CN215794030U - 一种轻量化尾横梁及其车架安装结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轻量化尾横梁及其车架安装结构，包括长方形的横梁面板，横梁面板的四周固定连接有与其垂直且为一体结构的横梁连接板，其包括固定连接于横梁面板左右两侧的左侧板、右侧板和固定连接于横梁面板上下两侧的上侧板、下侧板；上侧板与其左右两侧的左侧板和右侧板之间存在间隙，下侧板与其左右两侧的左侧板和右侧板之间存在间隙，横梁面板上开设有减重孔。本实用新型通过仿真验算和试验验证优化了尾横梁结构，根据受力情况削减材料并增加减重孔实现尾横梁轻量化。

Description

一种轻量化尾横梁及其车架安装结构

技术领域

本实用新型涉及车架结构技术领域，具体地指一种轻量化尾横梁及其车架安装结构。

背景技术

商用车车架是整车承受高应力的最关键总成，当车辆在转弯、过起伏路时，整个车架产生的弯曲、扭转应力非常高，但传递到尾梁的应力却相对较低，经计算和测试，不足100MPa，但目前尾横梁几乎全部采用厚度较大的高强度钢进行制造，总成包含横梁本体和横梁连接板，重量大，存在较大的应力富余，且连接螺栓孔呈线性分布，连接刚度低。横梁本体和连接板多采用折弯工艺或冲压，制造成本高，生产效率低。现有技术方案中也有采用铝合金一体挤压成型的尾横梁，需另外增加型材截断工序和多个螺纹孔的加工工序，而为了避免加工碎屑在拧入螺栓时磨损螺纹，还需对孔内碎屑彻底清除并逐孔检查。如由于设计因素需要再增加螺纹孔，后续工艺相应大幅增加，存放不便。为了避免存放时杂物落入螺纹孔内，还应对螺纹孔进行封盖存放，封盖增加了封盖工序和存放物料成本，影响装配效率。车架总成上线正式装配时需要先去除尾横梁螺纹孔封盖，横梁使用寿命降低。受限于铝合金材料性能，铝合金零件上的螺栓孔的耐磨性和强度相比钢材较差，因装配或零件替换原因多次拧入螺栓或车架的使用工况中反复扭动都可能造成铝合金尾横梁螺纹损坏现象，而且现有技术尾横梁螺栓安装处与车架总成接触面较小，导致螺栓连接处局部应力集中，在车架扭转工况下进一步加剧螺纹及螺纹孔的损坏，成本较高。目前铝合金材料成本较高，在保证同种工况下正常使用前提下，铝合金尾横梁成本远高于钢制尾横梁。

实用新型内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种成本低、满足结构强度要求且装配方便的轻量化尾横梁及其车架安装结构。

为实现此目的，本实用新型所设计的轻量化尾横梁，其特征在于：它包括长方形的横梁面板，所述横梁面板的四周固定连接有与其垂直且为一体结构的横梁连接板，其包括固定连接于所述横梁面板左右两侧的左侧板、右侧板和固定连接于所述横梁面板上下两侧的上侧板、下侧板；所述上侧板与其左右两侧的所述左侧板和右侧板之间存在间隙，所述下侧板与其左右两侧的所述左侧板和右侧板之间存在间隙，所述横梁面板上开设有减重孔。

进一步的，所述横梁面板的左右两侧分别通过一个沿Z向布置的Z向弧形翻边固定连接所述左侧板和右侧板。

进一步的，所述横梁面板的上下两侧分别通过一个沿Y向布置的Y向弧形翻边固定连接所述上侧板和所述下侧板。

进一步的，所述横梁面板沿其长度方向间隔开设有三个所述减重孔。

进一步的，所述左侧板和所述右侧板分别沿各自高度方向间隔开设有多个第一横梁安装孔和多个第二横梁安装孔。

进一步的，所述下侧板的左右两端分别开设有至少一个第三横梁安装孔。

进一步的，所述上侧板的左右两侧分别开设有至少一个第一线束支架安装孔，所述下侧板的左右两侧分别开设有至少一个第二线束支架安装孔；所述第一线束支架安装孔与位于其同侧的所述第二线束支架安装孔同轴布置。

进一步的，所述下侧板的中部开设有蜂鸣器安装孔。

更进一步的，所述横梁面板的底部沿其长度方向间隔开设有多个牌照板安装孔。

一种轻量化尾横梁的车架安装结构，包括车架左纵梁、车架右纵梁和上述所述的轻量化尾横梁，所述左侧板和所述右侧板分别固定于所述车架左纵梁的尾部内侧和所述车架右纵梁尾部内侧，所述上侧板的左右两端或下侧板的左右两端分别固定于所述车架左纵梁的尾部内侧和所述车架右纵梁的尾部内侧，所述车架左纵梁或车架右纵梁上固定有尾脱钩，所述尾脱钩通过螺栓与所述左侧板和所述车架左纵梁固定为一体或通过螺栓与所述右侧板和所述车架右纵梁固定为一体。

本实用新型的有益效果是：通过仿真验算和试验验证优化了尾横梁结构，根据受力情况削减材料并增加减重孔实现了尾横梁轻量化，具体的，本实用新型所设计的尾横梁具有如下优点：

1)本实用新型尾横梁结构设计时考虑了简化加工工艺的要求，实现了尾横梁的一体化冲压成型，加工工艺简单有效；

2)本实用新型尾横梁无特别存放要求，无需额外对孔位做过多保护；

3)本实用新型尾横梁可直接用螺栓装配到车架总成上，无需预处理，不影响装配效率；

4)本实用新型尾横梁为钢制冲压件，强度高，与车架总成安装面接触面积较大，可采用螺栓反复多次装配，由螺栓和螺母的螺纹提供锁紧力，可满足车架总成使用工况中高强度反复冲击力，尾横梁使用寿命长；

5)本实用新型尾横梁生产效率高，无需将横梁面板与侧板装配固定，减少了装配步骤，节约了材料，同时重量已接近满足同种使用工况下的铝合金尾横梁，成本优势明显。

附图说明

图1为本实用新型中轻量化尾横梁的立体图；

图2为本实用新型中轻量化尾横梁的车架安装结构立体图；

其中，1—横梁面板，2—左侧板，3—右侧板，4—上侧板，5—下侧板，6—减重孔，7—Z向弧形翻边，8—Y向弧形翻边，9—第一横梁安装孔，10—第二横梁安装孔，11—第三横梁安装孔，12—第一线束支架安装孔，13—第二线束支架安装孔，14—蜂鸣器安装孔，15—牌照板安装孔，16—车架左纵梁，17—车架右纵梁，18—尾脱钩，19—螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示的轻量化尾横梁，包括长方形的横梁面板1，横梁面板1的四周固定连接有与其垂直且为一体结构的横梁连接板，其包括固定连接于横梁面板1左右两侧的左侧板2、右侧板3和固定连接于横梁面板1上下两侧的上侧板4、下侧板5；上侧板4与其左右两侧的左侧板2和右侧板3之间存在间隙，下侧板5与其左右两侧的左侧板2和右侧板3之间存在间隙，横梁面板1沿其长度方向间隔开设有三个减重孔6。

横梁面板1的左右两侧分别通过一个沿Z向布置的Z向弧形翻边7固定连接左侧板2和右侧板3。横梁面板1的上下两侧分别通过一个沿Y向布置的Y向弧形翻边8固定连接上侧板4和下侧板5。

左侧板2和右侧板3分别沿各自高度方向间隔开设有四个第一横梁安装孔9和四个第二横梁安装孔10。下侧板5的左右两端分别开设有一个第三横梁安装孔11。

上侧板4的左右两侧分别开设有一个第一线束支架安装孔12，下侧板5的左右两侧分别开设有一个第二线束支架安装孔13；第一线束支架安装孔12与位于其同侧的第二线束支架安装孔13同轴布置。

下侧板5的中部开设有蜂鸣器安装孔14。横梁面板1的底部沿其长度方向间隔开设有多个牌照板安装孔15。

如图2所示，基于上述轻量化尾横梁的车架安装结构，包括车架左纵梁16和车架右纵梁17，左侧板2和右侧板3分别通过第一横梁安装孔9和第二横梁安装孔10固定于车架左纵梁16的尾部内侧和车架右纵梁17尾部内侧(螺栓19穿过第一横梁安装孔9或第二横梁安装孔10固定连接有螺母)，下侧板5的左右两端通过第三横梁安装孔11固定于车架左纵梁16的尾部内侧和车架右纵梁17的尾部内侧(螺栓19穿过第三横梁安装孔11固定连接有螺母)，车架右纵梁17上固定有尾脱钩18，尾脱钩18通过螺栓19与左侧板2和车架左纵梁16固定为一体。

本实用新型通过仿真验算和试验验证优化了尾横梁结构，根据受力情况削减材料并增加减重孔6实现了尾横梁轻量化，且尾横梁的集成度高，成本低。将横梁面板1与四块侧板设计为一体化成型结构，减少了横梁面板1与侧板安装固定的装配步骤，减少了侧板的尺寸，节约了材料，同时增加了尾横梁的结构强度。

最后，应当指出，以上实施例仅是本实用新型较有代表性的例子。显然，本实用新型不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本实用新型的保护范围。

在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本实用新型公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本实用新型的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。

应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。

此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在...上”、“在...上方”、“在...下方”和“下一个”时，除非使用“恰好”或“直接”这样的词汇或术语，此外则可以包括它们之间不接触或者接触的情形。如果提到第一元件位于第二元件“上”，则并不意味着在图中第一元件必须位于第二元件的上方。所述部件的上部和下部会根据观察的角度和定向的改变而改变。因此，在附图中或在实际构造中，如果涉及了第一元件位于第二元件“上”的情况可以包括第一元件位于第二元件“下方”的情况以及第一元件位于第二元件“上方”的情况。在描述时间关系时，除非使用“恰好”或“直接”，否则在描述“之后”、“后续”、“随后”和“之前”时，可以包括步骤之间并不连续的情况。本实用新型的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本实用新型的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。

Claims (10)

1.一种轻量化尾横梁，其特征在于：它包括长方形的横梁面板(1)，所述横梁面板(1)的四周固定连接有与其垂直且为一体结构的横梁连接板，其包括固定连接于所述横梁面板(1)左右两侧的左侧板(2)、右侧板(3)和固定连接于所述横梁面板(1)上下两侧的上侧板(4)、下侧板(5)；所述上侧板(4)与其左右两侧的所述左侧板(2)和右侧板(3)之间存在间隙，所述下侧板(5)与其左右两侧的所述左侧板(2)和右侧板(3)之间存在间隙，所述横梁面板(1)上开设有减重孔(6)。

2.如权利要求1所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述横梁面板(1)的左右两侧分别通过一个沿Z向布置的Z向弧形翻边(7)固定连接所述左侧板(2)和右侧板(3)。

3.如权利要求1或2所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述横梁面板(1)的上下两侧分别通过一个沿Y向布置的Y向弧形翻边(8)固定连接所述上侧板(4)和所述下侧板(5)。

4.如权利要求1所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述横梁面板(1)沿其长度方向间隔开设有三个所述减重孔(6)。

5.如权利要求1所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述左侧板(2)和所述右侧板(3)分别沿各自高度方向间隔开设有多个第一横梁安装孔(9)和多个第二横梁安装孔(10)。

6.如权利要求5所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述下侧板(5)的左右两端分别开设有至少一个第三横梁安装孔(11)。

7.如权利要求1所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述上侧板(4)的左右两侧分别开设有至少一个第一线束支架安装孔(12)，所述下侧板(5)的左右两侧分别开设有至少一个第二线束支架安装孔(13)；所述第一线束支架安装孔(12)与位于其同侧的所述第二线束支架安装孔(13)同轴布置。

8.如权利要求1所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述下侧板(5)的中部开设有蜂鸣器安装孔(14)。

9.如权利要求1所述的轻量化尾横梁，其特征在于：所述横梁面板(1) 的底部沿其长度方向间隔开设有多个牌照板安装孔(15)。

10.一种轻量化尾横梁的车架安装结构，包括车架左纵梁(16)和车架右纵梁(17)，其特征在于：它还包括上述权利要求1-9中任意一项所述的轻量化尾横梁，所述左侧板(2)和所述右侧板(3)分别固定于所述车架左纵梁(16)的尾部内侧和所述车架右纵梁(17)尾部内侧，所述上侧板(4)的左右两端或下侧板(5)的左右两端分别固定于所述车架左纵梁(16)的尾部内侧和所述车架右纵梁(17)的尾部内侧，所述车架左纵梁(16)或车架右纵梁(17)上固定有尾脱钩(18)，所述尾脱钩(18)通过螺栓(19)与所述左侧板(2)和所述车架左纵梁(16)固定为一体或通过螺栓(19)与所述右侧板(3)和所述车架右纵梁(17)固定为一体。

Images