[实用新型]用于汽车空气悬架的支撑梁结构

说明书

本实用新型公开了一种用于汽车空气悬架的支撑梁结构。它包括等截面中轴段以及从中轴段两侧伸展的变截面段，变截面段沿中轴段径向中心对称折弯后形成C形梁结构，中轴段的内腔中设置有支撑结构，支撑结构均具有表面支撑面以及支撑台，两个表面支撑面至少与中轴段的内腔中的两个相对的承载力内壁分别接触，两个表面支撑面上的支撑台作为两个相对的承载力内壁的内部支撑。其优点是：截面糸数与截面面积比值较大、故结构更合理，抗弯能力更强，更合理、更安全并且采用的合理的减量结构，使其重量更轻，保证了梁的强度、刚度、固有频率和共振现象，既满足了通用要求又解决了因车型不同而易发生偏载、断裂、侧翻的安全隐患。

技术领域

本发明涉及一种汽车空气悬架结构，具体涉及的是用于汽车空气悬架的支撑梁结构。

背景技术

据有关研究数据表明：汽车车身约占汽车总质量的30％，整车质量若降低10％，燃油效率可提高8％～12％。因此，“轻量化”已成全球汽车产业发展中一项关键性研究课题，汽车空气悬架是汽车中承受载荷的重要安全部件，其强度和刚度要求非常高，现有的汽车空气悬架的结构形式多种多样，尤其是发明人于2007年提出的专利号为200720037500.8，名称为一种用于汽车空气悬架的悬梁的实用新型专利应用范围广阔，该专利具体公开了由上下U形槽片拼焊成空心的矩形梁，包括中轴区部分，两侧过渡区部分，中轴区部分的截面是等截面矩形，两侧过渡区的截面是与中轴区形成夹角的变截面矩形，这种结构的横截面尺寸根据受力的不同沿轴线方向变化而变化，使得截面上的最大正应力基本等于材料的许用应力，因此较传统的汽车空气悬架有更高的支撑强度和刚度。

经过多年的实际使用发现该结构还存在以下问题：一方面，这种结构的汽车空气悬架虽然提高了强度和刚度，但是为了使其具有足够的支撑强度和刚度，其本体材料厚度偏厚(其厚度一般为7-8mm)，拼焊后的成品梁总重量＞110kg，由此可见，其总重量较重，不能满足轻量化的实际要求，这就产生了一个支撑刚度、强度要求与轻量化要求的矛盾点，因此虽然经过多年的技术发展，依然没有办法提出一个很好的解决方案，有数据证明，近年来国内已有几家生产厂尝试过用6mm高强度钢610L甚至用超高强度钢700L试验多次，最终均以疲劳强度在10万次内就突然断裂而失败；另外一方面，由于汽车大梁多为冷冲压成形，且主要承载较大的静载荷和一定的冲击、振动载荷，故要求悬梁的材质必须具有良好的强韧性、焊接性及冷成形等综合性能；又因空气悬架的悬梁的气囊中心距和偏心距交点(集中载荷)是根据车型不同而变化的，其集中载荷点也随之变化，十余年的现状有近90％的车型气囊中心距和偏心距均都偏小，例如，上述公开的专利已不能满足通用要求，其主要原因是其中轴区和两侧过渡区的夹角均偏小(45°和49°)，当两距交点变化时其集中载荷已偏离到梁的边缘、尤其是因梁弯曲内半径偏小(10mm)、成形时外层材料拉伸变形量过大使拉应力达到或超过材料抗拉强度而易发生断裂的安全隐患；再一方面，虽然上述专利从一定程度上满足了较高的支撑强度和刚度要求，然而由于矩形梁属悬臂类梁且集中载荷在两端，其弯曲正应力都是呈直线分布、最大值发生在梁的上下边缘上，剪应力都是呈抛物线分布、最大值发生在中心轴上，其抗弯强度并不能得到保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既能够满足足够高的支撑强度和刚度，又能满足轻量化要求且能保证足够的抗弯强度和抗拉强度的用于汽车空气悬架的支撑梁结构。

为了解决上述技术问题，本发明的用于汽车空气悬架的支撑梁结构，包括具有内腔的中轴段以及从中轴段两侧伸展的变截面段，变截面段沿中轴段径向中心线对称折弯后形成C形梁结构，中轴段的内腔中设置有由板材形成的一组或一组以上的支撑结构，每组所述支撑结构均包括有一对支撑在中轴段的内腔中受力面的表面支撑面以及与上述表面支撑面配合且能够作为两个相对的受力面的内部支撑的内部支撑面，每组支撑结构中的每对所述表面支撑面相对支撑在中轴段的内腔中的受力面内壁上并使得内部支撑面支撑在中轴段的内腔的中部。

每组所述支撑结构的表面支撑面和/或内部支撑面上具有减量结构。