CN102785701B

CN102785701B - 一种轿车前车体结构

Info

Publication number: CN102785701B
Application number: CN201210312527.9A
Authority: CN
Inventors: 杜大勇; 朱永胜; 王云中
Original assignee: Dongfeng Motor Corp
Current assignee: Dongfeng Motor Corp
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2015-04-22
Anticipated expiration: 2032-08-29
Also published as: CN102785701A

Abstract

本发明公开了一种轿车前车体结构，它包括前纵梁、前纵梁前端的防撞梁、前纵梁后端下方设的前托架主体，前纵梁后端与地板纵梁固定连接，前托架主体与地板纵梁连接且前托架主体上连有向前延伸的纵向臂，在纵向臂上连有横向臂，横向臂与前纵梁前端连有支撑梁；前纵梁后端设后横梁。通过在前托架主体上增设纵向臂和横向臂，并使横向臂与前纵梁前端固定连接的方式，使得本发明具有上下两层承载结构，碰撞时，第一层承载结构向第二层承载结构转移载荷和传递能量，实现能量的分流，从而及时有效地吸收和将能量转移到车身后部，避免了A柱和乘员舱的过度变形，达到保护乘员的目的；本发明结构简单、实用性强、工艺性好，成本低廉。

Description

一种轿车前车体结构

技术领域

本发明涉及乘用车车身零部件，具体地说是一种轿车车前体结构。

背景技术

对于承载式车身结构的轿车，前部结构通常为两根单一的纵梁结构，两根纵梁主要作用是搭载动力总成，对前部的部件起着支撑的作用，但是当需要提升其承载能力时，则在原来的基础上提升空间非常有限。同时，碰撞时，轿车前纵梁是主要的受力部件。纵梁通过溃缩变形来吸收大部分碰撞的能量，如果能量不能被纵梁大部分的吸收，则会传递至A柱和乘员舱而引起车身的过度变形，对乘员造成较大伤害。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种新的承载式轿车前车体结构，使其能有效传递和吸收碰撞能量，从而减少碰撞过程中乘员舱的变形，保护乘员安全。

本发明采用的方案是：一种轿车前车体结构，它包括前纵梁、前纵梁前端的防撞梁、前纵梁后端下方设的前托架主体，前纵梁后端与地板纵梁固定连接，其特征是：前托架主体与地板纵梁连接且前托架主体上连有向前延伸的纵向臂，在纵向臂上连有横向臂，横向臂与前纵梁前端连有支撑梁；前纵梁后端设后横梁。

本发明通过在前托架主体上增设纵向臂和横向臂，并使横向臂与前纵梁前端以支撑梁刚性连接的方式，使得本发明具有上下两层承载结构，碰撞时，第一层承载结构也是碰撞最早受力结构通过与横向臂的刚性连接实现与第二层承载结构的载荷转移和能量传递，实现能量的分流，从而及时有效地吸收和将能量转移到车身后部，同时，在前纵梁后端增设后横梁加强碰撞能量的吸收和传递，并增强了整体结构的稳固性，从而避免了A柱和乘员舱的过度变形，达到保护乘员的目的；另外，因第二层承载结构直接将碰撞能量传递给乘员舱底部的车身纵梁，有效降低了碰撞能量对乘员的冲击；两层承载结构有效提升了整车的承载能力；本发明结构简单、实用性强、工艺性好，成本低廉。

进一步地，所述前纵梁、防撞梁，及后横梁连成顶面闭环结构，所述前托架主体、纵向臂，及横向臂连成底面闭环结构，顶面闭环结构大于底面闭环结构。所述前纵梁、纵向臂、支撑梁，及地板纵梁前部连成侧面闭环结构。所述防撞梁、支撑梁，及横向臂连成前面闭环结构。所述后横梁、前托架主体，及地板纵梁前部连成后面闭环结构。所述轿车前车体结构的前面、后面、顶面、底面、及侧面均为闭环结构。通过设计轿车前纵梁、前托架结构，并增加前托架结构和前纵梁的连接结构，使整个前车体结构成为一个鸟巢的形状，前车体的前面结构、后面结构、侧面结构、顶面结构及底部结构均封闭为闭环结构，最终连接为一个整体，使纵梁的承载能力得到了加强，也加强了整个车身的承载能力；碰撞时，一部分碰撞的能量通过纵梁的溃缩变形被吸收，还有一部分能量通过改进后的闭环结构，直接传递给乘员舱底部的车身纵梁，从而减小了碰撞能量对乘员的冲击，有效减小乘员舱变形对乘员的危害。

所述纵向臂包括左纵向臂和右纵向臂。第一层承载结构传递至第二层承载结构的碰撞能量经左右两纵向臂转移至后方，有效分流，降低冲击。

所述前纵梁包括前左纵梁和前右纵梁，前左纵梁的前端和横向臂的左侧间连有左支撑梁，前右纵梁的前端和横向臂的右侧间连有右支撑梁。碰撞时，一部分碰撞的能量通过前左纵梁和前右纵梁的溃缩变形被吸收，还有一部分能量分别通过左支撑梁和右支撑梁传至横向臂后再经纵向臂传递给车身后部的地板纵梁。

所述地板纵梁包括左地板纵梁和右地板纵梁，左地板纵梁前部为左纵梁弯曲结构，右地板纵梁前部为右纵梁弯曲结构。两个纵梁弯曲结构用于将左、右前纵梁后端分别与后面两根地板纵梁连接起来。纵梁弯曲结构为后面闭环结构的组成部分，其将处于前部上方的前纵梁与处于后部下方的地板纵梁连成一个整体梁结构，实现能量有效传递的同时大幅提升了整车的承载能力。

所述前纵梁与防撞梁间设有吸能盒。防撞梁受到碰撞后，吸能盒溃缩变形吸收部分能量后将碰撞能量转移至前纵梁。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明前面结构示意图。

图3为本发明右侧面结构示意图。

图4为本发明顶面结构示意图。

图5为本发明底面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明包括前左纵梁7和前右纵梁8，以及处于前左纵梁7和前右纵梁8之间后端下方前托架主体1，前左纵梁7和前右纵梁8后端分别与车身后部的左、右地板纵梁15,16通过左、右纵梁弯曲结构11,12进行固定连接，左地板纵梁前部为左纵梁弯曲结构11，右地板纵梁前部为右纵梁弯曲结构12，其中，前左纵梁7连于左纵梁弯曲结构11的顶部，左地板纵梁15连于左纵梁弯曲结构11的底部后端，前右纵梁8连于右纵梁弯曲结构12的顶部，右地板纵梁16连于右纵梁弯曲结构11的底部后端，前左纵梁7和前右纵梁8的后端与纵梁弯曲结构连接处连有后横梁9，即：左纵梁弯曲结构11和右纵梁弯曲结构12的顶部间连有后横梁9；左、右地板纵梁15,16与左、右纵梁弯曲结构11,12连接处连有前托架主体1，即左纵梁弯曲结构11和右纵梁弯曲结构12的底部前端间连有前托架主体1，前托架主体1前端对称位置连有向前延伸的左纵向臂3和右纵向臂2，在左纵向臂3和右纵臂2的末端之间连有横向臂4，前左纵梁7的前端和横向臂4的左侧间连有左支撑梁6，前右纵梁8的前端和横向臂4的右侧间连有右支撑梁5，前左纵梁7和前右纵梁8的前方分别设有吸能盒13,14，吸能盒13,14前方连有防撞梁10，横向臂4在整车前进方向上与左、右纵梁7,8前端面一致,处于防撞盒10之后。左、右纵向臂3、4间的间距从前托架主体1端至横向臂4端逐渐增大，在横向臂4处增至最大并与左、右两纵梁间7,8的间距一致。另外，前纵梁7，8、纵梁弯曲结构11,12及地板纵梁15，16三者可以为一体结构；前托架主体1上的纵向臂不仅仅限于上述左右两纵向臂，也可以一个或多个。

本发明的前面、后面、顶面、底面、及侧面均为封闭环状结构,其中，前面闭环结构由右支撑梁5、左支撑梁6、左右两个防撞盒13,14、防撞梁10、横向臂4组成（如图2所示）；后面闭环结构由左右两个纵梁弯曲结构11,12、前托架主体1、后横梁9组成；右侧面闭环结构由前托架主体1右边部分、右纵梁弯曲结构12、右纵向臂2、前右纵梁8、右支撑梁5组成（如图3所示）；左侧面闭环结构由前托架主体1左边部分、左纵梁弯曲结构11、左纵向臂3、前左纵梁7、左支撑梁6组成；顶面闭环结构由前左纵梁7、前右纵梁8，后横梁9，前防撞梁10组成（如图4所示）；底面闭环结构由前托架主体1，左纵向臂3、右纵向臂2、横向臂4组成（如图5所示）。各闭环结构均可通过螺栓连接为一体,且顶面闭环结构大于底面闭环结构,侧面的封闭结构和前、后的封闭结构有效将顶面和底面的闭环结构连接为一个整体，使整个前车体结构成为鸟巢形状；顶面闭环结构为第一层承载结构，同时也是碰撞最早受力结构，其有效分担了左右两根纵梁7,8的承载重量，从而提升了整车的承载能力，顶面闭环结构在承载负荷的同时通过侧面闭环结构和前面的闭环结构将碰撞能量传递给底面的闭环结构；底面闭环结构为第二层承载结构，主要连接底盘和车身，这种结构在防撞盒13,14完全溃缩以后，将起着辅助碰撞能量吸收作用，其吸收能量的同时，也能有效将能量转移到车身地板纵梁，起着有效转移碰撞能量的作用；顶面闭环结构和底面闭环结构通过左右两根纵梁支撑梁6,5、托架支撑结构17,18，以及纵梁弯曲结构11,12进行连接，从侧面组成一个封闭的结构，上部和下部的载荷转移以及能量传递依靠左、右纵梁支撑梁6，5、以及托架支撑结构17,18和纵梁弯曲结构11,12完成。

本发明原理说明：碰撞时，吸能盒13,14首先被压溃缩后，同时压缩前左纵梁7、前右纵梁8，及横向臂4，此时，碰撞能量分为两部分：一部分碰撞能量被前左纵梁7和前右纵梁8溃缩变形吸收，未完全吸收的能量传递给A柱和防火墙，引起A柱和防火墙的变形，而A柱和车身前围防火墙的变形将直接引起乘员伤害；另外一部分能量通过闭环结构进行吸收和传递，未完全吸收的能量传递给前托架主体1，前托架主体1再将能量传递给左、右地板纵梁15,16，从而将传递给乘员舱的碰撞能量进行分流，有效减少直接引起A柱和防火墙变形的碰撞能量，降低了碰撞能量对乘员的冲击，有效减小乘员舱变形对乘员的危害，达到保护乘员安全的目的。

Claims

1.一种轿车前车体结构，它包括前纵梁、前纵梁前端的防撞梁、前纵梁后端下方设的前托架主体，前纵梁后端与地板纵梁固定连接，其特征是：前托架主体与地板纵梁连接且前托架主体上连有向前延伸的纵向臂，在纵向臂上连有横向臂，横向臂与前纵梁前端连有支撑梁；前纵梁后端设后横梁，所述前纵梁、防撞梁，及后横梁连成顶面闭环结构，所述前托架主体、纵向臂，及横向臂连成底面闭环结构，顶面闭环结构大于底面闭环结构；所述纵向臂包括左纵向臂和右纵向臂，所述左纵向臂和右纵向臂间的间距从前托架主体端至横向臂端逐渐增大，在横向臂处增至最大；所述顶面闭环结构与所述底面闭环结构之间连有所述支撑梁，托架支撑结构，以及纵梁弯曲结构；所述前纵梁包括前左纵梁和前右纵梁，前左纵梁的前端和横向臂的左侧间连有左支撑梁，前右纵梁的前端和横向臂的右侧间连有右支撑梁；所述地板纵梁包括左地板纵梁和右地板纵梁，所述纵梁弯曲结构包括左纵梁弯曲结构和右纵梁弯曲结构，所述左地板纵梁前部为所述左纵梁弯曲结构，所述右地板纵梁前部为所述右纵梁弯曲结构。

2.根据权利要求1所述的轿车前车体结构，其特征是：所述前纵梁、纵向臂、支撑梁，及地板纵梁前部连成侧面闭环结构。

3.根据权利要求1所述的轿车前车体结构，其特征是：所述防撞梁、支撑梁，及横向臂连成前面闭环结构。

4.根据权利要求1所述的轿车前车体结构，其特征是：所述后横梁、前托架主体，及地板纵梁前部连成后面闭环结构。

5.根据权利要求1所述的轿车前车体结构，其特征是：所述前纵梁与防撞梁间设有吸能盒。