CN109878574A - 一种用于应对25%偏置碰撞的汽车车身结构及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，包括偏置导向件、连接板和吸能盒，连接板的一端连接在车身前防撞梁上，连接板的一端与偏置导向件连接，吸能盒的一端连接在车身前防撞梁上，吸能盒的另一端连接在车身前纵梁上。车身结构还包括轮罩前边梁，轮罩前边梁连接在车身前纵梁上，轮罩前边梁位于吸能盒远离车身前防撞梁的一端。进行25％偏置碰撞时，吸能盒吸能发生溃缩，车身前纵梁吸能发生弯折，连接板和偏置导向件1向靠近轮罩前边梁的方向移动，偏置导向件远离连接板的一端与轮罩前边梁贴合。偏置导向件用于将25％偏置碰撞产生的力进行导向分解，避免25％偏置碰撞产生的碰撞力直接冲击A柱区域，保护A柱。还提供了该车身结构的工作方法。

Description

一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构及其工作方法

技术领域

本发明属于汽车车身技术领域，具体涉及一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构及其工作方法。

背景技术

随着消费者对车辆安全性能要求提升，整车安全要求随之提升。车身作为整车承载基础，在被动安全中起到至关重要的作用，车身安全性能的优劣，直接决定了车辆被动安全性能的优劣.根据国内外对各类碰撞事故统计，25％偏置碰撞越来越受到人们关注，同时对车辆的安全性能也提出了更高的要求。

美标25％偏置碰撞试验，即IIHS小偏置试验被业内认为是当今最严格的汽车碰撞测试之一，它采用完全刚性的壁障，壁障在整车宽度方向上的投影仅覆盖驾驶员侧车宽的25％，碰撞速度是碰撞测试中最高的64km/h。传统碰撞过程中主要以前纵梁路径作为碰撞过程中能量传递和吸收的主要通道，而25％偏置碰撞试验过程中，没有车身前纵梁作为主要能量传递和吸收的通道，壁障直接冲击A柱区域，对车身结构要求提高，进而增加车身重量。在安全性能与轻量化双重要求下，既能保证A柱区域重量不增加过多，又能满足25％偏置碰要求的车身结构便是本发明需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，在安全性能与轻量化双重要求下，该汽车车身结构既能保证A柱区域重量不增加过多，又能满足25％偏置碰要求；本发明还提供了一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构的工作方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，包括偏置导向件、连接板和吸能盒，所述连接板的一端连接在车身前防撞梁上，连接板的一端与偏置导向件连接，吸能盒的一端连接在车身前防撞梁上，吸能盒的另一端连接在车身前纵梁上。

进一步的，所述汽车车身结构还包括轮罩前边梁，所述轮罩前边梁连接在车身前纵梁上，轮罩前边梁位于吸能盒远离车身前防撞梁的一端。

进一步的，进行25％偏置碰撞时，所述吸能盒吸能发生溃缩，车身前纵梁吸能发生弯折，连接板和偏置导向件向靠近轮罩前边梁的方向移动，偏置导向件远离连接板的一端与轮罩前边梁贴合。

进一步的，所述偏置导向件、轮罩前边梁、车身前纵梁、吸能盒、车身前防撞梁、连接板之间形成闭环结构。

进一步的，所述闭环结构包括导向面和支撑面，车身前防撞梁、连接板和部分偏置导向件构成导向面，吸能盒、车身前纵梁、轮罩前边梁和部分偏置导向件构成支撑面。

进一步的，所述偏置导向件为弧形结构，偏置导向件与轮罩前边梁贴合处，偏置导向件的端部型面与轮罩前边梁的型面一致。

进一步的，所述偏置导向件包括第一导向段、第二导向段和第三导向段，第二导向段设置在第一导向段与第三导向段之间，第一导向段与连接板连接，第三导向段靠近轮罩前边梁。

进一步的，所述第一导向段与车身前防撞梁安装区域切线方向的夹角Ⅰ为20°～45°，第二导向段与车身前防撞梁安装区域切线方向的夹角Ⅱ为110°～150°，第三导向段与车身X方向的夹角Ⅲ为20°～45°。

进一步的，所述连接板包括连接板Ⅰ和连接板Ⅱ，连接板Ⅰ连接在车身前防撞梁上，连接板Ⅱ与偏置导向件连接，连接板Ⅱ的形状跟随第一导向段和第二导向段的形状进行设计。

基于上述用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，本发明还涉及一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构的工作方法，所述测试方法包括如下步骤：

所述工作方法包括：

a.将偏置导向件通过连接板连接在车身前防撞梁上；

b.进行25％偏置碰撞，在碰撞过程中吸能盒首先承受碰撞冲击发生溃缩，吸收碰撞能；

c.在吸能盒吸能发生溃缩后，车身前纵梁处发生弯折，吸收碰撞能；

d.在吸能盒吸能发生溃缩和车身前纵梁吸能发生弯折后，连接板和偏置导向件随吸能盒溃缩向靠近轮罩前边梁的方向移动，偏置导向件远离连接板的一端抵住轮罩前边梁，形成闭环结构；

e.闭环结构的导向面将25％偏置碰撞产生的力进行Y向导向，闭环结构的支撑面抵住来自碰撞中X向产生的分力。

采用本发明技术方案的优点为：

1、本发明偏置导向件用于将25％偏置碰撞产生的力进行导向分解，避免25％偏置碰撞产生的碰撞力直接冲击A柱区域，保护A柱，解决了现有技术中由于壁障直接冲击A柱区域，对车身结构要求提高，进而增加车身重量无法满足轻量化设计的问题；偏置导向件的设置，在满足安全性能与轻量化双重要求下既能保证A柱区域重量不增加过多，又能满足25％偏置碰要求。

2、在25％偏置碰撞中，本发明的偏置导向件、轮罩前边梁、车身前纵梁、吸能盒、车身前防撞梁、连接板之间形成闭环结构。闭环结构的导向面用于对25％偏置碰撞产生的力进行Y向导向，避免直接冲击碰撞A柱；支撑面用于抵住来自碰撞中X向产生的分力，保证结构稳定性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为本发明的车身结构示意图。

图2为本发明发生25％偏置碰撞时车身结构的示意图。

图3为本发明发生25％偏置碰撞时形成闭环结构的示意图。

图4为本发明偏置导向件的结构示意图。

上述图中的标记分别为：1、偏置导向件；2、连接板；3、吸能盒；4、轮罩前边梁；5、车身前纵梁；6、车身前防撞梁。

具体实施方式

在本发明中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“平面方向”、“周向”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。

如图1至图4所示(图中黑实线是为帮助理解进行标注的示意线，不作为对本结构的限制)，一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，包括偏置导向件1、连接板2和吸能盒3，连接板2的一端连接在车身前防撞梁6上，连接板2的一端与偏置导向件1连接，吸能盒3的一端连接在车身前防撞梁6上，吸能盒3的另一端连接在车身前纵梁5上。偏置导向件1用于将25％偏置碰撞产生的力进行导向分解，避免25％偏置碰撞产生的碰撞力直接冲击A柱区域，保护A柱，解决了现有技术中由于壁障直接冲击A柱区域，对车身结构要求提高，进而增加车身重量无法满足轻量化设计的问题；偏置导向件1的设置，在满足安全性能与轻量化双重要求下既能保证A柱区域重量不增加过多，又能满足25％偏置碰要求。

汽车车身结构还包括轮罩前边梁4，轮罩前边梁4连接在车身前纵梁5上，轮罩前边梁4位于吸能盒3远离车身前防撞梁6的一端。进行25％偏置碰撞时，吸能盒3吸能发生溃缩，车身前纵梁5吸能发生弯折，连接板2和偏置导向件1向靠近轮罩前边梁4的方向移动，偏置导向件1远离连接板2的一端与轮罩前边梁4贴合。偏置导向件1、轮罩前边梁4、车身前纵梁5、吸能盒3、车身前防撞梁6、连接板2之间形成闭环结构7。闭环结构7包括导向面71和支撑面72，车身前防撞梁6、连接板2和部分偏置导向件1构成导向面71，吸能盒3、车身前纵梁5、轮罩前边梁4和部分偏置导向件1构成支撑面72。导向面71用于对25％偏置碰撞产生的力进行Y向导向，避免直接冲击碰撞A柱；支撑面72用于抵住来自碰撞中X向产生的分力，保证结构稳定性。

为保证偏置导向件1随吸能盒3溃缩向靠近轮罩前边梁4的方向移动时，偏置导向件1能抵住轮罩前边梁4，偏置导向件1设计为弧形结构；且偏置导向件1远离连接板2一端的最低点A14低于轮罩前边梁4的最高点B41，即若是对最低点A14向轮罩前边梁4进行投影的话最低点A14落在轮罩前边梁4的边线内；在偏置导向件1与轮罩前边梁4贴合处，偏置导向件1的端部型面与轮罩前边梁4的型面一致，可保证偏置导向件1抵住轮罩前边梁4时，两者之间可稳定贴合，使轮罩前边梁4充分发挥支撑作用。

在具体设计偏置导向件1结构时，将偏置导向件1进行分段设计，即偏置导向件1包括第一导向段11、第二导向段12和第三导向段13，第二导向段12设置在第一导向段11与第三导向段13之间，偏置导向件1为一体成型结构，第一导向段11与连接板2连接，第三导向段13靠近轮罩前边梁4，第三导向段13的端部型面与轮罩前边梁4的型面一致，最低点A14位于第三导向段13的端面上。在本发明的优选方案中，第一导向段11与车身前防撞梁6安装区域切线方向的夹角Ⅰ81为20°～45°，第二导向段12与车身前防撞梁6安装区域切线方向的夹角Ⅱ82为110°～150°，第三导向段13与车身X方向9的夹角Ⅲ83为20°～45°，夹角Ⅲ83也可认为是第三导向段13与车身前纵梁5所在方向的夹角。本发明给出了夹角Ⅰ81、夹角Ⅱ82、夹角Ⅲ83的范围值，每个夹角具体的角度可根据实际需要进行调整，只要能保证在25％偏置碰撞时，偏置导向件1能与轮罩前边梁4抵住相贴合即可。

为适应偏置导向件1的结构形状，连接板2包括连接板Ⅰ21和连接板Ⅱ22，连接板Ⅰ21连接在车身前防撞梁6上，连接板Ⅱ22与偏置导向件1连接，连接板Ⅱ22的形状跟随第一导向段11和第二导向段12的形状进行设计。连接板2为一体成型件，连接板Ⅰ21与连接板Ⅱ22之间为圆弧过渡，避免尖角出现应力集中导致结构容易损坏的现象；在连接板Ⅰ21与连接板Ⅱ22上均设有翻边23，翻边23包覆在车身前防撞梁6和偏置导向件1上，相当于车身前防撞梁6和偏置导向件1卡在连接板2中，使车身前防撞梁6、连接板2、偏置导向件1之间的连接更加稳定可靠。连接板2设有减重孔24，减重孔24不仅有利于轻量化设计，还可以起到定位的作用。

基于上述一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，本发明还提供了该汽车车身结构的工作方法，主要包括：

a.将偏置导向件1通过连接板2连接在车身前防撞梁6上，连接板2与车身前防撞梁6、偏置导向件1之间的连接方式可选择焊接；

b.进行25％偏置碰撞，壁障撞击车身前防撞梁6，在碰撞过程中吸能盒3首先承受碰撞冲击发生溃缩，吸收碰撞能；

c.在吸能盒3吸能发生溃缩后，车身前纵梁5处发生弯折，吸收碰撞能；

d.在吸能盒3吸能发生溃缩和车身前纵梁5吸能发生弯折后，连接板2和偏置导向件1随吸能盒3溃缩向靠近轮罩前边梁4的方向移动，偏置导向件1远离连接板2的一端抵住轮罩前边梁4，形成闭环结构7；

e.闭环结构7的导向面71将25％偏置碰撞产生的力进行Y向导向，避免碰撞A柱，闭环结构7的支撑面72抵住来自碰撞中X向产生的分力，保证结构稳定性。

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，只要采用了本发明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 (10)

1.一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：包括偏置导向件(1)、连接板(2)和吸能盒(3)，所述连接板(2)的一端连接在车身前防撞梁(6)上，连接板(2)的一端与偏置导向件(1)连接，吸能盒(3)的一端连接在车身前防撞梁(6)上，吸能盒(3)的另一端连接在车身前纵梁(5)上。

2.如权利要求1所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：所述汽车车身结构还包括轮罩前边梁(4)，所述轮罩前边梁(4)连接在车身前纵梁(5)上，轮罩前边梁(4)位于吸能盒(3)远离车身前防撞梁(6)的一端。

3.如权利要求2所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：进行25％偏置碰撞时，所述吸能盒(3)吸能发生溃缩，车身前纵梁(5)吸能发生弯折，连接板(2)和偏置导向件(1)向靠近轮罩前边梁(4)的方向移动，偏置导向件(1)远离连接板(2)的一端与轮罩前边梁(4)贴合。

4.如权利要求3所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：所述偏置导向件(1)、轮罩前边梁(4)、车身前纵梁(5)、吸能盒(3)、车身前防撞梁(6)、连接板(2)之间形成闭环结构(7)。

5.如权利要求4所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：所述闭环结构(7)包括导向面(71)和支撑面(72)，车身前防撞梁(6)、连接板(2)和部分偏置导向件(1)构成导向面(71)，吸能盒(3)、车身前纵梁(5)、轮罩前边梁(4)和部分偏置导向件(1)构成支撑面(72)。

6.如权利要求2至5任意一项所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：所述偏置导向件(1)为弧形结构，偏置导向件(1)与轮罩前边梁(4)贴合处，偏置导向件(1)的端部型面与轮罩前边梁(4)的型面一致。

7.如权利要求6所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：所述偏置导向件(1)包括第一导向段(11)、第二导向段(12)和第三导向段(13)，第二导向段(12)设置在第一导向段(11)与第三导向段(13)之间，第一导向段(11)与连接板(2)连接，第三导向段(13)靠近轮罩前边梁(4)。

8.如权利要求7所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：所述第一导向段(11)与车身前防撞梁(6)安装区域切线方向的夹角Ⅰ(81)为20°～45°，第二导向段(12)与车身前防撞梁(6)安装区域切线方向的夹角Ⅱ(82)为110°～150°，第三导向段(13)与车身X方向的夹角Ⅲ(83)为20°～45°。

9.如权利要求8所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，其特征在于：所述连接板(2)包括连接板Ⅰ(21)和连接板Ⅱ(22)，连接板Ⅰ(21)连接在车身前防撞梁(6)上，连接板Ⅱ(22)与偏置导向件(1)连接，连接板Ⅱ(22)的形状跟随第一导向段(11)和第二导向段(12)的形状进行设计。

10.一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构的工作方法，其特征在于：基于权利要求1至9任意一项所述的一种用于应对25％偏置碰撞的汽车车身结构，所述工作方法包括：

a.将偏置导向件(1)通过连接板(2)连接在车身前防撞梁(6)上；

b.进行25％偏置碰撞，在碰撞过程中吸能盒(3)首先承受碰撞冲击发生溃缩，吸收碰撞能；

c.在吸能盒(3)吸能发生溃缩后，车身前纵梁(5)处发生弯折，吸收碰撞能；

d.在吸能盒(3)吸能发生溃缩和车身前纵梁(5)吸能发生弯折后，连接板(2)和偏置导向件(1)随吸能盒(3)溃缩向靠近轮罩前边梁(4)的方向移动，偏置导向件(1)远离连接板(2)的一端抵住轮罩前边梁(4)，形成闭环结构(7)；

e.闭环结构(7)的导向面(71)将25％偏置碰撞产生的力进行Y向导向，闭环结构(7)的支撑面(72)抵住来自碰撞中X向产生的分力。