CN113460166B - 一种模块化偏置碰加强结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种模块化偏置碰加强结构，其包括沿车身X向设置的前保横梁、吸能盒和前纵梁，所述前纵梁的Y向外侧设置有shotgun组件，所述shotgun组件为沿X向布置的悬臂式结构，所述shotgun组件朝向吸能盒的一端为敞口，所述shotgun组件设置于所述前纵梁Z向上方，所述shotgun组件的敞口端和所述前纵梁之间通过传力组件支撑连接，所述shotgun组件在XOY平面内的投影为能够使得shotgun组件在偏置碰中产生偏置推力的第二弧形构造，所述第二弧形构造的圆心位于所述shotgun组件的Y向内侧。本发明通过偏置碰加强架构弧形连接至前纵梁前端，且shotgun开口朝向碰撞物体，可增加第三条力的传递路径，且实现吸能较为平缓充分，变形模式类似轴向溃缩。

Description

一种模块化偏置碰加强结构
技术领域
本发明公开了一种偏置碰加强结构，属于车身前部结构技术领域，具体公开了一种模块化偏置碰加强结构。
背景技术
在现有车体结构开发过程中，考虑应对全正碰的同同时，偏置碰工况也越来越普遍，对于偏置碰工况，25％重叠量会导致前纵梁和刚性壁障无碰撞重叠区，前纵梁在碰撞区域内参与变形吸能的作用非常小，导致碰撞能量主要由轮胎、shotgun(shotgun就是汽车上安装前翼子板的纵梁，在机舱的最外侧)以及乘员舱变形吸收，会侵入、压迫乘员的生存空间，致使乘员伤亡。
中国发明专利CN112319411A的说明书中公开了一种汽车的前部偏置碰吸能结构，以提高汽车在发生偏置碰撞时的安全性。本发明的汽车的前部偏置碰吸能结构包括前保横梁、前纵梁和shotgun，所述前纵梁的前端与shotgun的前端通过横向连接梁固定连接，所述前保横梁的端部通过吸能盒总成分别与前纵梁的前端、shotgun的前端及横向连接梁固定连接。该发明的汽车的前部偏置碰吸能结构虽然可以将吸收碰撞能量以及将碰撞能量转移至汽车前纵梁、碰撞力转化为横向作用力，推动汽车碰撞壁障，但是其主要Z向连接至前纵梁前端，碰撞过程中易发生Z向折弯变形模式，机舱整体易“点头”现象，会减弱吸能性能(溃缩路径如附图1的虚线所示)。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，发明提供了一种模块化偏置碰加强结构，其通过偏置碰加强架构弧形连接至前纵梁前端，且shotgun开口朝向碰撞物体，可增加第三条力的传递路径，且实现吸能较为平缓充分，变形模式类似轴向溃缩。
本发明公开了一种模块化偏置碰加强结构，其包括沿车身X向设置的前保横梁、吸能盒和前纵梁，所述前纵梁的Y向外侧设置有shotgun组件，所述shotgun组件为沿X向布置的悬臂式结构，所述shotgun组件朝向吸能盒的一端为敞口，所述shotgun组件设置于所述前纵梁Z向上方，所述shotgun组件的敞口端和所述前纵梁之间通过传力组件支撑连接，所述shotgun组件在XOY平面内的投影为能够使得shotgun组件在偏置碰中产生偏置推力的第二弧形构造，所述第二弧形构造的圆心位于所述shotgun组件的Y向内侧。
在本发明的一种优选实施方案中，所述第二弧形构造包括所述shotgun组件上朝向前纵梁的内端面和背离前纵梁的外端面。
在本发明的一种优选实施方案中，所述shotgun组件在XOZ平面内的投影包括用于包络轮胎的第一弧形构造，所述第一弧形构造的圆心位于所述shotgun组件的Z向下方。
在本发明的一种优选实施方案中，所述第一弧形构造包括所述shotgun组件上朝向前纵梁的下端面和背离前纵梁的上端面。
在本发明的一种优选实施方案中，包括侧围总成上的shotgun和shotgun前加强板，所述shotgun前加强板为L形，所述shotgun前加强板朝向所述吸能盒的端部与所述shotgun通过螺栓连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述传力组件包括用于螺纹连接翼子板里板总成的翼子板里板前部，所述翼子板里板前部为L形，所述翼子板里板前部上螺纹连接有shotgun前加强板。
在本发明的一种优选实施方案中，所述翼子板里板前部和所述shotgun前加强板构成一个两端敞口的方形套筒结构。
在本发明的一种优选实施方案中，所述传力组件包括用于支撑所述shotgun组件的密封支撑柱，所述密封支撑柱一端与所述前纵梁螺纹连接、另一端与所述shotgun组件连接。
在本发明的一种优选实施方案中，所述密封支撑柱包括翼子板里板下前和翼子板里板下后，所述翼子板里板下前和所述翼子板里板下后焊接形成一两端敞口的方形套筒，所述方形套筒的下端密封焊接有翼子板里板下部封板。
在本发明的一种优选实施方案中，所述方形套筒的上端焊接有翼子板里板加强板。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、装配方便、不影响现有制造路径、兼容性强的优点，其通过模块化偏置碰加强架构弧形连接至前纵梁前端，实现了弧形结构产生反向推力，同时，增加有效吸能结构，吸能较为平缓充分，变形模式类似轴向溃缩，具有良好的偏置碰加强效果；进一步的，本发明通过模块化的结构设计可以根据需要合理的选取设置传力组件，从而提高了本发明的通用性；进一步的，本发明的密封支撑柱能够更好的吸收碰撞的能量。
附图说明
图1为现有技术中偏置碰后机舱整体“点头”现象示意图；(图中实线为溃缩前的能量传递路径、虚线为溃缩后的能量传递路径)
图2为本发明一种模块化偏置碰加强结构的示意图；
图3为图2的局部放大视图；
图4为本发明一种模块化偏置碰加强结构的仰视轴测图；
图5为本发明一种模块化偏置碰加强结构的俯视轴测图；
图6为本发明一种模块化偏置碰加强结构shotgun和密封支撑柱连接示意图；
图7为本发明一种模块化偏置碰加强结构的shotgun前加强板2示意图；
图8为本发明一种模块化偏置碰加强结构shotgun示意图；
图9为本发明一种模块化偏置碰加强结构shotgun前加强板2与shotgun1的装配示意图；
图10为本发明一种模块化偏置碰加强结构的翼子板里板前部3示意图；
图11为本发明一种模块化偏置碰加强结构的翼子板前里板10示意图；
图12为本发明一种模块化偏置碰加强结构的翼子板里板前部3和翼子板前里板10的装配示意图；
图13为本发明一种模块化偏置碰加强结构的密封支撑柱示意图；
图14为本发明一种模块化偏置碰加强结构的前纵梁示意图；
图15为本发明一种模块化偏置碰加强结构的密封支撑柱和前纵梁的装配示意图；
图16为本发明一种模块化偏置碰加强结构的侧视图；
图17为本发明一种模块化偏置碰加强结构的俯视图。
具体实施方式
下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种模块化偏置碰加强结构，其包括沿车身X向设置的前保横梁11、吸能盒12和前纵梁8，前纵梁8的Y向外侧设置有shotgun组件，其特征在于，shotgun组件为沿X向布置的悬臂式结构，shotgun组件朝向吸能盒12的一端为敞口，shotgun组件设置于前纵梁8的Z向上方，shotgun组件的敞口端和前纵梁8之间通过传力组件支撑连接，shotgun组件在XOY平面内的投影为能够使得shotgun组件在偏置碰中产生偏置推力的第二弧形构造14，第二弧形构造14的圆心位于shotgun组件的Y向内侧，第二弧形构造14能够在碰撞过程溃缩时产生类似轴向溃缩的偏置碰撞力，同时shotgun组件的敞口端能够有效地吸能。
优选地，第二弧形构造14包括shotgun组件上朝向前纵梁8的内端面和背离前纵梁8的外端面。
优选地，shotgun组件在XOZ平面内的投影包括用于包络轮胎的第一弧形构造13，第一弧形构造13的圆心位于shotgun组件的Z向下方。
优选地，第一弧形构造13包括shotgun组件上朝向前纵梁8的下端面和背离前纵梁8的上端面。
优选地，包括侧围总成上的shotgun1和shotgun前加强板2，shotgun前加强板2为L形，shotgun前加强板2朝向吸能盒12的端部与shotgun1通过螺栓连接。
优选地，传力组件包括用于螺纹连接翼子板里板总成10的翼子板里板前部3，翼子板里板前部3为L形，翼子板里板前部3上螺纹连接有shotgun前加强板2。
优选地，翼子板里板前部3和shotgun前加强板2构成一个两端敞口的方形套筒结构。
优选地，传力组件包括用于支撑shotgun组件的密封支撑柱，密封支撑柱一端与前纵梁8螺纹连接、另一端与shotgun组件连接。
优选地，密封支撑柱包括翼子板里板下前5和翼子板里板下后4，翼子板里板下前5和翼子板里板下后4焊接形成一两端敞口的方形套筒，方形套筒的下端密封焊接有翼子板里板下部封板6，完整的封闭腔体能够增加吸能效果。
优选地，方形套筒的上端焊接有翼子板里板加强板7。
优选地，装配本发明时，首先将shotgun前加强板2装配至shotgun1上，两者通过螺纹连接；其次将翼子板里板前部3装配至翼子板里板总成10上，两者通过螺纹连接，此时，shotgun前加强板2和翼子板里板前部3围成一个沿X向的两端敞口的方形套筒结构；最后将由翼子板里板下前5、翼子板里板下后4、翼子板里板下部封板6和翼子板里板加强板7构成的密封支撑柱螺栓连接翼子板里板前部3。
需要指出，本发明在shotgun1和前纵梁8之间采用的模块化设计，所有模块之间均通过螺纹相互连接或者通过螺纹连接至车身本体，从而实现了碰撞模块的可拆卸性；进一步的，模块化设计可以根据不同车辆的改变各部件的结构和尺寸；本发明通过模块化偏置碰加强架构弧形连接至前纵梁前端，实现了弧形结构产生反向推力，同时，增加有效吸能结构，吸能较为平缓充分，变形模式类似轴向溃缩，具有良好的偏置碰加强效果。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种模块化偏置碰加强结构，包括沿车身X向设置的前保横梁(11)、吸能盒(12)和前纵梁(8)，所述前纵梁(8)的Y向外侧设置有shotgun组件，其特征在于，所述shotgun组件为沿X向布置的悬臂式结构，所述shotgun组件朝向吸能盒(12)的一端为敞口，所述shotgun组件设置于所述前纵梁(8)Z向上方，所述shotgun组件的敞口端和所述前纵梁(8)之间通过传力组件支撑连接，所述shotgun组件在XOY平面内的投影为能够使得shotgun组件在偏置碰中产生偏置推力的第二弧形构造，所述第二弧形构造的圆心位于所述shotgun组件的Y向内侧；包括侧围总成上的shotgun(1)和shotgun前加强板(2)，所述shotgun前加强板(2)为L形，所述shotgun前加强板(2)朝向所述吸能盒(12)的端部与所述shotgun(1)通过螺栓连接；所述传力组件包括用于螺纹连接翼子板里板总成(10)的翼子板里板前部(3)，所述翼子板里板前部(3)为L形，所述翼子板里板前部(3)上螺纹连接有shotgun前加强板(2)；所述翼子板里板前部(3)和所述shotgun前加强板(2)构成一个两端敞口的方形套筒结构；所述传力组件包括用于支撑所述shotgun组件的密封支撑柱，所述密封支撑柱一端与所述前纵梁(8)螺纹连接、另一端与所述shotgun组件连接；所述密封支撑柱包括翼子板里板下前(5)和翼子板里板下后(4)，所述翼子板里板下前(5)和所述翼子板里板下后(4)焊接形成一两端敞口的方形套筒，所述方形套筒的下端密封焊接有翼子板里板下部封板(6)；所述方形套筒的上端焊接有翼子板里板加强板(7)；装配时，首先将shotgun前加强板(2)装配至shotgun(1)上，两者通过螺纹连接；其次将翼子板里板前部(3)装配至翼子板里板总成(10)上，两者通过螺纹连接，此时，shotgun前加强板(2)和翼子板里板前部(3)围成一个沿X向的两端敞口的方形套筒结构；最后将由翼子板里板下前(5)、翼子板里板下后(4)、翼子板里板下部封板(6)和翼子板里板加强板(7)构成的密封支撑柱螺栓连接翼子板里板前部(3)。
2.根据权利要求1所述的模块化偏置碰加强结构，其特征在于：所述第二弧形构造包括所述shotgun组件上朝向前纵梁(8)的内端面和背离前纵梁(8)的外端面。
3.根据权利要求1所述的模块化偏置碰加强结构，其特征在于：所述shotgun组件在XOZ平面内的投影包括用于包络轮胎的第一弧形构造，所述第一弧形构造的圆心位于所述shotgun组件的Z向下方。
4.根据权利要求3所述的模块化偏置碰加强结构，其特征在于：所述第一弧形构造包括所述shotgun组件上朝向前纵梁(8)的下端面和背离前纵梁(8)的上端面。
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