CN205818844U - 一种扭转梁后桥横梁和扭转梁后桥总成 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的是提供一种扭转梁后桥横梁和扭转梁后桥总成，用于改善管状横梁本体应力。管状横梁本体的前侧与后侧分别向下折弯，在管状横梁本体上形成沿管状横梁本体长度方向延伸的凹槽，使得管状横梁本体具有凹槽形封闭中间断面；凹槽形封闭中间断面仅包括三种不同曲率半径的曲线段。本实用新型的扭转梁后桥横梁没有采用V型闭口断面的结构，而是采用了曲率较小的大圆弧断面，减少了不同曲率的曲线的数量，同时减少了弯曲应力的产生。采用前裙部与后裙部不对称的设计更好地分布了横梁强度。
Description
技术领域
本实用新型涉车辆制造领域，尤其涉及一种降低扭梁后桥封闭断面管状横梁本体应力的扭转梁后桥横梁和扭转梁后桥总成。
背景技术
扭转梁式半独立悬架广泛应用于经济型轿车底盘后悬架系统，因其结构简单，制造成本低，并且占用车身空间小，性价比高而备受青睐。
如图1和图2所示，扭转梁后桥横梁具有V型的封闭端面。这种端面的不同曲率的曲线多达8-10种，且曲率半径较小，都在20mm以下，曲率都比较大。不同曲率曲线的连接处容易产生应力集中现象，当表面曲率大且曲率变化多时更容易产生弯曲应力，影响扭转梁后桥横梁的强度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种扭转梁后桥横梁和扭转梁后桥总成，用于改善管状横梁本体应力。
为实现所述目的扭转梁后桥横梁，具有管状横梁本体，其特征在于，所述管状横梁本体的前侧与后侧分别向下折弯，在所述管状横梁本体上形成沿所述管状横梁本体长度方向延伸的凹槽，使得所述管状横梁本体具有凹槽形封闭中间断面；
所述凹槽形封闭中间断面仅包括三种不同曲率半径的曲线段，分别是位于所述凹槽形封闭中间断面槽底外侧的外侧圆弧段和位于所述凹槽形封闭中间断面槽底内侧的内侧圆弧段，以及两个位于所述凹槽形封闭中间断面槽口处且具有相同曲率半径的第一圆弧段和第二圆弧段；所述外侧圆弧段的曲率半径大于所述内侧圆弧段的曲率半径。
所述的扭转梁后桥横梁，其进一步的特点是，所述外侧圆弧段与所述第一圆弧段和所述第二圆弧段之间采用外侧直线段过渡连接，所述内侧圆弧段与所述第一圆 弧段和所述第二圆弧段之间采用内侧直线段过渡连接。
所述的扭转梁后桥横梁，其进一步的特点是，所述外侧圆弧段的曲率半径为38mm至42mm。
所述的扭转梁后桥横梁，其进一步的特点是，所述第一圆弧段和所述第二圆弧段的曲率半径为6mm至7mm。
为实现所述目的扭转梁后桥总成，包括纵梁和设置在所述纵梁上的车轮安装端面，其特征在于，还包括具有管状横梁本体的扭转梁后桥横梁，所述管状横梁本体的前侧与后侧分别向下折弯，在所述管状横梁本体上形成沿所述管状横梁本体长度方向延伸的凹槽，使得所述管状横梁本体具有凹槽形封闭中间断面；
所述管状横梁本体具有凹槽形封闭中间断面，所述凹槽形封闭中间断面仅包括三种不同曲率半径的曲线段，分别是位于所述凹槽形封闭中间断面槽底外侧的外侧圆弧段和位于所述凹槽形封闭中间断面槽底内侧的内侧圆弧段，以及两个位于所述凹槽形封闭中间断面槽口处且具有相同曲率半径的第一圆弧段和第二圆弧段；所述外侧圆弧段的曲率半径大于所述内侧圆弧段的曲率半径。
所述的扭转梁后桥总成，其进一步的特点是，所述凹槽包括由所述管状横梁本体的前侧向下折弯形成的前裙部以及由所述管状横梁本体的后侧向下折弯形成的后裙部；在距离所述车轮安装端面的垂直距离为200mm至280mm的区域内的同一处断面上，所述前裙部最低点的离地高度高于所述后裙部最低点的离地高度。
所述的扭转梁后桥总成，其进一步的特点是，所述前裙部最低点的离地高度与所述后裙部最低点的离地高度的高度差为10mm至12mm。
所述的扭转梁后桥总成，其进一步的特点是，所述凹槽包括由所述管状横梁本体的前侧向下折弯形成的前裙部以及由所述管状横梁本体的后侧向下折弯形成的后裙部；在距离所述车轮安装端面的垂直距离为200mm至280mm的区域内的同一处断面上，并且在相同的水平高度上，所述后裙部的宽度大于所述前裙部的宽度。
所述的扭转梁后桥总成，其进一步的特点是，所述后裙部的宽度为所述前裙部宽度的1.5倍。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型的扭转梁后桥横梁没有采用V型闭口断面的结构，而是采用了曲 率较小的大圆弧断面，减少了不同曲率的曲线的数量，同时减少了弯曲应力的产生。
本实用新型的扭转梁后桥横梁总成的端部没有采用前裙部与后裙部结构对称且材料平均分配的技术方案，而是采用了前裙部最低点的离地高度高于所述后裙部最低点的离地高度，且后裙部的宽度大于所述前裙部的宽度的技术方案，使得靠近车轮安装端面的后裙部占据更多的横梁材料，由于靠近车轮安装端面处的扭转梁后桥横梁的应力较大，这样的不对称设计可以更好地分布横梁强度。
附图说明
本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为背景技术中扭转梁后桥横梁示意图。
图2为图1中A-A截面的剖面图。
图3为本实用新型一实施例中扭转梁后桥横梁示意图。
图4为图3中B-B截面的剖面图。
图5为本实用新型一实施例中扭转梁后桥横梁总成的俯视图。
图6为图5中C-C截面的剖面图。
图7为本实用新型一实施例中扭转梁后桥横梁总成的仰视图。
图8为图7中D-D截面的剖面图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，图3至图8均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。
本实用新型中表示方位的词比如“前”“后”“上”“下”均以安装扭转梁后桥横梁的车辆为参照系，即从车辆内部朝向车头的方向为“前”，从车辆内部朝 向车尾的方向为“后”，从车辆内部朝向车辆所在的地面方向为“下”，从车辆内部朝向车辆顶部的方向为“上”。
如图3和图4所示，扭转梁后桥横梁，具有管状横梁本体1，管状横梁本体1的前侧与后侧分别向下折弯，在管状横梁本体1上形成沿管状横梁本体1长度方向延伸的凹槽，使得管状横梁本体1具有凹槽形封闭中间断面2；
凹槽形封闭中间断面2仅包括三种不同曲率半径的曲线段，分别是位于凹槽形封闭中间断面2槽底外侧的外侧圆弧段6和位于凹槽形封闭中间断面2槽底内侧的内侧圆弧段5，以及两个位于凹槽形封闭中间断面2槽口处且具有相同曲率半径的第一圆弧段3a和第二圆弧段4a；外侧圆弧段6的曲率半径大于内侧圆弧段5的曲率半径。通常可以采用冲压的手段对管状横梁本体1进行折弯。
优选地，外侧圆弧段6和内侧圆弧段5在折弯过程完成后相互接触，以减小扭转梁后桥横梁工作过程中的噪声。
优选地，外侧圆弧段6的曲率半径为40mm，制造公差为±2mm，内侧圆弧段5的曲率半径为6.5mm，制造公差为±0.5mm。曲率半径为40mm的外侧圆弧段6相比于背景技术中提到的V型的封闭断面具有较小的表面曲率，且不同曲率之间的曲线在过渡连接时其曲率的变化也比较小，使得凹槽形封闭中间断面2上不易形成应力集中的现象。背景技术中提到的V型封闭断面所包含的曲线的曲率半径通常在20mm以下，无法很好地减少弯曲应力。本实施例中采用的半径为40mm的外侧圆弧段6，使得述凹槽形封闭中间断面2槽底的弯曲程度十分平缓，可以很好地减少弯曲应力的产生。
优选地，外侧圆弧段6与第一圆弧段3a和第二圆弧段4a之间采用外侧直线段7a、7b过渡连接，内侧圆弧段5与第一圆弧段3a和第二圆弧段4a之间采用内侧直线段8a、8b过渡连接。过渡连接的方式包括：外侧直线段7a、7b和内侧直线段8a、8b分别位于需要连接的两个圆弧段的公切线上，从而将两个圆弧段连接到一起。
由于采用了大圆弧断面，凹槽形封闭中间断面2仅包括3种不同曲率的曲线，即内侧圆弧段5、外侧圆弧段6，和曲率相等的第一圆弧段3a和第二圆弧段4a，这样的设计可以在满足凹槽形封闭中间断面2的围成封闭区域的要求下，最大化地减少凹槽形封闭中间断面2所包含的不同曲率曲线的数量，以尽可能地减少不 同曲率曲线的连接，从而减少弯曲应力。
优选地，凹槽形封闭中间断面2的边缘包括外侧直线段7a、7b和内侧直线段8a、8b；内侧圆弧段5与第一圆弧段3a和第二圆弧段4a之间采用内侧直线段8a、8b进行过渡连接；外侧圆弧段6与第一圆弧段3a和第二圆弧段4a之间采用外侧直线段7a、7b进行过渡连接。圆弧段之间采用直线过渡连接而不是圆弧之间直接连接的方式，其目的是减少曲率过快地大幅度变化，使得凹槽形封闭中间断面2边缘的弯曲程度更加平缓，以减少弯曲应力。
继续参考图3和图4，本实用新型的另一个实施例中公开了一种扭转梁后桥总成，包括纵梁9和设置在纵梁9上的车轮安装端面10，还包括具有管状横梁本体1的扭转梁后桥横梁，管状横梁本体1的前侧与后侧分别向下折弯，在管状横梁本体1上形成沿管状横梁本体1长度方向延伸的凹槽，使得管状横梁本体1具有凹槽形封闭中间断面2；
管状横梁本体1具有凹槽形封闭中间断面2，凹槽形封闭中间断面2仅包括三种不同曲率半径的曲线段，分别是位于凹槽形封闭中间断面2槽底外侧的外侧圆弧段6和位于凹槽形封闭中间断面2槽底内侧的内侧圆弧段5，以及两个位于凹槽形封闭中间断面2槽口处且具有相同曲率半径的第一圆弧段3a和第二圆弧段4a；外侧圆弧段6的曲率半径大于内侧圆弧段5的曲率半径。
进一步地，如图5和图6所示，凹槽包括由管状横梁本体1的前侧向下折弯形成的前裙部3以及由管状横梁本体1的后侧向下折弯形成的后裙部4；在距离车轮安装端面10的垂直距离L为200mm至280mm的区域内的同一处断面上，前裙部最低点11的离地高度高于后裙部最低点12的离地高度。由于弹簧盘13承载着车身的重量，所以弹簧盘13附近需要承受较大压力，又因为后裙部4离弹簧盘13较近，所以相较于前裙部3，后裙部4需要更大的横梁强度。后裙部最低点12的离地高度低于前裙部最低点11的离地高度，使得后裙部4所占有的横梁材料多于前裙部3，从而使得横梁强度的分配更为合理。
优选地，前裙部最低点11的离地高度与后裙部最低点12的离地高度的高度差为10mm至12mm。
优选地，在距离车轮安装端面10的垂直距离L为208mm的一处断面上，前 裙部最低点11的离地高度为746mm，后裙部最低点12的离地高度为734mm。
进一步地，如7和图8所示，凹槽包括由管状横梁本体1的前侧向下折弯形成的前裙部3以及由管状横梁本体1的后侧向下折弯形成的后裙部4；在距离车轮安装端面10的垂直距离L为200mm至280mm的区域内的同一处断面上，并且在相同的水平高度上，后裙部4的宽度大于前裙部3的宽度。宽度的获得方式为：相同水平高度所在的水平面与该断面的前裙部相交得到线段W2，同时与后裙部相交得到线段W1。由于车身结构设计的原因，相较于前裙部3，后裙部4需要更大的横梁强度。后裙部4的宽度大于前裙部3的宽度使得后裙部4所占有的横梁材料多于前裙部3，从而使得横梁强度的分配更为合理。
优选地，后裙部4的宽度W1为前裙部3宽度W2的1.5倍。
优选地，在离地730mm至750mm的水平高度上，后裙部4的宽度W1为前裙部3宽度W2的1.5倍。
优选地，管状横梁本体1在距离车轮安装端面10的垂直距离L为200mm至280mm的端部区域内的同一处断面上，并且在离地730mm至750mm的水平高度上，后裙部4的宽度W1为前裙部3宽度W2的1.5倍。
本实用新型的积极进步效果在于：
本实用新型的扭转梁后桥横梁没有采用V型闭口断面的结构，而是采用了曲率较小的大圆弧断面，减少了不同曲率的曲线的数量，同时减少了弯曲应力的产生。
本实用新型的扭转梁后桥横梁总成的端部没有采用前裙部与后裙部结构对称且材料平均分配的技术方案，而是采用了前裙部最低点的离地高度高于后裙部最低点的离地高度，且后裙部的宽度大于前裙部的宽度的技术方案，使得靠近车轮安装端面的后裙部占据更多的横梁材料，由于靠近车轮安装端面处的扭转梁后桥横梁的应力较大，这样的不对称设计可以更好地分布横梁强度。
本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保 护范围之内。
Claims (9)
1.一种扭转梁后桥横梁，具有管状横梁本体(1)，其特征在于，所述管状横梁本体(1)的前侧与后侧分别向下折弯，在所述管状横梁本体(1)上形成沿所述管状横梁本体(1)长度方向延伸的凹槽，使得所述管状横梁本体(1)具有凹槽形封闭中间断面(2)；
所述凹槽形封闭中间断面(2)仅包括三种不同曲率半径的曲线段，分别是位于所述凹槽形封闭中间断面(2)槽底外侧的外侧圆弧段(6)和位于所述凹槽形封闭中间断面(2)槽底内侧的内侧圆弧段(5)，以及两个位于所述凹槽形封闭中间断面(2)槽口处且具有相同曲率半径的第一圆弧段(3a)和第二圆弧段(4a)；所述外侧圆弧段(6)的曲率半径大于所述内侧圆弧段(5)的曲率半径。
2.如权利要求1所述的扭转梁后桥横梁，其特征在于，所述外侧圆弧段(6)与所述第一圆弧段(3a)和所述第二圆弧段(4a)之间采用外侧直线段(7a、7b)过渡连接，所述内侧圆弧段(5)与所述第一圆弧段(3a)和所述第二圆弧段(4a)之间采用内侧直线段(8a、8b)过渡连接。
3.如权利要求1所述的扭转梁后桥横梁，其特征在于，所述外侧圆弧段(6)的曲率半径为40mm。
4.如权利要求1所述的扭转梁后桥横梁，其特征在于，所述第一圆弧段(3a)和所述第二圆弧段(4a)的曲率半径为6.5mm。
5.一种扭转梁后桥总成，包括纵梁(9)和设置在所述纵梁(9)上的车轮安装端面(10)，其特征在于，还包括具有管状横梁本体(1)的扭转梁后桥横梁，所述管状横梁本体(1)的前侧与后侧分别向下折弯，在所述管状横梁本体(1)上形成沿所述管状横梁本体(1)长度方向延伸的凹槽，使得所述管状横梁本体(1)具有凹槽形封闭中间断面(2)；
所述管状横梁本体(1)具有凹槽形封闭中间断面(2)，所述凹槽形封闭中 间断面(2)仅包括三种不同曲率半径的曲线段，分别是位于所述凹槽形封闭中间断面(2)槽底外侧的外侧圆弧段(6)和位于所述凹槽形封闭中间断面(2)槽底内侧的内侧圆弧段(5)，以及两个位于所述凹槽形封闭中间断面(2)槽口处且具有相同曲率半径的第一圆弧段(3a)和第二圆弧段(4a)；所述外侧圆弧段(6)的曲率半径大于所述内侧圆弧段(5)的曲率半径。
6.如权利要求5所述的扭转梁后桥总成，其特征在于，所述凹槽包括由所述管状横梁本体(1)的前侧向下折弯形成的前裙部(3)以及由所述管状横梁本体(1)的后侧向下折弯形成的后裙部(4)；在距离所述车轮安装端面(10)的垂直距离(L)为200mm至280mm的区域内的同一处断面上，所述前裙部最低点(11)的离地高度高于所述后裙部最低点(12)的离地高度。
7.如权利要求6所述的扭转梁后桥总成，其特征在于，所述前裙部最低点(11)的离地高度与所述后裙部最低点(12)的离地高度的高度差为10mm至12mm。
8.如权利要求5所述的扭转梁后桥总成，其特征在于，所述凹槽包括由所述管状横梁本体(1)的前侧向下折弯形成的前裙部(3)以及由所述管状横梁本体(1)的后侧向下折弯形成的后裙部(4)；在距离所述车轮安装端面(10)的垂直距离(L)为200mm至280mm的区域内的同一处断面上，并且在相同的水平高度上，所述后裙部(4)的宽度大于所述前裙部(3)的宽度。
9.如权利要求8所述的扭转梁后桥总成，其特征在于，所述后裙部(4)的宽度(W1)为所述前裙部(3)宽度(W2)的1.5倍。
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| CN201620532486.8U CN205818844U (zh) | 2016-06-02 | 2016-06-02 | 一种扭转梁后桥横梁和扭转梁后桥总成 |
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|---|---|---|---|---|
| CN106828009A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-06-13 | 袁璐 | 后悬架扭力梁结构 |
| CN108790655A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-13 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车后悬架扭转梁总成 |
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| CN108790655A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-13 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车后悬架扭转梁总成 |
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