CN210852653U - 一种前扭力梁结构及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种前扭力梁结构及汽车，涉及汽车技术领域。所述前扭力梁结构包括：具有至少一个腔体结构的前扭力梁外板，所述前扭力梁外板分别与车身的前纵梁外板、车身前围板以及A柱连接。其中，所述前扭力梁外板的上端和下端分别与所述车身前围板连接围成第一腔体结构和第二腔体结构。所述第一腔体结构与所述A柱中部位置连接，以及所述第二腔体结构与门槛梁连接，将前纵梁传递过来的正面碰撞力进行多腔体分解性传递，并分别传向所述A柱和所述门槛梁，减小乘员舱变形和乘员伤害。同时至少一个腔体结构设计，使前扭力梁的抗扭弯特性增强，不易发生折弯和折断，减小了车身前围的变形，提高整车的耐撞性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种前扭力梁结构及汽车。
背景技术
汽车安全性一直是汽车厂商研发最为关注的整车性能之一，正面碰撞和侧面碰撞方面的要求越加严格。前扭力梁，位于整车前纵梁末端与车身连接的位置，其前端与前纵梁末端相连，其末端与门槛梁前端相连。作为整车正碰过程中碰撞力传递路径上的一个重要零部件，将前纵梁传递来的碰撞力传递给门槛梁；又由于前纵梁与门槛梁不在同一条直线上，前扭力梁还需要具有一定的抗扭弯特性。
现有燃油汽车的前扭力梁一般位于车身地板下表面且为单腔体四边形梁结构；而新能源汽车由于车身地板下表面需要安装电池包等储能设备，因此取消前扭力梁，或者将前扭力梁移至车身前围两侧的下端。因此现有技术还不具有良好的正面碰撞力的传递和抗扭弯特性，会加大正碰过程中乘员舱的变形以及对乘员的伤害。
实用新型内容
本实用新型提供一种前扭力梁结构及汽车，用以解决汽车在正面碰撞过程中，前扭力梁的正面碰撞力传递和抗扭弯特性不足、整车耐撞性能低及造成乘员舱的变形和乘员伤害的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
一种前扭力梁结构，包括：
具有至少一个腔体结构的前扭力梁外板，所述前扭力梁外板分别与车身的前纵梁外板、A柱以及车身前围板连接。
可选地，至少一个所述腔体结构包括：
第一腔体结构，由所述前扭力梁外板的上端与所述车身前围板连接围成；
第二腔体结构，由所述前扭力梁外板的下端与所述车身前围板连接围成。
可选地，所述第一腔体结构的轴向方向与所述前纵梁外板的轴向方向一致。
可选地，所述第一腔体结构与所述A柱中部位置连接。
可选地，所述第二腔体结构的轴向方向与所述前纵梁外板的轴向方向相切。
可选地，所述第二腔体结构与门槛梁连接。
可选地，所述第一腔体结构及所述第二腔体结构的截面形状为长方形。
可选地，多个所述第一腔体结构、所述第二腔体结构以及所述A柱围成三角形。
本实用新型的实施例还提供一种汽车，包括车身，所述车身包括：前纵梁外板、A柱以及车身前围板，还包括如上所述的前扭力梁结构。
本实用新型的有益效果是：
上述方案中，将前扭力梁的腔体结构进行至少一个以上划分和设计，使前纵梁传递过来的正面碰撞力进行多腔体分解性传递，并将碰撞力分别传向A柱和门槛梁，削弱了前纵梁传递过来的碰撞力峰值，降低B柱下端碰撞加速度峰值。同时至少一个腔体结构设计，使前扭力梁的抗扭弯特性增强，不易发生折弯和折断，减小了车身前围的变形，提高整车的耐撞性能，减小乘员舱的变形和乘员的伤害，以及减小了发生外部结构侵入乘员舱的二次碰撞伤害。
附图说明
图1表示本实用新型实施例的前扭力梁结构在整车结构中的位置示意图；
图2表示本实用新型实施例的前扭力梁结构示意图。
附图标记说明：
1-前扭力梁外板；2-前纵梁外板；3-车身前围板；4-A柱；5-门槛梁；6-第一腔体；7-第二腔体。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型进行详细描述。
本实用新型针对现有技术中汽车在正面碰撞过程中，前扭力梁的正面碰撞力传递和抗扭弯特性不足，整车耐撞性能低，造成乘员舱的变形和乘员伤害的问题，提供一种前扭力梁结构及汽车。
如图1及图2所示，本实用新型实施例提供一种前扭力梁结构，包括：具有至少一个腔体结构的前扭力梁外板1，所述前扭力梁外板1分别与车身的前纵梁外板2、A柱4以及车身前围板3连接。
这里，至少一个所述腔体结构可以包括：第一腔体结构6，由所述前扭力梁外板1的上端与所述车身前围板3连接围成；以及，第二腔体结构7，由所述前扭力梁外板1的下端与所述车身前围板3连接围成。两个腔体结构的划分和设计，实现前纵梁传递过来的正面碰撞力进行两个腔体分解性传递，并分别传向所述A柱和所述门槛梁，削弱了前纵梁传递过来的碰撞峰值力，有利于B柱下端碰撞加速度峰值的降低，减小乘员舱变形和乘员伤害。并且两个腔体结构设计，使前扭力梁的抗扭弯特性增强，不易发生折弯和折断，减小了车身前围的变形，提高整车的耐撞性能，以及减小了外部结构发生侵入乘员舱碰撞二次伤害。
本实用新型的一可选的实施例中，所述第一腔体结构6的轴向方向与所述前纵梁外板2的轴向方向一致，保证前纵梁和第一腔体结构之间的传力平稳过渡。
同时，所述第一腔体结构6与所述A柱4中部位置连接，确保从前纵梁传递过来的碰撞力平稳过渡传递到A柱4上。
其中，所述第二腔体结构7的轴向方向与所述前纵梁外板2的轴向方向相切，不能与所述第一腔体结构6的轴向方向一致。同时，所述第二腔体结构7与门槛梁5连接，使得通过所述第二腔体结构7的碰撞力平稳过渡传递到门槛梁7上。
具体地，所述第一腔体结构6及所述第二腔体结构7的截面形状为长方形。
其中，多个所述第一腔体结构6、所述第二腔体结构7以及所述A柱4围成三角形。
为了保证本实用新型中前扭力梁结构更好的抗扭弯特性，减少前扭力梁在碰撞过程中发生折弯和折断，需要进一步说明：
第一，为了在竖直方向上具有良好的抗弯刚度，应考虑所述至少一个腔体结构的截面以长方形为主，且截面高度大于截面宽度；
第二，多个所述第一腔体6、所述第二腔体7及A柱4围成尽量明显的三角形来提高所述前扭力梁结构本身的稳定性以及轴向方向的抗扭弯刚度；
第三，在所述前扭力梁结构尺寸允许的情况下，可适当增添腔体的个数以进一步提高所述前扭力梁结构的竖直方向抗扭弯刚度。当腔体结构过多导致零部件成形难度较大时，可考虑将所述前扭力梁结构分割成两个零部件进行安装和设计。
为了实现本实用新型中前扭力梁结构良好的碰撞力传递特性，需要说明两点：
第一，所述第一腔体结构6尽量指向A柱4中部位置，最大化确保从前纵梁传递过来的碰撞力平稳过渡传递到A柱4上；
第二，所述第二腔体结构7的轴向方向不能与所述第一腔体结构6的轴向方向一致，使得通过所述第二腔体结构7的碰撞力平稳过渡传递到门槛梁7上。
还需要说明的是，因为不同车型前纵梁、车身前围和轮罩外板的连接形式不同，因此前扭力梁结构在不干涉轮胎包络线的情况下可进行形状、尺寸、腔体个数等各个方面的适应性优化设计，只要保证前扭力梁结构与前纵梁和A柱连接。
以上所述的是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种前扭力梁结构，其特征在于，包括：
具有至少一个腔体结构的前扭力梁外板(1)，所述前扭力梁外板(1)分别与车身的前纵梁外板(2)、A柱(4)以及车身前围板(3)连接。
2.根据权利要求1所述的前扭力梁结构，其特征在于，至少一个所述腔体结构包括：
第一腔体结构(6)，由所述前扭力梁外板(1)的上端与所述车身前围板(3)连接围成；
第二腔体结构(7)，由所述前扭力梁外板(1)的下端与所述车身前围板(3)连接围成。
3.根据权利要求2所述的前扭力梁结构，其特征在于，所述第一腔体结构(6)的轴向方向与所述前纵梁外板(2)的轴向方向一致。
4.根据权利要求2所述的前扭力梁结构，其特征在于，所述第一腔体结构(6)与所述A柱(4)中部位置连接。
5.根据权利要求2所述的前扭力梁结构，其特征在于，所述第二腔体结构(7)的轴向方向与所述前纵梁外板(2)的轴向方向相切。
6.根据权利要求2所述的前扭力梁结构，其特征在于，所述第二腔体结构(7)与门槛梁(5)连接。
7.根据权利要求2所述的前扭力梁结构，其特征在于，所述第一腔体结构(6)及所述第二腔体结构(7)的截面形状为长方形。
8.根据权利要求2所述的前扭力梁结构，其特征在于，多个所述第一腔体结构(6)、所述第二腔体结构(7)以及所述A柱(4)围成三角形。
9.一种汽车，包括车身，所述车身包括：前纵梁外板(2)、A柱(4)以及车身前围板(3)，其特征在于，还包括：如权利要求1至8任一项所述的前扭力梁结构。
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