CN220615952U - 一种适配不同纵梁腹高的横梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车车架领域，公开了一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，包括第一横梁板和第二横梁板，第一横梁板包括第一横梁板翼面和第一横梁板腹面，第二横梁板包括第二横梁板翼面和第二横梁板腹面，第一横梁板腹面与第二横梁板腹面上还开设有数个纵向调节孔，纵向调节孔沿第一横梁板腹面和第二横梁板腹面的高度方向间隔设置；还包括接合件，接合件一端与第一横梁板翼面和第二横梁板翼面两端搭接，另一端与纵梁连接，接合件和第一横梁板翼面以及第二横梁板翼面的搭接长度能够调节。通过将横梁结构设计为长度和宽度可调的，使横向结构可适应多种尺寸的纵梁，无需反复下料开模。

Description

一种适配不同纵梁腹高的横梁结构

技术领域

本实用新型涉及汽车车架领域，具体涉及一种适配不同纵梁腹高的横梁结构。

背景技术

汽车车架是指承载整车重量和提供结构刚度的框架结构，如图1所示，现有的车架通常包括一对纵梁A以及设置在一对纵梁A之间的横梁B，其中，纵梁A包括沿高度方向相对设置的纵梁上翼面A1和纵梁下翼面A2，纵梁上翼面A1和纵梁下翼面A2通过纵梁腹面A3进行连接，横梁B包括横梁翼面B1和横梁腹面B2，纵梁腹面A3的高度即为纵梁腹高。

对于商用车而言，由于各种车型之间的承载力以及用途存在区别，各种车型的车架宽度以及车架的纵梁腹高各不相同，因此设置于一对纵梁A之间的横梁B的长度以及连接横梁B与纵梁A的接合件的宽度也随之变化，进而需要针对不同的车架宽度以及纵梁腹高生产不同型号的横梁B以及接合件，需要针对每种型号的横梁B以及接合件设计和制造不同的模具，这样重复的下料开模不但会增加开发成本，并且增加了零部件的库存和管理成本。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，以解决横梁及接合件无法适配多种车架纵梁的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种适配不同纵梁腹高的横梁结构,包括第一横梁板和第二横梁板，第一横梁板包括第一横梁板翼面和第一横梁板腹面，第二横梁板包括第二横梁板翼面和第二横梁板腹面，第一横梁板腹面与第二横梁板腹面上还开设有数个纵向调节孔，纵向调节孔沿第一横梁板腹面和第二横梁板腹面的高度方向间隔设置；还包括接合件，接合件一端与第一横梁板翼面和第二横梁板翼面两端搭接，另一端与纵梁连接，接合件和第一横梁板翼面以及第二横梁板翼面的搭接长度能够调节。

其有益效果为：第一，由于纵梁的高度和宽度各异，若针对每一种高度或宽度的纵梁设计和制造横梁将会需要多次下料开模，涉及到反复的定位、切割等，不但会导致原材料的浪费，并且每次更换生产参数均需要重新调整和设置机器，降低了生产效率。发明人在生产过程中发现，为适应不同纵梁腹高，也可以采用将现有的C字型横梁分割制造为两块L型横梁构件，使每块L型横梁构件的翼面分别与纵梁上翼面以及纵梁下翼面连接，制造工艺简单，并且制造成本低廉，但这样设置方式会破坏横梁结构的整体性，大大降低其抗扭和抗弯性能。因此，本发明通过设置第一横梁板和第二横梁板，实现高度调节的同时，可以保持横梁结构的完整性，达到了较高的扭转刚度和弯曲刚度；第二，制造多种型号的横梁也对库存管理提出了更大的挑战，不但会占用更多的仓储空间，而且在外部市场需求发生变化的情况下，储存大量不同尺寸的横梁还会增大库存积压和滞销的风险。将横梁设置为宽度和高度可调的，不再需要为不同型号的纵梁储存多个尺寸和规格的横梁，节约了库存空间、减轻了货物积压的压力；第三，由于不再需要重复的开模下料，因此可以提高生产效率、减少原材料的浪费；第四，将横梁结构设计为多个构件铆接而成，一方面可以根据需要自由组合和调整各个构件，以适应不同尺寸的纵梁，不需要对横梁结构整体进行开模下料，只需要对第一横梁板、第二横梁板或接合件等构件进行调整，降低了工艺难度；另一方面，将横梁结构拆分为多个构件后，每个构件的尺寸相对较小，便于运输和搬运。

进一步地，沿第一横梁板翼面长度方向两端开设有一对第一横向调节孔，沿第二横梁板翼面长度方向两端开设有一对第二横向调节孔，接合件上开设有至少两对第三横向调节孔。

进一步地，接合件包括平接部，第三横向调节孔设置于平接部上，平接部分别与第一横梁板和第二横梁板的翼面两端搭接。

进一步地，沿横梁腹面高度方向设置三组纵向调节孔。

其有益效果为：开孔过多会减少横梁结构的有效截面积，进而降低其承载能力，也就是说，过多的开孔会削减横梁结构的整体刚度、引入过多的应力集中点，使其在受力时更容易发生弯曲或变形，甚至导致结构破坏和失效。为兼顾横梁结构的高度可调性以及整体结构的可靠性，优选三组纵向调节孔。

进一步地，接合件还包括连接于平接部靠近纵梁端的渐扩部以及与渐扩部另一端相连的过渡部，各过渡部分别与纵梁上翼面、纵梁下翼面固定连接。

进一步地，接合件还包括护板，护板底端与平接部、渐扩部和过渡部靠近横梁腹面的端部弯折连接，护板与平接部相互垂直，护板表面与横梁腹面相互抵靠；其中，沿护板远离横梁腹面的一端固定连接有组合部，组合部与护板互相垂直且护板相对横梁腹面平行设置，组合部与纵梁腹面固定连接。

其有益效果为：1、由于纵梁腹面的截面形状、用料厚度以及设置方向与纵梁上翼面和纵梁下翼面不同，因此，纵梁腹面的抗弯能力以及承载能力优于纵梁翼面。相比于平接部直接与抗弯能力以及承载能力较弱的纵梁上翼面和纵梁下翼面连接，通过护板和组合部的转换，使力主要作用于抗弯能力以及承载能力较高的纵梁腹面上，避免纵梁上翼面和/或纵梁下翼面因受弯或受力过大而发生扭曲或结构破坏；2、增大了横梁与纵梁腹面连接处的接触面积，改善受力条件，降低应力集中的风险；此外，通过增大接触面积，可为横梁结构与纵梁提供更多的连接点，提升车架的扭转刚度，避免发生弯曲变形。

进一步地，渐扩部与平接部连接端的宽度小于渐扩部与过渡部连接端的宽度，且渐扩部相对平接部弯折，弯折朝向远离横梁腹面中心的方向。

其有益效果为：1、渐扩部宽度的渐扩方向与接合件的延展方向一致，与受力的传导方向也一致，因此受力得以在更大的区域内得到分散，避免纵梁上的受力过于集中，降低结构失效的风险，提高结构的安全性和可靠性。2、相比于直线的连接方式，弯折的设置形式可使高度较矮的横梁结构适配高度较高的纵梁，节省了材料的消耗，降低制造成本；此外，弯折处的变形可以起到一定的减震和低振动的作用。当结构受到冲击或振动时，弯折处的变形可以吸收和减缓冲击力，从而减少对整个结构的振动传递，提升结构的稳定性和乘坐舒适性。

进一步地，于第一横梁板的翼面上开设数个第一翼面通孔，于第一横梁板的腹面上开设数个第一腹面通孔，于第二横梁板的翼面上开设数个第二翼面通孔，于第二横梁板的腹面上开设数个第二腹面通孔；其中，第一腹面通孔与第二腹面通孔的孔位沿腹面中心对称设置。

其有益效果为：减少横梁的自身重量，降低车辆的整体重量，有助于提高燃油的经济性，减轻对车架悬挂系统的负担，延长其寿命，此外，还可减少横梁所需的材料，降低制造成本。

进一步地，第一腹面通孔与第二腹面通孔的数量为两个。

附图说明

图1为现有技术的车架结构示意图；

图2为本实用新型实施例1及实施例2的前端视角整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例1及实施例2的后方视角整体结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：纵梁A、纵梁上翼面A1、纵梁下翼面A2、纵梁腹面A3、横梁B、横梁翼面B1、横梁腹面B2、第一横梁板1、第一横向调节孔11、第一翼面通孔12、第一腹面通孔13、第二横梁板2、第二翼面通孔21、第二腹面通孔22、纵向调节孔3、接合件4、平接部41、第三横向调节孔41a、渐扩部42、过渡部43、组合部44。

实施例1

实施例1基本如附图2-3所示，如图2至图3所示的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，包括：第一横梁板1和第二横梁板2，第一横梁板1与第二横梁板2均包括一个翼面和一个腹面，第一横梁板1与第二横梁板2的腹面相互重叠、翼面相对设置，沿第一横梁板1翼面长度方向两端开设有一对第一横向调节孔11，沿第二横梁板2翼面长度方向两端开设有一对第二横向调节孔(图中未示出)。

第一横梁板1和第二横梁板2的腹面上还开设有纵向调节孔3，各个纵向调节孔3沿腹面的长度以及高度方向间隔设置，定义沿腹面长度方向间隔设置的纵向调节孔3为一组，本实用新型包含两组以上的纵向调节孔3。考虑到开设过多纵向调节孔3会削弱横梁B的刚度，并引入过多的应力集中点，将会增大横梁B发生疲劳损坏或结构破坏的风险，因此，为兼顾横梁结构的高度适配性以及横梁结构的可靠性，本实施例中优选纵向调节孔3为三组。

还包括连接于第一横梁板1和第二横梁板2翼面两端的两对接合件4，接合件4包括平接部41，各接合件4的平接部41分别与第一横梁板1和第二横梁板2的翼面两端搭接，平接部41上开设有至少两对的第三横向调节孔41a，本实用新型优选为三对，通过第一横向调节孔11及第二横向调节孔与不同第三横向调节孔41a的铆接，即可实现横梁B长度的调节。

优选地，在保证足够强度的情况下，于第一横梁板1的翼面上开设数个第一翼面通孔12，于第一横梁板1的腹面上开设两个沿腹面中心对称设置的第一腹面通孔13，于第二横梁板2的翼面上开设数个第二翼面通孔21，于第二横梁板2的腹面上开设两个沿腹面中心对称设置第二腹面通孔22。通过在横梁B上开设第一翼面通孔12、第一腹面通孔13、第二翼面通孔21以及第二腹面通孔22，可以减少横梁B的自身重量，降低车辆的整体重量，并且可减少横梁B所需的材料，降低制造成本。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，本实施例对接合件4的结构进行了改进，具体而言，接合件4还包括连接于平接部41靠近纵梁A端的渐扩部42、渐扩部42另一端连接有过渡部43，过渡部43与纵梁腹面A3固定连接，沿平接部41、渐扩部42和过渡部43靠近横梁腹面B2一端还设置有护板，护板与平接部41相互垂直，护板表面与横梁腹面B2相互抵靠，沿护板远离横梁腹面B2的一端固定连接有组合部44，组合部44与护板互相垂直且相对横梁腹面B2平行设置，组合部44与横梁腹面B2固定连接；其中，渐扩部42与平接部41连接端的宽度小于与渐扩部42与过渡部43连接端的宽度，且渐扩部42相对平接部41弯折，弯折朝向远离横梁腹面B2中心的方向。通过上述设置，可以对纵梁的受力条件实现优化，提高车架的结构稳定性。

具体实施过程如下：首先确认纵梁腹面A3的高度以及一对纵梁A之间的宽度，以确定横梁B结构的高度和宽度；第二，将第一横梁板1与第二横梁板2重叠放置，调整第一横梁板1与第二横梁板2上各组纵向调节孔3之间的相对位置，使第一横梁板1与第二横梁板2翼面之间的距离符合纵梁腹面A3的高度要求后，通过铆钉将第一横梁板1与第二横梁板2翼面上的纵向调节孔3进行铆接；第三，将两对接合件4的平接部41分别搭接至第一横梁板1的翼面下表面以及第二横梁板2的翼面上表面，调节第三横向调节孔41a与第一横向调节孔11及第二横向调节孔的相对位置，使第一横向调节孔11及第二横向调节孔与适宜的第三横向调节孔41a重合后，通过铆钉实现两对接合件4与第一横梁板1及第二横梁板2的组装；最后，将组装完成的横梁B结构安装至一对纵梁A之间，并将组合部44与纵梁腹面A3固定连接，过渡部43分别与纵梁上翼面A1和纵梁下翼面A2固定连接。值得注意的是，组合部44、过渡部43与纵梁A的固定连接方式可以采用铆接、螺栓连接、焊接或粘接等。

本实用新型中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“左”、“右”等，仅是为了更好、更清楚地说明及理解本实用新型，而不是指示或暗指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。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：包括第一横梁板和第二横梁板，第一横梁板包括第一横梁板翼面和第一横梁板腹面，第二横梁板包括第二横梁板翼面和第二横梁板腹面，第一横梁板腹面与第二横梁板腹面上还开设有数个纵向调节孔，纵向调节孔沿第一横梁板腹面和第二横梁板腹面的高度方向间隔设置；还包括接合件，接合件一端与第一横梁板翼面和第二横梁板翼面两端搭接，另一端与纵梁连接，接合件和第一横梁板翼面以及第二横梁板翼面的搭接长度能够调节。

2.根据权利要求1所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：沿第一横梁板翼面长度方向两端开设有一对第一横向调节孔，沿第二横梁板翼面长度方向两端开设有一对第二横向调节孔，接合件上开设有至少两对第三横向调节孔。

3.根据权利要求2所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：接合件包括平接部，第三横向调节孔设置于平接部上，平接部分别与第一横梁板和第二横梁板的翼面两端搭接。

4.根据权利要求3所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：沿横梁腹面高度方向设置三组纵向调节孔。

5.根据权利要求4所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：接合件还包括连接于平接部靠近纵梁端的渐扩部以及与渐扩部另一端相连的过渡部，各过渡部分别与纵梁上翼面、纵梁下翼面固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：接合件还包括护板，护板底端与平接部、渐扩部和过渡部靠近横梁腹面的端部弯折连接，护板与平接部相互垂直，护板表面与横梁腹面相互抵靠；其中，沿护板远离横梁腹面的一端固定连接有组合部，组合部与护板互相垂直且护板相对横梁腹面平行设置，组合部与纵梁腹面固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：渐扩部与平接部连接端的宽度小于渐扩部与过渡部连接端的宽度，且渐扩部相对平接部弯折，弯折朝向远离横梁腹面中心的方向。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：于第一横梁板的翼面上开设数个第一翼面通孔，于第一横梁板的腹面上开设数个第一腹面通孔，于第二横梁板的翼面上开设数个第二翼面通孔，于第二横梁板的腹面上开设数个第二腹面通孔；其中，第一腹面通孔与第二腹面通孔的孔位沿腹面中心对称设置。

9.根据权利要求8所述的一种适配不同纵梁腹高的横梁结构，其特征在于：第一腹面通孔与第二腹面通孔的数量为两个。