CN216994558U - 前风挡下横梁和车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种前风挡下横梁和车辆，所述前风挡下横梁上设置有多个台阶部，多个所述台阶部在所述前风挡下横梁的长度方向和/或宽度方向上排布，每个所述台阶部的厚度不同和/或在所述前风挡下横梁的长度方向上的尺寸不同。通过在前风挡下横梁上设置有多个台阶部，使多个台阶部具有不同的宽度或厚度，可以利用多个台阶部的局部模态作为吸振器来吸收振动，有效衰减发动机激励振动传递能量，从而达到降低车内振动噪声的目的，改善了车内乘员的乘坐舒适性，同时满足车辆轻量化的设计要求。

Description

前风挡下横梁和车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其是涉及一种前风挡下横梁和车辆。

背景技术

汽车车身钣金趋于轻量化设计，其中前风挡下横梁处钣金厚度一般设计为0.5～0.7mm，结构较弱，不可避免会对车内噪声产生影响，加速过程中发动机激励通过车身骨架传递到前风挡下横梁处，在下横梁模态频率对应转速段容易引发车内轰鸣问题。

相关技术中，通过增加前风挡下横梁厚度或者增加支撑支架，以提升结构强度，但是横梁厚度变更需要本体及周边件模具进行相应设计变更，成本较高，并且有时为找到合适支撑点支架设计较大，成本重量增加较多且与安全性能行人保护互为矛盾。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种前风挡下横梁，在前风挡下横梁上设置有多个台阶部，并使多个台阶部的宽度或厚度不同，既能增强结构强度，还可利用每个台阶部的局部模态作为吸振器吸收振动。

本实用新型还提出了一种车辆。

根据本实用新型的第一方面实施例的前风挡下横梁，所述前风挡下横梁上设置有多个台阶部，多个所述台阶部在所述前风挡下横梁的长度方向和/或宽度方向上排布，每个所述台阶部的厚度不同和/或在所述前风挡下横梁的长度方向上的尺寸不同。

根据本实用新型的实施例的前风挡下横梁，通过在前风挡下横梁的长度方向上设置多个台阶部，并且多个台阶部在前风挡下横梁长度方向的尺寸或厚度不同，使前风挡下横梁从一整块钣金分成了多个不同的台阶部，这样不仅可以提高前风挡下横梁的结构强度，而且还能够利用每个台阶部的局部模态作为吸振器来吸收振动，有效衰减发动机激励振动传递能量，从而达到降低车内振动噪声的目的，改善了车内乘员的乘坐舒适性，同时满足车辆轻量化的设计要求。

根据本实用新型的一些实施例，所述前风挡下横梁在下表面上的投影形状为倒拱形且所述倒拱形的中部向后凸起。

根据本实用新型的一些实施例，相邻的两个所述台阶部在所述前风挡下横梁的长度方向上的尺寸分别为d_大和d_小，d_大和d_小满足关系式：d_大-d_小≥0.2d_小。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述台阶部在所述前风挡下横梁的长度方向上的尺寸为d，所述d满足关系式：20mm≤d≤300mm；和/或，每个所述台阶部的厚度为b，所述b满足关系式：0.5mm≤b≤0.8mm。

根据本实用新型的一些实施例，所述前风挡下横梁为钣金梁，所述前风挡下横梁包括：上板部、前板部和连接板部，连接板部连接于所述上板部和所述前板部之间，所述前板部上设置有多个所述台阶部。

根据本实用新型的一些实施例，所述前板部相对所述连接板部和所述上板部向下弯折设置，所述前板部在下表面上的投影形状为倒拱形且所述倒拱形的中部向后凸起。

根据本实用新型的一些实施例，所述倒拱形结构由多段弧形段构成，所述前板部形成的弧形段的弧度方向与所述上板部形成的弧形段的弧度方向相同。

根据本实用新型的一些实施例，所述前板部的边缘设置有翻边，所述连接板部和所述上板部沿所述前风挡下横梁的长度方向上设置有多个第一配合凸起且方向朝下。

根据本实用新型的一些实施例，所述前风挡下横梁在长度方向上的两端均设置有安装支架，所述安装支架沿所述前风挡下横梁的宽度方向上的尺寸大于所述前风挡下横梁在宽度方向上的尺寸。

根据本实用新型的第二方面实施例的车辆，包括：上述所述的前风挡下横梁。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的前风挡下横梁的第一角度的立体图；

图2是根据本实用新型实施例的前风挡下横梁的第二角度的立体图；

图3是根据本实用新型实施例的前风挡下横梁的第三角度的立体图；

图4是根据本实用新型实施例的前风挡下横梁的第四角度的立体图；

图5是根据本实用新型实施例的前风挡下横梁的俯视图；

图6是根据本实用新型实施例的前风挡下横梁的侧视图。

附图标记：

100、前风挡下横梁；

11、台阶部；12、上板部；13、前板部；14、连接板部；15、第一配合凸起；16、翻边；17、安装支架。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的前风挡下横梁100。

如图1-图6所示，前风挡下横梁100上设置有多个台阶部11，多个台阶部11在前风挡下横梁100的长度方向和/或宽度方向上排布，每个台阶部11的厚度不同和/或在前风挡下横梁100的长度方向上的尺寸不同。也就是说，多个台阶部11可以沿着前风挡下横梁100的长度方向或者宽度方向分布设置，并使每个台阶部11在前风挡下横梁100的长度方向上的尺寸或厚度不同。如此设置，多个台阶部11具有不同的长度或厚度，可以使每个台阶部11的模态频率不相同，实现逼频设计，当车辆行驶过程中，发动机振动激励以及路面振动通过车身骨架传递至前风挡下横梁100处时，可利用前风挡下横梁上不同方向的多个台阶部11来吸收车身振动，从而有效衰减振动能量，降低车内噪声振动，提高乘员的舒适体验感。

其中，多个台阶部11可以沿前风挡下横梁100的长度方向和宽度方向分布。如此设置，有效拓展了多个台阶部11的分布范围，可以衰减来自车身不同方位的振动能量。以及，可以使多个台阶部11的长度和厚度互不相同，如此设置，有效拓展了多个台阶部11的振动频率范围，使每个台阶部11具有不同的模态频率，可以很好地吸收车身振动，提高前风挡下横梁100的振动衰减能力。

由此，通过在前风挡下横梁100的长度方向或宽度方向上设置多个台阶部11，并且多个台阶部11的长度或厚度不同，使前风挡下横梁100从一整块钣金分成了多个不同的台阶部11，这样不仅可以提高前风挡下横梁100的结构强度，而且还能够利用每个台阶部11的局部模态作为吸振器来吸收振动，有效衰减发动机激励振动传递能量，从而达到降低车内振动噪声的目的，改善了车内乘员的乘坐舒适性，同时还可以有效增强前风挡下横梁100的结构强度。

如图1-图5所示，前风挡下横梁100在下表面上的投影形状为倒拱形，并且倒拱形的中部向后凸起。如此设置，从下表面的投影来看，前风挡下横梁100形成中间低两端高的倒拱形结构，进一步增强了结构强度，从而提高车辆行驶安全。

其中，相邻的两个台阶部11在前风挡下横梁100的长度方向上的尺寸分别为d_大和d_小，d_大和d_小满足关系式：d_大-d_小≥0.2d_小。也就是说，相邻的两个台阶部11的长度差距控制在两个台阶部11长度相差五分之一以上，如此设置，多个台阶部11具有不同的长度，使得多个台阶部11的模态频率互不相同，实现了逼频设计，有效减少车身共振，从而降低车内振动噪声能量。

具体地，多个台阶部11的长度可以沿前风挡下横梁100长度方向上的中部向两端呈递增或递减趋势，或者多个台阶部11的长度可以沿前风挡下横梁100长度方向上的一端向另一端呈递增趋势。当然，并不局限于上述所述，参考图2所示，还可以根据前风挡下横梁100与车身仪表台的布置要求进行匹配设计。因此，满足相邻的两个台阶部11的长度差距控制在两个台阶部11长度相差五分之一以上的要求即可，从而可以利用每个台阶部11的局部模态作为吸振器来吸收振动能量。

以及，每个台阶部11在前风挡下横梁100的长度方向上的尺寸为d，d满足关系式：20mm≤d≤300mm。如此设置，根据车辆的宽度范围以及相邻两个台阶部11之间的差距要求，将每个台阶部11的长度设置在20mm～300mm，可以很好地保证多个台阶部11的长度互不相同，并且可根据不同的车辆宽度设置不同数量的台阶部11。具体地，参照图2所示，前风挡下横梁100分为了17个不同长度的台阶部11，既能有效地增强结构强度，又可以作为吸振器来衰减振动激励。当然，还可以将前风挡下横梁100分为其它不同数量的台阶部11。

每个台阶部11的厚度为b，b满足关系式：0.5mm≤b≤0.8mm。如此，将每个台阶部11的厚度设置为0.5mm～0.8mm，一方面，在不增加重量的情况下，可以很好地保证前风挡下横梁100的结构强度，另一方面，可以很好地保证多个台阶部11的厚度不同，并结合多个台阶部11的宽度不同，可以使每个台阶部11具有不同的模态频率，当车辆行驶过程中，发动机振动激励以及路面振动通过车身骨架传递至前风挡下横梁100处时，可利用多个台阶部11吸收振动，有效衰减振动能量，从而降低车内噪声振动，提高乘员的舒适体验感。

其中，前风挡下横梁100可以为钣金梁，前风挡下横梁100包括：上板部12、前板部13和连接板部14，连接板部14连接于上板部12和前板部13之间，前板部13上设置有多个台阶部11。其中，由于钣金梁具有重量轻、强度高的特点，可以使前风挡下横梁100满足轻量化要求，并且制作简单，方便车间装配。

以及，结合图2所示，前板部13位于前风挡下横梁100靠近车辆驾驶室的一侧，上板部12位于前风挡下横梁100靠近车辆发动机室的一侧，连接板部14连接于上板部12和前板部13之间，这样可以很好地保证前风挡下横梁100与车身骨架之间的固定连接，并且在前板部13上设置有多个台阶部11，在车辆加速过程中，发动机激励通过车身骨架传递到前风挡下横梁100处，通过前板部13的不同模态频率可有效衰减传递至车内的振动噪声，避免驾驶室仪表内产生异响现象，从而有效提升车辆质量品质。

此外，还可以在上板部12和连接板部14上设置有多个台阶部11，使得前风挡下横梁100形成模态频率涵盖范围较宽的吸振器，以有效衰减车辆不同加速段的振动频率，进一步有效降低车内的振动噪声。以及，还可以在上板部12和连接板部14设置多个开孔，在保证结构强度的条件下可以有效减轻前风挡下横梁100的重量。

进一步地，前板部13相对连接板部14和上板部15向下弯折设置，前板部13在下表面上的投影形状为倒拱形，并且倒拱形的中部向后凸起。如此设置，前板部13呈倒拱形结构，并且前板部13相对连接板部14和上板部15向下弯折，使得连接板部14和上板部15在前板部的倒拱形结构约束下，连接板部14和上板部15也相对呈倒拱形结构，并且开口朝向车内的方向，如此，使前风挡下横梁100的整体结构呈倒拱形结构，既可以很好地与车内仪表台进行配合安装，又可以提高结构强度。

其中，倒拱形结构由多段弧形段构成，前板部13所形成的弧形段的弧度方向与上板部15所形成的弧形段的弧度方向相同。如此设置，相同的弧度设计有利于提升前风挡下横梁10的结构强度与刚度，并且可以很好地匹配车身前侧的结构造型，使之形成于一体。

而且，前板部13的边缘设置有翻边16，连接板部14和上板部15沿前风挡下横梁100的长度方向上设置有多个第一配合凸起15，并且方向朝下。如此设置，利用翻边16和第一配合凸起15可以将前风挡下横梁100牢靠地固定在车身骨架上，以防止车辆行驶时仪表台位置出现严重晃动现象。

以及，前风挡下横梁100在长度方向上的两端均设置有安装支架17，安装支架17沿前风挡下横梁100的宽度方向上的尺寸大于前风挡下横梁100在宽度方向上的尺寸。如此设置，在前风挡下横梁100的宽度方向上，将安装支架17的宽度尺寸设为大于前风挡下横梁100的宽度尺寸，可以进一步保证前风挡下横梁100稳固安装在车身骨架上，并保证前风挡下横梁100衰减车身振动的能力，避免共振。

根据本实用新型第二方面实施例的车辆，包括：上述实施例的前风挡下横梁100。

因此，通过在前风挡下横梁100的长度方向上设置多个台阶部11，并且多个台阶部11的宽度或厚度不同，使前风挡下横梁100从一整块钣金分成了多个不同的台阶部11，这样不仅可以提高前风挡下横梁100的结构强度，而且还能够利用每个台阶部11的局部模态作为吸振器来吸收振动，有效衰减发动机激励振动传递能量，从而达到降低车内振动噪声的目的，改善了车内乘员的乘坐舒适性，同时满足车辆轻量化的设计要求。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种前风挡下横梁，其特征在于，所述前风挡下横梁上设置有多个台阶部，多个所述台阶部在所述前风挡下横梁的长度方向和/或宽度方向上排布，每个所述台阶部的厚度不同和/或在所述前风挡下横梁的长度方向上的尺寸不同。

2.根据权利要求1所述的前风挡下横梁，其特征在于，所述前风挡下横梁在下表面上的投影形状为倒拱形且所述倒拱形的中部向后凸起。

3.根据权利要求1所述的前风挡下横梁，其特征在于，相邻两个所述台阶部在所述前风挡下横梁的长度方向上的尺寸分别为d_大和d_小，d_大和d_小满足关系式：d_大-d_小≥0.2d_小。

4.根据权利要求1所述的前风挡下横梁，其特征在于，每个所述台阶部在所述前风挡下横梁的长度方向上的尺寸为d，所述d满足关系式：20mm≤d≤300mm；和/或，

每个所述台阶部的厚度为b，所述b满足关系式：0.5mm≤b≤0.8mm。

5.根据权利要求1所述的前风挡下横梁，其特征在于，所述前风挡下横梁为钣金梁，所述前风挡下横梁包括：上板部、前板部和连接板部，连接板部连接于所述上板部和所述前板部之间，所述前板部上设置有多个所述台阶部。

6.根据权利要求5所述的前风挡下横梁，其特征在于，所述前板部相对所述连接板部和所述上板部向下弯折设置，所述前板部在下表面上的投影形状为倒拱形且所述倒拱形的中部向后凸起。

7.根据权利要求6所述的前风挡下横梁，其特征在于，所述倒拱形结构由多段弧形段构成，所述前板部形成的弧形段的弧度方向与所述上板部形成的弧形段的弧度方向相同。

8.根据权利要求5所述的前风挡下横梁，其特征在于，所述前板部的边缘设置有翻边，所述连接板部和所述上板部沿所述前风挡下横梁的长度方向上设置有多个第一配合凸起且方向朝下。

9.根据权利要求1所述的前风挡下横梁，其特征在于，所述前风挡下横梁在长度方向上的两端均设置有安装支架，所述安装支架沿所述前风挡下横梁的宽度方向上的尺寸大于所述前风挡下横梁在宽度方向上的尺寸。

10.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求1-9中任一项所述的前风挡下横梁。

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