副车架的制作方法

1.本实用新型涉及汽车领域，更具体地，涉及一种用于构成汽车车桥的副车架。

背景技术：

2.在汽车领域中，多连杆式悬架可平衡地达成其他悬架系统所达不到的性能优势，一般通过3-5根连杆将车轮支架总成与副车架连接起来以组装成汽车车桥。特别地，对于电动汽车来说，汽车后桥还需要布置后驱电机，从而需要较大的布置空间，为此，现有的电动汽车后桥多采用五连杆的布置形式，并且摆臂结构紧凑，而这要求在极有限的空间内实现支架布置，线束安装，同时满足动静刚度要求。现有的副车架往往采用焊接工艺，因此散片及焊缝较多，影响生产效率，并且热影响区有时影响焊接质量。另外，现有的副车架悬置孔布置很难快速适配不同规格电机，架构拓展性差。
3.为解决上述问题，急需对以往的单点式摆臂支架型式和悬置孔布置进行有效改进，研发一款使得汽车车桥能够实现更大程度共用并且性能更优的副车架。

技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中的问题，本实用新型提出了一种改进的副车架，其包括连接在一起的前横梁、后横梁以及一对纵梁，所述前横梁和所述后横梁沿着汽车纵向方向间隔开，所述一对纵梁沿着汽车横向方向间隔开，以使得所述副车架具有环形结构，所述副车架在沿着汽车横向方向分开的每一侧分别设有支架组合，每个支架组合包括多个支架，其中，每个支架包括彼此配合的支架内片和支架外片，所述后横梁包括连接在一起的后横梁前片和后横梁后片，并且所述后横梁前片的端部和所述后横梁后片的端部分别构成同一支架的支架内片和支架外片。
5.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述多个支架之一为弹簧臂支架，所述弹簧臂支架的支架内片和支架外片分别由所述后横梁前片的端部和所述后横梁后片的端部构成。
6.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述弹簧臂支架还包括加强片，所述加强片将所述弹簧臂支架的支架内片和支架外片以及相应的纵梁相连接。
7.根据本实用新型的一种可选实施方式，每个纵梁具有位于所述环形结构之外的端部并且在所述端部处设有套管，所述多个支架之一为稳定杆支架，所述稳定杆支架的支架内片被连接至相应的纵梁以及套管，并且所述稳定杆支架的支架外片被连接至其支架内片。
8.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述多个支架之一为前束臂支架，所述前束臂支架的支架外片被连接至其支架内片，并且所述前束臂支架的支架内片由所述后横梁后片的一部分构成。
9.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述多个支架之一为外倾臂支架，所述外倾臂支架的支架内片和支架外片被连接至相应的纵梁。
10.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述多个支架中的两个分别为前上臂支架以及前下臂支架，所述前上臂支架的支架内片和支架外片以及所述前下臂支架的支架内片和支架外片被连接至相应的纵梁，并且所述前上臂支架的支架内片和所述前下臂支架的支架外片由同一片材的不同部分构成。
11.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述前下臂支架还包括加强片，所述加强片将所述前下臂支架的支架内片和支架外片相连接。
12.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述副车架还设有悬置管组合，所述悬置管组合包括沿着汽车横向方向间隔开的一对前悬置管以及沿着汽车横向方向间隔开的一对后悬置管，每个前悬置管被连接至相应的加强管，所述加强管被连接至所述前横梁和相应的纵梁，并且每个后悬置管被嵌入所述后横梁中。
13.根据本实用新型的一种可选实施方式，所述悬置管组合还包括在所述一对后悬置管之间的位置嵌入所述后横梁中的附加悬置管。
14.本实用新型可以体现为附图中的示意性的实施例。然而，应注意的是，附图仅仅是示意性的，任何在本实用新型的教导下所设想到的变化都应被视为包括在本实用新型的范围内。
附图说明
15.附图示出了本实用新型的示例性实施例。这些附图不应被解释为必然地限制本实用新型的范围，其中：
16.图1是根据本实用新型的副车架的示意性立体图；
17.图2是根据本实用新型的副车架的稳定杆支架部分的示意性立体图；
18.图3是根据本实用新型的副车架的示意性正视图；
19.图4是根据本实用新型的副车架的弹簧臂支架部分的示意性立体图；
20.图5是根据本实用新型的副车架的外倾臂支架部分、前上臂支架部分和前下臂支架部分的示意性立体图；以及
21.图6是根据本实用新型的副车架的前悬置管部分的示意性立体图。
具体实施方式
22.本实用新型的进一步的特征和优点将从以下参考附图进行的描述中变得更加明显。附图中示出了本实用新型的示例性实施例，并且各个附图并不必然地按照实际比例绘制。然而，本实用新型可以实现为许多不同的形式并且不应解释为必然地限制于这里示出公开的示例性实施例。相反，这些示例性实施例仅仅被提供用于说明本实用新型以及向本领域的技术人员传递本实用新型的精神和实质。
23.本实用新型旨在提出一种改进的副车架，该副车架可以作为电动汽车车桥(特别地，汽车后桥或汽车支持桥)的一部分，例如，该副车架可以在两侧通过悬臂组合与车轮支架相连接，从而组装成汽车车桥。特别地，根据本实用新型的副车架在多处采用散片共用策略、钣金折弯拼焊，从而大幅度减少了焊缝及焊接工序，并改善了安装点动静刚度、操稳性和nvh性能。另外，根据本实用新型的副车架还在多处采用过渡件连接策略，这使得能够通过将副车架的基本结构与不同的过渡件结合来使副车架具有适用于不同车型的不同对接
尺寸，而不必为了适应不同车型而更改副车架的基本结构或对接件，由此使得副车架能够方便地应用于不同车型从而改善副车架的通用性。另外，根据本实用新型的副车架还采用了电机悬置孔冗余策略，通过选择不同的悬置孔组合，可以实现多种电机悬置搭配方式以及硬点可变，从而满足多功能紧凑型硬点布置。
24.下面参考附图详细描述根据本实用新型的副车架的可选但非限制性的实施方式。在各个附图中，以箭头ll’指示了汽车纵向方向(也可称为汽车前后方向)，以箭头tt’指示了汽车横向方向(也可称为汽车侧向方向)，并且以箭头vv’指示了汽车垂直方向(也可称为汽车竖直方向)。上述各个方位术语具有其在本领域中的通常含义，也就是说，汽车纵向方向ll’是将位于前方的汽车车头和位于后方的汽车车尾分开的方向，汽车横向方向tt’是将汽车两侧分开的方向，并且汽车垂直方向vv’是将位于上方的汽车车顶与位于下方的汽车底盘分开的方向。然而，需要指出的是，在本文中使用的这些方位术语仅仅旨在结合附图更加直观地传递本实用新型的教导，其不应以任何方式解释成是对本实用新型的保护范围的限制。
25.参考图1，其中示出了根据本实用新型的副车架的示意性立体图。副车架100例如可以在每一侧通过悬臂组合与车轮支架相连接，以便组装成汽车非转向轮的支持桥或者汽车后桥。副车架100旨在固定至汽车的底盘以便对悬臂组合、车轮支架以及车轮等提供支撑。特别地，当副车架100用于电动汽车时，副车架100还可以支撑汽车动力电池。如图1所示，副车架100可以具有将其分成两个对称半部的中平面mp，也就是说，副车架100可以被构造成关于中平面mp对称，其中，中平面mp垂直于汽车横向方向tt’。副车架100主要包括沿着汽车纵向方向ll’间隔开的前横梁110和后横梁120以及沿着汽车横向方向tt’间隔开并位于中平面mp两侧的一对纵梁130。在图1所示的实施例中，一对纵梁130在前横梁110的两端之间的位置处连接(例如焊接)至前横梁110，并且后横梁120在每个纵梁130的两端之间的位置处连接至纵梁130。在该配置下，前横梁110、后横梁120以及一对纵梁130形成大体环形结构，并且前横梁110的两个端部位于环形结构的外部，每个纵梁130的一个端部也位于环形结构的外部。因此，副车架100被配置成具有环形结构以及位于环形结构外部的四个端部，这不仅减轻了副车架100的重量，而且可以将汽车动力电池以悬置方式设置在环形结构的开口中，从而满足紧凑型布置的要求。以本领域公知的五连杆悬架为例，汽车车桥的悬臂组合一般包括用于在车轮旋转轴线的下方支撑车轮支架以及支撑弹簧和减震器的弹簧支撑悬臂、用于在车轮旋转轴线的前方和上方支撑车轮支架的前上支撑悬臂、用于在车轮旋转轴线的前方和下方支撑车轮支架的前下支撑悬臂、用于在车轮旋转轴线的上方调节车轮的外倾角的外倾调节悬臂以及用于在车辆旋转轴线的后方调节车轮的前束角的前束调节悬臂(也可称为前束杆、toe link杆等)。另外，为了防止车轮在转弯时发生较大的侧倾，汽车车桥一般还包括用于将副车架两侧的车轮支架互相连接的稳定杆。
26.为了支撑位于副车架100两侧的各个悬臂以及稳定杆，副车架100在中平面mp的每一侧都设有一个支架组合140。具体地，如图1所示，每个支架组合140可以包括大体沿着从后向前的顺序布置的用于支撑稳定杆的稳定杆支架141、用于支撑前束调节悬臂的前束臂支架142、用于支撑弹簧支撑悬臂的弹簧臂支架143、用于支撑外倾调节悬臂的外倾臂支架144、用于支撑前上支撑悬臂的前上臂支架145以及用于支撑前下支撑悬臂的前下臂支架146，其中每个支架都包括彼此配合的支架外片和支架内片。另外，为了将副车架100固定至
汽车底盘，在副车架100的每个端部处设有套管151。在图1所示的实施例中，副车架100具有四个端部，其中两个端部由前横梁110的两个端部构成，另两个端部由两个纵梁130的端部构成，并且副车架100设有位于四个端部处的四个套管151。在装配时，一般首先在套管151中设置衬套(例如柔性衬套)，然后通过穿过衬套的螺栓将副车架100固定至汽车底盘。
27.下面参考各个附图对支架组合140的各个支架进行描述。然而，需要指出的是，由于副车架100大体关于中平面mp对称，因此为了简洁起见，下文中仅参考附图对位于中平面mp一侧的各个支架进行描述，可以认为位于中平面mp另一侧的各个支架具有相同的结构。
28.参考图2，其中示出了根据本实用新型的副车架的稳定杆支架部分的示意性立体图。如图2所示，纵梁130的端部设有套管151，稳定杆支架141包括支架内片141a和支架外片141b，其中，支架内片141a被连接至纵梁130和套管151，即，支架内片141a将纵梁130和套管151相连接，而支架外片141b被连接至支架内片141a并且可以设有用于与稳定杆的连接件对接的接合特征(例如通孔)，也就是说，支架内片141a被用作将支架外片141b连接至副车架100的过渡件。特别地，支架内片141a可以通过钣金折弯拼焊工艺焊接至纵梁130和套管151两者，这有助于减少焊缝、冲压道序及模具费用，从而起到降本增效的作用。另外，支架内片141a还被用作加强筋以加强套管151与纵梁130之间的连接，这有助于降低失效风险，在解决支架外片141b无法直接焊接至副车架的同时提高支架动静刚度性。另外，可通过更换不同尺寸的支架内片141a将支架外片141b定位在不同位置，这使得稳定杆的选择和安装可以适应不同车型而不必改变支架外片141b和副车架100本身，因此以简单经济的方式提高了副车架100的通用性。
29.参考图3，其中示出了根据本实用新型的副车架的示意性正视图。如图3所示，前束臂支架142包括支架内片142a和支架外片142b，其中，支架内片142a和支架外片142b可以设有与前束调节悬臂的连接件接合的接合特征(例如通孔)，并且支架外片142b被连接至支架内片142a，而支架内片142a由后横梁120的一部分(即，后横梁120的与支架外片142b相对的部分)构成，以使得支架外片142b被直接连接至后横梁120。特别地，支架内片142a由下文中描述的后横梁120的后横梁后片122的一部分(即，后横梁后片122的与支架外片142b相对的部分)构成。在该配置下，支架内片142a直接由后横梁120的一部分构成，因此无需提供和焊接单独的支架内片142a，这有助于减少支架散片并减少焊接操作，同时还能提高副车架的结构刚度和强度。特别地，除了被连接至后横梁120(更特别地，后横梁后片122)之外，支架外片142b还被连接至相应的纵梁130(即，与前束臂支架142位于中平面mp的同一侧的纵梁130)。在该配置下，支架外片142b不仅用作前束臂支架以支撑前束调节悬臂，而且还用作加强筋以加强后横梁120与纵梁130之间的连接，由此进一步提高了副车架的结构刚度和强度，从而提升了汽车的操纵稳定性和nvh性能。
30.参考图4，其中示出了根据本实用新型的副车架的弹簧臂支架部分的示意性立体图。如图4所示，后横梁120可以包括连接在一起的后横梁前片121和后横梁后片122，弹簧臂支架143包括支架内片143a和支架外片143b，其中，支架内片143a和支架外片143b可以设有与弹簧支撑悬臂的连接件对接的接合特征(例如通孔)，并且支架内片143a由后横梁前片121的端部构成，而支架外片143b由后横梁后片122的端部构成。在该配置下，支架内片143a和支架外片143b直接由后横梁前片121和后横梁后片122的端部构成，因此无需提供和焊接单独的支架内片143a和支架外片143b，这有助于减少支架散片并减少焊接操作，同时还能
提高副车架的结构刚度和强度。特别地，弹簧臂支架143还可以包括加强片143c，该加强片143c被连接至支架内片143a和支架外片143b以及相应的纵梁130，即，该加强片143c将后横梁前片121的端部、后横梁后片122的端部以及相应的纵梁130相连接。另外，加强片143c还可以设有用于走线的线束孔161。在该配置下，通过加强板143c增强了局部动刚度，提升了侧向操控，并提供线束孔161确保了线束走线。特别地，后横梁前片121还可以设有工艺装配孔162。在该配置下，通过工艺装配孔162实现了装配性，从而在确保足够总装装配工具空间的同时，满足了售后维修的装配便利性。值得一提的是，虽然后横梁120可以由连接在一起的后横梁前片121和后横梁后片122形成，但是前横梁110和一对纵梁130可以由不同的方式形成，例如可以由单件材料通过液压整体成形。
31.参考图5，其中示出了根据本实用新型的副车架的外倾臂支架部分、前上臂支架部分和前下臂支架部分的示意性立体图。如图5所示，外倾臂支架144包括支架内片144a和支架外片144b，其中，支架内片144a和支架外片144b可以设有与外倾调节悬臂的连接件对接的接合特征(例如通孔)，并且都被连接至相应的纵梁130。前上臂支架145包括支架内片145a和支架外片145b，其中，支架内片145a和支架外片145b可以设有与前上支撑悬臂的连接件对接的接合特征(例如通孔)，并且都被连接至相应的纵梁130。前下臂支架146包括支架内片146a和支架外片146b，其中，支架内片146a和支架外片146b可以设有与前下支撑悬臂的连接件对接的接合特征(例如通孔)，并且都被连接至相应的纵梁130。特别地，前上臂支架145的支架内片145a和前下臂支架146的支架外片146b由同一片材的两个部分构成，也就是说，前上臂支架145的支架内片145a和前下臂支架146的支架外片146b属于同一件材料，而非两件独立的材料。在该配置下，无需提供和焊接独立的前上臂支架145的支架内片145a和前下臂支架146的支架外片146b，由此可以减少散件及焊缝数量并提升副车架的整体刚度性能。特别地，前下臂支架146还可以包括加强片146c，该加强片146c被连接至支架内片146a和支架外片146b，即，该加强片146c将支架内片146a和支架外片146b相连接，由此可以进一步提升副车架的整体动静刚度。
32.回到图1，在副车架100用作电动汽车的车桥部件时，副车架100还可以支撑汽车的动力电池，为此，副车架100还设有用于支撑汽车动力电池的悬置管组合170，其中，悬置管组合170包括位于前方的一对前悬置管171以及位于后方的一对后悬置管172，所述一对前悬置管171和所述一对后悬置管172分别关于中平面mp对称地布置。在图1所示的实施例中，前悬置管171大体沿着汽车横向方向tt’定向，而后悬置管172大体沿着汽车纵向方向ll’定向。同样为了简洁起见，下文仅参考附图描述位于中平面mp一侧的各个悬置管，可以认为位于中平面mp另一侧的各个悬置管具有相同的结构。
33.参考图6，其中示出了根据本实用新型的副车架的前悬置管部分的示意性立体图。如图6所示，前悬置管171被连接至相应的加强管171a，该加强管171a被连接至前横梁110和相应的纵梁130，即，该加强管171a将前横梁110和相应的纵梁130相连接。在该配置下，加强管171a被用作将前悬置管171连接至副车架100的过渡件，因此能够通过更换不同尺寸的加强管171a将前悬置管171定位在不同位置，这使得可以针对不同车型方便地更改电机的前悬置点而不必改变前悬置管171和副车架100本身，因此以简单经济的方式提高了副车架100的通用性。另外，加强管171a还被用作加强筋以加强前横梁110与相应的纵梁130之间的连接，由此进一步提高了副车架的结构刚度和强度，从而提升了汽车的操纵稳定性和nvh性
能。特别地，加强管171a的端部设有加强片171b，该加强片171b被连接至加强管171a的端部和前横梁110，即，加强片171b将加强管171a的端部与前横梁110相连接，由此进一步提高了副车架的结构刚度和强度。
34.回到图1和图3，后悬置管172被嵌入后横梁120中。特别地，如图3所示，悬置管组合170还包括在一对后悬置管172之间的位置嵌入后横梁120中的附加悬置管173。在该配置下，可以选择悬置管组合170中的一对前悬置管171和附加悬置管173对汽车动力电池进行三点悬置，也可以选择一对前悬置管171和一对后悬置管172对汽车动力电池进行四点悬置，还可以选择一对前悬置管171、一对后悬置管172和附加悬置管173对汽车动力电池进行五点悬置，同时还可以提供较大整车纵向电机布置空间。另外，还可以调节各个悬置管的厚度和直径，以匹配不同外径悬置衬套，以便增加动静刚度的带宽，实现不同电机配置下副车架散件最大程度的架构共用。
35.综上所述，根据本实用新型的副车架一方面能够减少零件数量、缩短焊缝长度、简化工艺、降低制造成本，同时又能够提高其动静刚度，进而提高汽车的操纵稳定性和nvh性能；另一方面能够兼顾不同悬置性能需求，确保架构层面最大化副车架零件共用，满足不同舒适性要求。另外，根据本实用新型的副车架结构尽量将各支架散片合理规划，最大程度共用，减少了零件数量，并把需要连接线束的支架散片设计成加强板形式，并把部分散片进行多次折弯拼焊，极大减少焊缝，提升结构可靠性，同时还对悬置点提出一种新的布置和结构形式，满足了不同的硬点和性能需求。
36.以上借助于附图详细描述了根据本实用新型的副车架的可选但非限制性的实施例。对于本领域内的那些普通技术人员来说，在不偏离本公开的精神和实质的情况下，对技术和结构的修改和补充以及对各实施例中的特征的重新组合显然都应视为包括在本实用新型的范围内。因此，在本实用新型的教导下所能够设想到的这些修改和补充都应被视为本实用新型的一部分。本实用新型的范围包括在本实用新型的申请日时已知的等效技术和尚未预见的等效技术。

技术特征：

1.副车架，其包括连接在一起的前横梁(110)、后横梁(120)以及一对纵梁(130)，所述前横梁(110)和所述后横梁(120)沿着汽车纵向方向(ll’)间隔开，所述一对纵梁(130)沿着汽车横向方向(tt’)间隔开，以使得所述副车架具有环形结构，所述副车架(100)在沿着汽车横向方向(tt’)分开的每一侧分别设有支架组合(140)，每个支架组合(140)包括多个支架，其特征在于，每个支架包括彼此配合的支架内片和支架外片，所述后横梁(120)包括连接在一起的后横梁前片(121)和后横梁后片(122)，并且所述后横梁前片(121)的端部和所述后横梁后片(122)的端部分别构成同一支架的支架内片和支架外片。2.根据权利要求1所述的副车架，其特征在于，所述多个支架之一为弹簧臂支架(143)，所述弹簧臂支架(143)的支架内片和支架外片分别由所述后横梁前片(121)的端部和所述后横梁后片(122)的端部构成。3.根据权利要求2所述的副车架，其特征在于，所述弹簧臂支架(143)还包括加强片，所述加强片将所述弹簧臂支架(143)的支架内片和支架外片以及相应的纵梁(130)相连接。4.根据权利要求1所述的副车架，其特征在于，每个纵梁(130)具有位于所述环形结构之外的端部并且在所述端部处设有套管(151)，所述多个支架之一为稳定杆支架(141)，所述稳定杆支架(141)的支架内片被连接至相应的纵梁(130)以及套管(151)，并且所述稳定杆支架(141)的支架外片被连接至其支架内片。5.根据权利要求1所述的副车架，其特征在于，所述多个支架之一为前束臂支架(142)，所述前束臂支架(142)的支架外片被连接至其支架内片，并且所述前束臂支架(142)的支架内片由所述后横梁后片(122)的一部分构成。6.根据权利要求1所述的副车架，其特征在于，所述多个支架之一为外倾臂支架(144)，所述外倾臂支架(144)的支架内片和支架外片被连接至相应的纵梁(130)。7.根据权利要求1所述的副车架，其特征在于，所述多个支架中的两个分别为前上臂支架(145)以及前下臂支架(146)，所述前上臂支架(145)的支架内片和支架外片以及所述前下臂支架(146)的支架内片和支架外片被连接至相应的纵梁(130)，并且所述前上臂支架(145)的支架内片和所述前下臂支架(146)的支架外片由同一片材的不同部分构成。8.根据权利要求7所述的副车架，其特征在于，所述前下臂支架(146)还包括加强片，所述加强片将所述前下臂支架(146)的支架内片和支架外片相连接。9.根据权利要求1-8中的任一项所述的副车架，其特征在于，所述副车架还设有悬置管组合，所述悬置管组合包括沿着汽车横向方向(tt’)间隔开的一对前悬置管(171)以及沿着汽车横向方向(tt’)间隔开的一对后悬置管(172)，每个前悬置管(171)被连接至相应的加强管(171a)，所述加强管(171a)被连接至所述前横梁(110)和相应的纵梁(130)，并且每个后悬置管(172)被嵌入所述后横梁(120)中。10.根据权利要求9所述的副车架，其特征在于，所述悬置管组合还包括在所述一对后悬置管(172)之间的位置嵌入所述后横梁(120)中的附加悬置管(173)。

技术总结

本实用新型提出了副车架，其包括连接在一起的前横梁(110)、后横梁(120)以及一对纵梁(130)，所述前横梁(110)和所述后横梁(120)沿着汽车纵向方向(LL’)间隔开，所述一对纵梁(130)沿着汽车横向方向(TT’)间隔开，以使得所述副车架具有环形结构，所述副车架(100)在沿着汽车横向方向(TT’)分开的每一侧分别设有支架组合(140)，每个支架组合(140)包括多个支架，其中，每个支架包括彼此配合的支架内片和支架外片，所述后横梁(120)包括连接在一起的后横梁前片(121)和后横梁后片(122)，并且所述后横梁前片(121)的端部和所述后横梁后片(122)的端部分别构成同一支架的支架内片和支架外片。架外片。架外片。