CN206984126U - 车身结构和车辆 - Google Patents

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卢淑珍
李文才
梅雪松
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Abstract

本公开涉及一种车身结构和车辆。该车身结构包括前纵梁(100)和前舱支架(200),所述前纵梁(100)包括沿左右方向间隔设置的左前纵梁和右前纵梁,所述前舱支架(200)通过连接结构连接在所述左前纵梁和所述右前纵梁之间,所述连接结构沿所述车身结构的前后方向依次间隔布置有多个,所述前纵梁(100)上形成有第一弱化区(101),所述第一弱化区(101)设置在沿所述前后方向相邻的两个所述连接结构之间,并且与该第一弱化区(101)相邻的前后两个所述连接结构中的至少一者的强度小于该第一弱化区(101)的强度。该车身结构能够优化车辆前部的吸能空间的布置和使用,减缓碰撞对车辆后部结构的冲击,保护乘员的安全。

Description

车身结构和车辆
技术领域
本公开涉及车辆技术领域,具体地,涉及一种车身结构和具有该车身结构的车辆。
背景技术
随着家用乘用车在全球市场的普及,石化能源短缺及燃烧带来的环保问题越来越严重,各国都在积极开发新能源汽车。而电动汽车作为新能源汽车的一个方向正在成为未来的趋势。电动汽车的设计除了要满足传统的设计,还需要考虑设计较高的续航里程,以满足与传统燃油车的竞争力,为了提升续航距离,电动汽车需要配备更加多的蓄能电池,这样相比同样规格的燃油车,电动汽车要大幅度地增加整车重量,这就导致在同样试验条件下,车辆的碰撞初期整车动能的增加,也就说,电动汽车的车身结构需要能够承担更大的力和吸收更多的运动能量来提升安全性。
传统燃油车辆中,为了提升车辆的碰撞安全性能,车身前部结构具有塑性压溃和折弯变形的特性,以能够通过其结构变形吸收碰撞能量,减缓碰撞对车身后部结构和乘员的冲击。然而,在电动汽车中,由于需要在车辆前部布置用于安装相关元件的电动车专有支架,改变车辆前部的强度分布,导致有效压溃空间减小,因此设计一种既能满足蓄能电池布置又能满足车辆安全的新型车身结构技术势在必行。
实用新型内容
本公开的目的是提供一种车身结构和具有该车身结构的车辆。
为了实现上述目的,本公开提供一种车身结构,包括前纵梁和前舱支架,所述前纵梁包括沿左右方向间隔设置的左前纵梁和右前纵梁,所述前舱支架通过连接结构连接在所述左前纵梁和所述右前纵梁之间,所述连接结构沿所述车身结构的前后方向依次间隔布置有多个,所述前纵梁上形成有第一弱化区,所述第一弱化区设置在沿所述前后方向相邻的两个所述连接结构之间,并且与该第一弱化区相邻的前后两个所述连接结构中的至少一者的强度小于该第一弱化区的强度。
可选地,所述前舱支架包括沿所述前后方向间隔布置的第一支架和第二支架,该两个支架之间还连接有第三支架,所述连接结构包括安装所述第一支架两端的第一连接结构和安装所述第二支架两端的第二连接结构。
可选地,所述前舱支架上布置有电控件安装区。
可选地,所述前纵梁对应所述连接结构的位置的强度高于所述第一弱化区的强度。
可选地,所述连接结构包括分别设置在所述前舱支架和所述前纵梁上的紧固孔以及穿过所述紧固孔以固定所述前舱支架和所述前纵梁的紧固件,所述紧固件和所述紧固孔中的至少一者的强度小于所述第一弱化区的强度。
可选地,所述紧固件为螺栓,所述螺栓的外周壁上开设有位于所述前舱支架和对应的所述前纵梁之间的减弱槽。
可选地,所述连接结构包括设置在所述前纵梁上的安装板,所述安装板沿前后方向呈几字型结构,该安装板的前后两端沿所述前后方向间隔固定于所述前纵梁的顶部,所述连接结构还包括固定在所述前舱支架端部的连接板,该连接板搭在所述几字型结构的顶壁上,并且所述紧固孔包括设置在所述几字型结构的顶壁上的第一紧固孔,以及设置在所述连接板上且与所述第一紧固孔彼此对齐的第二紧固孔,所述紧固件穿过所述第一紧固孔和所述第二紧固孔以固定所述前舱支架和所述前纵梁。
可选地,所述第一紧固孔和第二紧固孔分别为位于所述前舱支架前后两侧的两个且一一对应,所述前舱支架的前后两个分别设置有覆盖在所述第二紧固孔上的限位座,所述紧固件嵌入所述限位座中并依次插入所述第二紧固孔和第一紧固孔,并且,所述限位座的顶壁与所述前舱支架的顶壁平齐。
可选地,所述紧固孔为沿前后方向延伸的长条孔,所述长条孔的内壁上形成有卡止所述紧固件沿所述长条孔移动的限位凸起,所述限位凸起的强度小于所述第一弱化区的强度。
可选地,所述前纵梁上设置有前副车架前安装座,多个所述连接结构中最前方的连接结构位于所述前副车架前安装座的正上方。
可选地,所述前纵梁上形成有位于多个连接结构前方的第二弱化区,所述第二弱化区的强度不大于所述第一弱化区的强度。
可选地,所述第二弱化区上覆盖有前封板,该前封板和所述前纵梁形成封闭结构,所述前封板上形成有与所述第二弱化区对应且能够同时溃缩的弱化区。
可选地,所述前纵梁上还形成有位于所述多个连接结构后方的加强区,所述加强区包括贴合于所述前纵梁轮廓设置的加强板。
可选地,所述加强板包括从所述前纵梁对应于最后的所述连接结构的位置向后延伸的第一加强板和与所述第一加强板间隔设置且从所述前纵梁后端向前延伸的第二加强板。
在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种车辆,所述车辆包括本公开提供的车身结构。
通过上述技术方案,本公开提供的车身结构应用于车辆,例如电动汽车时,在车辆正常使用状态下,前舱支架通过连接结构安装在左前纵梁和右前纵梁之间,能够有效利用车身结构前部的空间,优化新能源硬件及其他附件的布置方式,并且多个连接结构有助于保持前舱支架的连接稳定性,防止前舱支架因行车震动等因素脱落;当前碰事故发生时,与第一弱化区相邻的连接结构中的至少一者能够先于第一弱化区变形,以及时破坏前舱横梁与前纵梁的连接关系,避免在前纵梁之间形成刚性支撑导致前纵梁第一弱化区无法变形吸能,造成大量碰撞冲击向车辆后部传递而威胁乘员的安全。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开示例性实施方式提供的车身结构的立体图;
图2是本公开示例性实施方式提供的车身结构的侧视图;
图3是图2中A位置的局部放大图;
图4是本公开示例性实施方式提供的车身结构中螺栓300的放大图;
图5是本公开示例性实施方式提供的车身结构中紧固孔的一种实施方式的剖视示意图;
图6是本公开示例性实施方式提供的车身结构的局部俯视示意图;
图7是图6中B位置的局部放大图;
图8是本公开示例性实施方式提供的车身结构中前纵梁100的立体图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”是以车辆的上下方向、左右方向和前后方向为基准进行定义的,具体在附图中,X方向为车辆的前后方向,其中,箭头指向的一侧为“前”,反之为“后”;Y方向为车辆的左右方向,其中,箭头指向的一侧为“右”,反之为“左”;Z方向为车辆的上下方向,其中,箭头指向的一侧为“上”反之为“下”。在本公开中,“横梁”是指沿车辆左右方向延伸的梁,“纵梁”是指沿车辆前后方向延伸的梁,以上定义仅用于辅助说明本公开,不应当理解为限制。
如图1至图8所示,本公开的示例性实施方式提供了一种车身结构,包括前纵梁100和前舱支架200,前纵梁100包括沿左右方向间隔设置的左前纵梁和右前纵梁,前舱支架200通过连接结构连接在左前纵梁和右前纵梁之间,连接结构沿车身结构的前后方向依次间隔布置有多个,前纵梁100上形成有第一弱化区101,用于在碰撞时变形吸能,第一弱化区101设置在沿前后方向相邻的两个连接结构之间,并且与该第一弱化区101相邻的前后两个连接结构中的至少一者的强度小于该第一弱化区101的强度。
前舱支架200上布置有电控件安装区,并且通过连接结构安装在左前纵梁和右前纵梁之间,从而能够有效利用车身结构前部的空间,优化新能源硬件及其他附件的布置方式,例如用于安装电控件,升压DC等。
该车身结构应用于车辆,例如电动汽车时,在车辆正常使用状态下,多个连接结构有助于保持前舱支架200的连接稳定性,防止前舱支架200因行车震动等因素脱落;当前碰事故发生时,与第一弱化区101相邻的连接结构中的至少一者能够先于第一弱化区101变形,以及时破坏前舱横梁与前纵梁100的连接关系,避免在前纵梁100之间形成刚性支撑导致前纵梁100第一弱化区101无法变形吸能,造成大量碰撞冲击向车辆后部乘员舱、电池包等传递,威胁乘员的安全。
在本实施方式中,前舱支架200包括沿前后方向间隔布置的第一支架201和第二支架202,该两个支架之间还连接有第三支架203,连接结构包括安装第一支架201两端的第一连接结构和安装第二支架202两端的第二连接结构,即,第一支架201和第二支架202通过连接结构与前纵梁100围成闭环框架形结构,参考图1,以使得该部分具有良好的稳定性,能够适应车辆的正常使用工况,碰撞时,由于该闭环框架结构的角部连接,即连接结构所在位置的强度较低,使得该框架结构能够及时地被破坏,从而确保第一弱化区101能够继续溃缩吸能,并且前纵梁100对应连接结构的位置的强度高于第一弱化区101的强度,从而使得连接结构、第一弱化区101、前纵梁100对应连接结构的位置依次变形,以吸收能量并减弱碰撞对车辆后部的冲击。
前舱支架200可以通过任意适当的方式连接在前纵梁100上,如铆接、螺接等形式。具体地,在图2至图4所示的实施方式中,连接结构包括分别设置在前舱支架200和前纵梁100上的紧固孔以及穿过紧固孔以固定前舱支架200和前纵梁100的紧固件。其中,紧固件和紧固孔中的至少一者的强度小于第一弱化区101的强度,以能够先于第一弱化区101发生变形。详细地,紧固件可以形成为螺栓300,为了确保螺栓300的强度低于第一弱化区101的强度,螺栓300的外周壁上开设有位于前舱支架200和对应的前纵梁100之间的减弱槽301(图4),以使得碰撞发生时,螺栓300能够因前舱支架200和对应的前纵梁100之间的剪力作用变形或断裂。
为了避免碰撞时前纵梁100在紧固孔的位置处率先变形,如图2和图3所示,连接结构包括设置在前纵梁100上的安装板110,安装板110沿前后方向呈几字型结构,以便于装配紧固件,该安装板110的前后两端沿前后方向间隔固定于前纵梁100的顶部,连接结构还包括固定在前舱支架200端部的连接板210,该连接板210搭在几字型结构的顶壁上,并且紧固孔包括设置在几字型结构的顶壁上的第一紧固孔110A,以及设置在连接板210上且与第一紧固孔110A彼此对齐的第二紧固孔210A,紧固件穿过第一紧固孔110A和第二紧固孔210A以固定前舱支架200和前纵梁100。
可替换地,如图5所示,紧固孔可以形成为沿前后方向延伸的长条孔,长条孔的内壁上形成有卡止紧固件沿长条孔移动的限位凸起103,限位凸起103的强度小于第一弱化区101的强度,因此碰撞时限位凸起103变形,以使得紧固件能够从紧固孔中滑脱,使得前舱支架200与前纵梁100之间的连接关系松动,从而不限制第一弱化区101的变形。
如图6所示,第一紧固孔110A和第二紧固孔210A分别为位于前舱支架200前后两侧的两个且一一对应,前舱支架200的前后两个分别设置有覆盖在第二紧固孔210A上的限位座204,以方便装配过程中引导紧固件,紧固件嵌入限位座204中并依次插入第二紧固孔210A和第一紧固孔110A,并且限位座204的顶壁与前舱支架200的顶壁平齐,以保持车身结构紧凑美观。
在本实施方式中,如图1所示,前纵梁100上设置有前副车架前安装座104,多个连接结构中最前方的连接结构位于前副车架前安装座104的正上方,以使得前舱支架200不占用车辆前部的其他吸能空间。
为了进一步优化前纵梁100溃缩吸能的效果,使得前纵梁100的变形主要发生在前段和中段,如图6至图8所示,前纵梁100上形成有位于多个连接结构前方的第二弱化区102,第二弱化区102的强度不大于第一弱化区101的强度。因此在碰撞时,第二弱化区102能够率先变形吸能或至少与第一弱化区101同步变形,从而使得碰撞能量尽量消耗在前纵梁100的前段,以保护位于车辆后部的乘员和电池包。第一弱化区101和第二弱化区102的结构和形式本公开不做具体限定,例如可以为本领域常用的凹点、弱化筋等结构。
具体地,第二弱化区102上覆盖有前封板105以适应车身的整体构造,该前封板105和前纵梁100形成封闭结构,前封板105上形成有与第二弱化区102对应且能够同时溃缩的弱化区,以增加车辆前部的变形吸能结构。
前纵梁100上还形成有位于多个连接结构后方的加强区,以使得前纵梁100的后段具有足够的强度,避免前纵梁100后段因碰撞折弯挤压乘员舱。加强区可以形成为贴合于前纵梁100轮廓设置的加强板106,具体地,参考图8所示的实施方式,加强板106包括从前纵梁100对应于最后的连接结构的位置向后延伸的第一加强板106A和与第一加强板106A间隔设置且从前纵梁100后端向前延伸的第二加强板106B。在可替换的实施方式中,还可以采用焊接钣金、填充CBS复合增强材料或增加前纵梁100后段的材料厚度等方式。
在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种车辆,该车辆包括本公开提供的车身结构,因此,该车辆具有本公开提供的车身结构的全部优点和有益效果,为减少不必要的重复,在此不再赘述。具体地,该车辆可以是电动汽车,从而使得车身结构适应电控件的安装。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (15)

1.一种车身结构,其特征在于,包括前纵梁(100)和前舱支架(200),所述前纵梁(100)包括沿左右方向间隔设置的左前纵梁和右前纵梁,所述前舱支架(200)通过连接结构连接在所述左前纵梁和所述右前纵梁之间,所述连接结构沿所述车身结构的前后方向依次间隔布置有多个,所述前纵梁(100)上形成有第一弱化区(101),所述第一弱化区(101)设置在沿所述前后方向相邻的两个所述连接结构之间,并且与该第一弱化区(101)相邻的前后两个所述连接结构中的至少一者的强度小于该第一弱化区(101)的强度。
2.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前舱支架(200)包括沿所述前后方向间隔布置的第一支架(201)和第二支架(202),该两个支架之间还连接有第三支架(203),所述连接结构包括安装所述第一支架(201)两端的第一连接结构和安装所述第二支架(202)两端的第二连接结构。
3.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前舱支架(200)上布置有电控件安装区。
4.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前纵梁(100)对应所述连接结构的位置的强度高于所述第一弱化区(101)的强度。
5.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述连接结构包括分别设置在所述前舱支架(200)和所述前纵梁(100)上的紧固孔以及穿过所述紧固孔以固定所述前舱支架(200)和所述前纵梁(100)的紧固件,所述紧固件和所述紧固孔中的至少一者的强度小于所述第一弱化区(101)的强度。
6.根据权利要求5所述的车身结构,其特征在于,所述紧固件为螺栓(300),所述螺栓(300)的外周壁上开设有位于所述前舱支架(200)和对应的所述前纵梁(100)之间的减弱槽(301)。
7.根据权利要求5所述的车身结构,其特征在于,所述连接结构包括设置在所述前纵梁(100)上的安装板(110),所述安装板(110)沿前后方向呈几字型结构,该安装板(110)的前后两端沿所述前后方向间隔固定于所述前纵梁(100)的顶部,所述连接结构还包括固定在所述前舱支架(200)端部的连接板(210),该连接板(210)搭在所述几字型结构的顶壁上,并且所述紧固孔包括设置在所述几字型结构的顶壁上的第一紧固孔(110A),以及设置在所述连接板(210)上且与所述第一紧固孔(110A)彼此对齐的第二紧固孔(210A),所述紧固件穿过所述第一紧固孔(110A)和所述第二紧固孔(210A)以固定所述前舱支架(200)和所述前纵梁(100)。
8.根据权利要求7所述的车身结构,其特征在于,所述第一紧固孔(110A)和第二紧固孔(210A)分别为位于所述前舱支架(200)前后两侧的两个且一一对应,所述前舱支架(200)的前后两个分别设置有覆盖在所述第二紧固孔(210A)上的限位座(204),所述紧固件嵌入所述限位座(204)中并依次插入所述第二紧固孔(210A)和第一紧固孔(110A),并且,所述限位座(204)的顶壁与所述前舱支架(200)的顶壁平齐。
9.根据权利要求5所述的车身结构,其特征在于,所述紧固孔为沿前后方向延伸的长条孔,所述长条孔的内壁上形成有卡止所述紧固件沿所述长条孔移动的限位凸起(103),所述限位凸起(103)的强度小于所述第一弱化区(101)的强度。
10.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前纵梁(100)上设置有前副车架前安装座(104),多个所述连接结构中最前方的连接结构位于所述前副车架前安装座(104)的正上方。
11.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前纵梁(100)上形成有位于多个连接结构前方的第二弱化区(102),所述第二弱化区(102)的强度不大于所述第一弱化区(101)的强度。
12.根据权利要求11所述的车身结构,其特征在于,所述第二弱化区(102)上覆盖有前封板(105),该前封板(105)和所述前纵梁(100)形成封闭结构,所述前封板(105)上形成有与所述第二弱化区(102)对应且能够同时溃缩的弱化区。
13.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述前纵梁(100)上还形成有位于所述多个连接结构后方的加强区,所述加强区包括贴合于所述前纵梁(100)轮廓设置的加强板(106)。
14.根据权利要求13所述的车身结构,其特征在于,所述加强板(106)包括从所述前纵梁(100)对应于最后的所述连接结构的位置向后延伸的第一加强板(106A)和与所述第一加强板(106A)间隔设置且从所述前纵梁(100)后端向前延伸的第二加强板(106B)。
15.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括根据权利要求1-14中任意一项所述的车身结构。
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