CN208842474U - 一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构及汽车，其中减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，包括前围板与A柱支撑结构和前围板横梁结构；所述前围板与A柱支撑结构固定于前围板后方，且靠近A柱一侧与A柱固定连接，另一侧固定于前纵梁的根部位置并完全覆盖前纵梁根部的横截面；所述前围板横梁结构在靠近前纵梁根部的一侧与前纵梁根部固定，并贯穿前纵梁根部搭接于前纵梁的外板上。通过上述设计，使得前纵梁根部具足够大的强度，能够抵御来自汽车前部的冲击，减少前围板的侵入量，确保乘车者安全。

Description

一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车安全领域，特别是用于减少汽车前围板侵入量的结构设计领域。

背景技术

前围板是指发动机舱与车厢之间的隔板，它和地板、前立柱联接，安装在前围上盖板之下。前围板上有许多孔口，作为操纵用的拉线、拉杆、管路和电线束通过之用，还要配合踏板、方问机柱等机件安装位置。

车辆前部碰撞是现交通事故的主要形式之一，在交通事故中乘员受伤害比率较大。各国均把汽车的前部碰撞性能作为汽车安全性能评价指标之一。而在前部碰撞过程中，前机舱能否有效吸收及传递碰撞能量显得尤为关键。若传递到前围板上的碰撞能量过大，则会直接导致车内乘员的人身伤害。

传统的控制前围板侵入量的设计通常考虑依靠汽车纵梁的结构传递和吸收能量。例如申请号为201410648464.5的实用新型专利，通过在纵梁内部设置纵梁加强板，并且纵梁加强板和悬置加强板形成一个整体，将纵梁结构缺陷处焊接到一起，提高纵梁的抗弯能力，使得纵梁的结构缺陷处不再提前变形，能够很好地向后传递，提升了正面碰撞性能。

还有一些控制前围板侵入量的设计是从前围板周围进行横梁加固抵挡对前围板的冲击考虑。例如申请号为201320508228.2及其同日实用新型专利申请 201310363564.7，公开了一种前纵梁后部加强结构，通过第一横梁连接在左右纵梁的根部之间，第二横梁和第三横梁连接在同侧的前纵梁根部与A柱之间，并且第二横梁与第三横梁相互叠置形成封闭截面，第三横梁与第一横梁在前纵梁根部处焊接连接。通过上述纵梁后部的加强结构设置，能够有效抵抗和分散碰撞力，减少前围板侵入量。

上述对于纵梁后部的加强结构的专利，第二横梁和第三横梁作用基本一致，出于加固考虑使用了两个横梁配合的方式；但上述专利重点关注于整体结构的组成，对于各个横梁本身的结构以及横梁在纵梁根部位置处的搭接关系研究较少，而这些位置的结构均对加强效果有重要影响。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构及汽车，用于解决前纵梁后部强度不够的技术问题。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，包括前围板与A柱支撑结构和前围板横梁结构；

所述前围板与A柱支撑结构固定于前围板后方，且靠近A柱一侧与A柱固定连接，另一侧固定于前纵梁的根部位置并完全覆盖前纵梁根部的横截面；

所述前围板横梁结构在靠近前纵梁根部的一侧与前纵梁根部固定，并贯穿前纵梁根部搭接于前纵梁的外板上。

进一步的，在本实用新型中，所述前围板与A柱支撑结构包括第一区域、第二区域以及第三区域，其中第一区域与A柱搭接，第二区域与前纵梁根部搭接，第三区域与第一区域、第二区域平滑过渡连接；其中第一区域的水平中心线与第二区域的水平中心线之间的高度差≤80mm。

进一步的，在本实用新型中，所述前纵梁根部位置处，在车身长度方向上，所述前围板与A柱支撑结构的截面完全覆盖前围板横梁结构的截面。

进一步的，在本实用新型中，在车身从后向前的方向上，所述第二区域与第三区域之间的夹角在水平面内略大于180°。

进一步的，在本实用新型中，所述前围板横梁结构与前纵梁根部搭接的位置处，搭接的高度≥60mm。

进一步的，在本实用新型中，所述前围板横梁结构在车身长度方向上的截面长度≥20mm。

本实用新型还公开了具有上述减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构的汽车。

有益效果：

本实用新型提供了一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构及汽车，利用前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构均与前纵梁的根部固定，并且前围板与A柱支撑结构覆盖前纵梁根部的横截面，前围板横梁结构贯穿前纵梁根部。上述设计过程中还充分考虑了布线空间、抗弯效果等因素，设计了前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构的特殊形状以及在前纵梁根部处的搭接程度。

通过上述设计，使得前纵梁根部具有两类横梁的加固，且前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构相互搭接形成整体，一方面可以加强前纵梁的根部强度，另一方当来自汽车前方的冲击力传导到纵梁根部位置时，前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构向两侧传递，减少了正面冲击；因此在前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构共同作者用下，能够减少前围板的侵入量。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中从前围板后侧方向前看的结构示意图；

图3为本实用新型中围板与A柱支撑结构处的示意图；

图4为前围板与A柱支撑结构的侧视图；

图5为前围板与A柱支撑结构的正视图；

图6为从前围板前方侧方向后看的结构示意图；

图7为前围板横梁结构的结构示意图；

图中，各附图标记的含义如下：

前围板1、前围板与A柱支撑结构2、第一区域2-1、第二区域2-2、第三区域2-3、A柱3、前围板横梁结构4、焊接点5、前纵梁6。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

如图1所示，一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，包括前围板与A柱支撑结构和前围板横梁结构。

所述前围板与A柱支撑结构固定于前围板后方，且靠近A柱一侧与A柱固定连接，另一侧固定于前纵梁的根部位置并完全覆盖前纵梁根部的横截面。上述连接方式包括但不限于螺纹连接、焊接。

进一步的，在本实用新型中，结合图5所示，所述前围板与A柱支撑结构包括第一区域、第二区域以及第三区域，其中第一区域与A柱搭接用于将力传递到A柱，第二区域与前纵梁根部搭接，第三区域与第一区域、第二区域平滑过渡连接。其中第三区域与前围板固定连接，连接方式包括但不限于螺纹连接、焊接，如图3所示的焊接点5。

进一步的，考虑到提供尽量多的A柱区域的布线空间，需要将第一区域和第二区域的水平中心线高度错开，如图5所示，第一区域的水平中心线略高于第二区域的水平中心线。在本实施例中，第一区域的水平中心线与第二区域的水平中心线之间的高度差h′≤80mm。上述高度差不能过大，否则容易导致前围板与A柱支撑结构扭曲严重，抑制前围板向后变形量的效果小。

在某些优选的实施例中，如图4所示，在车身从后向前的方向上，所述第二区域与第三区域之间的夹角在水平面内略大于180°，即图中的α。第二区域与第三区域交界恰好在前纵梁根部位置，因此第二区域与第三区域在车身前后方向上的投影在此处区域有部分重叠，即此处的前围板与A柱支撑结构在前后方向上的截面尺寸较大，能够增加前围板与A柱支撑结构的强度。

如图6所示，所述前围板横梁结构在靠近前纵梁根部的一侧与前纵梁根部固定，并贯穿前纵梁根部搭接于前纵梁的外板上。前围板横梁结构上除上述与纵梁根部搭接的部分以外的部分与前围板固定连接。上述连接方式包括但不限于螺纹连接、焊接，如图6所示为前围板横梁结构上的焊接点5。如此，使得整个前纵梁在车身横向方向上自内板到外板都被前围板横梁结构搭接，有效加固纵梁根部且有利于力的传导。

进一步的，由于前纵梁的根部受力最大，因此，为了加强此处的抵挡效果，需保证前围板横梁结构与前纵梁根部的搭接位置的搭接高度。如图7所示，在某些优选的实施例中，所述前围板横梁结构与前纵梁根部搭接的位置处，搭接的高度h”≥60mm。

进一步的，同样由于前纵梁的根部受力最大，因此，为了加强此处的抵挡效果，需保证前围板横梁结构有足够的抗弯效果。如图7所示，在某些优选的实施例中，所述前围板横梁结构在车身长度方向上的截面长度b”≥20mm。

进一步，对于前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构在前纵梁根部位置处的搭接关系，结合图1所示，所述前纵梁根部位置处，在车身长度方向上，所述前围板与A柱支撑结构的截面完全覆盖前围板横梁结构的截面。在后的前围板与A柱支撑结构充分覆盖在前的前围板横梁结构，使得越往后部支撑强度越大，前围板向后变形量得以控制；并且上述强度逐渐增强的分布，使得变形从前向后传递，传递过程吸收冲击能量且变形越来越困难，确保了乘客安全。

在材料的选择上，所述前围板与A柱支撑结构和前围板横梁结构均为钣金件，且料厚为1.2mm以上，材料屈服强度为340MPa以上的高强度钢，实现强度高、料厚薄的设计要求。

本实用新的实施例中还包含了一种汽车，包括所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构。

上述前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构的设计，使得前围板与A柱支撑结构与前围板横梁结构在前纵梁的根部位置重合，区别于传统的前围板与A 柱支撑结构仅与A柱以及前围板固连、并未固定到前纵梁与前围板横梁结构上的设计。因此，本实用新型的具体实施例中的前围板与A柱支撑结构、前围板横梁结构能够共同对前纵梁根部位置形成强有力的支撑，这种支撑在车身左右方向包括从A柱至前纵梁至前围板横梁结构，因此，将车身左右方向的所有横向支撑加以相互连接，并且在前纵梁根部处与前纵梁固定，极大地增加了前纵梁根部阻挡能力。

采用具有上述结构设计的汽车，在受到汽车前部的冲击力的时候，冲击力传递到前纵梁的根部位置时，前围板横梁结构、前围板与A柱支撑结构共同对前纵梁进行阻挡，并将冲击力向两侧传递，防止前纵梁进一步向后入侵，减少前围板的侵入量。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：包括前围板与A柱支撑结构和前围板横梁结构；

所述前围板与A柱支撑结构固定于前围板后方，且靠近A柱一侧与A柱固定连接，另一侧固定于前纵梁的根部位置并完全覆盖前纵梁根部的横截面；

所述前围板横梁结构在靠近前纵梁根部的一侧与前纵梁根部固定，并贯穿前纵梁根部搭接于前纵梁的外板上。

2.根据权利要求1所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：所述前围板与A柱支撑结构包括第一区域、第二区域以及第三区域，其中第一区域与A柱搭接，第二区域与前纵梁根部搭接，第三区域与第一区域、第二区域平滑过渡连接；其中第一区域的水平中心线与第二区域的水平中心线之间的高度差≤80mm。

3.根据权利要求1所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：所述前纵梁根部位置处，在车身长度方向上，所述前围板与A柱支撑结构的截面完全覆盖前围板横梁结构的截面。

4.根据权利要求2所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：在车身从后向前的方向上，所述第二区域与第三区域之间的夹角在水平面内略大于180°。

5.根据权利要求4所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：所述前围板与A柱支撑结构为钣金件，且料厚为1.2mm以上，材料屈服强度为340MPa以上。

6.根据权利要求1所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：所述前围板横梁结构与前纵梁根部搭接的位置处，搭接的高度≥60mm。

7.根据权利要求6所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：所述前围板横梁结构在车身长度方向上的截面长度≥20mm。

8.根据权利要求7所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构，其特征在于：所述前围板横梁结构为钣金件，且料厚为1.2mm以上，材料屈服强度为340MPa以上。

9.汽车，其特征在于：包括上述权利要求1至8中任意一条所述的减少前围板侵入量的前纵梁后部加强结构。