CN108146375A - 前车身吸能结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车车身技术领域，尤其是涉及一种前车身吸能结构及汽车。前车身吸能结构包括：前端梁和设置在前端梁左右两侧的吸能盒、纵梁和定位件；所述吸能盒的一端与所述前端梁连接，所述吸能盒的另一端与所述纵梁连接，且所述纵梁的轴线与所述吸能盒的轴线不在同一直线上；所述纵梁上设有安装孔，所述定位件设置在所述安装孔内，以用于使纵梁的第一道折弯形成在所述定位件和所述吸能盒之间。以而缓解现有技术中存在的整车碰撞过程中纵梁无法实现稳定的“W”形折弯，造成前围板侵入量大伤害乘员的技术问题。

Description

前车身吸能结构及汽车

技术领域

本发明涉及汽车车身技术领域，尤其是涉及一种前车身吸能结构及汽车。

背景技术

汽车已成为人们代步的重要交通工具，整车的安全性能也越来越受到使用者的重视。

汽车在正面碰撞时，为了保证乘员舱的安全性能，车辆前部结构必须对碰撞能量进行完美的吸收和传递，而发动机舱内吸能盒和纵梁则是正面碰撞中最主要的吸能和传力结构。为了保证碰撞中的变形先后顺序及稳定性，吸能盒与纵梁传力的变形顺序为从前到后依次变形，变形模式为吸能盒轴向压溃吸能，纵梁“W”形弯折变形。纵梁“W”变形模式共有三处折弯，其中纵梁第一折弯位置是动力总成悬置前安装点处，纵梁第二折弯位置是动力总成悬置后安装点处，纵梁第三折弯位置是纵梁根部与前围板搭接处。

为了保证纵梁的变形模式，可以利用纵梁外板和内板的截面特征进行控制，但由于正面碰撞载荷以轴向载荷为主，为保证实现纵梁的逐次折弯，使碰撞能量有效的吸收和传递，降低车体加速度，减小前围板侵入量，纵梁前端的第一道折弯的设计尤其重要，而传统技术是吸能盒轴心与纵梁的轴心在整车Y向为重叠的，正面碰撞载荷从吸能盒沿X轴向传递到纵梁上，在纵梁上通过增加弱化槽实现压溃和变形。而在整车碰撞过程中纵梁无法实现稳定的“W”形折弯，碰撞吸能空间的利用率和变形模式的稳定性不足，车体碰撞加速度较大，碰撞载荷直接传递至前围板，侵入量大，不利于乘员伤害保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种前车身吸能结构，以缓解现有技术中存在的整车碰撞过程中纵梁无法实现稳定的“W”形折弯，造成前围板侵入量大伤害乘员的技术问题。

本发明提供的一种前车身吸能结构，包括：前端梁和设置在前端梁左右两侧的吸能盒、纵梁和定位件；

所述吸能盒的一端与所述前端梁连接，所述吸能盒的另一端与所述纵梁连接，且所述纵梁的轴线与所述吸能盒的轴线不在同一直线上；

所述纵梁上设有安装孔，所述定位件设置在所述安装孔内，以用于使纵梁的第一道折弯形成在所述定位件和所述吸能盒之间。

进一步地，所述吸能盒的内侧面与所述纵梁内侧面平齐。

进一步地，所述吸能盒的轴线所在的直线设置在所述纵梁的轴线所在直线的下方。

进一步地，还包括连接件，所述连接件的一端与所述吸能盒远离所述前端梁的一端连接，所述连接件的另一端与所述纵梁连接。

进一步地，所述连接件包括第一连接板和第二连接板；

所述第一连接板与所述吸能盒远离所述前端梁的一端固定连接，所述第二连接板与所述纵梁靠近所述吸能盒的一端固定连接，所述第一连接板和所述第二连接板通过螺栓连接。

进一步地，所述定位件为悬置。

进一步地，所述吸能盒的板材厚度从与所述前端梁的连接一端向与所述纵梁的连接的一端依次增加。

进一步地，所述吸能盒的外表面上设置有多个溃缩槽，多个溃缩槽呈环形地设置在所述吸能盒的外表面上。

进一步地，所述吸能盒为空心管体，所述溃缩槽为向内凸起的条型筋。

一种汽车，具有如上述的前车身吸能结构。

本发明提供的一种前车身吸能结构，包括：前端梁和设置在前端梁左右两侧的吸能盒、纵梁和定位件；所述吸能盒的一端与所述前端梁连接，所述吸能盒的另一端与所述纵梁连接，且所述纵梁的轴线与所述吸能盒的轴线不在同一直线上；所述纵梁上设有安装孔，所述定位件设置在所述安装孔内，以用于使纵梁的第一道折弯形成在所述定位件和所述吸能盒之间。采用上述方案，由于，纵梁的轴线与吸能盒的轴线不在同一直线上，当碰撞发生时，吸能盒先进行轴向压溃变形，当作用到吸能盒根部时，吸能盒相对于纵梁产生逆时针的弯矩，弯矩传递到定位件前端的纵梁处，使“W”形变形的第一道折弯有效且稳定产生在定位件和吸能盒之间，优化了碰撞载荷传递方向，使碰撞载荷形成分力，以降低车体加速度，减小前围板侵入量。从而缓解现有技术中存在的整车碰撞过程中纵梁无法实现稳定的“W”形折弯，造成前围板侵入量大伤害乘员的技术问题。

本发明提供的一种汽车，具有如上述的前车身吸能结构。采用上的方案，由于，汽车具有了前车身吸能结构，使汽车的抗撞击能力得到提升，从而降低了乘员和驾驶员受到伤害的机率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中前车身吸能结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的前车身吸能结构的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的前车身吸能结构的局部示意图。

图标：100-前端梁；200-吸能盒；300-纵梁；400-定位件；500-连接件；510-第一连接板；520-第二连接板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为现有技术中前车身吸能结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的前车身吸能结构的结构示意图。如图2所示，本发明提供的一种纵梁300前端结构，包括：前端梁100和设置在前端梁100左右两侧的吸能盒200、纵梁300和定位件400；

所述吸能盒200的一端与所述前端梁100连接，所述吸能盒200的另一端与所述纵梁300连接，且所述纵梁300的轴线与所述吸能盒200的轴线不在同一直线上；

所述纵梁300上设有安装孔，所述定位件400设置在所述安装孔内，以用于使纵梁300的第一道折弯形成在所述定位件400和所述吸能盒200之间。

其中，定位件400通过螺栓连接的方式与纵梁300连接，且定位件400的位置可以根据具体的需要，将定位件400在纵梁300上的位置进行调整，以保障第一道折弯的稳定形成，使纵梁300稳定可调的形成“W”字折弯，能最大限度利用前机舱可变形空间，控制车体加速度保持在较低水平，降低乘员约束系统匹配难度。

本发明提供的一种纵梁300前端结构，包括：前端梁100和设置在前端梁100左右两侧的吸能盒200、纵梁300和定位件400；所述吸能盒200的一端与所述前端梁100连接，所述吸能盒200的另一端与所述纵梁300连接，且所述纵梁300的轴线与所述吸能盒200的轴线不在同一直线上；所述纵梁300上设有安装孔，所述定位件400设置在所述安装孔内，以用于使纵梁300的第一道折弯形成在所述定位件400和所述吸能盒200之间。采用上述方案，由于，纵梁300的轴线与吸能盒200的轴线不在同一直线上，当碰撞发生时，吸能盒200先进行轴向压溃变形，当作用到吸能盒200根部时，吸能盒200相对于纵梁300产生逆时针的弯矩，弯矩传递到定位件400前端的纵梁300处，使“W”形变形的第一道折弯有效且稳定产生在定位件400和吸能盒200之间，优化了碰撞载荷传递方向，使碰撞载荷形成分力，以降低车体加速度，减小前围板侵入量。从而缓解现有技术中存在的整车碰撞过程中纵梁300无法实现稳定的“W”形折弯，造成前围板侵入量大伤害乘员的技术问题。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述吸能盒200的内侧面与所述纵梁300内侧面平齐。

本实施例中，吸能盒200的内侧面与纵梁300的内侧面在同一平面上，由于，在具体的使用过程中，在前端梁100的两侧均设置有吸能盒200和与吸能盒200连接的纵梁300，将吸能盒200的内侧面与纵梁300的内侧面设置在同一平面上，能够保障设在前端梁100两侧的吸能盒200之间的间距保持恒定。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述吸能盒200的轴线所在的直线设置在所述纵梁300的轴线所述在直线的下方。

本实施例中，优选地，吸能盒200的轴线在纵梁300轴线的下方，这样，当碰撞发生时，吸能盒200先进行轴向压溃变形，当作用到吸能盒200根部时，由于吸能盒200的轴线在纵梁300轴线的下方，吸能盒200相对于纵梁300产生逆时针的弯矩，从而可以使第一道折弯能够稳定的形成。

图3为本发明实施例提供的前车身吸能结构的局部示意图。如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步地，还包括连接件500，所述连接件500的一端与所述吸能盒200远离所述前端梁100的一端连接，所述连接件500的另一端与所述纵梁300连接。

其中，连接件500可以分别与吸能盒200和纵梁300固定连接，以保障吸能盒200和纵梁300之间连接的稳定性。

本实施例中，在吸能盒200和纵梁300之间设置了连接件500，连接件500的一端与纵梁300连接，另一端与吸能盒200连接，且吸能盒200的轴线与纵梁300的轴线不在同一直线上，由于连接件500的制造工艺简单，从而可以提高整体装置的提高生产效率，降低生产成本。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述连接件500包括第一连接板510和第二连接板520；

所述第一连接板510与所述吸能盒200远离所述前端梁100的一端固定连接，所述第二连接板520与所述纵梁300靠近所述吸能盒200的一端固定连接，所述第一连接板510和所述第二连接板520通过螺栓连接。

其中，第一连接板510与吸能盒200之间可以通过焊接的方式连接，第二连接板520与纵梁300之间也可通过焊接的方式连接。

第一连接板510和第二连接板520之间的连接方式可以为多种，例如:第一连接板510和第二连接板520之间也通过焊接的方式连接，或者在第一连接板510靠近第二连接板520的第一设置多个环形凸起，在第二连接板520上对应的位置上设置有环形凹槽，且多个环形凸起呈两列分别设置在所述第一连接板510的两侧，可以通过环形凸起与对应的不同环形凹槽之间的卡接，实现吸能盒200和纵梁300的轴线不在同一直线上，还能够调节吸能盒200的轴线和纵梁300的轴线之间高度差值。

再有，可在第一连接板510上设置多个第一螺纹孔，多个第一螺纹孔设置在第一连接板510边沿，在第二连接板520上设置有第一螺纹孔对应的第二螺纹孔或通孔，通过螺栓将第一连接板510和第二连接板520连接，或在第一连接板510上也设置通孔，通过螺栓和螺母的匹配连接，将第一连接板510和第二连接板520连接。

本实施例中，连接件500包括第一连接板510和第二连接板520，第一连接板510和第二连接板520分别与吸能盒200和纵梁300连接，且第一连接板510和第二连接板520之间通过螺栓连接，这样，螺栓连接便捷，同时对工作人员的技能要求低，可降低制造过程的成本。

在上述实施例的基础上进一步地，所述定位件400为悬置。

悬置可为的材质为橡胶，由于橡胶件的形状不受限制，各方向的刚度可以在一定范围内自由选择，具有空间弹簧特性，能承受多个方向的载荷；利用内摩擦产生的阻尼，能较好的吸收振动和冲击能量；容易与金属牢固的粘结在一起，大大简化了固定和支承结构，使悬置的整体质量减少；结构工艺简单，价格低廉，适合批量生产；使用维修方便。

本实施例中，定位件400优选为悬置，由于悬置具有良好的隔振性能，垂直方向要求较柔软；较大的侧向刚性，保持支承车身的稳定性；良好的耐久性。从而可以使纵梁300的第一次弯折稳定的在悬置和吸能盒200之间产生。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述吸能盒200的板材厚度从与所述前端梁100的连接一端向与所述纵梁300的连接的一端依次增加。

其中，优选地吸能盒200的板材厚度沿垂直于吸能盒200的轴线的方向进增加，同时吸能盒200的板材厚度从与所述前端梁100的连接一端向与所述纵梁300的连接的一端依次增加，这样有利于通过结构优化的方式提高吸能盒200截面力，实现轻量化。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述吸能盒200的外表面上设置有多个溃缩槽，多个溃缩槽呈环形地设置在所述吸能盒200的外表面上。

本实施例中，在吸能盒200的外表面上设置有多个溃缩槽，且多个溃缩槽呈环形地设置在吸能盒200的外表面上，通过溃缩槽的设置，可以有效的吸收来自前端梁100受到的撞击力，有效的实现吸能和传力的作用，提高车的防撞击性能。

在上述实施例的基础上，进一步地，所述吸能盒200为空心管体，所述溃缩槽为向内凸起的条型筋。

本实施例中，吸能盒200采用真空的管体，溃缩槽为向内凸起的条型筋，这样，使得吸能盒200的结构简单，便于加工成型，成本低，便于实施。

本发明具有以下优点：

1)纵梁300“W”字折弯，能最大限度利用前机舱可变形空间，控制车体加速度保持在较低水平，降低乘员约束系统匹配难度。

2)正面碰撞发生时，可以有效控制和实现纵梁300的“W”形折弯变形模式，减小前围板侵入量，保护乘员免受重大损伤。

3)吸能盒200与纵梁300的轴向偏心设计，可以保证机舱左右纵梁内侧布置空间不变的前提下增加吸能盒200的整车Y向截面宽度，有利于通过结构优化的方式提高吸能盒200截面力，实现轻量化。

4)纵梁300与吸能盒200的链接结构设计简洁，产品制造工艺简单，提高生产效率，降低生产成本。

一种汽车，具有如上述的纵梁300前端结构。

本发明提供的一种汽车，具有如上述的纵梁300前端结构。采用上的方案，由于，汽车具有了纵梁300前端结构，使汽车的抗撞击能力得到提升，从而降低了乘员和驾驶员受到伤害的机率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种前车身吸能结构，其特征在于，包括：前端梁和设置在前端梁左右两侧的吸能盒、纵梁和定位件；

所述吸能盒的一端与所述前端梁连接，所述吸能盒的另一端与所述纵梁连接，且所述纵梁的轴线与所述吸能盒的轴线不在同一直线上；

所述纵梁上设有安装孔，所述定位件设置在所述安装孔内，以用于使纵梁的第一道折弯形成在所述定位件和所述吸能盒之间。

2.根据权利要求1所述的前车身吸能结构，其特征在于，所述吸能盒的内侧面与所述纵梁内侧面平齐。

3.根据权利要求2所述的前车身吸能结构，其特征在于，所述吸能盒的轴线所在的直线设置在所述纵梁的轴线所在直线的下方。

4.根据权利要求3所述的前车身吸能结构，其特征在于，还包括连接件，所述连接件的一端与所述吸能盒远离所述前端梁的一端连接，所述连接件的另一端与所述纵梁连接。

5.根据权利要求4所述的前车身吸能结构，其特征在于，所述连接件包括第一连接板和第二连接板；

所述第一连接板与所述吸能盒远离所述前端梁的一端固定连接，所述第二连接板与所述纵梁靠近所述吸能盒的一端固定连接，所述第一连接板和所述第二连接板通过螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的前车身吸能结构，其特征在于，所述定位件为悬置。

7.根据权利要求1所述的前车身吸能结构，其特征在于，所述吸能盒的板材厚度从与所述前端梁的连接一端向与所述纵梁的连接的一端依次增加。

8.根据权利要求1所述的前车身吸能结构，其特征在于，所述吸能盒的外表面上设置有多个溃缩槽，多个溃缩槽呈环形地设置在所述吸能盒的外表面上。

9.根据权利要求8所述的前车身吸能结构，其特征在于，所述吸能盒为空心管体，所述溃缩槽为向内凸起的条型筋。

10.一种汽车，其特征在于，具有如权利要求1-9任一项所述的前车身吸能结构。