CN111376986B - 汽车车身骨架前部结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车车身骨架的技术领域，提供汽车车身骨架前部结构，包括第一传力通道、第二传力通道和第三传力通道。碰撞时，由于采用该三种传力通道，保险杠、上支承梁、前纵梁和前副车架能够通过合理变形来吸收碰撞能量，并将碰撞力耗散，而第一连接板、车身A柱、转接体、门槛梁和中通道梁能够保持乘员舱的稳定，达到减轻乘员伤害的目的，安全性能较高。更重要的是，其并不需要采用地板纵梁，地板可以设置为平面，动力电池无须再布置于地板纵梁之间的狭小区域，而设置在地板较宽广的平面上，从而可以设置更多的动力电池，提高纯电车的续航里程。

Description

汽车车身骨架前部结构

技术领域

本发明属于汽车车身骨架的技术领域，尤其涉及汽车车身骨架前部结构。

背景技术

随着消费者对汽车安全的日益重视和碰撞安全法规要求的不断提高，汽车厂家对汽车的安全性设计提出了越来越高的要求。车身作为汽车碰撞的主要承载结构，应当具备通过合理变形来吸收碰撞能量和耗散碰撞力的功能，达到减轻乘员伤害的目的。因此车身结构设计是否合理，成为影响汽车碰撞安全的重要因素。目前，汽车车身骨架前部结构主要是以钢结构为主，其正面碰撞力传递通道主要有：保险杠→前纵梁→地板纵梁；保险杠→前副车架→地板纵梁和门槛梁。该种结构适合传统的燃油车，对于纯电车而言，由于动力电池布置在地板下面，要求地板为平面，而传统的汽车车身骨架钢前部结构由于存在地板纵梁，动力电池只能布置在地板纵梁之间的狭小区域，从而影响了纯电车的续航里程。

发明内容

本发明的目的在于提供了汽车车身骨架前部结构，旨在解决现有技术中所纯在的由于动力电池布置空间狭小而影响纯电车续航里程的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了汽车车身骨架前部结构，包括：

第一传力通道，其由保险杠、两个前纵梁、两个上连接杆、两个上支承梁、两个车身A柱组成，其中，所述前纵梁与所述保险杠的一端连接，所述上连接杆的下端与所述前纵梁连接，上端与所述上支承梁的前端连接，所述上支承梁的后端与所述车身A柱的上端连接；

第二传力通道，其由所述保险杠、两个所述前纵梁、两个第一连接板、两个转接体、两个门槛梁、一个中通道梁和一个第二连接板组成，其中，所述转接体的前侧通过所述第一连接板与所述前纵梁连接，后侧与所述门槛梁连接，上侧与所述车身A柱的下端连接，下侧与前副车架连接；所述中通道梁设于两个所述门槛梁的中间，并通过所述第二连接板与所述转接体连接；以及

第三传力通道，其由所述保险杠、两个下支承梁、一个前副车架、两个所述转接体、两个所述门槛梁和一个所述中通道梁组成，其中，所述前副车架设于所述前纵梁的下方，并通过所述下支承梁与所述前纵梁连接。

进一步地，所述转接体具有与所述第一连接板连接的前转接部、与所述门槛梁连接的后转接部，以及用于连接所述前转接部和所述后转接部的曲形过渡段。

进一步地，所述转接体呈S形。

进一步地，所述曲形过渡段的外表面上设有加强结构。

进一步地，所述加强结构包括多条平行且间隔设置的S形加强条、多条竖直间隔设置的直条形加强条和/或网状加强条。

进一步地，二所述前纵梁之间还连接有下前围板。

进一步地，所述下前围板具有中空的内腔，所述内腔中设有用于将所述内腔分隔成至少两个独立腔体的腔壁。

进一步地，二所述车身A柱的上端之间还连接有上前围板。

进一步地，所述上前围板呈弧形条状。

进一步地，所述前纵梁具有空腔，所述空腔中设有用于将所述空腔分隔成至少两个独立腔体的隔壁。

进一步地，所述上连接杆由前往后倾斜向上设置。

进一步地，所述上支承梁呈弧形设置。

进一步地，所述下支承梁竖直设置。

本发明提供的汽车车身骨架前部结构的有益效果：

采用本实施例的汽车车身骨架前部结构，当发生正面碰撞时，碰撞力会有三条传力通道：一、保险杠→上连接杆→上支承梁→车身A柱；二、保险杠→前纵梁→第一连接板→转接体→门槛梁和中通道梁；三、保险杠→下支承梁→前副车架→转接体→门槛梁和中通道梁；其中，转接体与中通道梁是通过第二连接板来传递碰撞力的。由于采用该三种传力通道，保险杠、上支承梁、前纵梁和前副车架能够通过合理变形来吸收碰撞能量，并将碰撞力很好地耗散，而第一连接板、车身A柱、转接体、门槛梁和中通道梁能够很好保持乘员舱的稳定，从而达到减轻乘员伤害的目的，安全性能较高。更重要的是，相比较现有技术而言，其并不需要采用地板纵梁，地板可以设置为平面，动力电池无须再布置于地板纵梁之间的狭小区域，而设置在地板较宽广的平面上，从而可以设置更多的动力电池，提高纯电车的续航里程。

附图说明

图1是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的转接体的左视图；

图3是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的转接体的右视图；

图4是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的转接体的俯视图；

图5是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的转接体的仰视图；

图6是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的下前围板的俯视图；

图7是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的下前围板的截面图；

图8是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的前纵梁的截面图；

图9是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的前纵梁、车身A柱和转接体的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的俯视图；

图11是本发明实施例提供的汽车车身骨架前部结构的仰视图。

附图标记说明：

10	汽车车身骨架前部结构	11	保险杠	12	前纵梁
						13	前副车架	14	下支承梁	15	上连接杆
16	上支承梁	17	车身A柱	18	转接体
						19	门槛梁	20	中通道梁	21	第一连接板
22	第二连接板	181	前转接部	182	后转接部
						183	曲形过渡段	23	加强结构	24	下前围板
25	上前围板	241	腔壁	251	隔壁

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～11所示，为本发明提供的较佳实施例。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。

还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。

如图1和图10所示，本实施例提供了汽车车身骨架前部结构10，其包括：

第一传力通道，其由保险杠11、两个前纵梁12、两个上连接杆15、两个上支承梁16、两个车身A柱17组成，其中，所述前纵梁12与所述保险杠11的一端连接，所述上连接杆15的下端与所述前纵梁12连接，上端与所述上支承梁16的前端连接，所述上支承梁16的后端与所述车身A柱17的上端连接；

第二传力通道，其由所述保险杠11、两个所述前纵梁12、两个第一连接板21、两个转接体18、两个门槛梁19、一个中通道梁20和一个第二连接板22组成，其中，所述转接体18的前侧通过所述第一连接板21与所述前纵梁12连接，后侧与所述门槛梁19连接，上侧与所述车身A柱17的下端连接，下侧与前副车架13连接；所述中通道梁20设于两个所述门槛梁19的中间，并通过所述第二连接板22与所述转接体18连接；以及

第三传力通道，其由所述保险杠11、两个下支承梁14、一个前副车架13、两个所述转接体18、两个所述门槛梁19和一个所述中通道梁20组成，其中，所述前副车架13设于所述前纵梁11的下方，并通过所述下支承梁14与所述前纵梁12连接。

如图1和图10所示，采用本实施例的汽车车身骨架前部结构10，当发生正面碰撞时，碰撞力会有三条传力通道：一、保险杠11→上连接杆15→上支承梁16→车身A柱17；二、保险杠11→前纵梁12→第一连接板21→转接体18→门槛梁19和中通道梁20；三、保险杠11→下支承梁14→前副车架13→转接体18→门槛梁19和中通道梁20；其中，转接体18与中通道梁20是通过第二连接板22来传递碰撞力的。由于采用该三种传力通道，保险杠11、上支承梁16、前纵梁12和前副车架13能够通过合理变形来吸收碰撞能量，并将碰撞力很好地耗散，而第一连接板21、车身A柱17、转接体18、门槛梁19和中通道梁20能够很好保持乘员舱的稳定，从而达到减轻乘员伤害的目的，安全性能较高。更重要的是，相比较现有技术而言，其并不需要采用地板纵梁，地板可以设置为平面，动力电池无须再布置于地板纵梁之间的狭小区域，而设置在地板较宽广的平面上，从而可以设置更多的动力电池，提高纯电车的续航里程。

需要补充的是，保险杠11可沿车身宽度方向横向延伸设置；前纵梁12可沿车身的长度方向纵向延伸设置；上支承梁16可沿车身的长度方向纵向延伸设置；车身A柱17的形状呈字母“A”形，车身A柱17为本领域惯用语。

需要补充的是，整个汽车车身骨架前部结构10，即包括保险杠11、前纵梁12、前副车架13、下支承梁14、上连接杆15、上支承梁16、车身A柱17、转接体18、门槛梁19和中通道梁20，可采用钢铝混合结构，既满足的碰撞性能，又达到了减重的目的，在减轻了车体重量的同时，更进一步提高了续航里程。

如图1至图5所示，为了便于转接体18与第一连接板21、门槛梁19、车身A柱17和前副车架13的连接，具体地，转接体18呈S形，转接体18具有与第一连接板21连接的前转接部181、与门槛梁19连接的后转接部182，以及用于连接前转接部181和后转接部182的曲形过渡段183。其中，车身A柱17可连接于曲形过渡段183侧面的靠上位置，前副车架13可连接于曲形过渡段183的下侧。

为了使得转接体18在受到碰撞力时，能够保证乘员舱具有足够的刚度和强度，能够有效降低车身加速度和乘员舱变形量，以降低乘员伤害的目的，更为细化地，曲形过渡段183的外表面上设有加强结构23。加强结构23可以是多条平行且间隔设置的S形加强条，也可以是多条竖直间隔设置的直条形加强条，或者是S形加强条和直条形加强条的交叉设置，还可以是网状加强条。

如图1、图6和图7所示，为了进一步使得乘员舱保持稳定，具体地，二前纵梁12之间还连接有下前围板24。这样，当碰撞力传递到前纵梁12时，碰撞力将一部分通过第一连接板21传递给转接体18，而另外一部分传递到下前围板24上，因此，进一步地分散了碰撞力，利于使乘员舱保持稳定。

为了进一步地加强下前围板24的刚度和支撑强度，具体地，下前围板24具有中空的内腔，内腔中设有用于将内腔分隔成至少两个独立腔体的腔壁241。这样，通过下前围板24采用了多腔体的结构形式，增加了下前围板24的刚度，减少了前围的侵入量。细化地，腔壁241可以是直接沿下前围板24的长度方向延伸，而将内腔分隔成多个沿长度方向延伸的腔体，也可以是多个腔壁241交叉成网状。

如图1所示，为了更进一步使得乘员舱保持稳定，具体地，二车身A柱17的上端之间还连接有上前围板25。这样，当碰撞力传递到车身A柱17时，碰撞力将一部分传递给转接体18，而另外一部分传递到上前围板25上，因此，也进一步地分散了碰撞力，利于使乘员舱保持稳定。

细化地，上前围板25呈弧形条状。这样，呈弧形的设计既符合了流线型的车身设计要求，也能够使得上前围板25在受到正面碰撞力时，能够具有较高的强度。

如图1和图8所示，为了进一步地加强前纵梁12的刚度和支撑强度，具体地，前纵梁12具有空腔，空腔中设有用于将空腔分隔成至少两个独立腔体的隔壁251。这样，前纵梁12也采用了多腔体的结构形式，其提高了吸取碰撞能的效率。细化地，空腔的横截面形状呈“日”字状、“目”字状、“田”字状或网状。当然，其他实施例中，空腔的横截面形状还可为其他形状，腔壁241的设置要求只要是满足将空腔分隔成至少两个独立腔体的条件即可。

由于汽车是由前往后行驶的，当受到正面碰撞时，碰撞力和变形均由前往后进行，因此，为了适于碰撞力在上连接杆15上的的分散传递和上连接杆15的变形吸能，具体地，上连接杆15由前往后倾斜向上设置。

同样地，为了便于碰撞力在上支承梁16上的分散传递和上支承梁16上的变形吸能，具体地，上支承梁16呈弧形设置。

为了便于将保险杠11上的碰撞力通过下支承梁14传递到前副车架13上，具体地，下支承梁14竖直设置。

如图1至图11所示，关于整个汽车车身骨架前部结构10的各个部件之间的连接工艺具体是：

保险杠11通过螺栓与后部结构相连；上连接杆15和上支承梁16通过结构胶和自冲铆连接的，上连接杆15和前纵梁12是通过结构胶和热融流钻螺接的；前纵梁12插入第一连接板21中，再通过结构胶和螺栓连接；转接体18和第一连接板21通过结构胶和螺栓连接；车身A柱17分别与转接体18、上前围板25通过结构胶和自冲铆连接；车身A柱17和上支承梁16之间通过点焊连接；车身A柱17和门槛梁19通过结构胶和热融流钻螺接连接；转接体18和门槛梁19通过结构胶和热融流钻螺接连接；转接体18和上前围板25通过结构胶和自冲铆连接；中通道梁20和下前围板24通过结构胶和热融流钻螺接的；下支承梁14和前纵梁12通过结构胶和热融流钻螺接的；前副车架13的前端通过带橡胶的螺栓与下支承梁14相连，后端通过带橡胶的螺栓与转接体18相连。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.汽车车身骨架前部结构，其特征在于，包括：

第一传力通道，其由保险杠、两个前纵梁、两个上连接杆、两个上支承梁、两个车身A柱组成，其中，所述前纵梁与所述保险杠的一端连接，所述上连接杆的下端与所述前纵梁连接，上端与所述上支承梁的前端连接，所述上支承梁的后端与所述车身A柱的上端连接；

第二传力通道，其由所述保险杠、两个所述前纵梁、两个第一连接板、两个转接体、两个门槛梁、一个中通道梁和一个第二连接板组成，其中，所述转接体的前侧通过所述第一连接板与所述前纵梁连接，后侧与所述门槛梁连接，上侧与所述车身A柱的下端连接，下侧与前副车架连接；所述中通道梁设于两个所述门槛梁的中间，并通过所述第二连接板与所述转接体连接；以及

第三传力通道，其由所述保险杠、两个下支承梁、一个前副车架、两个所述转接体、两个所述门槛梁和一个所述中通道梁组成，其中，所述前副车架设于所述前纵梁的下方，并通过所述下支承梁与所述前纵梁连接。

2.如权利要求1所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述转接体具有与所述第一连接板连接的前转接部、与所述门槛梁连接的后转接部，以及用于连接所述前转接部和所述后转接部的曲形过渡段。

3.如权利要求1所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述转接体呈S形。

4.如权利要求2所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述曲形过渡段的外表面上设有加强结构。

5.如权利要求4所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述加强结构包括多条平行且间隔设置的S形加强条、多条竖直间隔设置的直条形加强条和/或网状加强条。

6.如权利要求1～5任一项所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，二所述前纵梁之间还连接有下前围板。

7.如权利要求6所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述下前围板具有中空的内腔，所述内腔中设有用于将所述内腔分隔成至少两个独立腔体的腔壁。

8.如权利要求1所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，二所述车身A柱的上端之间还连接有上前围板。

9.如权利要求8所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述上前围板呈弧形条状。

10.如权利要求1～5任一项所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述前纵梁具有空腔，所述空腔中设有用于将所述空腔分隔成至少两个独立腔体的隔壁。

11.如权利要求1～5任一项所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述上连接杆由前往后倾斜向上设置。

12.如权利要求1～5任一项所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述上支承梁呈弧形设置。

13.如权利要求1～5任一项所述的汽车车身骨架前部结构，其特征在于，所述下支承梁竖直设置。

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