CN103171628B - 一种吸能式前副车架 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种吸能式前副车架,包括前横梁总成和后横梁总成,以及设在前横梁总成与后横梁总成之间的右纵梁总成和左纵梁总成,所述的右纵梁总成和左纵梁总成的前段上均设有吸能槽,所述的右纵梁总成和左纵梁总成的后段均为分叉结构。车辆前部发生碰撞,纵梁总成的前段可在吸能槽的导向作用和后段分叉结构的强大支撑作用下,产生稳定的逐级压溃,充分吸收能量,同时,后段不易发生折弯变形,可将力稳定的传到门槛和底板纵梁,进而将能量吸收和耗散,维持乘员舱的完整性,保证乘员生命安全。

Description

一种吸能式前副车架
技术领域
[0001]本发明涉及汽车车架技术领域,尤其是涉及一种吸能式前副车架。
背景技术
[0002]车辆正面碰撞过程中,保护乘员的生命安全是被动安全设计的目标,维持乘员舱的结构完整性是乘员保护的核心。确保乘员舱的完整性就要求车辆的前结构能够充分的吸收碰撞能量。
[0003]车辆的前部发生碰撞,完全依靠车身骨架前纵梁并不能充分吸收车辆前部碰撞过程中的能量,因此,为车身结构补充第二甚至第三条纵向载荷传递路径来耗散撞击能量是一种实际且有效的手段,利用前副车架来实现载荷传递吸收能量比较多。但当前车辆的前副车架主要作用是将前桥与发动机相连,同时作为前悬挂的支点减缓车身行驶过程中的震动,基本上没有任何吸能设计,碰撞过程中,不能很好的保证乘员舱的结构完整性,对碰撞安全的贡献不大。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种吸能式前副车架,以达到在不影响前副车架的安装和性能的基础上,在车辆前部碰撞过程中,有效地辅助车身骨架前纵梁吸能并传递载荷,保证乘员舱结构完整性的目的。
[0005]为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案为:一种吸能式前副车架,包括前横梁总成和后横梁总成,以及设在前横梁总成与后横梁总成之间的右纵梁总成和左纵梁总成,所述的右纵梁总成和左纵梁总成的前段上均设有吸能槽,所述的右纵梁总成和左纵梁总成的后段均为分叉结构。
[0006]所述的右纵梁总成和左纵梁总成的结构均为“Y”字型结构。
[0007]所述的后横梁总成上设有用于与车身的底板纵梁相连接的凸起的固定块。
[0008]所述的后横梁总成上的固定块的位置与右纵梁总成以及左纵梁总成的分叉结构端部位置相对应。
[0009]所述的前横梁总成、后横梁总成、右纵梁总成以及左纵梁总成均为中空的方管结构。
[0010]本发明与现有技术相比,具有以下优点:
[0011] 1、车辆前部发生碰撞过程中,左、右纵梁总成的前段可在吸能槽的导向作用和后段分叉结构的强大支撑作用下,产生稳定的逐级压溃,充分吸收能量,同时,后段不易发生折弯变形,可将力稳定的传到门槛和底板纵梁,进而将能量吸收和耗散,维持乘员舱的完整性,保证乘员生命安全;
[0012] 2、在前副车架承受一定角度的冲击力时,前副车架的纵梁总成的分叉结构与车身下部结构形成稳定的三角形结构,能够承受来自各个角度的撞击力,在保证后段不易发生弯曲变形的基础上使得前段压溃吸能,另外,在车身的前纵梁严重变形时,前副车架的分叉纵梁结构能够提供有力的支撑,防止前舱刚硬的结构对前挡板造成积压而导致乘员生存空间受到破坏,维持乘员舱的完整性,保证乘员生命安全。
附图说明
[0013]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0014]图1为本发明吸能式前副车架等轴示意图。
[0015]图2为本发明吸能式前副车架俯视示意图。
[0016]图3为本发明吸能式前副车架梁断面示意图。
[0017]图4为本发明吸能式前副车架与其连接件装配示意图。
[0018]图5为本发明吸能式前副车架受力和载荷传递示意图。
[0019]图中:1.前横梁总成、2.后横梁总成、3.右纵梁总成、4.左纵梁总成、5.吸能槽、6.纵梁外固定块、7.纵梁内固定块、8.梁上安装板、9.梁下安装板、10.冷却系统安装竖板、11.悬置安装支架、12.底板纵梁。
具体实施方式
[0020]下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0021]如图1至图4所示,一种吸能式前副车架,为双“Y”字型框式前副车架,在不影响前副车架的承载和安装要求以及操稳性能的基础上,框式前副车架的左、右两侧的纵梁总成的前段开设有吸能槽充分吸收能量,后段设计成分叉式结构,在保证前段吸能的基础上,稳定的传递载荷。
[0022]吸能式前副车架的具体结构为:它包括前横梁总成1、后横梁总成2、右纵梁总成3以及左纵梁总成4;其中,右纵梁总成3和左纵梁总成4设在前横梁总成I与后横梁总成2之间,通过焊接连接在一起;右纵梁总成3和左纵梁总成4的前段上均设有吸能槽5,即吸能槽与前横梁总成相邻,优选的,吸能槽为并排设置的环形凹槽;右纵梁总成和左纵梁总成的后段均为分叉结构。在满足操稳性能要求的基础上,兼具吸收碰撞能量和传递载荷的功能。
[0023]优选的,右纵梁总成3和左纵梁总成4的结构均为“Y”字型结构。右纵梁总成的两分支以及左纵梁总成的两分支均与后横梁总成焊接在一起,分支端部均通过螺栓与车身的下弯纵梁和地板总成固定连接。
[0024]后横梁总成2上设有用于与车身的底板纵梁12相连接的凸起的固定块,即两个纵梁外固定块6和两个纵梁内固定块7,提高连接的可靠性。后横梁总成上的固定块的位置与右纵梁总成以及左纵梁总成的分叉结构端部位置相对应。保证在碰撞过程中均匀的传递载荷。
[0025]前横梁总成1、后横梁总成2、右纵梁总成3以及左纵梁总成4均为中空的方管结构,即通过梁上安装板8和梁下安装板9焊接形成,充分吸收碰撞能量。
[0026]在前副车架的前横梁总成I上设置有冷却系统安装竖板10,用来固定冷却系统;同时,在前横梁总成和后横梁总成上均设置有悬置安装支架11。
[0027]如图5所示,为吸能式前副车架受力和载荷传递示意图。当车辆以较高速度撞击到刚性物体时,与刚性物体发生相对作用。力传递到前副车架时,首先传递到前横梁总成I上,前横梁总成继续将力传递到右纵梁总成3和左纵梁总成4,左、右纵梁总成的后段呈稳定的三角形,刚度相对前段较大,导致前段在轴向作用力和吸能槽5的诱导作用下产生逐级压溃变形,吸收能量,成为车身骨架前纵梁吸能的有效支持和补充。左、右纵梁总成后段的分叉结构,不但可以保证前段稳定的变形,同时可以将残余的撞击力合理的分流到四条底板纵梁12上。作为乘员舱的主要骨架结构,底板纵梁上的传力路径越多,各条路径上承受的力越均匀和平缓,该路径上的结构变形越小,乘员舱的完整性也就越好,乘员的生命安全就能得到有效的保障。当前横梁总成I传递给左、右纵梁总成非轴向的作用力时,左、右纵梁后段的分叉结构具有很强的抗弯能力,能够承受不同角度的力,为前段结构的吸能提供有力的支撑。
[0028]上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种吸能式前副车架,包括前横梁总成(I)和后横梁总成(2),以及设在前横梁总成(I)与后横梁总成(2)之间的右纵梁总成(3)和左纵梁总成(4),其特征在于:所述的右纵梁总成(3)和左纵梁总成(4)的前段上均设有吸能槽(5),所述的右纵梁总成(3)和左纵梁总成(4)的后段均为分叉结构;所述的右纵梁总成(3)和左纵梁总成(4)的结构均为“Y”字型结构;所述的后横梁总成(2)上设有用于与车身的底板纵梁相连接的凸起的固定块;所述的后横梁总成(2)上的固定块的位置与右纵梁总成以及左纵梁总成的分叉结构端部位置相对应;所述的前横梁总成(I)、后横梁总成(2)、右纵梁总成(3)以及左纵梁总成(4)均为中空的方管结构。
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