CN103770841B - 一种汽车车身骨架结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种汽车车身骨架结构,包括乘员舱骨架,该乘员舱骨架包括前围骨架和地板骨架,该前围骨架包括车身A柱,该地板骨架包括门槛梁,该车身A柱底部与该门槛梁的前端连接,该前围骨架还设有前围板横梁,该前围板横梁两端与该车身A柱连接在一起。本发明实施例通过在汽车车身骨架结构的车身A柱之间设置前围板横梁并将该前围板横梁的两端与车身A柱连接在一起,形成了完整的碰撞力传递通道,能够减小车身加速度和乘员舱变形量,实现在碰撞中避免乘员受到较大的伤害目的。

Description

一种汽车车身骨架结构
技术领域
[0001] 本发明涉及一种汽车车体结构,尤其涉及一种能够在碰撞中降低车身加速度和乘员舱变形量的汽车车身骨架结构。
背景技术
[0002] 随着消费者对汽车安全的日益重视和碰撞安全法规要求的不断提高,汽车厂家对汽车的安全性设计提出了越来越高的要求。车身作为汽车碰撞的主要承载结构,应当具备通过合理变形来吸收碰撞能量和耗散碰撞力的功能,达到减轻乘员伤害的目的。因此车身结构设计是否合理,成为影响汽车碰撞安全的重要因素。目前常见的车身结构中,车身纵向由吸能盒、前机舱纵梁、前地板纵梁、地板小纵梁、门槛梁、前机舱上短梁和车身A柱等组成。此结构中各纵向部件之间缺少有效的横向连接,碰撞中,特别是当车辆左侧或右侧发生碰撞时,存在碰撞力传力通道不连续、车身加速度过高、乘员舱变形量过大等问题,容易给乘员造成较大的伤害。
发明内容
[0003] 本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述,或者可从该描述显而易见,或者可通过实践本发明而学习。
[0004] 为了克服现有技术的缺点,本发明提供一种汽车车身骨架结构,该汽车车身骨架结构具有连续的碰撞力传力通道,能够有效降低碰撞中车身加速度和乘员舱变形量,避免乘员在碰撞中受到大的伤害。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下:
[0006] 提供一种汽车车身骨架结构,包括乘员舱骨架,该乘员舱骨架包括前围骨架和地板骨架,该前围骨架包括车身A柱,该地板骨架包括门槛梁,该车身A柱底部与该门槛梁的前端连接,该前围骨架还设有至少一根前围板横梁,该前围板横梁两端与该车身A柱连接在一起。
[0007] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该乘员舱骨架前端设有前机舱纵梁,该前机舱纵梁的根部与该前围板横梁连接。
[0008] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该地板骨架还设有中通道、地板纵梁、地板横梁以及后排椅横梁,该中通道设于地板骨架的中间位置,其前端与该前围板横梁连接,后端与该后排座椅横梁连接;该地板纵梁位于该中通道与该门槛梁之间;该地板横梁横向安装在中通道的两侧,并与该地板纵梁连接。
[0009] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,所述地板纵梁前端向上弯折与所述前围板横梁连接,该弯折处设有纵梁加强板,该纵梁加强板与该地板纵梁之间连接并形成封闭截面。
[0010] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该纵梁加强板设有多个纵向排列的凹槽。
[0011] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该地板横梁与中通道的连接处设有中通道加强板。
[0012] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该中通道的两侧设有与其连为一体的地板小纵梁,该中通道加强板同时与该地板小纵梁相连。
[0013] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该地板横梁与该地板纵梁的连接处设有连接加强板。
[0014] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该地板纵梁与中通道和门槛梁之间分别设有中通道连接板和门槛梁连接板。
[0015] 提供一种如上所述的汽车车身骨架结构,该车身骨架结构还设有前防撞梁和吸能盒,该前防撞梁与该吸能盒相连接,该吸能盒安装在该前机舱纵梁的前端。
[0016] 与现有技术相比,本发明实施例的汽车车身骨架结构在车身A柱之间设置了前围板横梁并将该前围板横梁的两端与车身A柱连接在一起,形成了完整的碰撞力传递通道:当车辆发生正面碰撞时,碰撞力经前机舱纵梁传递至前围板横梁,再由前围板横梁传递至车身A柱,并由车身A柱向车体后部传递;当车辆发生侧面碰撞时,碰撞力可经由门槛梁和车身A柱传递至地板骨架和前围板横梁,进而传递至车身另一侧;因此无论车身哪个方向发生碰撞均能减小车身加速度和乘员舱变形量,实现在碰撞中保护乘员免受较大伤害的目的。
[0017] 通过阅读说明书,本领域普通技术人员将更好地了解这些技术方案的特征和内容。
附图说明
[0018] 下面通过参考附图并结合实例具体地描述本发明,本发明的优点和实现方式将会更加明显,其中附图所示内容仅用于对本发明的解释说明,而不构成对本发明的任何意义上的限制,在附图中:
[0019]图1为本发明实施例车身结构示意图。
[0020] 图2为图1中A-A剖面的示意图。
[0021] 图3为本发明实施例中汽车正面受到碰撞时的碰撞力传递路径示意图。
[0022] 图4为本发明实施例中汽车侧面受到碰撞时的碰撞力传递路径示意图。
具体实施方式
[0023] 请参阅图1,是本发明汽车车身骨架结构的一个实施例。
[0024] 本实施例汽车车身骨架结构包括前机舱骨架和乘员舱骨架。
[0025] 该前机舱骨架包括前防撞梁1、吸能盒2、前机舱纵梁3和前机舱上短梁4。前机舱纵梁3的根部与前围板下横梁7连接。前机舱上短梁4位于前机舱纵梁3的上方,并且与A柱上端8和前风挡下横梁5相连接。前防撞梁I设于车身最前端与吸能盒2相连接,吸能盒2通过若干螺栓安装在前机舱纵梁3上。
[0026] 该乘员舱骨架包括前围骨架和地板骨架。该前围骨架包括车身A柱和前围板横梁。该前围板横梁包括前风挡下横梁5和前围板下横梁7。该前风挡下横梁5两端与车身A柱上端8相连;前围板下横梁7设于前风挡下横梁5的下方,其两端与车身A柱下端6相连。该前风挡下横梁5和前围板下横梁7作为前围骨架的前围板横梁,其两端与车身A柱连接,形成了完整的碰撞力传递通道,当车辆发生碰撞时,能更好的起到传递碰撞力的作用,进而减少乘员舱的变形量,达到降低乘员伤害的目的。
[0027] 该地板骨架包括门槛梁、地板横梁、中通道19、后排座椅横梁21、地板纵梁22等。该门槛梁包括门槛梁内板12和门槛梁外板14。地板横梁包括座椅前横梁16和座椅后横梁18。中通道19位于车身结构的中间位置,纵向贯通车身乘员舱,其前端与前围板下横梁7连接,后端与后排座椅横梁21连接。两根地板小纵梁15对称焊接在中通道19两侧,并与前围板下横梁7连接,以加强中通道19的强度,承受更大的碰撞力,防止地板和中通道发生严重变形。地板纵梁22设于中通道19与门槛梁之间,其前端向上弯折与前机舱纵梁3的根部连接,后端与后排座椅横梁21连接。地板纵梁22 —侧通过门槛梁连接板10与门槛梁内板12连接,另一侧通过中通道连接板9与地板小纵梁15连接。座椅前横梁16和座椅后横梁18横向安装在中通道19的两侧,并与门槛梁内板12连接。该中通道19上设有多个中通道加强板:中通道加强板13、中通道加强板17、中通道加强板20,分别连接左右地板小纵梁15、左右座椅前横梁16和左右座椅后横梁18。三个中通道加强板的设计有效的连接了中通道19左右两侧结构,在侧面碰撞中形成完整的传力通道。
[0028] 请一并参阅图2,为了进一步增加车身骨架结构的强度,本实施例在地板纵梁22的弯折处设置了纵梁加强板11并通过焊点连接形成封闭截面。纵梁加强板11上设有多个纵向排列的凹槽111,以增加其强度。
[0029] 需要说明的是,本实施例中的前围板横梁不限于前风挡下横梁5和前围板下横梁7 ;地板横梁也不限于座椅前横梁16、座椅后横梁18 ;当设置多条地板纵梁时,地板纵梁的前端向上弯折与前围板横梁连接在一起,也可在该弯折处设置纵梁加强板。另外,为了进一步加强汽车车架结构的强度,各地板横梁与地板纵梁之间的连接处也可设置连接加强板。
[0030] 本实施例中,汽车车身骨架结构中的各组成部件可分为纵向结构或横向结构。纵向结构包括:吸能盒2、前机舱纵梁3、前机舱上短梁4、车身A柱上端8、中通道19、地板纵梁22、门槛梁内板12、门槛梁外板14。横向结构包括:前防撞梁1、前风挡下横梁5、前围板下横梁7、中通道连接板9、门槛梁连接板10、座椅前横梁16、座椅后横梁18和后排座椅横梁21。这些纵向结构可以使碰撞力沿车身纵向进行传递,而横向结构将各个纵向结构部件连为一个整体,并使碰撞力沿车身横向传递,因此本实施例中汽车车身骨架结构中形成了正面和侧面两种传力通道。汽车受到碰撞时的碰撞力传递路径请参阅图3和图4。
[0031] 请参阅图3,正面传力通道包括上下两层传力通道,其中上层传力通道由前机舱上短梁4、车身A柱上端8、前风挡下横梁5组成。下层传力通道由前防撞梁1、吸能盒2、前机舱纵梁3、前围板下横梁7、地板纵梁22、中通道连接板9、门槛梁连接板10、门槛梁内板12、门槛梁外板14、地板小纵梁15和中通道19组成。上下两层传力通道通过车身A柱下端6连接。当车辆前端发生正面碰撞时,位于车辆前端的前防撞梁1、吸能盒2、前机舱纵梁3和前机舱上短梁4通过溃缩或者折弯变形吸收部分碰撞能量,达到降低车速加速度的目的。此时,一部分碰撞力沿上层传力通道,经前机舱上短梁4传递至车身A柱上端8和前风挡下横梁5 ;—部分碰撞力沿下层传力通道,由前防撞梁I经吸能盒2传递至前机舱纵梁3,经前机舱纵梁3传递至前围板下横梁7,再由前围板下横梁7传递至车身A柱,在乘员舱区域形成多条正面传力通道,使碰撞力分别沿门槛梁、地板纵梁22和地板小纵梁15向后传递。
[0032] 请参阅图4,乘员舱的侧面传力通道也有多条。当车辆发生侧面碰撞时,碰撞力首先沿门槛梁和A柱下端6传递,然后分别经过前风挡下横梁5、前围板下横梁7、中通道连接板9和门槛梁连接板10、座椅前横梁16、座椅后横梁18、后排座椅横梁21等6条传力通道传递至车身另一侧。
[0033] 上述的多条正面传力通道与侧面传力通道相互连接,构成了一个网状骨架结构,形成完整的传力通道。在正面和侧面碰撞中,各传力通道通将碰撞力合理分配,同时,在各横梁与纵梁的连接处设有加强结构,保证了乘员舱具有足够的刚度和强度,有效降低车身加速度和乘员舱变形量,最终达到降低乘员伤害的目的。
[0034] 以上参照附图说明了本发明的优选实施例,本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质,可以有多种变型方案实现本发明。举例而言,作为一个实施例的部分示出或描述的特征可用于另一实施例以得到又一实施例。以上仅为本发明较佳可行的实施例而已,并非因此局限本发明的权利范围,凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效变化,均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种汽车车身骨架结构,包括乘员舱骨架,所述乘员舱骨架包括前围骨架和地板骨架,所述前围骨架包括车身A柱,所述地板骨架包括门槛梁,所述车身A柱底部与所述门槛梁的前端连接,其特征在于,所述前围骨架还设有前围板横梁,所述前围板横梁两端与所述车身A柱连接在一起,其中, 该前围板横梁包括前风挡下横梁和前围板下横梁,该前风挡下横梁两端与车身A柱上端相连;前围板下横梁设于前风挡下横梁的下方,其两端与车身A柱下端相连;该乘员舱骨架前端设有前机舱纵梁,该前机舱纵梁的根部与前围板下横梁连接。
2.如权利要求1所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述地板骨架还设有中通道、地板纵梁、地板横梁以及后排座椅横梁,所述中通道设于地板骨架的中间位置,其前端与所述前围板横梁连接,后端与所述后排座椅横梁连接;所述地板纵梁位于所述中通道与所述门槛梁之间;所述地板横梁横向安装在中通道的两侧,并与所述地板纵梁连接。
3.如权利要求2所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述地板纵梁前端向上弯折与所述前围板横梁连接,所述弯折处设有纵梁加强板,所述纵梁加强板与所述地板纵梁连接并形成封闭截面。
4.如权利要求3所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述纵梁加强板设有多个纵向排列的凹槽。
5.如权利要求2所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述地板横梁与中通道的连接处设有中通道加强板。
6.如权利要求5所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述中通道的两侧设有与其连为一体的地板小纵梁,所述中通道加强板同时与所述地板小纵梁相连。
7.如权利要求2所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述地板横梁与所述地板纵梁的连接处设有连接加强板。
8.如权利要求2至7任一项所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述地板纵梁与所述中通道之间和所述门槛梁之间分别设有中通道连接板和门槛梁连接板。
9.如权利要求8所述的汽车车身骨架结构,其特征在于,所述汽车车身骨架结构还设有前防撞梁和吸能盒,所述前防撞梁与所述吸能盒相连接,所述吸能盒安装在所述前机舱纵梁的前端。
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