CN114013514B - 一种越野车车身前机舱纵梁结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车前机舱零部件结构技术领域，具体地指一种越野车车身前机舱纵梁结构。包括，纵梁上管梁，沿水平纵向布置；纵梁下管梁，沿水平纵向布置位于纵梁上管梁的下方，并与纵梁上管梁固定连接为一体；所述纵梁上管梁包括沿纵向布置的上纵向管和位于上纵向管前端的上横向管；所述纵梁下管梁包括沿纵向布置的下纵向管和位于下纵向管前端的下横向管；所述上横向管与下横向管在纵向方向上交错布置。本发明结构简单，轻量化程度高，纵向受力传导效率高，通过形成纵向交错的分级缓冲结构，使纵梁总成具有良好的溃缩吸能效果，提高了机舱乘客的安全性保护，具有极大的推广价值。

Description

一种越野车车身前机舱纵梁结构

技术领域

本发明涉及汽车前机舱零部件结构技术领域，具体地指一种越野车车身前机舱纵梁结构。

背景技术

随着当今汽车的发展，尤其是电动车的兴起，对轻量化的要求愈加严苛，轻量化成为各家公司研究的重点和追求的目标。基于目前在非承载式车身领域，机舱的构成多为冲压件合拼而成的腔梁形式，其自身结构及连接结构都比较复杂，零件较多，无法真正做到轻量化。前机舱纵梁结构是用于承载车身前端纵向受力的重要结构，既要有良好的结构强度，有需要能够有一定的缓冲溃缩性能，特别是在大型的越野车车身上，现有技术通常为了维持强度上的要求，纵梁结构通常并不具有缓冲溃缩的性能，且由于强度过大，导致重量过重，严重影响整个车身的轻量化程度。

如专利号为“CN201621359631.3”的名为“一种汽车前机舱水箱框架总成结构”的中国实用新型专利，该专利介绍了一种汽车前机舱水箱框架总成结构，包括纵梁结构，具体的前机舱内设有左纵梁总成和右纵梁总成，包括水箱上横梁、冷凝器左立柱和冷凝器右立柱，水箱上横梁的左端设有与冷凝器左立柱顶部贴合的左端焊接面，水箱上横梁的右端设有与冷凝器右立柱顶部贴合的右端焊接面，冷凝器左立柱的底部与前机舱的左纵梁总成螺栓连接，冷凝器右立柱的底部与前机舱的右纵梁总成螺栓连接。该方案中的左纵梁总成和右纵梁总成就是单根沿纵向布置的梁体总成，虽然在结构强度上有保证，但是单根梁体结构重量较大，并不具有一定的溃缩吸能效果，无法有效分级缓冲保护机舱乘员安全。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种越野车车身前机舱纵梁结构。

本发明的技术方案为：一种越野车车身前机舱纵梁结构，包括，纵梁上管梁和纵梁下管梁；

所述纵梁下管梁位于纵梁上管梁的下方且两者之间留有间隙，纵梁下管梁与纵梁上管梁固连为一体；

所述纵梁上管梁包括沿纵向布置的上纵向管和位于上纵向管前端的上横向管；

所述纵梁下管梁包括沿纵向布置的下纵向管和位于下纵向管前端的下横向管；

所述上横向管与下横向管在纵向方向上交错布置。

进一步的所述上横向管在水平面上的投影处于下横向管靠近下纵向管的一侧。

进一步的所述上横向管和下横向管之间设置有前连接管；所述前连接管上端设置有与上横向管连接的上连接部以及与下横向管连接的下连接部；所述上连接部处于前连接管的上端，下连接部位于前连接管远离下纵向管的一侧，上连接部和下连接部形成沿纵向的交错式结构。

进一步的所述上连接部包括，

侧板，所述侧板位于前连接管的上端靠近上纵向管的一侧，侧板与前连接管的上端形成支撑上横向管的台阶结构；

上连接板，所述上连接板为开口朝向侧板一侧的U型槽状结构，上连接板两侧的板体上开设有卡合上横向管的卡槽，上连接板底部一侧板体通过螺栓固定于上横向管上并与侧板形成上横向管穿过的通孔结构。

进一步的所述下连接部包括，

支撑板，所述支撑板为U型的槽状结构，支撑板的底板是分别连接前连接管和下横向管的弧形板体，支撑板的两侧板体分别固定在前连接管和下横向管的侧部起到支撑作用。

进一步的所述下连接部包括，

安装板，所述安装板一端固定在前连接管的下端，另一端向下横向管一侧延伸形成支撑下横向管的悬挑结构；

下连接板，所述下连接板一端固定在前连接管侧部，另一端沿横向向远离前连接管一侧延伸，并通过螺栓结构与下横向管固定连接。

进一步的所述上纵向管与上横向管衔接处设置有呈弧形弯折的上过渡管；所述下纵向管与下横向管衔接处设置有呈弧形弯折的下过渡管；所述上过渡管与下过渡管在纵向方向上交错布置，且上过渡管在水平面上的投影处于下过渡管靠近下纵向管的一侧。

进一步的所述上过渡管与下过渡管之间设置有沿竖向倾斜布置的侧连接板；所述侧连接板为开口背向上过渡管的U型槽状结构，侧连接板的底部板体上下两端分别固定在上过渡管与下过渡管背向上横向管的一侧。

进一步的所述上过渡管面向上横向管一侧设置有电池框支架。

进一步的所述上纵向管与下纵向管之间设置有加强板；所述加强板的上下两端分别固定在上纵向管与下纵向管背向上横向管的一侧。

本发明的优点有：1、本发明将机舱纵梁总成拆分为纵梁上管梁和纵梁下管梁，并将纵梁上管梁中的上横向管与纵梁下管梁中的下横向管设置成沿纵向的交错布置结构，在能够确保整个纵梁总成结构强度的前提下，有具有一定的缓冲溃缩空间，能够有效的对车身纵向受力进行传递，且形成分级缓冲结构保护前机舱乘员的安全，拆分成两组管梁结构，轻量化程度高，有利于对大型越野车降低重量；

2、本发明将上横向管设置在纵向方向上靠下横向管后的位置，形成下横向管在前、上横向管在后的分级缓冲结构，当车身受到正面碰撞时，下横向管先行向后溃缩吸能，当溃缩至上横向管位置时，上横向管才开始溃缩吸能，分级吸能的效果好，对于前机舱乘员的人生安全保护性更好；

3、本发明通过前连接管连接上横向管和下横向管，通过前连接管固定在上横向管和下横向管不同位置，实现上横向管和下横向管沿纵向的交错布置，在形成分级缓冲结构的同时，将上横向管和下横向管连接为整体结构，提升了整个机舱纵梁总成的结构强度；

4、本发明的前连接管结构简单，安装方便，实际组装时，根据前连接管上的各个部件结构，能够很方便的将上横向管和下横向管固连为一体；

5、本发明在前连接管与下横向管之间设置有支撑板，对前连接管和下横向管的连接处起到加强作用，避免在使用过程中，受力结构点出现松脱的问题，进一步增强了整个纵梁总成的结构强度；

6、本发明前连接管与下横向管的连接结构极为简单，通过安装板将下横向管支撑在前连接管的前端侧部，通过下连接板对前连接管与下横向管进行固定，安装方式极为简单翻遍；

7、本发明在上纵向管与上横向管之间设置上过渡管，在下纵向管与下横向管之间设置下过渡管，通过弧形弯折的过渡管结构提高整个纵梁总成纵向受力结构的稳定性，提高力传递的效率，并且上过渡管和下过渡管呈纵向交错布置，增强了分级缓冲的效果；

8、本发明的上过渡管和下过渡管通过竖向倾斜的侧连接板进行支撑加强，上纵向管和下纵向管之间通过加强板进行支撑加强，使整个纵梁总成形成稳定的支撑结构；

9、本发明在纵梁总成上集成有多个安装位点，方便对其他装置结构进行安装固定。

本发明结构简单，轻量化程度高，纵向受力传导效率高，通过形成纵向交错的分级缓冲结构，使纵梁总成具有良好的溃缩吸能效果，提高了机舱乘客的安全性保护，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本发明的前机舱结构示意图；

图2：本发明的机舱纵梁总成轴视图；

图3：本发明的机舱纵梁总成侧视图；

图4：本发明的机舱纵梁总成俯视图；

图5：本发明的图4中的A-A视图；

图6：本发明的前连接管与上横向管连接位置爆炸示意图；

图7：本发明的前连接管下端结构爆炸示意图；

其中：1—地板总成；2—A柱下内板总成；3—机舱纵梁总成；4—前围总成；5—水箱横梁总成；3—机舱纵梁总成；31—纵梁上管梁；311—上纵向管；312—上过渡管；313—上横向管；32—纵梁下管梁；321—下纵向管；322—下过渡管；323—下横向管；33—前连接管；331—侧板；332—上连接板；333—支撑板；334—安装板；335—下连接板；336—底板；34—侧连接板；35—电池框支架；36—加强板；37—附件安装支架；38—加固支架；39—前加强板。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～7，本实施例涉及到一种越野车车身前机舱纵梁结构，本实施例的越野车车身前机舱结构如图1所示，包括以下总成，地板总成1、A柱下内板总成2、机舱纵梁总成3、前围总成4和水箱横梁总成5，其中地板总成1为前机舱的地板部分，包括地板中通道11，地板中通道11位于整个地板总成1的中间位置，沿纵向布置(本实施例的纵向指汽车的X向，横向指汽车的Y向，竖向指汽车的Z向)。本实施例的机舱纵梁总成3有两组，分置于前围总成4的横向两端，机舱纵梁总成3的前端固定在水箱横梁总成5的端部，即前围总成4、两组机舱纵梁总成3和水箱横梁总成5形成一框架式结构。

具体的，本实施例的机舱纵梁总成3包括沿水平纵向布置的纵梁上管梁31和纵梁下管梁32，纵梁上管梁31和纵梁下管梁32为一体式管状梁体结构，纵梁下管梁3位于纵梁上管梁31的下方，，通过连接结构固定连接为一体。

如图2～4所示，纵梁上管梁31包括三个节段，分别为沿纵向布置的上纵向管311、位于上纵向管311前端的上横向管313以及衔接上纵向管311和上横向管313的呈弧形弯折的上过渡管312；同样的，纵梁下管梁32包括三个节段，分别为沿纵向布置的下纵向管321、位于下纵向管321前端的下横向管323以及衔接下纵向管321和下横向管323的呈弧形弯折的下过渡管322。

为了形成分级式的缓冲溃缩吸能结构，本实施例将上横向管313和下横向管323设计为沿纵向交错布置的结构，如图3～4所示，上横向管313在水平面上的投影处于下横向管323靠近下纵向管321的一侧。同时，本实施例的上过渡管312和下过渡管323也设计为纵向交错式结构，上过渡管312在水平面上的投影处于下过渡管322靠近下纵向管321的一侧。

本实施例的上过渡管312和下过渡管323是先向下弯折再沿横向向内弯折的弧形管状结构，且上过渡管312向下弯折的弧度是小于下过渡管323向下弯折的弧度。

本实施例的纵梁上管梁31和纵梁下管梁32是固连为一体的结构，如图2～3所示，本实施例的上纵向管311与下纵向管321之间设置有加强板36，加强板36的上下两端分别固定在上纵向管311与下纵向管321背向上横向管313的一侧。

如图2～4所示，上过渡管312与下过渡管322之间设置有沿竖向倾斜布置的侧连接板34，侧连接板34为开口背向上过渡管312的U型槽状结构，侧连接板34的底部板体上下两端分别固定在上过渡管312与下过渡管322背向上横向管313的一侧。侧连接板34上还设置有附件安装支架37，可用于安装一些其他结构部件，附件安装支架37位于上过渡管312与下过渡管322之间的侧连接板34上。

另外本实施例在上过渡管312上还设置有一些其他的安装支架结构，如上过渡管312面向上横向管313一侧设置有电池框支架35，电池框支架35可用于对电池框架进行固定，电池框支架35上开设有螺孔等安装结构。同时为了确保整个支架结构的稳定性，本实施例在上过渡管312上设置有加固支架38，加固支架38是开口朝下的U型槽状结构，加固支架38卡合在上过渡管312上，电池框架支架35安装在加固支架38覆盖在上过渡管312的部分上，这样能够确保电池框架支架35的结构稳定性。

本实施例的上横向管313和下横向管323通过前连接管33连接为整体结构，前连接管33的下端远离下纵向管321的一侧固定在下横向管323靠近下纵向管321的一侧，上端开设有一通孔，上横向管323的端部穿过通孔与前连接管33固定连接。

具体结构如图5～7所示，前连接管33的上端靠近上纵向管311的一侧设置有竖向的侧板331，侧板331下方设置有台阶式凸起结构，沿纵向向靠近上纵向管311的一侧延伸，侧板331与前连接管33的上端形成支撑上横向管313的台阶结构，这样刚好上横向管313搁置在前连接管33的上端，前连接管33的主体部分在竖向方向上支撑上横向管313。上横向管313相对于侧板331的一侧设置有上连接板332，上连接板332为开口朝向侧板331一侧的U型槽状结构，上连接板332两侧的板体上开设有卡合上横向管313的卡槽，上连接板332底部一侧板体通过螺栓固定于上横向管313上并与侧板331形成上横向管313穿过的通孔结构。以上是前连接管33与上横向管313的连接模式。

前连接管33与下横向管323的连接结构如图7所示，前连接管33的下端设置有安装板334，安装板334一端固定在前连接管33的下端，另一端向下横向管323一侧延伸形成支撑下横向管323的悬挑结构。具体的，安装板334的两侧设置有耳板，耳板上开设有螺孔，通过螺栓固定在前连接管33的横向两侧，安装板334的上端面还包括一块底板336，底板336通过螺栓结构直接固定在前连接管33的下端，底板336位于安装板334的上端面，起到加强安装板334结构强度的作用。

前连接管33与下横向管323的连接是通过下连接板335来实现的，如图6～7所示，前连接管33相对于下过渡管322的一侧设置有下连接板335，下连接板335一端固定在前连接管33侧部，另一端沿横向向远离前连接管33一侧延伸，并通过螺栓结构与下横向管323固定连接。

另外，为了增强下横向管323与前连接管33的连接强度，本实施例在下横向管323与前连接管33之间设置有支撑板333，支撑板333位于前连接管33靠近下过渡管322一侧，与下连接板335分置于前连接管33的横向两侧。如图2和6所示，支撑板333为U型的槽状结构，支撑板333的底板是分别连接前连接管33和下横向管323的弧形板体，支撑板333的两侧板体分别固定在前连接管33和下横向管323的侧部起到支撑作用。

前连接管33上还设置有一块前加强板39，前加强板39是开口朝上的U型结构，前加强板39的底部板体固定在下横向管323的上端面，前加强板39的两侧板体沿纵向向前连接管33一侧延伸，卡合在前连接管33的横向两侧，限制前连接管33与下横向管323在横向方向上产生相对位移。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种越野车车身前机舱纵梁结构，其特征在于：包括，

纵梁上管梁(31)和纵梁下管梁(32)；

所述纵梁下管梁(32)位于纵梁上管梁(31)的下方且两者之间留有间隙，纵梁下管梁(32)与纵梁上管梁(31)固连为一体；

所述纵梁上管梁(31)包括沿纵向布置的上纵向管(311)和位于上纵向管(311)前端的上横向管(313)；

所述纵梁下管梁(32)包括沿纵向布置的下纵向管(321)和位于下纵向管(321)前端的下横向管(323)；

所述上横向管(313)与下横向管(323)在纵向方向上交错布置；

所述上横向管(313)在水平面上的投影处于下横向管(323)靠近下纵向管(321)的一侧；

所述上横向管(313)和下横向管(323)之间设置有前连接管(33)；所述前连接管(33)上端设置有与上横向管(313)连接的上连接部以及与下横向管(323)连接的下连接部；所述上连接部处于前连接管(33)的上端，下连接部位于前连接管(33)远离下纵向管(321)的一侧，上连接部和下连接部形成沿纵向的交错式结构；

所述上连接部包括，

侧板(331)，所述侧板(331)位于前连接管(33)的上端靠近上纵向管(311)的一侧，侧板(331)与前连接管(33)的上端形成支撑上横向管(313)的台阶结构；

上连接板(332)，所述上连接板(332)为开口朝向侧板(331)一侧的U型槽状结构，上连接板(332)两侧的板体上开设有卡合上横向管(313)的卡槽，上连接板(332)底部一侧板体通过螺栓固定于上横向管(313)上并与侧板(331)形成上横向管(313)穿过的通孔结构。

2.如权利要求1所述的一种越野车车身前机舱纵梁结构，其特征在于：所述下连接部包括，

支撑板(333)，所述支撑板(333)为U型的槽状结构，支撑板(333)的底板是分别连接前连接管(33)和下横向管(323)的弧形板体，支撑板(333)的两侧板体分别固定在前连接管(33)和下横向管(323)的侧部起到支撑作用。

3.如权利要求2所述的一种越野车车身前机舱纵梁结构，其特征在于：所述下连接部包括，

安装板(334)，所述安装板(334)一端固定在前连接管(33)的下端，另一端向下横向管(323)一侧延伸形成支撑下横向管(323)的悬挑结构；

下连接板(335)，所述下连接板(335)一端固定在前连接管(33)侧部，另一端沿横向向远离前连接管(33)一侧延伸，并通过螺栓结构与下横向管(323)固定连接。

4.如权利要求1所述的一种越野车车身前机舱纵梁结构，其特征在于：所述上纵向管(311)与上横向管(313)衔接处设置有呈弧形弯折的上过渡管(312)；所述下纵向管(321)与下横向管(323)衔接处设置有呈弧形弯折的下过渡管(322)；所述上过渡管(312)与下过渡管(322)在纵向方向上交错布置，且上过渡管(312)在水平面上的投影处于下过渡管(322)靠近下纵向管(321)的一侧。

5.如权利要求4所述的一种越野车车身前机舱纵梁结构，其特征在于：所述上过渡管(312)与下过渡管(322)之间设置有沿竖向倾斜布置的侧连接板(34)；所述侧连接板(34)为开口背向上过渡管(312)的U型槽状结构，侧连接板(34)的底部板体上下两端分别固定在上过渡管(312)与下过渡管(322)背向上横向管(313)的一侧。

6.如权利要求4所述的一种越野车车身前机舱纵梁结构，其特征在于：所述上过渡管(312)面向上横向管(313)一侧设置有电池框支架(35)。

7.如权利要求1所述的一种越野车车身前机舱纵梁结构，其特征在于：所述上纵向管(311)与下纵向管(321)之间设置有加强板(36)；所述加强板(36)的上下两端分别固定在上纵向管(311)与下纵向管(321)背向上横向管(313)的一侧。

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