第二侧板，63—第二翻边，64—第二定位孔，65—第二加强筋，66—弯折部，7—凸焊螺柱，8—前壁板连接支架，9—前壁板支架加强件，10—现有转向管柱安装支架。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作详细说明。

参见图2，所示的转向管柱连接支架总成，包括后安装支架1、前安装支架2和前壁板安装支架3；所述后安装支架1前端边沿与转向支撑横管4焊接固定形成封闭腔体，后端下侧设有转向管柱后安装点；所述前安装支架2后端边沿与转向支撑横管4焊接固定，前端下侧设有转向管柱前安装点；所述前壁板安装支架3下端与前安装支架2顶面焊接固定形成封闭腔体，顶端设有前壁板安装点。

参见图3至图7，所述后安装支架1的数量为两个，在转向支撑横管4轴线方向间隔设置，为转向管柱后方提供两个安装点。

具体地，所述后安装支架1包括上支架6和下支架5，所述下支架5为横截面呈“凵”型的钣金件，包括第一底板51，所述第一底板51左、右边沿设有朝上延伸的第一侧板52，所述第一侧板52呈三角形，前边沿设有与转向支撑横管4连接的第一翻边53，所述第一底板51后部设有与凸焊螺柱7相适配的第一安装孔54，所述凸焊螺柱7作为转向管柱后安装点。所述第一底板51上设有两个第一定位孔55，一个为圆孔，另一个为条形孔，采用圆孔进行初步定位，条形孔的设置使得第一底板51与焊接夹具配合时具有一定的配合余量，便于定位装配。为了进一步增强下支架5自身结构强度，在第一底板51中部设有第一加强筋56。在保证下支架5结构性能满足要求的前提下，在第一侧板52上设有第一减重孔57，所述第一减重孔57的尺寸及位置根据具体性能分析进行合理确定。

所述上支架6为横截面呈倒“凵”型的钣金件，包括第二底板61，所述第二底板61左、右边沿设有朝下延伸且与第一侧板52焊接固定的第二侧板62，所述第二底板61和第二侧板62前边沿设有与转向支撑横管4连接的第二翻边63。所述第二底板61上设有两个第二定位孔64，为了便于装配，一个为圆孔，另一个为条形孔。为了进一步增强上支架6自身结构强度，在第二底板61中部设有第二加强筋65。由于上支架6主要起到结构加强作用，因此不能在上支架6上设置减重孔。

为了提高上支架6与下支架5连接强度，在上支架6后端设有朝下延伸的弯折部66，该弯折部66插入到下支架5中，弯折部66的底面和左、右侧面分别与下支架5的第一底板51和左、右第一侧板52焊接固定。

参见图8和图9，所述前安装支架2为横截面呈双“几”字型的钣金件，包括第三底板21，所述第三底板21中部设有贯穿前、后边沿的凹陷部23，左、右边沿设有朝下延伸的第三侧板22，所述第三侧板22后边沿设有与转向支撑横管4焊接固定的第三翻边24，第三侧板22前部设有两个作为转向管柱前安装点的第二安装孔25。

为了便于定位装配，所述第三底板21上设有两个第三定位孔，一个为圆孔，另一个为条形孔。在保证前安装支架2结构性能满足要求的前提下，在所述第三侧板22上开设第二减重孔27。

参见图10至图14，所述前壁板安装支架3包括连接板31以及横截面呈“几”字型的第一斜板32和第二斜板33，所述第一斜板32和第二斜板33根据前安装支架2以及连接板31的位置进行适应性设计，在保持横截面形状相似的情况下，对零件的形状、尺寸进行相应调整，实现连接板31与前安装支架2的连接功能。所述连接板31上设有两个作为前壁板安装点的第三安装孔，为了便于连接板31在焊接夹具上的定位装配，在连接板31还开设有一个第四定位孔412。在保证连接板结构性能满足要求的前提下，在连接板31中部开设有第三减重孔313。

所述第一斜板32和第二斜板33相对设置，第一斜板32顶端的第二搭接翻边321和第二斜板33顶端的第五搭接翻边331与连接板31前、后边沿的第一搭接翻边314焊接固定。第一斜板32中部的第三搭接翻边322与第二斜板33中部的第六搭接翻边332焊接固定。

第一斜板32下部朝前延伸且第一斜板32下部的第四搭接翻边323与纵截面呈“V”的前安装支架2的第一斜面28焊接固定，第二斜板33下部朝后延伸且第二斜板33下部的第七搭接翻边333与前安装支架2的第二斜面29焊接固定。

为了便于第一斜板32和第二斜板33在焊接夹具上的定位装配，所述第一斜板33和第二斜板33上均设有第五定位孔35。为了进一步减轻前壁板安装支架3的整体重量，满足车身轻量化需求，在第一斜板和第二斜板上均开设有第四减重孔34。

本发明通过将下支架5横截面设置为“凵”型，上支架6横截面设置为倒“凵型”，前安装支架2横截面设置为双“几”字型，前安装支架2纵截面设置为“V”型，第一斜板32和第二斜板33横截面设置为“几”字型，提升了零件单体刚强度。再通过优化搭接关系提升了整体刚强度，即后安装支架1前端边沿与转向支撑横管4固定连接形成封闭腔体、前安装支架2后端边沿与转向支撑横管4固定连接、前壁板安装支架3下端与前安装支架2顶面固定连接形成封闭腔体，相较于现有转向管柱安装支架与转向支撑横管的匹配方式，两个封闭腔体的设置能够提升连接支架总成的整体刚强度，进而能够在保证转向管柱安装点性能满足要求的前提下，减少零件料厚，相应地减轻了整体重量，满足车身轻量化需求。并且通过保持后安装支架1上的转向管柱后安装点与前安装支架2上的转向管柱前安装点相对位置固定不变，将现有常规的整体式转向管柱安装支架更改为分体式结构的前安装支架2和后安装支架1，参见图15，进而能够通过调节前安装支架2和后安装支架1与转向支撑横管4的左右相对位置以及水平角度，满足同一转向管柱不同布置位置的安装要求，通用性好，减少了工装的开发数量，提升了开发效率，降低了零件开发成本。

一种车辆，包括转向系统，所述转向系统包括上述的转向管柱连接支架总成。

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

Claims (8)

1.一种转向管柱连接支架总成，其特征在于：包括后安装支架(1)、前安装支架(2)和前壁板安装支架(3)；

所述后安装支架(1)前端边沿与转向支撑横管(4)固定连接形成封闭腔体，后端下侧设有转向管柱后安装点；

所述前安装支架(2)后端边沿与转向支撑横管(4)固定连接，前端下侧设有转向管柱前安装点；

所述前壁板安装支架(3)下端与前安装支架(2)顶面固定连接形成封闭腔体，顶端设有前壁板安装点；

所述后安装支架(1)包括上支架(6)和下支架(5)，所述下支架(5)为横截面呈“凵”型的钣金件，包括第一底板(51)，所述第一底板(51)左、右边沿设有朝上延伸的第一侧板(52)，所述第一侧板(52)呈三角形，前边沿设有与转向支撑横管(4)连接的第一翻边(53)，所述第一底板(51)后部设有与凸焊螺柱(7)相适配的第一安装孔(54)，所述凸焊螺柱(7)作为转向管柱后安装点；

所述上支架(6)为横截面呈倒“凵”型的钣金件，包括第二底板(61)，所述第二底板(61)左、右边沿设有朝下延伸且与第一侧板(52)搭接的第二侧板(62)，所述第二底板(61)和第二侧板(62)前边沿设有与转向支撑横管(4)连接的第二翻边(63)。

2.根据权利要求1所述的转向管柱连接支架总成，其特征在于：所述第一底板(51)上设有多个第一定位孔(55)，中部设有第一加强筋(56)，第一侧板(52)上设有第一减重孔(57)；

所述第二底板(61)上设有多个第二定位孔(64)，中部设有第二加强筋(65)；

所述多个第一定位孔(55)和第二定位孔(64)中均包括至少一个圆孔和至少一个条形孔。

3.根据权利要求1或2所述的转向管柱连接支架总成，其特征在于：所述后安装支架(1)的数量为两个，在转向支撑横管(4)轴线方向间隔设置。

4.根据权利要求1或2所述的转向管柱连接支架总成，其特征在于：所述前安装支架(2)为横截面呈双“几”字型的钣金件，包括第三底板(21)，所述第三底板(21)中部设有贯穿前、后边沿的凹陷部(23)，左、右边沿设有朝下延伸的第三侧板(22)，所述第三侧板(22)后边沿设有与转向支撑横管(4)连接的第三翻边(24)，第三侧板(22)前部设有作为转向管柱前安装点的第二安装孔(25)。

5.根据权利要求4所述的转向管柱连接支架总成，其特征在于：所述第三底板(21)上设有多个第三定位孔(26)，多个第三定位孔(26)中包括至少一个圆孔和至少一个条形孔，所述第三侧板(22)上设有第二减重孔(27)。

6.根据权利要求1或2所述的转向管柱连接支架总成，其特征在于：所述前壁板安装支架(3)包括连接板(31)以及横截面呈“几”字型的第一斜板(32)和第二斜板(33)，所述第一斜板(32)和第二斜板(33)根据前安装支架(2)以及连接板(31)的位置进行适应性设计；

所述连接板(31)上设有作为前壁板安装点的第三安装孔(311)，所述第一斜板(32)和第二斜板(33)相对设置，顶端分别与连接板(31)前、后边沿固定连接；

所述前安装支架(2)纵截面呈“V”型，第一斜板(32)下部朝前延伸且与前安装支架(2)的第一斜面(28)固定连接，第二斜板(33)下部朝后延伸且与前安装支架(2)的第二斜面(29)固定连接。

7.根据权利要求6所述的转向管柱连接支架总成，其特征在于：所述连接板(31)上设有多个第四定位孔(312)，中部设有第三减重孔(313)；

所述第一斜板(32)和第二斜板(33)上均设有多个第四减重孔(34)和第五定位孔(35)。

8.一种车辆，包括转向系统，其特征在于：所述转向系统包括权利要求1～7任一项所述的转向管柱连接支架总成。

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