CN212047576U - 一种前副车架及车辆 - Google Patents

Abstract

为克服现有前副车架存在正面碰撞中传力、吸能效果差，导致乘员舱变形的问题，本实用新型提供了一种前副车架，包括副车架横梁、左纵梁、右纵梁和副车架本体，所述左纵梁的前端连接所述副车架横梁的左端，所述左纵梁的后端连接所述副车架本体的前部左端，所述右纵梁的前端连接所述副车架横梁的右端，所述右纵梁的后端连接所述副车架本体的前部右端，所述左纵梁的顶部沿横向设置有第一折弯槽，所述右纵梁的顶部沿横向设置有第二折弯槽。本实用新型还提供了包括上述前副车架的车辆。本实用新型提供的前副车架能够在小偏置碰撞中有效降低加速度水平，改善加速度波形。

Description

一种前副车架及车辆

技术领域

本实用新型属于汽车底盘结构技术领域，具体涉及一种前副车架及车辆。

背景技术

前副车架作为机舱结构的一部分，在整车正面碰撞性能中扮演了重要角色。在短前悬造型趋势下，碰撞可用吸能空间减小，导致加速度后期波形较高，不利于乘员保护。一般应对思路是提高早期加速度水平，并通过各种技术手段增大发动机后移量从而降低后期加速度水平，从而改善乘员保护。

小重叠率碰撞（小偏置碰撞）规程的引入对乘员舱结构强度带来巨大挑战。相比ODB等偏置碰撞工况而言，以往车体常规布置下，纵梁、副车架等与壁障重叠率小，无法有效与壁障相互作用，吸收碰撞能量、传递碰撞力。无法在小偏置碰撞有效传递碰撞力，容易造成乘员舱变形大，导致车体变形严重，影响乘员安全。

此外，在100%重叠刚性壁障碰撞过程中，动力总成与底盘件的直接碰撞，导致动力与汽车防火墙之间的吸能空间无法完全利用，加速度升高，增加乘员损伤风险。

低速碰撞可维修性（RCAR）要求车体变形部分可低成本修复。现有短前悬及行人腿部碰撞保护的双重要求下，吸能盒越来越短、机舱布置越来越紧凑。在有限的空间范围提高吸能效率，保证需要维修的高成本部件比较少，成为车型开发待解决的问题。

实用新型内容

针对现有前副车架存在正面碰撞中传力、吸能效果差，导致乘员舱变形的问题，本实用新型提供了一种前副车架及车辆。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一方面，本实用新型提供了一种前副车架，包括副车架横梁、左纵梁、右纵梁和副车架本体，所述左纵梁的前端连接所述副车架横梁的左端，所述左纵梁的后端连接所述副车架本体的前部左端，所述右纵梁的前端连接所述副车架横梁的右端，所述右纵梁的后端连接所述副车架本体的前部右端，所述左纵梁的顶部沿横向设置有第一折弯槽，所述右纵梁的顶部沿横向设置有第二折弯槽。

可选的，所述第一折弯槽和所述第二折弯槽位于同一横向轴线上。

可选的，所述左纵梁包括左上板、左下板和左隔板，所述左上板的左右两侧边缘与所述左下板的左右两侧边缘搭接，所述左上板和所述左下板合围形成有左腔体，所述左隔板的顶部搭接所述左上板的底面，所述左隔板的底部搭接所述左下板的顶面，所述左腔体由所述左隔板分隔形成第一左腔体和第二左腔体；

所述右纵梁包括右上板、右下板和右隔板，所述右上板的左右两侧边缘与所述右下板的左右两侧边缘搭接，所述右上板和所述右下板合围形成有右腔体，所述右隔板的顶部搭接所述右上板的底面，所述右隔板的底部搭接所述右下板的顶面，所述右腔体由所述右隔板分隔形成第一右腔体和第二右腔体。

可选的，所述左纵梁的前端可拆卸连接有左吸能盒，所述左吸能盒朝背离所述副车架本体的方向延伸，所述左吸能盒的左右两侧侧壁上分别设置有多个左诱导槽，所述左诱导槽与所述左吸能盒所要安装的平面相平行；

所述右纵梁的前端可拆卸连接有右吸能盒，所述右吸能盒朝背离所述副车架本体的方向延伸，所述右吸能盒的左右两侧侧壁上分别设置有多个右诱导槽，所述右诱导槽与所述右吸能盒所要安装的平面相平行。

可选的，所述左纵梁的前端顶部设置有用于与车体连接的左前连接位点，所述右纵梁的前端顶部设置有用于与车体连接的右前连接位点，所述副车架本体的后部左端和后部右端分别设置有用于与车体连接的左后连接位点和右后连接位点。

可选的，所述前副车架还包括左加强板和右加强板；

所述左加强板搭接于所述副车架本体的左后连接位点的下方，所述左加强板沿所述副车架本体的后方延伸出有用于与车体连接的第一左加强条和第二左加强条，所述第一左加强条和所述第二左加强条呈V字形延伸；

所述右加强板搭接于所述副车架本体的右后连接位点的下方，所述右加强板沿所述副车架本体的后方延伸出有用于与车体连接的第一右加强条和第二右加强条，所述第一右加强条和所述第二右加强条呈V字形延伸。

可选的，所述左前连接位点、所述右前连接位点、所述左后连接位点和所述右后连接位点设有橡胶套缓冲结构。

可选的，所述左纵梁和所述右纵梁呈八字形设置，所述左纵梁和所述右纵梁之间的间隔沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大，所述左纵梁的前端的横向截面宽度沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大，所述右纵梁的前端的横向截面宽度沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大。

可选的，所述副车架本体的前部左端延伸出有左延伸部，所述左纵梁的后端与所述左延伸部搭接，所述副车架本体的前部右端延伸出有右延伸部，所述右纵梁的后端与所述右延伸部搭接，所述左延伸部和所述右延伸部呈八字形设置，所述左延伸部和所述右延伸部之间的间隔沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大。

另一方面，本实用新型提供了一种车辆，包括如上所述的前副车架。

根据本实用新型提供的前副车架，在左纵梁和右纵梁上分别设置有第一折弯槽和第二折弯槽，所述左纵梁在所述第一折弯槽处呈现两边高中间低的状态，所述右纵梁在所述第二折弯槽处呈现两边高中间低的状态，通过所述第一折弯槽和所述第二折弯槽的引导作用，能在受到正面高速碰撞时，使所述前副车架形成V形折弯，同时带动底盘件下移，避免动力总成与底盘件、底盘件与车身的直接碰撞，从而增大动力总成的后退量，提高车体的压溃效率，同时有效降低了动力总成与前围板/中通道的传力，降低了加速度水平，改善加速度波形。在受到小偏置碰撞中，使所述前副车架呈八字形设置的副车架纵梁参与碰撞传力吸能过程，从而降低车体变形。在受到低速碰撞过程中使所述前副车架的吸能盒与车体吸能盒一起参与吸能，从而保证副车架本体、纵梁等结构保持良好，降低低速碰维修费用。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的前副车架的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的前副车架的侧面结构示图；

图3是图1中A-A面的剖视图；

图4是图1中B-B面的剖视图；

图5是正面全宽碰撞中前副车架对波形的改善示意图。

说明书附图中的附图标记如下：

1、副车架横梁；2、左纵梁；21、第一折弯槽；22、左前连接位点；23、左上板；24、左下板；25、左隔板；251、第一左搭接边；252、第二左搭接边；3、右纵梁；31、第二折弯槽；32、右前连接位点；33、右上板；34、右下板；35、右隔板；26、左腔体；261、第一左腔体；262、第二左腔体；351、第一右搭接边；352、第二右搭接边；36、右腔体；361、第一右腔体；362、第二右腔体；4、副车架本体；41、左延伸部；42、右延伸部；43、左后连接位点；44、右后连接位点；5、左加强板；51、第一左加强条；52、第二左加强条；6、右加强板；61、第一右加强条；62、第二右加强条；7、左吸能盒；71、左诱导槽；8、右吸能盒；81、右诱导槽；9、螺栓。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于所述前副车架在车身上所处的方位或位置关系，例如，前后和纵向指代车身的长度方向，左右和横向指代车身的宽度方向，顶底指代车身的高度方向，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例提供了一种前副车架，包括副车架横梁1、左纵梁2、右纵梁3和副车架本体4，所述左纵梁2的前端连接所述副车架横梁1的左端，所述左纵梁的后端连接所述副车架本体4的前部左端，所述右纵梁3的前端连接所述副车架横梁1的右端，所述右纵梁3的后端连接所述副车架本体4的前部右端，所述左纵梁2的顶部沿横向设置有第一折弯槽21，所述右纵梁3的顶部沿横向设置有第二折弯槽31。

所述前副车架中，在左纵梁2和右纵梁3上分别设置有第一折弯槽21和第二折弯槽31，所述左纵梁2在所述第一折弯槽21处呈现两边高中间低的状态，所述右纵梁3在所述第二折弯槽31处呈现两边高中间低的状态，通过所述第一折弯槽21和所述第二折弯槽31的引导作用，能在受到正面碰撞时，使所述前副车架形成V形折弯，同时带动底盘件下移，避免动力总成与底盘件、底盘件与车身的直接碰撞，从而增大动力总成的后退量，提高车体的压溃效率。对于小偏置工况可明显改善乘员舱变形，降低乘员损伤，同等性能要求条件下减轻车体重量。

在优选情况下，所述第一折弯槽21和所述第二折弯槽31位于同一横向轴线上，以保证所述前副车架两侧对称弯折。

如图3所示，在一实施例中，所述左纵梁2包括左上板23、左下板24和左隔板25，所述左上板23的左右两侧边缘与所述左下板24的左右两侧边缘搭接，所述左上板23和所述左下板24合围形成有左腔体26，所述左隔板25的顶部搭接所述左上板23的底面，所述左隔板25的底部搭接所述左下板24的顶面，所述左腔体26由所述左隔板25分隔形成第一左腔体261和第二左腔体262。

所述左上板23和所述左下板24在搭接的位置通过焊缝连接，所述左隔板25的顶部设置有用于与所述左上板23的底面搭接的第一左搭接边251，所述左隔板25的底部设置有用于与所述左下板24的顶面搭接的第二左搭接边252，通过所述左隔板25将所述左纵梁2内部分隔形成双腔体结构，能够有效提升所述左纵梁2的截面抗弯性能和传力效果。

如图4所示，在一实施例中，所述右纵梁3包括右上板33、右下板34和右隔板35，所述右上板33的左右两侧边缘与所述右下板34的左右两侧边缘搭接，所述右上板33和所述右下板34合围形成有右腔体36，所述右隔板35的顶部搭接所述右上板33的底面，所述右隔板35的底部搭接所述右下板34的顶面，所述右腔体36由所述右隔板35分隔形成第一右腔体361和第二右腔体362。

所述右上板33和所述右下板34在搭接的位置通过焊缝连接，所述右隔板35的顶部设置有用于与所述右上板33的底面搭接的第一右搭接边351，所述右隔板35的底部设置有用于与所述右下板34的顶面搭接的第二右搭接边352，通过所述右隔板35将所述右纵梁3内部分隔形成双腔体结构，能够有效提升所述右纵梁3的截面抗弯性能和传力效果。

在一实施例中，所述左纵梁2的前端可拆卸连接有左吸能盒7，所述左吸能盒7朝背离所述副车架本体4的方向延伸，所述左吸能盒7的左右两侧侧壁上分别设置有多个左诱导槽71，所述左诱导槽71与所述左吸能盒7所要安装的平面相平行；

所述右纵梁3的前端可拆卸连接有右吸能盒8，所述右吸能盒8朝背离所述副车架本体4的方向延伸，所述右吸能盒8的左右两侧侧壁上分别设置有多个右诱导槽81，所述右诱导槽81与所述右吸能盒8所要安装的平面相平行。

左吸能盒7、右吸能盒8用于提高在高速碰或者低速碰中前期的吸能，在低速碰撞中，左吸能盒7、右吸能盒8与左纵梁2、右纵梁3一起，通过溃缩变形吸收能量。相比传统前副车架结构，变形距离可明显减小，且左吸能盒7和右吸能盒8可改善低速碰可维修性，其余车体纵梁及副车架本体4等高成本部件变形受损失的风险降低。所述左吸能盒7通过固定螺栓安装于所述左纵梁2上，所述右吸能盒8通过固定螺栓安装于所述右纵梁3上，维修时，可通过固定螺栓的拆卸快速替换。

如图5所示，虚线为传统前副车架的加速度波形，实线为本实用新型提供的前副车架的加速度波形，可知，在正面全宽碰撞中，通过增加左吸能盒7和右吸能盒8能够提高一阶加速度水平，增加吸能。通过在左纵梁2和右纵梁3上分别设置有第一折弯槽21和第二折弯槽31，诱导前副车架形成V形折弯，有效降低了动力总成与前围板/中通道的传力，降低了二阶加速度水平，从而改善加速度波形。

在一实施例中，所述左纵梁2的前端顶部设置有用于与车体连接的左前连接位点22，所述右纵梁3的前端顶部设置有用于与车体连接的右前连接位点32，所述副车架本体4的后部左端和后部右端分别设置有用于与车体连接的左后连接位点43和右后连接位点44。

在一实施例中，所述前副车架还包括左加强板5和右加强板6。

所述左加强板5搭接于所述副车架本体4的左后连接位点43的下方，所述左加强板5沿所述副车架本体4的后方延伸出有用于与车体连接的第一左加强条51和第二左加强条52，所述第一左加强条51和所述第二左加强条52呈V字形延伸。

通过V字形延伸的第一左加强条51和第二左加强条52能够强化所述副车架本体4在左后连接位点43的强度，保证所述副车架本体4的安装稳定性，改善车体极限过坎能力，避免异响的发生。

所述右加强板6搭接于所述副车架本体4的右后连接位点44的下方，所述右加强板6沿所述副车架本体4的后方延伸出有用于与车体连接的第一右加强条61和第二右加强条62，所述第一右加强条61和所述第二右加强条62呈V字形延伸。

通过V字形延伸的第一右加强条61和第二右加强条62能够强化所述副车架本体4在右后连接位点44的强度，保证所述副车架本体4的安装稳定性，改善车体极限过坎能力，避免异响的发生。

在一实施例中，所述左前连接位点22、所述右前连接位点32、所述左后连接位点43和所述右后连接位点44设有橡胶套缓冲结构。

所述左前连接位点22、所述右前连接位点32、所述左后连接位点43和所述右后连接位点44的橡胶套缓冲结构均通过螺栓9与车体连接。

需要说明的是，在其他实施例中，所述左前连接位点22、所述右前连接位点32、所述左后连接位点43和所述右后连接位点44也可设置为钣金刚性连接，相对于钣金刚性连接，本实施例中设置橡胶套缓冲结构可以有效改善车身的NVH（Noise、Vibration、Harshness）性能，减少噪音，提高舒适性。

在一实施例中，所述左纵梁2和所述右纵梁3呈八字形设置，所述左纵梁2和所述右纵梁3之间的间隔沿远离所述副车架本体4方向逐渐扩大，所述左纵梁2的前端的横向截面宽度沿远离所述副车架本体4方向逐渐扩大，所述右纵梁3的前端的横向截面宽度沿远离所述副车架本体4方向逐渐扩大。

在小偏置碰撞中，由于所述左纵梁2的前端和所述右纵梁3的前端更为向外布置，使其与小偏置重叠率增大，从而在碰撞中有效的与壁障相互作用，提高了机舱的吸能及传力效果，有效降低乘员舱收到的冲击。另一方面，所述左纵梁2和所述右纵梁3的前端的横向截面的增大，进一步强化了上述传力效果。

如图1所示，在一实施例中，所述副车架本体4的前部左端延伸出有左延伸部41，所述左纵梁2的后端与所述左延伸部41搭接，搭接处进行焊缝连接，所述副车架本体4的前部右端延伸出有右延伸部42，所述右纵梁3的后端与所述右延伸部42搭接，搭接处进行焊缝连接，所述左延伸部41和所述右延伸部42呈八字形设置，所述左延伸部41和所述右延伸部42之间的间隔沿远离所述副车架本体4方向逐渐扩大。

所述左延伸部41和所述右延伸部42用于配合所述左纵梁2和所述右纵梁3，形成外扩的八字形结构，提高机舱的吸能及传力效果。

本实用新型的另一实施例提供了一种车辆，包括如上所述的前副车架。

由于采用了上述前副车架，对于短前悬车体结构可有效改善加速度波形，提高乘员保护能力；对于小偏置工况可明显改善乘员舱变形降低乘员损伤，同等性能要求条件下减轻车体重量；改善低速碰撞可维修性，避免车体纵梁及副车架本体4等高成本部件损伤；提高副车架本体4后安装点的强度，改善车体极限过坎能力，避免异响的发生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种前副车架，其特征在于，包括副车架横梁、左纵梁、右纵梁和副车架本体，所述左纵梁的前端连接所述副车架横梁的左端，所述左纵梁的后端连接所述副车架本体的前部左端，所述右纵梁的前端连接所述副车架横梁的右端，所述右纵梁的后端连接所述副车架本体的前部右端，所述左纵梁的顶部沿横向设置有第一折弯槽，所述右纵梁的顶部沿横向设置有第二折弯槽。

2.根据权利要求1所述的前副车架，其特征在于，所述第一折弯槽和所述第二折弯槽位于同一横向轴线上。

3.根据权利要求1所述的前副车架，其特征在于，所述左纵梁包括左上板、左下板和左隔板，所述左上板的左右两侧边缘与所述左下板的左右两侧边缘搭接，所述左上板和所述左下板合围形成有左腔体，所述左隔板的顶部搭接所述左上板的底面，所述左隔板的底部搭接所述左下板的顶面，所述左腔体由所述左隔板分隔形成第一左腔体和第二左腔体；

所述右纵梁包括右上板、右下板和右隔板，所述右上板的左右两侧边缘与所述右下板的左右两侧边缘搭接，所述右上板和所述右下板合围形成有右腔体，所述右隔板的顶部搭接所述右上板的底面，所述右隔板的底部搭接所述右下板的顶面，所述右腔体由所述右隔板分隔形成第一右腔体和第二右腔体。

4.根据权利要求1所述的前副车架，其特征在于，所述左纵梁的前端可拆卸连接有左吸能盒，所述左吸能盒朝背离所述副车架本体的方向延伸，所述左吸能盒的左右两侧侧壁上分别设置有多个左诱导槽，所述左诱导槽与所述左吸能盒所要安装的平面相平行；

所述右纵梁的前端可拆卸连接有右吸能盒，所述右吸能盒朝背离所述副车架本体的方向延伸，所述右吸能盒的左右两侧侧壁上分别设置有多个右诱导槽，所述右诱导槽与所述右吸能盒所要安装的平面相平行。

5.根据权利要求1所述的前副车架，其特征在于，所述左纵梁的前端顶部设置有用于与车体连接的左前连接位点，所述右纵梁的前端顶部设置有用于与车体连接的右前连接位点，所述副车架本体的后部左端和后部右端分别设置有用于与车体连接的左后连接位点和右后连接位点。

6.根据权利要求5所述的前副车架，其特征在于，所述前副车架还包括左加强板和右加强板；

所述左加强板搭接于所述副车架本体的左后连接位点的下方，所述左加强板沿所述副车架本体的后方延伸出有用于与车体连接的第一左加强条和第二左加强条，所述第一左加强条和所述第二左加强条呈V字形延伸；

所述右加强板搭接于所述副车架本体的右后连接位点的下方，所述右加强板沿所述副车架本体的后方延伸出有用于与车体连接的第一右加强条和第二右加强条，所述第一右加强条和所述第二右加强条呈V字形延伸。

7.根据权利要求5所述的前副车架，其特征在于，所述左前连接位点、所述右前连接位点、所述左后连接位点和所述右后连接位点设有橡胶套缓冲结构。

8.根据权利要求1所述的前副车架，其特征在于，所述左纵梁和所述右纵梁呈八字形设置，所述左纵梁和所述右纵梁之间的间隔沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大，所述左纵梁的前端的横向截面宽度沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大，所述右纵梁的前端的横向截面宽度沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大。

9.根据权利要求1所述的前副车架，其特征在于，所述副车架本体的前部左端延伸出有左延伸部，所述左纵梁的后端与所述左延伸部搭接，所述副车架本体的前部右端延伸出有右延伸部，所述右纵梁的后端与所述右延伸部搭接，所述左延伸部和所述右延伸部呈八字形设置，所述左延伸部和所述右延伸部之间的间隔沿远离所述副车架本体方向逐渐扩大。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1~9任意一项所述的前副车架。

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