专利名称：汽车车架的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种汽车制造领域，尤其涉及一种汽车车架。
背景技术：
汽车作为一种交通工具，其安全性一直是一个非常重要的问题。汽车底盘的汽车车架，作为汽车的组装结构基础，其强度直接关系到整车的安全性能。大多数汽车采用带独立汽车车架的非承载式车身，上述汽车车架一般设置有左右纵梁以及若干横梁，通过铆钉或者螺栓相连接，整体呈梯型。 现有的梯形汽车车架结构，整体的结构对于来自各向的冲击，承受区域较为单一。例如对于正向碰撞，完全依靠纵梁承受，而对于横向碰撞，则主要依靠横梁承受。另外，当汽车发生正面或者追尾碰撞时，车体因为惯性发生结构性前移，从而产生挤压驾驶舱、油箱、车身变形车门无法打开等一系列问题，这样对于驾驶员和乘客来说，生存机会减小。所以如何提高底盘汽车车架的结构强度，且减小车体的结构性形变，是直接关系到整车安全性能的问题。
发明内容本实用新型的技术目的在于提供一种具有较高结构强度的汽车车架，有效防止正面或者追尾碰撞时，车体发生过大形变。 为达到上述目的，本实用新型所提供的一种汽车车架，包括包括相互对称设置的第一纵梁、第二纵梁，连接第一、第二纵梁的X型横梁，连接于纵梁端部的缓冲装置以及安装在纵梁上的碰撞限位总成；所述碰撞限位总成与汽车的轮轴相对应。 所述X型横梁包括第一承重梁、第二承重梁以及连接梁；所述第一承重梁以及第二承重梁均为V字形，且关于连接梁对称，构成X型结构。 作为可选方案，在第一纵梁与第二纵梁之间，还可以设置若干直横梁。[0008] 所述缓冲装置包括连接于纵梁端部的吸能总成。 作为优选方案，所述吸能总成为空心的盒状体，盒装体的两端均设有连接装置，在盒状体上还设有环状的削弱筋。 所述碰撞限位总成包括对应于汽车后轮轮轴的前移限位总成，对应于汽车前轮轮轴的后移限位总成。 作为优选方案，所述后移限位总成以及前移限位总成均包括与纵梁连接的安装机构部分，以及与轮轴对准的限位机构部分；且所述限位机构部分设置于轮轴朝向汽车尾部 本实用新型所提供的汽车车架，缓冲装置可直接连接汽车车架纵梁和汽车保险杠，在正面碰撞时能够吸收部分碰撞能量，同时通过纵梁将碰撞能量传递分散至X型横梁等汽车车架比较坚固的部分，共同承受冲击。而碰撞限位总成则有效降低了在碰撞过程中，车体前部后移过度挤压驾驶舱，车体尾部前移过度挤压油箱所造成的安全隐患。
图1为本实用新型所述汽车车架的轴视结构图；[0014] 图2为本实用新型所述汽车车架的侧视示意图；[0015] 图3为本实用新型所述的一种吸能总成零件图；[0016] 图4为本实用新型所述的一种前移限位总成零件图。
具体实施方式为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型方案，并使本实用新型的特征和优点更加明显易懂，下面结合具体实施例以及附图作进一步说明。 汽车车架作为承载结构，用于装载发动机、前/后悬挂、汽车轮轴、传动/制动/转向系统、油箱、管道线路等，同时作为整车结构的焊接固定基础，另外在车体发生碰撞时，汽车车架将传递、承受吸收碰撞冲击所产生的能量。 本实用新型所提供的一种汽车车架，包括相互对称设置的第一纵梁、第二纵梁，连接第一、第二纵梁的X型横梁，连接于纵梁端部的缓冲装置以及安装在纵梁上的碰撞限位总成；所述碰撞限位总成与汽车的轮轴相对应。 其中连接第一、第二纵梁的X型横梁，作为汽车车架主要的承重以及受力部分，能够通过自身的形变缓冲来自于各方向的碰撞冲击。所述X型横梁包括第一承重梁、第二承重梁以及连接梁；所述第一承重梁以及第二承重梁均为V字形，且关于连接梁对称，构成X型结构。 此外，还可以在第一、第二纵梁之间设置若干直横梁，进一步提高汽车车架的稳定性和承重能力。 所述缓冲装置包括安装于纵梁端部的吸能总成，其一端连接第一或第二纵梁，另一端连接汽车的保险杠。吸收来自于正面的部分碰撞能量，并通过纵梁将碰撞能量传递给汽车车架较坚固的部分。 所述碰撞限位总成包括对应于汽车后轮轮轴的前移限位总成，对应于汽车前轮轮轴的后移限位总成。其中，后移限位总成以及前移限位总成均包括与纵梁连接的安装机构部分，以及与轮轴对准的限位机构部分；且所述限位机构部分设置于轮轴朝向汽车尾部一 下面结合一个具体的实施例对本实用新型作进一步的介绍。 如图1所示，为本实用新型提供的一个汽车车架的轴视结构图。 所述汽车车架包括相互对称设置的第一纵梁1、第二纵梁2，以及位于两者之间并
连接第一、第二纵梁的X型横梁。
0027] 所述第一纵梁1以及第二纵梁2的具体形状以及型材可根据汽车外形、承重能力以及底盘布局等需要进行设置。在本实施例中，第一纵梁1和第一纵梁2采用双槽盒扣焊式结构，材料可以为厚度为3mm的合金钢板，整体呈长杆状。所述纵梁根据车轮轮轴的安装位置，分为车前段、车身段以及车尾段，所述X型横梁安装连接于纵梁的车身段。此处仅为一个可选实施例，不做具体限制。纵梁还可以采用其他高强度的型材。[0028] X型横梁包括第一承重梁31、第二承重梁32以及连接第一承重梁31与第二承重梁32的连接梁33。其中第一承重梁31与第二承重梁32均为V字形，且关于连接梁33对称，构成X型结构。所述第一承重梁31的两端部与第一纵梁1连接，第二承重梁32的两端 部与第二纵梁2连接。V字形承重梁除两端部与相对应的纵梁连接之外，中段还设有支撑 梁34与纵梁连接。所述支撑梁34的数目以及具体的连接位置可根据结构强度需要进行设 置。在本实施例中，X型横梁的第一承重梁31以及第二承重梁32分别设有两根支撑梁34 与相应的纵梁连接。所述第一承重梁31以及第二承重梁32可与纵梁相同采用双槽盒扣焊 式结构，材料可以为3mm的合金钢板。 在进行具体装配时，上述各部件的连接处可采用栓接、铆接以及焊接等方式，具体 根据装配需要进行选择。 X型横梁是汽车车架主要的承重受力部分。当汽车受到碰撞冲击时，如果碰撞冲 击来自于正面时，第一承重梁31以及第二承重梁32的V字型夹角趋向于縮小；如果碰撞冲 击来自于侧面，第一承重梁31以及第二承重梁32的V字型夹角则趋向于扩大。因此面对 各种方向的碰撞，X型横梁均可通过自身坍縮形变缓冲吸收能量，具有良好的传递、分能作 用。有效避免了现有汽车车架结构在面对正向碰撞时，仅依靠纵梁承受冲击能量，面对侧向 碰撞，仅依靠横梁承受冲击能量，而容易造成车体过度形变的问题。 在第一纵梁1与第二纵梁2之间，设置若干常规的直横梁4，以进一步提高汽车车 架的结构强度。尤其在面对侧向碰撞时，能够帮助X型横梁3分担部分冲击能量，减小车体 的横向形变。如图1所示，在本实施例中，所述第一纵梁1和第二纵梁2的车尾段，还设有 两根直横梁4，以减弱车尾段的油箱在车体受到侧面碰撞时受到的横向压迫。 本实用新型所述汽车车架还包括连接于纵梁端部的缓冲装置，包括分别连接于第 一纵梁1以及第二纵梁2端部的吸能总成5。所述吸能总成5可以安装于纵梁的前端连接 汽车前保险杠，也可以安装于纵梁的尾端连接汽车后保险杠。再如图l所示，在本实施例 中，第一纵梁1以及第二纵梁2的尾端分别连接有一吸能总成5，可缓冲并传递车尾部受碰 撞时的冲击能量。 如图3所示，为本实用新型所提供的一种吸能总成5的零件图，其中所述吸能总成 5为空心的盒状结构，一端设有安装板，安装板的四角设有螺栓孔51，用于将吸能总成5安 装固定至纵梁的端部，另一端同样设有若干螺栓孔用于装配连接保险杠。在吸能总成5的 盒状结构上还设有环形的削弱筋52。在受到冲击时，吸能总成5能够通过削弱筋52而形变 溃縮达到吸收能量的目的，所述削弱筋52的数量可根据需要设置。吸能总成5为可拆卸零 件，便于在擦撞损坏后进行维修替换。另外所述吸能总成除图3所示结构外，还可以采用其 他缓冲吸能结构，如采用缓冲弹簧，气浮、液压等，此处仅为一个可选实施例，并不做具体限 制。 再结合图1以及图2所示，在第一纵梁1以及第二纵梁2上还安装有碰撞限位总 成，所述碰撞限位总成包括对应于前轮轮轴的后移限位总成61，对应于后轮轮轴的前移限 位总成62。 如图4所示，为本实用新型提供的前移限位总成61的零件图，所述前移限位总成 包括安装机构部分以及限位机构部分。其中安装机构部分601用于将前移限位总成安装至 纵梁，在本实施例中，安装机构部分601加工为沟槽型，匹配纵梁的双槽盒扣焊式结构，并 可通过铆接、栓接或焊接等方式与纵梁连接。所述限位机构部分602与安装机构部分601 连接，且对准后轮的轮轴，用以阻挡轮轴与纵梁之间的相对位移。[0036] 后移限位总成62，也包括与纵梁结构匹配、并连接的安装机构部分601，以及与前 轮轮轴对准的限位机构部分602，形状功用与前移限位总成61类似，图例中不再示出。 另外如图2所示，在本实施例中，所述碰撞限位总成的限位机构部分602均设置于 车轮轮轴朝向车尾的一侧，可减轻前车体后移时前车轮对驾驶室，以及后车体前移时后车 轮对车尾油箱所产生的压迫，具体原理见后述内容。 上述前移限位总成61以及后移限位总成62的具体零件形状可根据汽车车架中纵
梁与车轮轮轴的位置关系进行灵活配置，特此指出，并不局限于图4所示结构。 在现实的交通事故中，绝大部分的事故原因来自于汽车的追尾、迎面擦撞，并随之
产生汽车整体变形，危及油路系统以及驾驶室内人员安全的问题。因此正向碰撞是汽车车
架主要可能承受且较为致命的冲击。下面分别以后部追尾以及迎面碰撞两种情况，对本实
用新型具体实施例所提供的汽车车架作受力分析。 当汽车发生后部追尾时，碰撞冲击来自于车尾，直接发生碰撞的汽车后保险杠将 碰撞能量首先传递给第一纵梁l以及第二纵梁2尾端的缓冲装置。所述缓冲装置的吸能总 成5受到的挤压达到一定强度时，其盒装结构上的环形削弱筋52首先变形，使得吸能总成 5溃縮以吸收部分碰撞能量，剩余的碰撞能量将通过第一纵梁1、第二纵梁2传递给X型横 梁，所述X型横梁的第一承重梁31以及第二承重梁32也通过自身坍縮以缓冲吸收碰撞能 量。另外，第一纵梁1、第二纵梁2的车尾段也会发生形变，车体尾部将相对车身整体前移， 所述前移限位总成61也将向前位移。由于许多车辆尤其小轿车的油箱安装于车尾，前移限 位总成的限位机构部分602将首先接触到后轮的轮轴，能够阻挡轮轴与纵梁之间的相对位 移，从而阻止后轮对车尾油箱的挤压，避免油箱前移量过大，降低油路系统变形所带来的危 险。 当汽车发生迎面碰撞时，碰撞冲击来自于车前，并通过第一纵梁1、第二纵梁2传 递给X型横梁，所述X型横梁的第一承重梁31以及第二承重梁32通过自身的坍縮以缓冲 吸收碰撞能量。且第一纵梁1以及第二纵梁2的车前段也将直接变形，使得车体前部相对 于车身整体后移，并带动汽车前轮向车身挤压，前轮的轮轴将首先接触到后移限位总成的 限位机构部分602，而阻挡了轮轴与纵梁之间的相对位移，所述后移限位总成能够起到避免 前轮后移量过大，降低驾驶室变形对车内人员带来的危险。 从上述两种情况可知，本实用新型所述汽车车架，对于正面碰撞具有传递迅速、承 受分能均匀的特点，并且能够减弱油路系统以及车身驾驶室的过度形变，起到充分的人员 保护作用。 本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本 领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此 本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。
权利要求一种汽车车架，其特征在于，包括相互对称设置的第一纵梁、第二纵梁，连接第一、第二纵梁的X型横梁，连接于纵梁端部的缓冲装置以及安装在纵梁上的碰撞限位总成；所述碰撞限位总成与汽车的轮轴相对应。
2. 如权利要求1所述的汽车车架，其特征在于，所述X型横梁包括第一承重梁、第二承重梁以及连接梁；所述第一承重梁以及第二承重梁均为V字形，且关于连接梁对称，构成X型结构。
3. 如权利要求1所述的汽车车架，其特征在于，在第一纵梁与第二纵梁之间还设有直横梁。
4. 如权利要求1所述的汽车车架，其特征在于，所述缓冲装置包括安装在纵梁端部的吸能总成。
5. 如权利要求4所述的汽车车架，其特征在于，所述吸能总成为空心的盒状体，盒装体的两端均设有连接装置，在盒状体上还设有环状的削弱筋。
6. 如权利要求1所述的汽车车架，其特征在于，所述碰撞限位总成包括对应于汽车后轮轮轴的前移限位总成，对应于汽车前轮轮轴的后移限位总成。
7. 如权利要求5所述的汽车车架，其特征在于，所述后移限位总成以及前移限位总成均包括与纵梁连接的安装机构部分，以及与轮轴对准的限位机构部分；所述限位机构部分位于轮轴朝向汽车尾部一侧。
专利摘要本实用新型所提供的一种汽车车架，包括相互对称的第一纵梁、第二纵梁，连接第一、第二纵梁的X型横梁，连接于纵梁尾端的缓冲装置以及安装在纵梁上的碰撞限位总成；所述碰撞限位总成与汽车的轮轴相对应。缓冲装置直接连接保险杠和汽车车架纵梁，可吸收正面碰撞产生的部分碰撞能量，并同时传递分散至汽车车架比较坚固的部分。而碰撞限位总成有效降低了在碰撞过程中，车体前部后移过度挤压驾驶舱，车体尾部前移过度挤压油箱所造成的安全隐患。
文档编号B62D21/06GK201437374SQ200920072550
公开日2010年4月14日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者章永恒 申请人:上海华普汽车有限公司