CN108791506A - 汽车车身及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车车身及汽车，以解决现有汽车车身的吸能效率低的技术问题。该汽车车身包括防撞梁和与防撞梁连接的前端组件，其中，前端组件包括吸能盒，以及沿车身的宽度方向相对间隔设置的纵梁和小偏置构件，防撞梁与吸能盒的前端连接，纵梁的前端和小偏置构件的前端均与吸能盒的后端间接螺接。

Description

汽车车身及汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种汽车车身及汽车。

背景技术

汽车车身具有多种承载结构和吸能结构，其中，防撞梁、吸能盒、纵梁、小偏置构件等均为汽车车身的承载结构和吸能结构。

现有技术中，防撞梁沿汽车的宽度方向延伸，吸能盒、纵梁和小偏置构件均沿汽车的长度方向延伸。其中，吸能盒的前端与防撞梁连接，纵梁的前端与吸能盒的后端连接，小偏置构件与纵梁沿汽车的长度方向相对间隔设置，并且，小偏置构件与纵梁通过一中间连接架连接，纵梁的后端与车身中通道连接，该结构简单，传力路径有限，进而吸能效率有限。

该汽车车身结构在应对复杂的车辆前部碰撞时，很难做到既能够平衡车辆低速碰撞工况又能够满足车辆高速碰撞工况的要求，同时难以兼顾车辆在受到前方全宽碰撞、重叠部分(例如重叠车宽的40％)、重叠极小部分(例如重叠车宽的25％)等工况。其中，低速时车身最前端变形明显，整车的经济维修性低；高速时乘员舱变形大，乘员舱本身的传力路劲布置不完整，乘员的安全难以保证；全宽障碍物碰撞时，由于中通道的延伸度有限，阻止碰撞力继续传递，导致能量传递路径不完整；小面积重叠障碍物碰撞时，由于纵梁与小偏置构件通过中间连接架连接，两者之间相互约束，致使纵梁的有效承载力降低，且无其他有效传力路径，由此可知，现有汽车车身的吸能效率低，整车安全性低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车车身，以解决现有汽车车身的吸能效率低的技术问题。

本发明提供一种汽车车身，该汽车车身包括防撞梁和与所述防撞梁连接的前端组件；其中，

所述前端组件包括吸能盒，以及沿所述车身的宽度方向相对间隔设置的纵梁和小偏置构件；

所述防撞梁与所述吸能盒的前端连接，所述纵梁的前端和所述小偏置构件的前端均与所述吸能盒的后端间接螺接。

进一步地，所述前端组件还包括层叠设置且相互螺接的第一端板和第二端板；

所述第一端板与所述吸能盒垂直设置；

所述纵梁的前端和所述小偏置构件的前端均与所述第二端板连接。

进一步地，所述纵梁的外板上设置有朝向所述纵梁的内板凹陷的诱导部，用于诱导所述纵梁朝向远离所述小偏置构件的方向弯折；

所述小偏置构件包括第一构件和第二构件，所述第一构件的第一端与所述吸能盒间接螺接，所述第一构件的第二端朝向远离所述纵梁的方向延伸且与所述第二构件连接；

所述第二构件与所述纵梁相对间隔设置。

进一步地，还包括与所述前端组件连接的后端组件，所述后端组件包括A柱加强件和车门传力组件；其中，

所述小偏置构件的后端与所述A柱加强件的前端连接，所述车门传力组件与所述A柱加强件的后端对应以接收所述A柱加强件所传递的碰撞力。

进一步地，所述车门传力组件包括上部加强件和下部加强件；

所述上部加强件位于所述车身的车门的外板与门水切结构之间且沿所述车门的宽度方向延伸，所述下部加强件位于所述车身的车门的下部且沿所述车门的宽度方向延伸；

所述上部加强件的前端和所述下部加强件的前端均与所述A柱加强件的后端对应以分别接收所述A柱加强件所传递的碰撞力。

进一步地，所述车门传力组件还包括中部加强件；

所述中部加强件与所述上部加强件呈角度设置，所述中部加强件的前端与所述上部加强件的中间区域连接。

进一步地，所述后端组件还包括门槛梁、中通道边梁和地板后边梁，其中，

所述门槛梁的前端和所述中通道边梁的前端均与所述纵梁的后端连接，所述中通道边梁的后端与所述地板后边梁连接。

进一步地，所述后端组件还包括人字形连接件；

所述人字形连接件的第一端与所述纵梁的后端连接，所述人字形连接件的第二端与所述门槛梁的前端连接，所述人字形连接件的第三端与所述中通道边梁的前端连接。

进一步地，包括两个所述前端组件和两个所述后端组件；

两个所述前端组件沿所述防撞梁的长度方向相对设置；

两个所述后端组件与两个所述前端组件一一对应设置。

本发明提供的汽车车身包括防撞梁和与防撞梁连接的前端组件，其中，前端组件包括吸能盒，以及沿车身的宽度方向相对间隔设置的纵梁和小偏置构件，述防撞梁与吸能盒的前端连接，纵梁的前端和小偏置构件的前端均与吸能盒的后端间接螺接，由于吸能盒与纵梁和小偏置构件之间采用螺接方式，螺接方式的强度高且可拆装。

车辆处于低速碰撞工况时，防撞梁接收碰撞能量后将碰撞能量传递至吸能盒、纵梁和小偏置构件，由于吸能盒与纵梁和小偏置构件之间采用螺接方式，螺接区域的强度高，承载力大，螺接区域和位于螺接区域前端的传力路径的承载力整体加强，低速工况下耐撞性高，不易变形。车辆处于低速和高速碰撞工况时，由于吸能盒与纵梁和小偏置构件之间采用螺接方式，螺接方式可拆装，高速工况下变形损坏后对可变形损坏的部件进行维修，其维修性高。

本发明的另一目的还在于提供一种汽车，该汽车包括如上所述的汽车车身。

本发明提供的汽车相比于现有技术的有益效果，同于本发明提供的汽车车身相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的汽车车身的第一示意图；

图2为本发明实施例提供的汽车车身的第二示意图；

图3为本发明实施例提供的汽车车身的第三示意图；

图4为本发明实施例提供的吸能盒的示意图；

图5为本发明实施例提供的纵梁的示意图；

图6为本发明实施例提供的小偏置构件的示意图。

附图标记：

10-防撞梁；20-吸能盒；30-端板组件；40-纵梁；50-小偏置构件；60-A柱加强件；70-上部加强件；80-中部加强件；90-下部加强件；100-人字形连接件；110-门槛梁；120-中通道边梁；201-上吸能体；202-下吸能体；203-侧吸能体；401-第一凸起；402-第一诱导槽；403-第二凸起；404-诱导部；501-第一构件；502-第二构件；A-螺接区域；B-高速弯折区；C-乘员舱保护区。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的汽车车身的第一示意图，图2为本发明实施例提供的汽车车身的第二示意图，图3为本发明实施例提供的汽车车身的第三示意图。

参照图1至图3所示，本发明实施例提供的汽车车身包括防撞梁10和与防撞梁10连接的前端组件，其中，前端组件包括吸能盒20，以及沿车身的宽度方向相对间隔设置的纵梁40和小偏置构件50，防撞梁10与吸能盒20的前端连接，纵梁40的前端和小偏置构件50的前端均与吸能盒20的后端间接螺接。

本发明实施例提供的汽车车身，其中的吸能盒与纵梁和小偏置构件之间采用螺接方式，螺接方式的强度高且可拆装。

车辆处于低速碰撞工况时，防撞梁接收碰撞能量后将碰撞能量传递至吸能盒、纵梁和小偏置构件，由于吸能盒与纵梁和小偏置构件之间采用螺接方式，螺接区域的强度高，承载力大，螺接区域和位于螺接区域前端的传力路径的承载力整体加强，低速工况下耐撞性高，不易变形。车辆处于高速碰撞工况时，由于吸能盒与纵梁和小偏置构件之间采用螺接方式，螺接方式可拆装，高速工况下变形损坏后对可变形损坏的部件进行维修，其维修性高。

具体地，前端组件还包括端板组件30，该端板组件30包括层叠设置且相互螺接的第一端板和第二端板，第一端板的长度方向和第二端板的长度方向均与防撞梁10的长度方向一致，吸能盒20包括沿吸能盒20的长度方向相对设置的第一端和第二端，吸能盒20的第一端与防撞梁10焊接，吸能盒20的第二端与第一端板垂直焊接，纵梁40的前端和小偏置构件50的前端均与第二端板焊接。

第一端板和第二端板通过螺接组件螺接，该螺接组件包括贯穿第一端板厚度的第一接孔和贯穿第二端板厚度的第二接孔，以及贯穿件和紧固件，贯穿件贯穿第一接孔和第二接孔后与紧固件螺接进而以使第一端板和第二端板螺接。

贯穿件可为螺栓或螺柱，紧固件可为螺母或固定插销，当端板组件前端的传力部件损坏时，可通过螺接组件的拆装对其进行更换，以此提高汽车的维修性。

本实施例中，设置有多个螺接组件，多个螺接组件沿端板组件的周向依次间隔设置，以此提高螺接强度，进一步提升前端组件的承载力。

其中，吸能盒20具有沿端板组件的长度方向间隔设置的第一吸能腔体和第二吸能腔体，防撞梁10封闭吸能盒20的一端的两个腔口，端板组件30封闭吸能盒20的另一端的两个腔口。

第一吸能腔体和第二吸能腔体沿汽车的宽度方向间隔设置，如此，吸能盒沿车宽方向的外侧和防撞梁的后部交叠的区域具有支撑结构，两个腔体在汽车宽度方向上的延伸度与端板组件在汽车宽度方向上的延伸度匹配，吸能盒的双腔体同时接收碰撞能量后，能够将碰撞能量对应传递至端板组件的长度方向的两端，进而对应传递至纵梁和小偏置构件，整个能量传递路径连续、完整、有序且均衡，吸能盒与螺接区域相互协作，可将车辆前部的承载力提高接近50％。

图4为本发明实施例提供的吸能盒的示意图。

参照图4所示，吸能盒20包括沿竖直方向相对对接形成第一吸能腔体的上吸能体201和下吸能体202，以及侧吸能体203，其中，侧吸能体203包括相对设置的第一端和第二端，第一端与上吸能体201连接，第二端与下吸能体202连接，侧吸能体203与上吸能体201和下吸能体202共同形成第二吸能腔体，并且，第一吸能腔体和第二吸能腔体沿端板组件30的长度方向间隔设置。

上吸能体201、下吸能体202和侧吸能体203均沿各自的长度方向延伸有设定距离，其中，上吸能体201、下吸能体202和侧吸能体203均为U型件，实际应用中，上吸能体201、下吸能体202和侧吸能体203的体壁用于吸能。

上吸能体201和下吸能体202沿竖直方向相对对接，如此，上吸能体30的吸能腔体和下吸能体203的吸能腔体对接形成第一吸能腔体。

侧吸能体203的第一端和第二端沿竖直方向相对设置，侧吸能体203的第一端与上吸能体201连接，侧吸能体203的第二端与下吸能体202连接，如此，侧吸能体203与上吸能体201和下吸能体202共同形成第二吸能腔体。

图5为本发明实施例提供的纵梁的示意图，图6为本发明实施例提供的小偏置构件的示意图。

参照图5和图6所示，本实施例中，纵梁40的外板上设置有朝向纵梁40的内板凹陷的诱导部404，用于诱导纵梁40朝向远离小偏置构件50的方向弯折，小偏置构件50包括第一构件501和第二构件502，第一构件501的第一端与吸能盒20间接螺接，第一构件501的第二端朝向远离纵梁40的方向延伸且与第二构件502连接，第二构件502与纵梁40相对间隔设置。

沿汽车的宽度方向，上述第一端板和第二端板延伸形成一个连接平面，该连接平面具有的沿汽车宽度方向相对间隔设置的两个连接位与纵梁和小偏置构件的同一侧的两个端部一一对应地连接，使得纵梁和小偏置构件形成均沿汽车长度方向独立延伸的两个传力路径，碰撞力由端板组件向纵梁和小偏置构件传递时即已分开，纵梁和小偏置构件接收各自的碰撞能量后继续传递，相互之间无干涉和牵制，纵梁和小偏置构件的吸能性能能够得到最大限度的利用。

同时，高速碰撞中，纵梁的诱导部的设置使得纵梁在接收碰撞力后朝向远离小偏置构件的方向弯折，小偏置构件的第一构件和第二构件之间自然形成诱导部，使得小偏置构件朝向远离纵梁的方向弯折，纵梁和小偏置构件的弯折方向相反，应对高速碰撞时，该两者之间相互独立且弯折方向相反，大幅提高高速弯折区的吸能效果。

其中，纵梁的外板包括沿外板的长度方向相对设置的前端部和后端部，外板的前端部朝向远离内板的方向凸起，该前端部包括第一凸起401和第二凸起403，以及第一诱导槽402，第一诱导槽402的前端与第一凸起401连接，第一诱导槽402的后端与第二凸起403连接，第一凸起401的顶面与纵梁的内板平行，沿外板的前端部至后端部的方向，第二凸起403的顶面逐渐靠近内板，第二凸起403的顶面为缓坡面，第一诱导槽402和第二凸起403的缓坡面配合协助引导纵梁弯折。

沿纵梁40的外板的前端部至外板的后端部的方向，第二凸起403、上述纵梁40的诱导部404和后端部依次连接，高速碰撞过程中，外板的第一凸起所对应的纵梁的前端部分发生压溃，压溃并吸能的同时，纵梁在第一诱导槽和缓坡面的诱导作用下朝向远离小偏置构件的方向折弯，随着碰撞的持续，纵梁在第一诱导部所在的位置发生二次弯折，该弯折方向同样朝向远离小偏置构件的方向。

其中，小偏置构件还包括加强板，加强板的一端与第一构件焊接，加强板的另一端与第二构件螺接，第二构件上设置有多个弱化孔，多个弱化孔沿第二构件的长度方向依次间隔设置，由第一构件至第二构件的方向，多个弱化孔的孔径逐渐增大。

如此，由第一构件至第二构件的方向，整个小偏置构件的强度呈现弱强弱的设置，在小偏置工况的碰撞初期，其碰撞力由防撞梁、吸能盒、第一端板和第二端板进行吸能，在小偏置构件碰撞中期，碰撞力相对较弱，在小偏置工况的碰撞中后期，碰撞力相对较强，在小偏置工况的碰撞后期，碰撞力相对较弱。

在小偏置工况的碰撞发生中期，小偏置构件的第一构件的强度较弱区域形成相对弱区，起到吸收中期碰撞能量的作用，并形成对整车沿宽度方向的持续推力；在小偏置工况的碰撞发生中后期，小偏置构件的第一构件的强度较强区域和第二构件的强度较强区域共同形成相对强区，持续对整车形成沿宽度方向的推力，同时防止该强度较强区过早出现弯折；在小偏置工况的碰撞发生后期，小偏置构件的第二构件的强度较弱区域形成相对弱区，由于碰撞后期能量较弱，该区域可防止出现碰撞过程中沿汽车长度方向的材料堆积，同时达到对整车形成沿长度方向的推力的目的，最终，小偏置构件能够提供持续的沿车宽方向的推力，实现小偏置工况的碰撞时或接收小面积重叠壁障的碰撞时，整车沿小偏置构件形成的传力通道而侧向滑移，降低整车A柱以及门槛受力冲击，进而保护车内乘员的安全。

继续参照图1和图2所示，上述汽车车身还包括与前端组件连接的后端组件，该后端组件包括A柱加强件60和车门传力组件，其中，小偏置构件50的后端与A柱加强件60的前端连接，车门传力组件与A柱加强件60的后端对应以接收A柱加强件60所传递的碰撞力。

具体地，车门传力组件包括上部加强件70、下部加强件90和中部加强件80，上部加强件70位于车身的车门的外板与门水切结构之间且沿车门的宽度方向延伸，下部加强件90位于车身的车门的下部且沿车门的宽度方向延伸；上部加强件70的前端和下部加强件的前端均与A柱加强件60的后端对应以分别接收A柱加强件60所传递的碰撞力；中部加强件80与上部加强件70呈角度设置，中部加强件80的前端与上部加强件70的中间区域连接。

如此，小偏置构件所述接收的碰撞力在乘员舱通过A柱、上部加强件、中部加强件和下部加强件及门槛完成进行力的传导，保持乘员舱完整性。

上述后端组件还包括门槛梁110、中通道边梁120、地板后边梁和人字形连接件100，其中，门槛梁110的前端和中通道边梁120的前端均与纵梁40的后端连接。具体地，中通道边梁120的后端与地板后边梁连接，人字形连接件100的第一端与纵梁40的后端连接，人字形连接件100的第二端与门槛梁110的前端连接，人字形连接件100的第三端与中通道边梁120的前端连接。

如此，人字形连接件在车辆外侧与门槛梁相搭接，人字形连接件在车辆内侧与中通道边梁搭接形成传力布局，可以使门槛梁与中通道边梁同步受力，平衡冲击力，以及保持乘员舱脚步区域传力布局的完整性。

本汽车车身包括两个前端组件和两个后端组件，两个前端组件沿防撞梁的长度方向相对设置，两个后端组件与两个前端组件一一对应设置，两个前端组件和两个后端组件综合作用，进一步提高整车的安全性。

本实施例提供的汽车车身，由前至后依次为螺接区域A、高速折弯区B和乘员舱保护区C，其中，由防撞梁、吸能盒、第一端板和第二端板构成的区域为螺接区域，该区域的第一端板和第二端板之间螺接，并且，吸能盒采用双腔体吸能盒，其耐撞性高，可维修性高。由纵梁和小偏置构件构成的区域为高速折弯区，纵梁和小偏置构件之间相互独立，互不干涉，两者的弯折方向相反，可大幅提高汽车应对高速工况的吸能效果；由A柱加强件、上部加强件、中部加强件、下部加强件、门槛梁、中通道边梁、人字形连接件构成的区域为乘员舱保护区，该区域传力路径布置完整，可有序分流和平衡冲击力，以保证乘员舱的安全。相比于现有技术，该汽车车身结构在应对复杂的车辆前部碰撞时，既能够做到平衡车辆低速碰撞工况又能够满足车辆高速碰撞工况的要求，同时能够兼顾车辆在受到前方全宽碰撞、重叠部分(例如重叠车宽的40％)、重叠极小部分(例如重叠车宽的25％)等工况。

本发明实施例的另一目的还在于提供一种汽车，该汽车包括如上的汽车车身。

本发明实施例提供的汽车相比于现有技术的有益效果，同于本发明实施例提供的汽车车身相比于现有技术的有益效果，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种汽车车身，其特征在于，包括防撞梁和与所述防撞梁连接的前端组件；其中，

所述前端组件包括吸能盒，以及沿所述车身的宽度方向相对间隔设置的纵梁和小偏置构件；

所述防撞梁与所述吸能盒的前端连接，所述纵梁的前端和所述小偏置构件的前端均与所述吸能盒的后端间接螺接。

2.根据权利要求1所述的汽车车身，其特征在于，所述前端组件还包括层叠设置且相互螺接的第一端板和第二端板；

所述第一端板与所述吸能盒垂直设置；

所述纵梁的前端和所述小偏置构件的前端均与所述第二端板连接。

3.根据权利要求1所述的汽车车身，其特征在于，所述纵梁的外板上设置有朝向所述纵梁的内板凹陷的诱导部，用于诱导所述纵梁朝向远离所述小偏置构件的方向弯折；

所述小偏置构件包括第一构件和第二构件，所述第一构件的第一端与所述吸能盒间接螺接，所述第一构件的第二端朝向远离所述纵梁的方向延伸且与所述第二构件连接；

所述第二构件与所述纵梁相对间隔设置。

4.根据权利要求1所述的汽车车身，其特征在于，还包括与所述前端组件连接的后端组件，所述后端组件包括A柱加强件和车门传力组件；其中，

所述小偏置构件的后端与所述A柱加强件的前端连接，所述车门传力组件与所述A柱加强件的后端对应以接收所述A柱加强件所传递的碰撞力。

5.根据权利要求4所述的汽车车身，其特征在于，所述车门传力组件包括上部加强件和下部加强件；

所述上部加强件位于所述车身的车门的外板与门水切结构之间且沿所述车门的宽度方向延伸，所述下部加强件位于所述车身的车门的下部且沿所述车门的宽度方向延伸；

所述上部加强件的前端和所述下部加强件的前端均与所述A柱加强件的后端对应以分别接收所述A柱加强件所传递的碰撞力。

6.根据权利要求5所述的汽车车身，其特征在于，所述车门传力组件还包括中部加强件；

所述中部加强件与所述上部加强件呈角度设置，所述中部加强件的前端与所述上部加强件的中间区域连接。

7.根据权利要求3所述的汽车车身，其特征在于，所述后端组件还包括门槛梁、中通道边梁和地板后边梁，其中，

所述门槛梁的前端和所述中通道边梁的前端均与所述纵梁的后端连接，所述中通道边梁的后端与所述地板后边梁连接。

8.根据权利要求7所述的汽车车身，其特征在于，所述后端组件还包括人字形连接件；

所述人字形连接件的第一端与所述纵梁的后端连接，所述人字形连接件的第二端与所述门槛梁的前端连接，所述人字形连接件的第三端与所述中通道边梁的前端连接。

9.根据权利要求3所述的汽车车身，其特征在于，包括两个所述前端组件和两个所述后端组件；

两个所述前端组件沿所述防撞梁的长度方向相对设置；

两个所述后端组件与两个所述前端组件一一对应设置。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的汽车车身。