车架横梁结构及汽车的制作方法

1.本实用新型涉及车辆车架结构技术领域，特别是涉及车架横梁结构及汽车。


背景技术：

2.车辆车架是正常承受最高应力的最关键总成，当车辆在转弯、过起伏路面时，整个车辆车架所受的扭转应力非常高，此时大部分应力会传递到横梁上，因此横梁作为车架上关键的零部件需要承受很高的扭转、拉压应力。
3.现有技术中的横梁结构重量较大，间接的也提高了车辆重量，增加了车辆油耗或电耗，不利于车辆的轻量化发展和当今社会节能减排的需求。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有技术中横梁结构重量较大的问题，提供一种车架横梁结构及汽车。
5.一种车架横梁结构，其包括：
6.梁柱，其为中空的管状结构；
7.连接件，其设置在所述梁柱的相对两端；所述连接件为截面为几字形的板状结构，所述连接件包括：朝向梁柱方向弯折的弯折部，以及所述弯折部两侧与纵梁相固定连接的连接脚；所述弯折部与所述梁柱的端部相固定连接。
8.在其中一个实施方式中，所述梁柱上设有沿所述梁柱延伸方向排布的安装孔。
9.在其中一个实施方式中，所述梁柱内壁在所述安装孔相对应位置设有沿所述梁柱轴心方向突起的凸起，所述凸起沿所述梁柱轴线方向延伸。
10.在其中一个实施方式中，所述连接件朝向车前方向延伸出延伸部，所述延伸部具有所述弯折部和所述连接脚。
11.在其中一个实施方式中，所述延伸部的所述弯折部朝向所述车前方向的边缘设有开口，所述开口为弧形口。
12.在其中一个实施方式中，所述连接脚的厚度大于所述弯折部的厚度。
13.在其中一个实施方式中，所述连接脚上设有若干均匀排布的固定孔。
14.在其中一个实施方式中，所述梁柱的截面为矩形。
15.在其中一个实施方式中，所述梁柱与所述连接件焊接连接；
16.所述连接件与所述纵梁铆钉连接。
17.一种汽车，包括上述任意一项所述的车架横梁结构，所述汽车包括：所述车架横梁结构设置在所述纵梁靠近发动机舱的一侧。
18.上述车架横梁结构通过中心朝向横梁方向弯折的连接件将梁柱固定安装在纵梁之间，在保证车架横梁结构强度要求的前提下，缩短了梁柱的长度，提高了车架横梁结构轻量化程度。两连接脚与弯折部间形成一具有前后通过空间的管线通道，经过本技术的汽车横梁结构的管线无需做绕线设计或在汽车横梁结构上打孔以通过汽车横梁结构，便于汽车
管线的布设。
19.上述汽车采用上述车架横梁结构，具有车辆结构稳固、重量轻的特点，有助于实现汽车轻量化发展，进而降低油耗或电耗，达到节能减排的目的。
附图说明
20.图1为根据本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构及汽车中车架横梁结构设置在纵梁上的结构示意图；
21.图2为根据本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构及汽车中车架横梁结构的结构示意图；
22.图3为根据本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构及汽车中梁柱的截面图；
23.图4位根据本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构及汽车中连接件的截面图；
24.图中：110-梁柱；111-安装孔；112-凸起；120-连接件；121-连接脚；1211-固定孔；122-弯折部；1221-过渡段；1222-平面段；123-延伸部；1231-开口；200-纵梁；210-传统横梁结构。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
27.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特
征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
31.参阅图1，图1示出了本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构及汽车中车架横梁结构设置在纵梁200上的结构示图，车架横梁结构包括：梁柱110和梁柱110两端的连接件120。本技术的车架横梁结构设置在车辆车架中的一对纵向延伸的纵梁200之间，梁柱110在纵梁200之间横向延伸，两个连接件120分别固定连接于梁柱110的相对两端，每一连接件120用于与相邻一侧的纵梁200腹面固定连接。如图1所示，本技术的车架横梁结构设置在纵梁200的车前方向一侧，车后方向一侧采用的是传统结构的传统横梁结构210，传统横梁结构210包括一横梁本体和四块连接板，连接板将横梁本体连接到纵梁200腹面上。可选地，也可以根据实际需求将本技术的车架横梁结构设置在纵梁200的车后方向一侧或纵梁200的车前、车后的横梁均采用本技术的车架横梁结构，在此不作限定。可选地，在车架中可以安装设置一个或一个以上的车架横梁结构，车架横梁结构的数量在此不作限定。
32.如图2所示，图2示出了根据本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构的结构示意图，梁柱110为中空的管状结构，使得本技术的车架横梁结构轻量化。梁柱110的截面为矩形。可选地，也可根据实际情况将梁柱110的截面设计为圆形、椭圆形或其它封闭环形结构，在此不作限定。梁柱110的截面为封闭环形结构，相较于截面为工字型的梁柱110，在本技术的车架横梁结构轻量化的同时，可以保证梁柱110的抗扭性能。梁柱110朝车前方向和车后方向的两侧均设有安装孔111，安装孔111可为整车阀类、传感器类零部件提供安装点且方便布线，安装孔111沿梁柱110横向延伸方向均匀排布。可选地，安装孔111可以是通孔螺纹孔，也可以是盲孔螺纹孔，安装孔111的数量和位置可以根据实际情况做灵活调整，使安装孔111的布局有利于汽车其它设备的安装和管线的布局。可选地，梁柱110前后两侧的安装孔111布局可采用对称布局，也可以根据实际情况采用非对称布局。可选地，安装孔111的具体形状不加以限制，在一些实施方式中，安装孔111可呈矩形、圆形、椭圆形等形状；在本实施方式中，安装孔111呈圆形形状。
33.如图3所示，图3示出了根据本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构中梁柱110的截面图，梁柱110为中空的方型管状结构，在梁柱110内壁、安装孔111相对应位置设有沿梁柱110延伸方向延伸的凸起112，凸起112位置的梁柱110壁厚大于梁柱110其它位置的壁厚。安装孔111相对应位置的梁柱110壁厚采用加厚设计，以使得汽车安装阀类、传感器类零部件的安装点更加稳固，满足安装基面强度需求原则下的同时，不加厚其它周向方向的梁柱110壁厚，实现了本技术的车架横梁结构轻量化需求。凸起112设置在梁柱110内壁，即梁柱110表面仍为光滑平整的方型柱状结构，为安装阀类、传感器类零件提供平整的安装基面，凸起112设置在梁柱110中空的内部空间以使得梁柱110整体体积小。进一步地，梁柱110采用铝合金铸造，铝合金密度低，在满足轻量化的同时，保证车架横梁结构的强度；铝合金
铸造工艺能实现梁柱110部分壁厚加厚的工艺需求同时，具有模具简单、成本低的优点。
34.梁柱110的相对两端各设有一连接件120，连接件120为弯折的板状结构，如图4所示，图4示出了根据本实用新型一实施方式提出的车架横梁结构中连接件120的截面图，连接件120的截面呈“几”字型，连接件120上下两端且远离梁柱110的一面在同一竖直平面内，以形成与纵梁200相固定连接的连接脚121。连接件120中间与梁柱110相连接的部分朝向梁柱110方向弯折形成弯折部122，以使得在两连接脚121与弯折部122间形成一具有前后通过空间的管线通道。因弯折部122朝向梁柱110方向弯折设计，使梁柱110的长度缩短，进一步地提高了车架横梁结构轻量化程度。管线通道用以容纳并通过管线，以使得管线能沿着纵梁200的纵向延伸方向布设。相对于传统的汽车横梁结构，经过本技术的汽车横梁结构的管线无需做绕线设计或在汽车横梁结构上打孔以通过汽车横梁结构。连接件120的弯折部122在满足车架横梁结构强度需求的同时，便于管线的布置。由于本技术的车架横梁结构方便设置管线的特性，又因从发动机舱延伸出的管线较多，通常将本技术设置在车架中靠近发动机的一侧，即前置发动机布局的汽车的前侧横梁采用本技术的车架横梁结构，或后置发动机布局的汽车的后侧横梁采用本技术的车架横梁结构。进一步地，连接件120的连接脚121和弯折部122采用变厚度设计，即在满足结构强度需求的同时，连接脚121和弯折部122的厚度不同。在本实施方式中，连接脚121的厚度大于弯折部122的厚度。变厚度设计在满足强度需求的原则下，降低了连接件120的重量，间接地减轻了汽车整体重量，实现汽车轻量化发展，节约了能源的使用。进一步地，连接脚121上沿纵梁200纵向延伸方向设有若干固定孔1211，固定孔1211沿纵梁200纵向延伸方向均匀排列，铆钉穿过连接件120上的固定孔1211与纵梁200相铆钉连接。
35.弯折部122包括上下两端倾斜的过渡段1221和中间竖直延伸的平面段1222，过渡段1221连接平面段1222与连接件120，竖直延伸的平面段1222与梁柱110的端面相固定连接。梁柱110与平面段1222采用焊接连接工艺，工艺制造难度低。在本实施方式中，过渡段1221与连接脚121和平面段1222间的过渡角为棱角，也可以将过渡段1221与连接脚121和平面段1222间的过渡角设置为弧形角，在此不作限定。
36.如图2所示，连接件120还包括朝向汽车车前方向延伸形成的延伸部123，延伸部123同样也具有弯折部122和连接脚121，延伸部123的结构与连接件120主体结构相同。延伸部123使梁柱110朝向车前方向一侧的连接件120长度长于梁柱110朝向车后方向一侧的连接件120长度，以使得延伸部123一侧的连接件120具有更高的结构强度以及与纵梁200连接的更长的连接脚121。延伸部123以使得车辆在行驶过程中面临急刹时甚至前侧碰撞时，使车架横梁结构能承受更高的扭转力、拉压应力，以保证车架横梁结构整体的稳固及结构完整。进一步地，平面段1222朝向车前方向的边缘上设有一开口1231，该开口1231具有减重的作用，在保证延伸部123加强车架横梁结构的结构强度的同时，开口1231有效的降低了车架横梁结构的材料成本，也进一步地减轻了车架横梁结构的重量，间接地减轻了汽车整体重量，实现汽车轻量化发展，节约了能源的使用。进一步地，所述开口1231为弧形口，以使连接件120整体受力均匀。
37.本技术实施方式还提供了一种汽车，该汽车包括如上所述的车架横梁结构。汽车已经成为现代社会必不可缺少的交通工具之一，而车架横梁结构作为汽车车架的重要组成部分，主要作用是承受高扭转、拉压应力以及安装阀类、传感器类零部件。设置有本技术的
车架横梁结构的汽车，具有车辆结构稳固、重量轻的特点，有助于实现汽车轻量化发展，进而降低油耗或电耗，达到节能减排的目的。
38.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。