本發(fā)明總體上涉及機動車輛設(shè)備領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種擠壓多部件機動車輛副車架以及用于該副車架的擠壓縱梁和擠壓橫梁。

背景技術(shù)：

汽車工業(yè)對鋁的使用可以在更換鋼部件時在車身、底盤和封閉部件中實現(xiàn)超過30％的重量節(jié)省。鋁密集型車輛是減少重量并且因此提高燃料經(jīng)濟(jì)性的有效方式。

副車架或發(fā)動機支架是由于其尺寸和重量而具有重量節(jié)省的高潛力的組件。傳統(tǒng)的副車架由沖壓鋼部件制成。一些高性能汽車使用由鋁鑄件或鋁鑄件和擠壓件的組合而制成的鋁副車架。僅通過擠壓制成的鋁副車架對汽車制造商更具吸引力，原因在于與鑄模相比，擠壓模具更加經(jīng)濟(jì)實惠。

由于副車架的結(jié)構(gòu)和擠壓的制造約束，設(shè)計僅具有擠壓件的周邊型副車架(perimetertypesub-frame)以實現(xiàn)剛度、性能和重量節(jié)省是具有挑戰(zhàn)性的。更具體地，周邊型副車架構(gòu)造有前橫梁、后橫梁和兩個縱梁?？v梁的最有效的剛度設(shè)計在關(guān)鍵位置應(yīng)具有封閉的橫截面或部分封閉的截面，這將有益于抗彎曲性和抗扭轉(zhuǎn)性。不幸的是，副車架的包裝空間通常將不允許具有足夠橫截面尺寸的直縱梁，從而限制擠壓管的使用。因此，在過去，已經(jīng)通過具有兩個開放表面的橫向或垂直方向擠壓件制成了包裝上可行的縱梁部件。

本發(fā)明涉及一種新的和改進(jìn)的機動車輛副車架，用于該副車架的縱梁以及用于該副車架的橫梁。通過提供滿足或超過強度、抗彎曲性和抗扭轉(zhuǎn)性要求，同時提供大量的重量節(jié)省以提高燃料經(jīng)濟(jì)性的全擠壓鋁周邊副車架，克服了設(shè)計挑戰(zhàn)。因此，在此公開的機動車輛副車架代表了本領(lǐng)域中的顯著進(jìn)步。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)在此所述的目的和益處，提供了一種機動車輛副車架。該機動車輛副車架包含前橫梁、后橫梁、在機動車輛副車架的第一側(cè)將前橫梁與后橫梁連接的第一縱梁、以及在機動車輛副車架的第二側(cè)將前橫梁與后橫梁連接的第二縱梁。第一和第二縱梁均包括具有第一擠壓軸線的第一部件和具有第二擠壓軸線的第二部件。第一部件連接到第二部件，其中第一擠壓軸線和第二擠壓軸線形成60度和90度之間的夾角。

在一個可能的實施例中，第一部件包括第一部分和第二部分，其中第一部分的第一端連接到第二部分的第二端。在一個可能的實施例中，第二部件包括第一元件和第二元件。第一元件連接到第一部分的內(nèi)表面，第二元件連接到第二部分的內(nèi)表面。因此，第一部件可以包括形成縱梁的上壁的第一壁和形成縱梁的下壁的第二壁。此外，第二部件包括形成縱梁的內(nèi)側(cè)壁的第三壁和形成縱梁的外側(cè)壁的第四壁。因此，第二部件可以定位在第一部件中，并且第三壁和第四壁可以連接到第一壁和第二壁的內(nèi)表面。以這種方式，可以由兩個擠壓部件制造至少部分封閉的縱梁。

根據(jù)另一方面，提供了一種機動車輛副車架，其包括前橫梁、后橫梁以及在機動車輛副車架的相應(yīng)第一側(cè)和第二側(cè)連接前橫梁和后橫梁的第一縱梁和第二縱梁。第一縱梁和第二縱梁通過一個或多個攪拌摩擦焊接部連接到后橫梁，而第一縱梁和第二縱梁通過一個或多個mig焊接(熔化極惰性氣體保護(hù)焊)部連接到前橫梁上。

機動車輛副車架還包括第一前車身附接件和第二前車身附接件。第一前車身附接件通過第一mig焊接部連接到第一縱梁，并且第二前車身附接件通過第二mig焊接部連接到第二縱梁。

根據(jù)另一方面，提供了一種用于機動車輛副車架的縱梁。該縱梁包含具有第一擠壓軸線的第一部件和具有第二擠壓軸線的第二部件。第一部件連接到第二部件，其中第一擠壓軸線和第二擠壓軸線形成60度和90度之間的夾角。

更具體地，第一部件包括形成縱梁的上壁的第一壁、和形成縱梁的下壁的第二壁。第二部件包括形成縱梁的內(nèi)側(cè)壁的第三壁、和形成縱梁的外側(cè)壁的第四壁。

在一個可能的實施例中，第二部件定位在第一部件中，并且第三壁和第四壁連接到第一壁和第二壁的內(nèi)表面。

在另一可能的實施例中，第一部件包括第一部分和第二部分，其中第一部分的第一端連接到第二部分的第二端。在這樣的實施例中，第二部件可以包括第一元件和第二元件。第一元件連接到第一部分的內(nèi)表面，而第二元件連接到第二部分的內(nèi)表面。因此，第二部件至少部分地封閉第一部件，以提供并至少部分地封閉縱梁。第一和第二部件可以通過焊接連接。

根據(jù)另一方面，提供一種用于機動車輛副車架的橫梁。該橫梁包含具有擠壓軸線的中空主體、和具有第一邊緣和第二邊緣的壁。壁被定位在中空主體內(nèi)部并且延伸跨越中空主體，其中第一邊緣和第二邊緣連接到中空主體。

在一個可能的實施例中，壁具有平行于中空主體的擠壓軸線而延伸的縱向軸線。此外，壁可以是平面的。

中空主體可以包括附接孔，并且壁與該附接孔對齊。此外，可以在附接孔周圍的中空主體中設(shè)置圓柱形加強件。在這樣的實施例中，壁可以從圓柱形加強件徑向向外延伸，但是壁不跨越限定在圓柱形加強件內(nèi)的附接孔。因此，延伸跨越中空主體的壁是不連續(xù)的。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于機動車輛副車架的縱梁，包括：

具有第一擠壓軸線的第一部件；和

具有第二擠壓軸線的第二部件；

其中第一部件連接到第二部件，第一擠壓軸線和第二擠壓軸線形成60度和90度之間的夾角。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一部件包括形成縱梁的上壁的第一壁、和形成縱梁的下壁的第二壁。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第二部件包括形成縱梁的內(nèi)側(cè)壁的第三壁、和形成縱梁的外側(cè)壁的第四壁。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第二部件定位在第一部件中，并且第三壁和第四壁連接到第一壁和第二壁的內(nèi)表面。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一部件包括第一部分和第二部分，其中第一部分的第一端連接到第二部分的第二端。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第二部件包括第一元件和第二元件，第一元件連接到第一部分的內(nèi)表面，第二元件連接到第二部分的內(nèi)表面。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一部件包括形成縱梁的上壁的第一壁、和形成縱梁的下壁的第二壁。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第二部件包括形成縱梁的內(nèi)側(cè)壁的第三壁、和形成縱梁的外側(cè)壁的第四壁。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第二部件至少部分地封閉第一部件，以提供至少部分封閉的縱梁。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中第一部件通過焊接連接到第二部件。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于機動車輛副車架的橫梁，包含：

具有擠壓軸線的中空主體；以及

具有第一邊緣和第二邊緣的壁，所述壁定位在中空主體內(nèi)部并延伸跨越中空主體，第一邊緣和第二邊緣連接到中空主體。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述壁具有平行于擠壓軸線延伸的縱向軸線。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述壁是平面的。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中中空主體包括附接孔，并且所述壁與附接孔對齊。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步包括在中空主體中圍繞附接孔的圓柱形加強件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，其中所述壁從圓柱形加強件徑向向外延伸，但不跨越限定在圓柱形加強件內(nèi)的附接孔。

在下面的描述中，示出和描述了機動車輛副車架、用于機動車輛副車架的縱梁和用于機動車輛副車架的橫梁的幾個優(yōu)選實施例。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，機動車輛副車架、縱梁和橫梁都能夠具有其它不同的實施例，并且它們的幾個細(xì)節(jié)能夠在各種顯而易見的方面進(jìn)行修改，而均不脫離如所附權(quán)利要求中所闡述和描述的副車架、縱梁和橫梁。因此，附圖和說明書應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為本質(zhì)上是說明性的而不是限制性的。

附圖說明

并入本文并形成說明書的一部分的附圖示出了機動車輛副車架、用于機動車輛副車架的縱梁和用于機動車輛副車架的橫梁的幾個方面，并與說明書一起用于解釋其某些原理。在附圖中：

圖1是機動車輛副車架的第一可能實施例的透視圖；

圖2a是縱梁的第一部件的透視圖，其中縱梁包括首尾相連的第一和第二部分；

圖2b和2c是示出第二部件的第一和第二元件的透視圖，其中第二部件用于機動車輛副車架的縱梁；

圖2d是示出利用圖2a-2c中所示的部件而組裝的縱梁的透視圖；

圖3是機動車輛副車架的后橫梁的透視圖；

圖4是后橫梁的詳細(xì)透視圖，示出了包括中空主體的橫梁的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，其中，中空主體包括各種附接孔、用于這些附接孔的圓柱形加強件、和與圓柱形加強件和附接孔對齊的并延伸跨越中空主體的加強壁。

現(xiàn)在將詳細(xì)參照機動車輛副車架、副車架縱梁和副車架橫梁的當(dāng)前優(yōu)選實施例，其示例在附圖中示出。

具體實施方式

現(xiàn)在參照圖1，示出了機動車輛周邊副車架或發(fā)動機支架10。如圖所示，副車架10包括前橫梁12、后橫梁14、第一縱梁16和第二縱梁18。第一縱梁16在機動車輛副車架10的第一側(cè)將前橫梁12與后橫梁14連接，而第二縱梁18在機動車輛副車架的第二側(cè)將前橫梁與后橫梁連接。

前橫梁12具有不含側(cè)壁的不規(guī)則箱形形狀。后橫梁14也是不含側(cè)壁的不規(guī)則箱形。應(yīng)當(dāng)理解，前橫梁12、后橫梁14以及第一和第二縱梁16、18都可以通過鋁或鋁合金的擠壓制成。

現(xiàn)在參照圖2a-2d，示出了兩個縱梁16、18的結(jié)構(gòu)。更具體地，每個縱梁16、18包括第一部件20。更具體地，圖2a所示的第一部件20包括第一部分24和第二部分26。第一部分24的第一端28連接到第二部分26的第二端30，使得兩個部分端對端地焊接，并且兩個部分具有平行于擠壓軸線22延伸的擠壓軸線。

如圖2b和2c所示，每個縱梁16、18還包括具有第二擠壓軸線34的第二部件32。圖2b中示出了第二部件32的第一元件36，而圖2c中示出了第二部件的第二元件38。

每個縱梁16、18由第一和第二部件20、32構(gòu)成。更具體地，第一部件20包括形成縱梁16、18的上壁的第一壁40和形成所述縱梁的下壁的第二壁42。第二部件32包括形成縱梁16、18的內(nèi)側(cè)壁的第三壁44和形成縱梁的外側(cè)壁的第四壁46。

如圖2d最佳示出的，第一元件36定位在第一部分24的內(nèi)部，而第二元件38定位在第二部分26的內(nèi)部。然后，第三和第四壁44、46通過焊接連接到第一和第二壁40、42的內(nèi)表面，從而提供至少部分封閉的縱梁16、18，如圖2d中最佳示出的。在機動車輛副車架10的一個特別有用的實施例中，部件20、32的壁40、46通過一個或多個攪拌摩擦焊接部而焊接在一起。如圖1最佳所示，第一部件20的第一擠壓軸線22橫向延伸，而第二部件32的第二擠壓軸線34在組裝的副車架10中垂直延伸。兩個擠壓軸線22、34可形成在60度和90度之間或在70°和90°之間或在80°和90°之間的夾角。在所示的實施例中，兩個擠壓軸線22、34基本上彼此垂直。

現(xiàn)在參照圖3和圖4，詳細(xì)示出了副車架10的后橫梁14。如圖所示，后橫梁14包括具有橫向延伸跨越副車架10的擠壓軸線50的擠壓中空主體48。一系列壁52定位在中空主體48內(nèi)部并且橫跨中空主體延伸。每個壁52包括通過適當(dāng)?shù)暮附硬窟B接到中空主體48的內(nèi)表面的第一邊緣54和相對的第二邊緣56。在所示實施例中，每個壁52具有平行于中空主體48的擠壓軸線50延伸的縱向軸線。此外，每個壁52是平面的。

如圖3和圖4進(jìn)一步所示，中空主體48包括用于例如后車身附接、穩(wěn)定桿附接、下控制臂附接和轉(zhuǎn)向裝置附接的各種附接孔58。圓柱形加強件60可以設(shè)置在中空主體48中，以加強圍繞每個附接孔58的中空主體。如圖所示，壁52可以從每個圓柱形加強件60徑向向外延伸。這里應(yīng)當(dāng)理解，壁52不是連續(xù)的但是延伸到并且焊接到圓柱形加強件60上，壁52不跨越限定在圓柱形加強件內(nèi)的附接孔58。

總之，副車架10提供了許多益處和優(yōu)點。副車架10依靠攪拌摩擦焊接部將縱梁16、18的部件20、32組裝在一起，將后橫梁部件48、52、60組裝在一起并且將縱梁16、18連接到后橫梁部件，來提供所需的強度。相反，利用一個或多個mig焊接部通過第一前車身附接件62和第二前車身附接件64(見圖1)將前橫梁12與縱梁16、18連接。

此外，副車架10通過提供縱梁16、18而提供期望的抗彎曲性和抗扭轉(zhuǎn)性，縱梁16、18包含具有第一擠壓軸線22的第一部件20和具有第二擠壓軸線34的第二部件32，第一擠壓軸線22和第二擠壓軸線34連接在一起，使得兩個擠壓軸線形成在60度和90度之間的夾角。在一個特別有用的實施例中，兩個擠壓軸線22、34大體上彼此垂直并且提供至少部分封閉的縱梁。

出于說明和描述的目的呈現(xiàn)前述內(nèi)容。其并不旨在窮舉或?qū)嵤├拗茷樗_的精確形式。根據(jù)上述教導(dǎo)，顯而易見的修改和變化是可能的。當(dāng)根據(jù)其公平地、合法地和平等地享有的范圍來解釋時，所有這些修改和變化在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。