CN210653310U - 一种副车架前束杆支架结构和一种汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种副车架前束杆支架结构，包括与汽车车身装配的副车架，副车架包括位于车辆两侧的纵梁、横设于纵梁上的前横梁和后横梁，前横梁上设有装配汽车前束杆的前束杆支架，在前束杆支架与前横梁的连接处形成第一连接缝，第一连接缝的方向与汽车前束杆平行。本实用新型还提供了一种汽车，通过将前束杆支架的前板与前横梁的焊接方向与前束杆方向保持平行，也即是前板与前横梁呈一定角度焊接，消除传统技术方案中前束杆支架受侧向力而产生的焊缝扭转应力，保证车辆处于转弯或制动的工况时前束杆支架有足够的刚度。

Description

一种副车架前束杆支架结构和一种汽车

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种副车架前束杆支架结构和一种汽车。

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。

后副车架前横梁与前束杆支架的关键焊接结构，在利用CAE进行路谱疲劳耐久分析时发现前束杆支架与前横梁焊接焊缝末端焊缝损伤值较大，疲劳寿命不满足设计要求，存在开裂风险。

如图1为现有技术中一后副车架前束杆支架结构的结构示意图，由图可知：后副车架前束杆支架结构包括位于车辆两侧的纵梁1、前横梁2 和后横梁3，前横梁2上设有前束杆支架4和稳定杆支架5，其中，前束杆支架4与前横梁的焊缝平行于前横梁。

在当车辆在转弯工况或者制动路面工况时，后副车架前束杆承受较大的侧向力，侧向力通过前束杆传递到前束杆支架，再通过前束杆支架传递到副车架前横梁上，但由于现有的后副车架前束杆支架前板与前横梁平行焊接，即焊缝与前横梁平行，而焊缝走向与侧向力呈一20°夹角，在当前束杆支架承受侧向力时，焊缝末端承受的合力可分解为整车坐标系下的X向的纵向力和Y向的横向力，X向的纵向力Fx使焊缝产生扭转应力，从而导致焊缝疲劳寿命降低。

同时，前束杆支架前板与前横梁焊接形成的焊缝1、前束杆支架本身焊接形成的焊缝2、支架与前横梁纵向焊接形成的焊缝3，由于焊缝1、焊缝2和焊缝3三条焊缝交叉，焊缝1末端距离焊缝2、焊缝3的头部过近，从而成为重点承担载荷的位置，容易造成应力集中。

另外，前束杆支架比较陡峭，焊缝3较短，且焊缝3与前横梁、纵梁三面焊接，受载时支架底部的焊缝2承受较大的力；若载荷分布不均，而由于支架Y向刚度偏低，稳定性较差。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种能够解决以上不满足疲劳耐久要求的问题的的副车架前束杆支架结构和一种汽车。

本实用新型提供了一种副车架前束杆支架结构包括与汽车车身装配的副车架，所述副车架包括位于车辆两侧的纵梁、横设于所述纵梁上的前横梁和后横梁，所述前横梁上设有装配汽车前束杆的前束杆支架，在所述前束杆支架与所述前横梁的连接处形成第一连接缝，所述第一连接缝的方向与汽车前束杆平行。

一具体实施例中，所述前束杆支架布设于所述前横梁与所述纵梁的连接处，所述前束杆支架包括焊接于所述前横梁的前板和固接于所述前板的一端部的异面板，所述第一连接缝为所述前板与所述前横梁焊接而成的焊接缝，延长所述前板相对于所述异面板的长度。

一具体实施例中，所述异面板为“U”形结构，所述异面板的开口朝下且靠近所述前板的侧壁通过焊接固接于前板上。

一具体实施例中，在所述前束杆支架与所述纵梁和所述前横梁的连接处形成开放式的第二连接缝，所述副车架前束杆支架结构还包括由所述异面板上远离所述前板的末端折弯形成的连接板，所述连接板还分别固接于所述纵梁和所述前横梁，并与所述第二连接缝一起形成封闭式的第三连接缝。

一具体实施例中，所述第二连接缝为“U”形缝，所述连接板通过焊接固定于所述纵梁和所述前横梁。

一具体实施例中，降低所述前束杆支架的高度。

一具体实施例中，所述前束杆支架上设有加强筋。

一具体实施例中，所述纵梁的前端固接于所述前横梁，所述后横梁位于所述前横梁的后方且与所述前横梁并排而设。

一具体实施例中，所述前横梁上还设有与汽车稳定杆连接的稳定杆支架，所述稳定杆支架设于所述前横梁与所述纵梁的连接处的外侧，且所述稳定杆支架与所述前束杆支架位于所述前横梁的底部。

本实用新型还提供了一种汽车，包括以上所述的副车架前束杆支架结构。

综上，本实用新型通过将前束杆支架的前板与前横梁的焊接方向与前束杆方向保持平行，也即是前板与前横梁呈一定角度焊接，消除传统技术方案中前束杆支架受侧向力而产生的焊缝扭转应力，保证车辆处于转弯或制动的工况时前束杆支架有足够的刚度。

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为现有技术中一种副车架前束杆支架结构的仰视图；

图2为本实用新型副车架前束杆支架结构一具体实施例的结构示意图；

图3为图2中副车架前束杆支架结构的仰视图；

图4为图3中纵梁与前横梁连接处附近带有连接板的前束杆支架、稳定杆支架以及上控制臂支架的结构示意图；

图5为图4中前束杆支架与连接板的结构示意图；

图6为图3中后横梁的钣金部和加强部的结构示意图；

图7为图3中后横梁与纵梁连接处的结构示意图；

图8为图2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。

参考图2～图7，本实用新型提供了一种副车架前束杆支架结构，包括与汽车车身装配的副车架10。

其中，副车架10包括位于车辆两侧的纵梁11、横设于纵梁11上的前横梁12a和后横梁12b，前横梁12a上设有装配汽车前束杆的前束杆支架31，在前束杆支架31与前横梁12a的连接处形成第一连接缝，第一连接缝的方向与汽车前束杆的方向平行(重点参考图3)，而与前横梁12a 呈一定角度连接。

如图3和图4所示，前束杆支架31布设于前横梁12a与纵梁11的连接处；前束杆支架31包括焊接于前横梁12a的外表面(前横梁12a的底部)的前板31a和连接于前板31a的一端部的异面板31b，且第一连接缝为由前板31a与前横梁12a的外表面焊接而成。

本实用新型通过在焊接前板31a与前横梁12a时，将前板31a由内向外侧(两纵梁之间为内，两纵梁之外为外侧)倾斜以呈一角度，以使得前束杆支架31的前板31a与前横梁12a的焊接方向与汽车前束杆的方向保持平行，当前束杆支架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，消除了传统技术方案中 (前束杆支架31与前横梁12a平行)前束杆支架受到侧向力产生的连接缝扭转应力，提高第一连接缝的疲劳耐久寿命。

一并参考图3、图4和图5，异面板31b为“U”形结构，异面板31b 的开口朝下且其靠近前板31a的侧壁通过焊接固接于前板31a上位于纵梁11内侧的端部，同时异面板31b的底端通过焊接固接于纵梁11。

本实用新型通过延长前板31a相对于异面板31b的长度(对比参考图1和图3)，可以理解，此举可加长前板31a与前横梁12a连接而形成的第一连接缝的长度，能够将第一连接缝的尾部远离前束杆支架31上前板31a与异面板31b连接、前板31a与前横梁12a连接、异面板31b与前横梁12a连接而形成的多条连接缝(焊缝)的头部，能够避免多条连接缝(焊缝)过于集中，特别是多条连接缝的端部过于集中而产生应力集中的现象，同时延长第一连接缝相当于增大了前板31a与前横梁12a连接时的接触面积，能够提高副车架前束杆支架结构沿汽车宽度方向的强度。

本实用新型还可通过降低前束杆支架31的高度的方式，以增强前束杆支架31的承载能力，当前束杆支架31承受侧向载荷时，前束杆支架 31的根部焊缝(前束杆支架31分别与纵梁11和前横梁12a的连接处) 能够承受更大的力，极大地提升了前束杆支架31沿汽车垂向的刚度。

本实用新型中，在前束杆支架31与纵梁11和前横梁12a的连接处形成有开放式的第二连接缝，副车架前束杆支架结构还包括由异面板 31b上远离前板31a的末端折弯形成的连接板33(重点参考图5)，连接板33还分别固接于纵梁11和前横梁12a，以与第二连接缝一起形成封闭式的第三连接缝(重点参考图3和图4)，能够提高副车架前束杆支架结构沿汽车长度方向的刚度。

本实用新型一具体实施例中，第二连接缝为“U”形焊缝，封闭式的第三连接缝为“口”字形焊缝，也即是，本实用新型通过增设连接板 33，与管梁(纵梁11和前横梁12a)、前束杆支架31形成封闭式的第三连接缝，使得副车架前束杆支架结构受力分配更加均衡，增强了整体前束杆支架的稳定性。

本实用新型中，前束杆支架31上设有加强筋，以进一步加强前束杆支架31的整体刚度，增强副车架前束杆支架结构的抗变形能力。加强筋可设于前束杆支架31与管梁及连接板、稳定杆的连接处，具体可参考现有技术，在此不做限制。

再次参考图2和图3，本实用新型中，前横梁12a包括横设于纵梁 11的前端之间的中间部和由纵梁11的端部向外延伸而成的端部，且前横梁12a的两端的端部高于中间部而呈“凹”字形结构，且纵梁11的前端固接于前横梁12a的端部与中间部的连接处，以能够加大纵梁11与前横梁12a的接触面积，有效提升了焊接强度，同时由于纵梁11与前横梁 12a的焊接点位于前横梁12a的拐点处，使得前横梁12a能够对整个副车架的纵向进行高效支撑，有效降低冲击。

本实用新型中，前横梁12a上还设有与汽车稳定杆连接的稳定杆支架32，稳定杆支架32设于前横梁12a与纵梁11的连接处的外侧。一优选实施例中，稳定杆支架32与前束杆支架31一起位于前横梁12a的底部。

关于前束杆支架31与汽车前束杆、稳定杆支架32与汽车稳定杆的结构连接和配合驱动汽车工作的内容，可具体参考现有技术，具体在此不做赘述。

本实用新型中，纵梁11的前端固接于前横梁12a，后横梁位于前横梁12a的后方且与前横梁12a并排而设。

本实用新型中，纵梁11的前端设有与汽车控制臂安装的上控制臂支架14，且上控制臂支架14设于前横梁12a的后方。有关于上控制臂支架 14与汽车控制臂装配的具体结构和内容，可参看现有技术，具体在此不再赘述。

本实用新型中，由于纵梁11和前横梁12a均为刚度更高的圆管结构，纵梁11和前横梁12上焊接有装配车身的第一安装支架13，不但使得工艺成型简单、成本低，且相较于传统的板拼焊式的前横梁，有较大的刚度来有效承受侧向载荷(侧向力)，极大地提升了副车架前束杆支架结构的整体侧向刚度。

具体地，如图2和图3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3)，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(以图2中示出的左纵梁、右纵梁为准)，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，以能够使副车架前束杆支架结构水平安装在汽车纵梁上；本实用新型中，由于副车架的安装结构沿纵向处于同一水平线上，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2和图3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，位于车辆两侧的纵梁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，同时，后横梁12b固接于纵梁11的拐弯点(重点参考图2和图3)，本实用新型提供的副车架前束杆支架结构通过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，而使得布局紧凑，能够实现副车架设计的简单美观，布局紧凑，方便装拆等功能，还保证了后副车架有足够的刚度。

一并参考图2、图3、图6和图7，后横梁12b的两端的端部开设有折弯结构，后横梁12b通过两端的折弯结构固接于纵梁11的中后部。一优选实施例中，折弯结构为扇形，使得后横梁12b的端部与纵梁11的焊接接触面积大大提升，大幅提升后横梁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，具体折弯结构在此不做限制。

本实用新型中，再次参考图3、图6和图7，后横梁12b包括由两块横向的钣金拼焊而成的钣金部12c和设于钣金部12c的底部的加强部 12d；详细地，钣金部12c的两块钣金分别通过位于上方的两端的端部焊缝和位于中部的中部焊缝连接成一体以最大程度优化后横梁12b强度性能，且降低了整条焊缝重量而保证了轻量化水平；相应地，由于钣金部 12c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12d包括位于钣金部的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。

更进一步地，本实用新型通过将后横梁12b的两端部设计成“扇形”结构，以增加后横梁12b的两端部与纵梁11的接触面积，大幅提升焊接处的强度，保证整车强度。

再次参考如图2、图3和图8所示，在本实用新型中，副车架前束杆支架结构还包括设于副车架10上的定位支架20。

定位支架20通过焊接固定于纵梁11的后端部，本实用新型通过采用单独的定位支架20，且在定位支架20焊接的过程中利用夹具，以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(重点参考图8)，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，而定位支架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为高精度的腰形孔(重点参考图3)，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，其包括以上的副车架前束杆支架结构。

综上所述，本实用新型通过将前束杆支架的前板与前横梁的焊接方向与前束杆方向保持平行，前板与前横梁呈一定角度焊接，消除传统技术方案中前束杆支架受侧向力而产生的焊缝扭转应力；降低前束杆支架原有的高度并延长前板与前横梁的焊接缝长度，保证车辆处于转弯或制动工况时，前束杆支架有足够刚度，避免焊缝过于集中而产生应力集中现象，保证载荷平缓地传递到前横梁上，提升前束杆支架的前板与前横梁焊接时焊缝末端的疲劳寿命。

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 (10)

1.一种副车架前束杆支架结构，其特征在于，包括与汽车车身装配的副车架(10)，所述副车架(10)包括位于车辆两侧的纵梁(11)、横设于所述纵梁(11)上的前横梁(12a)和后横梁(12b)，所述前横梁(12a)上设有装配汽车前束杆的前束杆支架(31)，在所述前束杆支架(31)与所述前横梁(12a)的连接处形成第一连接缝，所述第一连接缝的方向与所述汽车前束杆平行。

2.根据权利要求1所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，所述前束杆支架(31)布设于所述前横梁(12a)与所述纵梁(11)的连接处，所述前束杆支架(31)包括焊接于所述前横梁(12a)的前板(31a)和固接于所述前板(31a)的一端部的异面板(31b)，所述第一连接缝为所述前板(31a)与所述前横梁(12a)焊接而成的焊接缝，延长所述前板(31a)相对于所述异面板(31b)的长度。

3.根据权利要求2所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，所述异面板(31b)为“U”形结构，所述异面板(31b)的开口朝下且靠近所述前板(31a)的侧壁通过焊接固接于前板(31a)上。

4.据权利要求3所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，在所述前束杆支架(31)与所述纵梁(11)和所述前横梁(12a)的连接处形成开放式的第二连接缝，所述副车架前束杆支架结构还包括由所述异面板(31b)上远离所述前板(31a)的末端折弯形成的连接板(33)，所述连接板(33)还分别固接于所述纵梁(11)和所述前横梁(12a)，以与所述第二连接缝一起形成封闭式的第三连接缝。

5.根据权利要求4所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，所述第二连接缝为“U”形缝，所述连接板(33)通过焊接固定于所述纵梁(11)和所述前横梁(12a)。

6.根据权利要求1所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，降低所述前束杆支架(31)的高度。

7.根据权利要求1所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，所述前束杆支架(31)上设有加强筋。

8.根据权利要求1所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，所述纵梁(11)的前端固接于所述前横梁(12a)，所述后横梁位于所述前横梁(12a)的后方且与所述前横梁(12a)并排而设。

9.根据权利要求1所述的副车架前束杆支架结构，其特征在于，所述前横梁(12a)上还设有与汽车稳定杆连接的稳定杆支架(32)，所述稳定杆支架(32)设于所述前横梁(12a)与所述纵梁(11)的连接处的外侧，且所述稳定杆支架(32)与所述前束杆支架(31)位于所述前横梁(12a)的底部。

10.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1－9任意一项所述的副车架前束杆支架结构。

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