CN112693525A - 一种铝合金车身的边纵梁 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种铝合金车身的边纵梁，其包括边纵梁本体，所述边纵梁本体的内侧板上部设有中空的凸起，所述凸起位于所述内侧板用于连接地板横梁的壁面上；所述边纵梁本体的外侧板包括上下布置且相连的上侧板和下侧板，且所述上侧板到所述内侧板的距离小于所述下侧板到所述内侧板的距离。本申请可以解决相关技术中未能较好地考虑门槛梁与A柱、B柱、C柱和/或地板横梁(如前地板前横梁、前地板后横梁、后地板前横梁)等周边环境件的搭接关系的问题。

Description

一种铝合金车身的边纵梁

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别涉及一种铝合金车身的边纵梁。

背景技术

随着轻量化指标越来越被行业关注，铝合金车身成为车企提升轻量化水平的一个重要方向。不仅是小型车，还有微型客车，甚至是大客车，也都有采用铝合金车身的。但是铝合金车身技术还不成熟，车身结构复杂不合理，成本高，工艺难度大，仍是铝合金车身的技术难题。为降低成本，铝合金车身主要骨架结构多采用铝型材件，但是铝型材的断面和接头设计是影响车身骨架结构设计优劣的重要因素。因此，如何设计合理的车身边纵梁断面结构就是一个面临的技术难题。

在一些相关的技术方案中，采用中空的铝型材结构制造电动汽车门槛梁，门槛梁内部设有电池固定结构，以固定电池。由于铝型材结构重量小，有利于电动汽车轻量化，故可有效延长电动汽车续航里程；并且门槛梁中电池固定结构设计合理，门槛梁受力均匀，电池固定可靠，安装方便。

然而，上述方案主要涉及门槛梁内布置动力电池箱固定点结构，未能较好地考虑门槛梁与A柱、B柱、C柱和/或地板横梁(如前地板前横梁、前地板后横梁、后地板前横梁)等周边环境件的搭接关系。

发明内容

本申请实施例提供一种铝合金车身的边纵梁，以解决相关技术中未能较好地考虑门槛梁与A柱、B柱、C柱和/或地板横梁(如前地板前横梁、前地板后横梁、后地板前横梁)等周边环境件的搭接关系的问题。

本申请实施例提供了一种铝合金车身的边纵梁，其包括边纵梁本体，所述边纵梁本体的内侧板上部设有中空的凸起，所述凸起位于所述内侧板用于连接地板横梁的壁面上；

所述边纵梁本体的外侧板包括上下布置且相连的上侧板和下侧板，且所述上侧板到所述内侧板的距离小于所述下侧板到所述内侧板的距离。

一些实施例中，所述凸起顶部预留有用于与地板连接的台阶缺口。

一些实施例中，所述边纵梁本体的底层板与所述下侧板相连的一端向下延伸出用于支撑侧围外板的裙边。

一些实施例中，所述上侧板和所述下侧板之间通过过渡侧板连接，且所述过渡侧板倾斜设置。

一些实施例中，所述过渡侧板与所述上侧板相连接的一端位于所述过渡侧板与所述下侧板相连接的一端的上方。

一些实施例中，所述边纵梁本体为中空的铝型材件，所述边纵梁本体内设有加强隔板，所述加强隔板将所述边纵梁本体内部分隔成多个腔体。

一些实施例中，所述加强隔板设有多个；

其中一个加强隔板竖直布置在所述内侧板和外侧板之间，并将所述边纵梁本体内部分隔成左右两个腔体；

在靠近所述内侧板的腔体内自上而下间隔设有多个水平布置的加强隔板；

在靠近所述外侧板的腔体内至少设有两个加强隔板，其中一个加强隔板水平布置，且一端与竖直布置的加强隔板连接，另一端连接于所述上侧板和下侧板相连接处，在该水平布置的加强隔板下方还设有倾斜布置的加强隔板，该倾斜布置的加强隔板与竖直布置的加强隔板相连接的一端位于该倾斜布置的加强隔板与下侧板相连接的一端下方。

一些实施例中，所述边纵梁本体的底层板设有举升机支架。

一些实施例中，所述举升机支架的顶面与侧面之间形成有台阶结合面，所述台阶结合面与所述内侧板和所述底层板连接；

所述举升机支架的顶面用于连接所述地板横梁的底面。

一些实施例中，所述边纵梁本体的两端设有封板。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种铝合金车身的边纵梁，边纵梁断面整体呈手枪状，一方面，在边纵梁本体的内侧板上部设置中空的凸起，使得凸起的侧部、底部以及内侧板共同形成了类似Z字型的结合面，其目的是增大边纵梁与地板横梁的接头面积；另一方面，使上侧板到内侧板的距离小于下侧板到内侧板的距离，从而在下侧板上方且在上侧板外侧形成内凹区，内凹区的壁面以及顶层板共同形成类似Z字型的结合面，其目的是增大边纵梁与A柱、B柱和/或C柱的接头面积。因此，本申请提供的边纵梁与周围环境件的接头方式由一字型变成类似Z字型，大大增加了接头面积，对增加接头连接强度起到了很大的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的铝合金车身的边纵梁断面图；

图2为本申请实施例提供的铝合金车身的边纵梁与周边环境件的搭接关系断面示意图；

图3为本申请实施例提供的微型客车骨架结构示意图；

图4为图3中微型客车骨架上的边纵梁与周边环境件的搭接关系示意图。

图中：A、内凹区；1、边纵梁本体；10、内侧板；11、上侧板；12、下侧板；13、裙边；14、过渡侧板；15、加强隔板；16、底层板；17、封板；18、顶层板；2、凸起；20、台阶缺口；3、举升机支架；30、台阶结合面；4、地板横梁；5、地板；50、前地板左内纵梁；51、加强横梁；6、前围侧板；7、A柱；8、B柱；9、C柱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种铝合金车身的边纵梁，其能解决相关技术中未能较好地考虑门槛梁与A柱、B柱、C柱和/或地板横梁(如前地板前横梁、前地板后横梁、后地板前横梁)等周边环境件的搭接关系的问题。

参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种铝合金车身的边纵梁，该边纵梁包括边纵梁本体1，边纵梁本体1为中空的铝型材件，边纵梁本体1包括顶层板18、底层板16以及内侧板10和外侧板，顶层板18、底层板16以及内侧板10和外侧板围合并形成边纵梁本体1；边纵梁本体1的内侧板10上部设有中空的凸起2，该凸起2位于内侧板10的用于连接地板横梁4的壁面上；边纵梁本体1的外侧板包括上侧板11和下侧板12，上侧板11和下侧板12上下布置且相连接，且上侧板11到内侧板10的距离小于下侧板12到内侧板10的距离，使得在下侧板12上方且在上侧板11外侧形成内凹区A。

本申请提供的边纵梁断面整体呈手枪状，使用中空的铝型材件，重量小，有利于汽车轻量化；一方面，在边纵梁本体1的内侧板10上部设置中空的凸起2，使得凸起2的侧部、底部以及内侧板10共同形成了类似Z字型的结合面，其目的是增大边纵梁与地板横梁4的接头面积；另一方面，使上侧板11到内侧板10的距离小于下侧板12到内侧板10的距离，从而在下侧板12上方且在上侧板11外侧形成内凹区A，内凹区A的壁面以及顶层板18共同形成类似Z字型的结合面，其目的是增大边纵梁与A柱、B柱和/或C柱的接头面积。因此，本申请提供的边纵梁与周围环境件的接头方式由一字型变成类似Z字型，大大增加了接头面积，对增加接头连接强度起到了很大的作用。

需要说明的是，对于车辆而言，通常是具有A柱、B柱和C柱，而本申请的边纵梁可以连接在A柱和B柱之间、B柱和C柱之间或者长度覆盖A柱、B柱和C柱，故边纵梁连接在A柱和B柱之间时，设置内凹区A，可以增大边纵梁与A柱和B柱的接头面积；边纵梁连接在B柱和C柱之间时，设置内凹区A，可以增大边纵梁与B柱和C柱的接头面积；边纵梁连接A柱、B柱和C柱时，设置内凹区A，可以增大边纵梁与A柱、B柱和C柱的接头面积。

同理，对于地板横梁4而言，其可以是前地板前横梁、前地板后横梁或后地板前横梁，主要是根据边纵梁与A柱、B柱和C柱关系而定，比如，边纵梁连接在B柱和C柱之间时，边纵梁前后两端分别连接前地板前横梁和前地板后横梁。

在一些优选的实施例中，边纵梁本体1与中空的凸起2为一体结构。

参见图1和图2所示，在一些优选的实施例中，凸起2顶部预留有台阶缺口20，台阶缺口20与地板5连接，该地板5可以是前地板、中地板或后地板，主要是根据边纵梁与A柱、B柱和C柱关系而定，比如，边纵梁连接在B柱和C柱之间时，边纵梁本体1顶部靠内侧焊接前地板以及前围侧板6，焊接完前地板、前围侧板6后，可达到地板面上方平整。

参见图1和图2所示，在一些优选的实施例中，边纵梁本体1的底层板16与下侧板12相连的一端向下延伸出裙边13，裙边13用于支撑侧围外板。

参见图1所示，底层板16与下侧板12相连的一端朝外侧先水平延伸再向下延伸出裙边13，使得下侧板12与裙边13之间形成类似Z字型结合面，不仅有利于增大边纵梁与侧围外板的接头面积，也更有利于支撑侧围外板。

参见图1所示，在一些优选的实施例中，上侧板11和下侧板12之间通过过渡侧板14连接，过渡侧板14可以采用水平设置方式，也可以采用倾斜设置方式。过渡侧板14与上侧板11相连接的一端位于过渡侧板14与下侧板12相连接的一端的上方。

优选采用倾斜设置方式，其好处是：若采用水平设置方式时，过渡侧板14的承托力竖直向上，在A柱、B柱或和C柱受到侧向碰撞时，边纵梁只有上部结构也即上侧板11部分来抵抗这种侧向冲击力，而若是采用倾斜设置方式，参见图2所示，过渡侧板14的承托力F可以分解成竖直方向分力F_y和水平方向分力F_x，竖直方向分力F_y可以起到边纵梁采用水平设置方式时的作用，而水平方向分力F_x可以抵抗侧向冲击力，加强了A柱、B柱或和C柱的抗冲击性能，对于保护车上人员的人身安全更有利。

参见图1所示，在一些优选的实施例中，边纵梁本体1内设有加强隔板15，加强隔板15将边纵梁本体1内部分隔成多个腔体，达到边纵梁有较高的结构强度、刚度。

参见图1所示，在一些优选的实施例中，加强隔板15设有多个，有水平设置，有倾斜设置，除了形成封闭腔体外，倾斜设置的加强隔板15可以使得一些封闭腔体呈三角形断面结构，利用三角形的稳定性，达到最大强度的边纵梁断面结构。

参见图1所示，其中一个加强隔板15竖直布置在内侧板10和外侧板之间，并将边纵梁本体1内部分隔成左右两个腔体；在靠近内侧板10的腔体内自上而下间隔设有多个水平布置的加强隔板15；在靠近外侧板的腔体内至少设有两个加强隔板15，其中一个加强隔板15水平布置，且一端与竖直布置的加强隔板15连接，另一端连接于上侧板11和下侧板12相连接处，在该水平布置的加强隔板15下方还设有倾斜布置的加强隔板15，该倾斜布置的加强隔板15与竖直布置的加强隔板15相连接的一端位于该倾斜布置的加强隔板15与下侧板12相连接的一端下方。

参见图2所示，在一些优选的实施例中，边纵梁本体1的底层板16设有举升机支架3，更容易达到举升车辆所需的强度要求。

参见图2所示，在一些优选的实施例中，举升机支架3的顶面与侧面之间形成有台阶结合面30，台阶结合面30与内侧板10和底层板16连接；举升机支架3的顶面用于连接地板横梁4的底面。

本实施例中，举升机支架3靠近边纵梁本体1内侧，通过设置台阶结合面30，使得举升机支架3与地板横梁4、边纵梁本体1的接头处也呈类Z字型结合面。

参见图3和图4所示，在一些优选的实施例中，边纵梁本体1的两端设有封板17，既能增加边纵梁的结构强度，又能阻止灰尘、泥浆进入边纵梁腔体。

参见图3所示，为微型客车铝合金车身的骨架结构，两个边纵梁分别位于车身两侧。该微型客车为无人驾驶车，乘客分两排，面对面落座。该微型客车车身右侧设置对开门，左侧无门，因此右边的边纵梁可以称为门槛梁，左边的边纵梁不能称之为门槛梁。该微型客车车身从前至后也拥有A柱7、B柱8、C柱9和D柱(图中未标示)。

参见图4所示，为左边的边纵梁及其周边环境件的搭接关系示意图。边纵梁本体1的前后端上方分别连接着B柱8和C柱9。边纵梁本体1的内侧前端连接着一个地板横梁4(具体地，该地板横梁4为前地板前横梁)，边纵梁本体1的内侧后端连接着另一个地板横梁4(具体地，该地板横梁4为前地板后横梁)。边纵梁本体1的内侧还布置有前地板左内纵梁50，以及连接边纵梁本体1与前地板左内纵梁50之间的加强横梁51。与前地板左内纵梁50沿着中心面对称的是前地板右内纵梁，前地板左内纵梁50和前地板右内纵梁除了加强前地板的纵向刚度，还提供电动车型动力电池箱的固定点。

本申请的原理如下：

本申请提供的一种铝合金车身的边纵梁，边纵梁断面整体呈手枪状，使用中空的铝型材件，重量小，有利于汽车轻量化。

边纵梁本体内设有多个加强隔板，加强隔板将边纵梁本体内部分隔成多个腔体，加强隔板有水平设置，有倾斜设置，除了形成封闭腔体外，倾斜设置的加强隔板可以使得一些封闭腔体呈三角形断面结构，利用三角形的稳定性，达到最大强度的边纵梁断面结构。

在边纵梁本体的内侧板上部设置中空的凸起，使得凸起的侧部、底部以及内侧板共同形成了类似Z字型的结合面，其目的是增大边纵梁与地板横梁的接头面积。

使上侧板到内侧板的距离小于下侧板到内侧板的距离，从而在下侧板上方且在上侧板外侧形成内凹区，内凹区的壁面以及顶层板共同形成类似Z字型的结合面，其目的是增大边纵梁与A柱、B柱和/或C柱的接头面积。

凸起顶部预留有台阶缺口，台阶缺口与地板连接，该地板可以是前地板、中地板或后地板，主要是根据边纵梁与A柱、B柱和C柱关系而定，比如，边纵梁连接在B柱和C柱之间时，边纵梁本体顶部靠内侧焊接前地板以及前围侧板，焊接完前地板、前围侧板后，可达到地板面上方平整。

边纵梁本体的底层板与下侧板相连的一端向下延伸出裙边，裙边用于支撑侧围外板。

举升机支架的顶面与侧面之间形成有台阶结合面，台阶结合面与内侧板和底层板连接；举升机支架的顶面用于连接地板横梁4的底面，举升机支架靠近边纵梁本体内侧，通过设置台阶结合面，使得举升机支架与地板横梁、边纵梁本体的接头处也呈类Z字型结合面。

因此，本申请提供的边纵梁与周围环境件的接头方式由一字型变成类似Z字型，大大增加了接头面积，对增加接头连接强度起到了很大的作用。

总体上，边纵梁功能上满足要求，工艺性好，且自身强度高，与周边梁连接强度高。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种铝合金车身的边纵梁，其特征在于：其包括边纵梁本体(1)，所述边纵梁本体(1)的内侧板(10)上部设有中空的凸起(2)，所述凸起(2)位于所述内侧板(10)用于连接地板横梁(4)的壁面上；

所述边纵梁本体(1)的外侧板包括上下布置且相连的上侧板(11)和下侧板(12)，且所述上侧板(11)到所述内侧板(10)的距离小于所述下侧板(12)到所述内侧板(10)的距离。

2.如权利要求1所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：所述凸起(2)顶部预留有用于与地板(5)连接的台阶缺口(20)。

3.如权利要求1所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：所述边纵梁本体(1)的底层板(16)与所述下侧板(12)相连的一端向下延伸出用于支撑侧围外板的裙边(13)。

4.如权利要求1所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：所述上侧板(11)和所述下侧板(12)之间通过过渡侧板(14)连接，且所述过渡侧板(14)倾斜设置。

5.如权利要求4所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：所述过渡侧板(14)与所述上侧板(11)相连接的一端位于所述过渡侧板(14)与所述下侧板(12)相连接的一端的上方。

6.如权利要求1所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：所述边纵梁本体(1)为中空的铝型材件，所述边纵梁本体(1)内设有加强隔板(15)，所述加强隔板(15)将所述边纵梁本体(1)内部分隔成多个腔体。

7.如权利要求6所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：

所述加强隔板(15)设有多个；

其中一个加强隔板(15)竖直布置在所述内侧板(10)和外侧板之间，并将所述边纵梁本体(1)内部分隔成左右两个腔体；

在靠近所述内侧板(10)的腔体内自上而下间隔设有多个水平布置的加强隔板(15)；

在靠近所述外侧板的腔体内至少设有两个加强隔板(15)，其中一个加强隔板(15)水平布置，且一端与竖直布置的加强隔板(15)连接，另一端连接于所述上侧板(11)和下侧板(12)相连接处，在该水平布置的加强隔板(15)下方还设有倾斜布置的加强隔板(15)，该倾斜布置的加强隔板(15)与竖直布置的加强隔板(15)相连接的一端位于该倾斜布置的加强隔板(15)与下侧板(12)相连接的一端下方。

8.如权利要求1所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：所述边纵梁本体(1)的底层板(16)设有举升机支架(3)。

9.如权利要求8所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：

所述举升机支架(3)的顶面与侧面之间形成有台阶结合面(30)，所述台阶结合面(30)与所述内侧板(10)和所述底层板(16)连接；

所述举升机支架(3)的顶面用于连接所述地板横梁(4)的底面。

10.如权利要求1所述的铝合金车身的边纵梁，其特征在于：所述边纵梁本体(1)的两端设有封板(17)。

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