[发明专利]扭转梁后桥及其降低焊接应力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车扭转梁后桥。

背景技术

扭转梁后桥由于结构简单成本低而被广泛采用，但其致命缺点之一就是由于受到扭转弯曲等复杂交变应力导致其焊缝容易发生疲劳失效，特别是横梁与两端纵梁的焊缝，往往具有很高的疲劳应力，很难降低到正常范围内。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的扭转梁后桥及其降低焊接应力的方法，以降低其焊接缝发生疲劳失效的风险。

为实现所述目的的扭转梁后桥，具有横梁和纵梁，横梁为开口V形梁，其特点是，横梁两端的裙部相对于横梁的中部向外张开，横梁的两端相对横梁的中部向下伸展，并且横梁两端底部与纵梁焊接处设置缺口。

所述的扭转梁后桥，其进一步的特点是，所述张开的起点到横梁中心面即汽车的左右中心面的距离为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，横梁的单边张开的角度不大于1°。

所述的扭转梁后桥，其进一步的特点是，横梁的两端的裙部向下伸展的起点到横梁中心面为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，并使裙部向下伸展的角度β不小于6.3°。

所述的扭转梁后桥，其进一步的特点是，该缺口在左右方向上的长度为该缺口对应的V形梁展开的开度。

本发明的降低扭转梁后桥焊接应力的方法，该扭转梁的横梁为开口V形梁，其特点是，将该横梁的两端的开口相对横梁的中部张开，以提高该横梁的刚度，该张开的量兼顾横梁与纵梁焊缝上产生的应力，以使该应力在设计范围内；为提高该横梁的刚度，还将该横梁的两端的相对横梁的中部向下延伸，该延伸的角度兼顾横梁与纵梁焊缝上产生的应力，以使该应力在设计范围内，还在横梁的端部的与纵梁焊接的底部处设置缺口，通过控制该缺口的长度、与纵梁焊接的下裙部料片的宽度来降低焊接应力。

所述的方法，其进一步的特点是，所述张开的起点到横梁中心面也是汽车的左右中心面的距离为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，横梁的单边张开的角度不大于1°。

所述的方法，其进一步的特点是，横梁的两端的裙部向下伸展的起点到横梁中心面为B，横梁和纵梁的前后焊缝到横梁中心面的最近点的距离为两倍B，并使裙部向下伸展的角度β不小于6.3°。

所述的方法，其进一步的特点是，将该缺口的长度与所述开口张开的开度相关联，以平衡刚度和强度的关系，使得该扭转梁既满足刚度需要，又使横梁和纵梁的焊缝应力降低到可以接受的范围。

本发明通过几何尺寸关系的设计，很好地协调平衡了刚度和强度的矛盾关系，既可以满足刚度需要，也可以使关键焊缝应力降低到可以接受的范围。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一个实施例的扭转梁后桥的俯视图。

图2为沿图1的A－A线的剖面图。

图3为沿图1的B－B线的剖面图。

图4为本发明一个实施例的扭转梁后桥的后视图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图1至图4显示了改进后的扭转梁，该扭转梁的横梁1为开口V形梁，即其截面实质上为V形，上侧为开口，V形梁的开口内部可以设置加强筋板，以增加横梁1的刚度。图1所示的扭转梁是处于安装到车身上的状态，图中的上侧为车辆的前侧，下侧为车辆的后侧，左右侧分别为车辆的左右侧。

根据本发明的方法一方面要降低扭转梁后桥焊接应力，另一方面是要增加扭转梁的刚度，即平衡焊接应力和刚度这一对矛盾的性能。

在图2中，左侧的纵梁2和右侧的纵梁3差不多是对称的，为了便于清楚显示与实施例相关内容的目的，省略了弹簧盘、减振器支架等附加件，在后面的说明中，以左侧的纵梁2和横梁1的焊接为例，这些说明，也同时适合于右侧的纵梁3与横梁1的右端的连接。