本发明涉及车辆技术领域,特别是涉及一种车辆及其后副车架、后副车架的制造方法。
背景技术:
后副车架是车辆上底盘的重要组成部分,悬架系统通过后副车架固定至车身上。由于后副车架具有下述优点,因而在车辆上得到了广泛的应用:能够带来很好的悬架连接刚度;能够减小由路面传来的振动,带来良好的舒适性;把悬架系统中的各个散件变成总成,提高了悬架系统的通用性,降低了研发成本,降低了悬架系统的装配成本。
如图1所示,现有一种后副车架包括前横梁1、后横梁2、左纵梁5以及右纵梁8。其中:前横梁1、后横梁2沿车长方向a间隔设置;左纵梁5、右纵梁8沿车宽方向b间隔设置,左纵梁5的两端分别与前横梁1、后横梁2的一端固定,右纵梁8的两端分别与前横梁1、后横梁2的另一端固定。
其中,左纵梁5包括左下纵梁3和左上纵梁4,右纵梁8包括右下纵梁6和右上纵梁7,自车底指向车顶的车高方向,左上纵梁4位于左下纵梁3的上方,右上纵梁7位于右下纵梁6的上方。左下纵梁3和左上纵梁4围成供传动轴和电线(未图示)穿过的避让孔(未标识),右下纵梁6和右上纵梁7也围成供所述传动轴和电线穿过的避让孔(未标识)。左纵梁5的左上纵梁4、左下纵梁3,以及右纵梁8的右下纵梁6和右上纵梁7上均固定有安装支架9,悬架系统(未图示)通过安装支架9固定在后副车架上。
然而,上述后副车架存在下述不足:
1)后副车架的制造工艺较为复杂,制造精度较低,原因为:制造后副车架时,首先,分别形成后副车架中的各个散件,所述散件包括上述各个梁和安装支架9,其中,前横梁1、后横梁2、左下纵梁3、左上纵梁4、右下纵梁6、右上纵梁7均通过钢板焊接而成;接着,将左下纵梁3、左上纵梁4、右 下纵梁6、右上纵梁7均焊接在前横梁1和后横梁2上,将各个安装支架9均焊接在左下纵梁3、左上纵梁4、右下纵梁6、右上纵梁7上。由此可见,制造后副车架时,需进行多道焊接工序,不仅造成制造工艺较为复杂,而且在焊接过程中还会引起变形,导致后副车架的制造精度较低,尤其会导致安装支架9的位置精度降低,严重的话会致使悬架系统无法装配至后副车架上。
2)后副车架的重量较重,无法实现车辆的轻量化,原因为:后副车架为全钢结构,即,前横梁1、后横梁2、左下纵梁3、左上纵梁4、右下纵梁6、右上纵梁7、安装支架9的材质均为钢,钢的密度较大,造成后副车架的重量较重。
3)后副车架的空间利用率较低,原因为:左下纵梁3和左上纵梁4所围成的避让孔、右下纵梁6和右上纵梁7所围成的避让孔除了供传动轴和电线穿过之外,还有很多剩余的空间,所述剩余的空间无法用来形成实体结构,造成后副车架的空间利用率低,机械强度不高。
技术实现要素:
本发明要解决的其中一个问题是:现有后副车架的制造工艺较为复杂,制造精度较低。
本发明要解决的另一个问题是:现有后副车架的重量较重,无法实现车辆的轻量化。
本发明要解决的又一个问题是:现有后副车架的空间利用率较低。
为解决上述问题,本发明提供了一种后副车架,包括:
沿车长方向间隔设置的前、后横梁;
沿车宽方向间隔设置的一体式左、右纵梁,所述左、右纵梁的两端分别与所述前、后横梁的一端固定;
与所述左、右纵梁中的至少一个一体成型的若干第一安装支架,至少有一个所述第一安装支架供悬架系统固定在后副车架上。
可选地,所述悬架系统为多连杆独立悬架。
可选地,所述多连杆独立悬架至少包括:稳定杆,左、右上控制臂,以 及左、右下控制臂;
所述若干第一安装支架中:其中两个分别用于固定所述稳定杆;其中两个分别用于固定所述左、右上控制臂;其中两个分别用于固定所述左、右下控制臂。
可选地,所述左、右下控制臂均为梯形控制臂,用于固定所述左、右下控制臂的所述第一安装支架的数量均为两个,并沿所述车长方向间隔排列。
可选地,所述多连杆独立悬架还包括:左、右前束连杆,所述若干第一安装支架中的其中两个分别用于固定所述左、右前束连杆。
可选地,用于固定所述左、右上控制臂,左、右下控制臂,以及左、右前束连杆的所述第一安装支架均位于所在纵梁沿所述车宽方向背向另一个纵梁的一侧;
用于固定所述稳定杆的所述第一安装支架位于所在纵梁沿所述车长方向的后侧;
用于固定所述左、右前束连杆的所述第一安装支架,与用于固定所述左、右上控制臂的所述第一安装支架沿所述车长方向间隔设置,且用于固定所述左、右前束连杆的所述第一安装支架在所述车长方向上比用于固定所述左、右上控制臂的所述第一安装支架更靠近所述前横梁;
在车高方向上,用于固定所述左、右前束连杆的所述第一安装支架位于用于固定所述左、右上控制臂的所述第一安装支架与用于固定所述左、右下控制臂的所述第一安装支架之间。
可选地,在所述车长方向上,用于固定所述左、右前束连杆的所述第一安装支架与用于固定所述左、右下控制臂的其中一个所述第一安装支架位于同一车长位置。
可选地,用于固定所述左、右前束连杆的所述第一安装支架包括:
沿所述车长方向间隔设置的两个支片,所述支片设有供螺栓穿过的安装孔,所述安装孔为沿所述车长方向贯穿所述支片的通孔,所述螺栓可在所述通孔内沿所述车宽方向往复移动;
两个凸台,分别固定在所述两个支片上,每一所述凸台位于所固定的所述支片在所述车长方向上背向另一个所述支片的一侧,且每一所述凸台位于所述安装孔在所述车宽方向上靠近所述第一安装支架所在纵梁的一侧。
可选地,还包括:中横梁,沿所述车长方向位于所述前、后横梁之间,并与所述前、后横梁间隔设置,所述中横梁的两端分别与所述左、右纵梁固定。
可选地,用于固定所述左、右下控制臂,并在所述车长方向上远离前横梁的其中一个所述第一安装支架,以及所述中横梁位于同一与所述车宽方向平行的平面上。
可选地,所述中横梁为挤压成型件。
可选地,还包括:左、右加强板,沿所述车长方向位于所述前、中横梁之间,所述左加强板沿所述车长方向的两端分别与所述左纵梁、中横梁固定,所述右加强板沿所述车长方向的两端分别与所述右纵梁、中横梁固定。
可选地,还包括:中间加强板,沿所述车长方向的两端分别与所述中、后横梁固定。
可选地,所述中间加强板设有若干镂空的减重窗口。
可选地,还包括:若干第二安装支架,固定在所述前、后横梁中的至少一个上,所述第二安装支架供悬架系统、电机或差速器固定在后副车架上。
可选地,至少有一个所述第一安装支架供所述电机或所述差速器固定在后副车架上。
可选地,在所述车长方向上,用于固定所述左、右下控制臂,并在所述车长方向上远离前横梁的其中一个所述第一安装支架,与用于固定所述电机或所述差速器的所述第一安装支架位于同一车长位置。
可选地,所述第二安装支架设有供螺栓穿过的安装孔,以利用螺栓将所述悬架系统、电机或差速器固定在后副车架上。
可选地,所述第二安装支架供所述电机或差速器固定在后副车架上;
所述第二安装支架包括:沿所述车宽方向间隔设置的两个支片,每一所 述支片设有所述安装孔,所述安装孔为沿所述车宽方向贯穿所述支片的通孔,每一所述支片沿车高方向的第一端固定在所在横梁上、第二端与导向片固定,两个所述支片上的导向片之间的间隔沿自所述第一端指向所述第二端的车高方向逐渐增大;
两个所述支片之间的间隔能供悬置穿过,所述电机或所述差速器通过套设有所述悬置的螺栓固定在所述第二安装支架上。
可选地,所述后副车架为全铝合金结构。
可选地,所述左、右纵梁以及第一安装支架均为铸造件。
可选地,所述前、后横梁为挤压成型件。
可选地,所述左、右纵梁中,其中一个的前端设有供一定位销穿过的定位孔,另一个设有供另一定位销穿过并可沿所述车宽方向移动的定位孔。
可选地,所述第一安装支架设有供螺栓穿过的安装孔,以利用螺栓将所述悬架系统固定在后副车架上。
可选地,所述左、右纵梁中的至少一个集成有若干加强筋,所述加强筋所在的纵梁在所述车宽方向上面向另一个纵梁。
可选地,所述左、右纵梁均设有供传动轴穿过的第一避让孔以及供电线穿过的第二避让孔,所述第一、二避让孔间隔设置。
可选地,所述左、右纵梁的两端分别集成有套管,所述套管供衬套穿过。
另外,本发明还提供了一种车辆,其包括:
上述任一所述的后副车架;
悬架系统,固定在所述第一安装支架上。
可选地,所述悬架系统通过螺栓固定在所述第一安装支架上。
另外,本发明还提供了一种后副车架的制造方法,包括:
形成一体式左、右纵梁,以及与所述左、右纵梁中的至少一个一体成型的若干第一安装支架,至少有一个所述第一安装支架供悬架系统固定在后副车架上;
形成前、后横梁;
将所述左、右纵梁的两端分别与所述前、后横梁的一端固定,使得所述前、后横梁沿车长方向间隔设置,所述左、右纵梁沿车宽方向间隔设置。
可选地,还包括:
形成中横梁;
将所述中横梁的两端分别与所述左、右纵梁固定,使得所述中横梁沿所述车长方向位于所述前、后横梁之间,并与所述前、后横梁间隔设置。
可选地,还包括:
形成若干第二安装支架;
将所述若干第二安装支架固定在所述前、后横梁中的至少一个上,所述第二安装支架供悬架系统、电机或差速器固定在后副车架上。
可选地,还包括:固定之后,对所述第一安装支架进行精加工;
所述精加工包括:在所述第一安装支架上形成供螺栓穿过的安装孔,以利用螺栓将所述悬架系统固定在后副车架上。
可选地,所述后副车架为全铝合金结构。
可选地,所述左、右纵梁的形成方法为铸造。
可选地,所述前、后横梁的形成方法为挤压成型。
可选地,所述固定方法为焊接、螺栓连接或铆接。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
左、右纵梁均为一体式,且左、右纵梁上的用来固定悬架系统的第一安装支架与左、右纵梁一体成型,故可以在同一步骤中同时形成左纵梁以及左纵梁上的所有第一安装支架,也可以在同一步骤中同时形成右纵梁以及右纵梁上的所有第一安装支架,这样不仅简化了后副车架的制造工艺,也避免了因将第一安装支架焊接在左、右纵梁上而引起变形,从而提高了后副车架的制造精度。
进一步地,后副车架为全铝合金结构,由于铝合金的密度小于钢的密度, 故本发明所提供的后副车架的重量小于现有技术,实现了车辆的轻量化。
进一步地,左、右纵梁上均设有供传动轴穿过的第一避让孔,以及供电线穿过的第二避让孔,左、右纵梁上的第一、二避让孔间隔设置,故第一、二避让孔之间设置有实体结构,该实体结构增大了左、右纵梁的空间利用率,以及左、右纵梁的实体结构体积,从而提高了左、右纵梁的机械强度。
附图说明
图1是现有一种后副车架沿自车顶指向车底的车高方向看过去的俯视图;
图2是本发明的一个实施例中悬架系统与后副车架沿一个视角的装配图;
图3是图2所示悬架系统与后副车架沿另一个视角的装配图;
图4是图2至图3所示后副车架的立体图;
图5是图4所示后副车架中左、右纵梁沿车宽方向看过去的侧视图;
图6是图4中m区域的放大图;
图7是图4所示后副车架中左、右纵梁的立体图;
图8是图4所示后副车架中固定在前横梁上的第二安装支架的立体图;
图9是图4所示后副车架沿自车顶指向车底的车高方向看过去的俯视图;
图10是图4所示后副车架沿自车底指向车顶的车高方向看过去的仰视图。
具体实施方式
如前所述,现有后副车架的制造工艺较为复杂,制造精度较低。
为了解决上述问题,本发明提供了一种改进的后副车架,该后副车架中的左、右纵梁均为一体式,且用于固定悬架系统的安装支架与左、右纵梁中的至少一个一体成型,可以在同一步骤中同时形成左纵梁以及左纵梁上的所有第一安装支架,也可以在同一步骤中同时形成右纵梁以及右纵梁上的所有第一安装支架,这样不仅简化了后副车架的制造工艺,也避免了因将第一安装支架焊接在左、右纵梁上而引起变形,从而提高了后副车架的制造精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图 对本发明的具体实施例做详细的说明。在做详细说明之前,需强调的是,在本发明的技术方案中:
前a、后a是指:将后副车架组装至车辆上之后,在车长方向上,前a比后a更靠近车头;
左a、右a是指:将后副车架组装至车辆上之后,自车尾指向车头的车长方向看过去,左a位于右a的左侧,右a位于左a的右侧;
上a、下a是指:将后副车架组装至车辆上之后,在车高方向上,上a比下a更靠近车顶。
本发明提供了一种车辆,结合图2至图3所示,该车辆包括后副车架1和固定在后副车架1上的悬架系统2。
在本发明中,悬架系统2可以为任意类型。在本实施例中,悬架系统2为多连杆独立悬架,且该多连杆独立悬架包括:稳定杆20、左上控制臂21、右上控制臂22、左下控制臂23、右下控制臂24、左前束连杆25以及右前束连杆26。其中,左下控制臂23、右下控制臂24均为梯形控制臂。
后副车架1包括前横梁10、后横梁11、左纵梁12和右纵梁13。其中:前横梁10、后横梁11沿车长方向x间隔设置;左纵梁12、右纵梁13沿车宽方向y间隔设置,并均为一体式,所谓一体式是指左纵梁12、右纵梁13均通过一体成型的方法形成。左纵梁12沿车长方向x的两端分别与前横梁10、后横梁11沿车宽方向y的一端固定,右纵梁13沿车长方向x的两端分别与前横梁10、后横梁11沿车宽方向y的另一端固定。
在本发明中,后副车架1还包括与左纵梁12、右纵梁13中的至少一个一体成型的若干第一安装支架,第一安装支架供悬架系统2固定在后副车架1上。后副车架1中第一安装支架的数量以及位置需根据悬架系统2的结构来设置,故在本发明中对第一安装支架的数量以及位置不作具体限制。
结合图4至图5所示,在本实施例中,五个第一安装支架与左纵梁12一体成型,五个第一安装支架与右纵梁13一体成型,与左纵梁12一体成型的五个第一安装支架和与右纵梁13一体成型的五个第一安装支架相同,均分别为第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,使得第一安装支架120a、 120b、120d、120e、120f均集成在左纵梁12、右纵梁13上。所谓集成是指各个第一安装支架与左纵梁12、右纵梁13中除第一安装支架之外的部分一体成型,而并非通过固定连接的方式(如焊接)固定在一起。
根据前面所述可知,现有后副车架中,用来固定悬架系统的安装支架均是通过焊接的方式固定在左、右纵梁上,这样不仅造成后副车架的制造工艺较为复杂,而且在焊接过程中还会引起变形,导致后副车架的制造精度较低。而在本实施例的技术方案中,左纵梁12、右纵梁13均为一体式,且用来固定悬架系统的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f均与左纵梁12、右纵梁13一体成型,故可以在同一步骤中同时形成左纵梁12以及左纵梁12上的所有第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,也可以在同一步骤中同时形成右纵梁13以及右纵梁13上的所有第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,这样不仅简化了后副车架1的制造工艺,也避免了因将第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f焊接在左纵梁12、右纵梁13上而引起变形,从而提高了后副车架1的制造精度。
在本实施例中,左纵梁12、右纵梁13的结构相同,且左纵梁12、右纵梁13关于一垂直于前横梁10、后横梁11的平面对称,左纵梁12上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,与右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f也关于该平面对称,该平面位于左纵梁12、右纵梁13之间。
左纵梁12上的第一安装支架120a、120b、120d、120e均位于左纵梁12在车宽方向y上背向右纵梁13的一侧,右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e均位于右纵梁13在车宽方向y上背向左纵梁12的一侧。
左纵梁12上的第一安装支架120f沿车长方向x位于左纵梁12的后侧,右纵梁13上的第一安装支架120f沿车长方向x位于右纵梁13的后侧,所谓后侧是指在车长方向x上靠近车尾的一侧。
第一安装支架120a、120b沿车长方向x间隔设置,且在车长方向x上第一安装支架120a比第一安装支架120b更靠近前横梁10。第一安装支架120d、120e沿车长方向x间隔设置。第一安装支架120a、120d位于同一车长位置, 即,第一安装支架120a、120d在车长方向x上与第一安装支架120b之间的距离相等。在车高方向z上,第一安装支架120a位于第一安装支架120b与第一安装支架120d之间。在具体实施例中,在车高方向z上,第一安装支架120b位于左纵梁12、右纵梁13的上端,第一安装支架120d、120e均位于左纵梁12、右纵梁13的下端。所谓上端是指在车高方向z上靠近车顶的一端,所谓下端是指在车高方向z上远离车顶的一端。
结合图2至图5所示,悬架系统2与左纵梁12、右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f固定,以实现悬架系统2固定在后副车架1上。其中:
左纵梁12上的第一安装支架120a与左前束连杆25的一端固定,右纵梁13上的第一安装支架120a与右前束连杆26的一端固定。
左纵梁12上的第一安装支架120b与左上控制臂21的一端固定,右纵梁13上的第一安装支架120b与右上控制臂22的一端固定。
左纵梁12上的第一安装支架120d、120e分别与左下控制臂23沿车长方向x的两端固定,右纵梁13上的第一安装支架120d、120e分别与右下控制臂24沿车长方向x的两端固定。
左纵梁12上的第一安装支架120f、右纵梁13上的第一安装支架120f分别与稳定杆20的两端固定。
如前所述,在本发明的技术方案中,悬架系统2可以为任意类型,故当本实施例中的悬架系统2替换为其它类型时,左纵梁12、右纵梁13上的用来固定悬架系统2的第一安装支架的数量、以及第一安装支架的位置可以根据需要作出相应的调整。
在本实施例的第一变形例中,悬架系统2中没有左前束连杆25和右前束连杆26,相对应地,后副车架1中没有用来固定左前束连杆25和右前束连杆26的第一安装支架120a。
在本实施例的第二变形例中,悬架系统2中的左下控制臂23、右下控制臂24均不为梯形控制臂,相对应地,左纵梁12、右纵梁13上均仅设置第一安装支架120d、第一安装支架120e中的一个。
在本实施例的第三变形例中,悬架系统2中还包括左、右拖曳臂,相对应地,后副车架1上增设有分别用来固定所述左、右拖曳臂的安装支架。
需说明的是,虽然在本发明所给实施例中,用来固定悬架系统2的安装支架都设置在左纵梁12、右纵梁13上,前横梁10、后横梁11上并未设置用来固定悬架系统2的安装支架,但在本发明的技术方案中并不应局限于此,根据悬架系统2的结构,可以既在左纵梁12、右纵梁13中的至少一个上设置用来固定悬架系统2的支架,也可以在前横梁10、后横梁11中的至少一个上设置用来固定悬架系统2的支架。
另外,虽然在本发明所给实施例中,后副车架1上的左纵梁12、右纵梁13结构相同,且左纵梁12上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,与右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f也关于一平面对称,但在本发明的技术方案中并不应局限于此,根据悬架系统2的结构,左纵梁12、右纵梁13也可以设置为不同结构,左纵梁12上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,与右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f也可以设置为非对称的。
在本实施例中,后副车架1还包括两个分别与左纵梁12、右纵梁13一体成型的第二安装支架120c,使得第二安装支架120c集成在左纵梁12、右纵梁13上。第二安装支架120c沿车高方向z位于左纵梁12、右纵梁13的上侧,所谓上侧是指在车高方向z上靠近车顶的一侧。第二安装支架120c与第一安装支架120b沿车长方向x依次设置,且第一安装支架120b在车长方向x上比第二安装支架120c更靠近第一安装支架120a。第二安装支架120c、第一安装支架120e位于同一车长位置,即,第二安装支架120c、第一安装支架120e在车长方向x上与第一安装支架120a之间的距离相等。在本实施例的变换例中,第二安装支架120c、第一安装支架120e也可以沿车长方向x间隔设置,即,第一安装支架120e在车长方向x上与第一安装支架120a之间的距离不相等。
在本实施例中,前横梁10上固定有第二安装支架10a,后横梁11上固定有第二安装支架11a,第二安装支架10a、11a沿车高方向z位于前横梁10、后横梁11的上侧,所谓上侧是指在车高方向z上靠近车顶的一侧。第二安装 支架10a、11a,以及左纵梁12、右纵梁13上的第二安装支架120c均用于固定电机或差速器(未图示)。所述电机可应用在纯电动汽车或混合动力汽车中,并作为驱动纯电动汽车或混合动力汽车行驶的动力源。所述差速器可应用在传统的靠内燃机驱动的后轮驱动的汽车中。
在本实施例的技术方案中,由于用来固定所述电机或差速器的第二安装支架120c均集成在左纵梁12、右纵梁13上,故可以在同一步骤中形成左纵梁12以及左纵梁12上的第二安装支架120c,也可以在同一步骤中形成右纵梁13以及右纵梁13上的第二安装支架120c,这样既不会复杂化后副车架1的制造工艺,也不会降低后副车架1的制造精度。
需说明的是,在本实施例的变换例中,当后副车架1所在的车辆上没有所述电机或差速器时,后副车架1上也可以没有第二安装支架10a、11a,以及左纵梁12、右纵梁13上的第二安装支架120c。
结合图4至图5所示,第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,以及第二安装支架120c、10a、11a均设有供螺栓(未图示)穿过的安装孔(未标识),以利用所述螺栓将悬架系统固定在后副车架1上,利用所述螺栓将电机或差速器固定在后副车架1上。下面对各个安装支架的具体结构做详细介绍。
第一安装支架120b包括两个沿车长方向x间隔设置的支片121b,供所述螺栓穿过的所述安装孔设置在每个支片121b上,并沿车长方向x贯穿支片121b。
第一安装支架120d包括两个沿车长方向x间隔设置的支片121d,供所述螺栓穿过的所述安装孔设置在每个支片121d上,并沿车长方向x贯穿支片121d。
第一安装支架120e包括两个沿车长方向x间隔设置的支片121e,供所述螺栓穿过的所述安装孔设置在每个支片121e上,并沿车长方向x贯穿支片121e。
第二安装支架120c包括两个沿车长方向x间隔设置的支片121c,供所述螺栓穿过的所述安装孔设置在每个支片121c上,并沿车长方向x贯穿支片 121c。
结合图4和图6所示,在本实施例中,第一安装支架120a包括沿车长方向x间隔设置的两个支片121a,供所述螺栓(未图示)穿过的安装孔122a设置在支片121a上,并沿车长方向x贯穿支片121a,所述螺栓可在安装孔122a内沿车宽方向y往复移动。在具体实施例中,安装孔122a为腰型孔。两个支片121a上分别固定有凸台123a,每个凸台123a位于所固定的支片121a在车长方向x上背向另一个支片121a的一侧,且凸台123a位于安装孔122a在车宽方向y上靠近左纵梁12、右纵梁13的一侧。
根据前面所述可知,第一安装支架120a用于通过螺栓固定悬架系统中的左、右前束连杆。而所述前束连杆与车轮支架连接,所述车轮支架与车轮连接。通过旋转所述螺栓可以调节车轮在车宽方向y上的位置,具体方法为:在所述螺栓上固套一偏心垫片(即偏心垫片的质心不在螺栓的中心线上),绕所述螺栓的中心线旋转所述螺栓,所述偏心垫片跟着螺栓一起旋转,并沿车宽方向y与其中一个凸台123a相抵。由于所述偏心垫片是偏心设置的,故偏心垫片在旋转的同时,会在凸台123a的作用下沿车宽方向y移动,这样一来所述螺栓可以在所述偏心垫片的带动下沿车宽方向y移动,从而可以带动车轮沿车宽方向y移动,进而调节车轮的位置。
如图7所示,第一安装支架120f包括两个沿车长方向x间隔设置的支片121f,两个支片121f之间设有支片122f,支片122f与两个支片121f在车宽方向y上的中间部位固定,使得第一安装支架120f的横截面呈工字型,所谓横截面是指利用一垂直于支片121f的平面剖切第一安装支架120f所得的截面。第一安装支架120f设有两个沿车高方向z间隔设置的内螺纹孔123f,内螺纹孔123f沿车长方向x贯穿支片122f以及其中一个在车长方向x上远离左纵梁12、右纵梁13的支片121f。内螺纹孔123f能与所述螺栓螺纹配合,以实现稳定杆固定在第一安装支架120f上。
结合图4和图8所示,第二安装支架10a包括沿车宽方向y间隔设置的两个支片101a,供所述螺栓穿过的所述安装孔(未标识)设置在每一支片101a上,并沿车宽方向y贯穿支片101a。每一支片101a沿车高方向z的第一端固定在前横梁10上、第二端与导向片102a固定。两个支片101a上的导向片 102a呈倒八字形设置,即,两个支片101a上的导向片102a之间的间隔沿自所述第一端指向第二端的车高方向z逐渐增大。
两个支片101a之间设有支片103a,支片103a与两个支片101a的所述第一端固定,支片103a固定在前横梁10上。两个支片101a沿车长方向x的一端均与支片104a固定,支片104a与车宽方向y平行。支片104a在车高方向z上的下端与支片105a固定,所谓下端是指在车高方向z上远离车顶的一端。支片105a在前横梁10沿车长方向x背向后横梁11的一侧与前横梁10固定。
两个支片101a之间的间隔能供悬置(未图示,英文为mount)穿过,所述电机或差速器通过套设有所述悬置的螺栓固定在第二安装支架10a上。所述悬置的作用包括:一方面,能够支撑所述电机或差速器,另一方面,能够用于减少所述电机或差速器传递至后副车架1上的振动,而后副车架1固定在车身上,故可以减小传递至车身的振动在将所述电机或差速器安装至前横梁10上时,设置为倒八字形的两个导向片102a能够便于引导所述悬置安装至两个支片101a之间的间隔内。
在本实施例的变换例中,前横梁10上的第二安装支架10a也可以与后横梁11上的第二安装支架11a对调。
需说明的是,在本发明的技术方案中。后副车架1上第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,以及第二安装支架120c、10a、11a的结构并不应局限于本实施例,只要各个安装支架能通过螺栓来固定安装悬架系统、电机或差速器即可。
例如,在本实施例的一变形例中,第一安装支架120a、120b、120d、120e,以及第二安装支架120c、10a、11a设置为与第一安装支架120f相同的结构。在本实施例的另一变形例中,第一安装支架120f设置为与第一安装支架120a、120b、120d、120e,以及第二安装支架120c、10a、11a相同的结构。
需说明的是,虽然在本发明所给实施例中,各个安装支架均通过螺栓固定连接的方式来与悬架系统、电机、差速器固定,但本发明的技术方案并不应局限于此,各个安装支架也可以通过其它方式来与悬架系统、电机、差速器固定,如螺栓连接、铆接等。根据安装支架与悬架系统、电机、差速器的 固定方式,可以来相应设置各个安装支架的结构。
结合图4和图7所示,左纵梁12、右纵梁13的前端均设有供定位销(未图示)穿过的定位孔120l,所谓前端是指左纵梁12、右纵梁13在车长方向x上靠近前横梁10的一端。左纵梁12、右纵梁13上的定位孔120l均沿车高方向z贯穿左纵梁12、右纵梁13,并均为圆孔。
在左纵梁12、右纵梁13上设置定位孔120l的作用是:在将后副车架1组装至车身上时,可以实现定位。具体地,在利用装配装置将后副车架1安装至车身上时,先将两个定位销分别穿过左纵梁12、右纵梁13上的定位孔120l,然后,将装配在后副车架1上的所述两个定位销分别穿过车身上的两个定位孔内,实现后副车架1与车身的定位。实现定位之后,再将后副车架1与车身固定。
在本实施例的变形例中,左纵梁12、右纵梁13的定位孔120l中,其中一个纵梁上的定位孔120l为圆孔,另一个纵梁上的定位孔120l为防过限位孔,所谓防过限位孔是指定位销可以在该定位孔内沿车宽方向y移动。将其中一个定位孔120l设置为防过限位孔的原因在于防止所述两个定位销出现过限位,以致所述定位销无法同时插入车身上的两个定位孔内。
在本实施例中,左纵梁12、右纵梁13均设有供传动轴(未图示)穿过的第一避让孔120g,以及供电线穿过的第二避让孔120h,第一避让孔120g、第二避让孔120h沿车宽方向y贯穿左纵梁12、右纵梁13。所述电线可以为用于与固定在后副车架1上的所述电机电连接的电源线。第一避让孔120g、第二避让孔120h间隔设置,在本实施例中,第一避让孔120g、第二避让孔120h沿车长方向x间隔设置,在其它实施例中,第一避让孔120g、第二避让孔120h也可以沿其它方向间隔设置。
在优选实施例中,第一避让孔120g的大小设置为刚好适于让所述传动轴穿过,第二避让孔120h的大小设置为刚好适于让所述电线穿过,这样一来,可以最大化左纵梁12、右纵梁13的空间利用率,避免因左纵梁12、右纵梁13中过多的空间用来设置第一避让孔120g、第二避让孔120h,而致左纵梁12、右纵梁13的实体结构体积过小,造成左纵梁12、右纵梁13的机械强度 不足。
根据前面所述可知,现有后副车架的左、右纵梁中,用来供传动轴穿过的避让孔与供电线穿过的避让孔合二为一,该避让孔除了供传动轴和电线穿过之外,还有很多剩余的空间,所述剩余的空间无法用来形成实体结构,造成后副车架的空间利用率低,机械强度也不高。而在本实施例中,由于第一避让孔120g、第二避让孔120h间隔设置,故第一避让孔120g、第二避让孔120h之间设置有实体结构,该实体结构增大了左纵梁12、右纵梁13的空间利用率,以及左纵梁12、右纵梁13的实体结构体积,从而提高了左纵梁12、右纵梁13的机械强度。
当然,在其它实施例中,若不考虑左纵梁12、右纵梁13的空间利用率,第一避让孔120g与第二避让孔120h也可以合二为一。
在本实施例中,左纵梁12、右纵梁13上均集成有若干加强筋120k,左纵梁12上的加强筋120k沿车宽方向y面向右纵梁13,右纵梁13上的加强筋120k沿车宽方向y面向左纵梁12。所谓集成是指加强筋120k与左纵梁12、右纵梁13一体成型。通过在左纵梁12、右纵梁13上设置加强筋120k,可以在提升左纵梁12、右纵梁13的机械强度的同时,减轻左纵梁12、右纵梁13的重量。
在本实施例中,左纵梁12、右纵梁13上的所有加强筋120k在第一避让孔120g、第二避让孔120h的周围均排布成网格状,加强筋120k的总数量大于两个。当然,在其它实施例中,根据左纵梁12、右纵梁13各个部位的机械强度要求,也可以对本实施例中加强筋120k的数量以及各个加强筋120k的位置、排布方式作出调整。
在本实施例中,左纵梁12、右纵梁13沿车长方向x的两端均分别集成有套管120i,套管120i设有沿车高方向z贯穿左纵梁12、右纵梁13的通孔(未标识)。该通孔供衬套120j穿过,后副车架1通过衬套120j固定至车身上,衬套120j用于隔绝车辆行驶时车身所产生的振动。在具体实施例中,衬套120j为橡胶衬套,当然,在其它实施例中,后副车架1上也可以选用其它类型的衬套120j。
由于套管120i集成在左纵梁12、右纵梁13上,故进一步提高了左纵梁12、右纵梁13的集成度,可避免因将套管120i固定在左纵梁12、右纵梁13上所引起的一系列问题,例如,当通过焊接的方式将套管120i固定在左纵梁12、右纵梁13时会引起变形。
在本实施例中,左纵梁12,以及左纵梁12上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、第二安装支架120c均为铸造件,右纵梁13,以及右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、第二安装支架120c也均为铸造件。换言之,通过铸造可以一体成型左纵梁12,以及左纵梁12上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、第二安装支架120c,也可以一体成型右纵梁13,以及右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、第二安装支架120c。
当然,在本发明中,也可以通过其它方法来一体成型左纵梁12,以及左纵梁12上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、第二安装支架120c,也可以通过其它方法来一体成型右纵梁13,以及右纵梁13上的第一安装支架120a、120b、120d、120e、第二安装支架120c。
在本实施例中,前横梁10、后横梁11均为挤压成型件,并呈中空管状结构。换言之,前横梁10、后横梁11通过挤压成型的方法一体成型而成。在其它实施例中,前横梁10、后横梁11也可以通过挤压成型以外的方法一体成型而成。
根据前面所述可知,现有后副车架中,前、后横梁均是通过焊接的方法形成,造成后副车架的制造工艺较为复杂。而在本实施例中,前横梁10、后横梁11通过挤压成型的方法一体成型而成,故进一步简化了后副车架1的制造工艺。
在本实施例中,第二安装支架10a、11a均为冲压件,并通过焊接的方法分别固定在前横梁10、后横梁11上,进一步简化了后副车架1的制造工艺。
结合图9至图10所示,在本实施例中,前横梁10在车长方向x上靠近第一安装支架120a、120d,即,前横梁10在车长方向x上与第一安装支架120a、120d之间的间隔非常小,这样一来,第一安装支架120a、120d的受力可以传递至前横梁10,相当于增大了第一安装支架120a、120d的机械强度。
在本实施例中,后副车架1还包括中横梁14,中横梁14沿车长方向x位于前横梁10、后横梁11之间,并与前横梁10、后横梁11间隔设置。中横梁14沿车宽方向y的两端分别与左纵梁12、右纵梁13固定。通过在后副车架1中设置中横梁14,加强了后副车架1的机械强度。
在本实施例中,中横梁14、第一安装支架120e、第二安装支架120c在同一与车宽方向y平行的平面上,这样一来,第一安装支架120e、第二安装支架120c的受力可以传递至中横梁14,相当于增大了第一安装支架120e、第二安装支架120c的机械强度。
在本实施例中,中横梁14为挤压成型件,并呈中空管状结构。换言之,中横梁14通过挤压成型的方法一体成型而成。在其它实施例中,中横梁14也可以通过挤压成型以外的方法一体成型而成。
在本实施例中,后副车架1还包括左加强板15a和右加强板15b,左加强板15a和右加强板15b沿车长方向x位于前横梁10和中横梁14之间,左加强板15a沿车长方向x的两端分别与左纵梁12、中横梁14固定,右加强板15b沿车长方向x的两端分别与右纵梁13、中横梁14固定。通过设置左加强板15a和右加强板15b,进一步提升了第一安装支架120e、第二安装支架120c的机械强度。
在本实施例中,前横梁10、后横梁11的外径均大于中横梁14的外径,相比于中横梁14,前横梁10、后横梁11作为后副车架1中的主要受力横梁。
在本实施例中,左加强板15a和右加强板15b均是冲压件,加工工艺非常简单。左加强板15a通过焊接的方式固定在左纵梁12和中横梁14上,右加强板15b也通过焊接的方式固定在左纵梁12和中横梁14上。在其它实施例中,左加强板15a和右加强板15b也可以通过其它方法固定,如螺栓连接、铆接等。
在本实施例中,后副车架1还包括中间加强板16,中间加强板16沿车长方向x的两端分别与中横梁14、后横梁11固定。中横梁14的受力可以经由中间加强板16传递至后横梁11,减小了中横梁14的机械强度要求。
在本实施例中,中间加强板16设有若干镂空的减重窗口16a,以减轻后 副车架1的重量。
在本实施例中,中间加强板16是冲压件,加工工艺非常简单。中间加强板16通过焊接的方式固定在中横梁14和后横梁11上。在其它实施例中,中间加强板16也可以通过其它方法固定,如螺栓连接、铆接等。
结合图4和图7所述,在本实施例中,前横梁10、后横梁11、中横梁14均通过焊接的方式固定在左纵梁12、右纵梁13上。在其它实施例中,前横梁10、后横梁11、中横梁14也可以通过其它方法固定,如螺栓连接、铆接等。
进一步地,在本实施例中,左纵梁12、右纵梁13均集成有三个插管,分别为插管120m、120n、120p,左纵梁12上的插管120m、120n、120p的开口沿车宽方向y面向右纵梁13。所谓集成是指插管120m、120n、120p均与左纵梁12、右纵梁13一体成型。其中:
插管120m包括内管121m以及固定在内管121m外壁的外管122m,内管121m远离所在纵梁的端部未被外管122m覆盖,即,内管121m远离所在纵梁的端部沿插管120m的轴向突出于外管122m。
插管120n包括内管121n以及固定在内管121n外壁的外管122n,内管121n远离所在纵梁的端部未被外管122n覆盖,即,内管121n远离所在纵梁的端部沿插管120n的轴向突出于外管122n。
插管120p包括内管121p以及固定在内管121p外壁的外管122p,内管121p远离所在纵梁的端部未被外管122p覆盖,即,内管121p远离所在纵梁的端部沿插管120p的轴向突出于外管122p。
在将前横梁10、后横梁11、中横梁14固定在左纵梁12、右纵梁13上时:首先,将前横梁10、后横梁11、中横梁14初步定位在左纵梁12、右纵梁13上,具体地,将前横梁10插在插管120m的内管121m外,直至前横梁10与外管122m沿车宽方向y相抵,将中横梁14插在插管120n的内管121n外,直至中横梁14与外管122n沿车宽方向y相抵,将后横梁11插在插管120p的内管121p外,直至后横梁11与外管122p沿车宽方向y相抵;然后,将前横梁10焊接在左纵梁12、右纵梁13上,将后横梁11焊接在左纵梁12、右纵梁13上,将中横梁14焊接在左纵梁12、右纵梁13上。
由上述分析可知,通过在左纵梁12、右纵梁13上设置插管120m、120n、120p,能够实现在将前横梁10、后横梁11、中横梁14焊接在左纵梁12、右纵梁13之前,先将前横梁10、后横梁11、中横梁14初步定位在左纵梁12、右纵梁13上,使得后续的焊接工艺更容易操作。
在本实施例中,后副车架1为全铝合金结构,即,后副车架1中的各个部分的材质均为铝合金。所述各个部分包括上述所提到的:左纵梁12;右纵梁13;第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f;前横梁10;后横梁11;第二安装支架120c、10a、11a;加强筋120k;套管120i;中横梁14;左加强板15a、15b;中间加强板16;插管120m、120n、120p。
根据前面所述可知,现有后副车架为全钢结构,导致后副车架的重量较重,无法实现车辆的轻量化。而在本发明的技术方案中,后副车架为全铝合金结构,由于铝合金的密度小于钢的密度,故本发明所提供的后副车架的重量小于现有技术,实现了车辆的轻量化。而轻量化是当前汽车的重要发展趋势,轻量化对减少汽车的能源消耗和提升新能源汽车的续航里程都有重要的意义。
经验证发现,将应用在同级别车型上的本实施例的后副车架与现有技术的后副车架比较得知,本发明所提供全铝合金后副车架的重量比现有全钢后副车架的重量减轻了大约三分之一。
另外,本发明还提供了一种上述后副车架的制造方法。
结合图4至图5以及图9所示,在本实施例中,该制造方法包括:
步骤s1:形成一体式左纵梁12、右纵梁13,以及与左纵梁12、右纵梁13一体成型的第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,第二安装支架120c,加强筋120k,套管120i,以及插管120m、120n、120p。在具体实施例中,左纵梁12,右纵梁13,第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,第二安装支架120c,加强筋120k,套管120i,以及插管120m、120n、120p的形成方法为铸造。所述铸造的工艺形式不限如低压铸造、高压铸造、差压铸造、重力铸造、砂模铸造、金属模铸造等。
步骤s2:形成前横梁10。在本实施例中,前横梁10通过挤压成型的方 法一次成型。
步骤s3:形成中横梁14。在本实施例中,中横梁14通过挤压成型的方法一次成型。
步骤s4:形成后横梁11。在本实施例中,后横梁11通过挤压成型的方法一次成型。
步骤s5:形成第二安装支架10a。在本实施例中,第二安装支架10a通过冲压的方法一次成型。
步骤s6:形成第二安装支架11a。在本实施例中,第二安装支架11a通过冲压的方法一次成型。
步骤s7:形成左加强板15a、右加强板15b。在本实施例中,左加强板15a、右加强板15b均通过冲压的方法一次成型。
步骤s8:形成中间加强板16。在本实施例中,中间加强板16通过冲压的方法一次成型。
步骤s9:将左纵梁12、右纵梁13的两端分别与前横梁10、后横梁11、后横梁14的一端固定,使得前横梁10、后横梁11、后横梁14沿车长方向x依次间隔设置,左纵梁12、右纵梁13沿车宽方向y间隔设置。
步骤s10:将第二安装支架10a固定在前横梁10上,将第二安装支架11a固定在后横梁11上。在本实施例中,第二安装支架10a、11a的固定方法均为焊接。
步骤s11:将左加强板15a固定在左纵梁12和中横梁14上,将右加强板15b固定在左纵梁12和中横梁14上,将中间加强板16固定在中横梁14和后横梁11上。在本实施例中,左加强板15a、右加强板15b以及中间加强板16的固定方法均为焊接。
步骤s12:对第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,以及第二安装支架120c依次进行精加工。所述精加工包括:在第一安装支架120a、120b、120d、120e、120f,以及第二安装支架120c上形成供螺栓穿过的安装孔,以利用螺栓将所述悬架系统固定在后副车架1上。加工所述安装孔的方法可以 为铣削等。所述精加工除了包括加工所述安装孔之外,还包括其它工艺,如减小各个安装支架的表面粗糙度等。
需说明的是,上述各个步骤前面的编号并不应限定为各个步骤必须按照编号的大小来依次执行。在本发明中,步骤s1至s8之间的相对先后顺序可以任意调换,只需保证步骤s9在步骤s1至s8中最后执行的步骤之后进行即可。步骤s9至s10的相对先后顺序可以调换。
但需说明的是,在本发明的技术方案中,步骤s11必须在步骤s1至s10中最后执行的步骤之后进行,使得各个安装支架上的用来固定悬架系统、电机或差速器并供螺栓穿过的安装孔,能够在后副车架中的所有焊接工艺之后的精加工工艺中形成,这样一来,通过精加工能够保证各个安装支架上安装孔的精度,确保后副车架能够安装至车身上,而前面进行的焊接工艺所引起的变形不会对各个安装支架上安装孔的精度造成影响,避免了因焊接工艺所产生变形导致安装支架的位置精度降低,以致悬架系统无法装配至后副车架上的问题发生。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。