CN205131387U - 下车体框架结构 - Google Patents

Abstract

一种下车体框架结构，包括前机舱总成，前机舱总成包括前纵梁、上边梁与A柱内板，上边梁的前端与前纵梁横向连接，上边梁的后端与A柱内板连接；前地板总成，前地板总成包括中纵梁与若干前地板横梁，若干前地板横梁沿车身的长度方向连接于中纵梁之间；后地板总成，后地板总成包括后纵梁与若干后地板横梁，若干后地板横梁沿车身的长度方向连接于后纵梁之间，前纵梁、中纵梁与后纵梁在下车体两侧沿车身的长度方向依次连接。本实用新型中，前纵梁、中纵梁、后纵梁依次连接，上边梁的后端与A柱连接，形成两条纵向能量传递路径，前地板横梁与中纵梁以及后地板横梁与后纵梁共同形成梯式结构，可提高整车的弯扭刚度和模态，并在碰撞中充分吸收能量。

Description

下车体框架结构

技术领域

本实用新型涉及汽车车身结构的技术领域，特别是关于一种下车体框架结构。

背景技术

下车体框架作为车身承受碰撞时的主要结构，必须具有通过合理变形来充分吸收碰撞能量和有效分散、传递碰撞力的功能，从而达到保护乘员舱、油箱与其他重要零部件的目的。因此，下车体结构设计是否合理，是影响整车碰撞安全性的重要因素。

目前，常见的下车体框架结构存在传递路径单一、不够充分、连续的问题，且各纵向梁结构之间缺少合理的横向连接结构，使得下车体自身的稳定性差，影响整车的弯扭刚度和模态，当汽车发生碰撞时，无法有效吸收和分散碰撞能量，给乘员舱的乘客造成较大伤害，影响整车碰撞安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种下车体框架结构，可提高整车的弯扭刚度和模态，充分吸收碰撞产生的能量，提高整车碰撞安全性。

本实用新型的下车体框架结构，包括

前机舱总成，该前机舱总成包括前纵梁、上边梁与A柱内板，该上边梁的前端与该前纵梁横向连接，该上边梁的后端与该A柱内板连接；

前地板总成，该前地板总成包括位于车体两侧的中纵梁与若干前地板横梁，该若干前地板横梁沿车身的长度方向连接于该中纵梁之间；

后地板总成，该后地板总成包括位于车体两侧的后纵梁与若干后地板横梁，该若干后地板横梁沿车身的长度方向连接于该后纵梁之间，该前纵梁、中纵梁与后纵梁在下车体两侧沿车身的长度方向依次连接。

进一步地，该上边梁在车身的宽度方向上位于该前纵梁的外侧，该上边梁的前端通过一连接架与该前纵梁横向连接，该连接架上设有前副车架前安装点。

进一步地，该上边梁包括第一部分与第二部分，该第一部分与该前纵梁相连，该第二部分与该A柱内板相连，该上边梁呈弧形结构且该第一部分的高度低于该第二部分的高度。

进一步地，该若干前地板横梁与该若干后地板横梁均沿车身的长度方向平行间隔设置。

进一步地，该前地板横梁与后地板横梁均为上部开口的腔体结构，该前地板横梁与后地板横梁的每个侧面的端部均设有对应的连接翻边，该前地板横梁与该中纵梁的底面及内侧面之间，以及该后地板横梁与该后纵梁的底面及内侧面之间分别通过对应的连接翻边连接。

进一步地，该前地板横梁和该后地板横梁的宽高比为1.0～1.8。

进一步地，该中纵梁与该后纵梁之间连接形成连续纵梁结构，该纵梁结构之间的距离沿车身的长度方向从前向后逐渐增大。

进一步地，还包括门槛与若干连接支架，该门槛在车身的宽度方向上位于该中纵梁与该后纵梁的外侧，该若干连接支架沿车身的长度方向连接于该中纵梁与该门槛之间以及该后纵梁与该门槛之间。

进一步地，该连接支架与该前地板横梁、后地板横梁的位置一一对应，其中一连接支架与汽车C柱对应设置，与汽车C柱对应的连接支架上设有后纵臂安装点。

进一步地，该前机舱总成还包括位于该前纵梁前方的前吸能盒及位于该前吸能盒前方的前防撞梁，该前地板总成还包括副车架安装横梁，该后地板总成还包括位于该后纵梁后方的后吸能盒及位于该后吸能盒后方的后防撞梁，该前防撞梁、该前吸能盒、该前纵梁和该副车架安装横梁连成一“口”字型的框架，该副车架安装横梁设有前副车架后安装点，该后纵梁上设有后副车架安装点与悬架安装点。本实用新型的实施例中，前纵梁、中纵梁、后纵梁依次连接，上边梁的后端与A柱内板连接，形成两条纵向能量传递路径，前地板横梁与中纵梁以及后地板横梁与后纵梁共同形成梯式结构，可提高整车的弯扭刚度和模态，并在碰撞中充分吸收能量。

附图说明

图1为本实用新型实施例中下车体框架结构的立体示意图。

图2为本实用新型实施例中下车体框架结构的侧视示意图。

图3为本实用新型实施例中下车体框架结构的仰视示意图。

图4为图3中IV处的放大示意图。

图5为本实用新型实施例中下车体框架结构应对正碰撞时的传力路径示意图。

图6为本实用新型实施例中下车体框架结构应对后碰撞时的传力路径示意图。

图7为本实用新型实施例中下车体框架结构应对侧碰撞时的传力路径示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

如图1至图3所示，本实用新型的下车体框架结构包括前机舱总成10、前地板总成20与后地板总成30，图1与图3中还示出了前地板面板50与后地板面板60。

前机舱总成10包括前纵梁11、上边梁12、A柱内板13、前吸能盒14与前防撞梁15。具体地，前纵梁11位于车体的两侧，前吸能盒14设置于前纵梁11的前端，前防撞梁15的两端与前吸能盒14连接，上边梁12在车身的宽度方向上位于前纵梁11的外侧，上边梁12的前端通过连接架16与前纵梁11横向连接，前纵梁11的后端与中纵梁21连接，上边梁12的后端与A柱内板13连接，从而在车身的长度方向上提供了两条传力路径，即碰撞力可分别沿前纵梁11与上边梁12进行传递，可有效吸收和分散碰撞能量。此外，上边梁12通过连接架16与前纵梁11实现横向搭接，连接架16上设有前副车架前安装点(图未示)，提高了前副车架安装点的动刚度，同时也提高了整车的弯扭刚度、模态。

进一步地，在本实施例中，上边梁12包括第一部分121与第二部分122，第一部分121与前纵梁11相连，第二部分122与A柱内板13相连，上边梁12呈弧形结构且第一部分121的高度低于第二部分122的高度。上边梁12的弧形结构可起到延长吸能、传力路径的作用，使上边梁12更充分地吸收、传递碰撞能量。此外，上边梁12两部分的材料、料厚也可设置不同，从而使上边梁12的整体结构前软后硬，前弱后强，以便于上边梁12的前部发生充分的折溃吸能，上边梁12的后部能有效分散传递剩余的碰撞能量。

前地板总成20包括中纵梁21、副车架安装横梁23与若干前地板横梁22。具体地，中纵梁21位于车体的两侧，副车架安装横梁23的两端与中纵梁21的前端连接，同时，副车架安装横梁23与前防撞梁15、前吸能盒14、前纵梁11连成一“口”字型的框架，该若干前地板横梁22对应设置于前地板面板50的下方，并沿车身的长度方向连接于中纵梁21之间。在本实施例中，该若干前地板横梁22沿车身的长度方向平行间隔设置。

后地板总成30包括后纵梁31、若干后地板横梁32、后吸能盒(图未标)与后防撞梁35。具体地，后纵梁31位于车体的两侧，且前纵梁11、中纵梁21与后纵梁31沿车身的长度方向依次连接，后纵梁31上设有后副车架安装点(图未示)与悬架安装点(图未示)，后吸能盒设置于后纵梁31的后端，后防撞梁35的两端与后吸能盒连接，该若干后地板横梁32对应设置于后地板面板60的下方，并沿车身的长度方向连接于后纵梁31之间。在本实施例中，该若干后地板横梁32沿车身的长度方向平行间隔设置。

进一步地，在本实施例中，前地板横梁22与后地板横梁32均为上部开口的腔体结构，前地板横梁22与后地板横梁32的每个侧面的端部均设有对应的连接翻边，前地板横梁22与中纵梁21的底面及内侧面之间，以及后地板横梁32与后纵梁31的底面及内侧面之间分别通过对应的连接翻边连接。具体地，如图4所示，以后地板横梁32为例，后地板横梁32包括三个侧面，每个侧面的端部对应设有连接翻边321、连接翻边322、连接翻边323，其中，后地板横梁32通过连接翻边321与后纵梁31的底面焊接固定，通过连接翻边322、连接翻边323与后纵梁31的内侧面焊接固定。前地板横梁22的结构与后地板横梁32相似，前地板横梁22与中纵梁21的连接方式和后地板横梁32与后纵梁31的连接方式相同，在此不再赘述。

进一步地，为保证前地板横梁22与后地板横梁32自身的Z向刚度以及横梁和对应纵梁的接头刚度，在本实施例中，前地板横梁22和后地板横梁32均采用宽高比较小的匀称设计，如宽高比为1.0～1.8。如此，根据各横梁所对应位置(如汽车B柱、C柱处)的不同受力要求，各前地板横梁22和各后地板横梁32可在该宽高比范围内选用不同比值进行设计，使下车体框架的结构设计更加合理。

在本实用新型中，前地板总成20的前地板横梁22与后地板总成30的后地板横梁23沿车身的长度方向布置，与中纵梁21、后纵梁31共同形成具有多个“口”字形结构的“梯”式框架，使得下车体框架更加稳定，可将正碰和侧碰能量更有效的发散至整个车身，从而相对削弱了对乘员的冲击能量，有效保护乘员的安全。同时，前机舱总成10中前纵梁11、上边梁12与A柱内板13形成“三角”式框架(请参图2)，可有效将碰撞能量分散到上车体，提高前机舱的刚度。如此，前机舱总成10、前地板总成20与后地板总成30的结构组合不仅能提高整车弯扭刚度、模态和疲劳耐久性能，也可大大改善长轴距车(如MPV)的舒适性。经验证，采用本实用新型的的下车体结构的白车身，其弯扭刚度均能达18000Kn/m(Nm/°)以上，远远高于同类型车的刚度值，并解决同类型车刚度设计偏低的问题。

进一步地，请结合图1与图3，下车体框架结构还包括门槛41与若干连接支架42，门槛41在车身的宽度方向上位于中纵梁21与后纵梁31的外侧，该若干连接支架42沿车身的长度方向连接于中纵梁21与门槛41之间以及后纵梁31与门槛41之间，该若干连接支架42与前地板横梁22、后地板横梁32的位置一一对应，且连接支架42的其中之一与汽车C柱对应设置，连接支架42与对应纵梁的连接结构和地板横梁与对应纵梁的连接结构相同(请参图4)，在此不再赘述。如此，中纵梁21、后纵梁31与门槛41之间通过连接支架42形成与地板横梁并行的盒型支架，可进一步提高下车体框架的稳定性。此外，与汽车C柱对应的连接支架42上设有后纵臂安装点(图未示)，该连接支架42不仅将C柱、门槛41和后纵梁31有效的连接起来，使得车身框架更加连续稳定，同时也可提高后纵臂安装点的动刚度。进一步地，中纵梁21与后纵梁31之间连接形成连续纵梁结构，该纵梁结构之间的距离沿车身的长度方向由前向后逐渐增大。本实施例中，中纵梁21与后纵梁31整体采用微张设计，可将底盘的前后副车架、后减震器的硬点都涵括于纵梁之上，从而可将来自底盘的冲击力有效的传到下车体框架上而非地板面板上，有利于提高整车的舒适性及疲劳耐久性能。

接下来，对本实用新型的下车体框架结构应对碰撞时的工作原理详细说明如下。

应对正面碰撞时：

请参图5，当汽车发生正面碰撞时，碰撞物首先撞击前防撞梁15，前防撞梁15将碰撞力传递到前吸能盒14，当前防撞梁15与前吸能盒14发生充分折溃吸能后，碰撞物在接触前纵梁11的前端的同时接触上边梁12的前端，使得碰撞力可以在车身的纵向通过前纵梁11与上边梁12两条传力路径(如图5中箭头所示)传递至下车体框架后部的梁结构，这种传力方式可以使碰撞力通过前机舱的框架结构整体传递，避免单一梁结构因承受过大的碰撞载荷而失稳。进一步地，碰撞力从前机舱总成10传递至前地板总成20后，由副车架安装横梁23、前地板横梁22、中纵梁22、门槛41进一步进行分散，使碰撞能量的传递路径更加充分，可有效保证乘员舱的完整性。

应对后面碰撞时：

请参图6，当汽车发生后面碰撞时，碰撞物首先撞击后防撞梁35，后防撞梁35将碰撞力传递到后吸能盒，当后防撞梁35与后吸能盒发生充分折溃吸能后，碰撞物接触后纵梁31的后端，通过后纵梁31和后地板横梁32使碰撞力在车身的纵向进一步向中纵梁21、门槛41、前地板横梁22进行分散，进而分散至整个下车体，对保护油箱有极其重要的作用。

应对侧面碰撞时：

请参图7，当汽车发生侧面碰撞时，碰撞物撞击门槛41后，碰撞力通过连接支架42分散至中纵梁21、前地板横梁22、后纵梁31、后地板横梁32与副车架安装横梁23，使侧碰能量发散到整个下车体，大大削弱了侧碰对B柱的冲击，降低了对乘员的胯部和腰部的伤害。

综上，本实用新型的下车体框架结构具有以下有益效果：

(1)前机舱总成有两条碰撞能量传递路径，能充分吸收正面碰撞产生的能量且分散路径合理，降低了碰撞过程中对乘员的伤害，从而提高了整车碰撞安全性；

(2)前机舱总成中前纵梁、上边梁与A柱内板形成“三角”式框架，可有效将碰撞能量分散到上车体，提高前机舱的刚度；

(3)前地板总成的前地板横梁与后地板总成的后地板横梁沿车身的长度方向布置，与中纵梁、后纵梁共同形成具有多个“口”字形结构的“梯”式框架，该“梯”式框架与前机舱总成的“三角”式框架组合，使得下车体框架更加稳定，提高整车弯扭刚度、模态和疲劳耐久性能，使得碰撞能量更有效的发散至整个车身；

(4)前地板横梁与后地板横梁采用宽高比较小的匀称设计，可保证前地板横梁与后地板横梁自身的Z向刚度以及横梁和对应纵梁的接头刚度；

(5)门槛与中纵梁、后纵梁之间通过连接支架形成与地板横梁并行的盒型支架，使得纵梁和门槛整体形成更强的“纵梁”，可进一步提高下车体框架的稳定性；

(6)连接架上设有前副车架前安装点，副车架安装横梁上设有前副车架后安装点，与C柱对应的连接支架上设有后纵臂安装点，后纵梁上设有后副车架安装点及悬架安装点，使得底盘与车身安装点合理布置，更加高效地将底盘力传递到车身框架。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种下车体框架结构，其特征在于：包括

前机舱总成(10)，该前机舱总成(10)包括前纵梁(11)、上边梁(12)与A柱内板(13)，该上边梁(12)的前端与该前纵梁(11)横向连接，该上边梁(12)的后端与该A柱内板(13)连接；

前地板总成(20)，该前地板总成(20)包括位于车体两侧的中纵梁(21)与若干前地板横梁(22)，该若干前地板横梁(22)沿车身的长度方向连接于该中纵梁(21)之间；

后地板总成(30)，该后地板总成(30)包括位于车体两侧的后纵梁(31)与若干后地板横梁(32)，该若干后地板横梁(32)沿车身的长度方向连接于该后纵梁(31)之间，该前纵梁(11)、中纵梁(21)与后纵梁(31)在下车体两侧沿车身的长度方向依次连接。

2.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：该上边梁(12)在车身的宽度方向上位于该前纵梁(11)的外侧，该上边梁(12)的前端通过一连接架(16)与该前纵梁(11)横向连接，该连接架(16)上设有前副车架前安装点。

3.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：该上边梁(12)包括第一部分(121)与第二部分(122)，该第一部分(121)与该前纵梁(11)相连，该第二部分(122)与该A柱内板(13)相连，该上边梁(12)呈弧形结构且该第一部分(121)的高度低于该第二部分(122)的高度。

4.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：该若干前地板横梁(22)与该若干后地板横梁(32)均沿车身的长度方向平行间隔设置。

5.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：该前地板横梁(22)与后地板横梁(32)均为上部开口的腔体结构，该前地板横梁(22)与后地板横梁(32)的每个侧面的端部均设有对应的连接翻边，该前地板横梁(22)与该中纵梁(21)的底面及内侧面之间，以及该后地板横梁(32)与该后纵梁(31)的底面及内侧面之间分别通过对应的连接翻边连接。

6.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：该前地板横梁(22)和该后地板横梁(32)的宽高比为1.0～1.8。

7.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：该中纵梁(21)与该后纵梁(31)之间连接形成连续纵梁结构，该纵梁结构之间的距离沿车身的长度方向从前向后逐渐增大。

8.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：还包括门槛(41)与若干连接支架(42)，该门槛(41)在车身的宽度方向上位于该中纵梁(21)与该后纵梁(31)的外侧，该若干连接支架(42)沿车身的长度方向连接于该中纵梁(21)与该门槛(41)之间以及该后纵梁(31)与该门槛(41)之间。

9.如权利要求8所述的下车体框架结构，其特征在于：该若干连接支架(42)与该前地板横梁(22)、后地板横梁(32)的位置一一对应，其中一连接支架(42)与汽车C柱对应设置，与汽车C柱对应的连接支架上设有后纵臂安装点。

10.如权利要求1所述的下车体框架结构，其特征在于：该前机舱总成(10)还包括位于该前纵梁(11)前方的前吸能盒(14)及位于该前吸能盒(14)前方的前防撞梁(15)，该前地板总成(20)还包括副车架安装横梁(23)，该后地板总成(30)还包括位于该后纵梁(31)后方的后吸能盒及位于该后吸能盒后方的后防撞梁(35)，该前防撞梁(15)、该前吸能盒(14)、该前纵梁(11)和该副车架安装横梁(23)连成一“口”字型的框架，该副车架安装横梁(23)设有前副车架后安装点，该后纵梁(31)上设有后副车架安装点与悬架安装点。