CN105383562A - 一种车辆的前舱纵梁总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆的前舱纵梁总成，涉及车辆。所述车辆的前舱纵梁总成包括相连的纵梁前段及纵梁后段，所述纵梁前段及所述纵梁后段由不同料厚的钢板制成，并且所述纵梁前段的料厚小于所述纵梁后段的料厚，其中，所述纵梁前段用于碰撞时缓冲吸能，所述纵梁后段用于满足发动机悬置及碰撞的刚度和强度。使得车辆在碰撞过程中所述前段易于变形并且吸收碰撞能量效果好。同时，由于所述纵梁前段的料厚小于所述纵梁后段的料厚，使得前舱纵梁的重量减轻，从而利于车体的轻量化。

Description

一种车辆的前舱纵梁总成

技术领域

本发明涉及一种车辆的纵梁总成，特别是涉及一种车辆的前舱纵梁总成。

背景技术

车架是汽车中最重要的承载部件，而车架中的纵梁又是其中的关键零件之一，所以纵梁在汽车上起到重要的承载作用，汽车的边梁式车架、中梁式车架等均含有纵梁，纵梁一般包括纵梁前段与纵梁后段。

目前，多数车辆的纵梁制成Z字型，如图1所示，为了满足设计使用需要，纵梁前段与纵梁后段呈间距平行设置，如图1中纵梁前段与纵梁后段的平行间距为L。并且，由于纵梁要支撑起整个车体，所以纵梁的结构具有很强的支撑强度，这其中就包括纵梁前段。

然而，由于纵梁前段与纵梁后段呈间距平行设置，使得纵梁前段与纵梁后段的连接处的刚度及强度很差，尤其在碰撞时更为不利。现有的解决手段是在该连接处的两侧分别固定左、右加强板件，这样虽然有效保证了该连接处的强度及刚度，但是增加的左、右加强板件使车体重量大大增加，并且相应的制造成本也随之增加。而且，由于纵梁前段的结构过于坚固，使得发生碰撞时,纵梁前段变形困难，不能够吸收碰撞过程中的能量。使得车辆内的前排成员的舱侵入量增加，严重威胁前排乘客的人身安全。

发明内容

本发明的一个目的是要提供一种车辆的纵梁总成，以解决纵梁前段与纵梁后段的连接处的刚度及强度差，车辆碰撞时坚固的纵梁前段变形困难，不能够吸收碰撞过程中的能量，从而严重威胁前排乘客人身安全，并且车体重量大，制造成本也随之增加的问题。

特别地，本发明提供了一种车辆的前舱纵梁总成，包括相连的纵梁前段及纵梁后段，所述纵梁前段由不同料厚的钢板制成，并且所述纵梁前段的料厚小于所述纵梁后段的料厚，其中，所述纵梁前段用于碰撞时缓冲吸能，所述纵梁后段用于满足发动机悬置及碰撞的刚度和强度。

进一步地，所述纵梁前段包括纵梁前段前区域和纵梁前段后区域，所述纵梁前段前区域的料厚小于所述纵梁前段后区域的料厚。

进一步地，所述纵梁前段前区域的料厚为1.5mm，所述纵梁前段后区域的料厚为1.8mm。

进一步地，所述纵梁前段前区域具有用于吸能的弱化筋和孔。

进一步地，所述前舱纵梁总成还包括第一加强板，所述第一加强板固定在所述纵梁后段的内侧，所述第一加强板的料厚小于所述纵梁后段的料厚。

进一步地，所述纵梁后段的料厚为2.0mm，所述第一加强板的料厚为1.6mm。

进一步地，所述纵梁后段及所述第一加强板均具有空腔结构。

进一步地，所述前舱纵梁总成还包括第二加强板及纵梁后段左连接板，所述第二加强板固定在所述纵梁后段下方并包裹所述纵梁后段及所述第一加强板的型面，所述纵梁后段左连接板固定在所述第二加强板下方并由所述纵梁后段左侧伸出。

进一步地，所述第二加强板为带有侧翼的U型板，所述侧翼用于包裹所述纵梁后段及所述第一加强板的型面，所述U型板内腔用于容纳所述纵梁后段。

进一步地，所述第一加强板的表面积大于所述第二加强板的侧翼的表面积，使得所述第一加强板能够将所述第二加强板的侧翼完全覆盖。

本申请的发明人发现由于制作纵梁前段的钢板厚度基本相同，使得车辆在碰撞过程中所述前段难于变形及难于吸收碰撞能量；为此，发明人通过进一步的摸索及研究，设计出的所述纵梁前段的料厚小于所述纵梁后段的料厚，使得车辆在碰撞过程中所述前段易于变形并且吸收碰撞能量效果好。同时，由于所述纵梁前段的料厚小于所述纵梁后段的料厚，使得前舱纵梁的重量减轻，从而利于车体的轻量化。

进一步地，本发明的所述纵梁前段前区域的料厚为1.5mm，所述纵梁前段后区域的料厚为1.8mm是优化设计。如此设计能够达到在保证降低制造成本及车体的轻量化的前提下，既能够满足对车体结构的支撑需要，又能够在碰撞时易于变形并且吸收碰撞的能量效果好。

进一步地，本发明的第一加强板与第二加强板将所述纵梁后段包裹，并且所述第二加强板为带有侧翼的U型板，相对于现有技术减少了加强板的平铺结构，从而实现了在保证加强效果的前提下，提高了对所述前段与所述后段连接处的连接强度。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的所述前舱纵梁总成的示意性俯视图；

图2是根据本发明一个实施例的所述前舱纵梁总成纵梁后段的示意性立体图；

图3是所述纵梁后段装配后的示意性俯视图；

图4是所述纵梁后段的示意性立体图；

图5是所述纵梁前段的示意性俯视图；

图6是所述第二加强板的示意性立体图；

图7是图3中的A-A向示意性剖视图；

图8是图5中的P处放大图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的所述前舱纵梁总成的示意性俯视图。图2是根据本发明一个实施例的所述前舱纵梁总成纵梁后段的示意性立体图。如图1所示，还可以参见图2，本实施例以图1为主加以说明，所述前舱纵梁总成可以包括第一加强板1、第二加强板2、纵梁后段左连接板5、相连的纵梁前段3及纵梁后段4，所述纵梁前段3由不同料厚的钢板制成，并且所述纵梁前段3的料厚小于所述纵梁后段4的料厚，其中，所述纵梁前段3用于碰撞时缓冲吸能，所述纵梁后段4用于满足发动机悬置及碰撞的刚度和强度。

作为优选，所述纵梁后段4为超高强度钢板通过热成型技术制成，以达到屈服强度大于等于1500MPa。这样，所述纵梁后段4在同等料厚条件下，超高强度钢板具有良好的板材性能有利于增强结构的强度，减少碰撞时成员舱的侵入量。

图5是所述纵梁前段的示意性俯视图，图8是图5中的P处放大图。如图5所示，所述纵梁前段3可以包括纵梁前段前区域31和纵梁前段后区域32。如图8所示，所述纵梁前段前区域31的料厚小于所述纵梁前段后区域32的料厚。

作为优选，所述纵梁前段前区域31的料厚可以为1.5mm，所述纵梁前段后区域32的料厚可以为1.8mm，从而满足碰撞试验的五星碰撞标准。

本实施例中纵梁前段前区域31和纵梁前段后区域32通过激光焊接方式相固接，然后再冲压成型，这样制造能够降低制造成本。

参照图5，在其他实施例中，所述纵梁前段3的外端料厚小于纵梁前段3的内端料厚，并且所述纵梁前段3的料厚可以由所述外端向所述内端逐渐递增。这样一方面省去了焊接等工艺，并且这种料后是渐变的，使得碰撞时的变形缓冲效果更佳流畅，而且支撑效果更好。

回到本实施例中并继续结合图5说明，所述纵梁前段前区域31具有用于吸能的弱化筋311和孔312。所述弱化筋311具有一定的支撑强度，以使得所述纵梁前段3具有一定的支撑力，同时所述弱化筋311相对于普通的支撑筋的支撑能力较弱，以使得碰撞时所述纵梁前段4相对现有技术中的纵梁前段容易变形，从而吸收碰撞能量。所述孔312一方面减轻了所述纵梁前段3的重量，从而利于车体轻量化；并且减少了其原材料的使用，降低了制造成本。

图4是所述纵梁后段的示意性立体图。如图4所示，所述纵梁后段4可以是空腔结构，所述空腔结构可以是指沿着所述纵梁后段4的长度方向开设的型腔41，这样一方面可以使车体轻量化，另一方面通过减少使用材料以降低制造成本。

所述第一加强板1固定在所述纵梁后段4的内侧，这里所说的所述内侧是指，所述纵梁后段4在通常的安装状态下处于水平设置时的所述纵梁后段4顶面，例如，如图4所示，所述型腔41的上表面。与之相反的还有所述纵梁后段4的外侧，所述外侧是指，所述纵梁后段4在通常的安装状态下处于水平设置时，除所述内侧以外的所述纵梁后段4的外围侧壁并且包括其底壁。所述第一加强板1的料厚小于所述纵梁后段4的料厚，以使得所述第一加强板1的重量减轻。图3是所述纵梁后段装配后的示意性俯视图。如图3所示，进一步的，所述第一加强板1可以固定于所述纵梁后段4与所述纵梁前段3连接处。并且所述第一加强板1可以是以左右两块板的形式布置于所述型腔41两侧。所述第一加强板1可以是高强度钢板，以保证加强作用的前提下，通过降低加强板的厚度，进而减轻重量使车体轻量化。

作为优选，所述纵梁后段4的料厚为2.0mm，所述第一加强板1的料厚为1.6mm。如此设置能够在保证所述第一加强板1功能的前提下，最大程度上实现车体轻量化，同时降低了制造成本。

图2是根据本发明一个实施例的所述前舱纵梁总成纵梁后段的示意性立体图。如图2所示，所述第二加强板2固定在所述纵梁后段4下方并包裹所述纵梁后段4及所述第一加强板1的型面，所述纵梁后段左连接板5固定在所述第二加强板2下方并由所述纵梁后段4左侧伸出。所述第二加强板2能够替代现有技术中相对宽大的纵梁后段右连接板，以平衡由于所述纵梁后段4与所述纵梁前段3不共线，造成的所述纵梁后段4与所述纵梁前段3连接处强度与刚度不足，如图1中所示的所述纵梁后段4与所述纵梁前段3的平行距离L。第二加强板2可以是高强度钢板。

图6是所述第二加强板的示意性立体图。如图6所示，进一步的，所述第二加强板2为带有侧翼12的U型板11，所述侧翼12用于包裹所述纵梁后段4及所述第一加强板1的型面，所述U型板11内腔用于容纳所述纵梁后段4。

这样，本实施例中的所述第二加强板2相对现有技术，减轻了部件数量，从而降低了所述纵梁后段4与所述纵梁前段3连接处的重量，大大提高了车体轻量化，及降低制造成本。

并且，所述第一加强板1完全覆盖于所述第二加强板2上，如图1至3所示，所述第一加强板1与所述第二加强板2完全将所述纵梁后段4与所述纵梁前段3连接处包裹，以增加该处的连接强度。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种车辆的前舱纵梁总成，其特征在于，包括相连的纵梁前段(3)及纵梁后段(4)，所述纵梁前段(3)由不同料厚的钢板制成，并且所述纵梁前段(3)的料厚小于所述纵梁后段(4)的料厚，其中，所述纵梁前段(3)用于碰撞时缓冲吸能，所述纵梁后段(4)用于满足发动机悬置及碰撞的刚度和强度。

2.根据权利要求1所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述纵梁前段(3)包括纵梁前段前区域(31)和纵梁前段后区域(32)，所述纵梁前段前区域(31)的料厚小于所述纵梁前段后区域(32)的料厚。

3.根据权利要求2所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述纵梁前段前区域(31)的料厚为1.5mm，所述纵梁前段后区域(32)的料厚为1.8mm。

4.根据权利要求1-3任一项中所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述纵梁前段前区域(31)具有用于吸能的弱化筋(311)和孔(312)。

5.根据权利要求1-4任一项中所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述前舱纵梁总成还包括第一加强板(1)，所述第一加强板(1)固定在所述纵梁后段(4)的内侧，所述第一加强板(1)的料厚小于所述纵梁后段(4)的料厚。

6.根据权利要求5所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述纵梁后段(4)的料厚为2.0mm，所述第一加强板(1)的料厚为1.6mm。

7.根据权利要求5或6所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述纵梁后段(4)及所述第一加强板(1)均具有空腔结构。

8.根据权利要求1-7任一项中所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述前舱纵梁总成还包括第二加强板(2)及纵梁后段左连接板(5)，所述第二加强板(2)固定在所述纵梁后段(4)下方并包裹所述纵梁后段(4)及所述第一加强板(1)的型面，所述纵梁后段左连接板(5)固定在所述第二加强板(2)下方并由所述纵梁后段(4)左侧伸出。

9.根据权利要求8所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述第二加强板(2)为带有侧翼(22)的U型板(21)，所述侧翼(22)用于包裹所述纵梁后段(4)及所述第一加强板(1)的型面，所述U型板(21)内腔用于容纳所述纵梁后段(4)。

10.根据权利要求8所述前舱纵梁总成，其特征在于，所述第一加强板(1)的表面积大于所述第二加强板(1)的侧翼(22)的表面积，使得所述第一加强板(1)能够将所述第二加强板(2)的侧翼(22)完全覆盖。