CN201761539U - 一种汽车加强式前纵梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车加强式前纵梁，属于汽车领域。它解决了现有的汽车前纵梁由于中部的截面结构不合理，导致了在车身前部受到撞击时，前纵梁丧失按设计诱导机舱变形的能力，危及乘员的安全。本汽车加强式前纵梁位于保险杠的后方且其前端连接保险杠，包括呈管状的本体，本体具有呈不同截面形状的前段、中段和后段，中段的截面底部呈多边直角方形。本汽车加强式前纵梁通过改变本体中段的截面底部的形状，导致截面面积增大，显著提高了前纵梁中段的抗弯性，保证了在车身前部受到撞击时合理的将撞击能量进行分散和传递，从而有效保障乘员的安全。

Description

一种汽车加强式前纵梁

技术领域

本实用新型属于汽车领域，涉及一种汽车的纵梁，特别是一种汽车加强式前纵梁。

背景技术

目前，车辆已经成为一种普遍的交通工具，从而乘用车辆的安全问题也越来越受到设计者和使用者的关注。由于整车载荷必须有车架承担，其中的车架中左右对称的两个纵梁是支撑车身横向的重要主体。当车身的前部发生碰撞时，人们希望前纵梁的前部首先溃缩变形，从而大大吸收了碰撞能，减少对其后部传递的能量；前纵梁的后部的强度大、抗弯性大，不易发生变形，从而保障前纵梁后部对应的乘驾人员所需的安全空间。

如图1、图2所示，现有的车架中的前纵梁均为后部3’的截面面积大于其前部1’的截面面积，根据物理原理，在材料确定后，截面面积越大，该截面的抗弯能力就越强，故前纵梁的后部3’的抗弯性大于其前部1’。前部1’和后部3’通过具有弯曲弧度的中部2’连接，中部2’的截面底端2a’呈锐角的尖角状。故在车身前部碰撞时，前纵梁弯曲的中部2’的尖角底端2a’易造成应力集中，从而形成前纵梁的中部2’首先溃缩变形，无法达到前纵梁的前部1’先溃缩吸能，而后将较少的撞击能传递至前纵梁的后部3’。前纵梁的中部2’因局部结构的薄弱发生变形导致前纵梁丧失了设计状态诱导机舱变形的能力，给车内的乘驾人员的安全带来威胁。

为解决上述问题，人们在前纵梁上布置不同厚度的加强板来满足这一承载撞击力的特点，虽然传承了前软后硬的设计思想，但往往由于分析偏差，造成力的突变，即在某个部位出现强度由软变硬呈跳跃性，造成在碰撞时直接溃缩，来不及将能量分散而直接作用到车身，对车身的损坏程度大，对乘驾人员的安全也同时产生威胁。

发明内容

本实用新型提供了一种通过改变截面的形状和面积从而提高汽车前纵梁的强度和压溃性能的汽车加强式前纵梁。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车加强式前纵梁，位于保险杠的后方且其前端连接保险杠，包括呈管状的本体，本体具有呈不同截面形状的前段、中段和后段，其特征在于，所述的中段的截面底部呈多边直角方形。

本汽车加强式前纵梁为两根并呈对称设置于车身的左右两侧，前纵梁的前端均与保险杠固连。前纵梁中段的截面底部呈方形，使相同边长所围成的面积增大，显著提高了前纵梁中段的抗弯能力。从而在车身前部受到碰撞时，前纵梁的前段溃缩吸能，前纵梁的中段压缩变形较小并将明显减少的撞击能传递至前纵梁的后段，使后段的变形较小，进而保障了乘驾人员所需的安全空间。

在上述的汽车加强式前纵梁中，所述的中段与上述后段平滑相接且其截面面积逐渐减小并平滑过渡至上述的前段。本体的前段截面面积较小，本体的后段截面面积较大，本体的中段为过渡段，中段逐渐递变的平缓趋势有效防止产生力的突变，从而避免中段上的某处发生溃缩或断裂，保证了诱导能量的分散与传递。

在上述的汽车加强式前纵梁中，所述的本体为一体式结构。本体的前段、中段和后段为一个整体制作成型，防止连接处产生强度突变并易于加工。

在上述的汽车加强式前纵梁中，所述的本体采用钢材制成。钢材的强度和硬度高，且其使用普遍。

在上述的汽车加强式前纵梁中，所述的本体的管壁表面呈凹凸状。管壁通过冲压形成凹凸结构，凹凸结构有利于本体强度的增加。

在上述的汽车加强式前纵梁中，所述的本体上固设有若干加强板。加强板的位置可根据本体上需增加强度的位置设定，有效实现本体的强度要求。

在上述的汽车加强式前纵梁中，所述的加强板通过焊接固连于本体的管壁上。焊接保证了加强板与本体固连的稳定性。

与现有技术相比，本汽车加强式前纵梁通过改变本体中段的截面底部的形状，导致截面面积增大，显著提高了前纵梁中段的抗弯性，同时前纵梁后段向其前段逐渐的平缓过渡防止碰撞时产生局部的应力突变导致前纵梁中段的溃缩或断裂，从而保证了在车身前部受到撞击时合理的将撞击能量进行分散和传递。

附图说明

图1是现有技术的汽车前纵梁的结构示意图。

图2是现有技术的汽车前纵梁的图1 A-A截面的结构示意图。

图3是本汽车加强式前纵梁的结构示意图。

图4是本汽车加强式前纵梁的图3 B-B截面的结构示意图。

图中，1、前段；2、中段；2 a、底部；3、后段。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图3、图4所示，本汽车加强式前纵梁位于保险杠的后方且其前端连接保险杠，包括呈管状的本体，本体分为前段1、中段2和后段3。

本体的前段1、中段2和后段3为采用钢材一体制造成型，保证了本体的强度和硬度。前段1、中段2、后段3的截面形状不同，本体的前段1截面面积小于本体的后段3截面面积，根据物理原理，在材料一定下截面面积越大，其抗弯能力就越强，故本体的后段3的抗弯性大于其前段1。本体的中段2为过渡段，中段2的后端与后段3平滑相接且其由后向前呈截面面积逐渐减小并平滑过渡至前段1。中段2的逐渐递变形成了前段1与后段3的平缓过渡，当车身前部受到撞击时，有效防止本体上产生力的突变。中段2的截面呈多边形且截面底部2 a具有凸出的直角方形，使相同边长所围成的面积增大，显著提高了中段2的抗弯能力。

本体的管壁表面通过冲压形成凹凸结构，其有利于本体强度的增加；本体上还通过焊接可靠固连有若干加强板，加强板的位置可根据本体上需增加强度的位置设定，有效实现本体的强度要求。

本体分为两根呈对称设置于车身的左右两侧，本体的前端均与保险杠固连。当车身前部受到碰撞时，抗弯性较弱的前段1首先发生溃缩变形，从而将大部分撞击能量进行吸收，中段2的抗弯性较大，故其发生较小的压缩变形，并将剩余明显消弱的撞击能传递至后段3，后段3的抗弯性最大，故其最不易发生溃缩变形，由此确保了乘驾人员所需的安全空间，在发生交通意外时对车内成员的人身安全提供了保障。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了前段1；中段2；底部2 a；后段3等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种汽车加强式前纵梁，位于保险杠的后方且其前端连接保险杠，包括呈管状的本体，本体具有呈不同截面形状的前段(1)、中段(2)和后段(3)，其特征在于，所述的中段(2)的截面底部(2a)呈多边直角方形。

2.根据权利要求1所述的汽车加强式前纵梁，其特征在于，所述的中段(2)与上述后段(3)平滑相接且其截面面积逐渐减小并平滑过渡至上述的前段(1)。

3.根据权利要求2所述的汽车加强式前纵梁，其特征在于，所述的本体为一体式结构。

4.根据权利要求1或2或3所述的汽车加强式前纵梁，其特征在于，所述的本体采用钢材制成。

5.根据权利要求1或2或3所述的汽车加强式前纵梁，其特征在于，所述的本体的管壁表面呈凹凸状。

6.根据权利要求1或2或3所述的汽车加强式前纵梁，其特征在于，所述的本体上固设有若干加强板。

7.根据权利要求6所述的汽车加强式前纵梁，其特征在于，所述的加强板通过焊接固连于本体的管壁上。

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