CN111516757A - 一种纵梁结构和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车的技术领域，公开了一种纵梁结构和汽车，包括纵梁本体、加强板和斜撑板，加强板设置在纵梁本体的内腔中，加强板的两端分别连接过渡段与后段，加强板的两侧分别连接在内腔的两侧壁，通过加强板对过渡段与后段之间的弯折区域进行结构加强，提高该区域的刚度和强度，而且，由于加强板直接连接在内腔的两侧壁，相较于现有技术，缩小了加强板的尺寸，实现了纵梁结构的轻量化和低成本，同时，通过设置斜撑板与过渡段以及后段形成三角支撑结构，有效增强纵梁本体在过渡段与后段区域在碰撞时的抗弯能力，从而能保持乘员舱不变形，保护乘员的安全。

Description

一种纵梁结构和汽车

技术领域

本发明涉及汽车的技术领域，特别是涉及一种纵梁结构和汽车。

背景技术

汽车纵梁是车身碰撞时的主要传力结构，而汽车的纵梁中段位于前围板的下方，因其与轮胎包络产生干涉而需要弯折做局部避让，而该弯折区域同时位于乘员脚部的下方，为了保护驾驶室以及乘员的安全，纵梁中段在发生正面碰撞和偏置碰撞时，抵抗变形的能力要较强才能减少碰撞过程中前围板的侵入量。

传统汽车采用在前纵梁中段折弯的部位增加几字形加强板20的方法进行结构加强。如图1和2所示，纵梁本体10包括纵梁外板102和纵梁内板103，纵梁外板102和纵梁内板103对接形成有“U”型开口的内腔 101，内腔101的两侧向外延伸有焊接翻边，几字形加强板20通过点焊与内腔101以及两侧的焊接翻边焊接固定，再与地板地面40焊接成一个封闭腔体。这种方式在实际碰撞中只能在一定程度上抵抗变形，而无法起到好的接受变形与能量传递的效果，对提升碰撞性能的作用不大，而且由于加强板20覆设在整个内腔101和焊接翻边上会直接导致零件整体重量以及零件成本增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的纵梁中部在发生正面碰撞和偏置碰撞时抵抗变形的能力较弱，而且零件整体重量以及零件成本较高。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种纵梁结构，包括纵梁本体、加强板和斜撑板，所述纵梁本体具有一内腔，所述内腔在朝向汽车地板地面的一侧设有开口，所述纵梁本体包括前段、后段和过渡段，所述过渡段自所述前段沿所述车身方向逐渐向下延伸至与所述后段连接；

所述加强板设于所述内腔中，且所述加强板的两端分别连接所述过渡段与所述后段，所述加强板的两侧分别连接在所述内腔的两侧壁，所述斜撑板跨设在所述过渡段与所述后段之间且与所述过渡段以及所述后段形成三角支撑结构。

进一步优选地，所述纵梁本体的横截面呈“U”型，所述加强板的横截面呈“U”型，所述加强板的底壁与所述内腔的底壁贴合设置，所述加强板的两侧壁对应搭接固定于所述内腔的两侧壁的下部。

进一步优选地，定义所述内腔的侧壁的深度为H，所述加强板的侧壁的深度为h，1/4H＜h＜1/2H。

进一步优选地，所述斜撑板设于所述加强板的上方，且所述斜撑板的两端分别连接在所述加强板上。

进一步优选地，所述斜撑板的两端分别连接在所述加强板的两端。

进一步优选地，所述斜撑板的横截面呈“U”型设置。

进一步优选地，所述斜撑板的横截面呈“W”型设置。

进一步优选地，所述纵梁本体包括相对设置的纵梁外板和纵梁内板，所述纵梁外板的底壁与所述纵梁内板的底壁搭接固定。

为了解决同样的技术问题，本发明还提供一种汽车，包括上述任一项所述的纵梁结构。

本发明实施例一种纵梁结构与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的一种纵梁结构，包括纵梁本体、加强板和斜撑板，加强板设置在纵梁本体的内腔中，加强板的两端分别连接过渡段与后段，加强板的两侧分别连接在内腔的两侧壁，通过加强板对过渡段与后段之间的弯折区域进行结构加强，提高该区域的刚度和强度，而且，由于加强板直接连接在内腔的两侧壁，相较于现有技术，缩小了加强板的尺寸，实现了纵梁结构的轻量化和低成本，同时，通过设置斜撑板与过渡段以及后段形成三角支撑结构，有效增强纵梁本体在过渡段与后段区域在碰撞时的抗弯能力，从而能保持乘员舱不变形，保护乘员的安全。

附图说明

图1是现有技术中的纵梁结构的结构示意图；

图2是图1中的A-A向剖视结构示意图；

图3是车身的结构示意图；

图4是本发明实施例的纵梁结构的结构示意图；

图5是本发明实施例的纵梁结构的另一视角的结构示意图；

图6是图4中的B-B向剖视结构示意图；

图7是本发明实施例的纵梁结构的纵向截面剖视结构示意图。

图中，10、纵梁本体；20、加强板；30、斜撑板；40、地板面板； 10a、前段；10b、后段；10c、过渡段；101、内腔；102、纵梁外板； 103、纵梁内板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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3～7所示，本发明实施例优选实施例的一种纵梁结构，包括纵梁本体10、加强板20和斜撑板30，纵梁本体10具有一内腔101，内腔101在朝向汽车地板地面40的一侧设有开口，该内腔101与地板面板40连接形成封闭的腔体结构以增强整个纵梁结构的强度和刚度，提高碰撞性能，纵梁本体10沿车身长度方向布置在汽车上起到重要的承载作用，纵梁本体10包括前段10a、后段10b和过渡段10c，过渡段10c自前段10a沿车身方向逐渐向下延伸至与后段10b连接，也即，纵梁本体10在过渡段10c与后段10b之间形成有用于避让轮胎的弯折区域，参照图3所示；加强板20设于内腔101中，且加强板20的两端分别连接过渡段10c与后段10b，加强板20的两侧分别连接在内腔 101的两侧壁，斜撑板30跨设在过渡段10c与后段10b之间且与过渡段10c以及后段10b形成三角支撑结构。

基于上述的纵梁结构，加强板20设置在纵梁本体10的内腔101 中，加强板20的两端分别连接过渡段10c与后段10b，加强板20的两侧分别连接在内腔101的两侧壁，通过加强板20对过渡段10c与后段 10b之间的弯折区域进行结构加强，提高该区域的刚度和强度，而且，由于加强板20直接连接在内腔101的两侧壁，相较于现有技术的加强板20连接在内腔101两侧的焊接翻边上，本实施例中的纵梁结构缩小了加强板20的尺寸，减轻了纵梁本体10的总体重量和成本，实现了纵梁结构的轻量化和低成本，同时，通过设置斜撑板30与过渡段10c 以及后段10b形成三角稳定支撑结构，有效增强纵梁本体10在过渡段 10c与后段10b区域在碰撞时的抗弯能力，避免纵梁本体10的非正常折弯，提高碰撞能量吸收，从而能保持乘员舱不变形，保护乘员的安全。

进一步地，纵梁本体10的横截面呈“U”型，也即，内腔101为“U”型，加强板20的横截面呈“U”型以与内腔101的“U”型结构相匹配，加强板20的底壁与内腔101的底壁贴合设置，加强板20的两侧壁对应搭接固定于内腔101的两侧壁的下部，一方面，通过加强板20对过渡段10c与后段10b之间的弯折区域进行加强，另一方面，加强板20的两侧壁对应搭接焊接固定在内腔101的两侧壁的下部，从而缩减加强板20的尺寸，减轻纵梁本体10的整体重量，具体地，定义内腔101的侧壁的深度为H，加强板20的侧壁的深度为h，1/4H＜h ＜1/2H，其中以h＝1/3H为最佳。

本实施例中，斜撑板30设于加强板20的上方，且斜撑板30的两端分别连接在加强板20上，由于加强板20设置在内腔101中对纵梁本体10起到结构加强作用，将斜撑板30设置在加强板20上，可以有效保证斜撑板30的结构强度，从而保证纵梁本体10的过渡段10c、后段10b以及斜撑板30三者之间构成的三角形的结构稳定性。为了尽可能保证三角支撑结构的稳定性，斜撑板30的两端分别连接在加强板20 的两端，本实施例中，加强板20与纵梁本体10之间，以及斜撑板30 与加强板20之间均通过点焊连接固定，从而增大三角支撑结构的连接覆盖范围，有效对纵梁本体10弯折区域进行结构加强。

本实施例中，斜撑板30的横截面呈“U”型设置，由于“U”型结构相当于半封闭型腔，其抗弯刚度和抗扭刚度较高，以保证此斜撑板30本身在车辆前进方向的抗弯能力，或者，斜撑板30的横截面呈“W”型设置。

纵梁本体10包括相对设置的纵梁外板102和纵梁内板103，纵梁外板102的底壁与纵梁内板103的底壁搭接固定形成具有“U”型开口的内腔101，该内腔101与地板面板40连接形成封闭腔体结构以在碰撞发生时有效的吸收碰撞能量，提高行车安全性，参照图6所示，纵梁外板102和纵梁内板103都呈“Z”字形设置，纵梁外板102的底壁与纵梁内板103的底壁搭接固定形成具有“U”型开口的内腔101，纵梁外板102和纵梁内板103的上端均朝外延伸形成焊接翻边，地板面板40通过与焊接翻边焊接固定以形成封闭腔体结构。

本发明实施例还公开一种汽车，包括上述实施例所述的纵梁结构，因而具有上述纵梁结构的有益效果，在此不做赘述。

综上，本发明实施例提供一种纵梁结构，包括纵梁本体10、加强板20和斜撑板30，加强板20设置在纵梁本体10的内腔101中，加强板20 的两端分别连接过渡段10c与后段10b，加强板20的两侧分别连接在内腔101的两侧壁，通过加强板20对过渡段10c与后段10b之间的弯折区域进行结构加强，提高该区域的刚度和强度，而且，由于加强板20直接连接在内腔101的两侧壁，相较于现有技术，缩小了加强板20的尺寸，实现了纵梁结构的轻量化和低成本，同时，通过设置斜撑板30与过渡段10c以及后段10b形成三角支撑结构，有效增强纵梁本体10在过渡段 10c与后段10b区域在碰撞时的抗弯能力，从而能保持乘员舱不变形，保护乘员的安全。

应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纵梁结构，其特征在于，包括纵梁本体、加强板和斜撑板，所述纵梁本体具有一内腔，所述内腔在朝向汽车地板地面的一侧设有开口，所述纵梁本体包括前段、后段和过渡段，所述过渡段自所述前段沿所述车身方向逐渐向下延伸至与所述后段连接；

所述加强板设于所述内腔中，且所述加强板的两端分别连接所述过渡段与所述后段，所述加强板的两侧分别连接在所述内腔的两侧壁，所述斜撑板跨设在所述过渡段与所述后段之间且与所述过渡段以及所述后段形成三角支撑结构。

2.如权利要求1所述的纵梁结构，其特征在于，所述纵梁本体的横截面呈“U”型，所述加强板的横截面呈“U”型，所述加强板的底壁与所述内腔的底壁贴合设置，所述加强板的两侧壁对应搭接固定于所述内腔的两侧壁的下部。

3.如权利要求2所述的纵梁结构，其特征在于，定义所述内腔的侧壁的深度为H，所述加强板的侧壁的深度为h，1/4H＜h＜1/2H。

4.如权利要求1所述的纵梁结构，其特征在于，所述斜撑板设于所述加强板的上方，且所述斜撑板的两端分别连接在所述加强板上。

5.如权利要求4所述的纵梁结构，其特征在于，所述斜撑板的两端分别连接在所述加强板的两端。

6.如权利要求4所述的纵梁结构，其特征在于，所述斜撑板的横截面呈“U”型设置。

7.如权利要求4所述的纵梁结构，其特征在于，所述斜撑板的横截面呈“W”型设置。

8.如权利要求1～7任一项所述的纵梁结构，其特征在于，所述纵梁本体包括相对设置的纵梁外板和纵梁内板，所述纵梁外板的底壁与所述纵梁内板的底壁搭接固定。

9.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的纵梁结构。

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