CN117021875A - 一种扭转梁总成 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种扭转梁总成，包括横梁、拖曳臂，其特征在于，所述拖曳臂一端的端部一体化成型有衬套孔，所述衬套总成压装于所述衬套孔中，在所述衬套总成的周向上，所述衬套孔的孔壁对所述衬套总成形成全包围支撑。本发明在维持扭转梁总成结构和功能不变的前提下，通过衬套总成直接与拖曳臂压装方案，直接取消了高成本的衬套管和衬套管加强筋，综合成本更低。同时，由于取消了衬套管和衬套管加强筋的焊接工艺，完全避免了由于焊接变形引起与衬套总成配合直径的椭圆度变化，解决了由于椭圆度问题造成扭转梁总成的报废问题，同时可降低焊接相关的投入成本。因此，本发明设计出了综合成本更低和无焊接变形造成报废的扭转梁总成。
Description
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，更具体地说，涉及一种扭转梁总成。
背景技术
扭转梁总成作为车辆底盘的后悬架，具有连接车身和轮胎的作用，并能承受弹性元件、减振器、缓冲块的力及力矩。将非独立悬挂的车轮装在扭转梁总成的两端。当一边车轮上下跳动时，会使扭转梁总成跳动，从而带动另一侧车轮也相应地跳动，从而减小整个车身的倾斜或摇晃。由于扭转梁总成具有一定的扭转刚度，可以起到横向稳定杆相同的作用，可增加车辆的侧倾刚度，提高车辆的侧倾稳定性。
请参考附图1和附图2，扭转梁总成主要包括：横梁100、拖曳臂200、衬套管300。其中，横梁100的两端分别连接一拖曳臂200。拖曳臂200的一端部焊接有衬套管300，衬套管300中装设有衬套总成400。衬套总成400包括相互连接的外管402和内管401。内管401与车身刚性连接，外管402与拖曳臂200刚性连接。当车轮上下跳动时，扭转梁总成会绕两个衬套总成400的轴线跳动。
车辆在行驶的过程中，轮胎会受到地面的力，该力会通过拖曳臂200或者横梁100传递至衬套管300处。为了提高衬套管300处的结构强度，防止衬套管300与拖曳臂200开裂分离，通常会增设衬套管加强筋500，采用焊接的方式将衬套管加强筋500焊接在衬套管300和拖曳臂200上。衬套管300是采用焊接的方式焊接到拖曳臂200上，衬套管加强筋500采用焊接的方式焊接到衬套管300上。在焊接的过程中会导致衬套管300出现焊接变形，造成衬套管300直径不圆，存在较大的椭圆度，从而会导致衬套总成400在压装的过程中出现压入力不足或者压入力过大问题。压入力不足时不满足压入力要求，不合格，返修甚至报废。压入力过大时引起衬套总成400被压溃，报废。最终会导致扭转梁总成报废，导致成本浪费。
因此，如何在维持扭转梁总成功能不变的前提下，避免扭转梁总成由于焊接变形而报废，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是在维持扭转梁总成功能不变的前提下，避免扭转梁总成由于焊接变形而报废。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种扭转梁总成，包括横梁、拖曳臂，所述拖曳臂一端的端部一体化成型有衬套孔，所述衬套总成压装于所述衬套孔中，在所述衬套总成的周向上，所述衬套孔的孔壁对所述衬套总成形成全包围支撑。
优选地，所述衬套孔经冲压或者机加工而形成。
优选地，所述拖曳臂为管状，沿着所述衬套总成的轴向，所述衬套孔在所述拖曳臂的相对的壁上分别形成第一衬套孔和第二衬套孔，所述第一衬套孔的孔壁和所述第二衬套孔的孔壁均沿着所述衬套总成的周向对所述衬套总成形成全包围支撑。
优选地，所述第一衬套孔的孔壁厚和所述第二衬套孔的孔壁厚均为4-6mm。
优选地，所述衬套总成包括相互连接的内管和外管，所述外管的一端形成有外翻边，所述拖曳臂上具有与所述外翻边相贴合的平面部。
优选地，所述外翻边与所述平面部相互连接。
优选地，所述平面部的内壁面焊接有固定螺母，所述外翻边上设置有与所述固定螺母对齐设置的螺栓孔，锁紧螺栓贯穿所述螺栓孔并旋紧于所述固定螺母内。
优选地，围绕所述衬套总成的轴线设置有多个所述固定螺母。
优选地，所述衬套总成包括内管、外管以及位于所述内管和所述外管之间的橡胶，所述内管和所述外管通过所述橡胶的硫化而连为一体。
优选地，所述拖曳臂远离所述衬套总成的一端设置有减振器安装销，靠近所述减振器安装销设置有车轮安装板、弹簧安装盘；所述横梁与所述拖曳臂之间设置有横梁加强板，所述横梁加强板位于所述横梁的远离所述衬套总成的一侧。
本发明在维持扭转梁总成结构和功能不变的前提下，通过衬套总成直接与拖曳臂压装方案，直接取消了高成本的衬套管和衬套管加强筋，综合成本更低。同时，由于取消了衬套管和衬套管加强筋的焊接工艺，完全避免了由于焊接变形引起与衬套总成配合直径的椭圆度变化，解决了由于椭圆度问题造成扭转梁总成的报废问题，同时可降低焊接相关的投入成本。因此，本发明设计出了综合成本更低和无焊接变形造成报废的扭转梁总成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术具体实施例提供的扭转梁总成的结构示意图；
图2为现有技术具体实施例提供的衬套总成的主视图；
图3为本发明一具体实施例提供的扭转梁的结构示意图；
图4为本发明一具体实施例提供的衬套总成的装配图；
图5为本发明一具体实施例提供的衬套总成的主视图；
图6为本发明一具体实施例提供的衬套总成的受力分析图。
其中，100为横梁、200为拖曳臂、300为衬套管、400为衬套总成、500为衬套管加强筋、401为内管、402为外管；
1为横梁、2为拖曳臂、3为衬套总成、4为锁紧螺栓、5为减振器安装销、6为车轮安装板、7为弹簧安装盘、8为横梁加强板、9为固定螺母、31为内管、32为外管、33为外翻边、34为橡胶、21为平面部。
具体实施方式
本发明的核心在于提供一种扭转梁总成，在维持扭转梁总成功能不变的前提下，避免扭转梁总成由于焊接变形而报废。
本发明实施例中需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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。
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做出创造性劳动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。
请参考附图1和附图2，本发明公开了一种扭转梁总成，扭转梁总成包括横梁1和拖曳臂2。拖曳臂2为两个，两个拖曳臂2分设在横梁1的两端。在拖曳臂2一端的端部，也即前端的端部一体化成型有衬套孔，衬套总成3压装于衬套孔中。衬套孔的孔壁沿着衬套总成3的周向对衬套总成3形成全包围支撑。
请参考附图5，在衬套总成3的X向上，即在衬套总成3的水平向直径方向上，衬套孔的左孔壁和右孔壁会对衬套总成3形成支撑，以抵御衬套总成3受到的X向的力FX。在衬套总成3的Z向上，即在衬套总成3的竖直向直径方向上，衬套孔的上孔壁和下孔壁会对衬套总成3形成支撑，以抵御衬套总成3受到的Z向的力FZ。在衬套总成3的Y向上，即在衬套总成3的轴向上，衬套总成3与衬套孔的压入力可以抵御衬套总成3受到的Y向力。如此，能够确保扭转梁总成稳定作业，确保扭转梁总成的功能保持不变。
本发明在维持扭转梁总成结构和功能不变的前提下，通过衬套总成3直接与拖曳臂2压装方案，直接取消了高成本的衬套管和衬套管加强筋，综合成本更低。同时，由于取消了衬套管和衬套管加强筋的焊接工艺，完全避免了由于焊接变形引起与衬套总成3配合直径的椭圆度变化，解决了由于椭圆度问题造成扭转梁总成的报废问题，同时可降低焊接相关的投入成本。因此，本发明设计出了综合成本更低和无焊接变形造成报废的扭转梁总成。
具体而言，衬套孔可以经冲压或者机加工而形成。
请参考附图4，为了提高拖曳臂2的结构强度，本发明将拖曳臂2优选为空心的管状结构。衬套孔沿着衬套总成3的轴向贯穿拖曳臂2，因此会在拖曳臂2相对的壁上形成第一衬套孔和第二衬套孔。第一衬套孔的孔壁和第二衬套孔的孔壁均沿着周向对衬套总成3形成全包围支撑。
在现有技术中，衬套总成400与衬套管300的配合面布满衬套管300的轴向，衬套总成400与衬套管300压装配合，如此便加大了衬套管300的加工难度。而在本发明中，拖曳臂2为中空的管状，衬套总成3与衬套孔的配合面并非沿着衬套孔的轴向布满衬套孔，衬套总成3与衬套孔的配合面仅仅位于第一衬套孔的孔壁和第二衬套孔的孔壁处。由于第一衬套孔的孔壁和第二衬套孔的孔壁的厚度相对于衬套管300的轴向长度要小很多，因此在拖曳臂2上加工出与衬套总成3适配的第一衬套孔和第二衬套孔要简单很多。
请参考附图6，衬套总成3所受到的Y向力，也即沿着衬套总成3的轴向力，主要来源于扭转梁总成所受到的Y向力。扭转梁总成所受到的Y向力沿着横梁1的轴向。通常情况下，拖曳臂2的安装有衬套总成3的端部会向两侧弯折，与横梁1呈25°左右的夹角。如果按照25°计算，扭转梁总成受到的Y向力FY分解到衬套总成3的Y向上的分力为FY1，FY1＝FY*cos25°。FY1小于FY，FY1受力不是很大，一般为8～20kN。本发明中拖曳臂2的壁厚为4-6mm，进一步地为5mm。那么第一衬套孔的孔壁壁厚和第二衬套孔的孔壁壁厚均为5mm。也可以理解为第一衬套孔的孔壁在衬套总成3轴向的尺寸为5mm，第二衬套孔的孔壁在衬套总成3轴向的尺寸为5mm。衬套总成3与衬套孔压装后，其配合长度为10mm。10mm的压装配合量再结合压装的过盈量，可达到12KN的压入力FR，可满足一般中小型车的压入力FR需求。
请参考附图4，对于更高承载的中大型车，本发明作出了如下设计：衬套总成3包括相互连接的内管31和外管32，本发明在外管32的一端制作了外翻边33，拖曳臂2上具有与外翻边33相贴合的平面部21。外翻边33与拖曳臂2的平面部21相互连接，外翻边33与平面部21的连接力可弥补衬套总成3压入力FR的不足。衬套总成3的压入力FR与外翻边33与平面部21的连接力之和可抵御衬套总成3所受到的Y向极限力20KN。
在本发明一具体实施例中，在拖曳臂2的平面部21的内壁面上焊接了固定螺母9，在外管32的外翻边33上设置了与固定螺母9对齐设置的螺栓孔。锁紧螺栓4贯穿螺栓孔并旋紧于固定螺母9内。通过锁紧螺栓4实现外翻边33与拖曳臂2的连接。锁紧螺栓4的连接作用力可轻松达到20KN以上，再加之衬套总成3的压入力FR12KN，完全可抵御衬套总成3所受到的Y向极限力20KN。
为了进一步弥补衬套总成3的压入力FR，本发明围绕衬套总成3的轴线设置了多个固定螺母9，每个固定螺母9对应一个锁紧螺栓4。
衬套总成3除了包括外管32和内管31外，还包括橡胶34，橡胶34位于外管32和内管31之间。通过橡胶34硫化将内管31和外管32连接为一个整体。橡胶34介于外管32和内管31之间，起到缓冲作用。
请参考附图3，本发明在拖曳臂2的远离衬套总成3的一端设置了减振器安装销5，以安装减振器。靠近减振器安装销5设置有车轮安装板6、弹簧安装盘。车轮安装板6用于安装车轮。弹簧安装盘7用于安装螺簧。另外，为了加强横梁1与拖曳臂2连接的牢固性，本发明还设置了横梁加强板8，横梁加强板8的一部分与横梁1连接，一部分与拖曳臂2连接。并且横梁加强板8位于横梁1的远离衬套总成3的一侧。
最后，还需要说明的是，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。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业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发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明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公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种扭转梁总成，包括横梁(1)、拖曳臂(2)，其特征在于，所述拖曳臂(2)一端的端部一体化成型有衬套孔，所述衬套总成(3)压装于所述衬套孔中，在所述衬套总成(3)的周向上，所述衬套孔的孔壁对所述衬套总成(3)形成全包围支撑。
2.根据权利要求1所述的扭转梁总成，其特征在于，所述衬套孔经冲压或者机加工而形成。
3.根据权利要求1所述的扭转梁总成，其特征在于，所述拖曳臂(2)为管状，沿着所述衬套总成(3)的轴向，所述衬套孔在所述拖曳臂(2)的相对的壁上分别形成第一衬套孔和第二衬套孔，所述第一衬套孔的孔壁和所述第二衬套孔的孔壁均沿着所述衬套总成(3)的周向对所述衬套总成(3)形成全包围支撑。
4.根据权利要求3所述的扭转梁总成，其特征在于，所述第一衬套孔的孔壁厚和所述第二衬套孔的孔壁厚均为4-6mm。
5.根据权利要求1所述的扭转梁总成，其特征在于，所述衬套总成(3)包括相互连接的内管(31)和外管(32)，所述外管(32)的一端形成有外翻边(33)，所述拖曳臂(2)上具有与所述外翻边(33)相贴合的平面部(21)。
6.根据权利要求5所述的扭转梁总成，其特征在于，所述外翻边(33)与所述平面部(21)相互连接。
7.根据权利要求6所述的扭转梁总成，其特征在于，所述平面部(21)的内壁面焊接有固定螺母(9)，所述外翻边(33)上设置有与所述固定螺母(9)对齐设置的螺栓孔，锁紧螺栓(4)贯穿所述螺栓孔并旋紧于所述固定螺母(9)内。
8.根据权利要求7所述的扭转梁总成，其特征在于，围绕所述衬套总成(3)的轴线设置有多个所述固定螺母(9)。
9.根据权利要求1所述的扭转梁总成，其特征在于，所述衬套总成(3)包括内管(31)、外管(32)以及位于所述内管(31)和所述外管(32)之间的橡胶(34)，所述内管(31)和所述外管(32)通过所述橡胶(34)的硫化而连为一体。
10.根据权利要求1所述的扭转梁总成，其特征在于，所述拖曳臂(2)远离所述衬套总成(3)的一端设置有减振器安装销(5)，靠近所述减振器安装销(5)设置有车轮安装板(6)、弹簧安装盘(7)；所述横梁(1)与所述拖曳臂(2)之间设置有横梁加强板(8)，所述横梁加强板(8)位于所述横梁(1)的远离所述衬套总成(3)的一侧。
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