CN106043184B - 车身碰撞吸能结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车身碰撞吸能结构，包括前防撞梁总成和前纵梁总成，前防撞梁总成包括防撞梁本体和吸能盒，所述吸能盒采用铝型材制成且内部具有空腔，吸能盒的横截面为“8”字形。本发明的车身碰撞吸能结构，采用中空的铝型材制作，整体重量小、强度高，有利于电动汽车轻量化，可有效延长电动汽车续航里程；而且采用“8”字形的吸能盒，提高车身碰撞吸能结构的吸能效果，能最大程度的降低撞击对人体的伤害。

Description

车身碰撞吸能结构

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种车身骨架结构。

背景技术

电动汽车作为一种新能源汽车，具有节能环保的优势，电动汽车越来越成为汽车领域研究的热点。目前电动汽车领域普遍存在的难题为电动汽车蓄电池续航里程有限，这限制了电动汽车的推广应用。

现有电动汽车的碰撞吸能结构主要是由前防撞梁总成和前纵梁总成构成，绝大部分部件是采用钢板冲压成型，成型工艺复杂，成本高，制成的碰撞吸能结构重量大，不利于电动汽车轻量化，不能有效延长电动汽车续航里程，且金属件制作装配及维护成本均较高，不利于降低成本，不能满足节能环保要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种车身碰撞吸能结构，目的是满足整车轻量化要求。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：车身碰撞吸能结构，包括前防撞梁总成和前纵梁总成，前防撞梁总成包括防撞梁本体和吸能盒，所述吸能盒采用铝型材制成且内部具有空腔，吸能盒的横截面为“8”字形。

所述吸能盒是由两个横截面为八边形且内部中空的吸能管体连接而成。

所述吸能管体的横截面为八边形。

两个所述吸能管体为沿所述防撞梁本体的宽度方向布置。

所述吸能管体的侧壁上设有凸出的溃缩筋。

所述防撞梁本体采用铝型材制成。

所述前纵梁总成包括依次连接的前纵梁前段、前纵梁中段和前纵梁后段，前纵梁前段、前纵梁中段和前纵梁后段采用铝型材制成且内部具有空腔。

所述前纵梁前段的横截面为“8”字形。

所述前纵梁前段是由两个横截面为八边形且内部中空的管体连接而成。

所述前纵梁中段的横截面为“8”字形。

所述前纵梁中段是由两个横截面为八边形且内部中空的管体连接而成。

所述前纵梁后段包括由多个侧壁包围形成的空心管体和设置于空心管体内的加强筋，加强筋将空心管体的内腔分隔成多个独立的空腔。

所述前纵梁后段包括由四个侧壁包围形成的空心管体和设置于空心管体内的两个十字加强筋，两个十字加强筋将空心管体的内腔分隔成六个独立的空腔。

所述前纵梁后段具有让所述前纵梁中段嵌入的容置槽。

所述的车身碰撞吸能结构还包括夹在所述前纵梁前段和所述前纵梁中段之间且与前纵梁前段和前纵梁中段连接的中段封板。

所述的车身碰撞吸能结构还包括与所述前纵梁中段和所述前纵梁后段连接的加强板。

本发明的车身碰撞吸能结构，采用中空的铝型材制作，整体重量小、强度高，有利于电动汽车轻量化，可有效延长电动汽车续航里程；而且采用“8”字形的吸能盒，提高车身碰撞吸能结构的吸能效果，能最大程度的降低撞击对人体的伤害。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明车身碰撞吸能结构的结构示意图；

图2是前防撞梁总成的结构示意图；

图3是吸能盒的结构示意图；

图4是吸能盒的横截面示意图；

图5是前纵梁总成的结构示意图；

图6是前纵梁总成的侧视图；

图7是前纵梁总成的局部结构示意图；

图8是前纵梁中段与前纵梁后段的装配图；

图9是前纵梁中段的结构示意图；

图10是前纵梁前段和前纵梁中段的截面图；

图11是前纵梁后段的结构示意图；

图12是前纵梁后段的主视图；

图中标记为：

100、前防撞梁总成；101、防撞梁本体；102、吸能盒；103、吸能管体；104、溃缩筋；105、第一侧棱线；106、第二侧棱线；107、第三侧棱线；108、第四侧棱线；109、第五侧棱线；110、第六侧棱线；111、第七侧棱线；112、第八侧棱线；113、防撞梁安装板；

200、前纵梁总成；201、前纵梁前段；202、前纵梁中段；203、前纵梁后段；204、前段封板；205、中段封板；206、后段封板；207、容置槽；208、加强板；209、支撑梁；210、前端面；211、后端面；212、第一定位面；213、第二定位面；214、第三定位面；215、十字加强筋；

300、地板前横梁。

具体实施方式

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，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1所示，本发明提供了一种车身碰撞吸能结构，包括相连接的前防撞梁总成100和前纵梁总成200。

如图2所示，前防撞梁总成100包括防撞梁本体101、与防撞梁本体101连接的吸能盒102和与吸能盒102连接的防撞梁安装板113。如图3所示，防撞梁本体101采用铝型材制成，截面为“C”型；吸能盒102采用铝型材制成且内部具有空腔，吸能盒102的横截面为“8”字形，这种截面的吸能盒吸能较大。

如图3和图4所示，吸能盒102是由两个横截面为八边形且两端开口、内部中空的吸能管体103连接而成，制作时通过原材料挤出成型，采用铝型材制成的吸能盒102的刚度好、重量轻，使防撞梁总成100满足整车轻量化要求。

如图2所示，吸能盒102在防撞梁本体101上设置两个，两个吸能盒102沿防撞梁本体101的长度方向布置，两个吸能盒102分别位于防撞梁本体101的一端，各个吸能盒102的一端与防撞梁本体101焊接连接，另一端与防撞梁安装板113焊接连接。如图3和图4所示，各个吸能盒102的两个吸能管体103为沿防撞梁本体101的宽度方向布置，防撞梁本体101的宽度方向与Z向相平行，防撞梁本体101的长度方向与Y向相平行，吸能管体103的长度方向与X向相平行。

如图3和图4所示，吸能管体103的横截面为八边形结构，吸能管体103具有八个侧壁，两个吸能管体103在Z向上为对称设置。吸能管体103的相邻两个侧壁之间具有一个圆弧状的侧棱线，吸能管体103的八个侧棱线沿周向依次为第一侧棱线105、第二侧棱线106、第三侧棱线107、第四侧棱线108、第五侧棱线109、第六侧棱线110、第七侧棱线111和第八侧棱线112，两个吸能管体103通过位于第一侧棱线105和第八侧棱线112之间的侧壁相连接，形成横截面为“8”字形的一体结构，形成的吸能盒102内部具有被该侧壁分隔开的两个空腔。

如图3和图4所示，吸能管体103的侧壁上设有朝向吸能管体103的内部凸出的溃缩筋104，溃缩筋104优选为三角形结构。设置溃缩筋104，可以使吸能盒102达到按照设定的溃缩方式进行溃缩的目的，进一步提高吸能效果。

如图3和图4所示，两个吸能管体103的侧壁上各设有一个溃缩筋104，两个溃缩筋104处于与Z向相平行的同一直线上且在Z向上为对称布置。在各个吸能管体103上，溃缩筋104是在第三侧棱线107开始朝向吸能管体103的内部凹入且朝向第三侧棱线107两侧的两个侧壁延伸形成。

如图2所示，溃缩筋104设置于靠近吸能管体103的与防撞梁本体101连接的端部位置处。防撞梁本体101采用铝型材通过折弯成型，具有刚度好、重量轻的优点，使防撞梁总成100满足整车轻量化要求。

如图2所示，防撞梁本体101与两个吸能管体103的前端连接，防撞梁安装板113与两个吸能管体103的后端连接，防撞梁安装板113并用于在车身骨架上位于前防撞梁总成后侧的前纵梁总成200连接。防撞梁安装板113采用铝板材制成，重量轻。

如图5至图7所示，前纵梁总成200包括沿X向依次连接的前段封板204、前纵梁前段201、中段封板205、前纵梁中段202和前纵梁后段203，前纵梁前段201、前纵梁中段202和前纵梁后段203采用铝型材制成且内部具有空腔。

如图5和图6所示，前纵梁前段201、前纵梁中段202和前纵梁后段203沿纵向依次设置，前纵梁中段202的前端部通过中段封板205与前纵梁前段201的后端部固定连接，且前纵梁前段201和前纵梁中段202处于与X向相平行的同一直线上。前纵梁后段203相对于前纵梁中段202为倾斜设置，前纵梁后段203为朝向前纵梁中段202的后侧下方倾斜延伸，前纵梁中段202的后端部与前纵梁后段203的上端部固定连接，前纵梁后段203的下端部与位于前纵梁中段202后侧斜下方的地板前横梁300固定连接。地板前横梁300为车身骨架底部沿Y向延伸的部件，地板前横梁300位于车身骨架底部的两个门槛梁之间，门槛梁为沿X向延伸的部件。将前纵梁后段203设置成倾斜状态，前纵梁前段201和前纵梁中段202在前纵梁后段203上方沿X向延伸，利于正面碰撞的力向地板前横梁300上传递。

如图5和图10所示，前纵梁前段201是由两个横截面为八边形且两端开口、内部中空的管体连接而成，制作时通过原材料挤出成型，采用铝型材制成的前纵梁前段201的刚度好、重量轻，使前纵梁总成200满足整车轻量化要求。前纵梁前段201的长度方向与X向相平行，前纵梁前段201的两个空心管体为沿Z向布置且在Z向上为对称设置。前纵梁前段201的空心管体的横截面为八边形结构，空心管体具有八个侧壁，空心管体的相邻两个侧壁之间具有一个圆弧状的侧棱线。一个空心管体的一个侧壁与另一个空心管体的一个侧壁相连接，形成横截面为“8”字形的一体结构，形成的前纵梁前段201的内部具有被该相连接的侧壁分隔开的两个空腔。

如图5、图9和图10所示，前纵梁中段202是由两个横截面为八边形且两端开口、内部中空的管体连接而成，制作时通过原材料挤出成型，采用铝型材制成的前纵梁中段202的刚度好、重量轻，使前纵梁总成200满足整车轻量化要求。前纵梁中段202的长度方向与X向相平行，前纵梁中段202的两个空心管体为沿Z向布置且在Z向上为对称设置。前纵梁中段202的空心管体的横截面为八边形结构，空心管体具有八个侧壁，空心管体的相邻两个侧壁之间具有一个圆弧状的侧棱线。一个空心管体的一个侧壁与另一个空心管体的一个侧壁相连接，形成横截面为“8”字形的一体结构，形成的前纵梁中段202的内部具有被该相连接的侧壁分隔开的两个空腔。

如图5所示，前纵梁前段201和前纵梁中段202为两端开口、内部中空的梁体，前纵梁前段201的前端部与前段封板204焊接连接，前段封板204是用于与前防撞梁总成100的防撞梁安装板113固定连接，前纵梁前段201的后端部与中段封板205焊接连接，前纵梁中段202的前端部与中段封板205焊接连接，前纵梁中段202的后端部与后段封板206焊接连接，前段封板204、中段封板205和后段封板206均采用铝板材制成，重量轻。

如图5、图8和图9所示，前纵梁中段202的前端面210位于中段封板205的表面贴合且与X向相垂直的平面，前纵梁中段202的后端面211上具有两个八边形的开口，后段封板206与后端面211接触且将这两个开口封闭，前纵梁中段202的后端面211相对于前端面210为朝向前纵梁中段202的后侧下方倾斜延伸的斜平面，后端面211与X向之间的夹角为锐角或钝角，且后端面211与X向之间的夹角与前纵梁后段203的长度方向与X向之间的夹角大小相等。这种结构的前纵梁中段202可以减少正碰时前挡板的侵入量，保证成员生存空间。

如图11和图12所示，前纵梁后段203包括由多个侧壁包围形成的空心管体和设置于空心管体内的加强筋，加强筋将空心管体的内腔分隔成多个独立的空腔，采用铝型材制成的前纵梁后段203的刚度好、重量轻，使前纵梁总成满足整车轻量化要求。在本实施例中，前纵梁后段203包括由四个侧壁包围形成的空心管体和设置于空心管体内的两个十字加强筋215，空心管体的横截面为矩形，两个十字加强筋215并排设置且相连接，两个十字加强筋215并将空心管体的矩形内腔分隔成六个独立的空腔。

如图5、图11和图12所示，前纵梁后段203的上端部设有让前纵梁中段202局部嵌入的容置槽207，前纵梁中段202的后端部在容置槽207处与前纵梁后段203焊接连接。该容置槽207为从前纵梁后段203的上端面开始向下前纵梁后段203的内部凹入形成的，且通过在铝型材上铣削加工成型。容置槽207优选为U形槽，与前纵梁中段202的八边形管体的形状相适应，容置槽207的内壁包括呈U形分布的第一定位面212、第二定位面213和第三定位面214，第一定位面212和第三定位面214为相对设置，第二定位面213位于第一定位面212和第三定位面214之间且两侧边缘与第一定位面212和第三定位面214的下边缘连接，第二定位面213与第一定位面212和第三定位面214之间的夹角为135度，第二定位面213并为与X向相平行的平面。第一定位面212、第二定位面213和第三定位面214分别与前纵梁中段202的底部连续三个侧壁中的一个侧壁贴合。因此通过在前纵梁后段203的上端设置容置槽207与前纵梁中段202相配合，接触面积大，便于在前纵梁后段203与前纵梁中段202装配时进行定位，使前纵梁后段203准确、快速的与前纵梁中段202对接，提高装配效率，提高前纵梁后段203与前纵梁中段202的连接强度和可靠性。

如图5所示，前纵梁总成200还包括与前纵梁中段202和前纵梁后段203焊接连接的加强板208。加强板208设置于前纵梁中段202的下方，加强板208的一部分与前纵梁中段202的底部焊接连接，另一部分与前纵梁后段203的上端部焊接连接，提高前纵梁后段203与前纵梁中段202的连接强度和可靠性。

如图5所示，前纵梁总成200还包括与前纵梁后段203连接的支撑梁209，支撑梁209沿Y向设置于前纵梁后段203的两侧。支撑梁209的前端部与前纵梁后段203焊接连接，后端部与地板前横梁300焊接连接。

如图1所示，前纵梁总成200沿Y向设置相平行的两个，两个前纵梁总成200的前纵梁后段203的下端部与后侧的地板前横梁300焊接连接，前纵梁前段201和前纵梁中段202位于地板前横梁300的前上方。

上述内容所涉及的前端、后端、X向、Y向、Z向等方位词，X向、Y向和Z向为在汽车O-XYZ坐标系中分别表示汽车的长度方向、宽度方向和高度方向，各个部件的前端是指靠近车头的一端，后端是指靠近车尾的一端。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

以上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。只要是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，将本发明的上述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 (16)

1.车身碰撞吸能结构，包括前防撞梁总成和前纵梁总成，前防撞梁总成包括防撞梁本体和吸能盒，其特征在于，所述吸能盒采用铝型材制成且内部具有空腔，吸能盒的横截面为“8”字形；

所述前纵梁总成包括依次连接的前纵梁前段、前纵梁中段和前纵梁后段，前纵梁前段和前纵梁中段处于与X向相平行的同一直线上，前纵梁后段具有让前纵梁中段嵌入的容置槽，前纵梁后段相对于前纵梁中段为倾斜设置且前纵梁后段为朝向前纵梁中段的后侧下方倾斜延伸，前纵梁中段的后端部在容置槽处与前纵梁后段的上端部焊接连接，前纵梁后段的下端部与位于前纵梁中段后侧斜下方的地板前横梁固定连接；

前纵梁总成还包括与前纵梁后段连接的支撑梁，支撑梁沿Y向设置于前纵梁后段的两侧，支撑梁的前端部与前纵梁后段焊接连接，后端部与地板前横梁焊接连接。

2.根据权利要求1所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述吸能盒是由两个横截面为八边形且内部中空的吸能管体连接而成，吸能管体的侧壁上设有一个凸出的溃缩筋且溃缩筋设置于靠近吸能管体的与防撞梁本体连接的端部位置处，两个溃缩筋处于与Z向相平行的同一直线上且在Z向上为对称布置。

3.根据权利要求2所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述吸能管体的横截面为八边形，两个所述吸能管体为沿所述防撞梁本体的宽度方向布置。

4.根据权利要求2所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述溃缩筋为三角形结构。

5.根据权利要求2至4任一所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述吸能盒在防撞梁本体上设置两个，两个吸能盒沿防撞梁本体的长度方向布置，两个吸能盒分别位于防撞梁本体的一端。

6.根据权利要求1所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述防撞梁本体采用铝型材制成，截面为“C”型。

7.根据权利要求1所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁前段、前纵梁中段和前纵梁后段采用铝型材制成且内部具有空腔。

8.根据权利要求7所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁前段的横截面为“8”字形。

9.根据权利要求8所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁前段是由两个横截面为八边形且内部中空的管体连接而成。

10.根据权利要求7所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁中段的横截面为“8”字形。

11.根据权利要求10所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁中段是由两个横截面为八边形且内部中空的管体连接而成。

12.根据权利要求7所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁后段包括由多个侧壁包围形成的空心管体和设置于空心管体内的加强筋，加强筋将空心管体的内腔分隔成多个独立的空腔。

13.根据权利要求12所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁后段包括由四个侧壁包围形成的空心管体和设置于空心管体内的两个十字加强筋，两个十字加强筋将空心管体的内腔分隔成六个独立的空腔。

14.根据权利要求7至13任一所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述容置槽为从前纵梁后段的上端面开始向下前纵梁后段的内部凹入形成的，且通过在铝型材上铣削加工成型。

15.根据权利要求7所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，所述前纵梁总成还包括夹在所述前纵梁前段和所述前纵梁中段之间且与前纵梁前段和前纵梁中段连接的中段封板，前纵梁中段的前端面位与中段封板的表面贴合且与X向相垂直的平面，前纵梁中段的后端部与后段封板焊接连接，前纵梁中段的后端面上具有两个八边形的开口，后段封板与后端面接触且将这两个开口封闭，前纵梁中段的后端面相对于前端面为朝向前纵梁中段的后侧下方倾斜延伸的斜平面。

16.根据权利要求15所述的车身碰撞吸能结构，其特征在于，还包括与所述前纵梁中段和所述前纵梁后段连接的加强板。