CN113184052B - 一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，属于汽车悬架技术领域，包括:后副车架主体，该后副车架主体是由左纵梁、右纵梁、前横梁和后横梁一体加工成型的铝合金框架结构；左纵梁与右纵梁间隔对称设置，左纵梁与右纵梁的前部、中部和后部均依次设有第一连杆安装支架、第二连杆安装支架和第三连杆安装支架；前横梁与后横梁相互平行且位于左纵梁和右纵梁之间，后横梁的两端分别设有第四连杆安装支架，且后横梁上还设有用于安装第五连杆安装支架或后轮转向机的固定点。本申请的后副车架主体采用铝合金材料一体式铸造成型工艺，内腔空心，实现轻量化设计，提高燃油经济性及续航里程；同时无需焊接，工序简单，安装点机加工，尺寸精度高。
Description
技术领域
本申请涉及汽车悬架技术领域，特别涉及一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架。
背景技术
汽车副车架是支承前后车桥、悬挂的支架，使车桥、悬挂通过它再与车身相连，具有阻隔振动和噪声的作用。汽车副车架是一个非常关重的零部件，对其所接附区域的车身结构有较高要求，因此与副车架连接的车体以及周边承载零件的结构。
现有的后副车架通常为铁制副车架，存在着重量较重，刚度、模态无法满足实际需求，冲压零件多，部分零件成型困难，焊接工序复杂，焊接夹具设计复杂，焊接变形大，总成装配尺寸精度较差，且使用年限较长后，还存在一定锈蚀现象等问题。
同时，目前乘用车基本上均为前轮转向，随着消费升级，长轴距汽车越来越多，但长轴距汽车转弯半径过大，道路较窄时，转弯或原地调头困难。后轮转向技术作为一种底盘先进技术，越来越多的应用在高配车型，后轮转向系统的后轮转向机一般安装在后副车架结构上。
但是由于后轮转向系统的成本较高，一般只配备在高配车型上，使得后副车架结构在具备基本功能的基础上还能够安装后轮转向机，而低配车型上一般不安装后轮转向系统，也就是低配车型上的后副车架结构只需具备基本功能即可，这就使得高配车型和低配车型上的后副车架结构难以通用，增加了生产成本。
发明内容
本申请实施例提供一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，以解决相关技术中后副车架存在着重量较重，刚度、模态无法满足实际需求，且后副车架结构难以通用的问题。
本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，包括:后副车架主体，所述后副车架主体是由左纵梁、右纵梁、前横梁和后横梁一体加工成型的铝合金框架结构；
所述左纵梁与右纵梁间隔对称设置，所述左纵梁与右纵梁前部、中部和后部均依次设有第一连杆安装支架、第二连杆安装支架和第三连杆安装支架；
所述前横梁与后横梁相互平行且位于所述左纵梁和右纵梁之间，所述后横梁的两端分别设有第四连杆安装支架，且所述后横梁上还设有用于安装第五连杆安装支架或后轮转向机的固定点。
在一些实施例中：所述前横梁的两端分别与所述左纵梁、右纵梁的前端连接并通过圆角过渡，所述后横梁的两端分别与所述左纵梁、右纵梁的后端连接并通过圆角过渡。
在一些实施例中：所述左纵梁的两端设有远离所述右纵梁偏移的左前衬套套管和左后衬套套管，所述左前衬套套管和左后衬套套管与左纵梁为铝合金材料一体加工成型结构；
所述右纵梁的两端设有远离所述左纵梁偏移的右前衬套套管和右后衬套套管，所述右前衬套套管和右后衬套套管与右纵梁为铝合金材料一体加工成型结构。
在一些实施例中：所述左前衬套套管、左后衬套套管、右前衬套套管和右后衬套套管的轴线相互平行且与所述左纵梁、右纵梁、前横梁和后横梁的轴线垂直。
在一些实施例中：所述左纵梁上设有贯穿所述左纵梁左右两侧的左前悬置套管，所述左前悬置套管位于所述第一连杆安装支架与第二连杆安装支架之间；
所述右纵梁上设有贯穿所述右纵梁左右两侧的右前悬置套管，所述右前悬置套管位于所述第一连杆安装支架与第二连杆安装支架之间；
所述后横梁上设有贯穿所述后横梁前后两侧的后悬置套管，所述后悬置套管位于所述后横梁的中部。
在一些实施例中：所述后横梁的固定点设有两个，两个所述固定点分别位于所述后横梁的两端，一个固定点设有两个安装孔；
所述后横梁上固定设有两个第五连杆安装支架，两个所述第五连杆安装支架分别通过螺栓与后横梁的两个固定点固定连接。
在一些实施例中：所述第五连杆安装支架的一端设有与所述固定点连接的安装块，所述安装块上开设有与所述安装点连接的安装孔；
所述第五连杆安装支架的另一端设有间隔设置的两片支耳，两片所述支耳上均开设有调节后轮前束角的长形孔。
在一些实施例中：所述后横梁的固定点设有两个，两个所述固定点分别位于所述后横梁的两端，一个固定点设有两个安装孔；
所述后横梁上固定设有后轮转向机，所述后轮转向机通过螺栓与两个所述固定点固定连接。
在一些实施例中：所述第四连杆安装支架上设有调节后轮外倾角的长形孔。
在一些实施例中：所述后副车架主体的左纵梁、右纵梁、前横梁和后横梁为砂芯铸造一体成型结构，所述左纵梁、右纵梁、前横梁和后横梁均为空心结构，所述左纵梁、右纵梁、前横梁和后横梁上均开设有漏沙孔。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，由于本申请的五连杆铝合金后副车架设置了后副车架主体，后副车架主体是由左纵梁、右纵梁、前横梁和后横梁一体加工成型的铝合金框架结构；左纵梁与右纵梁间隔对称设置，左纵梁与右纵梁前部、中部和后部均依次设有第一连杆安装支架、第二连杆安装支架和第三连杆安装支架；前横梁与后横梁相互平行且位于左纵梁和右纵梁之间，后横梁的两端分别设有第四连杆安装支架，且后横梁上还设有用于安装第五连杆安装支架或后轮转向机的固定点。
因此，本申请的后副车架主体采用铝合金材料一体加工成型，避免铝合金材料在焊接过程中焊接区域材料受到高温影响后其可承受的强度下降，导致焊接区域材料所能承受的应力值大幅度下降且在焊接区域容易产生断裂的风险。后副车架主体采用铝合金材料一体式铸造成型工艺，内腔空心，实现轻量化设计，提高燃油经济性及续航里程；同时无需焊接，工序简单，安装点机加工，尺寸精度高。
此外，本申请的五连杆铝合金后副车架兼顾了“不带后轮转向”方案和“带后轮转向”方案的两种开发需求。“不带后轮转向”方案使用两个第五连杆安装支架固在后横梁的固定点上，为前束连杆提供安装需求。“带后轮转向”方案无需上述第五连杆安装支架，后轮转向机直接紧固在后横梁的固定点上，后轮转向机为前束连杆提供安装需求。这两种布置方案，第五连杆安装支架与后轮转向机共用固定点，同一个后副车架主体可实现两种方案安装需求，节省开发成本，降本增效，提升竞争力。后轮转向车型也能同时提升转弯和原地调头体验，操控性也同步提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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他的附图。
图1为本申请实施例“不带后轮转向”方案的结构立体图；
图2为本申请实施例“不带后轮转向”方案的结构俯视图；
图3为图2中沿A-A方向的剖面图；
图4为本申请实施例的第五连杆安装支架的结构示意图；
图5为本申请实施例“带后轮转向”方案的结构立体图。
附图标记：
1、左纵梁；2、右纵梁；3、前横梁；4、后横梁；5、第一连杆安装支架；6、第二连杆安装支架；7、第三连杆安装支架；8、第四连杆安装支架；9、固定点；10、第五连杆安装支架；10a、安装块；10b、支耳；11、左前衬套套管；12、左后衬套套管；13、右前衬套套管；14、右后衬套套管；15、左前悬置套管；16、右前悬置套管；17、后悬置套管；18、螺栓；19、后轮转向机；20、漏沙孔。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其能解决相关技术中后副车架存在着重量较重，刚度、模态无法满足实际需求，且后副车架结构难以通用的问题。
参见图1、图2和图5所示，本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，包括:后副车架主体，该后副车架主体是由左纵梁1、右纵梁2、前横梁3和后横梁4一体加工成型的铝合金框架结构。
左纵梁1与右纵梁2间隔对称设置，左纵梁1与右纵梁2的结构相同。在左纵梁1与右纵梁2前部、中部和后部均依次设有第一连杆安装支架5、第二连杆安装支架6和第三连杆安装支架7。位于左纵梁1与右纵梁2上的第一连杆安装支架5、第二连杆安装支架6和第三连杆安装支架7均与左纵梁1或右纵梁2一体加工成型结构。
前横梁3与后横梁4相互平行且位于左纵梁1和右纵梁2之间，后横梁4的两端分别设有第四连杆安装支架8，第四连杆安装支架8位于后横梁4的下侧，且后横梁4上还设有用于安装第五连杆安装支架10或后轮转向机19的固定点9，固定点9位于后横梁4的后侧。
第一连杆安装支架5、第二连杆安装支架6和第三连杆安装支架7、第四连杆安装支架8用于分别为前置定位臂、上臂、后置定位臂、下臂提供安装点，第五连杆安装支架10或后轮转向机19为前束连杆提供安装点，其中，第四连杆安装支架上8设有调节后轮外倾角的长形孔。
后副车架主体的左纵梁1、右纵梁2、前横梁3和后横梁4为砂芯铸造一体成型结构，左纵梁1、右纵梁2、前横梁3和后横梁4均为空心结构，在左纵梁1、右纵梁2、前横梁3和后横梁4上均开设有漏沙孔20，后副车架主体铸造完成后砂芯从漏沙孔20振出，实现轻量化设计。
本申请实施例的后副车架主体是由左纵梁1、右纵梁2、前横梁3和后横梁4一体加工成型的铝合金框架结构，避免采用铝合金材料在焊接过程中焊接区域材料受到高温影响后其可承受的强度下降，导致焊接区域材料所能承受的应力值大幅度下降且在焊接区域容易产生断裂的风险。本申请实施例的后副车架主体采用铝合金材料一体式铸造成型工艺，内腔空心，实现轻量化设计，提高燃油经济性及续航里程；同时无需焊接，工序简单，安装点机加工，尺寸精度高，无锈蚀风险，提高汽车底盘品质。
本申请实施例的五连杆铝合金后副车架兼顾了“不带后轮转向”方案和“带后轮转向”方案的两种开发需求。“不带后轮转向”方案使用两个第五连杆安装支架10固在后横梁4的固定点9上，为前束连杆提供安装需求。“带后轮转向”方案无需上述第五连杆安装支架10，后轮转向机19直接紧固在后横梁4的固定点9上，后轮转向机19为前束连杆提供安装需求。
这两种布置方案，第五连杆安装支架10与后轮转向机19共用固定点9，同一个后副车架主体可实现两种布置方案安装需求，节省开发成本，降本增效，提升竞争力。后轮转向车型也能同时提升转弯和原地调头体验，操控性也同步提高。
在一些可选实施例中：参见图1、图2和图5所示，本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，该五连杆铝合金后副车架的前横梁3的两端分别与左纵梁1、右纵梁2的前端连接并通过圆角过渡，后横梁4的两端分别与左纵梁1、右纵梁2的后端连接并通过圆角过渡。
前横梁3的两端和后横梁4的两端分别与左纵梁1、右纵梁2的连接处通过圆角过渡，提高前横梁3的两端和后横梁4的两端分别与左纵梁1、右纵梁2的连接处的结构强度，避免连接处应力集中产生断裂风险。
在一些可选实施例中：参见图1、图2和图5所示，本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，该五连杆铝合金后副车架的左纵梁1的两端设有远离右纵梁2偏移的左前衬套套管11和左后衬套套管12，左前衬套套管11和左后衬套套管12与左纵梁1为铝合金材料一体加工成型结构。
右纵梁2的两端设有远离左纵梁1偏移的右前衬套套管13和右后衬套套管14，右前衬套套管13和右后衬套套管14与右纵梁2为铝合金材料一体加工成型结构。
左前衬套套管11、左后衬套套管12、右前衬套套管13和右后衬套套管14的轴线相互平行且与左纵梁1、右纵梁2、前横梁3和后横梁4的轴线垂直。左前衬套套管11、左后衬套套管12、右前衬套套管13和右后衬套套管14均用于连接车身的衬套。
在一些可选实施例中：参见图1和图5所示，本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，该五连杆铝合金后副车架的左纵梁1上设有贯穿左纵梁1左右两侧的左前悬置套管15，左前悬置套管15位于第一连杆安装支架5与第二连杆安装支架6之间。
右纵梁2上设有贯穿右纵梁2左右两侧的右前悬置套管16，右前悬置套管16位于第一连杆安装支架5与第二连杆安装支架6之间。
后横梁4上设有贯穿后横梁4前后两侧的后悬置套管17，后悬置套管17位于后横梁4的中部。左前悬置套管15、右前悬置套管16和后悬置套管17形成三点悬置，用于安装差速器总成或电驱总成，差速器总成或电驱总成以驱动后轮转动。
在一些可选实施例中：参见图1至图4所示，本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，该五连杆铝合金后副车架的后横梁4的固定点9设有两个，两个固定点9分别位于后横梁4两端的后侧，两个固定点9在后横梁4上对称设置，一个固定点9设有两个安装孔。
在后横梁4上固定设有两个第五连杆安装支架10，两个第五连杆安装支架10分别通过螺栓18与后横梁4的两个固定点9固定连接。在后横梁4上固定两个第五连杆安装支架10为“不带后轮转向”方案。“不带后轮转向”方案使用两个第五连杆安装支架10固在后横梁4的固定点9上，为前束连杆提供安装需求。
第五连杆安装支架10的一端设有与固定点9连接的安装块10a，安装块10a上开设有与固定点9连接的安装孔，安装块10a通过螺栓18与固定点9固定连接。在第五连杆安装支架10的另一端设有间隔设置的两片支耳10b，两片支耳10b上均开设有调节后轮前束角的长形孔。
在一些可选实施例中：参见图5所示，本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，该五连杆铝合金后副车架的后横梁4的固定点9设有两个，两个固定点9分别位于后横梁4的两端的后侧，两个固定点9在后横梁4上对称设置，一个固定点设有两个安装孔。
在后横梁4上固定设有后轮转向机19，后轮转向机19通过螺栓18与两个固定点9固定连接。在后横梁4上固定后轮转向机19为“带后轮转向”方案，“带后轮转向”方案无需上述第五连杆安装支架10，后轮转向机19直接紧固在后横梁4的固定点9上，后轮转向机19为前束连杆提供安装需求。后轮转向机19用于控制后轮的转角，提升用户转弯和原地调头体验，操控性也同步提高。
工作原理
本申请实施例提供了一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，由于本申请的五连杆铝合金后副车架设置了后副车架主体，后副车架主体是由左纵梁1、右纵梁2、前横梁3和后横梁4一体加工成型的铝合金框架结构；左纵梁1与右纵梁2间隔对称设置，左纵梁1与右纵梁2前部、中部和后部均依次设有第一连杆安装支架5、第二连杆安装支架6和第三连杆安装支架7；前横梁3与后横梁4相互平行且位于左纵梁1和右纵梁2之间，后横梁4的两端分别设有第四连杆安装支架8，且后横梁4上还设有用于安装第五连杆安装支架10或后轮转向机19的固定点9。
因此，本申请的后副车架主体采用铝合金材料一体加工成型，避免铝合金材料在焊接过程中焊接区域材料受到高温影响后其可承受的强度下降，导致焊接区域材料所能承受的应力值大幅度下降且在焊接区域容易产生断裂的风险。后副车架主体采用铝合金材料一体式铸造成型工艺，内腔空心，实现轻量化设计，提高燃油经济性及续航里程；同时无需焊接，工序简单，安装点机加工，尺寸精度高。
此外，本申请的五连杆铝合金后副车架兼顾了“不带后轮转向”方案和“带后轮转向”方案的两种开发需求。“不带后轮转向”方案使用两个第五连杆安装支架10固在后横梁4的固定点9上，为前束连杆提供安装需求。“带后轮转向”方案无需上述第五连杆安装支架10，后轮转向机19直接紧固在后横梁4的固定点9上，后轮转向机19为前束连杆提供安装需求。这两种布置方案，第五连杆安装支架10与后轮转向机19共用固定点9，同一个后副车架主体可实现两种方案安装需求，节省开发成本，降本增效，提升竞争力。后轮转向车型也能同时提升转弯和原地调头体验，操控性也同步提高。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于，包括:后副车架主体，所述后副车架主体是由左纵梁(1)、右纵梁(2)、前横梁(3)和后横梁(4)一体加工成型的铝合金框架结构；
所述左纵梁(1)与右纵梁(2)间隔对称设置，所述左纵梁(1)与右纵梁(2)的前部、中部和后部均依次设有第一连杆安装支架(5)、第二连杆安装支架(6)和第三连杆安装支架(7)；
所述前横梁(3)与后横梁(4)相互平行且位于所述左纵梁(1)和右纵梁(2)之间，所述后横梁(4)的两端分别设有第四连杆安装支架(8)，且所述后横梁(4)上还设有用于安装第五连杆安装支架(10)或后轮转向机(19)的固定点(9)；
所述后横梁(4)的固定点(9)设有两个，两个所述固定点(9)分别位于所述后横梁(4)的两端，一个固定点(9)设有两个安装孔；
当不带后轮转向时，所述后横梁(4)上固定设有两个第五连杆安装支架(10)，两个所述第五连杆安装支架(10)分别通过螺栓(18)与后横梁(4)的两个固定点(9)固定连接；
当带后轮转向时，所述后横梁(4)上固定设有后轮转向机(19)，所述后轮转向机(19)通过螺栓(18)与两个所述固定点(9)固定连接。
2.如权利要求1所述的一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于：
所述前横梁(3)的两端分别与所述左纵梁(1)、右纵梁(2)的前端连接并通过圆角过渡，所述后横梁(4)的两端分别与所述左纵梁(1)、右纵梁(2)的后端连接并通过圆角过渡。
3.如权利要求1或2所述的一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于：
所述左纵梁(1)的两端设有远离所述右纵梁(2)偏移的左前衬套套管(11)和左后衬套套管(12)，所述左前衬套套管(11)和左后衬套套管(12)与左纵梁(1)为铝合金材料一体加工成型结构；
所述右纵梁(2)的两端设有远离所述左纵梁(1)偏移的右前衬套套管(13)和右后衬套套管(14)，所述右前衬套套管(13)和右后衬套套管(14)与右纵梁(2)为铝合金材料一体加工成型结构。
4.如权利要求3所述的一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于：
所述左前衬套套管(11)、左后衬套套管(12)、右前衬套套管(13)和右后衬套套管(14)的轴线相互平行且与所述左纵梁(1)、右纵梁(2)、前横梁(3)和后横梁(4)的轴线垂直。
5.如权利要求1或2所述的一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于：
所述左纵梁(1)上设有贯穿所述左纵梁(1)左右两侧的左前悬置套管(15)，所述左前悬置套管(15)位于所述第一连杆安装支架(5)与第二连杆安装支架(6)之间；
所述右纵梁(2)上设有贯穿所述右纵梁(2)左右两侧的右前悬置套管(16)，所述右前悬置套管(16)位于所述第一连杆安装支架(5)与第二连杆安装支架(6)之间；
所述后横梁(4)上设有贯穿所述后横梁(4)前后两侧的后悬置套管(17)，所述后悬置套管(17)位于所述后横梁(4)的中部。
6.如权利要求1所述的一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于：
所述第五连杆安装支架(10)的一端设有与所述固定点(9)连接的安装块(10a)，所述安装块(10a)上开设有与所述固定点(9)连接的安装孔；
所述第五连杆安装支架(10)的另一端设有间隔设置的两片支耳(10b)，两片所述支耳(10b)上均开设有调节后轮前束角的长形孔。
7.如权利要求1所述的一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于：
所述第四连杆安装支架(8)上设有调节后轮外倾角的长形孔。
8.如权利要求1所述的一种兼顾后轮转向的五连杆铝合金后副车架，其特征在于：
所述后副车架主体的左纵梁(1)、右纵梁(2)、前横梁(3)和后横梁(4)为砂芯铸造一体成型结构，所述左纵梁(1)、右纵梁(2)、前横梁(3)和后横梁(4)均为空心结构，所述左纵梁(1)、右纵梁(2)、前横梁(3)和后横梁(4)上均开设有漏沙孔(20)。
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