一种用于车辆碰撞的副车架及副车架脱落方法与流程

本发明涉及一种车辆，特别是涉及一种用于车辆碰撞的副车架及副车架脱落方法。

背景技术：

对于目前的车辆，正面碰撞吸能空间是碰撞安全的基础，但目前开发的车型由于造型和驾驶员视野的因素，车辆的尺寸比例向着短前悬的方向发展，导致机舱的变形空间相对变得更小。空间小意味着正面碰撞吸能空间的不足，碰撞中对前围和乘员舱的侵入量变得更大，冲击加速度波形更高，不利于乘员生存空间的保证和乘员伤害值的降低。

副车架安装点作为副车架与车身的主要连接结构，一方面需要安装点在保证日常使用过程中具有足够的强度和耐久性要求，另一方面在碰撞中副车架安装点发生稳定和可控的失效，实现副车架的脱落，可增加动力总成向后运动的空间，使发动机舱纵梁后端变形更充分，吸收更多的碰撞能量，从而实现减少乘员舱的侵入量，降碰撞中产生的加速度波形的作用。需要在许用强度和强度极限中间预留足够的强度梯度差。保证副车架安装点的强度梯度差，意味着碰撞中的强度极限需要一定程度的提高。因此需要将碰撞中剧烈冲击力有效的作用到副车架的安装点上，在实现碰撞中安装点失效和副车架脱落的同时，保证副车架安装点具有足够强度极限。

现有的副车架脱落的冲击力分别通过副车架纵梁、后悬置、变速器后端及转向器传递至副车架处并对其作用。现有的副车架脱落的冲击力若采用通过副车架纵梁作用到副车架本体的方式，则必须要采用全框式副车纵梁结构，对于半副车架的结构，其没有副车架纵梁的则无法实现碰撞力的传递；若采用通过后悬置传递冲击力的方式，由于悬置本身具有一定的阻尼特性，因此存在一定的波动和不稳定性；若采用变速器后端直接撞击副车架和转向器的方式，由于变速器后端的圆弧型面和副车架的型面存在一定的角度，撞击过程中两个斜面容易产生相对的滑动，使动力总成向上、向后滑动，易导致前围中上部的侵入量超标，继而带动制动踏板、转向管柱的侵入量超标。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种不同于现有技术的副车架，以使得副车架在车辆正面撞击中能够稳定脱落。

本发明一个进一步的目的是要降低副车架重量，以增加车辆的轻量化。

特别地，本发明提供了一种用于车辆的副车架，所述副车架能够在所述车辆受到撞击时脱落，其安装于所述车辆的前部，并位于所述车辆的动力总成后方，其中，所述动力总成安装于所述车辆的前部；所述副车架与所述动力总成之间具有用于传递所述动力总成输出动力的传动轴，所述传动轴与所述动力总成传动连接，

所述副车架沿水平方向设置并位于所述传动轴下方，所述副车架分别通过相应的前、后副车架安装点与所述车辆连接，所述前副车架安装点高于所述副车架并与所述传动轴在水平方向相对设置；

所述副车架具有撞击配合组件，包括分别安装于所述传动轴处的第一构件，以及安装于所述副车架处并靠近所述前副车架安装点设置的第二构件，所述第一构件与所述第二构件呈间距设置，所述第一构件与所述第二构件能够在所述车辆受到撞击时相互配合，以阻止所述传动轴相对于所述副车架移动。

进一步地，所述第一构件具有多个齿状结构，所述第二构件为楔形结构，所述车辆被撞击并且所述传动轴向所述前副车架安装点移动时，所述第一构件能够与所述第二构件相咬合，以使得所述传动轴与所述前副车架安装点保持固定。

进一步地，所述第一构件为具有环套固定于所述传动轴处的套筒件，所述多个齿状结构相互平行、呈间距排列并环绕于所述套筒件的外壁处，每个齿状结构沿着所述套筒件的轴向设置。

进一步地，所述前副车架安装点具有呈间距设置的两个，并且靠近所述动力总成设置于其左右两侧，所述副车架顶部固定有靠近于所述动力总成设置的两个羊角状臂体，每个前副车架安装点设置于一个羊角状臂体顶部，所述第二构件安装于任意一个羊角状臂体的弯折处；

优选地，每一羊角状臂体为l状臂体，其具有与所述副车架相连接的竖直部，以及设置有所述前副车架安装点的水平部，所述水平部沿着车辆宽度方向设置，所述第二构件安装于所述水平部与所述竖直部的连接处。

进一步地，所述后副车架安装点具有两个并且布置于所述副车架朝向所述车辆后方的部位处，所述后副车架安装点沿着车辆宽度方向呈间距设置。

进一步地，所述羊角状臂体为铝镁合金制成的臂体，所述传动轴以及所述第一构件由铝镁合金制成。

进一步地，所述副车架形成x状，所述x状的交汇点处形成沿着车辆宽度方向水平设置的交汇臂体，所述前、后副车架安装点分别对应布置于所述x状的四个端部处；

优选地，所述副车架为半框式副车架；

优选地，所述动力总成具有发动机装置。

另外本发明还提供了一种带有所述的副车架的副车架在车辆碰撞时脱落的方法，该方法包括

s100、所述动力总成受到撞击后向所述车辆的后方移动，并同时带动所述传动轴向所述车辆的后方移动；

s200、通过所述撞击配合组件将所述动力总成受到的冲击力传递至所述副车架的所述前、后副车架安装点处；

s300、所述冲击力使所述前、后副车架安装点达到其强度极限并使所述前、后副车架安装点失效，使所述副车架脱落并相对所述动力总成向下移动；

s400、所述动力总成相对于所述副车架向所述车辆后方移动。

进一步地，所述前、后副车架安装点失效包括所述前、后副车架安装点附近的车身钣金撕裂、所述副车架钣金撕裂或/和所述副车架的安装螺栓被剪断。

进一步地，s200中，所述第一构件在水平方向撞击所述第二构件并与其保持固定。

本申请的技术效果：动力总成位于车辆前部，传动轴相对于车辆位于动力总成后部，副车架相对于车辆位于动力总成后方，并同时位于传动轴下方。这样，车辆在受到正面撞击时，相对于现有技术中的其他传递方式，冲击力可以准确并可靠通过撞击配合组件传递至副车架处，并且在达到前、后副车架安装点的强度极限时，使前、后副车架安装点失效，进而使副车架脱落。实现动力总成向车辆后方移动吸能空间的增大。从而有效保证了车辆在正面碰撞中，车舱内人员的安全。

另外，本申请的车辆碰撞时脱落的方法，主要通过动力总成、传动轴、撞击配合组件以及副车架传递至前、后副车架安装点处，相对于现有技术，可以实现在没有副车架纵梁的情况下保证碰撞中副车架脱落，从而省去了副车架纵梁，使得副车架的重量大大降低，有利于车辆轻量化。

第一构件与第二构件呈间距设置，保证传动轴在车辆处于非碰撞时可以正常工作，并且第一构件与第二构件可以在车辆受到撞击时相互配合，以阻止传动轴相对于副车架移动，从而使车辆碰撞产生的冲击力可以顺利传递至副车架处。使得本申请的脱落结构只需通过传动轴与副车架便可进行冲击力的传递。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的副车架的示意性透视图；

图2是图1所示副车架的示意性侧视图；

图3是图1所示副车架的示意性俯视图；

图4是带有所述副车架的副车架在车辆碰撞时脱落的方法的流程示意图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的副车架2的示意性透视图。图2是图1所示副车架2的示意性侧视图。图3是图1所示副车架2的示意性俯视图。结合图3进行说明，本发明提供了一种用于车辆的副车架2。副车架2可以在车辆受到撞击时脱落，其安装于车辆的前部，并位于车辆的动力总成4后方；其中，动力总成4安装于车辆的前部。副车架2与动力总成4之间具有用于传递动力总成4输出动力的传动轴1。传动轴1与动力总成4传动连接。副车架2沿水平方向设置并位于传动轴1下方(参见附图2查看更加清晰)。副车架2分别通过相应的前副车架安装点21及后副车架安装点22与车辆连接(参见附图1查看更加清晰)。前副车架安装点21高于副车架2并与传动轴1在水平方向相对设置(参见附图2查看更加清晰)。副车架2具有撞击配合组件，包括分别安装于传动轴1处的第一构件31，以及安装于副车架2处并靠近前副车架安装点21设置的第二构件32(参见附图1查看更加清晰)。第一构件31与第二构件32呈间距设置。第一构件31与第二构件32可以在车辆受到撞击时相互配合，以阻止传动轴1相对于副车架2移动。

动力总成4位于车辆前部，传动轴1相对于车辆位于动力总成4后部，副车架2相对于车辆位于动力总成4后方，并同时位于传动轴1下方。这样，车辆在受到正面撞击时，相对于现有技术中的其他传递方式，冲击力可以准确并可靠通过撞击配合组件传递至副车架2处，并且在达到前副车架安装点21及后副车架安装点22的强度极限时，使前副车架安装点21及后副车架安装点22失效。进而使副车架2脱落。实现动力总成4向车辆后方移动吸能空间的增大。从而有效保证了车辆在正面碰撞中，车舱内人员的安全。

第一构件31与第二构件32呈间距设置，保证传动轴1在车辆处于非碰撞时可以正常工作，并且第一构件31与第二构件32可以在车辆受到撞击时相互配合，以阻止传动轴1相对于副车架2移动，从而使车辆碰撞产生的冲击力可以顺利传递至副车架2处。使得本发明只需通过传动轴1与副车架2便可进行冲击力的传递。

结合附图1继续说明，进一步地，第一构件31具有多个齿状结构33。第二构件32为楔形结构。车辆被撞击并且传动轴1向前副车架安装点21移动时，第一构件31可以与第二构件32相咬合，以使得传动轴1与前副车架安装点21保持固定(参见附图2或附图3查看更加清晰)。

由于第一构件31与第二构件32相咬合之前，传动轴1处于旋转状态。而多个齿状结构33使楔形结构在车辆碰撞时可以置于任意两个相邻的齿状结构33之间，增加了使传动轴1与前副车架安装点21保持固定的可靠性。

结合附图1继续说明，进一步地，第一构件31为具有环套固定于传动轴1处的套筒件。多个齿状结构33相互平行、呈间距排列并环绕于套筒件的外壁处(参见附图2查看更加清晰)，每个齿状结构33沿着套筒件的轴向设置。

结合附图1继续说明，进一步地，前副车架安装点21具有呈间距设置的两个，并且靠近动力总成4设置于其左右两侧。副车架2顶部固定有靠近于动力总成4设置的两个羊角状臂体23。每个前副车架安装点21设置于一个羊角状臂体23顶部。第二构件32安装于任意一个羊角状臂体23的弯折处。

由于车辆内部零件数量多，导致各个零部件的布置位置错综复杂，为满足传动轴1的其他设计使用需要，可以使传动轴1与两个羊角状臂体23中的任意一个对应布置，从而降低了传动轴1的设计布置难度。

优选地，每一羊角状臂体23为l状臂体，其具有与副车架2相连接的竖直部，以及设置有前副车架安装点21的水平部。水平部沿着车辆宽度方向设置。第二构件32安装于水平部与竖直部的连接处。

结合附图3继续说明，进一步地，后副车架安装点22具有两个并且布置于副车架2朝向车辆后方的部位处，后副车架安装点22沿着车辆宽度方向呈间距设置。

可以与前副车架安装点21相配合，使得既满足车辆正常使用过程中的支撑强度需要，又可以在碰撞中使副车架2失效。

在附图为示出的情况下，进一步地，羊角状臂体23为铝镁合金制成的臂体，传动轴1以及第一构件31由铝镁合金制成。

现有技术中为了减重和轻量化。后悬置和转向器都是铝合金制成的，在高速碰撞中铝合金容易断裂，且每次断裂的时间点和位置存在一定波动，稳定性不好。现有的副车架2脱落技术采用后悬置和转向器作用主要传力路径的也会导致副车架2脱落的一致性和稳定性不好；而本发明的传动轴1由铝镁合金制成，羊角状臂体为铝镁合金制成的臂体，有较高的强度要求，为高强度材料制成，不存在自身断裂导致传力不稳定的情况。

结合附图3继续说明，进一步地，副车架2形成x状。x状的交汇点处形成沿着车辆宽度方向水平设置的交汇臂体。前副车架安装点21及后副车架安装点22分别对应布置于x状的四个端部处。

优选地，副车架2为半框式副车架。

优选地，动力总成4具有发动机装置。

另外本发明还提供了一种通过上述副车架2使副车架在车辆碰撞时脱落的方法，图4是使副车架在车辆碰撞时脱落的方法的流程示意图，结合附图4继续说明，该方法包括：

s100、动力总成4(参见图2)受到撞击后向车辆的后方移动，并同时带动传动轴1(参见图2)向车辆的后方移动。

s200、通过撞击配合组件将动力总成4受到的冲击力传递至副车架2的前副车架安装点21(参见图2)及后副车架安装点22处(参见图2)。

s300、冲击力使前副车架安装点21及后副车架安装点22达到其强度极限并使前副车架安装点21及后副车架安装点22失效，使副车架2脱落并相对动力总成4向下移动。

s400、动力总成4相对于副车架2向车辆后方移动。

本申请的车辆碰撞时脱落的方法，主要通过动力总成4、传动轴1、撞击配合组件以及副车架2传递至前副车架安装点21及后副车架安装点22处，相对于现有技术，可以实现在没有副车架2纵梁的情况下保证碰撞中副车架2脱落，从而省去了副车架2纵梁，使得副车架2的重量大大降低，有利于车辆轻量化。

动力总成4位于车辆前部，传动轴1相对于车辆位于动力总成4后部，副车架2相对于车辆位于动力总成4后方，并同时位于传动轴1下方。这样，车辆在受到正面撞击时，相对于现有技术中的其他传递方式，冲击力可以准确并可靠通过撞击配合组件传递至副车架2处，并且在达到前副车架安装点21及后副车架安装点22的强度极限时，使前副车架安装点21及后副车架安装点22失效，进而使副车架2脱落。实现动力总成4向车辆后方移动吸能空间的增大。从而有效保证了车辆在正面碰撞中，车舱内人员的安全。

第一构件31与第二构件32呈间距设置，保证传动轴1在车辆处于非碰撞时可以正常工作，并且第一构件31与第二构件32可以在车辆受到撞击时相互配合，以阻止传动轴1相对于副车架2移动，从而使车辆碰撞产生的冲击力可以顺利传递至副车架2处。使得本发明只需通过传动轴1与副车架2便可进行冲击力的传递。

继续结合图4进行说明，进一步地，前副车架安装点21(参见图2)及后副车架安装点22(参见图2)失效包括前副车架安装点21及后副车架安装点22附近的车身钣金撕裂、副车架2的钣金撕裂或/和副车架2的安装螺栓被剪断。

在说明书附图未示出的情况下，进一步地，s200中，第一构件31(参见图2)在水平方向撞击第二构件32(参见图2)并与其保持固定。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。