CN201325484Y - 半副车架式轿车的强化支撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种半副车架式轿车的强化支撑结构，包括一强化支撑杆(21)，所述强化支撑杆(21)两端分别固定设置一前端连接支架(22)和一后端连接支架(23)。采用这样的结构后，降低了整车的质量的同时，提高了汽车安全性能。

Description

半副车架式轿车的强化支撑结构

技术领域

本实用新型涉及一种有效提高半副车架式汽车前碰安全性能的强化支撑结构，特别涉及一种半副车架式轿车的纵梁强化支撑结构

背景技术

目前轿车市场上副车架主要采用全副车架结构和半副车架结构。其中，全副车架在汽车发生高速正面碰撞时，可以分流碰撞产生的力量，通过全副车架，将力传递至汽车车体下部，由车体下部部件吸收部分能量。从而使得碰撞能量比较均匀分散于整个车体，而不是集中于车体某一部位。缺点是全副车架质量大。

为了降低汽车质量，达到整车轻量化目标，半副车架结构应运而生，如图5所示。但是半副车架结构在汽车发生正面碰撞时，能量主要依靠汽车前纵梁吸收，能量不易分散，汽车结构安全性能不佳。半副车架汽车虽然达到了轻量化效果，但是由于去除了副车架的传力路径，正面碰撞时产生的撞击力只能通过前纵梁、上纵梁传到乘员舱，而副车架(可承载能力强)受力很小，恶化了汽车前端部件的受力环境，很大程度上影响了前纵梁的吸能模式，最终导致汽车前碰性能变差。特别是车体加速度以及前舱侵入量增大，降低整车安全性能。由于纵梁成了碰撞时主要受力、吸能部件，且纵梁长度较长，容易发生变形失稳。因轮胎包络面、发动机布置等需求限制，纵梁存在几何薄弱面，易产生应力集中，发生塑性变形失效，不利于汽车自身的低速耐碰性能，增加了维修成本。目前研究人员主要还集中在纵梁的几何设计，或者在纵梁内部设计一些加强件来改善半副车架汽车的前碰性能。由于汽车纵梁几何设计有很多几何尺寸限制，如轮胎包络面等；同时受到加工工艺的影响，材料的强度提高有限，轻量化趋势又限制了纵梁厚度增加。因此单从纵梁本身几何、材料设计上，很难大幅度提高半副车架汽车的前碰安全性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种质量小、前碰安全性高的半副车架式轿车的强化支撑结构。

为解决上述技术问题，本实用新型在半副车架和前纵梁之间设置一强化支撑结构。该强化支撑结构包括一强化支撑杆，强化支撑杆两端分别固定设置一前端连接支架和一后端连接支架。

优选的是，前端连接支架包括一U型的支撑板和两前端螺栓，支撑板的两端边缘分别向外延伸，两前端螺栓设置在延伸的边缘上。

作为上述方案的优选方案，强化支撑杆设置在前端连接支架的U型凹槽内。

优选的是，后端连接支架包括一倒U型的支撑板和一后端螺栓。

作为上述方案的优选方案，强化支撑杆设置在后端连接支架的U型凹槽内，通过后端螺栓固定在后端连接支架上。

优选的是，强化支撑杆为高强度钢管。

采用这样的结构后，降低了整车的质量的同时，提高了汽车安全性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型连接半副车架的侧视图。

图2是本实用新型的立体图。

图3是本实用新型前端连接支架的结构示意图。

图4是本实用新型后端连接支架的结构示意图

图5是现有的半副车架结构示意图。

1、半副车架          2、强化支撑结构

3、前纵梁            4、吸能块

5、保险杠            6、上纵梁

7、上横梁            21、强化支撑杆

22、前端连接支架     23、后端连接支架

24、前端螺栓         25、后端螺栓

31、前纵梁安装支架   8、乘员舱

具体实施方式

根据本实用新型半副车架式轿车的强化支撑结构包括如下结构，下文将参照附图对此详细描述。

现有的全副车架汽车高速正面碰撞时前端构件的受力由上到下三条路线传递到车体的中后部：A、上纵梁路径；B、前纵梁路径；C、副车架。

其中，由于汽车前端零部件本身的几何结构设计的限制，上纵梁6受力吸能程度有限。高速正撞时，碰撞力主要由前纵梁3、全副车架传导。因全副车架刚度极高，与前纵梁3相比，极难产生大的塑性变形，因此，前纵梁3为前碰时主要的吸能部件，剩余的能量通过副车架传力作用，由其他汽车底盘部件吸收。

针对半副车架汽车，力传递路径为前述的上纵梁路径和前纵梁路径。前纵梁3是传力、吸能的主要承担者。由于缺少副车架传导一部分碰撞力，传力、吸能主要由前纵梁3承担。由于碰撞总能量是不变的，而前纵梁3整体的吸能容量有限，未吸收的能量只能通过纵梁传至乘员舱8，乘员舱8结构发生塑性变形吸收剩余的能量，因此破坏了乘员舱8结构的完整性，从而降低了汽车安全性能。

为了既降低整车的质量，又提高汽车前碰的安全性能，在半副车架1上增加强化支撑结构2。通过增加强化支撑结构2，在保持汽车轻量化目标前提下，使得碰撞发生时，能量可以分散开来，提高汽车前碰安全性能。

本实用新型的结构如图1和图2所示，在前纵梁3和半副车架1之间增加了强化支撑结构2，等效恢复了副车架的传力路径，对前纵梁3结构也具有强化作用。碰撞时，碰撞力在前纵梁3端部分解，除了上纵梁分流路径外，一路经前纵梁3自身传递，另一路经由强化支撑杆21传递到半副车架1，最后传递至车身底部。有效改善了半副车架1汽车前纵梁3的受力环境，从而保证了乘员舱8结构的完整性，提高了乘员安全性。

具体地，如图1和图2所示，轿车前舱结构包括左右两个上纵梁6，两上纵梁6的前端连接一个位于发动机前部的上横梁7；还包括左右两前纵梁3，两前纵梁3前端各连接一吸能块4，两吸能块4又分别连接在保险杠5的两端；还包括一半副车架1，半副车架1的前端连接本实用新型强化支撑结构2。

如图1所示，强化支撑结构2包括一强化支撑杆21，强化支撑杆21两端分别设置一前端连接支架22和一后端连接支架23。前端连接支架22与前纵梁3相连。后端连接支架23与半副车架1相连。前端连接支架22与前纵梁安装支架31相连。

如图3所述，前端连接支架22包括一U型的支撑板和两前端螺栓24，所述支撑板的两端边缘分别向外延伸，两所述前端螺栓24设置在延伸的边缘上。强化支撑杆21设置在所述前端连接支架22的U型凹槽内。

如图4所示，后端连接支架23包括一倒U型的支撑板和一后端螺栓25。强化支撑杆21设置在所述后端连接支架23的U型凹槽内，通过所述后端螺栓25固定在所述后端连接支架23上。

前纵梁3前端和半副车架1之间添加的强化支撑结构2采用高强度钢管制作，强化支撑杆21前端的前端连接支架22连在前纵梁安装支架31上，后端连接支架23连在半副车架1前端。为了保证该结构的强化效果最佳化，前纵梁安装支架31均采用高强度钢制作，强化支撑杆21及其前端连接支架22和后端连接支架23之间采用一体焊接方式。后端连接支架23与半副车架1、前端连接支架22与前纵梁安装支架31采用螺栓连接，这样在制造工艺以及维修方面有利。

通过添加强化支撑结构2，汽车高速前碰时，一部分力通过该结构传递到半副车架1上，使得前纵梁3的受力状况得以改善，降低了车体加速度和前舱的侵入量，提高乘员安全性能。在汽车低速碰撞时，因为强化支撑杆21参与，前端受力集中状况改善，大幅减小了纵梁的失效趋势，提高了汽车的低速抗碰性能。因该结构装置安装简单，对于用户来说，降低维修费用。同时，与全副车架相比，达到了轻量化效果，而没有牺牲整车安全性能。因为整车质量的减轻，降低了整车制造的原材料成本，提高了经济效益。

本专利涉及有效提高半副车架汽车前碰安全性能的纵梁强化支撑结构2。半副车架式轿车在前碰过程中，碰撞力的传递以及碰撞能量的吸收、传递主要集中在纵梁，底盘没有直接承受碰撞力。容易导致汽车乘员安全保护性能下降。通过在纵梁和副车架之间添加强化支撑结构2，强化纵梁，分流前碰撞击力，提高、稳定前端吸能块4(Crash can)吸能效果，低速碰撞时，保证纵梁的稳定性，高速碰撞中，有效保证了乘员舱8的完整性，显著提高了汽车前碰性能，同时不牺牲半副车架式汽车的轻量化效果。

上述设计实例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域技术人员可以想到的其他实质等同手段，均在本实用新型权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种半副车架式轿车的强化支撑结构，其特征在于：包括一强化支撑杆(21)，所述强化支撑杆(21)两端分别固定设置一前端连接支架(22)和一后端连接支架(23)。

2.根据权利要求1所述的半副车架式轿车的强化支撑结构，其特征在于：所述前端连接支架(22)包括一U型的支撑板和两前端螺栓(24)，所述支撑板的两端边缘分别向外延伸，两所述前端螺栓(24)设置在延伸的边缘上。

3.根据权利要求2所述的半副车架式轿车的强化支撑结构，其特征在于：所述强化支撑杆(21)设置在所述前端连接支架(22)的U型凹槽内。

4.根据权利要求1所述的半副车架式轿车的强化支撑结构，其特征在于：所述后端连接支架(23)包括一倒U型的支撑板和一后端螺栓(25)。

5.根据权利要求4所述的半副车架式轿车的强化支撑结构，其特征在于：所述强化支撑杆(21)设置在所述后端连接支架(23)的U型凹槽内，通过所述后端螺栓(25)固定在所述后端连接支架(23)上。

6.根据权利要求1所述的半副车架式轿车的强化支撑结构，其特征在于：所述强化支撑杆(21)为高强度钢管。

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