CN117284379A - 车身结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车身结构及车辆。车身结构包括第一传力结构，所述第一传力结构包括前围连接件、仪表横梁、至少一对减震器座、至少一对连接结构以及至少一对A柱。所述前围连接件的两端分别连接于一对所述减震器座。所述仪表横梁的两端分别连接于一对所述A柱。其中一个所述连接结构的两端分别连接于其中一个所述A柱以及其中一个所述减震器座，另一个所述连接结构的两端分别连接于另一个所述A柱以及另一个所述减震器座。本申请的车身结构及车辆对来自车身前部的碰撞力进行有效传递与分解，提高了车辆碰撞的安全性能。

Description

车身结构及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车身结构及车辆。

背景技术

目前，随着汽车行业的发展，人们对汽车安全设施性能的要求不断提升，用户在选购汽车时也越来越重视汽车的安全性能。相关技术中的一些车辆在经碰撞(尤其是正面碰撞)时，由于前机舱各结构之间的碰撞能量未得到适当分散，因此影响车身结构对碰撞能量的吸收和传递，车身结构的碰撞安全性能较低，导致乘员舱变形，存在着较大的安全隐患。

发明内容

本申请提供了一种提升碰撞安全性能的车身结构及车辆。

本申请公开了一种车身结构，包括第一传力结构，所述第一传力结构包括前围连接件、仪表横梁、至少一对减震器座、至少一对连接结构以及至少一对A柱；所述前围连接件的两端分别连接于一对所述减震器座；所述仪表横梁的两端分别连接于一对所述A柱；其中一个所述连接结构的两端分别连接于其中一个所述A柱以及其中一个所述减震器座，另一个所述连接结构的两端分别连接于另一个所述A柱以及另一个所述减震器座。

进一步地，所述连接结构包括连接在一起的第一传力件及第二传力件，所述第一传力件与所述A柱的前侧连接，所述第二传力件与所述A柱的内侧连接。

进一步地，所述前围连接件包括前围上横梁、前护板以及连接板，所述前围上横梁固定于所述前护板，所述连接板连接所述减震器座与所述前围上横梁。

进一步地，沿车身高度方向，所述仪表横梁的位置高于所述前围连接件的位置。

进一步地，沿车身宽度方向，所述仪表横梁的长度大于所述前围连接件的长度。

进一步地，所述车身结构还包括第二传力结构，所述第二传力结构包括前围下横梁、至少一对第一斜撑梁、至少一对门槛梁以及至少一对前纵梁，所述前围下横梁位于车身底部；一对所述前纵梁分别连接于所述前围下横梁的两端；其中一个所述第一斜撑梁的两端分别连接于其中一个所述门槛梁以及所述前围下横梁的一端，另一个所述第一斜撑梁的两端分别连接于另一个所述门槛梁以及所述前围下横梁的另一端。

进一步地，所述第二传力结构还包括中纵梁，所述中纵梁的一端连接于所述前围下横梁的中部，另一端向车身后方延伸。

进一步地，所述第二传力结构还包括至少一对第二斜撑梁，其中一个所述第二斜撑梁的两端分别连接于其中一个所述第一斜撑梁以及所述中纵梁，另一个所述第二斜撑梁的两端分别连接于另一个所述第一斜撑梁以及所述中纵梁。

进一步地，所述车身结构还包括第三传力结构，所述第三传力结构包括中央通道，所述中央通道沿车身长度方向延伸，所述中央通道与所述中纵梁连接。

进一步地，所述第三传力结构还包括前地板以及电池包，所述中央通道设置于所述前地板上，所述电池包至少一部分设置于所述前地板的下方，所述电池包的左右两侧分别与一对所述门槛梁连接，所述电池包的前侧与所述前地板连接。

进一步地，所述第三传力结构还包括电池包纵梁，所述电池包纵梁沿车身长度方向设置且贯穿所述电池包的中部，所述电池包纵梁与所述电池包集成为一体，所述电池包纵梁与所述中央通道连接。

进一步地，所述中央通道与所述中纵梁点焊连接，所述电池包纵梁与所述中央通道螺栓连接。

进一步地，所述连接结构与所述减震器座点焊连接，所述连接结构与所述A柱点焊连接，所述前围连接件与所述减震器座点焊连接。

本申请还公开了一种车辆，包括如上所述的车身结构。

本申请的车身结构通过在一对前减震器座之间设置前围连接件，提高了车身的前部扭转刚度；同时设置连接结构以连接减震器座与A柱，使前围连接件、仪表横梁以及连接结构共同构成四边形结构，对来自车身前部的碰撞力进行有效传递与分解，提高了车辆碰撞的安全性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是本申请车身结构的立体图。

图2是图1中第一传力结构的立体图，箭头方向为碰撞力的传递方向。

图3是图2中第一传力结构的局部立体图，图中未示出仪表横梁。

图4是图3在另一视角下的立体图，箭头方向为碰撞力的传递方向。

图5是图1中第二传力结构的立体图。

图6是图1中第三传力结构的分解图，图中未示出前地板。

附图标号说明：10、第一传力结构；11、前围连接件；111、前围上横梁；112、前护板；113、连接板；12、减震器座；121、第一连接边；122、第二连接边；123、第三连接边；13、连接结构；131、第一传力件；132、第二传力件；133、第三传力件；14、A柱；15、仪表横梁；20、第二传力结构；21、前纵梁；22、前围下横梁；23、第一斜撑梁；24、门槛梁；25、中纵梁；26、第二斜撑梁；30、第三传力结构；31、前地板；311、中央通道；32、电池包；321、电池包纵梁；41、侧围板。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

接下来对本说明书实施例进行详细说明。

在本申请中，沿车身长度方向，规定车辆行进方向为前，车辆后退方向为后；沿车身宽度方向，靠近乘员舱的一侧为内，靠近车辆外部的一侧为外。

如图1所示，本申请提供了一种车身结构，包括位于车身前机舱的第一传力结构10、位于车身底部的第二传力结构20及第三传力结构30。

请同时参照图2至图4，第一传力结构10包括前围连接件11、仪表横梁15、至少一对减震器座12、至少一对连接结构13以及至少一对A柱14。前围连接件11的两端分别连接于一对减震器座12。仪表横梁15的两端分别连接于一对A柱14。其中一个连接结构13的两端分别连接于其中一个A柱14以及其中一个减震器座12，另一个连接结构13的两端分别连接于另一个A柱14以及另一个减震器座12。

前围连接件11包括前围上横梁111、前护板112以及连接板113。前围上横梁111与连接板113均固定于前护板112。具体地，前围上横梁111与连接板113均固定于前护板112的上方。减震器座12与前围上横梁111通过连接板113进行连接。通过设置前围连接件11，将两侧的减震器座12连接起来，提升了车身的前部扭转刚度，增强了前机舱结构中上部结构的连接强度。一些情况下，在撞击过程中，连接板113可以发生一定程度的溃缩，从而对撞击力进行有效吸收，减弱撞击能量。

在本实施例中，减震器座12为前减震器座，且数量为一对，分别设置于车身前机舱的左右两侧。减震器座12包括第一连接边121、第二连接边122以及第三连接边123。第一连接边121位于减震器座12靠近前围连接件11的一侧，且第一连接边121与连接板113连接。第二连接边122位于与第一连接边121相对的一侧，与车身的侧围板41连接。第三连接边123位于减震器座12的后侧。

连接结构13的前端与减震器座12连接，后端与A柱14连接。连接结构13可以连接减震器座12的第三连接边123，也可以连接减震器座12的第二连接边122，也可以同时连接第三连接边123与第二连接边122。连接结构13包括连接在一起的第一传力件131及第二传力件132。第一传力件131的前部与第二传力件132的前部连接在一起。可以理解的是，在本实施例中，连接结构13的数量为两个。

在一些情况下，连接结构13也可以存在部分结构与前围连接件11连接，以更好地传递分散撞击力。如图3及图4所示，连接结构13还包括第三传力件133。第三传力件133沿车身宽度方向设置，且第三传力件133同时连接第二传力件132与前围连接件11。第三传力件133也可视作前围连接件11的一部分。

第一传力件131与A柱14的前侧连接。具体地，第一传力件131位于相对靠外的一侧，其靠近车身后侧的一端与A柱14的前侧连接。第二传力件132与A柱14的内侧连接。如此，撞击力可以通过第一传力件131与第二传力件132分别传递至A柱14，增加传力路径，使撞击力得到更好分散。连接结构13的设置一方面能够提升该前机舱结构的扭转刚度，另一方面还能够提升前机舱结构在车身长度方向上的弯曲刚度，使车身的碰撞区域更加稳定，增强对车身的保护作用。

仪表横梁15的两端分别连接于一对A柱14。第二传力件132与A柱14的连接处的高度与仪表横梁15的高度近似相等。如此，如图2中箭头所示，前围连接件11、仪表横梁15以及两个连接结构13共同围成一四边形闭环结构。一对减震器座12位于该四边形的两个临近的顶点处，一对A柱14位于该四边形的另外两个顶点处。

具体地，在本实施例中，沿车身高度方向，仪表横梁15的位置高于前围连接件11的位置。沿车身宽度方向，仪表横梁15的长度大于前围连接件11的长度。因此，从前到后，连接结构13的高度逐渐增大，且逐渐向外侧倾斜。前围连接件11、仪表横梁15以及两个连接结构13共同围成一前窄后宽的梯形闭环结构。一些情况下，由于不同车型车身设计的改变，仪表横梁15的长度也可能等于前围连接件11的长度或者小于前围连接件11的长度。

具体地，连接结构13与减震器座12点焊连接，连接结构13与A柱14点焊连接，前围连接件11与减震器座12点焊连接。与传统焊接方式相比，点焊的焊缝表面平整光滑，速度快，无需额外打磨，提升了车身美观性与装配效率。且焊接点质量稳定，强度满足设计要求，无需消耗其他焊接材料，成本低廉。

当车辆受到正面碰撞时，来自车身前部的撞击力由前围连接件11传递至两侧的连接结构13，再经由连接结构13分散至仪表横梁15，实现了传递路径的集成化，使车身碰撞区域的稳定性进一步增强。值得注意的是，在碰撞力的传递过程中，由于仪表横梁15可以对A柱14的下部提供有力的支撑，因此，来自车身上部的很大一部分碰撞力分散至仪表横梁15，仅有较少的力通过A柱14上部的上边梁进行传递，从而确保A柱14的上边梁在碰撞过程中，不发生折弯甚至不变形，满足侵入量要求，进一步提升了安全性能。

如图1及图5所示，本申请的车身结构还包括位于车身底部的第二传力结构20。第二传力结构20包括前围下横梁22、至少一对第一斜撑梁23、至少一对门槛梁24以及至少一对前纵梁21。前围下横梁22位于车身底部。前围下横梁22沿车身宽度方向设置。一对前纵梁21分别连接于前围下横梁22的两端且沿车身长度方向向前延伸。一对门槛梁24分别设置于车身两侧且向车身后方延伸。其中一个第一斜撑梁23的两端分别连接于其中一个门槛梁24以及前围下横梁22的一端，另一个第一斜撑梁23的两端分别连接于另一个门槛梁24以及前围下横梁22的另一端。

当车辆发生碰撞时，位于车头处的前纵梁21首先受到撞击，撞击力可以传递至前围下横梁22，并且前围下横梁22通过第一斜撑梁23与门槛梁24连接，将撞击力传递至左右两侧的门槛梁24上，实现了撞击力的传递与分散，避免撞击力过于集中，从而在车辆碰撞中可以保证乘员舱结构的完整性，降低对乘员造成的伤害。

第二传力结构20还包括中纵梁25以及至少一对第二斜撑梁26。中纵梁25的一端连接于前围下横梁22的中部，另一端向车身后方延伸。其中一个第二斜撑梁26的两端分别连接于其中一个第一斜撑梁23以及中纵梁25，另一个第二斜撑梁26的两端分别连接于另一个第一斜撑梁23以及中纵梁25。在另一些情况下，第二斜撑梁26的两端也可分别连接于前围下横梁22以及中纵梁25。

具体地，第二斜撑梁26与第一斜撑梁23连接于第一斜撑梁23靠近前围下横梁22的一侧，第二斜撑梁26与中纵梁25连接于中纵梁25远离前围下横梁22的一侧。第二斜撑梁26可以与中纵梁25呈夹角设置，在本实施例中，第二斜撑梁26与中纵梁25形成的夹角为锐角。前围下横梁22、第二斜撑梁26与中纵梁25共同围成三角形结构。

可以理解的是，前围下横梁22、中纵梁25与两侧的第二斜撑梁26可以围成两个小三角形，而前围下横梁22与两侧的第二斜撑梁26也可以围成一个由上面两个小三角形组成的大三角形结构。通过形成多个三角形结构，可以进一步提升结构强度，增加传力路径。

当车辆受到正面撞击时，撞击力可以由位于车头处的前纵梁21传递至前围下横梁22，前围下横梁22进一步将撞击力分散传递至第二斜撑梁26与中纵梁25。前围下横梁22、第二斜撑梁26与中纵梁25围成的三角形结构可以吸收撞击力，使得车身结构更加稳固。

第二传力结构20的设置可以使得来自前纵梁21的撞击力分别传递至门槛梁24与中纵梁25，进一步完善了碰撞力的多路径传递分散，保证乘员舱结构的完整性，降低碰撞中对车内乘员造成的伤害。

如图1及图6所示，车身结构还包括第三传力结构30。第三传力结构30包括前地板31以及设置于前地板31上的中央通道311。前地板31位于车身底部。中央通道311沿车身长度方向延伸，中央通道311与中纵梁25连接，将来自第二传力结构20的撞击力传递分散至第三传力结构30。具体地，中央通道311与中纵梁25点焊连接。

第三传力结构30还包括电池包32以及电池包纵梁321。电池包32至少一部分设置于前地板31的下方，电池包32的左右两侧分别与一对门槛梁24连接，电池包32的前侧与前地板31连接。一些情况下，电池包32也可向后延伸至后地板(图中未示出)下方。电池包纵梁321沿车身长度方向设置且贯穿电池包32的中部。电池包纵梁321与电池包32集成为一体，电池包纵梁321与中央通道311连接，比如通过螺栓连接。

第三传力结构30的设置使得中央通道311与电池包纵梁321进行连接，从而使前地板31与电池包32连接为一个整体。同时通过中央通道311与中纵梁25的连接使第三传力结构30与第二传力结构20形成了车身下部的整体碰撞路径，保证了车身***的轻量化的同时使碰撞力进行有效传递与分散，提高了车辆碰撞的安全性能。

本申请的车身结构通过在一对前减震器座12之间设置前围连接件11，提高了车身的前部扭转刚度。同时设置连接结构13以连接减震器座12与A柱14，使前围连接件11、仪表横梁15以及连接结构13共同构成四边形结构，对来自车身前部的碰撞力进行有效传递与分解，提高了车辆碰撞的安全性能。

本申请的车身结构合理规划碰撞路径，在车辆经受撞击时，第一传力结构10、第二传力结构20以及第三传力结构30共同作用，对碰撞力进行分解。尤其是应用于无B柱车辆时，本申请的车身结构使得碰撞力大部分从车身下部进行传递，较少的力通过A柱14的上边梁进行传递，确保A柱14的上边梁在碰撞过程中，不发生折弯甚至不变形，满足侵入量要求。从而使无B柱车身能够很好的满足正面安全碰撞NCAP的五星碰撞要求和CIASI耐撞性能特别是小偏置碰撞的属性要求。

本申请还提供了一种车辆，包括如上所述的车身结构。

以上所述仅是本申请的较佳实施方式而已，并非对本申请做任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施方式揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施方式所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (14)

1.一种车身结构，其特征在于，包括第一传力结构，所述第一传力结构包括前围连接件、仪表横梁、至少一对减震器座、至少一对连接结构以及至少一对A柱；所述前围连接件的两端分别连接于一对所述减震器座；所述仪表横梁的两端分别连接于一对所述A柱；其中一个所述连接结构的两端分别连接于其中一个所述A柱以及其中一个所述减震器座，另一个所述连接结构的两端分别连接于另一个所述A柱以及另一个所述减震器座。

2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述连接结构包括连接在一起的第一传力件及第二传力件，所述第一传力件与所述A柱的前侧连接，所述第二传力件与所述A柱的内侧连接。

3.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述前围连接件包括前围上横梁、前护板以及连接板，所述前围上横梁固定于所述前护板，所述连接板连接所述减震器座与所述前围上横梁。

4.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，沿车身高度方向，所述仪表横梁的位置高于所述前围连接件的位置。

5.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，沿车身宽度方向，所述仪表横梁的长度大于所述前围连接件的长度。

6.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述车身结构还包括第二传力结构，所述第二传力结构包括前围下横梁、至少一对第一斜撑梁、至少一对门槛梁以及至少一对前纵梁，所述前围下横梁位于车身底部；一对所述前纵梁分别连接于所述前围下横梁的两端；其中一个所述第一斜撑梁的两端分别连接于其中一个所述门槛梁以及所述前围下横梁的一端，另一个所述第一斜撑梁的两端分别连接于另一个所述门槛梁以及所述前围下横梁的另一端。

7.根据权利要求6所述的车身结构，其特征在于，所述第二传力结构还包括中纵梁，所述中纵梁的一端连接于所述前围下横梁的中部，另一端向车身后方延伸。

8.根据权利要求7所述的车身结构，其特征在于，所述第二传力结构还包括至少一对第二斜撑梁，其中一个所述第二斜撑梁的两端分别连接于其中一个所述第一斜撑梁以及所述中纵梁，另一个所述第二斜撑梁的两端分别连接于另一个所述第一斜撑梁以及所述中纵梁。

9.根据权利要求7所述的车身结构，其特征在于，所述车身结构还包括第三传力结构，所述第三传力结构包括中央通道，所述中央通道沿车身长度方向延伸，所述中央通道与所述中纵梁连接。

10.根据权利要求9所述的车身结构，其特征在于，所述第三传力结构还包括前地板以及电池包，所述中央通道设置于所述前地板上，所述电池包至少一部分设置于所述前地板的下方，所述电池包的左右两侧分别与一对所述门槛梁连接，所述电池包的前侧与所述前地板连接。

11.根据权利要求10所述的车身结构，其特征在于，所述第三传力结构还包括电池包纵梁，所述电池包纵梁沿车身长度方向设置且贯穿所述电池包的中部，所述电池包纵梁与所述电池包集成为一体，所述电池包纵梁与所述中央通道连接。

12.根据权利要求11所述的车身结构，其特征在于，所述中央通道与所述中纵梁点焊连接，所述电池包纵梁与所述中央通道螺栓连接。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的车身结构，其特征在于，所述连接结构与所述减震器座点焊连接，所述连接结构与所述A柱点焊连接，所述前围连接件与所述减震器座点焊连接。

14.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的车身结构。