CN115214786B - 一种车身前部结构以及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种汽车，汽车包括车身前部结构，车身前部结构包括A柱构件，A柱构件包括A柱以及设在A柱下方的三角窗口区域；三角窗口区域下侧边设有溃缩结构，在A柱构件前侧受到挤压时，溃缩结构可以提供溃缩空间，引导三角窗口区域下侧边溃缩，这样一方面可以获得较好的吸能效果，另一方面还可以降低三角窗口区域的变形程度，降低A柱损坏程度，获得较佳的小偏置碰撞性能。

Description

一种车身前部结构以及汽车

技术领域

本发明涉及汽车车身结构技术领域，尤其是涉及一种车身前部结构以及汽车。

背景技术

常规的汽车碰撞结构设计，特别是MPV汽车碰撞结构设计，受到以下方面的挑战：1、造型与碰撞冲突－－－MPV汽车造型设计特征是上A柱前伸，使得机舱结构纵向尺寸较小，导致碰撞可溃缩空间极小，小偏置碰性能差；2、布置与碰撞冲突－－－在MPV汽车的造型特征下，需在A柱区域设计大的三角窗结构以提升视野角(布置关键性能之一)，而在小偏置碰工况下，三角窗结构难以溃缩吸能，易导致A柱折弯，小偏置碰性能极差。

为此，需要提供一种小偏置碰撞性能较佳的技术方案。

发明内容

本发明提出一种车身前部结构以及汽车，其具备较佳的小偏置碰撞性能。

本发明采用的技术方案如下：

一种车身前部结构，其应用于汽车，车身前部结构包括A柱构件，A柱构件包括A柱以及设在A柱下方的三角窗口区域；三角窗口区域下侧边设有溃缩结构，溃缩结构用以在A柱构件前侧受到挤压时提供溃缩空间，以引导三角窗口区域的下侧边溃缩。

在一实施方式中，A柱构件包括A柱前板和A柱后板，A柱前板和A柱后板连接，从而形成三角窗口区域以及A柱，A柱前板的刚度小于A柱后板的刚度。

在一实施方式中，A柱前板包括相对设置且连接的A柱前内板和A柱前外板；A柱后板包括相对设置且连接的A柱后内板和A柱后外板；A柱后内板与A柱前内板连接，A柱后内板的刚度大于A柱前内板的刚度；A柱后外板与A柱后外板连接，A柱后外板的刚度大于A柱前外板的刚度。

在一实施方式中，溃缩结构为朝下凹陷的凹槽，凹槽设在A柱构件的内侧。

在一实施方式中，A柱构件还包括用以加强A柱构件后侧刚性的加强件，加强件一端设在三角窗口区域后侧边且沿三角窗口区域后侧边的长度方向延伸，加强件另一端设在A柱且朝A柱的后端延伸。

在一实施方式中，A柱构件的下侧与通过一A柱补丁板与汽车的前围梁连接；A柱补丁板呈几字形，A柱补丁板的两端分别通过紧固件连接在前围梁和A柱构件的下侧。

在一实施方式中，还包括上短梁，上短梁前端和后端分别连接汽车前纵梁和A柱构件前侧，上短梁前端的刚度、上短梁后端的刚度以及A柱构件前侧的刚度依次增大。

在一实施方式中，上短梁包括短梁前板以及和短梁前板连接的短梁后板，短梁前板的刚度小于短梁后板的刚度。

在一实施方式中，前纵梁设有法兰盘，上短梁的前端连接于法兰盘，且上短梁前端的一侧与法兰盘之间连接有第一连接板，上短梁前端的另一侧与前纵梁之间连接有第二连接板。

一种汽车，包括上述的车身前部结构。

本发明的有益效果是：

本申请在三角窗口区域下侧边设有溃缩结构，在A柱构件前侧受到挤压时，溃缩结构可以提供溃缩空间，引导三角窗口区域下侧边溃缩，这样一方面可以获得较好的吸能效果，另一方面还可以降低三角窗口区域的变形程度，降低A柱损坏程度，获得较佳的小偏置碰撞性能。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1为本发明实施例的A柱构件与汽车的第一方向组合结构示意图；

图2为本发明实施例的A柱构件与汽车的第二方向组合结构示意图；

图3为本发明实施例的A柱构件与汽车的第三方向组合结构示意图；

图4为本发明实施例的A柱构件与汽车的第四方向组合结构示意图；

图5为本发明实施例的A柱构件与汽车的第五方向组合结构示意图；

图6为本发明实施例的加强件的结构示意图；

图7为本发明实施例的A柱补丁板的结构示意图。

附图标注说明：10、A柱构件；11、A柱前板；12、A柱后板，13、A柱；14、三角窗口区域；15、上短梁；151、短梁前板；152、短梁后板；16、凹槽；20、前纵梁；21、第一连接板；22、第二连接板；30、法兰盘；40、前围梁；41、A柱补丁板；50、轮罩板；60、加强件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本实施例提供一种汽车，优选的，该汽车为MPV汽车，汽车包括车身前部结构，其具备较佳的小偏置碰撞性能。

请参阅图1－图4，汽车包括前纵梁20以及连接在前纵梁20后端的前围梁40，前纵梁20和前围梁40大致垂直，前纵梁20和前围梁40之间连接有轮罩板50。车身前部结构包括A柱构件10和上短梁15，上短梁15前端和后端分别连接前纵梁20的前端和A柱构件10前侧，上短梁15的内侧以及A柱构件10的内侧连接轮罩板50，A柱构件10的下侧还连接前围梁40。

请继续参阅图1－图4，A柱构件10包括A柱13以及设在A柱13下方的三角窗口区域14。一般而言，三角窗口区域14的尺寸越大，其提供的可观视野越宽广，然而三角窗口区域14尺寸越大，其吸能能力以及抗形变能力较弱，因而其小偏置碰撞性能也较差。本实施例为了在三角窗口区域14具备较大尺寸的前提下获得较佳的小偏置碰撞性能，本实施例的三角窗口区域14的下侧边设有溃缩结构，溃缩结构优选为朝下凹陷的凹槽16(请结合图4)，凹槽16为V形槽，在其他实施例中，凹槽16为U形槽或方形槽或其他形状的槽。在本实施例中，由于凹槽16的存在，三角窗口区域14的下侧边相较三角窗口区域14的其他侧边更容易发生溃缩变形，在A柱构件10前侧受到挤压时，凹槽16可以提供溃缩空间，引导三角窗口区域14下侧边溃缩，三角窗口区域14下侧边溃缩吸收了大量的碰撞能量，三角窗口区域14的其他侧边受到的碰撞能量会有所降低，变形程度较低，从而降低整个三角窗口区域14的变形程度，进而降低A柱13的变形程度。采用上述的方案，即使在三角窗口区域14尺寸较大的前提下，本实施例依然能获得较佳的小偏置碰撞性能。当然，溃缩结构并不限于凹槽16，也可为溃缩筋，或较三角窗口区域14其他侧边强度减弱的部件等。

在本实施例中，A柱构件10包括A柱前板11和A柱后板12，A柱前板11与上短梁15的后端焊接，A柱前板11和A柱后板12连接，优选的，A柱前板11和A柱后板12拼接，从而形成三角窗口区域14以及A柱13，具体的，A柱前板11包括第一缺口，A柱后板12包括第二缺口，第一缺口和第二缺口围成三角窗口区域14，第一缺口的下侧边和第二缺口的下侧边拼接，并采用焊接方式连接，第一缺口的下侧边和第二缺口的下侧边构成三角窗口区域14的下侧边，第一缺口的上侧边和第二缺口的上侧边拼接，并且采用焊接的方式连接，第一缺口的上侧边和第二缺口的上侧边构成三角窗口区域14的上侧边，A柱13由A柱前板11和A柱后板12的上侧边拼接构成。第二缺口的竖向侧边构成三角窗口区域14的后侧边。

在本实施例中，A柱前板11的下侧以及A柱后板12的下侧均与轮罩板50连接。请结合图2和图7，A柱后板12的下侧与前围梁40焊接，另外，A柱后板12的下侧还通过一A柱补丁板41与汽车的前围梁40连接，这样可以加强A柱后板12与前围梁40的连接强度，从而提升乘员舱前部主要的传力结构之间的横向连接强度，避免在小偏置碰撞中，轮胎撞击A柱构件10，导致前围梁40与A柱构件10的焊点撕裂，轮胎入侵乘员舱，引起结构评级降低，同时，乘员舱前部主要的传力结构连接强度提升后，使得轮毂能够充分失效溃缩，进一步提升小偏置碰撞性能。具体的，A柱补丁板41为几字形，A柱补丁板41的两端通过螺栓分别与A柱后板12的下侧以及前围梁40连接。

在本实施例中，A柱前板11的刚度小于A柱后板12的刚度，这样可以使A柱构件10的前侧受挤压时，A柱前板11比A柱后板12先溃缩，当碰撞力较小时，A柱前板11溃缩并吸收了冲击动量，而A柱后板12仍可以保持较小的溃缩变形量，避免A柱构件10完全溃缩。

为了实现A柱前板11的刚度小于A柱后板12的刚度，本实施例的方案如下：A柱前板11包括相对设置且连接的A柱前内板和A柱前外板，优选的，A柱前内板和A柱前外板之间焊接。A柱后板12包括相对设置且连接的A柱后内板和A柱后外板，优选的，A柱后内板和A柱后外板之间焊接。A柱后内板与A柱前内板连接，优选的，A柱后内板和A柱前内板拼接，并且采用焊接方式连接。A柱后外板与A柱后外板连接，优选的，A柱后外板和A柱前外板拼接，并且采用焊接方式连接。A柱后内板的厚度大于A柱前内板的厚度，A柱后外板的厚度大于A柱前外板的厚度，这样可以使A柱后内板的刚度大于A柱前内板的刚度，以及使A柱后外板的刚度大于A柱前外板的刚度，最终以此方式，实现A柱前板11的刚度小于A柱后板12的刚度。当然，在其他实施方式中，可以通过改变形状、表面特征、材质或者其他因素的方式来改变A柱后内板、A柱后外板、A柱前内板以及A柱前外板的刚度，从而改变A柱前板11和A柱后板12的刚度。在其他实施例中，A柱前板11和A柱后板12也可以为单层板。

在实施例中，凹槽16设在A柱构件10的内侧，优选的，凹槽16形成在A柱后内板和A柱前内板的交接处，凹槽16由A柱后内板和A柱前内板限定形成，从而使凹槽16仅形成在A柱构件10的内侧，这样既能使三角窗口区域14的下侧边保持较高的刚度，也能使三角窗口区域14的下侧边的刚度小于三角窗口区域14的其他侧边的刚度。在其他实施例中，凹槽16也可以设在A柱构件10的外侧。

在本实施例中，请结合图4和图6，为了进一步加强A柱构件10的刚性，A柱构件10还包括加强件60，加强件60用以加强A柱构件10后侧的刚性，加强件60一端设在三角窗口区域14后侧边且沿三角窗口区域14后侧边的长度方向延伸，加强件60另一端设在A柱13且朝A柱13的后端延伸，这样可以加强三角窗口区域14后侧边的刚度，以便加强三角窗口区域14后侧的抗变形能力，另外，还可以加强三角窗口区域14后侧边与A柱13的连接强度，以次方式来提高三角窗口区域14的抗变形能力，在经历碰撞后，三角窗口区域14仍可以保持较为完整的形状。具体的，加强件60胶粘在A柱后板12的内侧，在其他实施例中，加强件60也可以胶粘在A柱后板12的外侧。

在本实施例中，上短梁15前端的刚度、上短梁15后端的刚度以及A柱构件10前侧的刚度依次增大，其中，A柱前板11构成A柱构件10的前侧；当上短梁15前端受挤压时，上短梁15前端、上短梁15后端以及A柱构件10前侧依次按先后顺序溃缩，短梁前板151和短梁后板152的溃缩过程可以吸能，从而可以降低A柱构件10受到的冲击动量，降低A柱构件10的变形程度。

其中，可以通过对上短梁15的厚度、材料、特征(孔/槽)匹配设计，实现上短梁15从前至后的刚度逐渐增大。在本实施例中，通过改变上短梁15前后端的厚度来改变上短梁15前后端的刚度，具体的，上短梁15包括短梁前板151以及和短梁前板151连接的短梁后板152，短梁后板152与A柱前板11焊接。短梁前板151的刚度小于短梁后板152的刚度，这样可以使短梁前板151比短梁后板152先溃缩；具体的，短梁前板151包括相对设置且相焊接的短梁前内板和短梁前外板，短梁后板152包括相对设置且焊接的短梁后内板和短梁后外板，短梁后外板与短梁前外板拼接且采用焊接的方式连接，短梁后外板的厚度大于短梁前外板的厚度，短梁后内板与短梁前内板拼接且采用焊接方式连接，短梁后内板的厚度大于短梁前内板的厚度。

请结合图5，在本实施例中，前纵梁20设有法兰盘30，短梁前板151与法兰盘30焊接，短梁前板151的一侧与法兰盘30之间连接有第一连接板21，短梁前板151的另一侧与前纵梁20之间连接有第二连接板22，这样可以提高上短梁15与前纵梁20的连接强度，提高上短梁15的吸能能力，具体的，短梁前板151和第一连接板21以及第二连接板22焊接，前纵梁20和第二连接板22焊接，法兰盘30与第一连接板21焊接。

在本实施例中，法兰盘30、上短梁15、A柱13组成第一传力通道；法兰盘30、上短梁15、A柱构件10下侧组成第二传力通道；法兰盘30、前纵梁20、前围梁40、A柱构件10下侧组成第三传力通道；法兰盘30、前纵梁20、车架底侧组成第四传力通道；汽车发生小偏置碰撞时，碰撞力分散至第一传力通道、第二传力通道、第三传力通道以及第四传力通道，这样可以降低A柱构件10的受力，降低A柱构件10变形程度。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种车身前部结构，其应用于汽车，其特征在于，所述车身前部结构包括A柱构件，所述A柱构件包括A柱以及设在所述A柱下方的三角窗口区域；所述三角窗口区域下侧边设有溃缩结构，所述溃缩结构用以在所述A柱构件前侧受到挤压时提供溃缩空间，以引导所述三角窗口区域的下侧边溃缩；所述溃缩结构为朝下凹陷的凹槽，所述凹槽设在所述A柱构件的内侧；由于所述凹槽的存在，所述三角窗口区域的下侧边相较三角窗口区域的其他侧边更容易发生溃缩变形。

2.如权利要求1所述的车身前部结构，其特征在于，所述A柱构件包括A柱前板和A柱后板，所述A柱前板和所述A柱后板连接，从而形成所述三角窗口区域以及所述A柱，所述A柱前板的刚度小于所述A柱后板的刚度。

3.如权利要求2所述的车身前部结构，其特征在于，所述A柱前板包括相对设置且连接的A柱前内板和A柱前外板；所述A柱后板包括相对设置且连接的A柱后内板和A柱后外板；所述A柱后内板与所述A柱前内板连接，所述A柱后内板的刚度大于所述A柱前内板的刚度；所述A柱后外板与所述A柱后外板连接，所述A柱后外板的刚度大于所述A柱前外板的刚度。

4.如权利要求1所述的车身前部结构，其特征在于，所述A柱构件还包括用以加强所述A柱构件后侧刚性的加强件，所述加强件一端设在所述三角窗口区域后侧边且沿所述三角窗口区域后侧边的长度方向延伸，所述加强件另一端设在所述A柱且朝所述A柱的后端延伸。

5.如权利要求1所述的车身前部结构，其特征在于，所述A柱构件的下侧与通过一A柱补丁板与汽车的前围梁连接；所述A柱补丁板呈几字形，所述A柱补丁板的两端分别通过紧固件连接在所述前围梁和所述A柱构件的下侧。

6.如权利要求1所述的车身前部结构，其特征在于，还包括上短梁，所述上短梁前端和后端分别连接汽车前纵梁和所述A柱构件前侧，所述上短梁前端的刚度、所述上短梁后端的刚度以及所述A柱构件前侧的刚度依次增大。

7.如权利要求6所述的车身前部结构，其特征在于，所述上短梁包括短梁前板以及和所述短梁前板连接的短梁后板，所述短梁前板的刚度小于所述短梁后板的刚度。

8.如权利要求6所述的车身前部结构，其特征在于，所述前纵梁设有法兰盘，所述上短梁的前端连接于所述法兰盘，且所述上短梁前端的一侧与所述法兰盘之间连接有第一连接板，所述上短梁前端的另一侧与所述前纵梁之间连接有第二连接板。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的车身前部结构。