CN112373566A - 车身的前部结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明属于车身平台技术领域，具体涉及一种车身的前部结构，车身的前部结构包括沿车身前后方向依次连接的前防撞梁、吸能件、前纵梁；所述前纵梁与所述吸能件之间设置有缓冲件；所述前纵梁下方设有副车架；所述副车架包括副车架本体和U型支架，所述U型支架开口处的两端分别与所述副车架本体连接，所述U型支架远离所述开口的两端分别与所述缓冲件连接；所述U型支架为可拆卸结构。在本发明的车身前部结构中，由于U型支架与车架本体之间为可拆卸结构，对于不同车型的碰撞性能，可选择的安装U型支架，通过U型支架连接至缓冲件，提高车身前部的防碰撞性能；或者拆卸掉U型支架，降低成本，满足不同车型的不同碰撞性能要求，通用性好。

Description

车身的前部结构及汽车

技术领域

本发明涉及车身平台技术领域，具体涉及车身的前部结构及汽车。

背景技术

汽车的防碰撞性能是衡量汽车安全性能的重要指标之一。汽车在发生碰撞后，为保证乘员的安全，汽车一方面需要车身前部具有足够的塑形变形空间，以便利用车身前部发生形变，吸收碰撞能量，降低撞击车身加速度的峰值，把传递至乘员舱的冲击载荷降到最低；另一方面需要车身前部具有足够的刚度，避免车身前部的形变量过大，保证乘员舱内的乘员具有足够的生存空间，并且，保证车门能够顺利开启，方便乘员逃生及外部救援。

在现有汽车中，车身前部结构的载荷传递路径较少且吸能效果差，乘员舱的受力集中，防碰撞性能差；并且，车身前部结构的通用性较差，无法适应不同车型的不同防碰撞性能要求。

目前，为降低汽车的研发成本，亟待开发一种车身的前部结构，满足不同车型的汽车的不同防碰撞性能要求。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种车身的前部结构，满足不同车型的汽车的不同防碰撞性能要求。

为实现上述目的，本发明的方案如下：

一种车身的前部结构，包括沿车身前后方向依次连接的前防撞梁、吸能件、前纵梁；

所述前纵梁与所述吸能件之间设置有缓冲件；

所述前纵梁下方设有副车架；所述副车架包括副车架本体和U型支架，所述U型支架开口处的两端分别与所述副车架本体连接，所述U型支架远离所述开口的两端分别与所述缓冲件连接；所述U型支架可拆卸。

优选的，所述吸能件包括内侧吸能盒，所述缓冲件位于所述前纵梁与所述内侧吸能盒之间。

优选的，所述吸能件还包括设于所述内侧吸能盒外侧的外侧吸能盒；所述车身的前部结构还包括设于所述前纵梁外侧的侧加强板以及设置于所述侧加强板前端的加强件，所述加强件正对所述外侧吸能盒设置，所述外侧吸能盒和所述加强件均为可拆卸结构。

优选的，所述内侧吸能盒和外侧吸能盒的后端贴合于第一安装板；所述前纵梁前端抵接于第二安装板；所述第一安装板与所述第二安装板固定连接。

优选的，所述缓冲件包括正对所述内侧吸能盒的上型腔，以及位于所述上型腔正下方的下型腔；所述U型支架与所述下型腔连接。

优选的，所述前纵梁呈开口朝向车身外侧的槽钢状；所述缓冲件包括缓冲板，所述缓冲板的上部覆盖所述前纵梁的槽口，形成所述缓冲件的上型腔；所述缓冲板的下部、所述第二安装板的下部以及设于所述前纵梁下方的围板围成所述缓冲件的下型腔；所述下型腔的底部通过底板封口。

优选的，所述第二安装板安装有可拆卸的连接件，所述连接件上开设缺口；所述加强件的前端的部分侧壁嵌入所述缺口。

优选的，所述前纵梁和所述加强件之间设有第一支架。

优选的，所述副车架上设有连接至前纵梁的第二支架。

一种汽车，包括前述的车身的前部结构。

在本发明的车身前部结构中，由于副车架的U型支架为可拆卸结构，对于不同车型的碰撞性能，选择安装U型支架或不安装U型支架；当选择安装U型支架，通过U型支架连接至缓冲件，形成第三条载荷传递路径，进而提高车身前部的防碰撞性能；针对质量较轻的车型则可选择拆卸掉U型支架，降低整车成本。由于外侧吸能盒与加强件均为可拆卸结构，对于不同车型的碰撞性能，选择安装外侧吸能盒与加强件、或者不安装外侧吸能盒与加强件，以实现选择性地形成第二条载荷传递路径，满足不同车型的不同碰撞性能要求，通用性好。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为吸能件连接处的结构示意图；

图3为加强件连接处的结构示意图；

图4为副车架安装的结构示意图；

图5为加强件的结构示意图；

图6为加强件的横截面的结构示意图；

图7为连接件的结构示意图；

图8为缓冲件的结构示意图；

图9为图4中A处的局部放大结构示意图。

图中，前防撞梁1、吸能件2、内侧吸能盒21、外侧吸能盒22、第一安装板3、第二安装板4、缓冲件5、缓冲板51、溃缩筋52、溃缩孔53、底板54、前纵梁6、侧加强板7、搭接面71、加强件8、第一型材81、第二型材82、连接件9、缺口91、翻边92、副车架10、U型支架11、第一支架12、第二支架13、封板14。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

图1为本实施例的车身的前部结构，汽车从前到后依次包括前防撞梁1、吸能件2和前纵梁6。前纵梁6外侧的还设有侧加强板7，侧加强板7的前端悬置，后端连接至乘员舱。由于车身前部的车架为左右对称结构，在本实施例中，仅仅针对车身一侧的部件来描述本实施例的车身前部结构。

本实施例中的前防撞梁1的截面为“凹”字型结构；前防撞梁1具有凹凸状的表面朝向车身后方，使前防撞梁1具有较好的吸能效果。前防撞梁1两端设置变曲率段，变曲率段的曲率半径小于前防撞梁1中部的曲率半径，能够为前大灯留出更多的安装空间。

吸能件2包括沿车宽方向并列设置的内侧吸能盒21和外侧吸能盒22。内侧吸能盒21和外侧吸能盒22的前端均固定在变曲率段上，形成内侧长、外侧短的双吸能盒结构。本实施例中的设置的双吸能盒结构，能够增加前防撞梁1与吸能件22之间的重叠率，前防撞梁1受到碰撞冲击时，内侧吸能盒21与外侧吸能盒22能够时有效吸收碰膨胀能量，从而减少向后传递的冲击载荷。并且，外侧吸能盒22填补了前防撞梁1端部后方的空白，特别是发生偏置碰撞时，外侧吸能盒22能够吸收部分偏置碰撞产生的碰撞能量，提高汽车的防偏置碰撞性能。

如图2所述，内侧吸能盒21与外侧吸能盒22的后方依次设有第一安装板3和第二安装板4。内侧吸能盒21和外侧吸能盒22的后端均固定焊接在第一安装板3上，第一安装板3与第二安装板4固定。本实施例中的第一安装板3和第二安装板4之间为可拆卸结构，第一安装板3通过螺栓固定在第一安装板3后方的第二安装板4上。对于不同车型的碰撞性能，可选择的在第一安装板3上安装内侧吸能盒21，或者在第一安装板3上安装内侧吸能盒21和外侧吸能盒22，并将第一安装板3固定到第二安装板4上，实现单吸能盒结构和双吸能盒结构的替换，以满足不同车型的不同碰撞性能要求，通用性好。

本实施例中，第二安装板4的后部连接前纵梁6，前纵梁6正对内侧吸能盒21，形成第一条载荷传递路径。内侧吸能盒21能够将碰撞能量经前纵梁6传递至乘员舱，通过乘员舱分散冲击载荷。

如图3所示，前纵梁6外侧设有加强件8，加强件8的前端固定在第二安装板4上，且正对外侧吸能盒22；加强件8的中部远离前纵梁6且朝上方弯曲；加强件8的后端连接至侧加强板7的前端面。外侧吸能盒22能够将碰撞能量经过加强件8、侧加强板7传递至乘员舱，形成第二条载荷传递路径，有助于分散碰撞能量，避免乘员舱受到的载荷集中，乘员舱的形变量小。并且，外侧吸能盒22和加强件8填补了侧加强板7与前防撞梁1之间的空白，仅前防撞梁1端部发生受到碰撞冲击时，外侧吸能盒22吸收部分碰撞能量，再将剩余的碰撞能量通过加强件8和侧加强板7传递至乘员舱，乘员舱受到的冲击载荷小，防偏置碰撞的性能强。

如图7所示，在本实施例中，加强件8的前端通过连接件9固定在第二安装板4上，连接件9呈板状，连接件9边缘开设缺口91。加强件8的部分侧壁嵌入缺口91，并固定在缺口91中。为保证连接件9与加强件8固定牢固，在缺口91上还设有翻边92，翻边92贴合于加强件8嵌入连接件9部分的表面，增加连接件9与加强件8的接触面积。连接件9通过螺栓固定于第二安装板4上，使前侧加强件8的前端与第二加强板之间形成可拆卸结构。能够根据不同车型的汽车，选择性的安装加强件8，保证车身前部能够满足不同的防碰撞性能要求，通用性好。侧加强板7朝加强件8延伸出搭接面71，搭接面71与加强件8下部的轮廓适配，搭接面71从下部托起加强件8。

如图5和图6所示，加强件8由第一型材81和第二型材82拼合而成，第一型材81的截面呈角形，第二型材82设于第一型材81凹陷的一侧。第二型材82的边缘与第一型材81的边缘贴合，第二型材82的中部配合第一形成的中部围成平行四边形状的腔体，保证结构强度。

针对需要高防撞性能的车型，可选择设置加强件8以及外侧吸能盒22，外侧吸能盒22能够将碰撞能量经过加强件8、侧加强板7传递至乘员舱，形成第二条载荷传递路径，有助于分散碰撞能量，避免乘员舱受到的载荷集中，乘员舱的形变量小；针对需要低成本开发的车型，可选择不设置加强件8以及外侧吸能盒22，在满足一定的防撞性能要求的同时，实现整车的低成本开发。

如图8和图9所示，在本实施例中，前纵梁6前部连接有缓冲件5；缓冲件5包括正对内侧吸能盒21的上型腔以及位于上型腔正下方的下型腔。前纵梁6呈槽钢状，前纵梁6的槽口朝向车身外侧；在前纵梁6上设有封板14覆盖槽口。在本实施例中，缓冲件5的上型腔和下型腔朝车身外侧的侧壁由缓冲板51构成，缓冲板51的上部覆盖前纵梁6前部的槽口，缓冲板51的上部配合前纵梁6前部形成缓冲件5的上型腔。这样设置可以增加缓冲板51的上型腔的刚度，在发生碰撞时，缓冲件51与前纵梁6不容易形成错位，保证了第一条传力路径的稳定性。

缓冲板51的下部、第二安装板4的下部和设于前纵梁6下方的围板形成缓冲件5的下型腔，下型腔的底部由底板54封口。成型在前纵梁6前端的缓冲件5能够吸收部分碰撞能量，减小前纵梁6向后方传递的冲击载荷，有助于减小乘员舱的形变量。

由图8可知，缓冲板51的两侧形成朝向上型腔和下型腔外部延伸的翻边，两侧的翻边分别抵接于第二安装板4以及前纵梁6的封板14。这样设置可以提高缓冲板51与第二安装板4和封板14的连接强度，当车辆收到冲击时，不容易产生错位，保证了第一条传力路径的稳定性。

缓冲件5的缓冲板51上设有溃缩孔53和溃缩筋52，有助于盒状的缓冲件5溃缩吸能。本实施例中溃缩筋52成型在上型腔的侧壁，呈竖直凹陷的槽状，用于引导缓冲件5沿车身前后方向发生溃缩变形。溃缩孔53开设在下型腔的侧壁，呈方孔状，有助于缓冲件5发生形变，同时能够减轻缓冲件5的重量，实现轻量化。

如图4所示，在本实施例中，前纵梁6的下方设有副车架10，副车架10包括蝴蝶状的副车架本体以及U型支架11；其中副车架本体为半框式副车架；U型支架11开口处的两端分别通过螺栓与所述副车架本体连接，所述U型支架11远离所述开口的两端分别与通过螺栓与所述缓冲件的下型腔的底板54连接。U型支架11连接至副车架本体形成全框式副车架。

在本实施例中，由于U型支架11与副车架本体、缓冲件之间为可拆卸结构，对于不同车型的碰撞性能，可选择的安装U型支架11。当选择安装U型支架11，副车架10形成全框式副车架，前防撞梁1受到碰撞冲击时，缓冲件5的下型腔能够将碰撞能量通过副车架10传递至乘员舱，形成第三条载荷传递路径，能够加强车身前部的结构强度的同时，进一步分散冲击载荷，避免传递至乘员舱受力集中，乘员舱的形变更小，以满足质量较重的车型的防碰撞性能要求；当选择拆卸掉U型支架11，副车架10为半框式副车架，取消第三条载荷传递路径，降低成本，以满足质量较轻的车型的防碰撞性能要求。本实施例中，可根据平台车身不同的整车重量，实现全框式副车架和半框式副车架的切换，进而达到不同的碰撞性能。

进一步地，设置全框式副车架的情况下，当汽车发生偏置碰撞时，车身两侧受力不均匀，U型支架11的一侧边能够将碰撞能量经两侧边之间横杆分散至另一侧边，平衡车身前部受到的冲击载荷，增强汽车的防偏置碰撞性能。

副车架10的后部设有第一支架12，第一支架12连接至前纵梁6，保证副车架10的连接强度，并且副车架10受到的碰撞能量能够经第一支架12分散至前纵梁6，进一步避免乘员舱受力集中，减小乘员舱的变形概率。

在本实施例中，前纵梁6和加强件8之间还设有第二支架13，第二支架13与前纵梁6的前部和加强件8的前部形成类似三角形结构，保证车身前部结构的稳定性的同时，能够分散加强件8和前纵梁6受到的碰撞能量，特别是发生偏置碰撞时，碰撞能量经外侧吸能盒21、加强件8传递至侧加强板7，加强件8能够通过第二支架12将碰撞能量分散至前纵梁6，前纵梁6和侧加强板7能够共同承受偏置碰撞产生的冲击载荷，进一步提高汽车的防偏置碰撞性能。

本实施例中，针对防撞性能较高的车型，可以设置外侧吸能盒22、加强件8以及副车架的U型支架11。这样设置可以形成3条载荷传递路径，实现三次碰撞能量的衰减，进而达到较高的碰撞性能要求。

前防撞梁1受到碰撞冲击时，碰撞能量先经过前防撞梁1，发生第一次能量衰减；然后经过内侧吸能盒21与外侧吸能盒22，发生第二次能量衰减。

第二次衰减的碰撞能量的一部分分散至加强件8，另一部分分散至缓冲件5，发生第三次能量衰减。加强件8上的第二次衰减的碰撞能量一部分经过侧加强板7传递至乘员舱，另一部分经过第二支架13分散至前纵梁6。

分散至缓冲件5的第三次衰减的碰撞能量，一部分传递至前纵梁6，另一部分传递至副车架10。前纵梁6上的第三次衰减的碰撞能量一部分经过第二支架13传递至加强件8、一部分传递至乘员舱、剩余部分经过第一支架12传至副车架10。副车架10上的第三次衰减的碰撞能量的一部分经过U型支架11传递至车身另一侧、一部分经过第一支架12传递至前纵梁6、剩余部分传递至乘员舱。

本实施例中，可选择地，针对开发成本较低的车型，可以选择不设置外侧吸能盒22以及加强件8，仅保留第一条载荷传递路径和第三条载荷传递路径；也可以不设置副车架的U型支架11，仅保留第一条载荷传递路径和第二条载荷传递路径；或者不设置外侧吸能盒22、加强件8以及U型支架11，仅保留第一条载荷传递路径。本实施例，仅需要调整外侧吸能盒22、加强件8和/或U成支架11的安装情况，就可以满足多种不同的成本需求以及碰撞性能需求的车型，提高了车身前部结构的通用性。

在本实施例中，车身前部结构能够多次削弱传递至乘员舱的碰撞能量，并且车身前部能够有效分散冲击载荷，避免乘员舱受力集中。碰撞能量能经过多次衰减和多次分散后再传递至乘员舱，能够避免车身前部的形变量过大，保证乘员舱内的乘员具有足够的生存空间，并且，保证车门能够顺利开启，方便乘员逃生及外部救援。

本发明并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。

Claims (10)

1.一种车身的前部结构，包括沿车身前后方向依次连接的前防撞梁、吸能件、前纵梁；其特征在于，

所述前纵梁与所述吸能件之间设置有缓冲件；

所述前纵梁下方设有副车架；所述副车架包括副车架本体和U型支架，所述U型支架开口处的两端分别与所述副车架本体连接，所述U型支架远离所述开口的两端分别与所述缓冲件连接；所述U型支架可拆卸。

2.根据权利要求1所述的车身的前部结构，其特征在于：所述吸能件包括内侧吸能盒，所述缓冲件设于所述前纵梁前部与所述内侧吸能盒之间。

3.根据权利要求2所述的车身的前部结构，其特征在于：所述吸能件还包括设于所述内侧吸能盒外侧的外侧吸能盒；所述车身的前部结构还包括设于所述前纵梁外侧的侧加强板以及设置于所述侧加强板前端的加强件，所述加强件正对所述外侧吸能盒设置，所述外侧吸能盒和所述加强件均为可拆卸结构。

4.根据权利要求3所述的车身的前部结构，其特征在于：所述内侧吸能盒和外侧吸能盒的后端贴合于第一安装板；所述前纵梁前端抵接于第二安装板；所述第一安装板与所述第二安装板固定连接。

5.根据权利要求4所述的车身的前部结构，其特征在于：所述缓冲件包括正对所述内侧吸能盒的上型腔，以及位于所述上型腔正下方的下型腔；所述U型支架与所述下型腔连接。

6.根据权利要求5所述的车身的前部结构，其特征在于：所述前纵梁呈开口朝向车身外侧的槽钢状；所述缓冲件包括缓冲板，所述缓冲板的上部覆盖所述前纵梁前端的槽口，形成所述缓冲件的上型腔；所述缓冲板的下部、所述第二安装板的下部以及设于所述前纵梁下方的围板围成所述缓冲件的下型腔；所述下型腔的底部通过底板封口。

7.根据权利要求6所述的车身的前部结构，其特征在于：所述第二安装板安装有可拆卸的连接件，所述连接件上开设缺口；所述加强件的前端的部分侧壁嵌入所述缺口。

8.根据权利要求7所述的车身的前部结构，其特征在于：所述前纵梁和所述加强件之间设有第一支架。

9.根据权利要求8所述的车身的前部结构，其特征在于：所述副车架上设有连接至前纵梁的第二支架。

10.一种汽车，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的车身的前部结构。

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