CN113263998A - 一种新能源汽车的车身前端结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车的车身前端结构，其技术方案要点是：包括前防撞梁总成、两个前纵梁总成与地板前横梁，前纵梁总成靠近前防撞梁总成的一侧固定连接有吸能盒，吸能盒的另一端固定连接有侧缓冲结构，侧缓冲结构的另一端与前防撞梁总成固定连接，两根前纵梁总成之间固定设置有两根支撑杆，两根支撑杆交错设置，两根支撑杆的另一端固定连接有支撑挡板，支撑挡板与前防撞梁总成之间固定设置有多个中间缓冲结构；本发明，在发生低速碰撞时，缓冲结构能够为汽车提供良好的缓冲力，吸能盒无需工作，发生高速碰撞时，缓冲结构、吸能盒以及支撑挡板等装置能够为汽车前端提供良好的支撑防护。
Description
技术领域
本发明涉及汽车防护设备技术领域，尤其是一种新能源汽车的车身前端结构。
背景技术
汽车作为一种交通工具在现代社会中有着广泛的适用人群。随着车辆的增加，目前因车辆撞击、刮蹭造成的各类交通事故的发生数量也呈现递增趋势。为了减缓撞击等交通事故发生时对驾驶者、车内人员的伤害程度，传统的方式是在汽车的前后两侧分别固定安装一防撞装置，例如：在车辆前后加装一保险杠的方式，保险杠的作用是增加汽车的前后两侧的长度，在外部车辆相撞时可以起到增强抗击力的作用，这种保险杠可以从一定程度上来增加汽车自身的防撞能力，从而来减小撞击对车辆本身造成的损伤，进而减少对驾驶者和车内人员的伤害。
为了使电动汽车的前端具有良好的防撞机构，同时不影响电动汽车的续航能力，公开号为CN106240508B的中国发明专利，公开了一种电动汽车的车身碰撞吸能结构，包括前防撞梁总成和前纵梁总成，前防撞梁总成包括防撞梁本体和吸能盒，其特征在于，所述吸能盒采用铝型材制成且内部具有空腔，吸能盒的横截面为“8”字形，所述防撞梁本体采用横截面为目字形的铝型材制成且内部具有空腔。本发明电动汽车车身碰撞吸能结构，采用中空的铝型材制作，整体重量小、强度高，有利于电动汽车轻量化，可有效延长电动汽车续航里程；而且采用“8”字形的吸能盒，提高车身碰撞吸能结构的吸能效果，能最大程度的降低撞击对车身的损坏。
上述这种电动汽车的车身碰撞吸能结构仍然存在以下问题：1、汽车在发生碰撞时，经常为慢速(＜5Km/h)情况下发生碰撞，这样当汽车的前端碰撞到障碍物或者追尾时，不会产生较大的冲击力，但是这股冲击力足以使汽车前端的吸能盒发生溃缩，因此需要对吸能盒进行更换，从而提高了汽车的维修成本；2、汽车在发生高速碰撞后，碰撞力会通过前防撞梁作用到吸能盒上，再通过应力波的形式向车身纵向传播，前防撞梁的作用是使碰撞力分散到车身两根纵梁上，仅依靠吸能盒、前防撞梁与纵梁的支撑难以为汽车提供良好的防护效果，而且这样设置会使得纵梁承受较大的应力，从而存在一定的安全隐患。
发明内容
针对背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种新能源汽车的车身前端结构，在发生低速碰撞时，缓冲结构能够为汽车提供良好的缓冲力，吸能盒无需工作，发生高速碰撞时，缓冲结构、吸能盒以及支撑挡板等装置能够为汽车前端提供良好的支撑防护。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种新能源汽车的车身前端结构，包括前防撞梁总成、两个前纵梁总成与地板前横梁，所述前纵梁总成靠近所述前防撞梁总成的一侧固定连接有吸能盒，所述吸能盒的另一端固定连接有侧缓冲结构，所述侧缓冲结构的另一端与所述前防撞梁总成固定连接，两根所述前纵梁总成之间固定设置有两根支撑杆，两根所述支撑杆交错设置，两根所述支撑杆的另一端固定连接有支撑挡板，所述支撑挡板与所述前防撞梁总成之间固定设置有多个中间缓冲结构。
进一步的，所述前防撞梁总成由弧形弯板、方形弯管、泡沫支撑架与泡沫缓冲件组成，所述弧形弯板内侧设置有两根相同的方形弯管，两根所述方形弯管平行设置，所述方形弯管的内侧设置有所述泡沫支撑架，所述泡沫支撑架与所述方形弯管之间的缝隙处设置有泡沫缓冲件。
进一步的，所述吸能盒由盒体、纵梁安装板与缓冲件安装板组成，所述盒体固定设置在所述纵梁安装板与所述缓冲件安装板之间，所述盒体上设置有多个溃缩孔，所述纵梁安装板固定在所述前纵梁总成上，所述缓冲件安装板与所述侧缓冲结构固定连接。
进一步的，所述侧缓冲结构由第一减震弹簧、第一安装板与第二安装板组成，所述第一减震弹簧固定设置在所述第一安装板与所述第二安装板之间，所述第一安装板与所述缓冲件安装板固定连接，所述第二安装板固定设置在所述泡沫支撑架的内侧。
进一步的，所述中间缓冲结构由第二减震弹簧、挡板安装板与防撞梁安装板组成，所述第二减震弹簧固定设置在所述挡板安装板与所述防撞梁安装板之间，所述挡板安装板与所述支撑挡板固定连接，所述防撞梁安装板与所述泡沫支撑架固定连接。
进一步的，所述第一减震弹簧的最大压缩量小于所述第二减震弹簧的最大压缩量。
进一步的，所述弧形弯板、所述方形弯管、所述支撑挡板与所述前纵梁总成采用铝合金材料制成，所述支撑挡板与所述前纵梁总成的内部设置有空腔。
进一步的，所述吸能盒的内部填充有泡沫铝块。
进一步的，所述前防撞梁总成与所述前纵梁总成之间设置有多根伸缩杆。
进一步的，所述支撑杆为方形直管，所述支撑杆通过焊接缝与所述前纵梁总成、所述地板前横梁固定连接。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1、该发明，通过在车辆的前端两侧设置有侧缓冲结构，在前端的中部设置有中间缓冲结构，车辆在发生低速碰撞时，侧缓冲结构与中间缓冲结构能够抵消大部分的冲击力，为车辆提供良好的缓冲、避震效果，而且在缓冲结构有效的压缩量内，吸能盒不会工作，而且侧缓冲结构与中间缓冲结构能够储存一定的冲击力，用来修复前防撞梁总成的压缩量。
2、该发明，车辆在发生高速碰撞时，首先，侧缓冲结构与中间缓冲结构能够为前防撞梁总成起到一定的缓冲效果，当侧缓冲结构达到最大压缩量之后，吸能盒能够通过溃缩有效吸收低速撞击时的能量，当中间缓冲结构也达到最大压缩量之后，支撑杆以及支撑挡板能够为前防撞梁总成提供良好的支撑效果，而且支撑杆分别与前纵梁总成、地板前横梁连接，因此撞击后产生的冲击力能够通过支撑杆传送至车身的各个部位，避免因前纵梁总成受力过大，从而影响前纵梁总成的使用寿命。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A部的局部放大示意图；
图3为本发明的前防撞梁总成未受到碰撞时的结构示意图；
图4为本发明的前防撞梁总成受到碰撞时的结构示意图；
图5为本发明另一侧的结构示意图；
图6为图5中B部的局部放大示意图。
图中：1、前防撞梁总成；101、弧形弯板；102、方形弯管；103、泡沫支撑架；104、泡沫缓冲件；2、前纵梁总成；3、地板前横梁；4、吸能盒；401、盒体；402、纵梁安装板；403、缓冲件安装板；5、侧缓冲结构；501、第一减震弹簧；502、第一安装板；503、第二安装板；6、支撑杆；7、支撑挡板；8、中间缓冲结构；801、第二减震弹簧；802、挡板安装板；803、防撞梁安装板；9、伸缩杆；10、焊接缝。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参考图1-图4，一种新能源汽车的车身前端结构，包括前防撞梁总成1、两个前纵梁总成2与地板前横梁3，前纵梁总成2靠近前防撞梁总成1的一侧固定连接有吸能盒4，吸能盒4的另一端固定连接有侧缓冲结构5，侧缓冲结构5的另一端与前防撞梁总成1固定连接，两根前纵梁总成2之间固定设置有两根支撑杆6，两根支撑杆6交错设置，能够提高汽车前端结构的稳定性，两根支撑杆6的另一端固定连接有支撑挡板7，支撑挡板7与前防撞梁总成1的弧度相同，支撑挡板7与前防撞梁总成1之间固定设置有两个中间缓冲结构8。
参考图1和图2，前防撞梁总成1由弧形弯板101、方形弯管102、泡沫支撑架103与泡沫缓冲件104组成，弧形弯板101内侧设置有两根相同的方形弯管102，两根方形弯管102平行设置，方形弯管102的内侧设置有泡沫支撑架103，泡沫支撑架103与方形弯管102之间的缝隙处设置有泡沫缓冲件104。
参考图1-图4，吸能盒4由盒体401、纵梁安装板402与缓冲件安装板403组成，盒体401固定设置在纵梁安装板402与缓冲件安装板403之间，侧缓冲结构5由第一减震弹簧501、第一安装板502与第二安装板503组成，第一减震弹簧501固定设置在第一安装板502与第二安装板503之间，中间缓冲结构8由第二减震弹簧801、挡板安装板802与防撞梁安装板803组成，各安装板之间、安装板与前防撞梁总成1之间以及安装板与前纵梁总成2之间均通过螺栓固定连接，便于拆装，第二减震弹簧801固定设置在挡板安装板802与防撞梁安装板803之间，第一减震弹簧501的最大压缩量小于第二减震弹簧801的最大压缩量，这样一来，当第一减震弹簧501达到最大压缩量时，第二减震弹簧801未达到最大压缩量(如图4所示，图中箭头方向为受力方向)，因此不会影响吸能盒4的溃缩吸能。
参考图1-图6，弧形弯板101、方形弯管102、支撑挡板7与前纵梁总成2采用铝合金材料制成，支撑挡板7与前纵梁总成2的内部设置有空腔，铝合金材料相对于铁制件来说整体重量小、强度高，有利于电动汽车轻量化，可有效延长电动汽车续航里程，中空设计能够进一步汽车的总重量，吸能盒4的内部填充有泡沫铝块，泡沫铝是一种新型的泡沫金属材料，既具有金属材料性能又具有泡沫材料的性能，泡沫铝材料具有较大的孔隙率，这使得泡沫铝具有特殊的压缩应力-应变特性，可以在近似恒应力下吸收大量的冲击能量，泡沫铝材料属于轻质金属材料，具有稳定和较高的耐热、耐老化、不易燃等力学性能特性，而且价格低廉，可以有效的降低制造成本，前防撞梁总成1与前纵梁总成2之间设置有多根伸缩杆9，伸缩杆9的设计使得前纵梁总成2能够为前防撞梁总成1起到良好的支撑作用，支撑杆6为方形直管，支撑杆6通过焊接缝10与前纵梁总成2、地板前横梁3固定连接，采用焊接的方式，有利于保证汽车前端整体的结构稳定性，如果采用螺栓固定的方式需要借助支架来实现，这种连接方式没有焊接方式的强度高，同时有利于简化生产工艺，提高生产效率。
本发明在使用时，车辆在发生低速碰撞时，侧缓冲结构5与中间缓冲结构8能够抵消大部分的冲击力，为车辆提供良好的缓冲、避震效果，而且在缓冲结构有效的压缩量内，吸能盒4不会工作，而且侧缓冲结构5与中间缓冲结构8能够储存一定的冲击力，用来修复前防撞梁总成1的压缩量；车辆在发生高速碰撞时，首先，侧缓冲结构5与中间缓冲结构8能够为前防撞梁总成1起到一定的缓冲效果，当侧缓冲结构5达到最大压缩量之后，吸能盒4能够通过溃缩有效吸收低速撞击时的能量，当中间缓冲结构8也达到最大压缩量之后，支撑杆6以及支撑挡板7能够为前防撞梁总成1提供良好的支撑效果，而且支撑杆6分别与前纵梁总成2、地板前横梁3连接，因此撞击后产生的冲击力能够通过支撑杆6传送至车身的各个部位，避免因前纵梁总成2受力过大，从而影响前纵梁总成2的使用寿命。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种新能源汽车的车身前端结构，包括前防撞梁总成(1)、两个前纵梁总成(2)与地板前横梁(3)，其特征在于：所述前纵梁总成(2)靠近所述前防撞梁总成(1)的一侧固定连接有吸能盒(4)，所述吸能盒(4)的另一端固定连接有侧缓冲结构(5)，所述侧缓冲结构(5)的另一端与所述前防撞梁总成(1)固定连接，两根所述前纵梁总成(2)之间固定设置有两根支撑杆(6)，两根所述支撑杆(6)交错设置，两根所述支撑杆(6)的另一端固定连接有支撑挡板(7)，所述支撑挡板(7)与所述前防撞梁总成(1)之间固定设置有多个中间缓冲结构(8)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述前防撞梁总成(1)由弧形弯板(101)、方形弯管(102)、泡沫支撑架(103)与泡沫缓冲件(104)组成，所述弧形弯板(101)内侧设置有两根相同的方形弯管(102)，两根所述方形弯管(102)平行设置，所述方形弯管(102)的内侧设置有所述泡沫支撑架(103)，所述泡沫支撑架(103)与所述方形弯管(102)之间的缝隙处设置有泡沫缓冲件(104)。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述吸能盒(4)由盒体(401)、纵梁安装板(402)与缓冲件安装板(403)组成，所述盒体(401)固定设置在所述纵梁安装板(402)与所述缓冲件安装板(403)之间，所述盒体(401)上设置有多个溃缩孔，所述纵梁安装板(402)固定在所述前纵梁总成(2)上，所述缓冲件安装板(403)与所述侧缓冲结构(5)固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述侧缓冲结构(5)由第一减震弹簧(501)、第一安装板(502)与第二安装板(503)组成，所述第一减震弹簧(501)固定设置在所述第一安装板(502)与所述第二安装板(503)之间，所述第一安装板(502)与所述缓冲件安装板(403)固定连接，所述第二安装板(503)固定设置在所述泡沫支撑架(103)的内侧。
5.根据权利要求2所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述中间缓冲结构(8)由第二减震弹簧(801)、挡板安装板(802)与防撞梁安装板(803)组成，所述第二减震弹簧(801)固定设置在所述挡板安装板(802)与所述防撞梁安装板(803)之间，所述挡板安装板(802)与所述支撑挡板(7)固定连接，所述防撞梁安装板(803)与所述泡沫支撑架(103)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述第一减震弹簧(501)的最大压缩量小于所述第二减震弹簧(801)的最大压缩量。
7.根据权利要求2所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述弧形弯板(101)、所述方形弯管(102)、所述支撑挡板(7)与所述前纵梁总成(2)采用铝合金材料制成，所述支撑挡板(7)与所述前纵梁总成(2)的内部设置有空腔。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述吸能盒(4)的内部填充有泡沫铝块。
9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述前防撞梁总成(1)与所述前纵梁总成(2)之间设置有多根伸缩杆(9)。
10.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的车身前端结构，其特征在于：所述支撑杆(6)为方形直管，所述支撑杆(6)通过焊接缝(10)与所述前纵梁总成(2)、所述地板前横梁(3)固定连接。
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- 2021-05-12 CN CN202110518679.3A patent/CN113263998A/zh active Pending
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