CN112572614A - 车辆的梁结构组件以及具有该梁结构组件的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆用梁技术领域，其提供了一种车辆的梁结构组件，包括：纵梁、上短梁、安装件、铰链柱以及前围横梁；所述前围横梁在车辆宽度方向延伸，并且在所述前围横梁的两端对称设置有由所述前围横梁的横梁端部、纵梁、上短梁、安装件、铰链柱构成的闭环结构，通过设置所述闭环结构，能够使车身在小偏置碰撞过程中使所述闭环结构能够发生变形，同时能够向车身的横向传力，使车身在碰撞时能够产生较大的横向位移，同时提高车身对碰撞能量的吸收，减小乘客受伤的风险。

Description

车辆的梁结构组件以及具有该梁结构组件的车辆

技术领域

本发明涉及车辆用梁技术领域，具体涉及一种车辆的梁结构组件以及具有该梁结构组件的车辆。

背景技术

车辆用梁结构的合理设计能够有效吸收车辆在碰撞过程中的动能，例如，通过车梁结构在收到撞击时发生变形来吸收能量，使车辆内部的梁结构等发生弯曲，从而减少车辆乘客受伤的风险。在传统的车身结构中，车架或车梁在撞击中因需要应对小偏置碰撞，一般采用对机舱、乘员舱进行加强，这样会使整车的质量增加较多，导致制造成本提高，并且，加强车身结构会导致车梁等结构无法传力、变形等问题的出现，导致车身结构不能有效的应对小偏置碰撞过程中的冲击，影响车身结构安全等级。

发明内容

鉴于上述现有技术的局限，本发明所要解决的技术问题是如何提高车梁结构在小偏置碰撞工况下的车体横向位移，减小乘员舱的碰撞冲击。

为实现上述目的，本发明提供了一种车辆的梁结构组件，其包括但不限于：纵梁、上短梁、安装件、铰链柱以及前围横梁；所述前围横梁在车辆宽度方向延伸，并且在所述前围横梁的两端对称设置有由所述前围横梁的横梁端部、纵梁、上短梁、安装件、铰链柱构成的闭环结构；在所述闭环结构上：所述横梁端部的靠近车身外侧的端部连接于所述铰链柱的第一位置，所述铰链柱在车辆高度方向上延伸；在所述横梁端部的与所述铰链柱隔开第一距离的位置连接于所述纵梁的一端，所述纵梁在车辆长度方向延伸；所述上短梁在长度方向延伸，其包括上短梁前段以及上短梁后段，所述上短梁后段连接于所述铰链柱的第二位置，所述第二位置在车辆高度方向上与所述第一位置隔开第二距离；所述纵梁的另一端和所述上短梁前段之间通过所述安装件连接固定。

根据本发明的实施方式，所述闭环结构，能够在车辆发生碰撞时抵抗和承受一定的载荷冲击，提升该梁结构组件在碰撞过程中的横向传力值。

在本发明的一些实施方式中，在所述闭环结构内设置有与所述上短梁以及与所述纵梁连接的护板。

在本发明的一些实施方式中，所述护板的内壁设置有与所述上短梁前段和所述纵梁连接的护板加强板。

根据本发明的实施方式，所述护板加强板用于提高护板的抗弯折性能。

在本发明的一些实施方式中，所述上短梁前段设置为具有弧度的弯梁。

根据本发明的实施方式，设置具有弧度的弯梁能够提升上短梁前段的传力值，同时当碰撞超过一定值后，上短梁能够发生弯折从而吸收能量。

在本发明的一些实施方式中，所述上短梁后段包括上短梁后段主体以及上短梁后段斜板；其中，所述上短梁后段斜板一端与所述上短梁后段主体连接，另一端与所述铰链柱连接，并且所述上短梁后段斜板与所述上短梁后段主体呈锐角夹角。

在本发明的一些实施方式中，所述上短梁后段主体设置有镂空孔。

根据本发明的实施方式，设置所述镂空孔可有效降低上短梁后段在碰撞时侵入乘员舱造成乘客受伤的风险。

在本发明的一些实施方式中，所述安装件包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的安装件内板，在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的安装件外板，以及在车辆高度方向设置于所述安装件内板和所述安装件外板上侧的安装件盖板；所述纵梁包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的纵梁内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的纵梁外板；其中，所述纵梁外板的外侧与所述安装件外板连接，并且所述纵梁外板的上侧与所述安装件盖板连接，所述纵梁内板与所述安装件内板连接。

在本发明的一些实施方式中，所述上短梁前段包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁前段内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁前段外板；其中，所述上短梁前段内板与所述安装件盖板上侧连接，所述上短梁前段外板与所述安装件外板连接。

在本发明的一些实施方式中，所述铰链柱包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的铰链柱内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的铰链柱外板；所述上短梁后段包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁后段内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁后段外板；其中，所述上短梁后段内板与所述铰链柱内板连接，所述上短梁后段外板与所述铰链柱外板连接。

在本发明的一些实施方式中，所述上短梁后段斜板包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁后段斜内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁后段斜外板；其中，所述上短梁后段斜内板与所述铰链柱内板连接，所述上短梁后段斜外板与所述铰链柱外板连接。

在本发明的一些实施方式中，所述横梁端部的靠近车身外侧的一端与所述铰链柱内板连接。

本发明还提供了一种汽车，该汽车包括前述的梁结构组件。

采用本发明的实施方式具有以下有益效果：

通过将所述前围横梁的横梁端部、纵梁、上短梁、安装件、铰链柱设置成闭环结构，能够使车身在小偏置碰撞过程中使所述闭环结构能够发生变形，同时能够向车身的横向传力，使车身在碰撞时能够产生较大的横向位移，同时提高车身对碰撞能量的吸收，减小乘客受伤的风险。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式所涉及的梁结构组件的立体示意图；

图2是本发明的一种实施方式所涉及的梁结构组件的主视图；

图3是本发明的一种实施方式所涉及的梁结构组件的后视图；

图4是本发明的一种实施方式所涉及的梁结构组件的俯视图。

1、前围横梁；2、纵梁；3、上短梁；4、安装件；5、铰链柱；6、护板；11、横梁端部；21、纵梁内板；22、纵梁外板；31、上短梁前段；32、上短梁后段；41、安装件内板；42、安装件外板；51、铰链柱内板；52、铰链柱外板；61、护板加强板；62、塔座；311、上短梁前段内板；312、上短梁前段外板；321、上短梁后段主体；322、上短梁后段斜板；621、塔座孔；3211、上短梁后段主体内板；3212、上短梁后段主体外板；3221、上短梁后段斜内板；3222、上短梁后段斜外板。

具体实施方式

为使本发明的实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在不脱离本发明实质的前提下所实现的所有其他实施方式，都属于本发明的保护范围。

图1至图4是本发明的一种示例性实施方式所涉及的梁结构组件的结构示意图。如图1至图4所示，所述梁结构组件主要包括但不限于：前围横梁1、纵梁2、上短梁3、安装件4、铰链柱5，其中，前围横梁1在车辆宽度方向上延伸，前围横梁1的两端靠近车辆的两侧对称设有由前围横梁1的横梁端部11、纵梁2、上短梁3、安装件4以及铰链柱5构成的闭环结构。通过设置所述闭环结构，使得具有该闭环结构的梁结构组件能够抵抗和承受一定的载荷冲击、吸收能量、在碰撞情况下将载荷/能量传递到车身框架。

在本实施方式中，前围横梁1在车辆的宽度方向上延伸贯穿整个车身的两侧，并且前围横梁1的横梁端部11的靠近车身外侧的一端分别与分部在车身两侧的铰链柱5连接。

在本实施方式中，纵梁2包括在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的纵梁内板21和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的纵梁外板22。

上短梁3包括位于靠近车身前端的上短梁前段31以及靠近车身后端的上短梁后段32；上短梁前段31主要包括在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁前段内板311和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁前段外板312，上短梁后段32包括上短梁后段主体321以及上短梁后段斜板322；上短梁后段主体321主要包括在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁后段主体内板3211和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁后段主体外板3212；上短梁后段斜板322主要包括在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁后段斜内板3221和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁后段斜外板3222。

安装件4包括在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的安装件内板41，在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的安装件外板42，以及在车辆高度方向设置于安装件内板41和安装件外板42上侧的安装件盖板43。

铰链柱5包括在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的铰链柱内板51和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的铰链柱外板52；

在本实施方式中，前围横梁1的横梁端部11、纵梁2、上短梁3、安装件4以及铰链柱5通过以下方式连接构成闭环结构：

在前围横梁1的横梁端部11靠近车身外侧的端部连接于铰链柱5的第一位置，铰链柱5在车辆的高度方向上延伸，横梁端部11的与铰链柱5的第一位置隔开第一距离的位置连接于纵梁2的一端，纵梁2在车辆的长度方向上延伸；上短梁3在车辆的长度方向延伸，上短梁后段32的上短梁后段主体321连接于铰链柱5的第二位置，所述第二位置在车辆高度方向上与所述第一位置隔开第二距离；纵梁2的远离横梁端部11的另一端与上短梁前端31通过安装件4连接固定。

具体地，如图3和图4所示，横梁端部11靠近车身外侧的端部连接于铰链柱内板51上；横梁端部11的靠近车身内侧的端部(即与铰链柱5的第一位置隔开第一距离的位置)与纵梁内板21和纵梁外板22共同连接固定。

如图2所示，上短梁后段32的上短梁后段斜板322的一端与上短梁后段主体321连接，另一端与铰链柱连接，并且上短梁后段斜板322与上短梁后段主体321呈锐角夹角。具体的，上短梁后段主体内板3211和上短梁后段斜内板3221之间呈锐角夹角，并且上短梁后段主体内板3211和上短梁后段斜内板3221同时与铰链柱5的铰链柱内板51连接固定；上短梁后段主体外板3212和上短梁后段斜外板3222之间呈锐角夹角，并且上短梁后段主体外板3212和上短梁后段斜外板3222同时与铰链柱5的铰链柱外板52连接固定。

如图2至图4所示，纵梁2的远离与前围横梁1连接的一端通过安装件4和上短梁前段31连接固定。具体地，纵梁2的纵梁外板22的靠近车身的外侧与安装件4的安装件外板42连接，纵梁外板22的上侧与安装件盖板43的下侧连接，并且，纵梁内板21与安装件内板41连接；上短梁前段内板311与安装件盖板43的上侧连接，并且上短梁前段外板312与安装件外板42连接。

在本实施方式中，在所述的闭环结构内设置有护板6，一方面防止从车轮向车辆的梁结构内部飞溅污泥等杂物，另一方面可以有效提高此处梁结构组件的强度，增加梁结构组件在碰撞时横向的传力值。护板6分别与上短梁3、纵梁2以及前围横梁1的横梁端部11连接。具体的，护板6与上短梁前段内板311以及上短梁后段主体内板3211连接，并且护板6靠近纵梁2的部分与纵梁外板22连接，护板6的靠近前围横梁1的横梁端部11的部分与所述横梁端部11连接。

在本实施方式中，护板6的内壁还设置有护板加强板61，其一端与上短梁前段内板311连接，另一端与纵梁外板22连接。通过设置护板加强板61，可有效提高护板的抗弯折强度，间接提高整个梁结构组件在碰撞工况中的横向传力值。

在本实施方式中，护板6靠近上短梁3的位置设置有塔座62，塔座62上设置有供汽车减震器穿过的塔座孔621，塔座62分别与上短梁后段主体内板3211以及上短梁后段主体外板3212连接固定。

在本实施方式中，上短梁前段31设置为具有弧度的弯梁，采用此类设置方式，可以提升上短梁前段31在碰撞工况中的抗弯折强度和向车辆横向的传力能力，同时，当碰撞力超过一定值后，上短梁前段31发生弯曲，从而吸收碰撞能量。

在本实施方式中，上短梁后段主体321上设置有镂空孔，一方面可以减少上短梁后段主体321的质量，另一方面使上短梁后段主体321在碰撞时的碰撞力超过一定的值后，发生弯折，防止上短梁后段主体321侵入乘员舱，减少车辆乘客受伤的风险。

在本实施方式中，各个部件之间的连接方式优选为焊接的方式。

在本发明的另一种实施方式中，还提供了一种车辆，其具有如前所述的梁结构组件。

以上具体和详细描述了本发明的实施方式，其目的在于对本发明进行举例说明，但并不能因此理解为对本发明保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些变形和改进都属于本发明的保护范围。因此本发明的保护范围应以权利要求为准。

Claims (12)

1.一种车辆的梁结构组件，包括：纵梁、上短梁、安装件、铰链柱以及前围横梁；其特征在于，

所述前围横梁在车辆宽度方向延伸，并且在所述前围横梁的两端对称设置有由所述前围横梁的横梁端部、纵梁、上短梁、安装件、铰链柱构成的闭环结构；

在所述闭环结构上：

所述横梁端部的靠近车身外侧的端部连接于所述铰链柱的第一位置，所述铰链柱在车辆高度方向上延伸；在所述横梁端部的与所述铰链柱隔开第一距离的位置连接于所述纵梁的一端，所述纵梁在车辆长度方向延伸；

所述上短梁在长度方向延伸，其包括上短梁前段以及上短梁后段，所述上短梁后段连接于所述铰链柱的第二位置，所述第二位置在车辆高度方向上与所述第一位置隔开第二距离；

所述纵梁的另一端和所述上短梁前段之间通过所述安装件连接固定。

2.如权利要求1所述的梁结构组件，其特征在于，在所述闭环结构内设置有与所述上短梁以及与所述纵梁连接的护板。

3.如权利要求2所述的梁结构组件，其特征在于，所述护板的内壁设置有与所述上短梁前段和所述纵梁连接的护板加强板。

4.如权利要求1所述的梁结构组件，其特征在于，所述上短梁前段设置为具有弧度的弯梁。

5.如权利要求1所述的梁结构组件，其特征在于，所述上短梁后段包括上短梁后段主体以及上短梁后段斜板；

其中，所述上短梁后段斜板一端与所述上短梁后段主体连接，另一端与所述铰链柱连接，并且所述上短梁后段斜板与所述上短梁后段主体呈锐角夹角。

6.如权利要求5所述的梁结构组件，其特征在于，所述上短梁后段主体设置有镂空孔。

7.如权利要求1所述的梁结构组件，其特征在于，

所述安装件包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的安装件内板，在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的安装件外板，以及在车辆高度方向设置于所述安装件内板和所述安装件外板上侧的安装件盖板；

所述纵梁包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的纵梁内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的纵梁外板；

其中，所述纵梁外板的外侧与所述安装件外板连接，并且所述纵梁外板的上侧与所述安装件盖板连接，所述纵梁内板与所述安装件内板连接。

8.如权利要求7所述的梁结构组件，其特征在于，

所述上短梁前段包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁前段内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁前段外板；

其中，所述上短梁前段内板与所述安装件盖板连接，所述上短梁前段外板与所述安装件外板连接。

9.如权利要求5所述的梁结构组件，其特征在于，

所述铰链柱包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的铰链柱内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的铰链柱外板；

所述上短梁后段包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁后段内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁后段外板；

其中，所述上短梁后段内板与所述铰链柱内板连接，所述上短梁后段外板与所述铰链柱外板连接。

10.如权利要求9所述的梁结构组件，其特征在于，

所述上短梁后段斜板包括：在车辆宽度方向设置于靠近车身内侧的上短梁后段斜内板和在车辆宽度方向设置于靠近车身外侧的上短梁后段斜外板；

其中，所述上短梁后段斜内板与所述铰链柱内板连接，所述上短梁后段斜外板与所述铰链柱外板连接。

11.如权利要求9所述的梁结构组件，其特征在于，所述横梁端部的靠近车身外侧的一端与所述铰链柱内板连接。

12.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至11任意一项所述的梁结构组件。

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