CN111703504A

CN111703504A - 车辆及其主副双纵梁连接机构

Info

Publication number: CN111703504A
Application number: CN201910203900.9A
Authority: CN
Inventors: 王光耀; 张士展; 梅海龙; 肖祺; 申振宇
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2019-03-18
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2020-09-25
Anticipated expiration: 2039-03-18
Also published as: CN111703504B

Abstract

本发明公开一种主副双纵梁连接机构，用于连接车辆的副车架，所述主副双纵梁连接机构包括相固定的主纵梁和副纵梁，所述主纵梁用于碰撞吸能，所述副纵梁用于连接所述副车架。本方案提供的车辆及其主副双纵梁连接机构，将连接副车架以承载重量的结构件，和碰撞吸能的部件，进行分离，分别由副纵梁和主纵梁承担，从而在结构设计上可以各取所需，满足相应的强度要求，提高结构可靠性，便于设计。

Description

车辆及其主副双纵梁连接机构

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，具体涉及一种车辆及其主副双纵梁连接机构。

背景技术

车辆包括副车架和前纵梁，车辆一般左右两侧各有一根前纵梁，副车架连接于车辆的前纵梁。前纵梁在车辆受到碰撞时，需要能够碰撞吸能，以减少碰撞伤害。

上述方案中，前纵梁既作为结构件承载一部分发动机舱零部件的重量，又要在碰撞过程中吸收大部分的动能，因此，前纵梁的设计存在一定的难度：一方面，其作为结构件，强度不能太弱，另一方面，其作为碰撞吸能主要部件，结构又不能太强。

发明内容

本发明提供一种主副双纵梁连接机构，用于连接车辆的副车架，所述主副双纵梁连接机构包括相固定的主纵梁和副纵梁，所述主纵梁用于碰撞吸能，所述副纵梁用于连接所述副车架。

可选地，所述主纵梁的侧壁设有推动块；所述副纵梁能够通过紧固件与所述副车架连接，所述主纵梁碰撞并相对所述副纵梁产生前后位移时，所述推动块能够推动所述紧固件以剪断所述紧固件。

可选地，所述推动块设有槽口朝向所述紧固件的插槽，所述插槽的尾端开口；所述主副双纵梁连接机构还设有活动块，所述紧固件能够***所述活动块，所述活动块位于所述插槽内，所述推动块在碰撞时能够推动所述活动块，以实现推动所述紧固件。

可选地，所述紧固件为螺栓和螺母；所述活动块设有台阶孔，所述台阶孔的大径孔与所述螺母适配。

可选地，所述推动块的前端面为斜面。

可选地，所述副纵梁呈筒状，所述主纵梁***所述副纵梁中。

可选地，所述主纵梁和所述副纵梁均焊接于所述前尾板；所述副纵梁的四周至少部分设有镂空结构，以便焊接所述主纵梁。

可选地，所述副纵梁的顶部设有加强板。

可选地，所述副纵梁能够通过紧固件与所述副车架连接；所述主副双纵梁连接机构还包括衬套，所述衬套能够压入所述副车架的连接套筒内，所述紧固件***所述衬套并与所述副纵梁连接；所述衬套包括外铁套、橡胶以及内铁套，所述橡胶***于所述外铁套，所述内铁套***于所述橡胶，所述紧固件能够穿过所述内铁套。

可选地，所述外铁套、所述橡胶、所述内铁套朝向所述副纵梁的端部边缘均设有环形翻边，所述环形翻边依序叠压。

本发明还提供一种车辆，包括副车架，还包括上述任一项所述的主副双纵梁连接机构。

可见，相较于背景技术中单根的前纵梁结构，本方案提供的车辆及其主副双纵梁连接机构，将连接副车架以承载重量的结构件，和碰撞吸能的部件，进行分离，分别由副纵梁和主纵梁承担，从而在结构设计上可以各取所需，满足相应的强度要求，提高结构可靠性，便于设计。

附图说明

图1为本发明所提供主副双纵梁连接机构一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1沿长度方向的剖视图；

图3为图1中主纵梁的结构示意图；

图4为图2中紧固件和推动块处的放大图；

图5为图4中活动块的立体视图；

图6为图5的轴向剖视图。

图7为图4中结构的立体视图；

图8为图7的安装***图；

图9为图8中衬套的立体视图；

图10为图9中衬套的轴向剖视图。

图1-10中附图标记说明如下：

10前尾板、20副纵梁、201纵梁加强板、202纵梁连接板、30主纵梁、301推动块、301a插槽、302活动块、302a大径孔、302b小径孔、40连接套筒、501螺栓、502螺母、60垫片、701外铁套、702橡胶、703内铁套。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1、2，图1为本发明所提供主副双纵梁连接机构一种具体实施例的结构示意图；图2为图1沿长度方向的剖视图，图1中的左右方向为长度方向。本文所述的前后方向，以图2为视角，向左为后，向右为前，前后方向的参考也与车辆行驶的前后方向保持一致。

如图1所示，该实施例中的主副双纵梁连接机构，能够连接车辆的副车架(图中未示出)，具体地，主副双纵梁连接机构包括相固定的主纵梁30和副纵梁20，图1中，还示出车辆的前尾板10，主纵梁30和副纵梁20均固定于前尾板10。主纵梁30和副纵梁20可以分别单独焊接于前尾板10，也可以事先存在连接关系，例如，二者之间设置连接筋，或者二者尾端尺寸设计为可相贴靠而焊接固定。该实施例中，设置前尾板10以固定主纵梁30和副纵梁20，便于布置和安装。

主纵梁30和副纵梁20构成本文所述的主副双纵梁连接机构的“双纵梁”。其中，主纵梁30用于碰撞吸能，即主纵梁30可以设计为强度较弱，这样在碰撞时，能够溃缩变形，达到碰撞吸能的目的，图1中可看出主纵梁30向前突出于副纵梁20一定距离，以便承担碰撞吸能的职能；副纵梁20用于连接副车架，则副纵梁20可以设计为强度较高，从而满足承载结构件的强度要求。可见，相较于背景技术中单根的前纵梁结构，本实施例提供的主副双纵梁连接机构(具有前纵梁结构的功能)，将连接副车架以承载重量的结构件，和碰撞吸能的部件，进行分离，分别由副纵梁20和主纵梁30承担，从而在结构设计上可以各取所需，满足相应的强度要求，提高结构可靠性，便于设计。

进一步，可结合图3、4理解，图3为图1中主纵梁30的结构示意图；图4为图2中紧固件和推动块301处的放大图。

主纵梁30的侧壁可设有推动块301。副纵梁20能够通过紧固件与副车架连接，紧固件配置为：紧固副车架和副纵梁20后，与推动块301，在前后方向上的投影能够至少部分重合，比如，紧固件和推动块301前后相抵触或者存在很小间隙。这样，主纵梁30碰撞并相对副纵梁20产生前后位移时，推动块301能够向后推动紧固件，以剪断紧固件。图1、3中，设置推动块301的侧壁为主纵梁30的底部，使用过程中，推动块301朝向地面，因为副纵梁20与紧固件连接的位置位于副纵梁20的底部，如图1、2中所示的紧固件连接于处于副纵梁20底部的纵梁连接板202。可以理解，根据副车架和副纵梁20连接位置的变化，紧固件位置发生变化，推动块301也可随之调整位置，不限于设置于主纵梁30的底部，比如也可以是两侧或者顶部等。

该实施例中，紧固件具体是螺栓501和螺母502，如图2、4所示，副车架设有连接套筒40，主副双纵梁连接机构还设置衬套70，衬套70压入连接套筒40内，然后，将螺栓501穿过连接套筒40的底部、衬套70、副纵梁20的底部侧壁，并与螺母502配合，从而与副纵梁20完成连接。同时，螺栓501还进一步深入到推动块301内，当发生碰撞时，主纵梁30溃缩形变，沿前后方向相对副纵梁20产生位移，此时，推动块301会向后推动螺栓501、螺母502，产生剪切力，从而剪断螺栓501，则副纵梁20与副车架的连接失效，副车架在重力作用下可下落，切断碰撞的传递，从而保护乘车人员的安全。当然，紧固件不限于是螺栓501和螺母502，例如也可以是插销等。

如图5、6所示，图5为图4中活动块302的立体视图；图6为图5的轴向剖视图。

为了便于推动紧固件，实现剪切，还进一步设置活动块302，活动块302设有台阶孔，台阶孔的大径孔302a与螺母502适配，当螺母502是六角螺母502时，大径孔302a设置为六角孔，小径孔302b显然是与螺栓501的栓体适配。如图2所示，螺母502和螺栓501的端部位于台阶孔的大径孔302a中，副纵梁20的底部侧壁(即纵梁连接板202)夹持于衬套70和活动块302之间。如此设置，推动块301通过推动活动块302，推动螺母502，继而推动螺栓501，并在推动力达到一定程度时剪断螺栓501，活动块302的设置可以增加推动块301与紧固件的接触面积，加大推力，且活动块302的设置可以抬高螺栓501穿出副纵梁20后的长度，增加推力的力臂，从而在保证连接可靠性的前提下，更容易实现剪切。可以理解，不设置活动块302也是可以的，推动块301直接抵靠在紧固件穿出副纵梁20的部分，发生位移时，也可以推动而切断紧固件，但显然设置活动块302的方式为更优的方案。

具体还可参考图3，推动块301设有槽口朝向紧固件的插槽301a，并且插槽301a的尾端设有开口，这里的尾端以前后方向为参考，即更靠后的一端，此时的插槽301a为U形槽。可以将活动块302设于插槽301a内，则活动块302被U形槽的侧壁和底壁包围，活动块302的位置较为稳定，也就有利于保持紧固件的稳定，且利于推动块301在产生位移时更可靠地推动活动块302，移动力主要由U形槽的底壁传递。活动块302可以从U形槽的开口***。当然，不设置插槽301a也可以，比如，推动块为整块结构，并与活动块302抵触。

图3中可看出，推动块301的前端为斜面，斜面相当于一块肋板，可以起到加强的作用。推动块301可焊接于主纵梁30，斜面肋板能够缓解焊缝处的应力集中，增加结构强度。

上述实施例中，副纵梁20大概呈筒状，主纵梁30则***副纵梁20中。如上工作过程描述可知，主纵梁30用于膨胀吸能，副纵梁20用于连接副车架，为了不干涉副车架的连接，将主纵梁30***副纵梁20中为更优的方案。可以理解，也不限于此设置，比如二者并列设置，或者副纵梁20***在主纵梁30中，主纵梁30预留开口以供副纵梁20和副车架的连接，也是可以的，但显然图1的实施例更易于操作，而且副纵梁20设置为筒状，主纵梁30插于其内，则副纵梁20可以设计为截面积更大的结构，从而具备更高的强度，满足结构承载连接的需求。

如前所述，主纵梁30和副纵梁20可以焊接固定在前尾板10上，此时，副纵梁20的四周至少部分设有镂空结构，以预留出操作空间，便于焊接主纵梁30至前尾板10。当然，根据焊接的方式不同，副纵梁20也可以不镂空，即在副纵梁20的外侧实现对主纵梁30的焊接。如图1、2所示，还可以在副纵梁20的顶部设置纵梁加强板201，以进一步加强副纵梁20的强度。当然，副纵梁20的其他位置也可以设置加强板或者加强筋结构。

请继续参考图7-10，图7为图4中结构的立体视图；图8为图7的安装***图；图9为图8中衬套的立体视图；图10为图9中衬套的轴向剖视图。

上述的衬套70可以设置为包括外铁套701和位于外铁套701内部的橡胶702。具体如图10所示，衬套70包括外铁套701、橡胶702、内铁套703，橡胶702***外铁套70内，橡胶702中部开设有通孔，内铁套703***橡胶702的通孔内，内铁套703为套筒结构，紧固件可以从内铁套703的内孔穿出，具体是螺栓501贯穿内铁套703的内孔。外铁套701可以保证连接的可靠性，且防止外表面受到磨损，设置橡胶702可以减小振动。进一步设置内铁套703，利于提高与紧固件的插接可靠性，避免紧固件与橡胶703产生磨损。

具体如图10所示，内铁套703、外铁套70及中部的橡胶702可以减少水平方向的振动。另外，如图10所示，外铁套70朝向副纵梁20底部侧壁的端部边缘具有环形翻边，橡胶702相应的端部边缘也具有环形翻边，叠压在外铁套70的环形翻边上，内铁套703的端部同样设置对应的环形翻边，叠压在橡胶702的端部，即三者的环形翻边依序叠压。翻边的设置可以减少垂直方向的振动。即副车架和副纵梁20采取“软连接”的方式。当然，副车架和副纵梁20也可以采取“硬连接”，比如，不设置衬套70，紧固件直接连接副车架和副纵梁20。

请参考图4，连接套筒40和螺栓501的端帽之间可以设置垫片60，可以减少螺栓501与连接套筒40之间的磨损，提高连接可靠性。

本实施例中，上述具体的主副双纵梁连接机构的安装过程如下：

先将副纵梁20与前尾板10焊接成一体，副纵梁20可作为副车架和主纵梁30的定位基准；

再将主纵梁30***副纵梁20中，通过副纵梁20四周的镂空设计对主纵梁30和前尾板10连接焊接；

然后将纵梁加强板201焊接至副纵梁20的顶部；

将衬套70压入副车架的连接套筒40内，将螺母502放置在活动块302内，从底部将活动块302放置在主纵梁30底部U型的插槽301a处；

最后将垫片60和螺栓501从连接套筒40的底部安装，螺栓501向上拧紧，从而实现副车架与副纵梁20的连接。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.主副双纵梁连接机构，用于连接车辆的副车架，其特征在于，所述主副双纵梁连接机构包括相固定的主纵梁(30)和副纵梁(20)，所述主纵梁(30)用于碰撞吸能，所述副纵梁(20)用于连接所述副车架。

2.如权利要求1所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述主纵梁(30)的侧壁设有推动块(301)；所述副纵梁(20)能够通过紧固件与所述副车架连接，所述主纵梁(30)碰撞并相对所述副纵梁(20)产生前后位移时，所述推动块(301)能够推动所述紧固件以剪断所述紧固件。

3.如权利要求2所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述推动块(301)设有槽口朝向所述紧固件的插槽(301a)，所述插槽(301a)的尾端开口；所述主副双纵梁连接机构还设有活动块(302)，所述紧固件能够***所述活动块(302)，所述活动块(302)位于所述插槽(301a)内，所述推动块(301)在碰撞时能够推动所述活动块(302)，以实现推动所述紧固件。

4.如权利要求3所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述紧固件包括螺栓(501)和螺母(502)；所述活动块(302)设有台阶孔，所述台阶孔的大径孔(302a)与所述螺母(502)适配。

5.如权利要求3所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述推动块(301)的前端面为斜面。

6.如权利要求1-5任一项所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述副纵梁(20)呈筒状，所述主纵梁(30)***所述副纵梁(20)中。

7.如权利要求6所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述主纵梁(30)和所述副纵梁(20)均焊接于车辆的前尾板(10)；所述副纵梁(20)的四周至少部分设有镂空结构，以便焊接所述主纵梁(30)。

8.如权利要求7所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述副纵梁(20)的顶部设有纵梁加强板(201)。

9.如权利要求1-5任一项所述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述副纵梁(20)能够通过紧固件与所述副车架连接；所述主副双纵梁连接机构还包括衬套(70)，所述衬套(70)能够压入所述副车架的连接套筒(40)内，所述紧固件***所述衬套(70)并与所述副纵梁(20)连接；所述衬套(70)包括外铁套(701)、橡胶(702)以及内铁套(703)，所述橡胶(702)***于所述外铁套(701)，所述内铁套(703)***于所述橡胶(702)，所述紧固件能够穿过所述内铁套(703)。

10.如权利要求9述的主副双纵梁连接机构，其特征在于，所述外铁套(701)、所述橡胶(702)、所述内铁套(703)朝向所述副纵梁(20)的端部边缘均设有环形翻边，所述环形翻边依序叠压。

11.车辆，包括副车架，其特征在于，还包括权利要求1-10任一项所述的主副双纵梁连接机构。