CN115257945A - 一种前围板下横梁结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前围板下横梁结构及汽车，其中前围板下横梁结构包括第一横梁层和第二横梁层，第二横梁层设于第一横梁层的一侧，且与第一横梁层之间形成空腔，当车头受到正面撞击时，撞击力通过左纵梁与右纵梁向前围板下横梁结构传递，在第一横梁层和第二横梁层吸能后，会从第一连接段、第二连接段和第三连接段处开始出现变形，并通过第一横梁层和第二横梁层的变形，以及第一横梁层和第二横梁层之间空腔提供的变形空间对电池包进行保护，提高第一横梁层和第二横梁层形成的腔体的吸能性能，利于前围板下横梁结构在撞击方向上抵抗车身变形，提高电池包及车身安全。

Description

一种前围板下横梁结构及汽车

技术领域

本申请涉及车身结构技术领域，特别涉及一种前围板下横梁结构及汽车。

背景技术

目前，在汽车的车身结构中，新能源汽车由于地板下部要布置电池，在传统燃油车的车身结构上，只能将前后贯穿的纵梁延伸至电池包的前端，车身受到正面碰撞时，撞击传递的能量对新能源汽车的电池包存在较大的冲击，由于左纵梁与右纵梁之间的跨度较大，简单布置一体式横梁很容不易出现弯折的，进而导致直接折弯的一体式横梁压迫电池包，受到撞击后的电池包对驾乘人员存在很大的威胁。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请提供一种前围板下横梁结构及汽车，以解决现有技术中的电池包在车身前部发生正面碰撞时存在较大安全隐患的问题。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种前围板下横梁结构，包括第一横梁层和第二横梁层，其中：

所述第一横梁层包括依次连接的第一连接板、第二连接板和第三连接板，所述第一连接板远离所述第二连接板的一端用于与左纵梁固定连接，所述第三连接板远离所述第二连接板的一端用于与右纵梁固定连接，且所述第二连接板与所述第一连接板、所述第三连接板之间分别设有第一连接段、第二连接段；

所述第二横梁层叠置于所述第一横梁层，且与所述第一横梁层之间形成空腔，所述第二横梁层包括相连接的第一加强板和第二加强板，所述第一加强板和所述第二加强板之间设有第三连接段，且所述第三连接段在所述第一横梁层上的投影与所述第一连接段、所述第二连接段错位设置。

进一步地，所述第三连接段在所述第一横梁层的投影位于所述第一连接段和所述第二连接段之间。

进一步地，所述第一连接段与第二连接段相互平行设置。

进一步地，所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段在所述第一横梁层上的投影分别平行。

进一步地，所述第一横梁层与所述第二横梁层之间设有多个定位柱，所述定位柱中心设有安装位。

进一步地，所述第一横梁层沿平行于所述第一连接段方向的截面具有弯折。

进一步地，所述第二横梁层一侧边沿延伸至所述第一横梁层上，并与所述第一横梁层固定连接。

进一步地，所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段分别为焊接段。

进一步地，所述第二横梁层上布置有沿不同方向延伸的加强凹槽。

基于一个相同发明构思，本申请还提供一种汽车，包括电池包、左纵梁和右纵梁，以及如上述的前围板下横梁结构，所述第一横梁层和所述第二横梁层固定设在所述左纵梁与所述右纵梁之间，所述电池包固定设在所述前围板下横梁结构远离车头的一侧。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明中的前围板下横梁结构设在车身的左纵梁与右纵梁之间，前围板下横梁结构包括第一横梁层和第二横梁层，第一横梁层包括依次连接的第一连接板、第二连接板和第三连接板，第二连接板与第一连接板、所述第三连接板之间分别设有第一连接段、第二连接段，第二横梁层设于第一横梁层的一侧，且与第一横梁层之间形成空腔，第二横梁层包括相连接的第一加强板和第二加强板，第一加强板和第二加强板之间设有第三连接段，在该前围板下横梁结构安装在车架上之后，电池包装设在前围板下横梁结构远离车头的一侧，当车头受到正面撞击时，撞击力通过左纵梁与右纵梁向前围板下横梁结构传递，并通过第一连接段、第二连接段和第三连接段形成对第一横梁层和第二横梁层以及第一横梁层和第二横梁层之间空腔的溃缩变形引导，也就是在第一横梁层和第二横梁层吸能后，会从第一连接段、第二连接段和第三连接段处开始出现变形，并通过第一横梁层和第二横梁层的变形，以及第一横梁层和第二横梁层之间空腔提供的变形空间对电池包进行保护，由于第一连接段、第二连接段和第三连接段在第一横梁层上的投影位于不同位置，避免了第一横梁层和第二横梁层在相同位置出现快速变形，提高第一横梁层和第二横梁层形成的腔体的吸能性能，利于前围板下横梁结构在撞击方向上抵抗车身变形，提高电池包及车身安全。

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的介绍，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前围板下横梁结构的结构爆炸图；

图2为本申请实施例提供的前围板下横梁结构第一横梁层一侧的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的附图2中A-A处的剖视图。

图中：1、第一横梁层；11、第一连接板；12、第二连接板；13、第三连接板；14、第一连接段；15、第二连接段；2、第二横梁层；21、第一加强板；22、第二加强板；23、第三连接段；3、定位柱；4、加强凹槽。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

如图1-3所示，一种前围板下横梁结构，包括第一横梁层1和第二横梁层2，其中：

所述第一横梁层1包括依次连接的第一连接板11、第二连接板12和第三连接板13，所述第一连接板11远离所述第二连接板12的一端用于与左纵梁固定连接，所述第三连接板13远离所述第二连接板12的一端用于与右纵梁固定连接，且所述第二连接板12与所述第一连接板11、所述第三连接板13之间分别设有第一连接段14、第二连接段15。

根据车架整体的实际加工布置，可以将第一连接板11和第二连接板12分别以焊接的方式进行固定连接。

所述第二横梁层2设于所述第一横梁层1的一侧，且与所述第一横梁层1之间形成空腔，所述第二横梁层2包括相连接的第一加强板21和第二加强板22，所述第一加强板21和所述第二加强板22之间设有第三连接段23，且所述第一连接段14、所述第二连接段15和所述第三连接段23在所述第一横梁层1上的投影位于不同位置。

本实施例的工作原理是：设在车架左纵梁与右纵梁之间的前围板下横梁结构，包括第一横梁层1和第二横梁层2，第一横梁层1包括依次连接的第一连接板11、第二连接板12和第三连接板13，第二连接板12与第一连接板11、所述第三连接板13之间分别设有第一连接段14、第二连接段15，第二横梁层2设于第一横梁层1的一侧，且与第一横梁层1之间形成空腔，第二横梁层2包括相连接的第一加强板21和第二加强板22，第一加强板21和第二加强板22之间设有第三连接段23，在该前围板下横梁结构安装在车架上之后，电池包装设在前围板下横梁结构远离车头的一侧，当车头受到正面撞击时，撞击力通过左纵梁与右纵梁向前围板下横梁结构传递，并通过第一连接段14、第二连接段15和第三连接段23形成对第一横梁层1和第二横梁层2以及第一横梁层1和第二横梁层2之间空腔的溃缩变形引导，也就是在第一横梁层1和第二横梁层2吸能后，会从第一连接段14、第二连接段15和第三连接段23处开始出现变形，并通过第一横梁层1和第二横梁层2的变形，以及第一横梁层1和第二横梁层2之间空腔提供的变形空间对电池包进行保护，由于第一连接段14、第二连接段15和第三连接段23在第一横梁层1上的投影位于不同位置，避免了第一横梁层1和第二横梁层2在相同位置出现快速变形，提高第一横梁层1和第二横梁层2形成的腔体的吸能性能，利于前围板下横梁结构在撞击方向上抵抗车身变形，提高电池包及车身安全。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第三连接段23在所述第一横梁层1的投影位于所述第一连接段14和所述第二连接段15之间，也就是说，当第一横梁层1和第二横梁层2要发生变形时，都是从第一连接段14、第二连接段15和第三连接段23处开始变形，且第一连接段14、第二连接段15和第三连接段23作为变形的引导点，在车身的宽度方向，第一连接段14、第二连接段15和第三连接段23错落布置，第一连接段14的变形处与第一加强板21相对应，第二连接段15的变形处与第二加强板22相对应，第三连接段23的变形处与第二连接板12相对应，提高整体变形过程中的吸能能力。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第一连接段14与所述第二连接段15相互平行设置，使得第一连接段14与第二连接段15的长度延伸方向与车身撞击方向一致，更好的抵抗变形。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第一连接段14、所述第二连接段15和所述第三连接段23在所述第一横梁层1上的投影分别平行，进一步保持第一横梁层1和第二横梁层2在各自的连接处具备一致性，避免第一连接板11、第二连接板12和第三连接板13或者第一加强板21和第二加强板22之间存在相互冲突，导致破坏第一横梁层1和第二横梁层2的变形溃缩方向，提高变形可控性。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第一横梁层1与所述第二横梁层2之间设有多个定位柱3，所述定位柱3中心设有安装位，定位柱3分别于第一横梁层1与第二横梁层2固定连接，以方便提供第一横梁层1与第二横梁层2之间的固定，保持第一横梁层1与第二横梁层2的空腔具备一定的抗形变能力。

另外，由于第一横梁层1与第二横梁层2之间存在空腔，那么当电池包需要安装时，如果不将电池包与第一横梁层1或第二横梁层2连接，在较大跨度的左纵梁与右纵梁之间，电池包就没有固定点位，电池包的安装稳定性就会大幅下降，然而直接将电池包安装在第一横梁层1或第二横梁层2上，又因为电池包整体的体积、重量等因素，会直接导致第一横梁层1或第二横梁层2发生变形，通过定位柱3作为电池包在该区域的安装位，可以提高电池包的整体稳定性，另外，电池包的多个安装点以及与车身其他地方的连接点，通过电池包的安装，使得车身整体的模态更稳定，也就进一步提高车身强度，保障驾乘安全性。

为了进一步提高车身连接整体性，可以设置定位柱3远离电池包的一端与车身主体之间固定连接，并通过预装进行固定，不论电池包是否固定在定位柱3的情况下，都可以保持第一横梁层1或第二横梁层2与车身之间的稳定位置关系。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第一横梁层1沿平行于所述第一连接段14方向的截面具有弯折，通过第一横梁层1在截面上设置弯折，以提高第一横梁层1整体的结构稳定性，增加第一横梁层1的抗弯能力。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第二横梁层2一侧边沿延伸至所述第一横梁层1上，并与所述第一横梁层1固定连接，以提高第一横梁层1和第二横梁层2之间连接面积，提高相对稳定性。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第一连接段14、所述第二连接段15和所述第三连接段23分别为焊接段，提高加工效率，同时也提高连接稳定性。

进一步地，在上述实施例的基础上，所述第二横梁层2上布置有沿不同方向延伸的加强凹槽4，以提高第二横梁层2整体的结构稳定性，增加第二横梁层2的抗弯能力。

基于一个相同发明构思，本申请还提供一种汽车，包括电池包、左纵梁和右纵梁，以及如上述的前围板下横梁结构，所述第一横梁层1和所述第二横梁层2固定设在所述左纵梁与所述右纵梁之间，所述电池包固定设在所述前围板下横梁结构远离车头的一侧，具体的，在该汽车中，除前围板下横梁结构及相关联部件采用上述实施例中的技术方案外，其他装置的结构、连接关系、安装位置等均可参照现有技术的相关公开，此处不做展开说明。

应当理解，术语第一、第二等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本发明的描述中，术语“上”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，是该公开产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本发明的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和/或“包含了”当在本文中使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

以上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)

1.一种前围板下横梁结构，其特征在于，其包括第一横梁层和第二横梁层，其中：

所述第一横梁层包括依次连接的第一连接板、第二连接板和第三连接板，所述第一连接板远离所述第二连接板的一端用于与左纵梁固定连接，所述第三连接板远离所述第二连接板的一端用于与右纵梁固定连接，且所述第二连接板与所述第一连接板、所述第三连接板之间分别设有第一连接段、第二连接段；

所述第二横梁层叠置于所述第一横梁层，且与所述第一横梁层之间形成空腔，所述第二横梁层包括相连接的第一加强板和第二加强板，所述第一加强板和所述第二加强板之间设有第三连接段，且所述第三连接段在所述第一横梁层上的投影与所述第一连接段、所述第二连接段错位设置。

2.如权利要求1所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第三连接段在所述第一横梁层的投影位于所述第一连接段和所述第二连接段之间。

3.如权利要求1所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第一连接段与第二连接段相互平行设置。

4.如权利要求3所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段在所述第一横梁层上的投影分别平行。

5.如权利要求1所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第一横梁层与所述第二横梁层之间设有多个定位柱，所述定位柱中心设有安装位。

6.如权利要求1所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第一横梁层沿平行于所述第一连接段方向的截面具有弯折。

7.如权利要求1所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第二横梁层一侧边沿延伸至所述第一横梁层上，并与所述第一横梁层固定连接。

8.如权利要求1所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第一连接段、所述第二连接段和所述第三连接段分别为焊接段。

9.如权利要求1所述的前围板下横梁结构，其特征在于：所述第二横梁层上布置有沿不同方向延伸的加强凹槽。

10.一种汽车，其特征在于，其包括电池包、左纵梁和右纵梁，以及如权利要求1-9中任一项所述的前围板下横梁结构，所述第一横梁层和所述第二横梁层固定设在所述左纵梁与所述右纵梁之间，所述电池包固定设在所述前围板下横梁结构远离车头的一侧。

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