CN113844545A - 一种汽车前端结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车前端结构及车辆，包括纵梁前段总成，为车辆的主要支撑结构，所述纵梁前段总成的前后两端设置有纵梁前段前部件和纵梁前段后部件，所述纵梁前段前部件和纵梁前段后部件位置相互对称；左右前侧边梁总成，位于所述纵梁前段总成的顶端，所述前侧边梁总成的一端外表面设置有前侧边梁后段和前侧边梁前段，所述前侧边梁前段的一端设置有前连接端。该汽车前端结构及车辆，当发生正面碰撞时，由于碰撞接触面积增大，相容性较好，碰撞能量经过上中下三条路径有效分散传递和不同结构溃缩吸收，防止过大的变形侵入量，最大限度地保护驾车内乘员，减小甚至避免乘员伤亡。

Description

一种汽车前端结构及车辆

技术领域

本发明涉及车辆车身技术领域，具体为一种汽车前端结构及车辆。

背景技术

车辆安全性在当今车辆发展中已经成为国内外严格要求一项特性要求。人们越来越关注和在意，国外测试机构主要有NCAP、IIHS，国内有C-NCAP和C-IASI。且每三年就会更新版本。狭义的车辆安全由两部分构成，一部分是安全囊和安全带，一部分是车体结构。广义的车辆安全还包括诸如ABS模块、ESP模块之类的电子控制***。前者通常称为被动安全，在交通事故发生后，为车内乘员最后一道生命线保障、只有在车体结构没有严重变形情况下安全气囊和安全带才有安全效果。

因为车辆的设置是综合各项性能而做出最优的平衡结果，所以整车的造型效果和车体布置策略需要时，可能会要求把车体前悬结构设置的紧凑短小，此情况下的正面碰撞吸能空间就有会减小，正面碰撞后会出现较大的侵入量，导致乘员伤害。

另一方面，随之人们安全意识和需求的提高，国家的车辆安全标准或法规随之出台，此即为前段所述的车辆碰撞测量标准的版本更新，越来越严苛，如2009年版C-NCAP规定正面100%碰撞测试速度50km/h、正面40%偏置碰撞速度56km/h；2012年版C-NCAP规定正面100%碰撞测试速度50km/h、正面40%偏置碰撞速度64km/h。

再有，现实情况更多是两车碰撞，在既定的碰撞速度下，碰撞接触面积大的情况下，碰撞侵入对方车辆的侵入量会更小。

为此，如何在车辆发生碰撞事故时最大限度地保证驾驶员和乘员的人身安全，是车辆设置人员一直致力解决的技术问题。需要开发一种新的车辆前端结构和车辆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车前端结构及车辆，以解决上述背景技术中提出如何在车辆发生碰撞事故时最大限度地保证驾驶员和乘员的人身安全的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种汽车前端结构及车辆，包括：

纵梁前段总成，为车辆的主要支撑结构，所述纵梁前段总成的前后两端设置有纵梁前段前部件和纵梁前段后部件，所述纵梁前段前部件和纵梁前段后部件位置相互对称；

左右前侧边梁总成，位于所述纵梁前段总成的顶端，所述前侧边梁总成的一端外表面设置有前侧边梁后段和前侧边梁前段，所述前侧边梁前段的一端设置有前连接端；

防撞梁总成，位于所述纵梁前段总成的前端，所述防撞梁总成内部分别设置有前防撞梁、吸能盒和外防撞梁安装板，所述吸能盒位于所述外防撞梁安装板的一端外表面，所述前防撞梁位于所述纵梁前段总成的前端连接处；

前下副防撞梁，位于所述防撞梁总成的底端，所述前下副防撞梁的前端设置有前副防撞梁，所述前下副防撞梁的顶端连接有前梁加强板，所述前梁加强板的另一端连接有前梁安装板；

副车架延伸梁总成，位于所述前下副防撞梁的末端，所述副车架延伸梁总成一端外表面与所述前梁安装板相互贴合；

前梁安装支架，位于所述副车架延伸梁总成的一端外表面，所述前梁安装支架的一端外表面设置有强化板，所述强化板呈“L”状结构；所述前侧边梁总成的前段向下弯曲和向前伸，所述防撞梁总成、前梁安装支架、纵梁前段总成和左前侧边梁总成形成Y字形或鱼叉形结构；所述副车架左延伸梁与所述的前梁安装支架通过螺栓连接；所述前下副防撞梁通过螺栓连接到所述副车架左延伸梁上；所述防撞梁总成和前下副防撞梁上下布置设置。

作为本发明的优选技术方案，纵梁前段总成由左前纵梁前段和左前纵梁上盖板焊接而成，所述纵梁前段前部件的前半部相对于后半部向外侧偏置，所述纵梁前段前部件的前端横截面为U形，所述前副防撞梁的竖向呈L形的上部平面，所述前副防撞梁的L形下平面设置有焊接螺母孔。

采用上述技术方案，通过左纵梁前段、左前纵梁上盖板和左前侧边梁总成进行连接焊接，并且配合所提供副车架左延伸梁安装位，能够在一定程度上增大车辆正面碰撞的接触面积，从而减少对内部结构的破坏。

作为本发明的优选技术方案，所述纵梁前段前部件和纵梁前段后部件关于前副防撞梁中心点对向分布。

采用上述技术方案，通过该将纵梁前段前部件和纵梁前段后部件组成纵梁前段总成，并且纵梁前段总成的分为两部分设置在车辆前端的左右部位，并且结构相同，能够完美的对碰撞产生的挤压力进行均力，从而提高纵梁前端整体的强度。

作为本发明的优选技术方案，所述左前侧边梁总成由前侧边梁后段和前侧边梁前段盖板焊接而成，所述左前侧边梁总成焊接处形成中空的长方形空腔结构。

采用上述技术方案，左前侧边梁总成通过前侧边梁后段和前侧边梁前段相互连接，并且在前连接端形成中空的长方形空腔结构，能够提供很好的容纳空间，避免多个结构之间相互限位，从而便于对防撞结构进行安装和拆卸，便于后续的维护工作。

作为本发明的优选技术方案，所述纵梁前段总成的左端横纵面分为两段。

采用上述技术方案，通过将纵梁前段总成的左端横纵面分为两段，其中前段空腔小，后段空腔大，使后段结构强度大于前段强度，在遇到撞击时，能够起到缓冲的作用，避免挤压力导致纵梁前段总成整体收到相同程度的破坏。

作为本发明的优选技术方案，所述前侧边梁总成与前侧边梁后段和前侧边梁前段以前下副防撞梁垂直中心线对向分布。

采用上述技术方案，其中对向分布的前侧边梁总成与前侧边梁后段和前侧边梁前段结构相同，位置高度不同，且所受力值相同，能够为其他防撞结构进行分力，从而提高了整体的稳定性。

作为本发明的优选技术方案，所述防撞梁总成由前防撞梁、吸能盒和外防撞梁安装板焊接而成，所述吸能盒前端部与前防撞梁后表面重合对正连接，所述吸能盒后端部与纵梁前段总成和前侧边梁前段重合对正连接，所述吸能盒外廓形状随前防撞梁和前侧边梁总成总成位置可长度调整。

采用上述技术方案，防撞梁、吸能盒和外防撞梁安装板焊接而成防撞梁总成，并且随前防撞梁和前侧边梁总成的一端可随着吸能盒外表面进行滑动，从而可以便于对前侧边梁总成总成位置进行长度调整，增加前侧边梁总成总成整体的灵活性。

作为本发明的优选技术方案，所述前下副防撞梁由前副防撞梁与前梁加强板和前梁安装板焊接而成，所述前下副防撞梁通过螺栓与副车架延伸梁总成螺纹连接，所述前下副防撞梁一端横截面呈口字状结构，所述前梁加强板由上下两块钣金件焊接而成的中空件。

采用上述技术方案，前梁加强板和前梁安装板对前下副防撞梁整体进行强化，并且前下副防撞梁与副车架延伸梁总成之间构成拆卸结构，便于副车架延伸梁总成进行分离，从而使结构之间在保证灵活性的同时还保证了连接面的强度。

作为本发明的优选技术方案，所述副车架延伸梁总成左右两端横截面均呈中空长方形结构，所述副车架延伸梁总成前端设置有螺栓过孔，且副车架延伸梁总成与前梁安装支架通过螺栓相互连接，所述副车架延伸梁总成左端后部设置有焊接螺母。

采用上述技术方案，在副车架延伸梁总成与前梁安装支架连接时，副车架右延伸梁的横截面可以不大于副车架左延伸梁的横截面，并且副车架延伸梁总成与前梁安装支架和前下副防撞梁之间均设有连接结构，可灵活进行连接，提高对汽车前端结构装配效率，从而增加了整体的实用性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该汽车前端结构及车辆：

1.当发生正面碰撞时，由于碰撞接触面积增大，相容性较好，碰撞能量经过上中下三条路径有效分散传递和不同结构溃缩吸收，防止过大的变形侵入量，最大限度地保护驾车内乘员，减小甚至避免乘员伤亡。

2.当发生两车碰撞时，碰撞过程中双方车辆产生的能量被多条传力路径分散，同时由不同的结构溃缩吸收，使得双方在碰撞过程中最大限度的保护驾驶员安全。

3.通过左纵梁前段、左前纵梁上盖板和左前侧边梁总成进行连接焊接，并且配合所提供副车架左延伸梁安装位，能够在一定程度上增大车辆正面碰撞的接触面积，从而减少对内部结构的破坏。

附图说明

附图是用来对本公开的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是根据本公开实施方式的车辆前端结构的立体图；

图2是根据本公开实施方式的车辆前端结构的另一角度的立体图；

图3是根据本公开实施方式的车辆前端结构的立体图***图；

图4是根据本公开实施方式的车辆前端结构的侧视图；

图5是根据本公开实施方式的车辆前端结构中前侧边梁总成前段横截面视图；

图6是根据本公开实施方式的车辆前端结构中前侧边梁总成后段横截面视图；；

图7是根据本公开实施方式的车辆前端结构的立体图局部放大视图；

图8是根据本公开实施方式的车辆前端结构中的前下副防撞梁总成的立体图局部放大视图；

图9是根据本公开实施方式的车辆前端结构受到正面碰撞后的变形效果图；

图10是根据本公开实施方式的车辆前端结构中前下副防撞梁的俯视图。

图中：1、纵梁前段总成；11、纵梁前段前部件；12、纵梁前段后部件；2、前侧边梁总成；21、前侧边梁前段；21a、前连接端；22、前侧边梁后段；3、防撞梁总成；31、前防撞梁；32、吸能盒；33、外防撞梁安装板；4、前下副防撞梁；41、前副防撞梁；42、前梁加强板；43、前梁安装板；5、副车架延伸梁总成；6、前梁安装支架；61、强化板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种汽车前端结构及车辆，包括：

纵梁前段总成1，为车辆的主要支撑结构，纵梁前段总成1的前后两端设置有纵梁前段前部件11和纵梁前段后部件12，纵梁前段前部件11和纵梁前段后部件12位置相互对称；左右前侧边梁总成2，位于纵梁前段总成1的顶端，前侧边梁总成2的一端外表面设置有前侧边梁后段22和前侧边梁前段21，前侧边梁前段21的一端设置有前连接端21a；防撞梁总成3，位于纵梁前段总成1的前端，防撞梁总成3内部分别设置有前防撞梁31、吸能盒32和外防撞梁安装板33，吸能盒32位于外防撞梁安装板33的一端外表面，前防撞梁31位于纵梁前段总成1的前端连接处；前下副防撞梁4，位于防撞梁总成3的底端，前下副防撞梁4的前端设置有前副防撞梁41，前下副防撞梁4的顶端连接有前梁加强板42，前梁加强板42的另一端连接有前梁安装板43；副车架延伸梁总成5，位于前下副防撞梁4的末端，副车架延伸梁总成5一端外表面与前梁安装板43相互贴合；前梁安装支架6，位于副车架延伸梁总成5的一端外表面，前梁安装支架6的一端外表面设置有强化板61，强化板61呈“L”状结构；前侧边梁总成2的前段向下弯曲和向前伸，防撞梁总成3、前梁安装支架6、纵梁前段总成1和左前侧边梁总成2形成Y字形或鱼叉形结构；副车架左延伸梁与的前梁安装支架6通过螺栓连接；前下副防撞梁4通过螺栓连接到副车架左延伸梁上；防撞梁总成3和前下副防撞梁4上下布置设置。

纵梁前段总成1由左前纵梁前段和左前纵梁上盖板焊接而成，纵梁前段前部件11的前半部相对于后半部向外侧偏置，纵梁前段前部件11的前端横截面为U形，前副防撞梁41的竖向呈L形的上部平面，前副防撞梁41的L形下平面设置有焊接螺母孔；通过左纵梁前段、左前纵梁上盖板和左前侧边梁总成进行连接焊接，并且配合所提供副车架左延伸梁安装位，能够在一定程度上增大车辆正面碰撞的接触面积，从而减少对内部结构的破坏。

纵梁前段前部件11和纵梁前段后部件12关于前副防撞梁41中心点对向分布；通过该将纵梁前段前部件11和纵梁前段后部件12组成纵梁前段总成1，并且纵梁前段总成1的分为两部分设置在车辆前端的左右部位，并且结构相同，能够完美的对碰撞产生的挤压力进行均力，从而提高纵梁前端整体的强度。

左前侧边梁总成2由前侧边梁后段22和前侧边梁前段21盖板焊接而成，左前侧边梁总成2焊接处形成中空的长方形空腔结构；左前侧边梁总成2通过前侧边梁后段22和前侧边梁前段21相互连接，并且在前连接端21a形成中空的长方形空腔结构，能够提供很好的容纳空间，避免多个结构之间相互限位，从而便于对防撞结构进行安装和拆卸，便于后续的维护工作。

纵梁前段总成1的左端横纵面分为两段；通过将纵梁前段总成1的左端横纵面分为两段，其中前段空腔小，后段空腔大，使后段结构强度大于前段强度，在遇到撞击时，能够起到缓冲的作用，避免挤压力导致纵梁前段总成1整体收到相同程度的破坏。

前侧边梁总成2与前侧边梁后段22和前侧边梁前段21以前下副防撞梁4垂直中心线对向分布；其中对向分布的前侧边梁总成2与前侧边梁后段22和前侧边梁前段21结构相同，位置高度不同，且所受力值相同，能够为其他防撞结构进行分力，从而提高了整体的稳定性。

防撞梁总成3由前防撞梁31、吸能盒32和外防撞梁安装板33焊接而成，吸能盒32前端部与前防撞梁31后表面重合对正连接，吸能盒32后端部与纵梁前段总成1和前侧边梁前段21重合对正连接，吸能盒32外廓形状随前防撞梁31和前侧边梁总成2总成位置可长度调整；防撞梁31、吸能盒32和外防撞梁安装板33焊接而成防撞梁总成3，并且随前防撞梁31和前侧边梁总成2的一端可随着吸能盒32外表面进行滑动，从而可以便于对前侧边梁总成2总成位置进行长度调整，增加前侧边梁总成2总成整体的灵活性。

前下副防撞梁4由前副防撞梁41与前梁加强板42和前梁安装板43焊接而成，前下副防撞梁4通过螺栓与副车架延伸梁总成5螺纹连接，前下副防撞梁4一端横截面呈口字状结构，前梁加强板42由上下两块钣金件焊接而成的中空件；前梁加强板42和前梁安装板43对前下副防撞梁4整体进行强化，并且前下副防撞梁4与副车架延伸梁总成5之间构成拆卸结构，便于副车架延伸梁总成5进行分离，从而使结构之间在保证灵活性的同时还保证了连接面的强度。

副车架延伸梁总成5左右两端横截面均呈中空长方形结构，副车架延伸梁总成5前端设置有螺栓过孔，且副车架延伸梁总成5与前梁安装支架6通过螺栓相互连接，副车架延伸梁总成5左端后部设置有焊接螺母；在副车架延伸梁总成5与前梁安装支架6连接时，副车架右延伸梁的横截面可以不大于副车架左延伸梁的横截面，并且副车架延伸梁总成5与前梁安装支架6和前下副防撞梁4之间均设有连接结构，可灵活进行连接，提高对汽车前端结构装配效率。

工作原理：根据图1、图2和图3所示，一种车辆前端结构，包括纵梁前段总成1、前侧边梁总成2、防撞梁总成3、前下副防撞梁4、副车架延伸梁总成5和前梁安装支架6；前侧边梁总成2的前侧边梁前段21向下弯曲和向前伸，其最前端部通过前梁安装支架6与纵梁前段总成1焊接在一起，形成正面碰撞的上方一道吸能和能量传递路径；纵梁前段总成1的前端部与前梁安装支架6的L形的强化板61焊接，强化板61上设计有六个焊接螺母；防撞梁总成3的外防撞梁安装板33上设计有十二个过孔，通过螺栓把防撞梁总成3与纵梁前段总成1连接，形成正面碰撞的中间一道吸能和能量传递路径；副车架延伸梁总成5与的前梁安装支架6通过螺栓连接，然后，前下副防撞梁4通过八个螺栓连接到副车架延伸梁总成5上，形成正面碰撞的下方一道吸能和能量传递路径；

如图2所示，纵梁前段总成1中的U形纵梁前段采用激光焊接板，纵梁前段前部件11料厚2.0mm、纵梁前段后部件12料厚2.9mm。目的是在正面碰撞中纵梁前段前部件11先于纵梁前段后部件12溃缩吸能，纵梁前段后部件12主要承担能量传递功能。

如图图1、图4、图5、图6和图9所示，前侧边梁总成2的前侧边梁前段21向下弯曲和向前伸，其前连接端21a通过前梁安装支架6焊接，且与防撞梁总成3的构成件吸能盒32正面重叠设计，保证正面碰撞能量的传递有效。前侧边梁前段21处的A-A横截面小，前侧边梁后段22处的B-B横截面大，同理，确保正面碰撞过程中，能量在前侧边梁前段21吸收和部分量能通过前侧边梁后段22向后方传递。

如图1和图7所示，前防撞梁总成3由前防撞梁31、吸能盒32、外防撞梁安装板33焊接而成，吸能盒32、外防撞梁安装板33、前梁安装支架6、纵梁前段总成1和前侧边梁总成2形成近似鱼叉形结构，此结构可以把防撞梁31的撞击力传递给纵梁前段总成1和前侧边梁总成2，形成上述的两路碰撞能量传递路径。

如图1、图2、图3和图8所示，前下副防撞梁4由前副防撞梁41、前梁加强板42和前梁安装板43焊接而成。前梁加强板42由上下两块钣金件焊接而成。前下副防撞梁4通过四螺栓与副车架延伸梁总成5连接；副车架延伸梁总成5与前梁安装支架6通过一个螺栓连接；前下副防撞梁整体随前保外造型趋势成型，采用方管型材制作。由前下副防撞梁4、前梁安装支架6和副车架延伸梁总成5构成正面碰撞的下方一道吸能和能量传递路径。

如图9所示，为本实施案例的车辆前端结构受碰撞后，该车辆前端结构的抵御变形的作用效果截图。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种汽车前端结构及车辆，其特征在于，包括：

纵梁前段总成（1），为车辆的主要支撑结构，所述纵梁前段总成（1）的前后两端设置有纵梁前段前部件（11）和纵梁前段后部件（12），所述纵梁前段前部件（11）和纵梁前段后部件（12）位置相互对称；

左右前侧边梁总成（2），位于所述纵梁前段总成（1）的顶端，所述前侧边梁总成（2）的一端外表面设置有前侧边梁后段（22）和前侧边梁前段（21），所述前侧边梁前段（21）的一端设置有前连接端（21a）；

防撞梁总成（3），位于所述纵梁前段总成（1）的前端，所述防撞梁总成（3）内部分别设置有前防撞梁（31）、吸能盒（32）和外防撞梁安装板（33），所述吸能盒（32）位于所述外防撞梁安装板（33）的一端外表面，所述前防撞梁（31）位于所述纵梁前段总成（1）的前端连接处；

前下副防撞梁（4），位于所述防撞梁总成（3）的底端，所述前下副防撞梁（4）的前端设置有前副防撞梁（41），所述前下副防撞梁（4）的顶端连接有前梁加强板（42），所述前梁加强板（42）的另一端连接有前梁安装板（43）；

副车架延伸梁总成（5），位于所述前下副防撞梁（4）的末端，所述副车架延伸梁总成（5）一端外表面与所述前梁安装板（43）相互贴合；

前梁安装支架（6），位于所述副车架延伸梁总成（5）的一端外表面，所述前梁安装支架（6）的一端外表面设置有强化板（61），所述强化板（61）呈“L”状结构；所述前侧边梁总成（2）的前段向下弯曲和向前伸，所述防撞梁总成（3）、前梁安装支架（6）、纵梁前段总成（1）和左前侧边梁总成（2）形成Y字形或鱼叉形结构；所述副车架左延伸梁与所述的前梁安装支架（6）通过螺栓连接；所述前下副防撞梁（4）通过螺栓连接到所述副车架左延伸梁上；所述防撞梁总成（3）和前下副防撞梁（4）上下布置设置。

2.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：纵梁前段总成（1）由左前纵梁前段和左前纵梁上盖板焊接而成，所述纵梁前段前部件（11）的前半部相对于后半部向外侧偏置，所述纵梁前段前部件（11）的前端横截面为U形，所述前副防撞梁（41）的竖向呈L形的上部平面，所述前副防撞梁（41）的L形下平面设置有焊接螺母孔。

3.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：所述纵梁前段前部件（11）和纵梁前段后部件（12）关于前副防撞梁（41）中心点对向分布。

4.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：所述左前侧边梁总成（2）由前侧边梁后段（22）和前侧边梁前段（21）盖板焊接而成，所述左前侧边梁总成（2）焊接处形成中空的长方形空腔结构。

5.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：所述纵梁前段总成（1）的左端横纵面分为两段。

6.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：所述前侧边梁总成（2）与前侧边梁后段（22）和前侧边梁前段（21）以前下副防撞梁（4）垂直中心线对向分布。

7.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：所述防撞梁总成（3）由前防撞梁（31）、吸能盒（32）和外防撞梁安装板（33）焊接而成，所述吸能盒（32）前端部与前防撞梁（31）后表面重合对正连接，所述吸能盒（32）后端部与纵梁前段总成（1）和前侧边梁前段（21）重合对正连接，所述吸能盒（32）外廓形状随前防撞梁（31）和前侧边梁总成（2）总成位置可长度调整。

8.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：所述前下副防撞梁（4）由前副防撞梁（41）与前梁加强板（42）和前梁安装板（43）焊接而成，所述前下副防撞梁（4）通过螺栓与副车架延伸梁总成（5）螺纹连接，所述前下副防撞梁（4）一端横截面呈口字状结构，所述前梁加强板（42）由上下两块钣金件焊接而成的中空件。

9.根据权利要求1所述的一种汽车前端结构及车辆，其特征在于：所述副车架延伸梁总成（5）左右两端横截面均呈中空长方形结构，所述副车架延伸梁总成（5）前端设置有螺栓过孔，且副车架延伸梁总成（5）与前梁安装支架（6）通过螺栓相互连接，所述副车架延伸梁总成（5）左端后部设置有焊接螺母。

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