CN117400855A - 一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构及车辆。包括副车架总成、纵梁内板、纵梁外板、前机舱纵梁总成、前轮罩上边梁总成、减振塔总成、门槛总成、铝型材、A柱总成、A柱支撑板总成、扭力盒下加强板、扭力盒中加强板、扭力盒上加强板和前围下加强板；本发明在小偏置碰撞时，前机舱纵梁总成、副车架总成参与变形吸收较多能量，轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成也同时吸收较少能量，此时，前轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成需要较少的加强结构，实现轻量化，提升产品力。

Description

一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构及车辆

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构及车辆。

背景技术

电动汽车近几年正在高速发展，在使用成本降低的同时，其自身重量居高不下。而同级别的电动汽车比燃油车增重约300kg，约占自身重量的20％，导致了在25％分位小偏置碰撞时，碰撞能量增长20％，在中保研小偏置碰撞测试时A柱总成变形、假人伤害严重，对该车的社会舆论造成负面影响，甚至影响汽车销量。

现有技术中，电动汽车在5％小偏置碰撞中，壁障与前机舱纵梁总成在Y方向空间上是错开的，碰撞时壁障无法碰撞到前机舱纵梁总成，前机舱纵梁总成无法进行变形吸能，需要依靠轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成来吸收碰撞能量，需要轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成增加较多的加强结构来抵抗车身变形，导致白车身重量增加较多，成本升高，经济性变差。

发明内容

本发明提供了一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构及车辆，在小偏置碰撞时，前机舱纵梁总成、副车架总成参与变形吸收较多能量，轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成也同时吸收较少能量，此时，前轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成需要较少的加强结构，实现轻量化，提升产品力，解决电动车在25％小偏置碰撞时，前机舱纵梁总成、副车架总成无法参与变形吸能，需要轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成增加较多的加强结构，导致白车身增重较大的问题。

本发明技术方案结合附图说明如下：

第一方面，本发明提供了一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，包括副车架总成11、纵梁内板53、纵梁外板52、前机舱纵梁总成51、前轮罩上边梁总成22、减振塔总成41、门槛总成64、铝型材63、A柱总成62、A柱支撑板总成61、扭力盒下加强板33、扭力盒中加强板32、扭力盒上加强板31和前围下加强板34；

所述副车架总成11和前轮罩上边梁总成22和前机舱纵梁总成51固定连接；所述前轮罩上边梁总成22的前部与前机舱纵梁总成51固定连接；所述扭力盒下加强板33布置在车轮后方，与前机舱纵梁总成51、扭力盒中加强板32固定连接；所述扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32的前部与前机舱纵梁总成51固定连接，后部与A柱支撑板总成61固定连接；所述纵梁外板52与前轮罩上边梁总成22的前部固定连接；所述纵梁内板53与减振塔总成41固定连接；所述前机舱纵梁总成51后部与扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32和扭力盒下加强板33固定连接；所述门槛总成64与A柱支撑板总成61、扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33固定连接；所述A柱总成62设置在A柱支撑板总成61的上方；所述铝型材63设置在门槛总成64的内部，并且固定在门槛总成64上。

进一步的，所述副车架总成11通过固定点A和固定点B和前轮罩上边梁总成22螺接，通过固定点C、固定点D和前机舱纵梁总成骡接51；所述前轮罩上边梁总成22的前部与前机舱纵梁总成51焊接；所述扭力盒下加强板33布置在车轮后方，前机舱纵梁总成51、扭力盒中加强板32点焊连接，承接纵梁的碰撞能量、轮胎的碰撞能量，同时把碰撞能量传递给前围下加强板34和门槛总成64；所述扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32的前部与前机舱纵梁总成51点焊连接，后部与A柱支撑板总成61点焊连接；所述纵梁外板52与前轮罩上边梁总成22的前部焊接；所述纵梁内板53与减振塔总成41铆接；所述前机舱纵梁总成51后部与扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32和扭力盒下加强板33焊接；所述门槛总成64与A柱支撑板总成61、扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33固点焊连接。

进一步的，所述固定点A和固定点B设置在前机舱纵梁总成51的外侧，设置位置与小偏置碰撞工况的壁障重合。

进一步的，所述扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32与前围下加强板34、扭力盒下加强板33组成2个吸能腔体，上腔体E66和下腔体F67。

进一步的，所述纵梁外板52的前端的纵梁外板凸起65向外凸起大于30mm，使得前机舱纵梁总成51在前部的断面宽度尺寸比中部的断面宽度尺寸大于30mm，使得前机舱纵梁总成前部断面与小偏置碰撞壁障的重合量大于30mm。

进一步的，所述前轮罩上边梁总成22的外侧距离纵梁外板5280mm，保证前轮罩上边梁总成22的前部与纵梁外板52形成的腔体宽度大于80mm，使得前轮罩上边梁总成22前部与小偏置碰撞壁障的重合量大于80mm。

进一步的，所述前机舱纵梁总成51是纵梁内板53、纵梁外板52焊接的腔体结构。

进一步的，所述减振塔总成41由高真空一体压铸铝成型。

进一步的，所述副车架总成11一体铸铝成型。

第二方面，本发明还提供了一种车辆，包括车辆本体以及一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构。

本发明的有益效果为：

1)本发明中前机舱纵梁总成、副车架总成均参与吸能，且吸收约30％碰撞能量，轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成需要吸收的能量减少较多，节约了轮罩上边梁总成、门槛总成、A柱总成、A柱支撑板总成内加强架构；

2)本发明中前机舱纵梁总成、副车架总成均参与吸能，传递到铝型材的能力也减少较多，铝型材的料厚及截面积均可以减少；

3)本发明中减振塔总成由高真空一体压铸铝成型，减振塔总成上部与前轮罩上边梁总成中部铆接连接，减振塔总成下部与前机舱纵梁总成铆接连接。由于减振塔刚强度很高，在减振塔总成铆接范围内的前轮罩上边梁总成中部、前机舱纵梁总成在碰撞时，变形量很小；因此前轮罩上边梁总成中部、前机舱纵梁总成不需要增加加强板；

4)本发明中前围下加强板与扭力盒下加强板、扭力盒上加强板、扭力盒中加强板形式上腔体E、下腔体F，可以利用2个腔体吸能，从而减小前围下加强板对于乘员舱的侵入量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的传力路径示意图；

图3为本发明一部分结构示意图

图4为图中H-H处剖视图；

图5为本发明另一部分结构示意图；

图6为本发明中纵梁外板凸起的示意图。

图中：

10、小偏置碰撞壁障；11、副车架总成；22、前轮罩上边梁总成；31、扭力盒上加强板；32、扭力盒中加强板；33、扭力盒下加强板；34、前围下加强板；41、减振塔总成；51、前机舱纵梁总成；52、纵梁外板；53、纵梁内板；61、A柱支撑板总成；62、A柱总成；63、铝型材；64、门槛总成；65、纵梁外板凸起；66、上腔体E；67、上腔体F。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，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。

实施例一

参阅图1、图3和图5，本实施例提供了一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，包括副车架总成11、纵梁内板53、纵梁外板52、前机舱纵梁总成51、前轮罩上边梁总成22、减振塔总成41、门槛总成64、铝型材63、A柱总成62、A柱支撑板总成61、扭力盒下加强板33、扭力盒中加强板32、扭力盒上加强板31和前围下加强板34。

所述副车架总成11是一体铸铝成型，通过固定点A、固定点B与前轮罩上边梁总成22骡接，通过固定点C、固定点D与前机舱纵梁总成51骡接，其中固定点A、固定点B布置在前机舱纵梁总成51的外侧，固定点A、固定点B布置位置需要与小偏置碰撞工况的壁障重合，此时小偏置碰撞能量传递给副车架总成，使得副车架总成11参与变形吸能。

所述前机舱纵梁总成51是纵梁内板53、纵梁外板52焊接的腔体结构，纵梁外板52与前轮罩上边梁总成22前部焊接，轮罩上边梁总成22前部在小偏置工况被撞击向后移动变形时，轮罩上边梁总成22前部拉动前机舱纵梁总成51向后压缩变形吸能；纵梁内板53与减振塔总成41通过铆接连接，前机舱纵梁总成51后部与扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33焊接，可以将碰撞力由前机舱纵梁总成51传递到扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33，然后传递到门槛总成64。

参阅图6，所述纵梁外板52与纵梁内板53点焊连接成腔体结构，共同变形吸能；纵梁外板52前端的纵梁外板凸起65向外凸起大于30mm，使得前机舱纵梁总成51在前部的断面宽度尺寸比中部的断面宽度尺寸大于30mm，使得前机舱纵梁总成51前部断面与小偏置碰撞壁障的重合量大于30mm，增大了前机舱纵梁总成51的压馈吸能能力。

所述前轮罩上边梁总成22前部与前机舱纵梁总成51焊接，前轮罩上边梁总成22与前机舱纵梁总成51连接处，前轮罩上边梁总成22外侧距离前纵梁外板80mm，保证前轮罩上边梁总成22前部与纵梁外板52形成的腔体宽度大于80mm，使得前轮罩上边梁总成22前部与小偏置碰撞壁障的重合量大于80mm，有利于增大前轮罩上边梁总成22、前机舱纵梁总成51的变形量，增大压馈吸能能力。

所述前轮罩上边梁总成22中部与减振塔总成41铆接连接，所述前轮罩上边梁总成22后部与A柱支撑板总成61点焊连接，碰撞能量由前轮罩上边梁总成22传递给A柱支撑板总成61，然后由A柱支撑板总成61向上传递给A柱总成62，往后传递给车门总成。

参阅图3，所述减振塔总成41由高真空一体压铸铝成型，减振塔总成41上部与前轮罩上边梁总成22中部铆接连接，减振塔总成41下部与前机舱纵梁总成51铆接连接，由于减振塔总成41刚强度很高，在相同变形量时，减振塔总成41吸收能量比钣金结构多，因此在与减振塔总成41铆接处的前轮罩上边梁总成22中部、前机舱纵梁总成51均不需要增加加强板，节约重量。

参阅图4，所述门槛总成64与A柱支撑板总成61、扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33点焊连接，碰撞能量前机舱纵梁总成51传递给扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33，然后再由扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33传递给门槛总成64，由门槛总成64吸收碰撞能量。

所述铝型材63布置在门槛总成64内部，通过骡接方式固定在门槛总成64，小偏置碰撞时，能量由门槛总成64传递给铝型材63，铝型材63压缩变形吸收能量。

参阅图5，所述A柱支撑板总成61布置在前轮罩上边梁总成22后部，用来吸收来自前轮罩上边梁总成22的能量，同时吸收来自轮胎的碰撞能量，A柱支撑板总成61与前轮罩上边梁总成22、A柱总成62、扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32、扭力盒下加强板33点焊连接。

所述A柱总成62在A柱支撑板总成61上方，用来吸收来自A柱支撑板总成61的能量，同时A柱总成62需要很高的材料强度，保证A柱总成62在碰撞中不变形。

所述扭力盒下加强板33布置在车轮后方，与前机舱纵梁总成51、扭力盒下加强板33点焊连接，承接纵梁的碰撞能量、轮胎的碰撞能量，同时把碰撞能量传递给前围下加强板34、门槛总成64。

所述扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32，前部与前机舱纵梁总成51点焊连接，后部与A柱支撑板总成61、门槛总成64点焊连接，承接纵梁的碰撞能量、轮胎的碰撞能量，同时把碰撞能量传递给前围下加强板34、门槛总成64；扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32与前围下加强板34、扭力盒下加强板33组成2个吸能腔体，上腔体E、下腔体F，上腔体E、下腔体F可以吸收较多的碰撞能量。

所述前围下加强板34与扭力盒下加强板33、扭力盒上加强板31、扭力盒中加强板32形成上腔体E、下腔体F，将碰撞能量由上腔体E66、下腔体F67传递给门槛总成64、A柱支撑板总成61，减少前围下加强板34的变形量，从而减小前围下加强板34对于乘员舱的侵入量，保护乘员。

本发明的工作原理如下：

参阅图2和图3，小偏置碰撞壁障10在碰撞时，壁障10先碰撞到纵梁外板52，小偏置碰撞壁障10与纵梁外板52的重合量大于30mm，此时，纵梁外板52开始压馈变形；然后小偏置碰撞壁障10碰撞到前轮罩上边梁总成、副车架总成11，小偏置碰撞壁障10与前轮罩上边梁总成前部21的重合量大于80mm，使得前轮罩上边梁总成前部21、副车架总成11开始压馈吸能，由于前轮罩上边梁总成前部21与纵梁外板52焊接连接，前轮罩上边梁总成前部21向后压馈变形时，带动前机舱纵梁总成51压馈变形吸能。

所述前轮罩上边梁总成前部21将碰撞能量传递到前轮罩上边梁总成后部23，然后传递给A柱支撑板总成61、A柱总成62，实现能量的吸收。

所述小偏置碰撞壁障10碰撞轮胎轮毂，轮毂碰撞到扭力盒中加强板32、扭力盒上加强板31，碰撞力由扭力盒中加强板32、扭力盒上加强板31传到扭力盒下加强板33、前围下加强板34、门槛总成64、铝型材63，实现能量的吸收。

所述扭力盒下加强板33、扭力盒中加强板32、扭力盒上加强板31、前围下加强板34组成上腔体E66、下腔体F67，上腔体E66、下腔体F67可以吸收较多的能量，减少前围下加强板34对于乘员舱的侵入，实现乘员保护。

实施例二

本实施例提供了一种车辆，包括车辆本体以及实施例一提供的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，具有一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构的车辆可以来抵抗车身变形，实现轻量化，提升产品力。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，包括副车架总成(11)、纵梁内板(53)、纵梁外板(52)、前机舱纵梁总成(51)、前轮罩上边梁总成(22)、减振塔总成(41)、门槛总成(64)、铝型材(63)、A柱总成(62)、A柱支撑板总成(61)、扭力盒下加强板(33)、扭力盒中加强板(32)、扭力盒上加强板(31)和前围下加强板(34)；

所述副车架总成(11)和前轮罩上边梁总成(22)和前机舱纵梁总成(51)固定连接；所述前轮罩上边梁总成(22)的前部与前机舱纵梁总成(51)固定连接；所述扭力盒下加强板(33)布置在车轮后方，与前机舱纵梁总成(51)、扭力盒中加强板(32)固定连接；所述扭力盒上加强板(31)、扭力盒中加强板(32)的前部与前机舱纵梁总成(51)固定连接，后部与A柱支撑板总成(61)固定连接；所述纵梁外板(52)与前轮罩上边梁总成(22)的前部固定连接；所述纵梁内板(53)与减振塔总成(41)固定连接；所述前机舱纵梁总成(51)后部与扭力盒上加强板(31)、扭力盒中加强板(32)和扭力盒下加强板(33)固定连接；所述门槛总成(64)与A柱支撑板总成(61)、扭力盒上加强板(31)、扭力盒中加强板(32)、扭力盒下加强板(33)固定连接；所述A柱总成(62)设置在A柱支撑板总成(61)的上方；所述铝型材(63)设置在门槛总成(64)的内部，并且固定在门槛总成(64)上。

2.根据权利要求1所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述副车架总成(11)通过固定点A和固定点B和前轮罩上边梁总成(22)螺接，通过固定点C、固定点D和前机舱纵梁总成骡接(51)；所述前轮罩上边梁总成(22)的前部与前机舱纵梁总成(51)焊接；所述扭力盒下加强板(33)布置在车轮后方，前机舱纵梁总成(51)、扭力盒中加强板(32)点焊连接，承接纵梁的碰撞能量、轮胎的碰撞能量，同时把碰撞能量传递给前围下加强板(34)和门槛总成(64)；所述扭力盒上加强板(31)、扭力盒中加强板(32)的前部与前机舱纵梁总成(51)点焊连接，后部与A柱支撑板总成(61)点焊连接；所述纵梁外板(52)与前轮罩上边梁总成(22)的前部焊接；所述纵梁内板(53)与减振塔总成(41)铆接；所述前机舱纵梁总成(51)后部与扭力盒上加强板(31)、扭力盒中加强板(32)和扭力盒下加强板(33)焊接；所述门槛总成(64)与A柱支撑板总成(61)、扭力盒上加强板(31)、扭力盒中加强板(32)、扭力盒下加强板(33)固点焊连接。

3.根据权利要求2所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述固定点A和固定点B设置在前机舱纵梁总成(51)的外侧，设置位置与小偏置碰撞工况的壁障重合。

4.根据权利要求1所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述扭力盒上加强板(31)、扭力盒中加强板(32)与前围下加强板(34)、扭力盒下加强板(33)组成2个吸能腔体，上腔体E(66)和下腔体F(67)。

5.根据权利要求1所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述纵梁外板(52)的前端的纵梁外板凸起(65)向外凸起大于30mm，使得前机舱纵梁总成(51)在前部的断面宽度尺寸比中部的断面宽度尺寸大于30mm，使得前机舱纵梁总成前部断面与小偏置碰撞壁障的重合量大于30mm。

6.根据权利要求1所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述前轮罩上边梁总成(22)的外侧距离纵梁外板(52)80mm，保证前轮罩上边梁总成(22)的前部与纵梁外板(52)形成的腔体宽度大于80mm，使得前轮罩上边梁总成(22)前部与小偏置碰撞壁障的重合量大于80mm。

7.根据权利要求1所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述前机舱纵梁总成(51)是纵梁内板(53)、纵梁外板(52)焊接的腔体结构。

8.根据权利要求1所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述减振塔总成(41)由高真空一体压铸铝成型。

9.根据权利要求1所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构，其特征在于，所述副车架总成(11)一体铸铝成型。

10.一种车辆，其特征在于，包括车辆本体以及权利要求1-9中任一项所述的一种应对汽车小偏置碰撞的前端传力吸能结构。