CN210174969U - 一种汽车后副车架及一种汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车后副车架，包括位于车辆两侧的纵梁、横设于所述纵梁前端的前横梁、以及位于所述前横梁的后方且横设于所述纵梁之间的后横梁，所述后横梁包括后板和于所述后板的前端形成的前板，朝所述纵梁的前端延长所述前板。本实用新型还提供了一种汽车，通过向纵梁的前端延长后横梁的前板，提高后横梁的刚度，且由于减小前横梁与后横梁之间的空隙，提高焊缝的疲劳寿命。

Description

一种汽车后副车架及一种汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种汽车后副车架及一种汽车。

背景技术

后副车架，作为汽车底盘系统中非常重要的安全及承载部件，起着支承后桥与悬架的作用；当车辆行驶时，后副车架还承受来自路面的随机载荷的作用，并减少这些载荷对整车的影响，因此后副车架的疲劳寿命对车辆整体的安全性能起到至关重要的影响。

当车辆在行驶过程时，后副车架后横梁会承受来自横臂传递过来的车辆行驶方向的纵向力、侧向力以及车辆行驶颠簸时的垂向力。作为后副车架后横梁的关键焊接结构，在利用CAE进行路谱疲劳耐久分析时发现后横梁前板与纵梁的焊接损伤值较大，存在开裂风险，疲劳寿命不满足设计要求。

如图1￣图3所示，现有技术中的一后横梁前板与纵梁焊接的具体实施例中：后横梁5的前板4与纵梁通过焊缝1、焊缝2和焊缝3三段焊缝焊接。其中，焊缝1与焊缝3为搭接焊，焊缝2为直角焊；焊缝1所在的上表面41与焊缝2所在的侧面42几乎呈90°，焊缝2所在的侧面42与焊缝3所在的底面43也呈90°，在后横梁受到随机载荷时，焊缝 1与焊缝2、焊缝2与焊缝3之间易产生拉伸、挤压，在焊缝1与焊缝2、焊缝2与焊缝3之间断开的位置(重点参考图2)高度应力集中，容易引起前板4与纵梁焊缝端部的开裂，导致焊缝疲劳寿命不满足要求。

另一方面，由于焊缝1所在的上表面较窄，而后横梁5与前横梁6 之间距离较大，且中间没有支撑，副车架沿汽车长度方向的刚度较低，当承受载荷时，焊缝1更容易受到拉扯作用，在持续不断地承受汽车X 向(汽车长度方向)载荷的过程中，前板4的变形越大，焊缝寿命越短。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种能够提高后横梁强度的汽车后副车架和一种汽车。

本实用新型提供了一种汽车后副车架，包括位于车辆两侧的纵梁、横设于所述纵梁前端的前横梁、以及位于所述前横梁的后方且横设于所述纵梁之间的后横梁，所述后横梁包括后板和于所述后板的前端形成的前板，朝所述纵梁的前端延长所述前板。

一具体实施例中，所述前板包括第一板、由所述第一板的侧部向外倾斜延伸形成的第二板以及由所述第二板的末端朝所述纵梁的前端方向延伸形成的第三板。

一具体实施例中，所述第一板与所述第二板于所述前板的下侧形成的夹角大于90°。

一具体实施例中，所述第一板固接于所述纵梁形成第一连接缝，所述第二板固接于所述纵梁形成第二连接缝，所述第三板固接于所述纵梁形成第三连接缝，合并第二连接缝与所述第三连接缝形成一条塔接缝。

一具体实施例中，所述第一连接缝向后延伸至所述第三板的端部附近，向前延伸至与所述第二连接缝重合。

本实用新型还提供了一种汽车，包括以上所述的汽车后副车架。

综上，本实用新型通过向纵梁的前端延长后横梁的前板，提高后横梁的刚度，且由于减小前横梁与后横梁之间的间隔，提高焊缝的疲劳寿命。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为现有技术中后横梁前板与纵梁焊接一具体实施例的结构示意图；

图2为图1中后横梁前板的结构示意图；

图3为图1中后横梁前板与纵梁焊接形成的三条焊接的结构示意图；

图4为本实用新型汽车后副车架的一具体实施例的结构示意图；

图5为图4的仰视图；

图6为图5中后横梁的前板的结构示意图；

图7为图5中后横梁的前板与纵梁固接形成的第一连接缝、第二连接缝、第三连接缝的结构示意图；

图8为图4中后横梁上的钣金部和加强部的结构示意图；

图9为图4中定位支架的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型详细说明如下。

如图4￣图9所示，本实用新型提供了一种汽车后副车架，包括位于车辆两侧的纵梁11、横设于纵梁11前端的前横梁12a、以及位于前横梁 12a的后方且横设于纵梁11之间的后横梁12b.

如图4和图5所示，后横梁12b包括后板121和形成于后板121的前端的前板122，朝纵梁11的前端延长前板122。

可以理解，后板121和前板122的两端固接于纵梁11，通过将前板 122沿纵梁11布设的方向延长以提高前板122的两端部与纵梁11的固接长度，从而提高后横梁12b与纵梁11的固接强度；且由于减小了前横梁 12a与后横梁12b之间的间隔，提高后横梁12b在汽车长度方向刚度，增强了后横梁12b的稳固性。

具体地，如图6所示，前板122包括第一板1221、由第一板1221 的侧部向外倾斜延伸形成的第二板1222以及由第二板1222的末端朝纵梁11的前端方向延伸形成的第三板1223。

本实用新型实现后副车架在承受随机载荷时，后横梁12b有足够的刚度，保证后横梁12b的前板122与纵梁11的焊接部位能够抵御因随机载荷产生的挤压拉伸，有效提升前板122与纵梁11通过焊接形成的焊接焊缝的疲劳寿命。

更进一步地，第一板1221与第二板1222于前板122的下侧形成的夹角大于90°(重点参考图7)。由于在承受随机载荷时，夹角越大，越不易产生应力集中，故本实用新型通过增大位于上表面的第一板1221 与位于第一板1221的侧部的第二板1222于前板122的下侧形成的夹角，消除前板122因承受随机载荷而发生的挤压现象，避免应力集中的影响。在实际操作中，第一板1221并没有做调整，调整的只是第二板1222相对于第一板1221的倾斜度，即通过增大第二板1222相对于第一板1221 的倾斜角度，实现增大第一板1221与第二板1222于前板122的下侧形成的角度。

本实用新型中，如图7所示，第一板1221通过焊接固接于纵梁11 以形成第一连接缝15，第二板1222通过焊接固接于纵梁11以形成第二连接缝16，第三板1223通过焊接固接于纵梁11以形成第三连接缝17，通过将第二连接缝16与第三连接缝17合并形成一整条塔接缝，简化焊缝工艺，且消除两条焊缝(第二连接缝16与第三连接缝17)中间产生挤压拉伸的现象，提升了连接缝(第一连接缝15、第二连接缝16和第三连接缝17)的寿命。

本实用新型将第一连接缝15向后延伸至第三板1223的端部附近，向前延伸至与第二连接缝16重合，也即是通过将第一连接缝17向两侧延长，以使前板122能够与纵梁11完全焊接，降低应力集中的影响。

一并参考图4、图5和图8，后横梁12b的两端的端部开设有折弯结构。一优选实施例中，折弯结构为扇形，提高后横梁12b的端部与纵梁 11的焊接面积，进一步提升后横梁12b与纵梁11的焊接强度。

在其他具体实施例中，后横梁12b的两端的折弯结构还可为折叠结构的“梯形”或弯曲的“S”形结构，以达到增加后横梁12b与纵梁11 连接处的接触面积即可，折弯具体结构在此不做限制。

再次参考图5和图8，后横梁12b的底部还设有加强部12c，由于后横梁12b的两端(与纵梁连接)和中间部(易受力折弯变形)的强度要求较高，故加强部12c包括设于后横梁12b底部的中间段的中部加强板和两端的端部加强板，以保证横梁12本身的刚度和强度，进而确保车辆运行过程中的抗冲击能力

如图4和图5所示，本实用新型中，纵梁11的前端高度低于纵梁 11的后端高度，从而使得纵梁11呈“S”形走势，将后横梁12b固接于纵梁11的拐弯点(重点参考图4)，以充分利用副车架管梁的空间走向，最大程度优化副车架的横梁与纵梁的布置，布局紧凑，保证后副车架的刚度。

本实用新型中，前横梁12a的两端的端部高于中间部而呈“凹”字形结构，将纵梁11的前端固接于前横梁12a的端部与中间部的连接处，加大了纵梁11与前横梁12a的接触面积，有效提升纵梁11与前横梁12a 的强度，有效降低冲击。

本实用新型中，纵梁11和前横梁12a均为刚度更高的圆管结构。通过直接在纵梁11和前横梁12上焊有装配车身的第一安装支架13，使得工艺成型简单、成本低，且相较于传统的板拼焊式的前横梁，有较大的刚度承受侧向载荷(侧向力)，极大提升副车架的整体侧向刚度。

具体地，如图4和图5所示，第一安装支架13为圆柱式套管结构，第一安装支架13包括设于纵梁11(对称设于车辆两侧)的后端的第一安装点13a和第三安装点13c、以及设于前横梁12a的两端的第二安装点 13b和第四安装点13d，由于前横梁12a、后横梁12b分别与纵梁11纵横平行布置，第一安装点13a、第二安装点13b、第三安装点13c和第四安装点13d为4个圆柱式套管安装点且形成口字型结构(重点参考图5)，结构简单，布局紧凑。

详细地，纵梁11包括左纵梁11a和右纵梁11b，对应左纵梁11a的第一安装点13a和第二安装点13b位于同一水平线上，对应右纵梁11b 的第三安装点13c和第四安装点13d位于同一水平线上，能够使汽车后副车架水平安装在汽车纵梁上；同时由于副车架上的安装结构分别沿纵向在同一水平线上，故只需将对应该部位的汽车纵梁设计成直梁即可，也即是对应该部位的汽车的车身纵梁呈直线型，结构简单，且不再需要加强支架，有利于车辆的轻量化。

在其他具体实施例中，第一安装点13a、第二安装点13b、第三安装点13c和第四安装点13d不仅限于如图4和图5中所示的位置，其位置可随意变化，但能保证分别与左纵梁11a和右纵梁11b对应的安装点在同一水平线上即可。

本实用新型中，纵梁11上设有与汽车控制臂装配的上控制臂安装支架14，且上控制臂安装支架14位于纵梁11上与前横梁12a连接处的后方。

本实用新型中，前横梁12a与纵梁11的连接处附近设有杆系支架 30，其中杆系支架30包括与前横梁12a的连接处形成第四连接缝的前束杆支架31，第四连接缝的方向与汽车前束杆的方向平行，以在前束杆支架31承受侧向力时，前束杆支架31的前板31a的焊缝末端只承受沿汽车前束杆方向的侧向力，消除由于前束杆支架41与前横梁12a平行焊接时受侧向力产生的焊缝扭转应力，提高该连接缝的疲劳耐久寿命。

本实用新型中，在前横梁12a与纵梁11的连接处的外侧设有与汽车稳定杆装配的稳定杆支架32。

再次参考如图4、图5和图9所示，在本实用新型中，汽车后副车架还包括设于纵梁11的后端部的定位支架20。

本实用新型通过采用单独的定位支架20，将定位支架20通过焊接固定于纵梁11，并在焊接定位支架20的过程中利用夹具保证其定位基准的精度，降低整个副车架的焊接难度的同时降低报废率。

详细地，定位支架20包括基板21、设于基板21上一边缘的第一翻边22和与第一翻边22相邻的第二翻边23，第一翻边22和第二翻边23 由基板21的外表面向外延伸而成，纵梁11的后端部固接于第一翻边22 和第一翻边22与第二翻边23的连接处附近，本实用新型提供的定位支架20为冲压成型冲压成型，且定位支架20上还设计有增加强度的翻边结构，以有效保证定位支架20的强度以及与车身、副车架10的安装强度。

进一步地，本实用新型中定位支架20还包括主定位支架20a和副定位支架20b，基板21包括设于主定位支架20a上的主基板和设于副定位支架20b上的副基板，主基板上设有装配车辆一侧车身的主安装孔211，副基板上设有装配车辆另一侧车身的副安装孔212，主安装孔211为圆形孔，副安装孔212为腰形孔，以在安装支架20安装的过程中，先通过圆形孔的主安装孔211保证副车架10与车身的装配精度，进而再通过腰形孔的副安装孔212以抵消掉副车架10整体焊接时的公差(尤其是安装孔211与副车架10装配时的公差)以及车身开孔的公差，确保副车架 10的顺利安装，降低了装配难度。

可以理解，主定位支架20a和副定位支架20b的位置不限于图2中的位置，其位置还可进行对调，以保证主定位支架20a上圆形的主安装孔211先进行安装，副定位支架20b上腰形孔的副安装孔212后进行安装，以确保副车架10顺利装配即可。

本实用新型还提供了一种汽车，其包括以上所述的汽车后副车架。

综上所述，本实用新型通过向纵梁的前端延长后横梁的前板，减小前横梁与后横梁之间的间隔，提高后横梁的刚度，避免应力集中；通过合并于前板与纵梁连接处形成的第二连接缝和第三连接缝、延长第一连接缝以与第二连接缝重合，使后横梁的前板与纵梁完全焊接、改进了焊缝工艺；同时还通过增大第一板与第二板与前板下侧形成的夹角，消除现有技术中由于第一板与第二板的弯折和焊缝的间断而造成的应力集中，提高焊缝的疲劳寿命。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种汽车后副车架，其特征在于，包括位于车辆两侧的纵梁(11)、横设于所述纵梁(11)前端的前横梁(12a)、以及位于所述前横梁(12a)的后方且横设于所述纵梁(11)之间的后横梁(12b)，所述后横梁(12b)包括后板(121)和于所述后板(121)的前端形成的前板(122)，朝所述纵梁(11)的前端延长所述前板(122)。

2.根据权利要求1所述的汽车后副车架，其特征在于，所述前板(122)包括第一板(1221)、由所述第一板(1221)的侧部向外倾斜延伸形成的第二板(1222)以及由所述第二板(1222)的末端朝所述纵梁(11)的前端方向延伸形成的第三板(1223)。

3.根据权利要求2所述的汽车后副车架，其特征在于，所述第一板(1221)与所述第二板(1222)于所述前板(122)的下侧形成的夹角大于90°。

4.据权利要求2或3所述的汽车后副车架，其特征在于，所述第一板(1221)固接于所述纵梁(11)形成第一连接缝(15)，所述第二板(1222)固接于所述纵梁(11)形成第二连接缝(16)，所述第三板(1223)固接于所述纵梁(11)形成第三连接缝(17)，合并所述第二连接缝(16)与所述第三连接缝(17)形成一条塔接缝。

5.根据权利要求4所述的汽车后副车架，其特征在于，所述第一连接缝(15)向后延伸至所述第三板(1223)的端部附近，向前延伸至与所述第二连接缝(16)重合。

6.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1－5任意一项所述的汽车后副车架。

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