CN204641888U - 针对于小重叠碰撞工况的车体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种针对于小重叠碰撞工况的车体结构，包括前纵梁，以及经由吸能盒与所述前纵梁相接的防撞梁，相对于所述吸能盒连接于前纵梁另一端的前围板，在所述前围板的侧部连接有前支柱，还包括连接于所述前纵梁的外侧与防撞梁之间的前端传力部，连接于所述前纵梁与前支柱之间的中间抗弯部，以及后端加强部，所述后端加强部包括与所述前支柱的底部相连、且呈阶梯型设置的门槛梁，以及在所述前围板上于所述前纵梁的连接点一侧设置的至少一个抗压组件。本实用新型所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，可使车体在小重叠碰撞工况中可对碰撞力进行有效传递，从而提升车辆于小重叠碰撞中的保护效果。

Description

针对于小重叠碰撞工况的车体结构

技术领域

本实用新型涉及汽车车身技术领域，特别涉及一种针对于小重叠碰撞工况的车体结构。

背景技术

 小重叠碰撞测试是一项新的汽车碰撞测试方式，其是指车辆以设定速度撞向重叠面积只相当于车身宽度的25%(现有的正面碰撞测试的最小重叠面积为车宽的40%)或其它较小比例的固定物体（壁障），且车辆与壁障间为偏置碰撞，由于碰撞面积大大减小，因此对车辆的安全性能要求也更高。目前，对于采用承载式车身结构的轿车而言，车辆的发动机舱会设计有贯穿整个白车身的两根纵梁，在防撞梁和纵梁之间只连接有吸能盒一条传力通道，当车辆发生正面碰撞时，两根纵梁将成为主要的吸能溃缩部件。而小重叠碰撞工况中，由于车辆与壁障接触的面积更小，因此留给车辆缓冲和吸能的部位更小。而且小重叠碰撞的撞击点基本会避开用来吸能溃缩的纵梁，碰撞能量几乎会不受阻隔的直接传向乘员舱，此时车辆的前悬架、前车轮以及转向机构也会后移，严重时会侵入乘员舱而对乘客造成严重伤害。另一方面，由于现有车身中翼子板安装梁所形成的传力通道往往设计的比较短，且其抗弯性能差，在带角度的小重叠碰撞中，不能稳定有效的传递碰撞力以及抵抗壁障侵入。而现有车身中的门槛梁在抗压、抗弯性能上也不甚理想，在碰撞力较强的小重叠工况中，容易发生折弯现象，轮胎经受的碰撞力会直接传递给门槛梁，具有很大的潜在风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种针对于小重叠碰撞工况的车体结构，以使车体在小重叠碰撞工况中可对碰撞力进行有效传递，从而提升车辆于小重叠碰撞时的保护效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种针对于小重叠碰撞工况的车体结构，包括前纵梁，以及经由吸能盒与所述前纵梁相接的防撞梁，相对于所述吸能盒连接于前纵梁的另一端的前围板，在所述前围板的侧部连接有前支柱，还包括：

前端传力部，所述前端传力部连接于所述前纵梁的外侧与防撞梁之间，并与所述前纵梁间呈夹角设置；

中间抗弯部，所述中间抗弯部相邻于所述前端传力部设置，并连接于所述前纵梁与前支柱之间，且所述中间抗弯部具有向所述前纵梁外侧的拱出；

后端加强部，所述后端加强部相对于所述前端传力部位于所述中间抗弯部的另一侧，所述后端加强部包括与所述前支柱的底部相连、且呈阶梯型设置的门槛梁，以及在所述前围板上于所述前纵梁的连接点一侧设置的至少一个抗压组件。

进一步的，所述前端传力部为连接于所述前纵梁的外侧与防撞梁之间的副纵梁。

进一步的，所述副纵梁包括连接于所述前纵梁外侧与防撞梁之间的副纵梁内板，以及扣合设置在所述副纵梁内板上的副纵梁外板。

进一步的，所述中间抗弯部为连接于所述前纵梁与前支柱之间的呈弧状的翼子板安装梁。

进一步的，所述翼子板安装梁包括扣合设置于一起的翼子板安装梁内板及翼子板安装梁外板。

进一步的，所述翼子板安装梁经由连接支架连接于所述前纵梁的顶部。

进一步的，在所述门槛梁上沿其长度方向固连设有门槛加强梁。

进一步的，所述前纵梁包括相对扣合于一起的前纵梁内板和前纵梁外板，所述前纵梁内板及前纵梁外板均与所述前围板相连、并于三者间形成有中空状的容置腔体，所述抗压组件位于所述容置腔体内。

进一步的，在所述前围板上靠近于所述前支柱的部位固连设有搁脚区加强板，所述抗压组件设置于所述搁脚区加强板上。

进一步的，所述抗压组件为中空的盒状结构。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

（1）本实用新型所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，通过前端传力部的设置，在小重叠碰撞时前端传力部可将错开吸能盒及前纵梁这条主要传力通道的碰撞力重新引导至前纵梁上，以使前纵梁发生溃缩吸能。而通过中间抗弯部的设置，可利用其向外拱出而具有的较强抗弯性能，有效减小壁障向车体内侧的侵入，同时中间抗弯部也可将碰撞力传导至前支柱上，并由前支柱传递于其他结构，以实现对碰撞力的传递分散。后端加强部则通过使门槛梁设置为阶梯型，提高门槛梁的抗压及抗弯性能，从而可有效减小前支柱的后移量和折弯程度，降低对乘员舱的破坏，同时，抗压组件的设置也使得其可与门槛梁相结合，在轮胎因小重叠碰撞而向乘员舱侵入时，能够保证车体的抗压性能，减小轮胎侵入量，从而保证乘员舱内乘员的安全。

（2）前端传力部为副纵梁，便于设计实施。副纵梁由副纵梁内板与副纵梁外板扣合而成，可使副纵梁形成腔体结构，从而具有更好的结构强度及稳定性。

（3）中间抗弯部为弧形的翼子板安装梁，便于设计实施。翼子板安装梁由翼子板安装梁内板及翼子板安装梁外板扣合而成，可使翼子板安装梁形成腔体结构，以具有更好的结构强度。

（4）设置连接支架可便于翼子板安装梁的布置。

（5）设置门槛加强梁可进一步提高门槛梁的结构强度，以增强其抗压性能。

（6）前纵梁由前纵梁内板及前纵梁外板扣合而成，可使前纵梁形成腔体结构，以可保证前纵梁的结构强度，并有利于前纵梁上的溃缩结构的设置。抗压组件设置在容置腔体中，可节省布置空间，保证车体结构的紧凑性。

（7）设置搁脚区加强板可增强前围板于搁脚区域的结构强度，从而在碰撞时减小轮胎向搁脚区域的侵入量，避免对乘员小腿造成伤害。

（8）抗压组件为盒状结构可具有较强的结构强度，以保证其抗压性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构的结构简图；

图2为本实用新型实施例所述的前端传力部的结构简图；

图3为本实用新型实施例所述的中间抗弯部的结构简图；

图4为本实用新型实施例所述的后端加强部的结构简图；

图5为本实用新型实施例所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构在IIHS正面25%偏置碰撞时的碰撞力传递示意图；

图6为本实用新型实施例所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构在NHTSA  NCAP正面35%带角度偏置碰撞时的碰撞力传递示意图；

图7为本实用新型实施例所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构在NHTSA  NCAP正面20%带角度偏置碰撞时的碰撞力传递示意图；

附图标记说明：

1-防撞梁，2-前纵梁，3-吸能盒，4-副纵梁，5-翼子板安装梁，6-门槛梁，7-前支柱，8-搁脚区加强板，9-前围板，10-连接支架，11-抗压组件，12-壁障一，13-壁障二，14-壁障三，21-前纵梁内板，22-前纵梁外板，61-门槛加强梁。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型涉及一种针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其包括前纵梁，以及经由吸能盒与前纵梁相接的防撞梁，相对于吸能盒于前纵梁的另一端连接有前围板，于前围板的侧部连接有前支柱，还包括连接于前纵梁的外侧与防撞梁之间前端传力部，相邻于前端传力部并连接于前纵梁与前支柱之间的中间抗弯部，以及相对于前端传力部位于中间抗弯部另一侧的后端加强部。前端传力部与前纵梁间呈夹角设置，中间抗弯部具有向前纵梁外侧的拱出，而后端加强部则包括与前支柱的底部相连、且呈阶梯型设置的门槛梁，以及在前围板上于前纵梁的连接点一侧设置的至少一个抗压组件。

本实用新型的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，因在小重叠碰撞时，吸能盒及前纵梁不在车体与壁障的接触面内，碰撞力会错开吸能盒及前纵梁这条主要传力通道，故可通过设置处于该碰撞接触面内的前端传力部将错开吸能盒及前纵梁的碰撞力重新引导至前纵梁上，以使前纵梁发生溃缩吸能。而在小重叠碰撞中，壁障会产生向车体内侧的侵入，同时车辆上的轮胎也会因碰撞而向乘员舱侵入，故通过设置中间抗弯部，可利用其向外拱出而具有的较强抗弯性能，以有效减小壁障向车体内侧的侵入。而后端加强部中的门槛梁设置为阶梯型，能够提高门槛梁的抗压及抗弯性能，以有效减小前支柱的后移量和折弯程度，降低对乘员舱的破坏。抗压组件的设置也使得其可与门槛梁结合，以保证车体的抗压性能，从而可减小轮胎侵入量，保证乘员舱内乘员的安全。

基于如上的设计思想，本实施例中的针对于小重叠碰撞工况的车体结构如图1中所示，前纵梁2为并排布置的两根，防撞梁1位于两根前纵梁2的一端，吸能盒3将两根前纵梁2与防撞梁1连接在一起。前纵梁2的另一端与前围板9连接，在前围板9的两侧连接有前支柱7，两侧前支柱7的底部连接门槛梁6。本实施例中的前端传力部为连接设置在前纵梁2的外侧和防撞梁1之间的副纵梁4。以图1中所示的方向为基准，前述的前纵梁2的外侧也即图1中位于上方的前纵梁2的上侧，以及下方的前纵梁2的下侧。副纵梁4的具体结构可如图2中所示，本实施例中副纵梁4与前纵梁2之间呈夹角设置，从而使得副纵梁4与吸能盒3及前纵梁2之间呈Y形结构。

本实施例中的副纵梁4可采用一块条状的板材结构，但从提高副纵梁4结构强度及稳定性的角度考虑，本实施例的副纵梁4为由相扣合在一起的副纵梁内板及副纵梁外板构成，且副纵梁内板与副纵梁外板的截面构形使得副纵梁4为一腔体结构，由此以保证副纵梁4的结构强度。本实施例中副纵梁内板的两端分别与前纵梁2和防撞梁1相连接，副纵梁外板则连接在副纵梁内板上，连接方式可采用焊接。当然除了使副纵梁内板与前纵梁2及防撞梁1间相连接，也可使得副纵梁外板与前纵梁2和防撞梁1相连，而使副纵梁内板设置在副纵梁外板上，或者也可使副纵梁内板及副纵梁外板均与前纵梁2及防撞梁1之间连接。

除采用副纵梁4之外，本实施例中的前端传力部当然也可为其它具有较好结构强度的构件，如图可为一连接在前纵梁2与防撞梁1之间的柱状件或管件。如图3中所示的，本实施例中的中间抗弯部为连接设置在前纵梁2和前支柱7之间的翼子板安装梁5。翼子板安装梁5为一弧形结构，连接时翼子板安装梁5的弧形构造使得其为向前纵梁2外侧的拱出状，从而使得翼子板安装梁5与前纵梁2间的整体构形呈一弓形，由此可保证翼子板安装梁5的抗压能力。

本实施例中翼子板安装梁5也可为由一条状板材制成，同样的为提高翼子板安装梁5的结构强度，本实施的翼子板安装梁5为由扣合在一起的翼子板安装梁内板及翼子板安装梁外板构成，翼子板安装梁5与前纵梁2及前支柱7之间的连接情况可与前述的副纵梁4的连接情况类似，在此不再赘述。而翼子板安装梁内板与翼子板安装梁外板的截面构形也同样可为使翼子板安装梁5形成腔体结构，以此进一步提高一种板安装梁5的强度。本实施例中翼子板安装梁5可直接与前纵梁2和前支柱7连接，但为便于翼子板安装梁5的设置，以有利于翼子板的设计安装，如图4中所示的，在翼子板安装梁5与前纵梁2之间还连接有连接支架10，翼子板安装梁5即通过连接支架10连接在前纵梁2的顶部。

当然，本实施例中的中间抗弯部除了为弧状的翼子板安装梁5之外，其也可其它连接于前纵梁2与前支柱7之间的、向前纵梁2的外侧拱出的结构体，如扇形的块状结构体等。本实施例中的后端加强部的结构如图4中所示，门槛梁6的截面为阶梯型，阶梯型截面的门槛梁6的抗压性及抗弯性均比现有的“U”型截面结构要高很多，从而能够有效减小碰撞时前支柱7的后移量，以及门槛梁6自身的折弯程度，以此降低对车内乘员腿部的伤害。本实施例中为进一步提高门槛梁6的结构强度，在门槛梁6上还沿其长度方向设置有门槛加强梁61，门槛加强梁61焊接于门槛梁6上即可。本实施例中设置在前围板9上的抗压组件11为两个，当然除了设置为两个，抗压组件11也可设置为一个、三个或其它数量。

本实施例中前纵梁2可为一条状板材，此时抗压组件11于前围板9上靠近于前纵梁2的连接点处设置即可。但为了保证前纵梁2的结构强度，并有利于前纵梁2上的溃缩结构的设置，本实施例中的前纵梁2为由扣合在一起的前纵梁内板21及前纵梁外板22构成，且前纵梁2同样如前述的副纵梁4和翼子板安装梁5一样为腔体结构。而在前纵梁2与前围板9之间，本实施例中为前纵梁内板21和前纵梁外板22分别与前围板9连接，并且在前纵梁2靠近于前围板9的一端，前纵梁内板21和前纵梁外板22叉开设置，由此使得前纵梁内板21、前纵梁外板22及前围板9三者间围构成一个中空的容置腔体。此时，抗压组件11即设置在该容置腔体内，由此可节省车体上的布置空间，以保证车体结构的紧凑性。

由于在小重叠碰撞中，壁障会对车辆的轮胎造成挤压，轮胎会发生偏转，进而会向乘员舱内侵入，为防止轮胎向乘员舱的过度侵入而对乘员造成伤害，本实施例中如图4中所示的，在前围板9上靠近于前支柱7的部位还设置有搁脚区加强板8。搁脚区加强板8可焊接在前围板9上，并且也与前纵梁2相连接，前述的抗压组件11此时也为设置在搁脚区加强板8上。利用搁脚区加强板8，因轮胎侵入方向正对乘员搁脚的区域，在碰撞时抗压组件11能有效抵挡轮胎对前纵梁2造成的挤压变形，同时抗压组件11也能够将碰撞力传递于搁脚区加强板8，从而由搁脚区加强板8的结构强度保证对乘员搁脚区域起到很好的保护作用。

本实施例中的抗压组件11为由板材弯折而成的中空的盒状结构，也可使其达到较好的抗压性能。当然除了盒状结构，抗压组件11也可采用如工字型板材等其它具有较好强度的构件。由于小重叠碰撞基板包括三种工况，即IIHS正面25%重叠率偏置碰撞，碰撞速度为64km/h，壁障为刚性壁障；NHTSA  NCAP正面35%重叠率带角度偏置碰撞，碰撞速度为56km/h,壁障为可变现壁障，壁障偏置角度为15°；以及NHTSA  NCAP正面20%重叠率带角度偏置碰撞，碰撞速度为56km/h,壁障为可变现壁障，壁障偏置角度为7°。下面分别阐述本实施例的针对于小重叠碰撞工况的车体结构在各碰撞工况中的受力及对碰撞力的传递情况。

如图5为车体结构在IIHS正面25%偏置碰撞时的碰撞力传递示意图，此时如图5中所示的，刚性壁障为壁障一12，壁障一12首先撞击防撞梁1，由于壁障一12与车体的接触面积仅为车体的25%，在碰撞过程中壁障一12会错开吸能盒3及前纵梁2，从而使得吸能盒3和前纵梁2构成的主传力通道不能发挥变形吸能作用。但由于设置有副纵梁4，副纵梁4位于壁障一12的接触面内，因而副纵梁4会将碰撞力重新传导至前纵梁2上，以进行变形吸能。然后当壁障一12撞击到翼子板安装梁5时，向外拱出的弧形状的翼子板安装梁5因其自身所具有的较强的抗弯能力，从而能够减小壁障一12向车体内侧的侵入，同时翼子板安装梁5也可将碰撞力传递于前支柱7及门槛梁6等。

在门槛梁6处，由于阶梯型的门槛梁6自身具有较强的抗弯及抗压性能，因而能够较小其自身的折弯程度，并能够减小前支柱7的后移量，以可将碰撞力向其它构件传递，减小乘员舱的变形。随着碰撞过程的进行，壁障一12会对车辆的轮胎造成挤压，轮胎偏置也会发生向车体内侧的侵入。此时，不仅门槛梁6可减小轮胎侵入造成乘员舱的变形，抗压组件11也能够抵挡轮胎侵入造成前纵梁2的挤压变形，以降低轮胎的侵入量。同时，抗压组件11也能够将轮胎带来的碰撞力传递给搁脚区加强板8，以利用搁脚区加强板8的结构强度，对乘员舱内的乘员搁脚区域进行保护。

如图6为车体结构在NHTSA  NCAP正面35%带角度偏置碰撞时的碰撞力传递示意图，此时的可变形壁障为壁障二13，在该碰撞中，由于碰撞接触面的增大，吸能盒3也能够进行对碰撞力的吸收及传递。该碰撞工况下，由于壁障二13是以偏转15°角斜着撞向车体，此时翼子板安装梁5因其自身所具有的较强的抗压性能，能够有效抵挡壁障二13的撞击侵入，从而保护乘员舱的安全。

如图7为车体结构在NHTSA  NCAP正面20%带角度偏置碰撞时的碰撞力传递示意图，此时可变形壁障为壁障三14，在该碰撞中，由于壁障三14与车体间的碰撞面更小，在此情况下副纵梁4可将碰撞力稳定的传递于前纵梁2以进行变形吸能，翼子板安装梁5可有效抵挡壁障三14向车体内侧的撞击侵入，并对碰撞力进行传递。而阶梯型的门槛梁6及抗压组件11等也能够发挥其较强的抗弯及抗压性能，从而能够保障乘员舱的完整性，降低乘员所受的伤害。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种针对于小重叠碰撞工况的车体结构，包括前纵梁（2），以及经由吸能盒（3）与所述前纵梁（2）相接的防撞梁（1），相对于所述吸能盒（3）连接于前纵梁（2）另一端的前围板（9），在所述前围板（9）的侧部连接有前支柱（7），其特征在于还包括：

前端传力部，所述前端传力部连接于所述前纵梁（2）的外侧与防撞梁（1）之间，并与所述前纵梁（2）间呈夹角设置；

中间抗弯部，所述中间抗弯部相邻于所述前端传力部设置，并连接于所述前纵梁（2）与前支柱(7)之间，且所述中间抗弯部具有向所述前纵梁(2)外侧的拱出；

后端加强部，所述后端加强部相对于所述前端传力部位于所述中间抗弯部的另一侧，所述后端加强部包括与所述前支柱(7)的底部相连、且呈阶梯型设置的门槛梁(6)，以及在所述前围板(9)上于所述前纵梁(2)的连接点一侧设置的至少一个抗压组件(11)。

2.根据权利要求1所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：所述前端传力部为连接于所述前纵梁(2)的外侧与防撞梁(1)之间的副纵梁(4)。

3.根据权利要求2所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：所述副纵梁(4)包括连接于所述前纵梁(2)外侧与防撞梁(1)之间的副纵梁内板，以及扣合设置在所述副纵梁内板上的副纵梁外板。

4.根据权利要求1所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：所述中间抗弯部为连接于所述前纵梁(2)与前支柱(7)之间的呈弧状的翼子板安装梁(5)。

5.根据权利要求4所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：所述翼子板安装梁(5)包括扣合设置于一起的翼子板安装梁内板及翼子板安装梁外板。

6.根据权利要求5所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：所述翼子板安装梁(5)经由连接支架(10)连接于所述前纵梁(2)的顶部。

7.根据权利要求1所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：在所述门槛梁(6)上沿其长度方向固连设有门槛加强梁(61)。

8.根据权利要求7所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：所述前纵梁(2)包括相对扣合于一起的前纵梁内板(21)和前纵梁外板(22)，所述前纵梁内板(21)及前纵梁外板(22)均与所述前围板(9)相连、并于三者间形成有中空状的容置腔体，所述抗压组件(11)位于所述容置腔体内。

9.根据权利要求8所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：在所述前围板(9)上靠近于所述前支柱(7)的部位固连设有搁脚区加强板(8)，所述抗压组件(11)设置于所述搁脚区加强板(8)上。

10.根据权利要求9所述的针对于小重叠碰撞工况的车体结构，其特征在于：所述抗压组件(11)为中空的盒状结构。