CN204383576U - 一种带有一体成型c形梁的汽车空气悬架用托梁 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其包括中空的C形梁本体、气囊支座、减震器支架以及定位板，气囊支座以及减震器支架分别固定安装在C形梁本体的两个端部，定位板通过支撑套管安装在C形梁本体的中间部；C形梁本体包括中间部、过渡部和端部，中间部具有水平的上表面和水平的下表面，过渡部以圆弧连接段将中间部和端部连接在一起，端部具有朝向端口方向逐渐缩小的截面，以及过渡部包括半径R1的第一弧段和半径R2的第二弧段。本实用新型中空气悬架的C形梁为一体成型，避免焊接不牢固而影响C形梁稳定性的缺点，使整个托梁受力均匀，并且减少了托梁总重量，提升了托梁的安装工艺，从而有效提高汽车的整体性能，保证车辆运行安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种汽车的承载构件，具体的涉及一种带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁。
背景技术
随着汽车及零部件技术的发展，采用空气悬架的汽车日益普及。托梁作为整个空气悬架最主要的承载结构件，其通常具有一个具有弯曲部分的焊接件，该焊接件一般为整体铸造件或焊接的C形梁(U形梁)，并在该焊接件上焊接有减震支架等装置，具体来说，汽车的托梁在汽车底盘中起到重要的支撑作用，汽车的托梁安装在汽车底梁上，并通过减震系统间接与车轴两端的轮胎连接，其用于支撑整个车厢之外，还可以吸收当汽车发生碰撞或者交通事故之外的能量，进而保证车辆所载人员的安全。
由于车梁尺寸比较大，单个车梁的整体C形梁铸造件重量不轻于200kg，高重量对车辆的动力性能必然产生影响，而且大尺寸生产必然存在生产加工麻烦、成本高的缺点。
现有的托梁的焊接C形梁一般是由上半体与下半体焊接形成的，但是由于上半体与下半体的长度不一致，在焊接后端部会产生错位，这样，在汽车高速行驶时，容易对托梁产生极大破坏，造成车梁折断，并且容易产生安全问题。并且由于整个托梁重量较大，在汽车发生碰撞后，不易吸收能量，容易造成安全隐患。并且，现有的托梁还存在安装工艺复杂、制作困难、安装要求精度高的缺点。
实用新型内容
本实用新型为解决上述提到的现有的汽车空气悬架用托梁存在的重量重、 生产加工工艺复杂、成本高、强度低、易断裂并且存在安全隐患的缺点，提供一种带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其重量较轻、生产工艺简单、安装方便快捷，极大的提高了汽车的整体性能。
具体的，本实用新型提供一种带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其包括中空的C形梁本体、气囊支座、减震器支架以及设有支撑套管的定位板，所述气囊支座以及所述减震器支架分别固定安装在所述C形梁本体的两个端部，所述定位板通过支撑套管安装在所述C形梁本体的中间部；
所述C形梁本体为一体成型的中空钢管，其具有沿垂直对称轴左右对称的C形结构，所述C形梁本体包括中间部、过渡部和端部，所述中间部具有水平的上表面和水平的下表面，所述过渡部以圆弧连接段将所述中间部和所述端部连接在一起，所述端部具有朝向端口方向逐渐缩小的截面；以及
所述过渡部包括半径R1的第一弧段和半径R2的第二弧段，所述第一弧段分别与所述端部的第一侧边和所述中间部的上表面相切，所述第二弧段分别与所述端部的第二侧边和所述中间部的下表面相切。
可优选的，所述中间部的中轴线与所述端部的中轴线的夹角α为42-46度，所述过渡部的锥角β为4-9度，中间部与端部的高度差ΔH为32mm-37mm。
可优选的，所述中间部的中轴线与所述端部的中轴线的夹角α为45度，所述过渡部的锥角β为6度，中间部与端部的高度差ΔH为35mm。
可优选的，所述第一弧段的半径R1为420mm-440mm，所述第二弧段的半径R2为470mm-490mm。
可优选的，所述第一弧段的半径R1为420mm、425mm、430mm或者440mm；所述第二弧段的半径R2为470mm、475mm、478mm、480mm或者488mm。
可优选的，所述中间部的横剖面为鼓形截面，所述鼓形截面包括水平平行的所述上表面和所述下表面以及两个外凸侧壁。
可优选的，所述定位板包括第一定位板以及第二定位板，所述第一定位板安装在所述C形梁本体的第一面，所述第二定位板安装在与所述第一定位板位置相对的所述C形梁本体的第二面，所述第一定位板以及所述第二定位板通过支撑套管固定在一起，所述第一定位板与所述第二定位板对应的位置上均设置有四个用于与车桥安装的螺栓孔，所述第一定位板上设置有用于和车桥定位连接的定位销。
可优选的，所述C形梁本体的底部固定焊接设置稳定杆座以及推力杆座。
本实用新型结构简单，对生产工艺提出了极大的改进，托梁的支撑梁为一体成型的C形梁，在汽车高速行驶时，不易发生车梁折断，保证了车辆的运行安全。并且总重量较轻，制造方便，极大的提高了汽车的整体性能。并且由于整个C形梁本体为中空结构，并且能够吸收当汽车发生碰撞或者交通事故之外的能量，进而保证车辆所载人员的安全，一体成型的C形梁使空气悬架托梁的安装工艺更加简便快捷。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的结构做进一步解释：
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的正视结构示意图；
图3为本实用新型的后视结构示意图；
图4为本实用新型的C形梁的第一面结构示意图；
图5为本实用新型的C形梁本体的M-M剖面结构示意图之一；和
图6为本实用新型的C形梁本体的俯视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构及工作原理做进一步解释：
本实用新型为解决上述提到的现有的C形梁存在的重量重、生产加工工艺复杂及成本高的缺点，提供一种带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁。
具体的，如图1至图3所示，本实用新型提供一种带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其包括中空的C形梁本体1、气囊支座10、减震器支架11以及定位板12，气囊支座10以及减震器支架11固定安装在C形梁本体1的两个端部，定位板12通过支撑套管18安装在C形梁本体1的中间部。
如图2-图3所示，定位板12包括第一定位板121以及第二定位板122，第一定位板121安装在C形梁本体1的第一面，第二定位板122安装在与第一定位板121位置相对的C形梁本体1的第二面，第一定位板121与第二定位板122对应的位置上均设置有用于与车桥安装的骑马螺栓孔123，第一定位板121上设置有用于和车桥定位连接的定位销16。
C形梁本体1的底部焊接设置稳定杆座13以及推力杆座14，稳定杆座13 以及推力杆座14中间设置有加强筋15。
如图5所示，C形梁本体1的壁厚为6-9mm，车梁的承载力较大，不易弯折，并且由于整个C形梁本体1为中空结构，整体重量较轻，并且能够吸收当汽车发生碰撞或者交通事故之外的能量，进而保证车辆所载人员的安全。
如图4所示，C形梁本体1呈沿垂直对称轴Y1左右对称的C形结构，包括一个水平的中间部2、两个过渡部3以及两个端部4，并且两个过渡部3和两个端部4从中间部2开始分别向上翘。下面以左右对称部分的一侧为例进行说明，中间部2具有水平的上表面21和水平的下表面22，过渡部3以圆弧连接段方式将中间部2和端部4连接在一起，而端部4具有朝向端口44方向逐渐缩小的截面。
过渡部3包括半径为R1的第一弧段31和半径为R2的第二弧段32。过渡部3的第一弧段31分别与端部4的第一侧边41和中间部2的上表面21相切，过渡部3的第二弧段32分别与端部4的第二侧边42和中间部2的下表面22相切。
上表面21和第一弧段31相交于点A,下表面22和第二弧段32相交于点C，第一弧段31的圆心O1与第二弧段32的圆心O2均位于连线AC上。第一弧段31的半径R1为420mm--440mm，优选半径R1可以为420mm,425mm,430mm或者440mm。第二弧段32的半径R2为470mm---490mm，优选半径R2可以为470mm,475mm,478mm或者480mm或者488mm。
中间部2的中轴线X1与端部4的中轴线P1之间夹角α为40-46度，可优选的是夹角α约为45度。如果夹角α角度过大或者过小，均容易使过渡部3的受力过于集中，不利于受力分散，容易使C形梁在使用时出现断裂，造成安全隐患。此外，如图6所示，过渡部3的锥角β为4-8度，β即为过渡部3与中间部2的中轴线的夹角，可优选的是夹角β为6度，这样夹角β的选择更有利于使整个C形梁本体受力均匀。端部4与中间部2的高度差ΔH为32mm-37mm。
如图5所示，中间部2沿M-M向的剖面为水平平行的上表面21和下表面22以及两个侧壁外凸的鼓形截面。鼓形截面的外凸侧壁可以增加C形梁受力的均匀性。C形梁本体1的壁厚d沿整个梁是相同的，均为6-9mm，优选为8mm。由于减小了壁厚，在确保安全的前提下降低了整个C形梁的重量。C形梁本体1 的高度h大于宽度w,从而C形梁抗弯截面模量大并使具有更可靠的承载能力。
下面以一个具体实施方式为例对本实用新型作进一步说明。本实用新型提供一种带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其包括中空的C形梁本体1、气囊支座10、减震器支架11以及定位板12，气囊支座10以及减震器支架11固定安装在C形梁本体1的两个端部，定位板12通过支撑套管18安装在C形梁本体1的中间部。
定位板12包括第一定位板121以及第二定位板122，第一定位板121安装在C形梁本体1的第一面，第二定位板122安装在与第一定位板121位置相对的C形梁本体1的第二面，第一定位板121与第二定位板122对应的位置上均设置有用于与车桥安装的骑马螺栓孔123，第一定位板121上设置有用于和车桥定位连接的定位销16。
C形梁本体1的底部焊接设置稳定杆座13以及推力杆座14，稳定杆座13以及推力杆座14中间设置有加强筋15。
C形梁本体1的壁厚为8mm，车梁的承载力较大，不易弯折，并且由于整个C形梁本体1为中空结构，整体重量较轻，并且能够吸收当汽车发生碰撞或者交通事故之外的能量，进而保证车辆所载人员的安全。进一步增大了车梁的承载能力，防止车梁断裂，保证汽车的安全。无加强筋重量轻，整体成型后C形梁强度性能大于分体焊接后强度；相对分体梁需高工艺保证焊接质量、且存在焊接缺陷的隐患这些缺点，一体成型的梁都没有)
如图4所示，C形梁本体1呈沿垂直对称轴Y1左右对称的C形结构，包括一个水平的中间部2、两个过渡部3以及两个端部4，并且两个过渡部3和两个端部4从中间部2开始分别向上翘。下面以左右对称部分的一侧为例进行说明，中间部2具有水平的上表面21和水平的下表面22，过渡部3以圆弧连接段方式将中间部2和端部4连接在一起，而端部4具有朝向端口44方向逐渐缩小的截面。
过渡部3包括半径为R1的第一弧段31和半径为R2的第二弧段32。过渡部3的第一弧段31分别与端部4的第一侧边41和中间部2的上表面21相切，过渡部3的第二弧段32分别与端部4的第二侧边42和中间部2的下表面22相切。
上表面21和第一弧段31相交于点A,下表面22和第二弧段32相交于点C， 第一弧段31的圆心O1与第二弧段32的圆心O2均位于连线AC上。第一弧段31的半径R1为430mm，第二弧段32的半径R2为478mm。
如图5-6所示，中间部2的中轴线X1与端部4的中轴线P1之间夹角α为45度。如果夹角α角度过大或者过小，均容易使过渡部3的受力过于集中，不利于受力分散，容易使C形梁在使用时出现断裂，造成安全隐患。此外，过渡部3的锥角β为6度，β即为过渡部3与中间部的轴线的夹角，这样夹角β的选择更有利于使整个C形梁本体1受力均匀。端部4与中间部2的高度差ΔH为35mm。
如图5所示，中间部2沿M-M向的剖面为水平平行的上表面21和下表面22以及两个侧壁外凸的鼓形截面。鼓形截面的外凸侧壁可以增加C形梁受力的均匀性。C形梁本体1的壁厚d沿整个梁是相同的，均为8mm。由于减小了壁厚，在确保安全的前提下降低了整个C形梁的重量。C形梁本体1的高度h大于宽度w,从而C形梁抗弯截面模量大并使具有更可靠的承载能力。
本实用新型结构简单，对生产工艺提出了极大的改进，托梁的支撑梁为一体成型的C形梁，在汽车高速行驶时，不易发生车梁折断，保证了车辆的运行安全。并且总重量较轻，制造方便，极大的提高了汽车的整体性能。并且由于整个C形梁本体为中空结构，并且能够吸收当汽车发生碰撞或者交通事故之外的能量，进而保证车辆所载人员的安全，一体成型的C形梁使空气悬架托梁的安装工艺更加简便快捷。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其特征在于：其包括中空的C形梁本体、气囊支座、减震器支架以及设有支撑套管的定位板，所述气囊支座以及所述减震器支架分别固定安装在所述C形梁本体的两个端部，所述定位板通过支撑套管安装在所述C形梁本体的中间部；
所述C形梁本体为一体成型的中空钢管，其具有沿垂直对称轴左右对称的C形结构，所述C形梁本体包括中间部、过渡部和端部，所述中间部具有水平的上表面和水平的下表面，所述过渡部以圆弧连接段将所述中间部和所述端部连接在一起，所述端部具有朝向端口方向逐渐缩小的截面；以及
所述过渡部包括半径R1的第一弧段和半径R2的第二弧段，所述第一弧段分别与所述端部的第一侧边和所述中间部的上表面相切，所述第二弧段分别与所述端部的第二侧边和所述中间部的下表面相切。
2.根据权利要求1所述的带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其特征在于：所述中间部的中轴线与所述端部的中轴线的夹角α为42-46度，所述过渡部的锥角β为4-9度，中间部与端部的高度差ΔH为32mm-37mm。
3.根据权利要求1所述的带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其特征在于：所述中间部的中轴线与所述端部的中轴线的夹角α为45度，所述过渡部的锥角β为6度，中间部与端部的高度差ΔH为35mm。
4.根据权利要求2所述的一体成型的汽车空气悬架用C形梁，其特征在于：所述第一弧段的半径R1为420mm-440mm，所述第二弧段的半径R2为470mm-490mm。
5.根据权利要求4所述的一体成型的汽车空气悬架用C形梁，其特征在于：所述第一弧段的半径R1为420mm、425mm、430mm或者440mm；所述第二弧段的半径R2为470mm、475mm、478mm、480mm或者488mm。
6.根据权利要求1所述的一体成型的汽车空气悬架用C形梁，其特征在于：所述中间部的横剖面为鼓形截面，所述鼓形截面包括水平平行的所述上表面和所述下表面以及两个外凸侧壁。
7.根据权利要求1所述的带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其特征在于：所述定位板包括第一定位板以及第二定位板，所述第一定位板安装在所述C形梁本体的第一面，所述第二定位板安装在与所述第一定位板位置相对的所述C形梁本体的第二面，所述第一定位板以及所述第二定位板通过支撑套管固定在一起，所述第一定位板与所述第二定位板对应的位置上均设置有四个用于与车桥安装的螺栓孔，所述第一定位板上设置有用于和车桥定位连接的定位销。
8.根据权利要求1所述的带有一体成型C形梁的汽车空气悬架用托梁，其特征在于：所述C形梁本体的底部固定焊接设置稳定杆座以及推力杆座。
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