CN109383631A - 前部车身增强结构 - Google Patents

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Abstract

一种前部车身增强结构，包括：减震器壳体；挡泥板上部构件，其连接到减震器壳体相对于车身宽度方向的外侧表面的上端；前纵梁，其相对于车身宽度方向靠内地设置在挡泥板上部构件的下部，并且连接到减震器壳体相对于车身宽度方向的内侧表面的下端；以及挡泥板构件，其连接前纵梁和挡泥板上部构件。前纵梁和挡泥板构件可以形成三维箱结构，并且挡泥板构件可以插入前纵梁。

Description

前部车身增强结构
技术领域
本发明涉及一种前部车身增强结构。更具体地，本发明涉及一种前部车身增强结构，其可以提高车辆应对正面碰撞(head-on collision)和小重叠正面碰撞(front smalloverlap collision)的性能。
背景技术
一般而言，车辆的前部车身是在车辆的纵向方向上位于车辆的前侧同时形成发动机舱的框架结构，并且包括：前端模块，其形成发动机舱的前部并容纳冷却模块、前灯等；前挡泥板构件，其形成发动机舱的左侧部分和右侧部分，并且车轮安装在所述前挡泥板构件中；以及防火墙，其位于发动机舱的后部并且隔开乘客舱和发动机舱。
进一步地，在车辆的纵向方向上延伸的前纵梁分别设置在发动机舱的下方区域的左侧和右侧，用以增强前部车身的结构强度，并且在前纵梁的下方设置副车架以支撑发动机舱处的发动机和变速器以及悬架系统等。
在前纵梁的前端，安装有在车辆的宽度方向上延伸的保险杠梁，用以提高车辆的正面碰撞响应性能。保险杠梁通过碰撞吸能盒(crash box)连接到车辆纵向方向上的前纵梁的前端。
当配置有具备上述结构的前部车身的车辆在车辆行驶时，以小重叠方式与诸如障碍物或另一车辆的物体正面碰撞时，即，当诸如小重叠障碍物的碰撞对象在碰撞对象在车辆宽度方向上偏向一侧的状态下与车身外部碰撞时，因为碰撞对象与具有相对较弱刚性的外部车身部分碰撞，其中所述碰撞对象偏离前纵梁并且前纵梁不能有效地应对车辆的小重叠正面碰撞，所以乘员不能得到安全地保护，从而导致对车辆的过度碰撞损坏。
为此，正在开发通过增强车身外部来应对小重叠碰撞的方法。
例如，提出了将前挡泥板构件的前端部分延伸至前纵梁的前端部分，形成使连接构件彼此连接的结构或者使用于防止碰撞对象损坏的增强构件被安装在前纵梁的外侧的结构等，但是这对于应对小重叠正面碰撞是无效的。
本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种前部车身增强结构，其可以在车辆发生正面碰撞、偏置碰撞或者小重叠碰撞时，通过吸收由挡泥板构件施加到前纵梁的撞击能量，并且将施加到前纵梁和挡泥板构件的撞击能量适当地分散到车身的其他部分来提高碰撞稳定性。
本发明的一个示例性实施例提供一种前部车身增强结构，其中设置有减震器壳体、挡泥板上部构件、挡泥板构件和前纵梁。
前纵梁可包括：内部构件，其形成在车身长度方向上延伸的车身基本框架；前外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更前方的位置，并且通过与所述内部构件联接而形成三维箱结构；以及后外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更后方的位置，并且通过与所述内部构件联接而形成三维箱结构。
挡泥板构件可包括：基部构件，其形成连接所述内部构件和所述挡泥板上部构件的基本框架；前部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述基部构件的前端、所述前外侧构件的后端以及所述挡泥板上部构件；后部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述基部构件的后端、所述后外侧构件的前端以及所述挡泥板上部构件；以及盖构件，其比所述前部构件和所述后部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述前部构件、所述后部构件、所述内部构件和所述挡泥板上部构件。
前部构件和所述后部构件可被插入所述前纵梁的三维箱结构，从而连接到所述内部构件在车身宽度方向上的外侧表面。
所述盖构件可覆盖所述前部构件和所述后部构件之间的空间。
所述基部构件、所述前部构件、所述后部构件和所述盖构件可形成三维箱结构。
连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的前端可被焊接到所述内部构件的外侧表面。
所述前外侧构件的后端可被焊接到所述前部构件，并且其上端和下端被焊接到所述内部构件。
连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的后端可被焊接到所述内部构件的外侧表面。
连接到所述内部构件的外侧表面的所述后部构件的某些部分的后端可被焊接到所述内部构件的外侧表面。
所述后外侧构件的前端可被焊接到所述后部构件，并且其上端和下端可被焊接到所述内部构件。
所述盖构件的前端可被焊接到所述前部构件，其后端可被焊接到所述后部构件，其上端可被焊接到所述挡泥板上部构件，并且其下端可被焊接到内部构件。
在连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的前端与所述内部构件的外侧表面之间进行焊接，进行将所述前外侧构件的后端联接到所述前部构件并将所述前外侧构件的上端和下端联接到所述内部构件的焊接，进行将连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的后端联接到所述内部构件的外侧表面的焊接，进行将连接到所述内部构件的外侧表面的所述后部构件的某些部分的后端联接到所述内部构件的外侧表面的焊接，进行将所述后外侧构件的前端联接到所述后部构件并将所述后外侧构件的上端和下端联接到所述内部构件的焊接，并且进行将所述盖构件的前端联接到所述前部构件、将所述盖构件的后端联接到所述后部构件、将所述盖构件的上端联接到所述挡泥板上部构件、以及将所述盖构件的下端联接到所述内部构件的焊接。
本发明的另一个实施例提供了一种前部车身增强结构，包括：减震器壳体；挡泥板上部构件，其连接到所述减震器壳体在车身宽度方向上的外侧表面的上端；前纵梁，其相对于车身宽度方向靠内地设置在所述挡泥板上部构件的下部，并且连接到所述减震器壳体在车身宽度方向上的内侧表面的下端；以及挡泥板构件，其连接所述前纵梁和所述挡泥板上部构件。
所述前纵梁和所述挡泥板构件可形成三维箱结构，并且所述挡泥板构件可插入所述前纵梁。
前纵梁可包括：内部构件，其形成在车身长度方向上延伸的车身基本框架；前外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更前方的位置，并与所述内部构件联接；以及后外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更后方的位置，并与所述内部构件联接。
挡泥板构件可包括：基部构件，其形成连接所述内部构件和所述挡泥板上部构件的基本框架；前部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，连接到所述基部构件的前端、所述前外侧构件的后端以及所述挡泥板上部构件，并且插入所述前纵梁的三维箱结构，以连接到所述内部构件在车身宽度方向上的外侧表面；后部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，连接到所述基部构件的后端、所述后外侧构件的前端以及所述挡泥板上部构件，并且插入所述前纵梁的三维箱结构，以连接到所述内部构件在车身宽度方向上的外侧表面；以及盖构件，其比所述前部构件和所述后部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述前部构件、所述后部构件、所述内部构件和所述挡泥板上部构件。
附图说明
图1示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的侧视图。
图2示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的仰视图。
图3示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的透视图。
图4到图9是示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的制造方法的示意图。
图10示意性地示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构在碰撞时变形的状态。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。
图1示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的侧视图，并且图2示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的仰视图。
如图1和图2所示，根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构包括减震器(shock absorber)壳体10、挡泥板上部构件20、挡泥板构件30和前纵梁40。
减震器安装在减震器壳体10上。减震器壳体10设置成围绕减震器。
挡泥板上部构件20设置在车外壳罩(未示出)相对于车身宽度方向的外侧，并且连接到减震器壳体10相对于车身宽度方向的外侧表面的上端。
前纵梁40设置在挡泥板上部构件20的下部，并且设置在挡泥板上部构件20相对于车身宽度方向的内侧，并且连接到减震器壳体10相对于车身宽度方向的内侧表面的下端。
挡泥板构件30连接前纵梁40和挡泥板上部构件20。当发生正面碰撞、偏置碰撞或者小重叠碰撞时，挡泥板构件30用于分散施加到前纵梁40(其在车身的纵向方向上延伸)的碰撞载荷。
这里，本领域普通技术人员(下文中称为本领域技术人员)公知的是，偏置碰撞意味着部分正面碰撞，而小重叠碰撞意味着局部部分碰撞(其中偏置碰撞中的大部分碰撞载荷被施加到前纵梁40的一侧)。另外，减震器壳体10、挡泥板上部构件20、挡泥板构件30和前纵梁40的实质结构和功能为本领域技术人员所熟知，因此将省略对其的描述。
图3示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的透视图。
如图3所示，挡泥板构件30被设置成具有三维箱结构，并被插入具有三维箱结构的前纵梁40。
下文将参考图4到图9描述前纵梁40的三维箱结构以及挡泥板构件30的三维箱结构的联接结构。
图4到图9是示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构的制造方法的示意图。
参考图4到图9，前纵梁40包括内部构件41、前外侧构件42和后外侧构件44，并且挡泥板构件30包括基部构件31、前部构件32、后部构件34和盖构件36。
内部构件41相对于车身宽度方向相对靠内地设置在前纵梁40上。另外，内部构件41形成在车身纵向方向上延伸的前纵梁40的基本框架。
前外侧构件42和后外侧构件44比内部构件41相对于车身宽度方向更靠外地设置。另外，前外侧构件42和后外侧构件44与内部构件41结合，以形成前纵梁40的三维箱结构。进一步地，前外侧构件42设置在连接到前纵梁40的挡泥板构件30的前方，并且后外侧构件44设置在连接到前纵梁40的挡泥板构件30的后方。
基部构件31相对于车身宽度方向相对靠内地设置在挡泥板构件30上。另外，基部构件31连接内部构件41和挡泥板上部构件20，并且其形成连接前纵梁40和挡泥板上部构件20的挡泥板构件30的基本框架。
前部构件32比基部构件31相对于车身宽度方向更靠外地设置在挡泥板构件30上。另外，前部构件32连接到基部构件31的前端、前外侧构件42的后端和挡泥板上部构件20。进一步地，前部构件32插入前纵梁40的三维箱结构，以连接到内部构件41相对于车身宽度方向的外侧表面，即前纵梁40的三维箱结构的内侧表面。
后部构件34比基部构件31相对于车身宽度方向更靠外地设置在挡泥板构件30上。另外，后部构件34连接到基部构件31的后端、后外侧构件44的前部以及挡泥板上部构件20。也就是说，后部构件34比前部构件32相对于车身长度方向更靠后地设置在挡泥板构件30上。进一步地，后部构件34插入前纵梁40的三维箱结构，以连接到内部构件41相对于车身宽度方向的外侧表面，即前纵梁40的三维箱结构的内侧表面。
盖构件36比前部构件32和后部构件34相对于车身宽度方向更靠外地设置在挡泥板构件30上。另外，盖构件36分别连接到前部构件32、后部构件34、内部构件41和挡泥板上部构件20，以覆盖前部构件32和后部构件34之间的空间。相应地，基部构件31、前部构件32、后部构件34和盖构件36形成三维箱结构。
如图4所示，在如上所述设置前部构件32的状态下，连接到内部构件41的外侧表面的前部构件32的某些部分的前端被焊接到内部构件41的外侧表面。在图4到图9中，焊接的焊接部分(W)由圆点表示。
如图5所示，当完成图4的焊接时，前外侧构件42的后端在如上所述设置前外侧构件42的状态下被焊接到前部构件32，并且前部构件32的上端和下端被焊接到内部构件41。
如图6所示，当完成图5的焊接时，连接到内部构件41的外侧表面的前部构件32的某些部分的后端被焊接到内部构件41的外侧表面。
如图7所示，当完成图6的焊接时，连接到内部构件41的外侧表面的后部构件34的某些部分的后端在如上所述设置后部构件34的状态下被焊接到内部构件41的外侧表面。
如图8所示，当完成图7的焊接时，在如上所述设置后外侧构件44的状态下，后外侧构件44的前端被焊接到后部构件34，并且后外侧构件44的上端和下端被焊接到内部构件41。
如图9所示，当完成图8的焊接时，在如上述设置盖构件36的状态下，盖构件36的前端被焊接到前部构件32，盖构件36的后端被焊接到后部构件34，盖构件36的上端被焊接到挡泥板上部构件20，并且盖构件36的下端被焊接到内部构件41。因此，形成了根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构。
图10示意性地示出根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构在碰撞时变形的状态。
如图10所示，根据本发明示例性实施例的前部车身增强结构，当发生正面碰撞、偏置碰撞或者小重叠碰撞时，前部车身5、挡泥板构件30和挡泥板上部构件20比挡泥板构件30更弯曲，同时形成相对均匀的重复的“Z”形，从而吸收撞击。另外，由于前部车身5、挡泥板构件30和挡泥板上部构件20的变形，前纵梁40以拱形弯曲，并且碰撞能量被转化为抬升车身的动能，从而减小撞击。进一步地，当发生偏置碰撞或小重叠碰撞时，这种变形导致车体在单一方向上转动，从而增加被转换为动能的碰撞能量的量。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，通过将挡泥板构件30完全插入前纵梁40中，可以提高挡泥板构件30吸收被传递到前纵梁40的撞击能量的能力。另外，由于前纵梁40的三维箱结构和挡泥板构件30的三维箱结构通过插入的方式联接，因此可以增加结构刚度。进一步地，由于转换成动能的撞击能量的量增加，所以能够减小被传递到乘客舱的撞击。
虽然已经结合目前被认为是实际的示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于公开的实施例。相反，本发明旨在涵盖被包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。

Claims (12)

1.一种前部车身增强结构，其中设置有减震器壳体、挡泥板上部构件、挡泥板构件和前纵梁，其中，
所述前纵梁包括：
内部构件，其形成在车身长度方向上延伸的车身基本框架；
前外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更前方的位置，并且通过与所述内部构件联接而形成三维箱结构；以及
后外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更后方的位置，并且通过与所述内部构件联接而形成三维箱结构，并且
所述挡泥板构件包括：
基部构件，其形成连接所述内部构件和所述挡泥板上部构件的基本框架；
前部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述基部构件的前端、所述前外侧构件的后端以及所述挡泥板上部构件；
后部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述基部构件的后端、所述后外侧构件的前端以及所述挡泥板上部构件；以及
盖构件，其比所述前部构件和所述后部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述前部构件、所述后部构件、所述内部构件和所述挡泥板上部构件；
其中所述前部构件和所述后部构件被插入所述前纵梁的三维箱结构，从而连接到所述内部构件在车身宽度方向上的外侧表面。
2.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其中，
所述盖构件覆盖所述前部构件和所述后部构件之间的空间。
3.根据权利要求2所述的前部车身增强结构，其中，
所述基部构件、所述前部构件、所述后部构件和所述盖构件形成三维箱结构。
4.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其中，
连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的前端被焊接到所述内部构件的外侧表面。
5.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其中，
所述前外侧构件的后端被焊接到所述前部构件，并且其上端和下端被焊接到所述内部构件。
6.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其中，
连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的后端被焊接到所述内部构件的外侧表面。
7.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其中，
连接到所述内部构件的外侧表面的所述后部构件的某些部分的后端被焊接到所述内部构件的外侧表面。
8.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其中，
所述后外侧构件的前端被焊接到所述后部构件，并且其上端和下端被焊接到所述内部构件。
9.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其中，
所述盖构件的前端被焊接到所述前部构件，其后端被焊接到所述后部构件，其上端被焊接到所述挡泥板上部构件，并且其下端被焊接到内部构件。
10.根据权利要求1所述的前部车身增强结构，其通过以下步骤形成：
在连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的前端与所述内部构件的外侧表面之间进行焊接，
进行将所述前外侧构件的后端联接到所述前部构件并将所述前外侧构件的上端和下端联接到所述内部构件的焊接，
进行将连接到所述内部构件的外侧表面的所述前部构件的某些部分的后端联接到所述内部构件的外侧表面的焊接，
进行将连接到所述内部构件的外侧表面的所述后部构件的某些部分的后端联接到所述内部构件的外侧表面的焊接，
进行将所述后外侧构件的前端联接到所述后部构件并将所述后外侧构件的上端和下端联接到所述内部构件的焊接，以及
进行将所述盖构件的前端联接到所述前部构件、将所述盖构件的后端联接到所述后部构件、将所述盖构件的上端联接到所述挡泥板上部构件、以及将所述盖构件的下端联接到所述内部构件的焊接。
11.一种前部车身增强结构，包括：
减震器壳体；
挡泥板上部构件，其连接到所述减震器壳体在车身宽度方向上的外侧表面的上端；
前纵梁，其相对于车身宽度方向靠内地设置在所述挡泥板上部构件的下部，并且连接到所述减震器壳体在车身宽度方向上的内侧表面的下端；以及
挡泥板构件，其连接所述前纵梁和所述挡泥板上部构件，
其中所述前纵梁和所述挡泥板构件形成三维箱结构，并且所述挡泥板构件插入所述前纵梁。
12.根据权利要求11所述的前部车身增强结构，其中，
所述前纵梁包括：
内部构件，其形成在车身长度方向上延伸的车身基本框架；
前外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更前方的位置，并与所述内部构件联接；以及
后外侧构件，其比所述内部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，设置在比连接到所述前纵梁的所述挡泥板构件更后方的位置，并与所述内部构件联接，
所述挡泥板构件包括：
基部构件，其形成连接所述内部构件和所述挡泥板上部构件的基本框架；
前部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，连接到所述基部构件的前端、所述前外侧构件的后端以及所述挡泥板上部构件，并且插入所述前纵梁的三维箱结构，以连接到所述内部构件在车身宽度方向上的外侧表面；
后部构件，其比所述基部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，连接到所述基部构件的后端、所述后外侧构件的前端以及所述挡泥板上部构件，并且插入所述前纵梁的三维箱结构，以连接到所述内部构件在车身宽度方向上的外侧表面；以及
盖构件，其比所述前部构件和所述后部构件在车身宽度方向上更靠外地设置，并且连接到所述前部构件、所述后部构件、所述内部构件和所述挡泥板上部构件。
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