前副车架及包含其的汽车的制作方法

1.本实用新型涉及一种副车架，特别涉及一种增强汽车前副车架转向机安装点刚度的前副车架及包含其的汽车。


背景技术：

2.随着汽车工业的不断发展，产品竞争日趋激烈，也对汽车零部件的设计有了越来越高的要求。汽车前副车架转向机安装点(以下简称为安装点)与转向系统相连，安装点刚度直接影响驾驶者的驾驶体验。而现有转向系统的转向机安装点的刚度较弱，以致转向系统的模态与发动机激励频率一致或接近造成的。
3.目前增加安装点刚度的方法比较常用的有在前副车架内部额外设置加强结构、增加局部材料的厚度、增加凸凹筋等方式。
4.但是，对于在前副车架内部额外设置加强结构的这种方式，仍存在前副车架刚度较低的问题，以致与其相连的转向系统的模态频率与发动机怠速工况下的激励频率一致或接近造成方向盘抖动。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于解决现有副车架刚度较低以致与其相连的转向系统的模态与发动机激励频率一致或接近造成方向盘抖动的技术问题。本实用新型提供了一种副车架，可以增强汽车前副车架转向机安装点的刚度，以改善方向盘的抖动。
6.为解决上述技术问题，本实用新型实施方式公开了一种前副车架，包括前副车架本体，所述前副车架本体包括沿汽车前副车架的高度方向依次设置的上板和下板，且所述下板固定于所述上板，并与所述上板之间围绕形成有容纳空间，所述上板和所述下板均包括沿所述前副车架的长度方向依次设置的前部、过渡部和后部，所述上板的所述前部设置有转向机安装孔，所述前副车架还包括：
7.加强支架，所述加强支架位于所述容纳空间内，加强支架包括加强支架本体、侧板、第一翻边和第二翻边；
8.所述加强支架本体为板状结构，所述加强支架本体沿所述前副车架的长度方向延伸，并包括沿所述加强支架本体的长度方向从前往后依次设置的第一板状体、第二板状体和第三板状体，所述第二板状体从所述第一板状体的一端沿所述前副车架的长度方向和所述前副车架的高度方向斜向下延伸至所述第三板状体的一端；
9.所述侧板沿所述第一板状体的厚度方向固定于所述第一板状体的一侧；所述侧板与所述上板的位于所述转向机安装孔外周围的部位焊接，且所述侧板的正对所述转向机安装孔的部位设置有支架安装孔；
10.所述第一翻边从所述加强支架本体的上侧边沿所述加强支架本体的厚度方向朝背离所述加强支架本体的方向延伸，且所述第一翻边从所述侧板的一端沿着所述加强支架本体的长度方向延伸至所述第三板状体的靠近所述第二板状体的位置处；所述第一翻边与
所述上板焊接；
11.所述第二翻边从所述加强支架本体的下侧边沿所述加强支架本体的厚度方向朝背离所述加强支架本体的方向延伸，并与所述第一翻边相对设置，所述第二翻边从所述第一板状体的远离所述第二板状体的一端延伸至所述第三板状体的远离所述第二板状体的一端；所述第二翻边与所述下板焊接。
12.采用这种技术方案，加强支架的侧板与上板焊接，可加强副车架上板的转向机安装孔区域的刚度，同时，加强支架的第一翻边与上板焊接进一步加强了副车架上板的转向机安装孔区域的刚度；加强支架的第二翻边与下板焊接，可加强了副车架下板的刚度；进而增加了整个副车架的整体的刚度，使得与其相连的转向系统的模态频率提高，改善方向盘抖动问题。
13.在一些实施例中，所述侧板设有第三翻边，所述第三翻边从所述侧边背离所述第一板状体的一侧边沿所述加强支架本体的宽度方向延伸，且所述第三翻边的一端沿所述加强支架本体的长度方向延伸至所述侧板的背离所述第二板状体的一端，所述第三翻边的另一端沿所述加强支架本体的长度方向延伸至所述侧板的靠近所述第二板状体的一端；
14.所述第一板状体、所述侧板、所述第二翻边和所述第三翻边围成半封闭盒装结构。
15.采用这种技术方案，侧板与上板焊接，第一板状体、侧板、第二翻边和第三翻边围成半封闭盒装结构，采用这种结构，增加侧板的抗弯曲刚度，使得该半封闭盒装结构对应的加强支架所在区域在抗弯变形能力上有较高的提升。同时，也增强了副车架的转向机安装孔区域的强度，增加了该区域的抗弯曲变形能力。
16.在一些实施例中，所述支架安装孔包括圆形孔和矩形孔，矩形孔与所述圆形孔相交设置，且所述矩形孔的中心与所述圆形孔的中心重合，所述侧板的顶面中位于所述矩形孔的外周缘的区域焊接于所述上板的前部。
17.在一些实施例中，所述加强支架还包括延伸部，所述延伸部从所述第三板状体的上侧边沿所述第三板状体的宽度方向朝背离所述第三板状体的方向延伸部，所述延伸部呈 u形，所述延伸部的侧边与所述上板的后部焊接。
18.在一些实施例中，所述第二翻边具有第一弧形部，所述第一弧形部位于所述第二板状体与第三板状体之间，所述第一弧形部分别与所述下板的所述过渡部靠近所述后部的位置、以及所述下板的所述后部靠近所述过渡部位置焊接。
19.采用这种技术方案，第一弧形部分别与下板的所述过渡部靠近后部的位置、以及下板的后部靠近过渡部位置焊接，能够有效地增强副车架在该焊接区域的刚度，进而增强副车架的刚度。
20.在一些实施例中，所述前副车架还包括套筒，所述套筒位于所述容纳空间内，且所述套筒的一端固定于所述上板的所述后部，另一端固定于所述下板的所述后部；
21.所述第二翻边具有第二弧形部，所述第二弧形部位于所述第三板状体的背离所述第二板状体的一端，所述第二弧形部分别焊接于所述下板的后部以及所述套筒的底座。
22.采用这种技术方案，第二弧形部分别焊接于下板的后部以及套筒的底座，可增强副车架在该焊接区域的刚度，进而增强副车架的刚度。
23.在一些实施例中，所述第一翻边具有第一焊接区，所述第一焊接区位于所述第一翻边的靠近所述第一板状体的区域，所述第一焊接区焊接于所述上板的过渡部。
24.采用这种技术方案，该焊接区增强了副车架在该焊接区域的刚度，同时，该焊接区与上板焊接，第一弧形部分以及第二弧形部分与下板焊接，第二板状体连接上板与下板之间，也增强了转向机安装孔区域的刚度，可增强整个副车架的刚度。
25.在一些实施例中，所述加强支架本体设有减重孔。
26.采用这种技术方案，减轻加强支架的重量，满足轻量化的需求。
27.在一些实施例中，所述转向机安装孔具有两个，两个所述转向机安装孔位于所述上板的所述前部的两侧；
28.所述加强支架也具有两个，两个所述加强支架分别对称设置于所述前副车架本体上。
29.采用这种技术方案，采用对称的加强支架位于副车架本体的两侧，可进一步增强副车架的刚度，从而增加转向机安装点的刚度。
30.本实用新型还公开了一种汽车，包括上述任一个实施例中的前副车架。
31.采用这种技术方案的汽车，副车架的刚度大，抗弯曲能力强，从而改善方向盘抖动的问题。
附图说明
32.图1为实施例1中的前副车架中的加强支架俯视结构示意图；
33.图2为实施例1中的前副车架中的加强支架主视结构示意图；
34.图3为实施例1中的前副车架中的具有对称结构的另一加强支架结构示意图；
35.图4为实施例1中的前副车架中的加强支架与下板固定连接的结构示意图；
36.图5为实施例1中的前副车架中的加强支架与上板固定连接的结构示意图。
37.附图标记说明：
38.1、上板；
39.11、上板的前部；12、上板的过渡部；13、上板的后部；14、转向机安装孔； 15：固定点；
40.2、下板；
41.21、下板的过渡部；22、下板的后部；
42.3、加强支架；
43.a、第一区域；b、第二区域；c、第三区域；
44.31、加强支架本体；
45.311、第一板状体；312、第二板状体；313、第三板状体；
46.32、侧板；
47.321、支架安装孔；322、第二焊接区；323、第三焊接区；
48.33、第一翻边；
49.331、第一焊接区；
50.34、第二翻边；
51.341、第一弧形部；342、第二弧形部；
52.35、第三翻边；
53.36、延伸部；361；第四焊接区；
54.4、套筒。
具体实施方式
55.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。虽然本实用新型的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此实用新型的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作实用新型介绍的目的是为了覆盖基于本实用新型的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本实用新型的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本实用新型也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本实用新型的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
56.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
57.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
58.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
59.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
60.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。
61.实施例1
62.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种前副车架，包括前副车架本体，参见图1
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图5，前副车架本体包括沿汽车前副车架的高度方向依次设置的上板1和下板2，且下板2固定于上板1，并与上板1之间围绕形成有容纳空间，上板1和下板2均包括沿前副车架的长度方向依次设置的前部、过渡部和后部，上板的前部11设置有转向机安装孔 14，前副车架还包括：
63.加强支架3，加强支架3位于容纳空间内，加强支架3包括加强支架本体31、侧板 32、第一翻边33和第二翻边34。
64.加强支架本体31为板状结构，加强支架本体31沿前副车架的长度方向延伸，并包括沿加强支架本体31的长度方向从前往后依次设置的第一板状体311、第二板状体312 和第三板状体313，第二板状体312从第一板状体311的一端沿前副车架的长度方向和前副车架的高度方向斜向下延伸至第三板状体313的一端。在本实施例中，第一板状体311 位于第
一区域a中，第二板状体312位于第二区域b中，第三板状体313位于第三区域 c中。
65.侧板32沿第一板状体311的厚度方向固定于第一板状体311的一侧；侧板32与上板的位于转向机安装孔14外周围的部位焊接，且侧板32的正对转向机安装孔14的部位设置有支架安装孔321。支架安装孔321包括圆形孔和矩形孔，矩形孔与圆形孔相交设置，且矩形孔的中心与圆形孔的中心重合，参见图3，侧板32的顶面中位于矩形孔的外周缘的第三焊接区323焊接于上板的前部11。
66.在本实施例中，圆形孔的直径大于等于前副车架的上板1的该区域的转向机安装孔 14的螺栓孔，以使螺栓孔穿过圆形孔，矩形孔的宽度为圆形孔直径的1/2左右，矩形孔的长度为矩形孔的宽度的两倍左右，矩形孔的外周缘与前副车架上板1进行焊接。
67.侧板32与上板1焊接；加强支架3的第一侧板32与上板1焊接可加强副车架上板1 的刚度。在本实施例中，参见图3，侧板32的沿长度方向的两条侧边的第二焊接区322 与上板1焊接，增强了转向机安装孔14区域的刚度以及抗弯曲变形性。
68.第一翻边33从加强支架本体31的上侧边沿加强支架本体31的厚度方向朝背离加强支架本体31的方向延伸，且第一翻边33从侧板32的一端沿着加强支架本体31的长度方向延伸至第三板状体313的靠近第二板状体312的位置处；第一翻边33与上板1焊接。加强支架3的第一翻边33与上板1焊接进一步加强了副车架上板1的刚度。
69.其中，参见图3，第一翻边33具有第一焊接区331，第一焊接区331位于第一翻边 33的靠近第一板状体311的区域，第一焊接区331焊接于上板的过渡部12。在本实施例中，第一焊接区331的焊线为直线，加强支架3通过第一焊接区331与上板1焊接，增强了副车架在第二区域b的刚度。第二区域b起连接作用，同时依靠第一焊接区331来连接前副车架上板来抑制加装加强支架后的整体变形。
70.第二翻边34从加强支架本体31的下侧边沿加强支架本体31的厚度方向朝背离加强支架本体31的方向延伸，并与第一翻边33相对设置，第二翻边34从第一板状体311的远离第二板状体312的一端延伸至第三板状体313的远离第二板状体312的一端；第二翻边34与前车架的下板2焊接。加强支架3的第二翻边34与下板2焊接可加强了副车架下板2的刚度，从而增强了转向机安装点的刚度。
71.进一步地，参见图3，第二翻边34具有第一弧形部341，第一弧形部341位于第二板状体312与第三板状体313之间，第一弧形部341分别与下板的过渡部21靠近后部的位置、以及下板的后部22靠近过渡部位置焊接。第一弧形部341的焊线为曲线和直线结合的方式，增强了副车架在第二区域b以及第三区域c的刚度和抑制变形的能力，能够有效地增强该焊接区域对应的下板2的刚度，进而增强整个副车架的刚度。第一弧形部 341因处于弧面且接近前副车架的固定点15，因此这些区域的刚度较高，将这些刚度较高的区域和转向机安装点相连能够有效的抑制转向机安装点区域的变形。
72.此外，第二翻边34具有第二弧形部342，第二弧形部342位于第三板状体313的背离第二板状体312的一端，第二弧形部342分别焊接于下板2的后部以及套筒4的底座。第二弧形部342分别焊接于下板2的后部以及套筒4的底座，可增强下板2的刚度，进而增强副车架的刚度。
73.在此基础上，侧板32与上板1焊接，支架安装孔321的矩形孔的周缘与上板焊接；第一焊接区331与上板1焊接，第一弧形部341以及第二弧形部342与下板2焊接，第二板状体
312连接上板1与下板2之间，增强了转向机安装孔14区域的刚度，也增强了整个副车架的刚度以及抗变形能力。
74.侧板32设有第三翻边35，第三翻边35从侧边背离第一板状体311的一侧边沿加强支架本体31的宽度方向延伸，且第三翻边35的一端沿加强支架本体31的长度方向延伸至侧板32的背离第二板状体312的一端，第三翻边35的另一端沿加强支架本体31的长度方向延伸至侧板32的靠近第二板状体312的一端。
75.第一板状体311、侧板32、第二翻边34和第三翻边35围成半封闭盒装结构。侧板 32与上板1焊接，第一板状体311、侧板32、第二翻边34和第三翻边35围成半封闭盒装结构，采用这种结构，增加侧板32的抗弯曲刚度，使得该半封闭盒装结构对应的加强支架3所在第一区域a在抗弯变形能力上有较高的提升，提升了转向机安装孔14的z 向刚度，进而提升了整个副车架的刚度以及抗弯曲变形能力。
76.第一区域a的结构的作用在于抑制转向机安装点的局部变形，第一区域a所示结构对于抑制局部变形主要体现在两个方面，一是通过增加侧板32的厚度来抑制安装点区域的局部变形，二与转向机安装孔14平面相连的第一翻边和第三翻边使得第一区域a的结构在抗弯变形能力上有较高的提升，因此能够有效的抑制弯曲变形。
77.加强支架3还包括延伸部36，延伸部36从第三板状体313的上侧边沿第三板状体 313的宽度方向朝背离第三板状体313的方向延伸部36，延伸部36呈u形，参见图3，延伸部36的侧边第四焊接区361与上板的后部13焊接，从而进一步增强了前副车架的刚度抑制整个副车架变形。
78.参见图4，前副车架还包括套筒4，套筒4位于容纳空间内，且套筒4的一端固定于上板的后部13，另一端固定于下板2的后部。
79.加强支架本体31设有减重孔，在本实施例中，第一板状体311、第二板状体312和第三板状体313均设有减重孔，减重孔的数量可以根据实际需要进行设定，本实用新型不做进一步限定，通过设置减重孔可以减轻加强支架3的重量，满足轻量化的需求。
80.参见图4
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图5，转向机安装孔14具有两个，两个转向机安装孔14位于上板的前部 11的两侧；加强支架3也具有两个，两个加强支架3分别对称设置于前副车架本体上。采用对称的加强支架3位于副车架本体的两侧，可进一步增强副车架的刚度，从而增加转向机安装点的刚度。
81.在本实施例中，加强支架3为钣金件，加强支架3的厚度和材料可根据要实现的转向机安装孔14区域的刚度水平进行确定，本实用新型不做进一步的限定。这里为使z向刚度达到11kn/mm，这里使用的钣金材料为普通钢，钣金厚度为2mm。
82.本实施例中的沿前副车架对称分布的加强支架，通过对转向机安装孔14区域的局部变形和宏观变形进行抑制，能够使得前副车架安装点的x，y和z向刚度分别达到 55kn/mm，55kn/mm，11kn/mm以上，其中，本实施例中的x向指的是前副车架的长度方向，y向指的是前副车架的宽度方向，z向指的是前副车架的高度方向。由于加强支架数量少，且两个加强支架具有对称结构，所以整体结构紧凑，质量轻盈，两个加强支架总质量为200g，能够满足轻量化的需求。
83.实施例2
84.本实用新型提供了一种汽车，包括实施例1中的前副车架。本实用新型中的汽车的
其副车架刚度大，抗弯曲能力强，从而改善方向盘抖动问题。
85.虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本实用新型的精神和范围。