CN218806123U - 前纵梁结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种前纵梁结构及汽车，包括塔座总成、纵梁外板和纵梁内板；所述纵梁外板和所述纵梁内板配合形成沿Y轴方向设置的纵梁本体；所述塔座总成包括塔座和前梁连接板，所述塔座沿Z轴方向搭接在所述纵梁本体的前端的上表面和侧面上，形成第一传力通道；所述前梁连接板的第一端搭接在所述塔座上，第二端搭接在所述纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道，本实施例所提供的前纵梁结构中，塔座总成和纵梁本体搭接位置设计为Z轴方向和Y轴方向两个贴合连接，增加搭接面，碰撞性能和车身疲劳耐久性能好，提高了安全性；而且结构零件数量少，装配效率高，设备模具和装配成本低。

Description

前纵梁结构及汽车

技术领域

本实用新型属于汽车前纵梁结构技术领域，具体涉及一种前纵梁结构及汽车。

背景技术

随着国民节能减排意识的增强和国家环保法规的逐步提高，轻量化和性能提升已成为汽车行业内的主流趋势。采用新型轻质材料，降低传统钢板使用比率，是减少白车身质量，实现轻量化的主要方法。目前市场上主流白车身结构为钢制车身前纵梁结构，该结构主要由以下部分组合而成，塔座总成，纵梁内板、纵梁外板和X方向纵梁后段加强板构成。塔座总成一般由7到8个钢制零件拼焊而成，塔座和纵梁内板、纵梁外板依次Y轴方向搭接，最后纵梁后段与纵梁内板、纵梁外板搭接连接一起，目前这种纵梁结构主要适合于传统燃油车身或者是电池容量较小的电动车身，且传统的结构设计存在搭接结构复杂、零件数量多、成本高等诸多问题。

在车身开发过程中，前纵梁是非常重要和必不可少的结构，涉及到模态、碰撞安全，传统前纵梁结构生产成本高，前纵梁结构搭接点强度不足，纵梁后段空间占据大，从而影响乘员安全，因此一种新的前纵梁结构是目前车身设计和工艺制造的迫切需要。

实用新型内容

本实用新型提供了一种前纵梁结构及汽车，以解决现有前纵梁结构中存在强度不足和纵梁后段空间占据大的问题。

一种前纵梁结构，包括塔座总成、纵梁外板和纵梁内板；所述纵梁外板和所述纵梁内板配合形成沿Y轴方向设置的纵梁本体；

所述塔座总成包括塔座和前梁连接板；

所述塔座沿Z轴方向搭接在所述纵梁本体的前端的上表面和侧面上，形成第一传力通道；

所述前梁连接板的第一端搭接在所述塔座上，第二端搭接在所述纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道。

优选地，所述塔座包括塔座本体和从所述塔座本体的边缘向外延伸出的L形搭接部；

所述L形搭接部搭接在所述纵梁本体的前端的上表面和侧面上，形成第一传力通道；

所述前梁连接板的第一端搭接在所述塔座本体远离所述L形搭接部的位置上，所述前梁连接板的第二端搭接在所述纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道；

所述塔座本体内形成有用于装配减震器的安装空间，所述塔座本体上与所述安装空间相对应的位置上设有用于装配紧固件的装配孔，所述紧固件用于固定所述塔座本体和减震器。

优选地，所述塔座本体包括安装部和从所述安装部的边缘向垂直方向延伸的连接部，所述连接部与所述L形搭接部相连；

所述安装部和所述连接部配合形成所述安装空间，所述装配孔设置在所述安装部上；

所述前梁连接板的第一端搭接在所述安装部远离所述连接部的位置上，所述前梁连接板的第二端搭接在所述纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道。

优选地，所述塔座本体上所述安装空间所在安装面的厚度为6mm-8mm。

优选地，所述纵梁外板包括沿Y轴方向设置的第一U形梁、从所述第一U形梁的两侧边缘向外延伸形成的第一翻边；

所述纵梁内板包括沿Y轴方向设置的第二U形梁、从所述第二U形梁的两侧边缘向外延伸形成的第二翻边；

所述第一U形梁和所述第二U形梁相对设置，所述第一翻边和所述第二翻边搭接，形成所述纵梁本体。

优选地，所述第一U形梁内设有至少一个隔板。

优选地，所述纵梁本体内设有至少一个连接筋，所述连接筋的第一端与所述纵梁外板相连，所述连接筋的第二端与所述纵梁内板相连。

一种汽车，包括车身、后横梁和所述前纵梁结构；所述后横梁沿Y轴方向延伸，所述后横梁的一端搭接在所述车身上，所述后横梁的另一端搭接在所述纵梁本体的前端。

优选地，所述后横梁包括第一边梁、第二边梁和支撑纵梁；所述第一边梁和所述第二边梁对接形成一个横向布置的容置腔体；所述支撑纵梁沿纵向设置在所述容置腔体的中间，所述支撑纵梁的一侧与所述第一边梁相连，所述支撑纵梁的另一侧与所述第二边梁相连；所述第一边梁内设有所述第一加强板，所述第二边梁内设有所述第二加强板。

优选地，所述塔座总成、所述纵梁外板和所述纵梁内板搭接在所述后横梁的上方。

上述前纵梁结构及汽车，纵梁外板和纵梁内板配合形成沿Y轴方向设置的纵梁本体，以便沿Y轴方向传力。该纵梁本体与塔座总成形成两个传力通道。第一传力通道为塔座和纵梁本体的前端之间配合形成的传力通道，塔座沿Z轴方向搭接在纵梁本体的前端的底面或侧面上，使得塔座与纵梁本体之间形成Z轴方向和Y轴方向两个贴合连接，增加搭接面，碰撞性能和车身疲劳耐久性能好，有助于提高前纵梁结构的稳定性和刚度；第二传力通道为前梁连接板和纵梁本体的后端之间配合形成的传力通道，由于沿Z轴方向设置的塔座具有一定的高度，在前梁连接板的一端搭接在塔座上，另一端搭接在纵梁本体的后端时，塔座、前梁连接板和纵梁本体之间形成三角形稳定结构，有助于提高前纵梁结构的稳定性和刚度；而且，该前纵梁结构零件数量少，装配效率高，设备模具和装配成本低。

附图说明

图1是本实用新型中的前纵梁结构图；

图2是本实用新型中塔座总成的结构图；

图3是本实用新型中纵梁外板的结构图；

图4是本实用新型中纵梁内板的结构图；

图5是本实用新型中后横梁的结构图；

图6是本实用新型中连接筋的结构图。

其中，1、塔座总成；11、塔座；111、塔座本体；112、L形搭接部；12、前梁连接板；2、纵梁外板；21、第一U形梁；22、第一翻边；3、纵梁内板；31、第二U形梁；32、第二翻边；4、装配孔；5、后横梁；51、第一边梁；52、第二边梁；53、支撑纵梁；6、连接筋。

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“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种前纵梁结构，参照图1，包括塔座总成1、纵梁外板2和纵梁内板3；纵梁外板2和纵梁内板3配合形成沿Y轴方向设置的纵梁本体；塔座总成1包括塔座11和前梁连接板12，塔座11沿Z轴方向搭接在纵梁本体的前端的上表面和侧面上，形成第一传力通道；前梁连接板12的第一端搭接在塔座11上，第二端搭接在纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道。

作为一示例，纵梁外板2和纵梁内板3配合形成沿Y轴方向设置的纵梁本体，以便沿Y轴方向传力。该纵梁本体与塔座总成1形成两个传力通道。第一传力通道为塔座11和纵梁本体的前端之间配合形成的传力通道。本示例中，塔座11沿Z轴方向搭接在纵梁本体的前端的底面或侧面上，具体为采用SPR铆接工艺，将沿Z轴方向设置的塔座11搭接在纵梁本体的上表面或侧面上，即沿Z轴方向和Y轴方向搭接，两者之间采用胶粘工艺连接。本示例中，塔座11沿Z轴方向搭接在纵梁本体的前端的底面或侧面上，可使塔座11和纵梁本体搭接位置设计为Z轴方向和Y轴方向两个贴合连接，增加搭接面，碰撞性能和车身疲劳耐久性能好，有助于提高前纵梁结构的稳定性和刚度；而且结构零件数量少，装配效率高，设备模具和装配成本低。第二传力通道为前梁连接板12和纵梁本体的后端之间配合形成的传力通道，由于沿Z轴方向设置的塔座11具有一定的高度，在前梁连接板12的一端搭接在塔座11上，另一端搭接在纵梁本体的后端时，塔座11、前梁连接板12和纵梁本体之间形成三角形稳定结构，有助于提高前纵梁结构的稳定性和刚度。本示例中，前梁连接板12的一端搭接在塔座11的上表面，前梁连接板12的另一端搭接在纵梁本体的后端的上表面，即沿Z轴方向搭接，两者之间采用点焊连接。

在一实施例中，参照图2，塔座11包括塔座本体111和与塔座本体111相连的L形搭接部112；L形搭接部112搭接在纵梁本体的前端的上表面和侧面上，形成第一传力通道；前梁连接板12的第一端搭接在塔座本体111位于远离L形搭接部112的位置上，前梁连接板12的第二端搭接在纵梁本体111的后端的上表面上，形成第二传力通道；塔座本体111内形成有用于装配减震器的安装空间，塔座本体111上与安装空间相对应的位置上设有用于装配紧固件的装配孔4，紧固件用于固定塔座本体111和减震器。

本示例中，塔座本体111和前梁连接板12通过FDS铆接工艺连接起来，通过L形搭接部112把塔座本体111搭接在纵梁本体的前端的上表面和侧面上，使得塔座本体111、L形搭接部112和纵梁本体之间形成第一传力通道；前梁连接板12的第一端搭接在塔座本体111远离L形搭接部112的位置上，前梁连接板12的第二端搭接在纵梁本体的后端的上表面上，使得塔座本体111、前梁连接板12和纵梁本体之间形成第二传力通道，可使塔座11和纵梁本体搭接位置设计为Z轴方向和Y轴方向两个贴合连接，增加搭接面，碰撞性能和车身疲劳耐久性能好，有助于提高前纵梁结构的稳定性和刚度。塔座本体111内形成有用于装配减震器的安装空间，且在塔座本体111上安装空间相对应的位置上设有装配孔4，便于装配紧固件，以固定塔座本体111和减震器，使塔座本体111具有良好缓冲减震的功能。

在一实施例中，参照图2，塔座本体111包括安装部和从安装部的边缘向垂直方向延伸的连接部，连接部与L形搭接部相连；安装部和连接部配合形成安装空间，装配孔4设置在安装部上；前梁连接板12的第一端搭接在安装部远离连接部的位置上，前梁连接板12的第二端搭接在纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道。

本示例中，对塔座本体111进行了详细描述，安装部和从安装部的边缘向垂直方向延伸的连接部构成了塔座本体111，即安装部和连接部一体成型，有助于提高塔座本体111的整体刚度。塔座本体111采用压铸工艺，减少了钢板冲压焊接件的数量，相比冲压成型，可以根据性能需求，零件不同位置可以制造成不同厚度。L形搭接部112从连接部的边缘延伸出，前梁连接板12的第一端搭接在安装部远离连接部的位置上，第二端搭接在纵梁本体的后端的上表面上，使塔座本体111的安装部、前梁连接板12和纵梁本体之间形成第二传力通道，两者配合使用加强了塔座总成1与纵梁本体之间的连接，提高设备使用安全性。

在一实施例中，塔座本体111上安装空间所在安装面的厚度为6mm-8mm。

本示例中，塔座本体111上安装空间所在安装面的厚度为6mm-8mm，提高了零件的安装刚度，当安装面的厚度为7mm时效果较好。

在一实施例中，参照图3和图4，纵梁外板2包括沿Y轴方向设置的第一U形梁21、从第一U形梁21的两侧边缘向外延伸形成的第一翻边22；纵梁内板3包括沿Y轴方向设置的第二U形梁31、从第二U形梁31的两侧边缘向外延伸形成的第二翻边32；第一U形梁21和第二U形梁31相对设置，第一翻边22和第二翻边32搭接，形成纵梁本体。

作为一示例，对纵梁外板2和纵梁内板3进行了详细介绍，纵梁外板2由七个钢板冲压焊接件冲压焊接而成，其中第一U形梁21的两个第一翻边22可分别与纵梁内板3和塔座总成1进行搭接，并采用点焊连接。纵梁内板3由钢板冲压焊接件冲压焊接而成，其中第二U形梁31的两个第二翻边32可与其他零件拼接。本示例中，第一翻边22和第二翻边32搭接，形成纵梁本体，这样设置加强纵梁本体的搭接点强度，有助于提高纵梁本体的刚度。

在一实施例中，参照图3，第一U形梁21内设有至少一个隔板。

本示例中，第一U形梁21内设有至少一个隔板，隔板平铺在第一U形梁21表面，增加连接搭接面，多面贴合，保证了碰撞无折弯风险，提高驾乘安全。

在一实施例中，参照图6，纵梁本体内设有至少一个连接筋6，连接筋6的第一端与纵梁外板2相连，连接筋6的第二端与纵梁内板3相连。

本示例中，纵梁外板2和纵梁内板3沿Y轴方向匹配连接，两者之间形成的纵梁本体是一个U型腔体，纵梁本体内设有至少一个连接筋6，连接筋6的第一端与纵梁外板2相连，连接筋6的第二端与纵梁内板3相连，连接筋6可以填充U型腔体，加强纵梁外板2和纵梁内板3形成的U型腔体的刚度和强度，其中连接筋6与纵梁外板2采用点焊连接，连接筋6与纵梁内板3采用弧焊或螺栓连接，这样工艺简单，装配效率高，成本低，同时也保证了设备使用安全性。

本实用新型实施例提供了一种汽车，参照图1和图5，包括车身、后横梁5和前纵梁结构；后横梁5沿Y轴方向延伸，后横梁5的一端搭接在车身上，后横梁5的另一端搭接在纵梁本体的前端。

作为一示例，现有前纵梁结构为满足碰撞传力，纵梁往车后X方向延伸较多，导致电池包布置空间紧张，这种结构适合于传统燃油车或者电池包体积较小的车型，针对目前电动车续航要求越来越高，电池包体积越来越大的车型完全不适用，通过结构优化设计和连接工艺方案，后横梁5沿Y轴方向延伸，后横梁5的一端搭接在车身上，后横梁5的另一端搭接在纵梁本体的前端，后横梁5沿Y方向布置，节约了电池包空间，这样便于把整个结构连接起来，最大程度给电池包空间进行避让，同时也通过结构优化实现碰撞性能的提升。

在一实施例中，参照图5，后横梁5包括第一边梁51、第二边梁52和支撑纵梁53；第一边梁51和第二边梁52对接形成一个横向布置的容置腔体；支撑纵梁53沿纵向设置在容置腔体的中间，支撑纵梁53的一侧与第一边梁51相连，支撑纵梁53的另一侧与第二边梁52相连；第一边梁51内设有第一加强板，第二边梁52内设有第二加强板。

本示例中，通过对后横梁5的详细介绍，其中，第一边梁51和第二边梁52均为U形梁，两者对接形成一个横向布置的容置腔体，满足后横梁5碰撞传力能力，减少后横梁5往车后X方向延伸，最大程度给电池包空间进行避让，提高其适用性，支撑纵梁53沿纵向设置在容置腔体的中间，配合设置在第一边梁51内和第二边梁52内的内加强板，起到支撑填充容置腔体的作用，提高后横梁5的强度，保障设备使用安全性。

在一实施例中，参照图1，塔座总成1、纵梁外板2和纵梁内板3搭接在后横梁5的上方。

本示例中，介绍了塔座总成1、纵梁外板2、纵梁内板3和后横梁5的连接方式沿Z轴方向搭接，其中后横梁5在下面搭接，然后塔座总成1、纵梁外板2和纵梁内板3搭接在后横梁5上方，形成搭接，搭接点采用点焊工艺实现，这样工艺简单，装配效率高，成本低，同时也保证了设备使用安全性。

以上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)

1.一种前纵梁结构，其特征在于，包括塔座总成、纵梁外板和纵梁内板；

所述纵梁外板和所述纵梁内板配合形成沿Y轴方向设置的纵梁本体；

所述塔座总成包括塔座和前梁连接板；

所述塔座沿Z轴方向搭接在所述纵梁本体的前端的上表面和侧面上，形成第一传力通道；

所述前梁连接板的第一端搭接在所述塔座上，第二端搭接在所述纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道。

2.根据权利要求1所述的前纵梁结构，其特征在于，所述塔座包括塔座本体和与所述塔座本体相连的L形搭接部；

所述L形搭接部搭接在所述纵梁本体的前端的上表面和侧面上，形成第一传力通道；

所述前梁连接板的第一端搭接在所述塔座本体远离所述L形搭接部的位置上，所述前梁连接板的第二端搭接在所述纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道；

所述塔座本体内形成有用于装配减震器的安装空间，所述塔座本体上与所述安装空间相对应的位置上设有用于装配紧固件的装配孔，所述紧固件用于固定所述塔座本体和减震器。

3.根据权利要求2所述的前纵梁结构，其特征在于，所述塔座本体包括安装部和从所述安装部的边缘向垂直方向延伸的连接部，所述连接部与所述L形搭接部相连；

所述安装部和所述连接部配合形成所述安装空间，所述装配孔设置在所述安装部上；

所述前梁连接板的第一端搭接在所述安装部远离所述连接部的位置上，所述前梁连接板的第二端搭接在所述纵梁本体的后端的上表面上，形成第二传力通道。

4.根据权利要求3所述的前纵梁结构，其特征在于，所述塔座本体上所述安装空间所在安装面的厚度为6mm-8mm。

5.根据权利要求1所述的前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁外板包括沿Y轴方向设置的第一U形梁、从所述第一U形梁的两侧边缘向外延伸形成的第一翻边；

所述纵梁内板包括沿Y轴方向设置的第二U形梁、从所述第二U形梁的两侧边缘向外延伸形成的第二翻边；

所述第一U形梁和所述第二U形梁相对设置，所述第一翻边和所述第二翻边搭接，形成所述纵梁本体。

6.根据权利要求5所述的前纵梁结构，其特征在于，所述第一U形梁内设有至少一个隔板。

7.根据权利要求1所述的前纵梁结构，其特征在于，所述纵梁本体内设有至少一个连接筋，所述连接筋的第一端与所述纵梁外板相连，所述连接筋的第二端与所述纵梁内板相连。

8.一种汽车，其特征在于，包括车身、后横梁和权利要求1-7任一项所述前纵梁结构；

所述后横梁沿Y轴方向延伸，所述后横梁的一端搭接在所述车身上，所述后横梁的另一端搭接在所述纵梁本体的前端。

9.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于，所述后横梁包括第一边梁、第二边梁和支撑纵梁；

所述第一边梁和所述第二边梁对接形成一个横向布置的容置腔体；

所述支撑纵梁沿纵向设置在所述容置腔体的中间，所述支撑纵梁的一侧与所述第一边梁相连，所述支撑纵梁的另一侧与所述第二边梁相连；

所述第一边梁内设有所述第一加强板，所述第二边梁内设有所述第二加强板。

10.根据权利要求8所述的汽车，其特征在于，所述塔座总成、所述纵梁外板和所述纵梁内板搭接在所述后横梁的上方。

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