一种前防撞横梁结构及车辆的制作方法

专利检索2025-03-17  20


本发明涉及车身,具体涉及一种前防撞横梁结构及车辆。


背景技术:

1、为了更好模拟评估现实汽车碰撞事故中车撞树、车撞电线杆和车车斜角碰撞的形式,2012年10月,美国公路安全保险协会(iihs)将小偏置碰撞(正面25%偏置碰撞)纳入其新车评价规程的考察之中。2017年7月,中国保险汽车安全指数测试评价规程正式发布,小偏置碰撞也纳入其中进行考察,小偏置碰撞不仅考察假人的伤害值,还将车体结构的变形纳入考察范围,2023年又将原来仅考察左侧变更为左右侧都要考察,这给前防撞横梁结构设计提出了更高要求。

2、如专利文献cn106828375a公开的一种前碰撞横梁、cn210027325u公开的一种汽车铝合金防撞横梁总成采用典型的目字形铝合金前碰撞横梁。如专利文献cn219749754u公开的一种汽车前防撞梁总成,在吸能盒两侧进行了加强设计。如专利文献cn214523670u公开的一种前防撞梁结构,采用了前后双层腔体结构横梁。以上前防撞梁的横梁截面结构均为传统的“目”字型或“日”字型,虽具有较好的正面低速抗弯性能,但在高速碰撞冲击时易产生较大折弯或者腔体外层表面发生折断,同时无法对小偏置碰进行有效防护,使小偏置碰的能量无法向车身机舱纵梁传递和耗散,进而导致冲击能量通过轮胎向后传递到车身乘员舱,使其变形严重。

3、因此,有必要开发一种新的顶盖前横梁及与侧围总成连接结构及车辆。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种前防撞横梁结构及车辆,不仅能满足正面碰撞的需求,还能满足小偏置碰撞的要求。

2、第一方面,本发明所述的一种顶盖前横梁总成,包括防撞横梁本体,在防撞横梁本体的左右两端部设有止推结构;所述防撞横梁本体的左右两端为非封闭式,该防撞横梁本体包括第一上表面、第一下表面、前侧壁和后侧壁,在前侧壁和后侧壁之间设置有多个第一肋板和多个第二肋板,且第一肋板和第二肋板中至少有一部分为非水平设置,以使防撞横梁本体的截面为桁架结构。

3、可选地,所述防撞横梁本体的长度与车身宽度的比值大于0.9;能够使其在小偏置碰撞时与壁障接触,从而能够起到防撞作用。

4、可选地,所述防撞横梁本体的第一上表面和第一下表面均具有向内凹陷的溃缩槽;从而使防撞横梁本体的第一上表面和第一下表面均为非水平面,更有利于溃缩吸能。

5、可选地,所述防撞横梁本体的第一上表面和第一下表面的中部向内凹陷形成所述溃缩槽;使第一上表面和第一下表面的横截面为v形,v形结构为具有一定夹角的开放式结构,故能够有利于溃缩吸能。

6、可选地,多个第一肋板在所述防撞横梁本体内从上到下依次间隔布置,各第一肋板的下端分别与防撞横梁本体的前侧壁相连接,各第一肋板的上端分别与防撞横梁本体的后侧壁相连接;

7、多个第二肋板在所述防撞横梁本体内从上到下依次间隔布置,各第二肋板的上端分别与防撞横梁本体的前侧壁相连接,各第二肋板的下端分别与防撞横梁本体的后侧壁相连接;

8、且至少有一个第一肋板和其中的一个第二肋板交叉设置。能够形成以三角形为单元的内部腔体结构。

9、可选地,所述止推结构为非封闭式结构,在该止推结构内间隔设有多个水平支撑板,以使止推结构的内部形成多个腔体结构。

10、可选地,所述第二肋板的下端和与其相邻的第一肋板的上端在后侧壁处相交形成传力点;

11、所述水平支撑板的数量与传力点的数量相同,且各水平支撑板分别与各传力点一一对应设置。采用以上结构,能够形成更加完整的力学传递路径,在发生小偏置碰撞时,防撞横梁本体的端部受力时,防撞横梁本体的桁架腔体先发生溃缩,形成四层板结构后整体变形,止推结构跟随防撞横梁本体的端部变形向机舱纵梁移动,与机舱纵梁发生接触后制止防撞横梁本体继续变形,撞击力使车头产生侧滑偏移,从而达到保护车身结构和乘员的作用。

12、可选地,所述止推结构内还间隔设有多个竖直支撑板;以使止推结构的内部形成多个腔体结构。

13、可选地,所述止推结构整体呈三棱柱形,且止推结构的第二上表面和第二下表面为三角形,且从前到后逐渐减小。将止推结构整体设计为三棱柱形,能够在小偏置碰撞后有效支撑机舱纵梁,同时还能够减小材料用料。

14、第二方面,本发明所述的一种车辆,采用如本发明所述的前防撞横梁结构。

15、本发明的有益效果:

16、(1)本发明通过在防撞横梁本体的腔体内部设置肋板(包括第一肋板和第二肋板),且至少有一部分肋板为非水平设计,从而能够形成以三角形为单元的内部腔体结构,即将防撞横梁本体的横截面设计为桁架结构。“桁架”式截面在受力后,根据内部肋板之间的夹角诱导进行溃缩。在前侧壁、后侧壁与内部肋板溃缩后能够形成四层板结构,四层板结构能够继续起到抵抗变形的作用。这样就实现了腔体结构首次溃缩吸能后,四层板结构进行二次抗弯变形。

17、(2)本发明中将各水平支撑板分别与梁桁架腔的各传力点一一对应设置,从而能够形成完整的力学传递路径,在发生小偏置碰撞时,防撞横梁本体的端部受力时,桁架结构的腔体先发生溃缩,形成四层板结构后整体变形,止推结构跟随防撞横梁本体的端部变形向机舱纵梁移动,与机舱纵梁发生接触后制止防撞横梁本体继续变形,撞击力使车头产生侧滑偏移,从而达到保护车身结构和乘员的作用。

18、综上所述,本发明基于前防撞横梁结构的性能需求,将前防撞横梁结构分为三部分,左侧和右侧结构是为满足小偏置碰撞要求,起到吸能和侧滑卸力的作用,中间的防撞横梁本体是为满足正面碰撞,能够起到吸能和“二次”抵抗变形的作用。



技术特征:

1.一种顶盖前横梁总成,包括防撞横梁本体(1),其特征在于:在防撞横梁本体(1)的左右两端部设有止推结构(2);

2.根据权利要求1所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:所述防撞横梁本体(1)的长度与车身宽度的比值大于0.9。

3.根据权利要求1所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:所述防撞横梁本体(1)的第一上表面(12)和第一下表面(13)均具有向内凹陷的溃缩槽。

4.根据权利要求3所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:所述防撞横梁本体(1)的第一上表面(12)和第一下表面(13)的中部向内凹陷形成所述溃缩槽。

5.根据权利要求1所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:多个第一肋板(15)在所述防撞横梁本体(1)内从上到下依次间隔布置,各第一肋板(15)的下端分别与防撞横梁本体(1)的前侧壁(11)相连接,各第一肋板(15)的上端分别与防撞横梁本体(1)的后侧壁(14)相连接;

6.根据权利要求5所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:所述止推结构(2)为非封闭式结构,在该止推结构(2)内间隔设有多个水平支撑板(21),以使止推结构(2)的内部形成多个腔体结构。

7.根据权利要求6所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:所述第二肋板(16)的下端和与其相邻的第一肋板(15)的上端在后侧壁(14)处相交形成传力点;

8.根据权利要求5所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:所述止推结构(2)内还间隔设有多个竖直支撑板(22)。

9.根据权利要求1所述的顶盖前横梁总成,其特征在于:所述止推结构(2)整体呈三棱柱形,且该止推结构(2)的第二上表面(23)和第二下表面(24)均为三角形,且从前到后逐渐减小。

10.一种车辆,其特征在于:采用如权利要求1至9任一所述的前防撞横梁结构。


技术总结
本发明涉及一种前防撞横梁结构及车辆,包括防撞横梁本体,在防撞横梁本体的左右两端部设有止推结构;所述防撞横梁本体的左右两端为非封闭式,该防撞横梁本体包括第一上表面、第一下表面、前侧壁和后侧壁,在前侧壁和后侧壁之间设置有多个第一肋板和多个第二肋板,且第一肋板和第二肋板中至少有一部分为非水平设置。本发明不仅能够满足正面碰撞的需求,还能够满足小偏置碰撞的要求。

技术研发人员:刘文涛,吴秀兰
受保护的技术使用者:重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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