挤压多部件机动车辆副车架的制作方法

本发明总体上涉及机动车辆设备领域，并且更具体地，涉及一种挤压多部件机动车辆副车架以及用于该副车架的挤压纵梁和挤压横梁。

背景技术：

汽车工业对铝的使用可以在更换钢部件时在车身、底盘和封闭部件中实现超过30％的重量节省。铝密集型车辆是减少重量并且因此提高燃料经济性的有效方式。

副车架或发动机支架是由于其尺寸和重量而具有重量节省的高潜力的组件。传统的副车架由冲压钢部件制成。一些高性能汽车使用由铝铸件或铝铸件和挤压件的组合而制成的铝副车架。仅通过挤压制成的铝副车架对汽车制造商更具吸引力，原因在于与铸模相比，挤压模具更加经济实惠。

由于副车架的结构和挤压的制造约束，设计仅具有挤压件的周边型副车架(perimetertypesub-frame)以实现刚度、性能和重量节省是具有挑战性的。更具体地，周边型副车架构造有前横梁、后横梁和两个纵梁。纵梁的最有效的刚度设计在关键位置应具有封闭的横截面或部分封闭的截面，这将有益于抗弯曲性和抗扭转性。不幸的是，副车架的包装空间通常将不允许具有足够横截面尺寸的直纵梁，从而限制挤压管的使用。因此，在过去，已经通过具有两个开放表面的横向或垂直方向挤压件制成了包装上可行的纵梁部件。

本发明涉及一种新的和改进的机动车辆副车架，用于该副车架的纵梁以及用于该副车架的横梁。通过提供满足或超过强度、抗弯曲性和抗扭转性要求，同时提供大量的重量节省以提高燃料经济性的全挤压铝周边副车架，克服了设计挑战。因此，在此公开的机动车辆副车架代表了本领域中的显著进步。

技术实现要素：

根据在此所述的目的和益处，提供了一种机动车辆副车架。该机动车辆副车架包含前横梁、后横梁、在机动车辆副车架的第一侧将前横梁与后横梁连接的第一纵梁、以及在机动车辆副车架的第二侧将前横梁与后横梁连接的第二纵梁。第一和第二纵梁均包括具有第一挤压轴线的第一部件和具有第二挤压轴线的第二部件。第一部件连接到第二部件，其中第一挤压轴线和第二挤压轴线形成60度和90度之间的夹角。

在一个可能的实施例中，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连接到第二部分的第二端。在一个可能的实施例中，第二部件包括第一元件和第二元件。第一元件连接到第一部分的内表面，第二元件连接到第二部分的内表面。因此，第一部件可以包括形成纵梁的上壁的第一壁和形成纵梁的下壁的第二壁。此外，第二部件包括形成纵梁的内侧壁的第三壁和形成纵梁的外侧壁的第四壁。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连接到第一壁和第二壁的内表面。以这种方式，可以由两个挤压部件制造至少部分封闭的纵梁。

根据另一方面，提供了一种机动车辆副车架，其包括前横梁、后横梁以及在机动车辆副车架的相应第一侧和第二侧连接前横梁和后横梁的第一纵梁和第二纵梁。第一纵梁和第二纵梁通过一个或多个搅拌摩擦焊接部连接到后横梁，而第一纵梁和第二纵梁通过一个或多个mig焊接(熔化极惰性气体保护焊)部连接到前横梁上。

机动车辆副车架还包括第一前车身附接件和第二前车身附接件。第一前车身附接件通过第一mig焊接部连接到第一纵梁，并且第二前车身附接件通过第二mig焊接部连接到第二纵梁。

根据另一方面，提供了一种用于机动车辆副车架的纵梁。该纵梁包含具有第一挤压轴线的第一部件和具有第二挤压轴线的第二部件。第一部件连接到第二部件，其中第一挤压轴线和第二挤压轴线形成60度和90度之间的夹角。

更具体地，第一部件包括形成纵梁的上壁的第一壁、和形成纵梁的下壁的第二壁。第二部件包括形成纵梁的内侧壁的第三壁、和形成纵梁的外侧壁的第四壁。

在一个可能的实施例中，第二部件定位在第一部件中，并且第三壁和第四壁连接到第一壁和第二壁的内表面。

在另一可能的实施例中，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连接到第二部分的第二端。在这样的实施例中，第二部件可以包括第一元件和第二元件。第一元件连接到第一部分的内表面，而第二元件连接到第二部分的内表面。因此，第二部件至少部分地封闭第一部件，以提供并至少部分地封闭纵梁。第一和第二部件可以通过焊接连接。

根据另一方面，提供一种用于机动车辆副车架的横梁。该横梁包含具有挤压轴线的中空主体、和具有第一边缘和第二边缘的壁。壁被定位在中空主体内部并且延伸跨越中空主体，其中第一边缘和第二边缘连接到中空主体。

在一个可能的实施例中，壁具有平行于中空主体的挤压轴线而延伸的纵向轴线。此外，壁可以是平面的。

中空主体可以包括附接孔，并且壁与该附接孔对齐。此外，可以在附接孔周围的中空主体中设置圆柱形加强件。在这样的实施例中，壁可以从圆柱形加强件径向向外延伸，但是壁不跨越限定在圆柱形加强件内的附接孔。因此，延伸跨越中空主体的壁是不连续的。

根据本发明，提供一种用于机动车辆副车架的纵梁，包括：

具有第一挤压轴线的第一部件；和

具有第二挤压轴线的第二部件；

其中第一部件连接到第二部件，第一挤压轴线和第二挤压轴线形成60度和90度之间的夹角。

根据本发明的一个实施例，其中第一部件包括形成纵梁的上壁的第一壁、和形成纵梁的下壁的第二壁。

根据本发明的一个实施例，其中第二部件包括形成纵梁的内侧壁的第三壁、和形成纵梁的外侧壁的第四壁。

根据本发明的一个实施例，其中第二部件定位在第一部件中，并且第三壁和第四壁连接到第一壁和第二壁的内表面。

根据本发明的一个实施例，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连接到第二部分的第二端。

根据本发明的一个实施例，其中第二部件包括第一元件和第二元件，第一元件连接到第一部分的内表面，第二元件连接到第二部分的内表面。

根据本发明的一个实施例，其中第一部件包括形成纵梁的上壁的第一壁、和形成纵梁的下壁的第二壁。

根据本发明的一个实施例，其中第二部件包括形成纵梁的内侧壁的第三壁、和形成纵梁的外侧壁的第四壁。

根据本发明的一个实施例，其中第二部件至少部分地封闭第一部件，以提供至少部分封闭的纵梁。

根据本发明的一个实施例，其中第一部件通过焊接连接到第二部件。

根据本发明，提供一种用于机动车辆副车架的横梁，包含：

具有挤压轴线的中空主体；以及

具有第一边缘和第二边缘的壁，所述壁定位在中空主体内部并延伸跨越中空主体，第一边缘和第二边缘连接到中空主体。

根据本发明的一个实施例，其中所述壁具有平行于挤压轴线延伸的纵向轴线。

根据本发明的一个实施例，其中所述壁是平面的。

根据本发明的一个实施例，其中中空主体包括附接孔，并且所述壁与附接孔对齐。

根据本发明的一个实施例，进一步包括在中空主体中围绕附接孔的圆柱形加强件。

根据本发明的一个实施例，其中所述壁从圆柱形加强件径向向外延伸，但不跨越限定在圆柱形加强件内的附接孔。

在下面的描述中，示出和描述了机动车辆副车架、用于机动车辆副车架的纵梁和用于机动车辆副车架的横梁的几个优选实施例。应当认识到，机动车辆副车架、纵梁和横梁都能够具有其它不同的实施例，并且它们的几个细节能够在各种显而易见的方面进行修改，而均不脱离如所附权利要求中所阐述和描述的副车架、纵梁和横梁。因此，附图和说明书应当被认为本质上是说明性的而不是限制性的。

附图说明

并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了机动车辆副车架、用于机动车辆副车架的纵梁和用于机动车辆副车架的横梁的几个方面，并与说明书一起用于解释其某些原理。在附图中：

图1是机动车辆副车架的第一可能实施例的透视图；

图2a是纵梁的第一部件的透视图，其中纵梁包括首尾相连的第一和第二部分；

图2b和2c是示出第二部件的第一和第二元件的透视图，其中第二部件用于机动车辆副车架的纵梁；

图2d是示出利用图2a-2c中所示的部件而组装的纵梁的透视图；

图3是机动车辆副车架的后横梁的透视图；

图4是后横梁的详细透视图，示出了包括中空主体的横梁的结构细节，其中，中空主体包括各种附接孔、用于这些附接孔的圆柱形加强件、和与圆柱形加强件和附接孔对齐的并延伸跨越中空主体的加强壁。

现在将详细参照机动车辆副车架、副车架纵梁和副车架横梁的当前优选实施例，其示例在附图中示出。

具体实施方式

现在参照图1，示出了机动车辆周边副车架或发动机支架10。如图所示，副车架10包括前横梁12、后横梁14、第一纵梁16和第二纵梁18。第一纵梁16在机动车辆副车架10的第一侧将前横梁12与后横梁14连接，而第二纵梁18在机动车辆副车架的第二侧将前横梁与后横梁连接。

前横梁12具有不含侧壁的不规则箱形形状。后横梁14也是不含侧壁的不规则箱形。应当理解，前横梁12、后横梁14以及第一和第二纵梁16、18都可以通过铝或铝合金的挤压制成。

现在参照图2a-2d，示出了两个纵梁16、18的结构。更具体地，每个纵梁16、18包括第一部件20。更具体地，图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连接到第二部分26的第二端30，使得两个部分端对端地焊接，并且两个部分具有平行于挤压轴线22延伸的挤压轴线。

如图2b和2c所示，每个纵梁16、18还包括具有第二挤压轴线34的第二部件32。图2b中示出了第二部件32的第一元件36，而图2c中示出了第二部件的第二元件38。

每个纵梁16、18由第一和第二部件20、32构成。更具体地，第一部件20包括形成纵梁16、18的上壁的第一壁40和形成所述纵梁的下壁的第二壁42。第二部件32包括形成纵梁16、18的内侧壁的第三壁44和形成纵梁的外侧壁的第四壁46。

如图2d最佳示出的，第一元件36定位在第一部分24的内部，而第二元件38定位在第二部分26的内部。然后，第三和第四壁44、46通过焊接连接到第一和第二壁40、42的内表面，从而提供至少部分封闭的纵梁16、18，如图2d中最佳示出的。在机动车辆副车架10的一个特别有用的实施例中，部件20、32的壁40、46通过一个或多个搅拌摩擦焊接部而焊接在一起。如图1最佳所示，第一部件20的第一挤压轴线22横向延伸，而第二部件32的第二挤压轴线34在组装的副车架10中垂直延伸。两个挤压轴线22、34可形成在60度和90度之间或在70°和90°之间或在80°和90°之间的夹角。在所示的实施例中，两个挤压轴线22、34基本上彼此垂直。

现在参照图3和图4，详细示出了副车架10的后横梁14。如图所示，后横梁14包括具有横向延伸跨越副车架10的挤压轴线50的挤压中空主体48。一系列壁52定位在中空主体48内部并且横跨中空主体延伸。每个壁52包括通过适当的焊接部连接到中空主体48的内表面的第一边缘54和相对的第二边缘56。在所示实施例中，每个壁52具有平行于中空主体48的挤压轴线50延伸的纵向轴线。此外，每个壁52是平面的。

如图3和图4进一步所示，中空主体48包括用于例如后车身附接、稳定杆附接、下控制臂附接和转向装置附接的各种附接孔58。圆柱形加强件60可以设置在中空主体48中，以加强围绕每个附接孔58的中空主体。如图所示，壁52可以从每个圆柱形加强件60径向向外延伸。这里应当理解，壁52不是连续的但是延伸到并且焊接到圆柱形加强件60上，壁52不跨越限定在圆柱形加强件内的附接孔58。

总之，副车架10提供了许多益处和优点。副车架10依靠搅拌摩擦焊接部将纵梁16、18的部件20、32组装在一起，将后横梁部件48、52、60组装在一起并且将纵梁16、18连接到后横梁部件，来提供所需的强度。相反，利用一个或多个mig焊接部通过第一前车身附接件62和第二前车身附接件64(见图1)将前横梁12与纵梁16、18连接。

此外，副车架10通过提供纵梁16、18而提供期望的抗弯曲性和抗扭转性，纵梁16、18包含具有第一挤压轴线22的第一部件20和具有第二挤压轴线34的第二部件32，第一挤压轴线22和第二挤压轴线34连接在一起，使得两个挤压轴线形成在60度和90度之间的夹角。在一个特别有用的实施例中，两个挤压轴线22、34大体上彼此垂直并且提供至少部分封闭的纵梁。

出于说明和描述的目的呈现前述内容。其并不旨在穷举或将实施例限制为所公开的精确形式。根据上述教导，显而易见的修改和变化是可能的。当根据其公平地、合法地和平等地享有的范围来解释时，所有这些修改和变化在所附权利要求的范围内。