CN115158476A - 一种顶盖后横梁、后横梁总成及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种顶盖后横梁、后横梁总成及汽车,包括后横梁本体,后横梁本体上朝向汽车内部一侧设有加强部和若干加强连接件,加强连接件连接在后横梁本体与加强部之间;后横梁本体为一体式铸铝结构,后横梁本体包括一体成型的主板、连接板和尾板,主板的水平高度高于尾板的水平高度,加强部设置在主板上,且加强部朝向汽车内部的一侧为两端凸起、中间凹陷的拱形结构;加强部背离汽车内部的一侧为镂空结构;加强部的镂空结构内固定有若干空腔加强筋。本发明中的顶盖后横梁不仅重量较轻,能够实现车身的轻量化目标;同时也具有较强的扭转刚度性能和抗压性能,能够保证汽车的安全性能。
Description
技术领域
本发明属于汽车技术领域,具体涉及一种顶盖后横梁、后横梁总成及汽车。
背景技术
随着新能源汽车的快速发展,越来越多的消费者选择购买新能源汽车,然而新能源汽车的续航里程是发展的一个障碍。而车身重量较重是导致新能源汽车续航里程较短的一个重要因素。越来越多的轻量化材料及工艺在汽车上应用,其中应用较多的就是一体式铸铝结构,能提供较高的零件强度、精度及良好的连接工艺,起到非常好的减重效果。但是在车身的设计工艺中,其轻量化需求常常与其他性能需求相冲突。
在掀背式轿车车型中,由于其通常没有设置置物板,导致汽车在行进过程中,车身受到扭转力后容易发生变形。因此,汽车的顶盖后横梁需具备较强的扭转刚度性能。而传统的顶盖后横梁,一般采用热成型钢板,由内板和外板相对合围成一长条形空腔结构,若要提升扭转刚度性能,需通过增加材料厚度或者优化产品截面结构。但是采用这些方法都会增加车身整体重量,缩短新能源汽车的续航里程。并且热成型钢板工艺不易控制,不利于整车轻量化以及总体质量目标达成,从而影响消费者对新能源汽车的体验感。
发明内容
本发明的目的是:旨在提供一种顶盖后横梁、后横梁总成及汽车,用来解决背景技术中指出的顶盖后横梁在轻量化需求与抗扭转刚度需求上相冲突的问题。
为实现上述技术目的,本发明采用的技术方案如下:
一种顶盖后横梁,包括后横梁本体,所述后横梁本体上朝向汽车内部一侧设有加强部和若干加强连接件,所述加强连接件连接在后横梁本体与加强部之间。
进一步限定,所述后横梁本体为一体式铸铝结构,所述后横梁本体包括一体成型的主板、连接板和尾板,所述主板的水平高度高于尾板的水平高度,所述加强部设置在主板上,且所述加强部朝向汽车内部的一侧为两端凸起、中间凹陷的拱形结构。
进一步限定,所述加强部背离汽车内部的一侧为镂空结构。
进一步限定,所述加强部的镂空结构内固定有若干空腔加强筋。
进一步限定,所述加强连接件包括若干X向加强筋I,若干所述X向加强筋I对称设置在后横梁本体上的两侧,且分别连接加强部两端的凸起部位;所述X向加强筋I的一端固定在连接板上,所述X向加强筋I与连接板相邻的一端固定在主板上,所述X向加强筋I远离连接板的一端固定在加强部凸起部位的一侧上。
进一步限定,所述加强连接件还包括若干X向加强筋II,若干所述X向加强筋II均匀设置在两侧的X向加强筋I之间,所述X向加强筋II从尾板延伸至主板,并经过加强部;所述X向加强筋II包括依次相连的尾段、连接段、加强段和首段,所述尾段固定在尾板上;所述连接段的一端固定在连接板上,所述连接段与连接板相邻的一端固定在主板上,所述连接段远离连接板的一端固定在加强部凹陷部位的一侧上;所述加强段固定在加强部上;所述首段的一端固定在加强部凹陷部位的另一侧上,所述首段与加强部相邻的一侧固定在主板上。
进一步限定,所述加强连接件还包括若干Y向加强筋I和Y向加强筋I I,所述Y向加强筋I固定在尾板上,所述Y向加强筋II固定在加强部的凹陷部位上。
一种后横梁总成,包括上述的顶盖后横梁,所述顶盖后横梁的一端安装有后横梁连接板I和侧围后上内板I,所述顶盖后横梁的另一端安装有后横梁连接板II和侧围后上内板II,所述顶盖后横梁的中部安装有的顶盖内衬总成连接支架。
进一步限定,所述侧围后上内板I和侧围后上内板II分别与加强部两端的凸起部位固定。
一种汽车,所述汽车上安装有上述的后横梁总成。
采用上述技术方案的发明,具有如下优点:
1、本发明中的后横梁本体为一体式铸铝结构,并且后横梁本体上设置有镂空的加强部和若干加强连接件,不仅能够减轻顶盖后横梁的重量,实现车身的轻量化目标,同时也能够提高顶盖后横梁的扭转刚度性能和抗压性能,保证汽车的安全性能。
2、本发明中的加强部朝向汽车内部的一侧设计为拱形结构,在保证顶盖后横梁具有较强的扭转刚度性能的前提下,一方面能够留出更多的空间,供后排乘客的头部活动,另一面也能够减少顶盖后横梁的重量,进一步实现车身的轻量化需求。
3、本发明中通过设置X向加强筋I、X向加强筋II、Y向加强筋I和Y向加强筋II,既能够提升顶盖后横梁的综合强度,又能够保证顶盖后横梁整体强度的均匀性,同时也便于顶盖后横梁与侧围后上内板I、侧围后上内板II连接固定,保证后横梁总成的整体性能。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;
图1为本发明实施例一的结构示意图;
图2为本发明实施例一另一视角的结构示意图;
图3为本发明实施例二的结构示意图;
图4为本发明实施例二的***示意图;
图5为本发明实施例二另一视角的结构示意图;
主要元件符号说明如下:1、后横梁本体;11、主板;12、连接板;13、尾板;2、加强部;21、空腔加强筋;22、螺栓连接孔;23、定位孔;31、X向加强筋I;32、X向加强筋II;321、尾段;322、连接段;323、加强段;324、首段;33、Y向加强筋I;34、Y向加强筋II;4、后横梁连接板I;5、侧围后上内板I;6、后横梁连接板II;7、侧围后上内板II;8、顶盖内衬总成连接支架。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明,需要说明的是,在附图或说明书描述中,相似或相同的部分都使用相同的图号,附图中未绘示或描述的实现方式,为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外,实施例中提到的方向用语,例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等,仅是参考附图的方向,并非用来限制本发明的保护范围。
实施例一
如图1~图2所示,本发明的一种顶盖后横梁,包括后横梁本体1,后横梁本体1上朝向汽车内部一侧一体成型有加强部2和若干加强连接件。通过后横梁本体1、加强部2和加强连接件的相互配合,能够提升顶盖后横梁的扭转刚度性能。加强连接件连接在后横梁本体1与加强部2之间,能够加强后横梁本体1与加强部2之间的连接稳固性,提升顶盖后横梁自身的强度,也能够进一步加强顶盖后横梁的扭转刚度性能。本实施例中的顶盖后横梁区别于传统的顶盖后横梁,不采用增加材料厚度或者优化产品截面结构的方式,而采用加强部2与加强连接件配合的方式,来提升顶盖后横梁的扭转刚度性能,不仅不会增加顶盖后横梁重量,同时也能够提升顶盖后横梁的扭转刚度性能,有利于提高汽车的整体质量和综合性能。
在本实施例中,后横梁本体1为一体式铸铝结构,一体式铸铝结构不仅成型工艺简单,重量也比较轻,有助于实现车身的轻量化需求。后横梁本体1包括一体成型的主板11、连接板12和尾板13,连接板12设置在主板11和尾板13之间,并且主板11的水平高度高于尾板13的水平高度。加强部2设置在主板11上朝向汽车内部的一侧,并且加强部2朝向汽车内部的一侧为两端凸起、中间凹陷的拱形结构。在保证顶盖后横梁具有较强的扭转刚度性能的前提下,将加强部2安装在较高的主板11上,并设计为拱形结构,一方面能够留出更多的空间,供后排乘客的头部活动,另一面也能够减少顶盖后横梁的重量,进一步实现车身的轻量化需求。
在本实施例中,加强部2背离汽车内部的一侧为镂空结构。通过这样设计,能够减少顶盖后横梁的重量,进一步实现车身的轻量化需求。
在本实施例中,加强部2的镂空结构内固定有若干空腔加强筋21。当汽车的顶部受到压力时,通过加强部2与空腔加强筋21的相互配合,能够及时分解汽车的顶部受到压力,并向车身传递受力,以此提升后横梁本体1的抗压性能,从而保障车内乘客的安全性。同时也能够提升顶盖后横梁的扭转刚度性能。
在本实施例中,加强连接件包括两个沿X方向设置的X向加强筋I31,两个X向加强筋I31对称设置在后横梁本体1上的两侧,分别用于连接加强部2两端的凸起部位,将后横梁本体1与加强部2连接起来,从而在保证顶盖后横梁轻量化的前提下,提升顶盖后横梁自身的强度,以此进一步提升顶盖后横梁的扭转刚度性能。
具体的,X向加强筋I31的一端固定在连接板12上,X向加强筋I31与连接板12相邻的一端固定在主板11上,X向加强筋I31远离连接板12的一端固定在加强部2凸起部位的一侧上。
在本实施例中,加强连接件还包括若干沿X方向设置的X向加强筋II32,若干X向加强筋II32均匀设置在两侧的X向加强筋I31之间,X向加强筋II32从尾板13延伸至主板11,并且经过加强部2。X向加强筋II32的作用与X向加强筋I31的作用相同,均是在保证顶盖后横梁轻量化的前提下,提升顶盖后横梁自身的强度。但是X向加强筋II32的延伸区域比X向加强筋I31的延伸区域大。
具体的,X向加强筋II32包括依次相连的尾段321、连接段322、加强段323和首段324,尾段321固定在尾板13上,用于加强尾板13的强度。连接段322的一端固定在连接板12上,连接段322与连接板12相邻的一端固定在主板11上,连接段322远离连接板12的一端固定在加强部2凹陷部位的一侧上,连接段322用于加强连接板12、主板11与加强部2凹陷部位之间的连接稳定性。加强段323固定在加强部2上,用于提升加强部2的强度。首段324的一端固定在加强部2凹陷部位的另一侧上,首段324与加强部2相邻的一侧固定在主板11上,首段324用于加强主板11与加强部2之间的连接稳定性。通过尾段321、连接段322、加强段323和首段324的相互配合,极大地提升了顶盖后横梁的强度。
在此需要说明的是,为了保证顶盖后横梁整体强度的均匀性,X向加强筋I31只从连接板12延伸到加强部2的凸起部位,而X向加强筋II32却从尾板13开始,中途经过连接板12、主板11以及加强部2的凹陷部位。这样设计,一方面是因为加强部2凹陷部位的强度要低于加强部2凸起部位的强度,而拓宽X向加强筋II32的延伸区域正好能弥补这一问题;另一方面,顶盖后横梁的两端会与其他零部件连接,也不便于设置多余的加强筋;并且由于加强部2的凸起部位强度高的特性,加强部2的凸起部位上会设置连接结构,将顶盖后横梁与其他零部件连接起来,因此,靠近加强部2凸起部位的X向加强筋II32也并没有设置加强段323,便于零部件之间的安装。
在本实施例中,为了实现顶盖后横梁的轻量化目标,X向加强筋II32的连接段322朝向汽车内部的一侧设计为弧形结构,连接段322的高度从靠近连接板12一端至靠近加强部2一端逐渐降低。X向加强筋II32的首段324朝向汽车内部的一侧设计为弧形结构,首段324首段324加强部2一端至远离加强部2一端逐渐降低。通过这样设计,在保证顶盖后横梁自身强度的前提下,进一步减轻顶盖后横梁的重量,从而实现车身的轻量化目标。并且也能够与拱形结构的加强部2相适配,留出更多的空间,供后排乘客的头部活动。
在本实施例中,加强连接件还包括若干沿Y方向设置的Y向加强筋I33和Y向加强筋II34,Y向加强筋I33固定在尾板13上,并且X向加强筋II32的尾段321交错设置,以此进一步提升尾板13的强度。Y向加强筋II34固定在加强部2的凹陷部位上,并与X向加强筋II32的加强段323交错设置,以此进一步提升加强部2的强度。
实施例二
如图2~图5所示,一种后横梁总成,包括如实施例一中的顶盖后横梁,顶盖后横梁的一端安装有后横梁连接板I4和侧围后上内板I5,顶盖后横梁的另一端安装有后横梁连接板II6和侧围后上内板II7,顶盖后横梁的中部安装有的顶盖内衬总成连接支架8,后横梁连接板I4、侧围后上内板I5、后横梁连接板II6、侧围后上内板II7和顶盖内衬总成连接支架8也均为一体式铸铝结构。通过上述零部件的相互配合,尤其是在顶盖后横梁的作用下,极大地提升后横梁总成的抗压性能和扭转刚度性能,同时也能够减轻后横梁总成的重量,实现车身的轻量化目标。
在本实施例中,侧围后上内板I5和侧围后上内板II7分别与加强部2两端的凸起部位固定。具体的,加强部2两侧的凸起部位上分别设计有两个螺栓连接孔22,通过这些螺栓连接孔22,侧围后上内板I5和侧围后上内板II7均采用螺栓连接的方式与加强部2固定。通过利用加强部2两侧凸起部位强度高的特性,增强侧围后上内板I5、侧围后上内板II7与顶盖后横梁之间连接的稳定性。并且由于加强部2上的拱形结构与两侧的增强侧围后上内板I5和侧围后上内板II7相接,而侧围后上内板I5和侧围后上内板II7又分别与汽车上的C、D柱相连,能够形成一个类似于“C环”的传力路径,从而能够比较顺畅地将后横梁总成受到的扭转力或者其他压力传递至车身,确保汽车的安全性能。
此外,后横梁本体1的两端均设置有阴止口,侧围后上内板I5和侧围后上内板II7上均设有与阴止口相适配的阳止口,阳止口与阴止口之间进行结构胶连接。进一步增强侧围后上内板I5、侧围后上内板II7与顶盖后横梁之间连接的稳定性。
在本实施例中,加强部2的中部设置有定位孔23。该定位孔23用于顶盖后横梁与后横梁连接板I4、后横梁连接板II6焊接时定位使用,确保后横梁总成的组装工艺的正常进行。
在本实施例中,连接板12的中部设置有安装位,顶盖内衬总成连接支架8固定在安装位上。
实施例三
一种汽车,汽车上安装有如实施二中的后横梁总成。通过安装该后横梁总成,不仅能够提升汽车车身的强度,同时也能够实现车身的轻量化目标,从而提高汽车的综合性能。
以上对本发明提供的一种顶盖后横梁、后横梁总成及汽车进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种顶盖后横梁,包括后横梁本体(1),其特征在于:所述后横梁本体(1)上朝向汽车内部一侧设有加强部(2)和若干加强连接件,所述加强连接件连接在后横梁本体(1)与加强部(2)之间。
2.根据权利要求1所述的一种顶盖后横梁,其特征在于:所述后横梁本体(1)为一体式铸铝结构,为一体式铸铝结构包括一体成型的主板(11)、连接板(12)和尾板(13),所述主板(11)的水平高度高于尾板(13)的水平高度,所述加强部(2)设置在主板(11)上,且所述加强部(2)朝向汽车内部的一侧为两端凸起、中间凹陷的拱形结构。
3.根据权利要求2所述的一种顶盖后横梁,其特征在于:所述加强部(2)背离汽车内部的一侧为镂空结构。
4.根据权利要求3所述的一种顶盖后横梁,其特征在于:所述加强部(2)的镂空结构内固定有若干空腔加强筋(21)。
5.根据权利要求4所述的一种顶盖后横梁,其特征在于:所述加强连接件包括若干X向加强筋I(31),若干所述X向加强筋I(31)对称设置在后横梁本体(1)上的两侧,且分别连接加强部(2)两端的凸起部位;所述X向加强筋I(31)的一端固定在连接板(12)上,所述X向加强筋I(31)与连接板(12)相邻的一端固定在主板(11)上,所述X向加强筋I(31)远离连接板(12)的一端固定在加强部(2)凸起部位的一侧上。
6.根据权利要求5所述的一种顶盖后横梁,其特征在于:所述加强连接件还包括若干X向加强筋II(31),若干所述X向加强筋II(31)均匀设置在两侧的X向加强筋I(31)之间,所述X向加强筋II(31)从尾板(13)延伸至主板(11),并经过加强部(2);所述X向加强筋II(31)包括依次相连的尾段(321)、连接段(322)、加强段(323)和首段(324),所述尾段(321)固定在尾板(13)上;所述连接段(322)的一端固定在连接板(12)上,所述连接段(322)与连接板(12)相邻的一端固定在主板(11)上,所述连接段(322)远离连接板(12)的一端固定在加强部(2)凹陷部位的一侧上;所述加强段(323)固定在加强部(2)上;所述首段(324)的一端固定在加强部(2)凹陷部位的另一侧上,所述首段(324)与加强部(2)相邻的一侧固定在主板(11)上。
7.根据权利要求6所述的一种顶盖后横梁,其特征在于:所述加强连接件还包括若干Y向加强筋I(33)和Y向加强筋II(33),所述Y向加强筋I(33)固定在尾板(13)上,所述Y向加强筋II(33)固定在加强部(2)的凹陷部位上。
8.一种后横梁总成,其特征在于:包括如权利要求1-7任一项所述的顶盖后横梁,所述顶盖后横梁的一端安装有后横梁连接板I(4)和侧围后上内板I(5),所述顶盖后横梁的另一端安装有后横梁连接板II(6)和侧围后上内板II(7),所述顶盖后横梁的中部安装有的顶盖内衬总成连接支架(8)。
9.一种后横梁总成,其特征在于:所述侧围后上内板I(5)和侧围后上内板II(7)分别与加强部(2)两端的凸起部位固定。
10.一种汽车,其特征在于:所述汽车上安装有权利要求8或9所述的后横梁总成。
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