CN205010335U - 汽车上边梁及汽车 - Google Patents

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杨志刚
李碧浩
王大志
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张伟凤
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Abstract

一种汽车上边梁及汽车,其中汽车上边梁包括:内板和外板,所述内板和所述外板连接并形成两端开口的中空的柱形体;所述外板的前部的外表面设有至少一个第一诱导槽;所述外板的中部的内表面设有至少一个第二诱导槽;所述第一诱导槽、第二诱导槽与所述柱形体的轴向方向垂直;所述柱形体能够在所述第一诱导槽、第二诱导槽处发生形变。本实用新型上边梁上的第一诱导槽和第二诱导槽共同作用吸收汽车的碰撞动能,降低了侵入乘员舱的碰撞动能,保护了乘员舱内乘员的安全。

Description

汽车上边梁及汽车
技术领域
[0001] 本实用新型涉及汽车技术领域,具体涉及一种汽车上边梁及汽车。
背景技术
[0002] 车辆高速行驶撞击前方障碍物时,车辆会受到很大的冲量,产生较大的阻碍加速度使得车辆由高速瞬间降至静止,原本较大的动能几乎全部转化成车辆的内能,使得车辆受到严重的破坏和变形,导致驾驶舱内人员的伤亡。因此,在车辆设计中,通常采用在车辆前部的纵梁上安装吸收这些能量的吸能盒。
[0003] 汽车正面碰撞中,主要通过车辆前部吸能盒的压缩变形来充分吸收碰撞力及减小最大撞击力以缓和冲击,当吸能盒完成压缩变形后,碰撞力会传递到车身纵梁上,车身纵梁压溃变形吸收碰撞动能,然而在车身纵梁压溃变形之后仍存留有碰撞动能;这一部分碰撞动能会通过发动机舱上边梁传递至车身。
[0004] 上边梁结构是发动机前置的汽车的必有的结构,沿汽车纵向方向布置,上边梁包括内板和外板,内板与外板连接形成两端开口的中空柱体;上边梁上设有发动机罩盖安装点、翼子板安装点及前大灯安装点;在相应的安装点上安装发动机罩盖、翼子板及前大灯;且上边梁的轴向一端连接A柱,轴向另一端连接前端横梁。
[0005] 现有技术中,上边梁呈长条形结构,而且在上边梁的内板和外板后部的侧面上设置加强筋,加强筋提高了上边梁后部的强度,强度增强的上边梁在受到碰撞力时,基本不会被压溃,该碰撞力产生的碰撞动能能通过上边梁传递至A柱,继而传递至乘员舱,对乘员舱内的乘员造成伤害。
实用新型内容
[0006] 本实用新型解决的问题是现有技术中上边梁上对碰撞动能的吸收的贡献很小,导致过多的碰撞动能通过上边梁的后部传递至A柱,继而传递至乘员舱,对乘员舱内的乘员造成伤害。
[0007] 为解决上述问题,本实用新型提供一种汽车上边梁,包括内板和外板,所述内板和所述外板连接并形成两端开口的中空的柱形体;
[0008] 所述外板的前部的外表面设有至少一个第一诱导槽;
[0009] 所述外板的中部的内表面设有至少一个第二诱导槽;
[0010] 所述第一诱导槽、第二诱导槽与所述柱形体的轴向方向垂直;
[0011] 所述柱形体能够在所述第一诱导槽、第二诱导槽处发生形变。
[0012] 可选的,所述内板的前部的内表面设有至少一个第三诱导槽。
[0013] 可选的,所述外板的后部设有至少一个第一加强筋,所述内板的后部设有至少一个第二加强筋;所述第一加强筋、第二加强筋与所述柱形体的轴向方向平行。
[0014] 可选的,所述外板上还设有两个第一定位孔,所述内板上设有与所述第一定位孔相对应的第二定位孔。
[0015] 可选的,所述内板的前部还设有长条形的通孔。
[0016] 可选的,所述第一诱导槽为一个,所述第二诱导槽为一个。
[0017] 可选的,所述第三诱导槽为一个。
[0018] 可选的,所述第一加强筋为两个;所述第二加强筋为一个。
[0019] 可选的,所述第一诱导槽的长度10〜150mm,宽度10〜50mm,深度2〜5mm ;所述第二诱导槽的长度10〜150mm,宽度10〜50mm,深度2〜5mm。
[0020] 本实用新型还提供一种汽车,包括上述任一项所述的汽车上边梁。
[0021] 与现有技术相比,本实用新型的技术方案具有以下优点:
[0022] 本实用新型的上边梁的外板的前部的外表面设有至少一个第一诱导槽;外板的中部的内表面设有至少一个第二诱导槽;第一诱导槽、第二诱导槽述柱形体的轴向方向垂直;当柱形体受到来自汽车前部的碰撞力时,外板上的第一诱导槽由于设置在外板外表面上,第一诱导槽凹向柱形体的内腔,第一诱导槽首先会朝向车身外发生折弯变形,吸收一部分碰撞动能;当第一诱导槽完全折弯变形后,第二诱导槽由于设置在外板的内表面上,因此,第二诱导槽会发生压溃变形,从而,吸收碰撞动能;第一诱导槽和第二诱导槽共同作用吸收汽车的碰撞动能,降低了侵入乘员舱的碰撞动能,保护了乘员舱内乘员的安全。
附图说明
[0023] 图1是本实用新型实施例上边梁的立体图;
[0024] 图2是本实用新型实施例上边梁中外板的结构示意图;
[0025] 图3是本实用新型实施例上边梁中内板的结构示意图;
[0026] 图4是本实用新型实施例上边梁中外板上第一诱导槽的剖面图,图中是沿垂直于外板的轴向方向剖外板;
[0027] 图5是本实用新型实施例上边梁中外板上第二诱导槽的剖面图,图中是沿垂直于外板的轴向方向剖外板。
具体实施方式
[0028] 现有技术中上边梁对碰撞动能的吸收的贡献很小,导致过多的碰撞动能通过上边梁的后部传递至A柱,继而传递至乘员舱,对乘员舱内的乘员造成伤害;本实用新型的上边梁上设有诱导结构,诱导结构发生形变吸收碰撞动能,降低了侵入乘员舱的碰撞动能,保护了乘员舱的乘员安全。
[0029] 为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0030] 参考图1-图3,本实用新型实施例中,上边梁100包括内板110和外板120,内板110和外板120连接并形成两端开口的中空的柱形体,柱形体具有内腔130,本实施例中,内板110和外板120通过焊接或胶粘的方式连接在一起;柱形体上的外板120裸露在车身外,能够被看到,故称之为外板,与外板120相对的内板110不能被看到,故称之为内板。
[0031 ] 本实施例中,沿柱形体的轴向方向,依次将柱形体的轴向尺寸分割成三部分,第一部分占轴向尺寸的25 %,第二部分占轴向尺寸的50 %,第三部分占轴向尺寸的25 %,其中,第一部分靠近汽车的前端横梁,将第一部分定义为柱形体的前部,将第二部分定义为柱形体的中部,将第三部分定义为柱形体的后部。柱形体由外板120和内板110围成,因此,柱形体的前部、中部及后部对应了外板120和内板110的前部、中部及后部。
[0032] 现有技术中,上边梁没有吸收碰撞动能的结构,本实施例中,在上边梁100上设置了诱导结构,具体为:外板120的前部的外表面设有至少一个第一诱导槽121 ;外板120的中部的内表面设有至少一个第二诱导槽122 ;第一诱导槽121、第二诱导槽122与柱形体的轴向方向垂直。本实施例中,外板120的外表面位于柱形体的内腔130之外,外板120的内表面位于柱形体的内腔130中。
[0033] 当柱形体受到来自汽车前部的碰撞力时,由车身纵梁传递来的碰撞动能传递到上边梁100后,由外板和内板围成的柱形体能够在第一诱导槽121、第二诱导槽122处发生形变,具体为:沿柱形体的轴向方向,从前端横梁朝向乘员舱方向(图1中A方向所示),外板120上的第一诱导槽121由于设置在外板120外表面上,第一诱导槽121凹向柱形体的内腔130 (参考图4),第一诱导槽121首先会朝向车身外发生折弯变形,吸收一部分碰撞动能;当第一诱导槽121完全折弯变形后,第二诱导槽122由于设置在外板120的内表面上(参考图5),因此,第二诱导槽122会发生压溃变形,从而,吸收碰撞动能;本实施例中,第一诱导槽121和第二诱导槽122共同作用吸收汽车的碰撞动能,降低了侵入乘员舱的碰撞动能,保护了乘员舱内乘员的安全。
[0034] 本实施例中,设计外板120在前部首先朝向车身外发生折弯变形,然后在中部发生压溃变形的目的是:由车身纵梁传递来的碰撞动能较大,通过外板120在前部朝向车身外发生折弯变形可以吸收大部分的碰撞动能,同时还能避免外板120朝向车身内发生折弯变形对发动机造成损伤;当外板120在前部吸收大部分的碰撞动能后,外板120的中部再通过压溃变形来吸收剩余的碰撞动能,使得外板120能够稳定的发生形变吸收碰撞动能。
[0035] 本实施例中,第一诱导槽121和第二诱导槽122设于外板120上,第一诱导槽121和第二诱导槽122发生形变即外板120发生形变,由于外板120和内板110连接在一起,当外板120发生形变后,内板110也相应的发生形变;而本实施例中,内板110上未设置诱导槽,因此,内板110会在任意位置被折弯,不利于吸收碰撞动能。
[0036] 为此,在其它实施例中,为了使得内板110也能稳定的发生形变吸收碰撞动能;在内板110的前部的内表面设有至少一个第三诱导槽(图未示出),本实施例中第三诱导槽为一个,在其它实施例中,可以设置更多的第三诱导槽,但数量不能过多,否则内板110的前部和中部会快速的发生形变,起不到吸收碰撞动能的作用;当内板110受到碰撞动能时,内板110上的第三诱导槽会发生压溃变形,更好的吸收碰撞动能。
[0037] 本实施例中,内板110的外表面位于柱形体的内腔130之外,内板110的内表面位于柱形体的内腔130中。在其它实施例中,参考图3,内板110的前部还设有长条形的通孔113,通孔113也有助于内板110在前部发生压溃变形,更好的吸收碰撞动能。
[0038] 需说明的是,本实施例中,参考图2,外板120上仅设有一个第一诱导槽121和一个第二诱导槽122,在其它实施例中,可以设置更多的第一诱导槽121和第二诱导槽122,但数量也不能过多,否则,外板120的前部和中部会快速的发生形变,起不到吸收碰撞动能的作用。
[0039] 此外,第一诱导槽121和第二诱导槽122的长度过长会导致外板120的强度过低,长度过短不易发生形变;同样,宽度过宽导致外板120的强度过低,宽度过窄不易发生形变;深度过深导致外板120的强度过低,深度过浅不易发生形变;为此,本实施例中,沿柱形体的轴向,第一诱导槽121的长度10〜150mm,包括10mm和150mm ;宽度10〜50mm,包括10_和50_ ;深度2〜5_,包括2_和5_ ;第二诱导槽122的长度10〜150_,包括10mm和150_ ;宽度10〜50mm,包括10mm和50_ ;深度2〜5mm,包括2mm和5mm。在此范围内,第一诱导槽121和第二诱导槽122可以很好的发生形变,吸收碰撞动能。
[0040] 本实施例中,外板120和内板110的前部和中部发生形变后,大部分的碰撞动能被吸收了,剩余的碰撞动能会通过上边梁100的后部传递至A柱,从而分散碰撞动能;参考图2和图3,为保证上边梁100的后部稳定的传递碰撞动能,外板120的后部设有至少一个第一加强筋123,内板110的后部设有至少一个第二加强筋111 ;第一加强筋123、第二加强筋111与柱形体的轴向方向平行。
[0041] 本实施例中,由于外板120的后部比较宽,在外板120的后部设置了两个第一加强筋123,由于内板110的后部比较窄,在内板110的后部设置了一个第二加强筋111 ;加强筋的数量越多,上边梁100的强度越高,但加强筋的安装受内板110和外板120的尺寸的限制,在其它实施例中,可根据外板120和内板110的尺寸设置相应的加强筋的数量。
[0042] 继续参考图2和图3,上边梁100的一个功能是:提供发动机罩盖、前大灯的安装点;首先,外板120的外表面上会设置发动机罩盖的安装孔127及前大灯的支架安装孔126 ;外板120上还设有两个第一定位孔124,内板110上设有与第一定位孔124相对应的第二定位孔112,对准第一定位孔124和第二定位孔112,就可以在孔125内焊接或胶粘使得内板110和外板120连接在一起;之后,在发动机罩盖的安装孔127上安装发动机罩盖,在前大灯的支架安装孔126上安装前大灯。
[0043] 需说明的是,本实施例中,位于外板120前部的第一定位孔124和位于内板110前部的第二定位孔112不仅仅有定位作用,还起到弱化上边梁100前部的作用;当上边梁100受到碰撞动能时,上边梁100会首先在前部的第一定位孔124及第二定位孔112处发生压溃变形,传递的碰撞力提升了 31% ;然后在第一诱导槽121处发生折弯变形,传递的碰撞力提升了 22%;最后在第二诱导槽122处发生压溃变形传递的碰撞力提升了 11%;S卩,上边梁100依次发生了三段形变,通过仿真发现,相比于传统的上边梁,本实施例中的上边梁100吸收的碰撞动能提升了 8.5%。
[0044] 本实施例中,还提供一种汽车,包括上述任一所述的汽车上边梁。
[0045] 虽然本实用新型披露如上,但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本实用新型的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种汽车上边梁,其特征在于,包括内板和外板,所述内板和所述外板连接并形成两端开口的中空的柱形体; 所述外板的前部的外表面设有至少一个第一诱导槽; 所述外板的中部的内表面设有至少一个第二诱导槽; 所述第一诱导槽、第二诱导槽与所述柱形体的轴向方向垂直; 所述柱形体能够在所述第一诱导槽、第二诱导槽处发生形变。
2.如权利要求1所述的汽车上边梁,其特征在于,所述内板的前部的内表面设有至少一个第三诱导槽。
3.如权利要求1所述的汽车上边梁,其特征在于,所述外板的后部设有至少一个第一加强筋,所述内板的后部设有至少一个第二加强筋;所述第一加强筋、第二加强筋与所述柱形体的轴向方向平行。
4.如权利要求1所述的汽车上边梁,其特征在于,所述外板上还设有两个第一定位孔,所述内板上设有与所述第一定位孔相对应的第二定位孔。
5.如权利要求1所述的汽车上边梁,其特征在于,所述内板的前部还设有长条形的通孔。
6.如权利要求1所述的汽车上边梁,其特征在于,所述第一诱导槽为一个,所述第二诱导槽为一个。
7.如权利要求2所述的汽车上边梁,其特征在于,所述第三诱导槽为一个。
8.如权利要求3所述的汽车上边梁,其特征在于,所述第一加强筋为两个;所述第二加强筋为一个。
9.如权利要求1所述的汽车上边梁,其特征在于,所述第一诱导槽的长度10〜150mm,宽度10〜50_,深度2〜5_ ;所述第二诱导槽的长度10〜150mm,宽度10〜50_,深度2 〜5mm ο
10.一种汽车,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的汽车上边梁。
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