CN202754034U

CN202754034U - 前纵梁及汽车

Info

Publication number: CN202754034U
Application number: CN 201220385827
Authority: CN
Inventors: 于成祥; 杜汉斌; 陶孟章; 李碧浩; 赵立新; 瞿晓彬
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2022-08-06

Abstract

本实用新型公开前纵梁及具有该前纵梁的汽车。其中，该前纵梁包括前后延伸的前段、错位段及后段，错位段一体延伸在前段和后段之间，并且错位段相对于前段及后段在垂直方向及水平方向均偏移一定距离。采用该结构设计的前纵梁能够有效提高汽车高速耐撞性能。

Description

前纵梁及汽车

技术领域

本实用新型涉及机动车辆技术领域，尤其涉及一种汽车的前纵梁及具有该前纵梁的汽车。

背景技术

汽车在高速行驶时，若碰到障碍物，则汽车瞬时的加速度变化和冲量相当大，如果车身结构设计不够理想，车身前部不能很好地吸收碰撞产生的能量，则车身将会被严重破坏，造成人员伤亡。在汽车碰撞事故中，车身结构性能发挥着重要的作用。车身安全性最重要的一点就是如何在发生碰撞时吸收冲击能量。车身前后部分结构具有适当的柔性，以使在发生前后碰撞时被撞毁变形而吸收能量，车身前部正面碰撞的安全结构措施就是要能够做到有效利用车身前部的压溃变形以吸收碰撞能量，缓解碰撞加速度，减少动力总成对乘员舱的侵入量，保证乘员生存空间。

在通常的汽车车身结构中，前纵梁的前端与汽车前保险杠相连接，前纵梁的后端则与汽车前挡板相连接，前纵梁既是承载汽车动力总成重量的主要部件，也是发生正面碰撞时吸能的关键所在。目前，汽车前纵梁通常设计有引导变形的引导槽，引导槽一般都设计布置成相互平行的多条，有的引导槽采用凸起结构，有的引导槽采用凹陷结构，也有的引导槽则采用凸起和凹陷相互交替的结构。

例如，中国实用新型专利公告第CN 201816647U号揭示了一种轿车左前纵梁，在该左前纵梁的前端部的后端部的中边上设有两个竖直向的引导槽，这样布置的引导槽虽然可达到一定的引导变形效果，但却达不到吸能最大化所需的变形模式。另外，中国实用新型专利公告第CN 201980295U号揭示了一种前纵梁吸能结构，其包括与前纵梁前端连接的吸能盒以及在前纵梁前段形成的间隔布置的若干凸筋和凹槽，在碰撞时凸筋与凹槽段按照皱褶方式进行压溃，并且，同时配合吸能盒达到通过变形吸收碰撞能量。然而，这种前纵梁吸能结构除了需要在前纵梁上形成凸筋和凹槽形式的引导槽之外，还需要在前纵梁的结构上额外增加吸能盒，从而增加了汽车的重量，并因此增加了汽车能耗。

传统的采用引导槽的前纵梁设计由于较少考虑其截面对压溃的影响，因此，设计不太合理，不利于前纵梁的压溃变形。另外，传统的前纵梁设计通常会降低前纵梁的截面力，使同样的压溃距离吸能量下降。为达到特定的吸能量，需要采用加厚的前纵梁或提高前纵梁材料牌号的办法来补偿，从而造成前纵梁的可变型距离利用不充分，降低材料利用效率，同时，加重了结构重量，不利于节能环保。

因此，有必要提供改进的技术方案以克服现有技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题是提高汽车高速耐撞性能。

为解决上述技术问题，本实用新型的一方面提供了一种前纵梁，其包括前后延伸的前段、错位段及后段，所述错位段一体延伸在所述前段和所述后段之间，并且所述错位段相对于所述前段及所述后段在垂直方向及水平方向均偏移一定距离。

在上述的前纵梁中，可选地，所述错位段的纵向长度小于所述前段的纵向长度的2倍。

在上述的前纵梁中，可选地，所述前纵梁本体包括分别由金属板形成的第一本体及第二本体，所述第一本体和所述第二本体焊接在一起而形成中空体。

在上述的前纵梁中，可选地，所述前纵梁本体包括四个壁，所述四个壁连接成所述中空体，所述四个壁的相邻壁之间所成的角度在70度至140度的范围内。

在上述的前纵梁中，可选地，所述四个壁包括上壁、下壁、第一竖立壁及第二竖立壁，所述错位段处的所述上壁和下壁均向上偏移或者均向下偏移，所述错位段处的第一竖立壁和第二竖立壁均向左偏移或者均向右偏移。

在上述的前纵梁中，可选地，所述第一本体和所述第二本体均由钢板冲压形成，所述第一本体包括所述第一竖立壁、从所述第一竖立壁上侧弯折形成的所述上壁及从所述第一竖立壁下侧弯折形成的所述下壁。

在上述的前纵梁中，可选地，所述第二本体包括所述第二竖立壁，所述上壁边缘向上弯折形成上侧缘，所述下壁边缘向下弯折形成下侧缘，所述上侧缘和所述下侧缘分别焊接到所述第二本体。

在上述的前纵梁中，可选地，所述第二本体具有两个纵向延伸的弯折，所述两个弯折之间的部分向所述前纵梁的外侧偏移。

本实用新型的另一方面还提供了一种汽车，其包括前保险杠及两个如上所述的前纵梁，所述两个前纵梁左右间隔开并且所述两个前纵梁的前段分别连接所述前保险杠。

在上述的汽车中，可选地，所述两个前纵梁的所述错位段相对于各自的所述前段及所述后段在垂直朝向相同的方向偏移，并且所述两个前纵梁的所述错位段相对于各自的所述前段及所述后段在水平朝向相反的方向偏移。

本实用新型的前纵梁能够根据汽车前纵梁的高速碰撞吸能特性，在前纵梁上设计布置具有特定形式的错位段，错位段充当前纵梁截面及碰撞变形引导结构，其具备特定的截面形状设计和引导结构设计，这种设计对于提高前纵梁的吸能效率，提高材料、空间的利用效率具有非常重要的意义。采用这种设计的前纵梁能够提高汽车高速耐撞性能，保证碰撞过程中的乘员舱空间，从而有效提高汽车的安全性能，并且，本实用新型的前纵梁结构简单、设计合理、制造简单且不会额外增加汽车的重量。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

结合附图参阅以下具体实施方式的详细说明，将更加充分地理解本实用新型，附图中同样的参考附图标记始终指代视图中同样的元件。其中：

图1显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车的车架局部结构的透视示意图；

图2显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车的左侧的前纵梁的局部结构示意图；

图3显示沿图2所示A-A线的前纵梁的截面示意图；

图4显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车前纵梁压溃截面示意图；及

图5显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车前纵梁压溃变形效果示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

图1显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车的车架局部结构的透视示意图，图2显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车的左侧的前纵梁的局部结构示意图，结合参照图1和2所示，汽车的车架包括前纵梁100，其中一种具体实施方式的前纵梁100包括前后延伸的前段1、错位段2及后段3，错位段2一体延伸在前段1和后段3之间，并且错位段2相对于前段1及后段3在垂直方向及水平方向均偏移一定距离。也就是说，前段1、错位段2及后段3是一体形成的三段，这三段具有基本相同的截面形状或者具有延纵向缓慢变化的截面形状，只是错位段2相对于前段1及后段3位置有一定偏移。从而如下面将更详细介绍的，在汽车碰撞时，这种结构可以引导前纵梁100的变形，较大程度地吸收碰撞能量。

可选地，错位段2的纵向长度小于前段1的纵向长度的2倍。

请结合参阅图3所示，在一种具体实施方式中，前纵梁本体包括分别由金属板形成的第一本体4及第二本体5，第一本体4和第二本体5焊接在一起而形成中空体。前纵梁本体包括四个壁，四个壁连接形成中空体，在一种可选的具体实施方式中，四个壁的相邻壁之间所成的角度在70度至140度的范围内。

前纵梁本体的四个壁包括上壁41、与上壁41相对的下壁42、第一竖立壁43及与第一竖立壁43相对的第二竖立壁51，在本具体实施方式中，前纵梁本体在错位段2处的上壁41和下壁42均向上偏移，前纵梁本体在错位段2处的第一竖立壁43和第一竖立壁43均向左偏移，需要说明的是，图2所示的前纵梁本体在错位段2处的结构设计仅为本实用新型的其中一种可选的具体实施方式，然而，本实用新型的前纵梁100的错位段2的偏移方式并不仅限于此，实际上，只要是错位段2处相对的壁朝向相同的方向偏移即可达到引导前纵梁100高折叠率地折叠，充分吸能的目的。例如，错位段2处的上壁41和下壁42可以均向上偏移或者可以均向下偏移，错位段2处的第一竖立壁43和第二竖立壁51可以均向左偏移或者可以均向右偏移，以上前纵梁100的错位段2的偏移方式的各种变型均在本实用新型的保护范围之内。

第一本体4和第二本体5均由钢板冲压形成，第一本体4包括第一竖立壁43、从第一竖立壁43上侧弯折形成的上壁41及从第一竖立壁43下侧弯折形成的下壁42，第二本体5包括第二竖立壁51。

第一本体4的上壁41边缘向上弯折形成上侧缘44，第一本体4的下壁42边缘向下弯折形成下侧缘45，上侧缘44和下侧缘45分别焊接到第二本体5，从而将第一本体4和第二本体5相互焊接在一起。

在一种可选的具体实施方式中，第二本体5具有两个纵向延伸的弯折52，弯折52是为方便制造时抓取第二本体5而设置，两个弯折52之间的部分向前纵梁100的外侧偏移。

本实用新型还提供了一种汽车，如图1所示，汽车包括前保险杠200及两个如上所述的前纵梁100，两个前纵梁100左右间隔开并且两个前纵梁100的前段1分别连接前保险杠200。采用该前纵梁100的汽车具有较好的高速耐撞性能和安全性能。

在一种可选的实施方式中，两个前纵梁100的错位段2相对于各自的前段1及后段3在垂直朝向相同的方向偏移，并且两个前纵梁100的错位段2相对于各自的前段1及后段3在水平朝向相反的方向偏移。两个前纵梁100相互配合，确保前纵梁100的充分吸能和压溃变形，进一步提高汽车的碰撞安全性能。

本实用新型的前纵梁100的截面特点可以使前纵梁100具有好的压溃模式。如图4和图5所示，其中，图4显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车前纵梁100压溃截面示意图，图5显示根据本实用新型一种具体实施方式的汽车前纵梁100压溃变形效果示意图。在汽车被碰撞时，本实用新型的前纵梁100的前段1与错位段2首先折叠吸收一部分能量，如果能量比较大，由于前段1、错位段2及后段3是一体形成的，所以后段3在一体的前段1与错位段2的引导下进一步折叠。而且，从图4及图5可以看到，后段3可呈现多个折叠，因而整个前纵梁100按照预定的压溃模式进行压溃。因此，根据本实用新型的前纵梁100在碰撞情况下的截面力和压溃距离曲线比较平直，基本成梯形，这样的设计可在碰撞时前纵梁100呈轴向压溃，折叠率高，前纵梁100吸能更加充分，变形更加合理，提高汽车的碰撞安全性能。

根据汽车前纵梁的高速碰撞吸能特性，本实用新型的前纵梁100吸能效率高，提高材料、空间的利用效率。同时，采用这种设计的前纵梁100的汽车能够提高高速耐撞性能，保证碰撞过程中的乘员舱空间，从而有效提高汽车的安全性能。并且，本实用新型的前纵梁100结构简单、设计合理、制造简单且不会额外增加汽车的重量。

以上具体实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1. 前纵梁，其特征在于，所述前纵梁包括前后延伸的前段、错位段及后段，所述错位段一体延伸在所述前段和所述后段之间，并且所述错位段相对于所述前段及所述后段在垂直方向及水平方向均偏移一定距离。

2. 根据权利要求1所述的前纵梁，其特征在于，所述错位段的纵向长度小于所述前段的纵向长度的2倍。

3. 根据权利要求1所述的前纵梁，其特征在于，所述前纵梁本体包括分别由金属板形成的第一本体及第二本体，所述第一本体和所述第二本体焊接在一起而形成中空体。

4. 根据权利要求3所述的前纵梁，其特征在于，所述前纵梁本体包括四个壁，所述四个壁连接成所述中空体，所述四个壁的相邻壁之间所成的角度在70度至140度的范围内。

5. 根据权利要求4所述的前纵梁，其特征在于，所述四个壁包括上壁、下壁、第一竖立壁及第二竖立壁，所述错位段处的所述上壁和下壁均向上偏移或者均向下偏移，所述错位段处的第一竖立壁和第二竖立壁均向左偏移或者均向右偏移。

6. 根据权利要求5所述的前纵梁，其特征在于，所述第一本体和所述第二本体均由钢板冲压形成，所述第一本体包括所述第一竖立壁、从所述第一竖立壁上侧弯折形成的所述上壁及从所述第一竖立壁下侧弯折形成的所述下壁。

7. 根据权利要求6所述的前纵梁，其特征在于，所述第二本体包括所述第二竖立壁，所述上壁边缘向上弯折形成上侧缘，所述下壁边缘向下弯折形成下侧缘，所述上侧缘和所述下侧缘分别焊接到所述第二本体。

8. 根据权利要求7所述的前纵梁，其特征在于，所述第二本体具有两个纵向延伸的弯折，所述两个弯折之间的部分向所述前纵梁的外侧偏移。

9. 汽车，其特征在于，其包括前保险杠及两个根据权利要求1至8中任一项所述的前纵梁，所述两个前纵梁左右间隔开并且所述两个前纵梁的前段分别连接所述前保险杠。

10. 根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述两个前纵梁的所述错位段相对于各自的所述前段及所述后段在垂直朝向相同的方向偏移，并且所述两个前纵梁的所述错位段相对于各自的所述前段及所述后段在水平朝向相反的方向偏移。