CN212500670U - 车身结构及汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种车身结构及汽车，包括A柱、车门总成、发动机舱总成和发动机舱上纵梁，还包括上纵梁加强板、第一防撞梁和第二防撞梁，上纵梁加强板的前端与发动机舱上纵梁的中部连接，上纵梁加强板的后端与发动机舱总成连接，发动机舱上纵梁和上纵梁加强板在发动机舱总成上形成第一三角区域；第一防撞梁和第二防撞梁沿车身前后方向安装在车门总成上，第一防撞梁位于第二防撞梁的上方。本实用新型通过改善传力结构和增加碰撞时的传力路径，解决了现有汽车小偏置碰撞性能不达标，而通过车身局部结构加强的方式造成车身重量较重、成本较高的问题，并且避免了碰撞时车轮和底盘连接导致底盘对车身造成冲击的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车领域，特别涉及一种车身结构及包括其的汽车。
背景技术
随着汽车行业的不断发展，人们对汽车碰撞安全的关注度也越来越高。2018年之后，C-IASI(中文全称：中国保险汽车安全指数，英文全称：CHINA INSURANCE AUTOMOTIVESAFETY INDEX)将IIHS(中文全称：美国公路安全保险协会，英文全称：InsuranceInstitute for Highway Safety)的评价规程引入到汽车的评价体系中。其中，小偏置碰撞是C-IASI的重点项目之一，正面25％的小偏置碰撞试验将车辆以64.4±1km/h的速度、25％±1％的重叠率正面撞击固定刚性壁障，要求碰撞后乘员舱变形越小越好。
目前国内汽车制造厂商对小偏置碰撞性能的提升缺乏应对措施，经常出现小偏置碰撞性能不达标的情况。当前传统的应对方法是提升车身局部结构的强度，以便在小偏置碰撞中减小车身的变形，但这样做的后果往往是A柱不能达到理想的效果或者造成车身的重量较重。
现有技术中的一种车身，其包括地板，地板上设有地板纵梁和侧围外板，侧围外板的内侧固定设置有A柱，前纵梁的后端分别与地板、A柱以及前围板固定，辅助前纵梁固定在前纵梁的下方，前纵梁的前端设置有前部防撞梁且辅助前纵梁的前端设有前端辅助防撞梁，后纵梁设在地板上，第一至第三后部横梁前后间隔开，C柱的下端构造有C柱下端前连接部和C柱下端后连接部，C柱下端前连接部与后纵梁和第二后部横梁固定且C柱下端后连接部与后纵梁和第三后部横梁固定，顶盖后横梁的两端分别与左侧和右侧的C柱的上端固定，以此达到加强车身结构的目的，提升汽车小偏置碰撞的性能。
上述技术方案是通过加强车身局部结构的方法来提升汽车小偏置碰撞的性能，造成汽车车身重量较重、成本较高，并且小偏置碰撞的性能提升不明显。
实用新型内容
本实用新型提供了一种车身结构及汽车，用于解决现有汽车小偏置碰撞性能不达标，而通过车身局部结构加强的方式造成车身重量较重、车身成本较高的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种车身结构，其包括A柱、车门总成、发动机舱总成和发动机舱上纵梁，还包括上纵梁加强板、第一防撞梁和第二防撞梁，上纵梁加强板的前端与发动机舱上纵梁的中部连接，上纵梁加强板的后端与发动机舱总成连接，发动机舱上纵梁和上纵梁加强板在发动机舱总成上形成第一三角区域；
第一防撞梁和第二防撞梁沿车身前后方向安装在车门总成上，第一防撞梁位于第二防撞梁的上方。
优选地，第一防撞梁向车身后方倾斜向下设置在车门总成上，第一防撞梁和车窗下边框在在车门总成上形成第二三角区域。
优选地，第二防撞梁与上纵梁加强板位于同一条直线上，第一防撞梁和第二防撞梁的横截面为不规则的凹凸结构。
优选地，本实用新型还包括位于第二防撞梁下方的第三防撞梁，第三防撞梁沿车身前后方向安装在车门总成上。
优选地，第二防撞梁和第三防撞梁在所述车门总成上形成第三三角区域并且第三防撞梁是水平安装的。
优选地，第一防撞梁的前端与车门总成在靠近上铰链安装点的位置螺纹连接，第三防撞梁的前端与车门总成在靠近下铰链安装点的位置螺纹连接。
优选地，第一防撞梁的后端、第二防撞梁的后端和第三防撞梁的后端均与车门总成焊接，第二防撞梁的后端和第三防撞梁的后端连接在一起。
优选地，本实用新型还包括A柱加强块，A柱加强块与A柱在靠近下铰链安装点的位置固定连接，并且A柱加强块的中间位置设有用于与A柱的边缘卡接的卡槽，进一步地，A柱加强块与第三防撞梁位于同一条直线上。
优选地，A柱加强块为铸造件，A柱加强块的中间部位为相对于其两端突出的锥形块，A柱加强块的中间位置的卡槽贯穿于锥形块的底面。
优选地，本实用新型还包括第四防撞梁，第四防撞梁安装在发动机舱总成的前方，进一步地，第四防撞梁向远离发动机舱总成的方向弯曲，并且第四防撞梁两端的曲率半径小于其中间部位的曲率半径。
优选地，第四防撞梁的两端的曲率半径为：100-140毫米，第四防撞梁的中间部位的曲率半径为：2500-2900毫米。
本实用新型的另一目的还在于提供一种汽车，该汽车包括如上所述的车身结构。
实施本实用新型实施例的一种车身结构及汽车，具有如下有益效果：
利用上纵梁加强板、第一防撞梁和第二防撞梁改善传力结构和增加碰撞时的传力路径，其中上纵梁加强板与发动机舱上纵梁形成第一三角形区域，有利于将碰撞力进行分解并向后部传递，提高汽车小偏置碰撞的性能。
由此，本实用新型解决了现有汽车小偏置碰撞性能不达标，而通过车身局部结构加强的方式造成车身重量较重、成本较高的问题。
进一步地，第一防撞梁和车门总成形成第二三角受力区，第二防撞梁和第三防撞梁在车门总成上形成第三三角区域，由此可以进一步将碰撞力进行分解并向后部传递，提高汽车小偏置碰撞的性能。
进一步地，本实用新型在发动机舱总成的前方设置第四防撞梁，使得在小偏置碰撞发生时通过第四防撞梁的两端位置让壁障受到一个向外的分力，避免壁障与车身刚性接触，减小底盘对车身的冲击，进而提高小偏置碰撞的性能。
进一步地，本实用新型还在A柱的边缘处卡接A柱加强块，提高车身的刚度，并有利于在小偏置碰撞发生时，将车轮和底盘的连接切断，减小底盘对车身的冲击，减小乘员舱的变形量，进而提高小偏置碰撞的性能。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的车身结构侧视图；
图2是本实用新型实施例中的传力路径示意图；
图3是本实用新型实施例中的车身结构俯视图；
图4是本实用新型实施例中的A柱加强块示意图；
图5是本实用新型实施例中第一防撞梁、第二防撞梁的示意图；
图6是本实用新型实施例中第一防撞梁、第二防撞梁的横截面示意图；
图7是本实用新型实施例中的A柱加强块安装示意图。
附图标记说明：
1、A柱，2、车门总成，21、车窗下边框，3、发动机舱总成，41、发动机舱上纵梁，42、上纵梁加强板，51、第一防撞梁，52、第二防撞梁，53、第三防撞梁，54、第四防撞梁，6、A柱加强块，61、卡槽，62、锥形块；7、B柱，8、车轮；
A、第一三角区域，B、第二三角区域，C、第三三角区域。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
在本实用新型的描述中，应当理解的是，本实用新型中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。
需要说明的是，本方案附图仅为原则性系统图，并没有全部表现出车身结构的所有零部件，在本系统中增加零部件，其核心原理仍与本方案相同。
结合图1所示，本实用新型实施例提供了一种车身结构，其包括A柱1、车门总成2、发动机舱总成3和发动机舱上纵梁41，还包括上纵梁加强板42、第一防撞梁51和第二防撞梁52，通过这些设置可以改善汽车车身传力结构和增加碰撞时的传力路径；
其中上纵梁加强板42的前端与发动机舱上纵梁41的中部连接，上纵梁加强板42的后端与发动机舱总成3连接，发动机舱上纵梁41和上纵梁加强板42在发动机舱总成3上形成第一三角区域A；第一防撞梁51和第二防撞梁52沿车身前后方向安装在车门总成2上，并且第一防撞梁51位于第二防撞梁52的上方。
基于以上技术方案：提出了一种车身结构，利用上纵梁加强板42、第一防撞梁51和第二防撞梁52改善传力结构和增加碰撞时的传力路径，如图2所示，图2中的白色箭头为传力方向，其中上纵梁加强板42与发动机舱上纵梁41形成第一三角区域A，使得小偏置碰撞的碰撞力通过发动机舱上纵梁41的前部传递到第一三角区域A，第一三角区域A将传递过来的碰撞力进行分解并向后部传递，提高汽车小偏置碰撞的性能。
如图2，在本实施例中，第一防撞梁51向车身后方倾斜向下设置在车门总成2上，第一防撞梁51和车窗下边框21在车门总成2上形成第二三角区域B；第二三角区域B将发动机舱上纵梁41的后部分传递过来的碰撞力分为两部分，一部分沿车窗下边框21传递，另一部分沿第一防撞梁51传递。
如图1，在本实施例中，第二防撞梁52与上纵梁加强板42位于同一条直线上，有利于将通过上纵梁加强板42传递过来的碰撞力传递到后方；并且第一防撞梁51和第二防撞梁52的横截面为不规则的凹凸结构，有利于提高第一防撞梁51和第二防撞梁52的刚度并改善汽车吸能效果。
如图1和图2所示，在本实施例中，第二防撞梁52的下方设置有第三防撞梁53，第三防撞梁53沿车身前后方向安装在车门总成2上；第二防撞梁52和第三防撞梁53在所述车门总成2上形成第三三角区域C，三角形结构有利于承受从上纵梁加强板42传递过来的碰撞力，并将碰撞力传递到B柱7和汽车门槛位置(图中未标出)；优选地，为了提高第三防撞梁53的刚度，将第三防撞梁53水平安装。
在本实施例中，第一防撞梁51的前端与车门总成2在靠近上铰链安装点的位置螺纹连接，第三防撞梁53的前端与车门总成2在靠近下铰链安装点的位置螺纹连接；第一防撞梁51的后端、第二防撞梁52的后端和第三防撞梁53的后端均与车门总成2焊接，并且第二防撞梁52的后端和第三防撞梁53的后端连接在一起，提高了车门铰链安装点的刚度。
如图3所示，在本实施例中，还包括第四防撞梁54，第四防撞梁54与发动机舱总成3连接，第四防撞梁54安装在发动机舱总成3的前方，并且第四防撞梁54向远离发动机舱总成3的方向弯曲，第四防撞梁54两端的曲率半径小于其中间部位的曲率半径；第四防撞梁54的两端的结构设计使得小偏置碰撞发生时，壁障受到一个向外的分力，同时车辆受到的反向力会导致车辆向外侧滑出，避免壁障与车身刚性接触，对车身造成较大冲击力，减小底盘对车身的冲击，进而提高小偏置碰撞的性能。
在本实施例中，第四防撞梁54的两端的曲率半径为：100-140毫米，优选为：110、120、130毫米，第四防撞梁54的中间部位的曲率半径为：2500-2900毫米，优选为2600、2700、2800毫米，以此达到避免壁障和车身刚性碰撞的目的。
如图4和图7所示，在本实施例中，还包括A柱加强块6，A柱加强块6与A柱在靠近下铰链安装点的位置固定连接，并且A柱加强块6的中间位置设有用于与A柱1的边缘卡接的卡槽61，有利于提高汽车车身的刚度；同时A柱加强块6与第三防撞梁53在一条直线上，有利于小偏置碰撞发生时，将碰撞力分解并向后传递。
在本实施例中，A柱加强块6为铸造件，其中间部位为相对于其两端突出的锥形块62，A柱加强块6的两端与A柱1的两侧螺纹连接，其中间位置的卡槽61贯穿于锥形块62的底面，卡槽61与A柱1的边缘卡接。当小偏置碰撞发生，第四防撞梁54被压溃到一定程度时，汽车副车架和车轮8会向后移动，与A柱加强块6的中间部位突出的锥形块62的顶面相碰撞，导致车轮8与车身的连接处被切断，避免了副车架、轮毂与车身刚性碰撞，大大减小了车身的受力。
此外，本实用新型实施例还提供一种汽车，该汽车包括如上所述的车身结构。
综上，本实用新型提出了一种车身结构，利用上纵梁加强板42、第一防撞梁51和第二防撞梁52改善传力结构和增加碰撞时的传力路径，如图2所示，其中上纵梁加强板42与发动机舱上纵梁41形成第一三角区域A，使得小偏置碰撞的碰撞力通过发动机舱上纵梁41的前部传递到第一三角区域A，第一三角区域A将传递过来的碰撞力分为三部分，分别为：传递给A柱1的上部、通过发动机舱上纵梁41的后部传递给第二三角区域B、通过上纵梁加强板42传递给第三三角区域C，从而将碰撞力进行分解并向后部传递，提高汽车小偏置碰撞的性能，解决了现有汽车小偏置碰撞性能不达标，而通过车身局部结构加强的方式造成车身重量较重、成本较高的问题。
进一步地，本实用新型在发动机舱总成3的前方设置第四防撞梁54，使得在小偏置碰撞发生时通过第四防撞梁54的两端位置让壁障受到一个向外的分力，避免壁障与车身刚性接触，减小底盘对车身的冲击，进而提高小偏置碰撞的性能。
进一步地，本实用新型还在A柱连接处增加A柱加强块6，提高车身的刚度，并有利于在小偏置碰撞发生时，将车轮8和底盘的连接切断，减小底盘对车身的冲击，进而减小乘员舱的变形量，提高小偏置碰撞的性能。
以上所述仅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技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (14)
1.一种车身结构，包括A柱、车门总成、发动机舱总成和发动机舱上纵梁，其特征在于，还包括上纵梁加强板、第一防撞梁和第二防撞梁，所述上纵梁加强板的前端与所述发动机舱上纵梁的中部连接，所述上纵梁加强板的后端与所述发动机舱总成连接，所述发动机舱上纵梁和所述上纵梁加强板在所述发动机舱总成上形成第一三角区域；
所述第一防撞梁和所述第二防撞梁沿车身前后方向安装在所述车门总成上，所述第一防撞梁位于所述第二防撞梁的上方。
2.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述第一防撞梁向车身后方倾斜向下设置在所述车门总成上，所述第一防撞梁和车窗下边框在所述车门总成上形成第二三角区域。
3.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述第二防撞梁与所述上纵梁加强板位于同一条直线上。
4.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述第一防撞梁和第二防撞梁的横截面为不规则的凹凸结构。
5.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，还包括位于所述第二防撞梁下方的第三防撞梁，所述第三防撞梁沿所述车身前后方向安装在车门总成上。
6.如权利要求5所述的车身结构，其特征在于，所述第二防撞梁和所述第三防撞梁在所述车门总成上形成第三三角区域，所述第三防撞梁水平安装。
7.如权利要求5所述的车身结构，其特征在于，所述第一防撞梁的前端与所述车门总成在靠近上铰链安装点的位置螺纹连接；
所述第三防撞梁的前端与所述车门总成在靠近下铰链安装点的位置螺纹连接。
8.如权利要求5所述的车身结构，其特征在于，所述第一防撞梁的后端、所述第二防撞梁的后端和所述第三防撞梁的后端均与所述车门总成焊接，所述第二防撞梁的后端和所述第三防撞梁的后端连接在一起。
9.如权利要求5所述的车身结构，其特征在于，还包括A柱加强块，所述A柱加强块与所述A柱在靠近下铰链安装点的位置固定连接。
10.如权利要求9所述的车身结构，其特征在于，所述A柱加强块的中间位置设有用于与所述A柱的边缘卡接的卡槽，所述A柱加强块与所述第三防撞梁位于同一条直线上。
11.如权利要求10所述的车身结构，其特征在于，所述A柱加强块为铸造件，所述A柱加强块的中间部位为相对于其两端突出的锥形块，所述卡槽贯穿于所述锥形块的底面。
12.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，还包括第四防撞梁，所述第四防撞梁安装在所述发动机舱总成的前方；
所述第四防撞梁向远离所述发动机舱总成的方向弯曲，且所述第四防撞梁两端的曲率半径小于其中间部位的曲率半径。
13.如权利要求12所述的车身结构，其特征在于，所述第四防撞梁的两端的曲率半径为：100-140毫米，所述第四防撞梁的中间部位的曲率半径为：2500-2900毫米。
14.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-13任一项所述的用于车辆的车身结构。
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