CN106143612B - 一种副车架安装点结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种副车架安装点结构，该副车架安装点结构能够满足在碰撞过程中脱落，降低对乘员舱乘客的伤害。该副车架安装点结构包括设有安装支座的副车架以及纵梁，关键在于所述纵梁固定有底端开口的内螺纹套筒；所述安装支座由两端开口的筒状支座本体和固定设置于支座本体顶端的帽体构成，所述帽体的前端、支座本体的上部的前端设有位置对应的缺口，帽体设有与所述缺口相接的导向槽，所述导向槽沿汽车长度方向延伸；所述副车架利用穿过支座本体、帽体并旋入内螺纹套筒的螺栓与纵梁固定连接，所述螺栓的底端设有直径大于导向槽宽度的防脱部。本发明的副车架安装点结构在碰撞过程中，可以使副车架脱落，从可以而降低对乘客造成的伤害。

Description

一种副车架安装点结构

技术领域

本发明涉及汽车结构设计技术领域，更具体的说，本发明涉及一种副车架安装点结构。

背景技术

副车架作为承载式轿车底盘的重要组成部分，其功能主要是：实现悬架通过副车架与车身的连接；支撑转向机总成；安装动力总成的后悬置；提升下部车身的扭转刚度。副车架与车身的连接点分为硬连接和软连接两种，其中硬连接是通过螺栓内螺纹套筒将副车架直接固定在车身上，连接刚度很大，对于操控有利，但不利于振动的衰减；软连接是通过带有一定刚度的橡胶衬套将副车架与车身连接在一起，这种连接形式，刚度性对较小，可以较好的衰减从副车架向车身的振动，具有较好的乘坐舒适性，但操控感稍差。

此外，随着碰撞法规要求的不断提升，对于主机厂生产的车辆安全性要求越来越高。由于车辆在发生前碰过程中，产生的碰撞力高达上百千牛，为了减小动力总成的侵入量和驾驶舱内关注位置处的加速度二阶峰值，降低对乘员舱乘客的伤害，通常会加强车身纵梁的设计或增加碰撞力的传递路径，减小传入驾驶舱的冲击力，但这样设计会额外的增加成本。也有一些主机厂会将副车架安装点设计成可以脱落的结构，用于释放碰撞产生的冲击力，避免碰撞产生的巨大能量传入乘员舱。但对于采用硬连接的副车架，连接刚度较高，发生碰撞过程中，很难实现副车架的脱落，若降低硬连接副车架的安装点刚度，会对副车架在车身状态下的模态刚度造成影响，容易造成副车架本体振动较大，进而导致驾驶舱内的轰鸣声。

发明内容

本发明的目的是提出一种副车架安装点结构，该副车架安装点结构能够满足在碰撞过程中脱落，降低对乘员舱乘客的伤害。

本发明的副车架安装点结构包括设有安装支座的副车架以及纵梁，关键在于所述纵梁固定有底端开口的内螺纹套筒；所述安装支座由两端开口的筒状支座本体和固定设置于支座本体顶端的帽体构成，所述帽体的前端、支座本体的上部的前端设有位置对应的缺口，帽体设有与所述缺口相接的导向槽，所述导向槽沿汽车长度方向延伸；所述副车架利用穿过支座本体、帽体并旋入内螺纹套筒的螺栓与纵梁固定连接，所述螺栓的底端设有直径大于导向槽宽度的防脱部。

上述副车架安装点结构在汽车发生碰撞时的表现如下：

在副车架及安装支座受到冲击载荷后，通过螺栓将力传递给内螺纹套筒，内螺纹套筒将力传递至车身，以副车架的安装支座为支点，内螺纹套筒及车身会承受与安装支座的碰撞力方向相反的作用力，安装支座会相对于纵梁及内螺纹套筒、螺栓产生向后运动，使得螺栓沿着导向槽、缺口移动，进而与安装支座脱离，使得副车架连同安装支座一起从纵梁上脱落。

进一步地，所述纵梁由内板、外板及加强板构成，所述内板与外板连接并构成框型封闭截面的腔体，所述加强板位于腔体内，加强板的四周与腔体的内壁固定连接，所述加强板设有凹槽，所述内螺纹套筒穿过腔体的底壁并焊接于凹槽内。纵梁设计为框型封闭截面的腔体结构，有利于提高纵梁的刚度，而加强板与纵梁的内板、外板固定连接，使得纵梁的内外钣金及加强板同时承担力的传递，对Y向刚度的提升尤为明显，对其它方向的刚度均有一定程度的提升，有利于提升车辆的NVH性能。另外，凹槽有助于加大与内螺纹套筒的接触面积，从而提高内螺纹套筒与加强板的焊接强度。

进一步地，所述加强板的四周均设有折边，所述折边与内板、外板焊接或者通过螺栓固定连接，以使加强板能够提供足够的支撑刚度和强度。

进一步地，所述支座本体的下部的后端设有开口，该开口不仅有助于减轻整体重量，还方便在装配副车架安装支座时拧紧螺栓，工人可以将工具沿开口伸入到支座本体内，旋动螺栓。在发生前碰时，支座本体的下部更容易发生向后的折弯变形，也有利于吸收前碰能量，减少对乘员舱乘客的伤害。

进一步地，所述加强板位于纵梁后端，在碰撞过程中，纵梁后端的变形相对较小，而副车架本体的变形相对较大，会产生上下和前后拉拔的作用力，有利于副车架脱落。

进一步地，所述防脱部是与螺栓一体加工成型的凸台，虽然采用垫片也能实现防脱作用，但是垫片存在易磨损变形、拧紧螺栓时阻碍拧紧程度的缺点，而一体成型的凸台可以保证强度。

进一步地，所述帽体的边缘设有向下弯折的弧形折边，所述弧形折边与支座本体的侧壁焊接固定，且所述弧形折边在缺口两侧的高度大于弧形折边其余位置的高度。弧形折边能够增强帽体与支座本体的连接强度，而弧形折边的不均匀的高度分配可以在减轻整体重量的前提下，保证帽体在缺口两侧与支座本体的连接强度。

本发明的副车架安装点结构局部刚度较高，能够使副车架在车身安装状态下，具有较高的模态刚度，从而可以避免发动机在加速过程中，与发动机二阶激励耦合，副车架本体振动过大，并与副车架本体一起提升下部车身的扭转刚度，减小下部车身的扭转变形，有利于提升车辆的操稳性和副车架安装点局部结构的耐久性，而且通过安装支座的设计，能够保证在碰撞过程中，副车架有效的脱落，从而减小冲击力的传递，降低对乘客造成的伤害。利用本发明的副车架安装点结构，使得副车架与车身之间采用螺栓安装配合，便于安装装配和模块化生产。

附图说明

图1为副车架安装点整体结构示意图。

图2、3为副车架安装点局部结构示意图。

图4为加强板与内螺纹套筒焊接及局部装配结构示意图。

图5为副车架的安装支座的结构示意图。

图6为安装支座与螺栓的配合示意图。

附图标示：1、外板；2、内板；3、加强板；31、凹槽；4、内螺纹套筒；5、副车架；6、螺栓安装孔；7、螺栓；8、支座本体；9、帽体；10、缺口；11、导向槽；12、防脱部；13、开口。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图所示，本实施例的副车架安装点结构包括：由外板1、内板2和加强板3构成的纵梁，内螺纹套筒4、以及设有安装支座的副车架5，其中：

外板1、内板2焊接连接并构成具有框型封闭截面的腔体结构，加强板3位于纵梁的后端，加强板3的四周均设有折边，加强板3位于腔体内，其左右及上下两侧的折边均与纵梁的内板2、外板1搭接，用于提升副车架5安装点的动刚度，保证副车架5安装在车身状态时的模态刚度；具体来说，如图2所示，加强板3的上部与纵梁内板2的上部通过点焊和穿过螺栓安装孔6的螺栓配合连接在一起；纵梁内板2的侧面与加强板3的内侧通过点焊连接，保证加强板3的上部和内侧均与内板2可靠连接；如图3所示，加强板3的下部和外侧与纵梁外板1的下部和外侧通过点焊连接。

为了保证在碰撞过程中，加强板3有足够的强度支撑，加强板3材料应采用高强度结构钢，结构厚度不低于1.6mm。

加强板3的中间位置设计有凹槽31；内螺纹套筒4向上穿过腔体的底壁并通过烧焊固定于凹槽31内，内螺纹套筒4的底端开口；在本实施例中，内螺纹套筒4的顶端也开口，这样在拧紧螺栓7时，可以在纵梁内观察到螺栓7露出于内螺纹套筒4的顶端，保证所使用的螺栓7长度符合要求。

副车架5的安装支座由两端开口的筒状支座本体8和通过烧焊方式固定设置于支座本体8顶端的帽体9构成，所述帽体9的前端、支座本体8的上部的前端设有位置及宽度均对应的缺口10，为了保证安装支座与车身之间有足够的连接刚度，缺口10不能太大。帽体9设有与所述缺口10相接的导向槽11，所述导向槽11沿汽车长度方向延伸至帽体9的中央位置；所述副车架5利用穿过支座本体8、帽体9并向上旋入内螺纹套筒4的螺栓7与纵梁固定连接，所述螺栓7的底端设有直径大于导向槽11宽度的防脱部12。在本实施例中，防脱部12是与螺栓7一体加工成型的具有一定厚度的凸台，凸台的直径大于导向槽11的宽度8mm以上，防止车辆在满足车辆在恶劣工况条件下的正常使用时，副车架5发生误脱落。

支座本体8的下部的后端设有开口13，该开口13不仅有助于减轻整体重量，还方便在装配副车架5安装支座时拧紧螺栓7，工人可以将工具沿开口13伸入到支座本体8内，旋动螺栓7。在发生前碰时，支座本体8的下部比上部的结构强度弱，更容易发生向后的折弯变形，也有利于吸收前碰能量，减少对乘员舱乘客的伤害。

在本实施例中，上述的纵梁为前纵梁。

在副车架5及安装支座受到冲击载荷后，通过螺栓7将力传递给内螺纹套筒4，内螺纹套筒4将力传递至车身，以副车架5的安装支座为支点，内螺纹套筒4及车身会承受与安装支座的碰撞力方向相反的作用力，安装支座会相对于纵梁及内螺纹套筒4、螺栓7产生向后运动，使得螺栓7沿着导向槽11、缺口10移动，进而与安装支座脱离，使得副车架5连同安装支座一起从纵梁上脱落。

Claims (7)

1.一种副车架安装点结构，包括设有安装支座的副车架以及纵梁，其特征在于所述纵梁固定有底端开口的内螺纹套筒；所述安装支座由两端开口的筒状支座本体和固定设置于支座本体顶端的帽体构成，所述帽体的前端、支座本体的上部的前端设有位置对应的缺口，帽体设有与所述缺口相接的导向槽，所述导向槽沿汽车长度方向延伸；所述副车架利用穿过支座本体、帽体并旋入内螺纹套筒的螺栓与纵梁固定连接，所述螺栓的底端设有直径大于导向槽宽度的防脱部。

2.根据权利要求1所述的副车架安装点结构，其特征在于所述纵梁由内板、外板及加强板构成，所述内板与外板连接并构成框型封闭截面的腔体，所述加强板位于腔体内，加强板的四周与腔体的内壁固定连接，所述加强板设有凹槽，所述内螺纹套筒穿过腔体的底壁并焊接于凹槽内。

3.根据权利要求2所述的副车架安装点结构，其特征在于所述加强板的四周均设有折边，所述折边与内板、外板焊接或者通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的副车架安装点结构，其特征在于所述支座本体的下部的后端设有开口。

5.根据权利要求2或3所述的副车架安装点结构，其特征在于所述加强板位于纵梁后端。

6.根据权利要求1或2或3所述的副车架安装点结构，其特征在于所述防脱部是与螺栓一体加工成型的凸台。

7.根据权利要求1或2或3所述的副车架安装点结构，其特征在于所述帽体的边缘设有向下弯折的弧形折边，所述弧形折边与支座本体的侧壁焊接固定，且所述弧形折边在缺口两侧的高度大于弧形折边其余位置的高度。