一种后支撑骨架总成及具有该后支撑骨架总成的汽车的制作方法

文档序号:13163602阅读:118来源:国知局
技术领域本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种后支撑骨架总成及具有该后支撑骨架总成的汽车。

背景技术:
在汽车技术领域中,汽车乘员舱的后部设置后支撑骨架,用于安装悬臂等部件,需要具有一定的刚性,能够很好的支撑各零部件。现有技术中,后支撑骨架主要包括后上主梁、后下主梁和第二竖梁。其中,第二竖梁竖直连接并支撑后上主梁与后下主梁,后上主梁与后下主梁的前端均与B柱连接,后支撑骨架的各个部件共同对车身后部及整车起到支撑作用。但是,现有技术中的后支撑骨架刚度低,承载能力差。当摆臂安装在后上主梁,随汽车的运行而进行摆动时,容易导致后支撑骨架失稳;另外,当汽车发生前碰和后碰时,现行的后支撑骨架在前碰力、后碰力的作用下,极易在连接处发生断裂,连接失效,容易导致后部的装置发生损坏,导致乘员舱内人员受到伤害,其整车的安全性能低。有鉴于此,针对上述问题,提供一种结构优化的后支撑骨架总成,能够有效提升后支撑骨架总成的刚性,增加汽车车身后部支撑的稳定性、牢固性。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种后支撑骨架总成,通过在后上主梁的上方设置后上辅梁,并通过第二竖梁竖直连接在后上主梁与后上辅梁之间,第二支撑梁倾斜地连接在后上主梁与后上辅梁之间,从而使第二竖梁、第二支撑梁、后上辅梁与后上主梁一起形成第二支撑框架,可靠稳定的支撑后上主梁与后上辅梁,避免在后碰导致后支撑骨架扭曲变形、失稳,提升后支撑骨架总成的刚性,增加汽车车身后部支撑的温度性、牢固性。本发明的另一目的是提供一种具有该后支撑骨架总成的汽车。本发明提供了一种后支撑骨架总成,所述后支撑骨架总成安装于汽车的乘员舱的后端,包括:后上主梁,所述后上主梁的前端连接于汽车的B柱;后上辅梁,所述后上辅梁的前端连接于汽车的B柱,且位于所述后上主梁的上方;第二竖梁,所述第二竖梁竖直连接在所述后上主梁与所述后上辅梁之间,用于支撑所述后上主梁与所述后上辅梁;和第二支撑梁,所述第二支撑梁倾斜地连接在所述后上主梁与所述后上辅梁之间,以与所述B柱、所述第二竖梁、所述后上辅梁和所述后上主梁一起形成第二支撑框架,用于支撑所述后上主梁与所述后上辅梁。可选地,所述第二支撑梁的前端与所述后上辅梁的前端下侧壁连接,后端与所述后上主梁的上侧壁连接。可选地,所述第二支撑梁的前端与所述后上辅梁的前端下侧壁连接,后端与所述后上主梁的上侧壁连接。可选地,所述第二支撑梁的前端进一步与所述B柱的后侧壁连接,用于将后碰力自所述后上主梁传递至所述B柱。可选地,所述第二支撑梁的前端端面包括:第一固连面,所述第一固连面与所述后上辅梁的下侧壁连接;和第二固连面,所述第二固连面与所述B柱的后侧壁连接。可选地,所述第二支撑梁的后端进一步与所述第二竖梁的前侧壁连接,用于连接并支撑所述后上主梁、所述第二竖梁、所述后上辅梁及所述B柱。可选地,所述第二支撑梁的后端端面包括:第三固连面,所述第三固连面与所述后上主梁的上侧壁连接;和第四固连面,所述第四固连面与所述第二竖梁的前侧壁连接。可选地,所述第二支撑梁与所述后上主梁之间的夹角在15°~19°范围内。本发明还提供一种汽车,该汽车包括以上所述的后支撑骨架总成。附图说明以下附图仅对本发明做示意性说明和解释,并不限定本发明的范围。图1至图4为本发明具体实施例中后支撑骨架总成安装于车身的结构示意图,其中:图1中的直线箭头表示后碰力传递路径方向;图2中的直线箭头表示前碰力传递路径方向;图3中的直线箭头表示摆臂下摆作用力的传递路径方向;图4中的直线箭头表示摆臂上摆作用力的传递路径方向;图5为本发明具体实施例中第一支撑梁的结构示意图;图6为本发明具体实施例中第二支撑梁的结构示意图。标号说明:10后支撑骨架总成;11后上主梁;12后下主梁;13第一竖梁;14第一支撑梁;141第一连接面;142第二连接面;143安装孔;15后上辅梁;16第二竖梁;17第二支撑梁;171第一固连面;172第二固连面;173第三固连面;174第四固连面;20B柱。具体实施方式为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式,在各图中相同的标号表示相同的部分。在本文中,“示意性”表示“充当实例、例子或说明”,不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁,各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分,而并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。后支撑骨架总成对车身后部起到支撑的作用,在碰撞中发生溃缩,吸收碰撞力,保护后部装置避免受到损坏,保护乘员舱内人员的安全。但是,现有技术中的后支撑骨架总成吸收分解碰撞力的能力仍较差,在受到碰撞时,后支撑骨架总成易扭曲失稳,无法确保乘员舱及后部其他装置设备的安全性。为解决此问题,本发明提供了一种结构优化的后支撑骨架总成,通过在后上主梁的上方设置后上辅梁,并通过第二竖梁竖直连接在后上主梁与后上辅梁之间,第二支撑梁倾斜地连接在后上主梁与后上辅梁之间,从而使B柱、第二竖梁、第二支撑梁、后上辅梁与后上主梁一起形成第二支撑框架,可靠稳定的支撑后上主梁与后上辅梁,避免在后碰导致后支撑骨架扭曲变形、失稳,提升后支撑骨架总成的刚性,增加汽车车身后部支撑的温度性、牢固性。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述,请参见图1至图4所示,图1至图4为本发明具体实施例中后支撑骨架总成安装于车身的结构示意图,其中,图1中的直线箭头表示后碰力传递路径方向;图2中的直线箭头表示前碰力传递路径方向;图3中的直线箭头表示摆臂下摆作用力的传递路径方向;图4中的直线箭头表示摆臂上摆作用力的传递路径方向。本发明提供了一种后支撑骨架总成10,后支撑骨架总成10安装于汽车的乘员舱的后端,包括:后上主梁11,后上主梁11的前端连接于汽车的B柱20;后下主梁12,后下主梁12的前端连接于汽车的B柱20;第一竖梁13,第一竖梁13竖直连接在后上主梁11与后下主梁12之间的后端处,用于支撑后上主梁11与后下主梁12;和第一支撑梁14,第一支撑梁14倾斜地连接在后上主梁11与后下主梁12之间,以与B柱20、第一竖梁13、后上主梁11和后下主梁12一起形成第一支撑框架,用于支撑后上主梁11与后下主梁12。与现有技术相比,本发明提供的一种后支撑骨架总成10在后上主梁11与后下主梁12之间连接有第一支撑梁14,该第一支撑梁14倾斜地连接在后上主梁11与后下主梁12之间。由于后上主梁11和后下主梁12的前端均连接于汽车的B柱20,第一竖梁13竖直梁连接在后上主梁11与后下主梁12的后端处,其形成了四边形框架,在后上主梁11与后下主梁12之间又增设了倾斜设置的第一支撑梁14,从而形成更加稳定结构的第一支撑框架,能够避免在受到前碰、后碰时,后支撑骨架总成10发生扭曲变形,能够使后上主梁11与后下主梁12在碰撞的过程中,在碰撞力的作用下,沿车身长度方向进行充分的溃缩。并且,在碰撞力传递过程中,第一支撑梁14能够分解来自后上主梁11或后下主梁12的碰撞力,降低碰撞力对车身的损坏。在一种具体实施例中,该后支撑骨架总成10的第一支撑梁14的前端与后上主梁11的前端下侧壁连接,后端与后下主梁12的上侧壁连接。其后上主梁11的前端指的是与B柱20连接处,如此设置,第一支撑梁14连接在后上主梁11前端的下侧壁,能够提升后上主梁11与B柱20的连接强度,在碰撞时,第一支撑梁14分解部分碰撞力,而避免碰撞力导致后上主梁11与B柱20连接处发生断裂,进一步增加了第一支撑框架的强度。进一步地,第一支撑梁14的前端与B柱20的后侧壁连接,也就是说,第一支撑梁14的前端既与后上主梁11连接,又与B柱20连接。如此,一方面利用第一支撑梁14将B柱20与后上主梁11固定连接在一起,可进一步增强后上主梁11与B柱20连接处的连接强度,避免后上主梁11受到较大的碰撞力时,后上主梁11与B柱20的连接失效;另一方面,第一支撑梁14可将后碰力自后下主梁12传递至B柱20,由于B柱20强度大,能够承受更大的碰撞,因此,通过该第一支撑梁14分解后下主梁12上的碰撞力。为了提升第一支撑梁14与B柱20、后上主梁11的连接的可靠性、牢固性,对第一支撑梁14的前端端面进一步优化设计,具体请参见图5所示。第一支撑梁14的前端端面包括第一连接面141和第二连接面142,其中,第一连接面141与后上主梁11的前端下侧壁连接,第二连接面142与B柱20的后侧壁连接。由图5可知,第一支撑梁14的前端的端面由第一连接面141和第二连接面142衔接形成楔面,从而能够更好地与后上主梁11、B柱20贴合连接固定。图5仅示出了第一支撑梁14的前端端面的一种具体实施例,第一连接面141与第二连接面142之间的夹角、及两者各自与第一支撑梁14的主体表面的夹角还可有其他的参数,具体应根据第一支撑梁14的连接位置,和与后上主梁11的夹角而设定。在优选的方案中,第一支撑梁14与后上主梁11之间的夹角设置为25°,且第一支撑梁14的第一连接面141与第二连接面142之间的夹角设置为100°,第一连接面141与第一支撑梁14的主体表面的夹角为155°,第二连接面142与第一支撑梁14的主体表面的夹角为105°。第一支撑梁14与后上主梁11之间的夹角并不仅限于25°,其可在23°~27°范围内,例如可为24°、26°等。第一支撑梁14上还可开安装孔143,可为螺栓孔、铆接孔等,为其他部件提供安装位置,例如可用于安装侧围内板或其他附件。需要说明的是,本实施例的后支撑骨架总成10安装在车身中,因此在本实施例中所出现的方位词均是以车身为基准,其中,所称的前和后均是以车身的长度方向为基准的。即,前为朝向车头方向的一侧,后为朝向车尾方向的一侧。同样地,上和下均是以车身的高度方向为基准的,即,上为在车身的高度方向上朝向车身顶部的一侧,下为在车身的高度方向上朝向车身底部的一侧。针对以上实施例,还可对后支撑骨架总成10进一步优化设计,以增加后支撑骨架总成10的牢固性,吸收碰撞力,确保整车的安全性。在一种具体实施例中,后支撑骨架总成10进一步包括:后上辅梁15,后上辅梁15位于后上主梁11的上方,其前端连接于汽车的B柱20;第二竖梁16,第二竖梁16竖直连接在后上主梁11与后上辅梁15之间后端处,用于支撑后上主梁11与后上辅梁15;和第二支撑梁17,第二支撑梁17倾斜地连接在后上主梁11与后上辅梁15之间,以与第二竖梁16、后上辅梁15、后上主梁11和B柱20一起形成第二支撑框架,用于支撑后上主梁11与后上辅梁15。通过上述设置,在后上主梁11的上方设有后上辅梁15,该后上辅梁15的前端连接于汽车的B柱20,后上辅梁15与后上主梁11通过第二竖梁16与第二支撑梁17连接;也就是说,第二竖梁16竖直连接在后上主梁11与后上辅梁15之间的后端处,而第二支撑梁17倾斜地连接在后上主梁11与后上辅梁15之间。如此,第二支撑梁17、第二竖梁16、后上辅梁15与后上主梁11和B柱20一起形成了第二支撑框架。该第二支撑框架通过后上辅梁15、第二竖梁16与后上主梁11和B柱20形成了一个四边形的框架,进而通过倾斜设置的第二支撑梁17连接在后上主梁11与后上辅梁15之间,形成了更加牢固、稳定的第二支撑框架,从而进一步有效提升了后支撑骨架总成10的刚性,避免在碰撞过程中后支撑骨架总成10发生失稳,确保整车的安全性。该第二支撑框架结合第一支撑框架形成了近似桁架结构的后支撑骨架总成10,有效增强了后支撑骨架总成10的稳定性、牢固性,避免在碰撞时各连接处发生失稳,从而可使后支撑骨架总成10充分溃缩,有效分解碰撞力,降低碰撞对车身后部装置的损坏,确保整车的安全性。进一步地,第二支撑梁17的前端与后上辅梁15的前端下侧壁连接,后端与后上主梁11的上侧壁连接。后上辅梁15的前端指的是该后上辅梁15与B柱20连接处,如此设置,第二支撑梁17连接在后上辅梁15前端的下侧壁,能够提升后上辅梁15与B柱20的连接的强度,在碰撞时,该第二支撑梁17能够分解吸收来自后上主梁11的碰撞力。进一步地,第二支撑梁17的前端进一步与B柱20的后侧壁连接,也就是说,第二支撑梁17的前端既与后上辅梁15连接,又与B柱20连接。如此设置,一方面可利用第二支撑梁17将B柱20与后上辅梁15固定连接在一起,增强后上辅梁15与B柱20连接处的连接强度;另一方面,第二支撑梁17可将后碰力自后上主梁11逐渐B柱20的上方传递,将碰撞力逐渐分解,避免大量的碰撞力集中于B柱20的局部区域而产生损坏。为了使第二支撑梁17与B柱20、后上辅梁15稳定、可靠的连接,对第二支撑梁17的前端端面进行优化设计。具体请参见图6所示。第二支撑梁17的前端端面包括第一固连面171和第二固连面172,其中,第一固连面171与后上辅梁15的下侧壁连接,第二固连面172与B柱20的后侧壁连接。第二支撑梁17前端的端面由第一固连面171和第二固连面172衔接形成楔面,从而能够使第二支撑梁17更好地与后上辅梁15、B柱20贴合连接固定。进一步地,第二支撑梁17的后端与第二竖梁16的前侧壁连接,如此设置,在第二支撑梁17的后端与后上辅梁15的上侧壁连接的基础上,其又与第二竖梁16的前侧壁连接,有效提升了后上主梁11与第二竖梁16之间的连接强度,同时,可将来自后上主梁11的碰撞力沿第二竖梁16、第二支撑梁17传递,吸收分解碰撞力。第二支撑梁17的前端同时与B柱20、后上辅梁15连接,后端同时与第二竖梁16、后上主梁11连接,从而将B柱20、后上辅梁15、第二竖梁16与后上主梁11有效连接在一起,在第一支撑框架的上方形成具有稳固支撑作用的第二支撑框架。对于第二支撑梁17的后端端面进行优化设计,其后端端面包括第三固连面173和第四固连面174,第三固连面173与后上主梁11的上侧壁连接,第四固连面174与第二竖梁16的前侧壁连接。从而使第二支撑梁17的后端端面更好地与后上主梁11、第二竖梁16贴合连接固定。图6仅示出了第二支撑梁17的前端端面、后端端面的一种具体实施例,第一固连面171与第二固连面172之间的夹角、第三固连面173与第四固连面174之间的夹角、及各自与第二支撑梁17的主体表面的夹角还可有其他的参数,具体应根据第二支撑梁17的连接位置,和与后上主梁11的夹角而设定。在优选的方案中,第一支撑梁14与后上主梁11之间的夹角设置为17°。第一支撑梁14与后上主梁11之间的夹角并不仅限于17°,其可在15°~19°范围内,例如可为16°、18°等。采用上述实施例中的后支撑骨架总成10的结构,能够在后碰、前碰时,对碰撞力进行有效分解,增加弯曲刚度和扭转刚度,提升整车稳定性;当安装于后上主梁11的摆臂随车辆运行而进行上下摆动时,该后支撑骨架总成10中的连接处具有充分连接强度,能够避免在摆臂作用而失稳。下面结合附图对后碰、前碰、摆臂上摆和下摆时,该后支撑骨架总成10上力的传递作用路劲进行详细阐述,在发生碰撞时,第一支撑梁14和第二支撑梁17受到压力作用,而在摆臂摆动过程中,第一支撑梁14和第二支撑梁17受到拉伸作用,附图中的直线箭头方向示意力的传递方向。如图1所示,当发生后碰时,后碰力沿后上主梁11和后下主梁12向前传递,来自后下主梁12的碰撞力传递至与第一支撑梁14的连接处时,部分后碰力可向第一支撑梁14传递。其中,大约30%的后碰力由第一支撑梁14吸收,一部分沿第一支撑梁14传递至B柱20的中部区域,由B柱20吸收,而避免由后下主梁12传递至B柱20底端吸收能力较弱的区域。来自后上主梁11的碰撞力传递至第二支撑梁17与后上主梁11的连接处、第二竖梁16与后上主梁11的连接处时,部分后碰力沿第二支撑梁17传递,部分后碰力沿第二竖梁16传递,如此,将后碰力进一步由第二支撑梁17向B柱20的上方、由第二主梁经后上辅梁15向B柱20的上方传递,其中第二支撑梁17可吸收大约10%的后碰力,有效减轻了后碰力对B柱20的某一区域而产生损坏。如图2所示,当发生前碰时,前碰力传递至B柱20后,可沿五条路径继续分解传递:第一条,部分前碰力由后上辅梁15吸收、并向后经第二竖梁16传递至后上主梁11;第二条,一部分前碰力由第二支撑梁17吸收、并传递至后上主梁11;第三条,一部分前碰力直接沿后上主梁11传递;第四条,一部分前碰力由第一支撑梁14吸收、并传递至后下主梁12;第五条,一部分前碰力沿后下主梁12传递。通过上述五条传递路径,能够有效分解前碰力,避免前碰力对后支撑骨架总成10的损坏,增加了后支撑骨架总成10的弯曲刚度和扭转刚度,提升整车的稳定性。由于摆臂固定安装于后上主梁11,摆臂的摆动会使后上主梁11与B柱20连接处产生断裂。如图3所示,当摆臂随车进行下摆时,摆臂对后上主梁11产生向下作用力,其中,在后上主梁11与B柱20连接处,一部分作用力向下传递至第一支撑梁14,并沿第一支撑梁14传递,如此,第一支撑梁14吸收了摆臂对后上主梁11的作用力,第一支撑梁14对后上主梁11起到支撑作用;而部分作用力由第二支撑梁17和第二竖梁16吸收分解。由此,通过第一支撑梁14对后上主梁11的支撑作用,第二支撑梁17和第二竖梁16对后上主梁11的牵拉作用,稳固支撑后上主梁11,避免在下摆的过程中后上主梁11与B柱20连接失稳。如图4所示,当摆臂随车进行上摆时,摆臂对后上主梁11产生向上的作用力,其中,在后上主梁11与B柱20连接处,一部分作用力牵拉第一支撑梁14,也就是说,通过设置于后上主梁11与后下主梁12之间的第一支撑梁14,当后上主梁11受到向上的作用力时,第一支撑梁14牵拉后上主梁11与B柱20的连接处,避免此处发生断裂;一部分作用力作用在第二支撑梁17和第二竖梁16上,沿第二支撑梁17和第二竖梁16向上传递。如此,通过第一支撑梁14对后上主梁11向下牵拉,而第二支撑梁17和第二竖梁16对后上主梁11向下支撑,从而吸收分解摆臂对后上主梁11的作用力,避免在上摆的过程中后上主梁11与B柱20连接失稳。除上述后支撑骨架总成10外,本发明还提供一种汽车,该汽车包括以上各实施例中的后支撑骨架总成10,后支撑骨架总成10与车身其他构件的连接请详见上述阐述。由于上述后支撑骨架总成10具有以上技术效果,因此,具有该后支撑骨架总成10的汽车也应当具有相同的技术效果,在此不再赘述。在本文中,“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”,并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。在本文中,“上”、“下”、“前”、“后”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系,而非限定这些相关部分的绝对位置。在本文中,“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分,而非表示重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。除非另有说明,本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围,也包括含于其中的若干子范围。应当理解,虽然本说明书是按照各个实施方式描述的,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明,而并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更,如特征的组合、分割或重复,均应包含在本发明的保护范围之内。
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1