CN213109504U - 一种碰撞组合结构及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于车辆安全防护技术领域，具体涉及一种碰撞组合结构及具有其的车辆。该碰撞组合结构包括位于车辆两侧的一对纵梁前段总成、一对纵梁总成、与纵梁前段总成垂直设置的第一横梁、第二横梁、第三横梁以及与纵梁总成垂直设置的第四横梁；还包括对称设置于XY平面上的一对小纵梁总成、对称设置于纵梁总成内部的一对内加强结构和对称设置于纵梁总成外部的一对外加强结构。本实用新型提供的碰撞组合结构改善撞击力分布传递路径，有效减少对车辆前部及假人的相对位移量和侵入量，提高偏置碰撞工况分值，以保证达成2020版Latin‑NCAP三星40％正面偏置碰撞目标。

Description

一种碰撞组合结构及具有其的车辆

技术领域

本实用新型属于车辆安全防护技术领域，具体涉及一种碰撞组合结构及具有其的车辆。

背景技术

碰撞安全性能作为汽车产品的关键法规指标之一，不达标对于整车进入特定国家特定区域市场具有完全的否决权。目前，在各国安全要求不断加严和汽车行业日趋国际化的大背景下，现有技术已无法满足特定市场新近迭代严苛的安全法规要求。比如，某品牌整车满足2016 版Latin-NCAP三星碰撞安全性能要求，但是却达不到2020版40％正面偏置碰撞的性能目标。

CN 210149272U提供了“一种应对小偏置碰撞的汽车前端吸能结构”，它解决了如何在小偏置碰中使上边梁、纵梁参与变形吸能的问题。该汽车前端吸能结构，包括防撞横梁、上边梁、固定盒以及梯形构件。梯形构件分别焊接至A立柱及悬置塔座侧面，其前端与上边梁焊接；上边梁上板与悬置塔座焊接，前端前沿至防撞梁并与防撞梁焊接；在上边梁前端通过固定盒将其与纵梁连接。小偏置碰撞过程中，能量通过上边梁前端传递至固定盒，而后分别沿纵梁和上边梁向后逐渐递减。该发明增加了碰撞能量传递通道，使上边梁、纵梁参与变形吸能，从而减少乘员舱的变形，有利于乘员安全。但没有提及如何解决在2020版Latin-NCAP 三星中满足40％正面偏置碰撞的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种碰撞组合结构，其能够改善撞击力分布传递路径，有效减少对车辆前部及假人的相对位移量和侵入量，提高偏置碰撞工况分值，以保证达成2020版 Latin-NCAP三星40％正面偏置碰撞目标。

本实用新型所述的一种碰撞组合结构，包括位于车辆两侧的一对纵梁前段总成、一对纵梁总成、与纵梁前段总成垂直设置的第一横梁、第二横梁、第三横梁以及与纵梁总成垂直设置的第四横梁；还包括对称设置于坐标系XY平面上的一对小纵梁总成、对称设置于纵梁总成内部的一对内加强结构和对称设置于纵梁总成外部的一对外加强结构；所述的小纵梁总成位于一对纵梁前段总成内侧，连接第一横梁和第二横梁；所述坐标系中，车前后方向为X方向，车左右方向为Y方向，车上下方向为Z方向。

具体的，所述小纵梁总成为由小纵梁上板和小纵梁下板形成的中空结构，小纵梁上板为片状结构，小纵梁下板为设置有避让区域的倒置类“几”型结构，形成的成中空结构在XZ 向视图下斜面与水平面夹角α＝150°～155°。

具体的，所述小纵梁总成为由小纵梁上板和小纵梁下板焊接形成的中空结构。

其中，所述小纵梁上板中部设置有中部加强筋，后部设置有反向的“Z”型小纵梁加强板，小纵梁加强板设置有中下部加强筋。

具体的，所述小纵梁上板和小纵梁下板在前部和中部均设置有第一工艺孔；小纵梁上板和小纵梁下板前部和后部均设置有一对螺栓安装孔，用于将小纵梁螺接于第一横梁和第二横梁之间；小纵梁加强板螺接安装于小纵梁上板上，通过设置在小纵梁上板上的安装孔和小纵梁加强板下部的螺接安装孔来实现螺接安装，所述小纵梁下板设有安装过孔，保证空间满足螺栓装配及力矩校核；所述小纵梁加强板上部设有定位圆孔。

优选的，α＝154°。

具体的，所述纵梁前段总成为由纵梁前段内板和纵梁前段外板焊接形式搭接扣合形成的“方形盒”封闭结构，沿X方向设置有五组吸能凹槽，每组凹槽共四个，分别分布在纵梁前段内板和纵梁前段外板的翼腹面交界处；纵梁前段内板和纵梁前段外板上还对称设置四个第一工艺孔；纵梁前段内板后部设置有限位切舌，所述纵梁前段外板腹面中后部上设置有内凹加强筋。

进一步的，所述一对纵梁总成外侧对称设置有支撑结构总成，支撑结构总成与纵梁总成的夹角β＝115°～120°。

优选的，β＝116°。

具体的，所述的支撑结构总成由设有驾驶室安装位的支撑结构上部和设有加强避让功能的支撑结构下部组成；支撑结构上部呈帽状结构，中间部位设置中空小碗状驾驶室安装的圆凹槽，上部设置漏液孔，满足电泳要求避免锈蚀问题发生；支撑结构下部中间区域设置加强筋，外侧为半开结构以保证驾驶室足够安装空间。

进一步的，所述的支撑结构总成焊接于纵梁总成外侧。

具体的，所述外加强结构为夹持在纵梁总成外部的槽型结构，中部垂直设置凸起加强筋，其上设置两个第二工艺孔保证定位。设置两个第二工艺孔保证定位，中部垂直设置凸起加强筋，保证足够刚强度。

具体的，所述内加强结构位于支撑结构总成前部与外部加强结构之间，包括内部加强结构一、内部加强结构二和内部加强结构三；所述内部加强结构一、内部加强结构二和内部加强结构三均设置在碰撞侧，其中，内部加强结构一和内部加强结构二结构随形与纵梁总成上翼面焊接，内部加强结构三随形与纵梁总成下翼面焊接。

进一步，所述内部加强结构一、内部加强结构二和内部加强结构三均设置有定位孔、避让孔及避让区域，满足定位及线束类安装空间。

本发明还提供了含有所述碰撞组合结构的车辆。

在本申请中，小纵梁总成用于引导改善传力路径，纵梁前段总成具有附带吸能功能，支撑结构总成可阻挡车辆前部侵入，纵梁外部加强结构保证路径传递有效。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过碰撞组合结构改善撞击力分布传递路径，有效减少对车辆前部及假人的相对位移量和侵入量，提高偏置碰撞工况分值，以保证达成2020 版Latin-NCAP三星40％正面偏置碰撞目标。

附图说明

图1是本实用新型组合结构碰撞状态俯视示意图。

图2是本实用新型组合结构部分等轴立体图。

图3是碰撞组合结构中的小纵梁总成的装配搭接关系示意图。

图4是图3后尾部结构断面示意图。

图5是图3仰视角度投影示意图。

图6是图5中A-A的剖面示意图。

图7是碰撞组合结构中的纵梁前段总成的结构示意图。

图8是碰撞组合结构中的支撑结构总成的结构示意图。

图9是图8中支撑结构下部的仰视结构示意图。

图10是图9中B-B的断面示意图。

图11是碰撞组合结构中的纵梁外部加强结构的结构示意图。

图12是图11加强结构中部断面示意图。

图13是碰撞组合结构中的纵梁内部加强结构的结构示意图。

图14加速度曲线-CASE，纵坐标为加速度，横坐标为时间；峰值≥0.5的曲线为左B柱加速度曲线，峰值＜0.5的曲线为右B柱加速度曲线。

附图标记：

小纵梁总成1/1’，纵梁前段总成2/2’，支撑结构总成3/3’，纵梁总成6/6’，第一横梁7，第二横梁8，第三横梁9，第四横梁10，内加强结构5/5’，外加强结构4/4’，小纵梁上板12，小纵梁下板11，中部加强筋125，小纵梁加强板13，中下部加强筋133，螺栓安装孔 112，第一工艺孔111，安装孔121，安装过孔113，定位圆孔131，纵梁前段内板21，纵梁前段外板22，吸能凹槽211，限位切舌212，内凹加强筋221，支撑结构上部31，支撑结构下部32，帽状结构312，圆凹槽313，漏液孔311，加强筋321，半开结构322，槽型结构411，第二工艺孔412，凸起加强筋413，部加强结构一51，内部加强结构二52，内部加强结构三 53，定位孔511，避让孔512，避让区域521。

具体实施方式

下面，参考适当的附图对本实用新型第1实施方式的车辆碰撞组合结构结构进行详细说明。所参考的附图中，图1是适用了第1实施方式的新型组合结构碰撞状态俯视示意图，图 2是针对该新型组合结构部分的等轴立体图。图3、图7、图8、图11、图13针对该碰撞组合结构各分部装配搭接关系进行分别示意。

如图1和图2所示，该碰撞组合结构包括位于车辆两侧的一对纵梁前段总成2/2’、一对纵梁总成6/6’、与纵梁前段总成垂直设置的第一横梁7、第二横梁8、第三横梁9以及与纵梁总成垂直设置的第四横梁10；还包括对称设置于XY平面上的一对小纵梁总成1/1’、对称设置于纵梁总成内部的一对内加强结构5/5’和对称设置于纵梁总成外部的一对外加强结构 4/4’；所述的小纵梁总成1/1’位于一对纵梁前段总成2/2’内侧，连接第一横梁7和第二横梁8；所述坐标系中，车前后方向为X方向，车左右方向为Y方向,车上下方向为Z方向。

如图3～6所示，所述小纵梁总成1/1’为由小纵梁上板12和小纵梁下板11形成的中空结构，小纵梁上板为片状结构，小纵梁下板为设置有避让区域的倒置类“几”型结构，形成的成中空结构在XZ向视图下斜面与水平面夹角α＝150°～155°。优选的，所述小纵梁总成1/1’也可由小纵梁上板12和小纵梁下板11焊接形成。所述小纵梁上板12中部设置有中部加强筋125，后部设置有反向的“Z”型小纵梁加强板13，小纵梁加强板13设置有中下部加强筋记133。所述小纵梁上板12和小纵梁下板11在前部和中部均设置有第一工艺孔111，前部和后部均设置有一对螺栓安装孔112，用于将小纵梁总成1/1’螺接于第一横梁7和第二横梁8之间；小纵梁加强板13螺接安装于小纵梁上板12上，通过设置在小纵梁上板12上的安装孔121和小纵梁加强板13下部的螺接安装孔112来实现螺接安装，所述小纵梁下板11设有安装过孔113，保证空间满足螺栓装配及力矩校核；所述小纵梁加强板上部设有定位圆孔 131。

如图7所示，所述纵梁前段总成2/2’为由纵梁前段内板21和纵梁前段外板22焊接形式搭接扣合形成的“方形盒”封闭结构，沿X方向设置有五组吸能凹槽211，每组凹槽共四个，分别分布在纵梁前段内板21和纵梁前段外板22的翼腹面交界处；纵梁前段内板21和纵梁前段外板22上还对称设置四个第一工艺孔111；纵梁前段内板21后部设置有限位切舌212，所述纵梁前段外板22腹面中后部上设置有内凹加强筋221。

如图8～10所示，所述一对纵梁总成6/6’外侧对称设置有支撑结构总成3/3’，支撑结构总成3/3’与纵梁总成6/6’的夹角β＝115°～120°。所述的支撑结构总成3/3’由设有驾驶室安装位的支撑结构上部31和设有加强避让功能的支撑结构下部32组成；支撑结构上部31呈帽状结构312，中间部位设置中空小碗状驾驶室安装的圆凹槽313，上部设置漏液孔311；支撑结构下部32中间区域设置加强筋321，外侧为半开结构322以保证驾驶室足够安装空间。优选的，所述的支撑结构总成3/3’焊接于纵梁总成6/6’外侧。

如图11和图12所示，所述外加强结构4/4’为夹持在纵梁总成外部的槽型结构411，中部垂直设置凸起加强筋413，其上设置两个第二工艺孔412保证定位。

如图13所示，所述内加强结构5/5’位于支撑结构总成3/3’前部与外加强结构4/4’之间，包括内部加强结构一51、内部加强结构二52和内部加强结构三53，均设置在碰撞侧；其中，内部加强结构一51和内部加强结构二52结构随形与纵梁总成6/6’上翼面焊接，内部加强结构三53随形与纵梁总成6/6’下翼面焊接。所述内部加强结构一51、内部加强结构二52和内部加强结构三53均设置有定位孔511、避让孔512及避让区域521，满足定位及线束类安装空间。

采用含有本实用新型碰撞组合结构的车辆进行64km/h_40％正面偏置碰撞实验，结果见表 1和图14。图14中，峰值≥0.5的曲线为左B柱加速度曲线，峰值＜0.5的曲线为右B柱加速度曲线。因偏置碰一般撞整车左侧，左B柱加速度一般会高于右B柱加速度，图线符合常规；另外加速度相对越低越好，一般为以0.5作为考察优选标准，图示状态较好。由碰撞试验可以看出，采用本实用新型碰撞组合结构有效减少对车辆前部及假人的相对位移量和侵入量，提高偏置碰撞工况分值，含有该结构的车辆在碰撞实验中能达到满意结果。

表1碰撞评价项目效果分布

注：上表中带下划线和斜体的数据表示“不可接受”；带下划线的数据表示“风险低”；斜体的数据表示“可接受”；其余数据表示“满意”。

参照第1实施方式，第2实施方式的车辆碰撞组合结构：所述左小纵梁上板与所述左小纵梁下板焊接形成中空结构，其中XZ向视图下斜面与水平面夹角α＝154°，其余与第1实施方式相同。

参照第1实施方式，第3实施方式的车辆碰撞组合结构：所述碰撞组合结构中的支撑结构总成，对称焊接于车架纵梁左右侧，且两者前部与车架纵梁夹角β＝116°，其余与第1实施方式相同。

Claims (12)

1.一种碰撞组合结构，包括位于车辆两侧的一对纵梁前段总成(2/2’)、一对纵梁总成(6/6’)、与纵梁前段总成垂直设置的第一横梁(7)、第二横梁(8)、第三横梁(9)以及与纵梁总成垂直设置的第四横梁(10)；其特征在于：还包括对称设置于坐标系的XY平面上的一对小纵梁总成(1/1’)、对称设置于纵梁总成内部的一对内加强结构(5/5’)和对称设置于纵梁总成外部的一对外加强结构(4/4’)；所述的小纵梁总成(1/1’)位于一对纵梁前段总成(2/2’)内侧，连接第一横梁(7)和第二横梁(8)；所述坐标系中，车前后方向为X方向，车左右方向为Y方向，车上下方向为Z方向。

2.如权利要求1所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述小纵梁总成(1/1’)为由小纵梁上板(12)和小纵梁下板(11)焊接形成的中空结构，小纵梁上板(12)为片状结构，小纵梁下板(11)为设置有避让区域的倒置类“几”型结构，形成的成中空结构在XZ向视图下斜面与水平面夹角α＝150°～155°；所述小纵梁上板(12)中部设置有中部加强筋(125)，后部设置有反向的“Z”型小纵梁加强板(13)，小纵梁加强板(13)设置有中下部加强筋(133)。

3.如权利要求2所述的碰撞组合结构，其特征在于：α＝154°。

4.如权利要求2所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述小纵梁上板(12)和小纵梁下板(11)在前部和中部均设置有第一工艺孔(111)，前部和后部均设置有一对螺栓安装孔(112)，用于将小纵梁总成(1/1’)螺接于第一横梁(7)和第二横梁(8)之间；小纵梁加强板(13)螺接安装于小纵梁上板(12)上，通过设置在小纵梁上板(12)上的安装孔(121)和小纵梁加强板(13)下部的螺接安装孔(112)来实现螺接安装，所述小纵梁下板(11)设有安装过孔(113)，保证空间满足螺栓装配及力矩校核；所述小纵梁加强板上部设有定位圆孔(131)。

5.如权利要求1所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述纵梁前段总成(2/2’)为由纵梁前段内板(21)和纵梁前段外板(22)焊接形式搭接扣合形成的“方形盒”封闭结构，沿X方向设置有五组吸能凹槽(211)，每组凹槽共四个，分别分布在纵梁前段内板(21)和纵梁前段外板(22)的翼腹面交界处；纵梁前段内板(21)和纵梁前段外板(22)上还对称设置四个第一工艺孔(111)；纵梁前段内板(21)后部设置有限位切舌(212)，所述纵梁前段外板(22)腹面中后部上设置有内凹加强筋(221)。

6.如权利要求1所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述一对纵梁总成(6/6’)外侧对称设置有支撑结构总成(3/3’)，支撑结构总成(3/3’)与纵梁总成(6/6’)的夹角β＝115°～120°；所述的支撑结构总成(3/3’)焊接于纵梁总成(6/6’)外侧。

7.如权利要求6所述的碰撞组合结构，其特征在于：β＝116°。

8.如权利要求6所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述的支撑结构总成(3/3’)由设有驾驶室安装位的左支撑结构上部(31)和设有加强避让功能的左支撑结构下部(32)组成；支撑结构上部(31)呈帽状结构(312)，中间部位设置中空小碗状驾驶室安装的圆凹槽(313)，上部设置漏液孔(311)；支撑结构下部(32)中间区域设置加强筋(321)，外侧为半开结构(322)以保证驾驶室足够安装空间。

9.如权利要求1所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述外加强结构(4/4’)为夹持在纵梁总成外部的槽型结构(411)，中部垂直设置凸起加强筋(413)，其上设置两个第二工艺孔(412)。

10.如权利要求1所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述内加强结构(5/5’)位于支撑结构总成(3/3’)前部与外加强结构(4/4’)之间，包括内部加强结构一(51)、内部加强结构二(52)和内部加强结构三(53)，均设置在碰撞侧；其中，内部加强结构一(51)和内部加强结构二(52)结构随形与纵梁总成(6/6’)上翼面焊接，内部加强结构三(53)随形与纵梁总成(6/6’)下翼面焊接。

11.如权利要求10所述的碰撞组合结构，其特征在于：所述内部加强结构一(51)、内部加强结构二(52)和内部加强结构三(53)均设置有定位孔(511)、避让孔(512)及避让区域(521)，满足定位及线束类安装空间。

12.一种车辆，其特征在于：含有权利要求1～11任一项所述的碰撞组合结构。

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