在汽車車身結構領域，為了解決輕量化車身中兩梁相交連接強度不高，連接結構不穩固的技術問題，給出輕量化車身中的梁相交連接結構，包括一母梁和一公梁，這兩條梁相交處形成如下所述的榫節實現連接：公梁自身有一對外邊形成榫頭被夾面，母梁在自身外邊的內側設有一對夾持筋，這對夾持筋的間距等于榫頭被夾寬度，母梁還開有與公梁配合的插口，公梁從插口處插入到所述的一對夾持筋之間，插入后夾持筋面夾持榫頭被夾面。還給出輕量化車身中的梁相交連接框架，包括一對母梁和一對公梁，每條公梁與這一對母梁分別相交形成四邊形框架，各個相交處均形成上面所給出的榫結實現連接，其優點是形成了一個穩固的四邊形框架結構。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及汽車車身結構領域，尤其涉及輕量化車身中的梁相交連接結構和梁相交連接框架。
技術介紹
隨著地球石油資源的日益匱乏，燃油價格節節攀升，汽車數量仍然持續增加，長此以往，不可避免地將迎來一場汽車能源危機；而且汽車尾氣的排放，對地球環境污染較為嚴重。因此以新能源汽車替代傳統燃油汽車勢在必行，其中電動汽車以車載電源為動力，對環境影響相對較小，前景被廣泛看好。無論是傳統汽車還是新能源汽車，車身的輕量化是必要的，汽車車身的輕量化也成為汽車領域主要的研究方向。在確保汽車安全性的前提下，盡可能地將車輛的整車質量降低，可以提高其動力性，同時也可以減少燃料消耗和降低排氣污染。有實驗證明，如果將汽車的整車質量降低10%，那么燃油效率即可提升6 8%，如果整車質量每降低100kg，百公里油耗可降低O. 3 O. 6L，汽車重量降低I %，油耗可降低O. 7%。特別地，當前電動汽車相對傳統燃油汽車來說，其動力性相對較弱，因此輕量化車身對于電動汽車顯得尤為重要?，F有的輕量化車身一般采用輕質型材制成，例如鋁合金、鎂合金、碳纖維框架、塑料等。為了減輕車身重量，輕量化車身的型材為中空結構，這樣使得輕質型材本身彎曲剛度和扭轉剛度不高，而且由于應力集中的影響容易在其彎折部產生裂紋甚至破裂，導致車身結構不穩固，安全性得不到保障，如果需要承載較大重量或當車輛以中高速行駛時，一但發生碰撞，車身容易產生擠壓變形，從而對駕乘人員造成危害。目前，汽車車身輕量化偏重于對輕質材料的研發，忽略了對車身結構的優化設計。如專利號為201020161490. O的中國專利，公開了 “一種輕量化客車車身結構及其型材”，其中包括底盤、四圍骨架和頂供骨架，車身結構由鋁合金型材鉚接而成，四圍骨架是由立柱與縱梁組成的格柵式骨架，立柱的截面形狀為空心矩形。從該專利公開文獻可以看出，輕質材料用于汽車車身可使汽車重量減輕，能降低油耗，節約生產成本和減少廢氣排放，但是該客車車身結構全部采用鉚接形式固定，其連接強度和韌度不高，而且發生碰撞時吸能特性不好，安全性較低；而且由于立柱為鋁合金輕質型材，其截面形狀為空心矩形，這樣可以進一步減輕重量，可是在立柱的彎折部應力集中影響較大，容易在其彎折部產生裂紋甚至破裂。專利技術人曾設想在把木工領域的榫接結構應用到輕量化車身中的梁相交連接結構中，但車身輕量化要求采用輕、薄且空心的型材，抗扭曲強度不高，如果簡單地套用榫接結構則難以保證連接強度，結果往往是導致邊框變形、破裂。
技術實現思路
本申請旨在解決輕量化車身中兩梁相交連接強度不高，連接結構不穩固的技術問題。為此給出輕量化車身中的梁相交連接結構，包括兩條相交的梁，這兩條梁均為型材且具有外邊，這兩條梁為一母梁一公梁，相交處形成如下所述的榫節實現連接公梁自身有一對外邊形成榫頭被夾面，母梁在自身外邊的內側設有一對夾持筋，這對夾持筋的間距等于榫頭被夾寬度，母梁還開有與公梁配合的插口，公梁從插口處插入到所述的一對夾持筋之間，插入后夾持筋面夾持禪頭被夾面。因為母梁設有一對夾持筋，夾持筋的間距等于榫頭被夾寬度，使榫頭被夾面同夾持筋面接觸，從而讓母梁同公梁形成榫接，無需附加其它輔助零件即可實現穩固的連接。本技術方案的關鍵是，母梁并不是用自身外邊進行夾持，而是在自身外邊的內側設置一對夾持筋來夾持，該夾持筋同時起到了加強筋的作用，就不會導致外邊變形，從而在連接中保證了母梁的強度?？梢?，車身結構的優化設計較好地協調車身輕量化與安全性之間的矛盾。為此還給出輕量化車身中的梁相交連接框架，包括一對母梁和一對公梁，每條公梁與這一對母梁分別相交形成四邊形框架，各個相交處均形成上面所給出的榫結實現連接，其優點是形成了一個穩固的四邊形框架結構。需要說明的是，專利文獻CN2575413Y記載的梁相交連接結構中，其“直桿型材I”相當于本申請中的母梁，其“橫桿型材2”相當于本申請中的公梁，其母梁在自身左、右外邊的內側設有一對加強筋，但這對加強筋的間距小于公梁的相應寬度，可見這對加強筋并不能同公梁面接觸，也沒有起到夾持公梁的作用。因為母梁作為型材，其外邊與加強筋之間是空心的，所以公梁僅同母梁的前側外邊線接觸(型材厚度視為O)，并沒有同母梁中的任一部位面接觸。為了實現固緊，其需開設寬度等于公梁相應寬度的“榫口 3”(那么“榫口 3”的寬度就大于加強筋的間距)，再設置“緊定座5”和“緊定蓋6”進行固定，即必須附加其它輔助零件才能實現穩固的連接，這就違反了榫接的宗旨，故其雖稱為“榫”，但實際上不是榫，只是普通的插接。附圖說明圖1是輕量化車身中的梁相交連接結構示意圖，其中的公梁未插入母梁。圖2是圖1公梁插入母梁后的示意圖。圖3是輕量化車身中的梁相交連接結構示意圖。圖4是輕量化車身中的梁相交連接結構示意圖。圖5是輕量化車身中的梁相交連接結構局部切除圖。圖6是圖5中的交叉加強條的放大圖。圖7是輕量化車身中的梁相交連接結構局部切除圖。圖8是圖7中的榫面加強條和楔形銷配合的放大圖。圖9是輕量化車身中的梁相交連接結構局部切除圖。圖10是圖9中的榫面加強條和楔形銷配合的放大圖。圖11是輕量化車身中的梁相交連接結構示意圖。圖12是圖11中的角加強件的放大圖。圖13是輕量化車身中的梁相交連接結構示意圖。圖14是輕量化車身中的梁相交連接結構示意圖。圖15是輕量化車身中的梁相交連接框架示意圖。圖16是圖15中的墊邊的放大圖。圖17是圖15所示梁相交連接框架的背面示意圖。圖18是母梁的示意圖。圖19是輕量化車身中的梁相交連接框架的背面示意圖。圖20是輕量化車身中的梁相交連接框架示意圖。圖21是圖20中的拉網基座局部的放大圖。具體實施例方式一、輕量化車身中的梁相交連接結構 輕量化車身中的梁相交連接結構如圖1，包括兩條相交的梁1、2，這兩條梁1、2均為型材且具有外邊，這兩條梁為一母梁2—公梁I，相交處形成如下所述的榫節實現連接公梁I自身有一對外邊13形成榫頭被夾面11，母梁2在自身外邊23的內側設有一對夾持筋21，這對夾持筋21的間距等于榫頭被夾寬度，母梁2還開有與公梁I配合的插口 20，公梁I從插口 20處插入到所述的一對夾持筋21之間，插入后如圖2所示，夾持筋21面夾持榫頭被夾面11。圖2中，公梁I穿透母梁2且其兩端均突出母梁2之外；也可以如圖3，公梁I穿透母梁2但其一端與母梁2平齊；還可以如圖4，公梁I不穿透母梁2。如圖1、2，母梁2和公梁I為同一規格的矩形截面的型材，矩形的外邊具有窄邊和寬邊各一對，公梁I以一對寬邊13形成榫頭被夾面11。其優點是只需做出一個規格的型材即可實現本專利技術的梁相交連接結構。進一步地，夾持筋21平行于母梁2的窄邊23，則插口20開在母梁2的寬邊24，制造方便。母梁2外邊開槽，所開的槽在裝配時可以與其它零件配合形成額外的安裝結構；夾持筋21最好兼作槽底板，簡化了結構。公梁I和母梁2的接觸處可以設置成加強結構，其至少有以下四種設置方式。(I)如圖5 :夾持筋21的夾持面上開有內藏凹槽25，榫頭被夾面11上開有榫頭凹槽15，內藏凹槽25和榫頭凹槽15均為槽口窄于槽腔的結構；有如圖6的交叉加強條，其包括相互交叉固定的兩條邊52、51，其中一條邊52嵌入內藏凹槽25且寬于其槽口，另一條邊51嵌入榫頭凹槽15且寬于其槽口 ；母梁2上位于本文檔來自技高網...
【技術保護點】
輕量化車身中的梁相交連接結構，包括兩條相交的梁，這兩條梁均為型材且具有外邊，其特征是，這兩條梁為一母梁一公梁，相交處形成如下所述的榫節實現連接：公梁自身有一對外邊形成榫頭被夾面，母梁在自身外邊的內側設有一對夾持筋，這對夾持筋的間距等于榫頭被夾寬度，母梁還開有與公梁配合的插口，公梁從插口處插入到所述的一對夾持筋之間，插入后夾持筋面夾持榫頭被夾面。
【技術特征摘要】
1.輕量化車身中的梁相交連接結構，包括兩條相交的梁，這兩條梁均為型材且具有外邊，其特征是，這兩條梁為一母梁一公梁，相交處形成如下所述的榫節實現連接:公梁自身有一對外邊形成榫頭被夾面，母梁在自身外邊的內側設有一對夾持筋，這對夾持筋的間距等于榫頭被夾寬度，母梁還開有與公梁配合的插口，公梁從插口處插入到所述的一對夾持筋之間，插入后夾持筋面夾持禪頭被夾面。2.根據權利要求1所述的輕量化車身中的梁相交連接結構，其特征是，母梁和公梁為同一規格的矩形截面的型材，矩形的外邊具有窄邊和寬邊各一對，公梁以一對寬邊形成榫頭被夾面。3.根據權利要求1所述的輕量化車身中的梁相交連接結構，其特征是夾持筋的夾持面上開有內藏凹槽，榫頭被夾面上開有榫頭凹槽，內藏凹槽和榫頭凹槽均為槽口窄于槽腔的結構；有交叉加強條，其包括相互交叉固定的兩條邊，其中一條邊嵌入內藏凹槽且寬于其槽口，另一條邊嵌入榫頭凹槽且寬于其槽口。4.根據權利要求3所述的輕量化車身中的梁相交連接結構，其特征是，母梁上位于夾持筋外側的所述外邊開有外露凹槽，該外露凹槽與所述的內藏凹槽共用一塊板作為底板。5.根據權利要求1所述的輕量化車身中的梁相交連接結構，其特征是，母梁外邊開槽，夾持筋兼作槽底板。6.根據權利要求1所述的輕量化車身中的梁相交連接結構，其特征是，榫頭被夾面上開有榫頭凹槽，有榫面加強條嵌入到榫頭凹槽中，榫面加強條自身開有夾槽，有楔形銷被夾在夾槽中使榫面加強條膨脹從而楔緊母梁和公梁。7.根據權利要求1所述的輕量化車身中的梁相交連接結構，其特征是，母梁和公梁分別在它們相交成角處內側的外邊上開有邊角槽，它們的邊角槽相交連通且槽口窄于槽腔；還包括角加強件，其具有兩條相交成角固定的加強邊，其中一條加強邊嵌入母梁的邊角槽...
【專利技術屬性】
技術研發人員：宗志堅，
申請(專利權)人：東莞三新電動汽車技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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