專利名稱：一種轎車前車體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及乘用車車身零部件，具體地說(shuō)是ー種轎車車前體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
對(duì)于承載式車身結(jié)構(gòu)的轎車，前部結(jié)構(gòu)通常為兩根単一的縱梁結(jié)構(gòu)，兩根縱梁主要作用是搭載動(dòng)カ總成，對(duì)前部的部件起著支撐的作用，但是當(dāng)需要提升其承載能力吋，則在原來(lái)的基礎(chǔ)上提升空間非常有限。同吋，碰撞時(shí)，轎車前縱梁是主要的受カ部件。縱梁通過(guò)潰縮變形來(lái)吸收大部分碰撞的能量，如果能量不能被縱梁大部分的吸收，則會(huì)傳遞至A柱和乘員艙而弓I起車身的過(guò)度變形，對(duì)乘員造成較大傷害。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題提供一種新的承載式轎車前車體結(jié)構(gòu)，使其能有效傳遞和吸收碰撞能量，從而減少碰撞過(guò)程中乘員艙的變形，保護(hù)乘員安全。本發(fā)明采用的方案是ー種轎車前車體結(jié)構(gòu)，它包括前縱梁、前縱梁前端的防撞梁、前縱梁后端下方設(shè)的前托架主體，前縱梁后端與地板縱梁固定連接，其特征是前托架主體與地板縱梁連接且前托架主體上連有向前延伸的縱向臂，在縱向臂上連有橫向臂，橫向臂與前縱梁前端連有支撐梁；前縱梁后端設(shè)后橫梁。本發(fā)明通過(guò)在前托架主體上增設(shè)縱向臂和橫向臂，并使橫向臂與前縱梁前端以支撐梁剛性連接的方式，使得本發(fā)明具有上下兩層承載結(jié)構(gòu)，碰撞時(shí)，第一層承載結(jié)構(gòu)也是碰撞最早受カ結(jié)構(gòu)通過(guò)與橫向臂的剛性連接實(shí)現(xiàn)與第二層承載結(jié)構(gòu)的載荷轉(zhuǎn)移和能量傳遞，實(shí)現(xiàn)能量的分流，從而及時(shí)有效地吸收和將能量轉(zhuǎn)移到車身后部，同時(shí)，在前縱梁后端增設(shè)后橫梁加強(qiáng)碰撞能量的吸收和傳遞，并增強(qiáng)了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，從而避免了 A柱和乘員艙的過(guò)度變形，達(dá)到保護(hù)乘員的目的；另外，因第二層承載結(jié)構(gòu)直接將碰撞能量傳遞給乘員艙底部的車身縱梁，有效降低了碰撞能量對(duì)乘員的沖擊；兩層承載結(jié)構(gòu)有效提升了整車的承載能力；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、エ藝性好，成本低廉。進(jìn)ー步地，所述前縱梁、防撞梁，及后橫梁連成頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)，所述前托架主體、縱向臂，及橫向臂連成底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)，頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)大于底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述前縱梁、縱向臂、支撐梁，及地板縱梁前部連成側(cè)面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述防撞梁、支撐梁，及橫向臂連成前面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述后橫梁、前托架主體，及地板縱梁前部連成后面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。所述轎車前車體結(jié)構(gòu)的前面、后面、頂面、底面、及側(cè)面均為閉環(huán)結(jié)構(gòu)。通過(guò)設(shè)計(jì)轎車前縱梁、前托架結(jié)構(gòu)，并增加前托架結(jié)構(gòu)和前縱梁的連接結(jié)構(gòu)，使整個(gè)前車體結(jié)構(gòu)成為ー個(gè)鳥(niǎo)巢的形狀，前車體的前面結(jié)構(gòu)、后面結(jié)構(gòu)、側(cè)面結(jié)構(gòu)、頂面結(jié)構(gòu)及底部結(jié)構(gòu)均封閉為閉環(huán)結(jié)構(gòu)，最終連接為ー個(gè)整體，使縱梁的承載能力得到了加強(qiáng)，也加強(qiáng)了整個(gè)車身的承載能力；碰撞時(shí)，一部分碰撞的能量通過(guò)縱梁的潰縮變形被吸收，還有一部分能量通過(guò)改進(jìn)后的閉環(huán)結(jié)構(gòu)，直接傳遞給乘員艙底部的車身縱梁，從而減小了碰撞能量對(duì)乘員的沖擊，有效減小乘員艙變形對(duì)乘員的危害。
所述縱向臂包括左縱向臂和右縱向臂。第一層承載結(jié)構(gòu)傳遞至第二層承載結(jié)構(gòu)的碰撞能量經(jīng)左右兩縱向臂轉(zhuǎn)移至后方，有效分流，降低沖擊。所述前縱梁包括前左縱梁和前右縱梁，前左縱梁的前端和橫向臂的左側(cè)間連有左支撐梁，前右縱梁的前端和橫向臂的右側(cè)間連有右支撐梁。碰撞吋，一部分碰撞的能量通過(guò)前左縱梁和前右縱梁的潰縮變形被吸收，還有一部分能量分別通過(guò)左支撐梁和右支撐梁傳至橫向臂后再經(jīng)縱向臂傳遞給車身后部的地板縱梁。所述地板縱梁包括左地板縱梁和右地板縱梁，左地板縱梁前部為左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)，右地板縱梁前部為右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)。兩個(gè)縱梁彎曲結(jié)構(gòu)用于將左、右前縱梁后端分別與后面兩根地板縱梁連接起來(lái)?？v梁彎曲結(jié)構(gòu)為后面閉環(huán)結(jié)構(gòu)的組成部分，其將處于前部上方的前縱梁與處于后部下方的地板縱梁連成一個(gè)整體梁結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能量有效傳遞的同時(shí)大幅提升了整車的承載能力。所述前縱梁與防撞梁間設(shè)有吸能盒。防撞梁受到碰撞后，吸能盒潰縮變形吸收部分能量后將碰撞能量轉(zhuǎn)移至前縱梁。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明前面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明右側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明頂面結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明底面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的詳細(xì)說(shuō)明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它們不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定。如圖I所示，本發(fā)明包括前左縱梁7和前右縱梁8，以及處于前左縱梁7和前右縱梁8之間后端下方前托架主體1，前左縱梁7和前右縱梁8后端分別與車身后部的左、右地板縱梁15，16通過(guò)左、右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11，12進(jìn)行固定連接，左地板縱梁前部為左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11，右地板縱梁前部為右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)12，其中，前左縱梁7連于左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11的頂部，左地板縱梁15連于左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11的底部后端，前右縱梁8連于右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)12的頂部，右地板縱梁16連于右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11的底部后端，前左縱梁7和前右縱梁8的后端與縱梁彎曲結(jié)構(gòu)連接處連有后橫梁9，即左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11和右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)12的頂部間連有后橫梁9 ;左、右地板縱梁15，16與左、右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11，12連接處連有前托架主體1，即左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11和右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)12的底部前端間連有前托架主體1，前托架主體I前端對(duì)稱位置連有向前延伸的左縱向臂3和右縱向臂2，在左縱向臂3和右縱臂2的末端之間連有橫向臂4，前左縱梁7的前端和橫向臂4的左側(cè)間連有左支撐梁6，前右縱梁8的前端和橫向臂4的右側(cè)間連有右支撐梁5，前左縱梁7和前右縱梁8的前方分別設(shè)有吸能盒13，14，吸能盒13，14前方連有防撞梁10，橫向臂4在整車前進(jìn)方向上與左、右縱梁7，8前端面一致，處于防撞盒10之后。左、右縱向臂3、4間的間距從前托架主體I端至橫向臂4端逐漸増大，在橫向臂4處增至最大并與左、右兩縱梁間7，8的間距一致。另夕卜，前縱梁7，8、縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11，12及地板縱梁15，16三者可以為一體結(jié)構(gòu)；前托架主體I上的縱向臂不僅僅限于上述左右兩縱向臂，也可以ー個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明的前面、后面、頂面、底面、及側(cè)面均為封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，其中，前面閉環(huán)結(jié)構(gòu)由右支撐梁5、左支撐梁6、左右兩個(gè)防撞盒13，14、防撞梁10、橫向臂4組成(如圖2所示)；后面閉環(huán)結(jié)構(gòu)由左右兩個(gè)縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11，12、前托架主體I、后橫梁9組成；右側(cè)面閉環(huán)結(jié)構(gòu)由前托架主體I右邊部分、右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)12、右縱向臂2、前右縱梁8、右支撐梁5組成(如圖3所示)；左側(cè)面閉環(huán)結(jié)構(gòu)由前托架主體I左邊部分、左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11、左縱向臂3、前左縱梁7、左支撐梁6組成；頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)由前左縱梁7、前右縱梁8，后橫梁9，前防撞梁10組成(如圖4所示);底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)由前托架主體1，左縱向臂3、右縱向臂2、橫向臂4組成(如圖5所示)。各閉環(huán)結(jié)構(gòu)均可通過(guò)螺栓連接為一體，且頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)大于底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)，側(cè)面的封閉結(jié)構(gòu)和前、后的封閉結(jié)構(gòu)有效將頂面和底面的閉環(huán)結(jié)構(gòu)連接為ー個(gè)整體，使整個(gè)前車體結(jié)構(gòu)成為鳥(niǎo)巢形狀；頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)為第一層承載結(jié)構(gòu)，同時(shí)也是碰撞最早受カ結(jié)構(gòu)，其有效分擔(dān)了左右兩根縱梁7，8的承載重量，從而提升了整車的承載能力，頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)在承載負(fù)荷的同時(shí)通過(guò)側(cè)面閉環(huán)結(jié)構(gòu)和前面的閉環(huán)結(jié)構(gòu)將碰撞能量傳遞給底·面的閉環(huán)結(jié)構(gòu)；底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)為第二層承載結(jié)構(gòu)，主要連接底盤(pán)和車身，這種結(jié)構(gòu)在防撞盒13，14完全潰縮以后，將起著輔助碰撞能量吸收作用，其吸收能量的同時(shí)，也能有效將能量轉(zhuǎn)移到車身地板縱梁，起著有效轉(zhuǎn)移碰撞能量的作用；頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)和底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)通過(guò)左右兩根縱梁支撐梁6，5、托架支撐結(jié)構(gòu)17，18，以及縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11，12進(jìn)行連接，從側(cè)面組成ー個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)，上部和下部的載荷轉(zhuǎn)移以及能量傳遞依靠左、右縱梁支撐梁6，5、以及托架支撐結(jié)構(gòu)17，18和縱梁彎曲結(jié)構(gòu)11，12完成。本發(fā)明原理說(shuō)明碰撞時(shí)，吸能盒13，14首先被壓潰縮后，同時(shí)壓縮前左縱梁7、前右縱梁8，及橫向臂4，此時(shí)，碰撞能量分為兩部分一部分碰撞能量被前左縱梁7和前右縱梁8潰縮變形吸收，未完全吸收的能量傳遞給A柱和防火墻，引起A柱和防火墻的變形，而A柱和車身前圍防火墻的變形將直接引起乘員傷害；另外一部分能量通過(guò)閉環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行吸收和傳遞，未完全吸收的能量傳遞給前托架主體1，前托架主體I再將能量傳遞給左、右地板縱梁15，16，從而將傳遞給乘員艙的碰撞能量進(jìn)行分流，有效減少直接引起A柱和防火墻變形的碰撞能量，降低了碰撞能量對(duì)乘員的沖擊，有效減小乘員艙變形對(duì)乘員的危害，達(dá)到保護(hù)乘員安全的目的。
權(quán)利要求
1.ー種轎車前車體結(jié)構(gòu)，它包括前縱梁、前縱梁前端的防撞梁、前縱梁后端下方設(shè)的前托架主體，前縱梁后端與地板縱梁固定連接，其特征是前托架主體與地板縱梁連接且前托架主體上連有向前延伸的縱向臂，在縱向臂上連有橫向臂，橫向臂與前縱梁前端連有支撐梁；前縱梁后端設(shè)后橫梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述前縱梁、防撞梁，及后橫梁連成頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)，所述前托架主體、縱向臂，及橫向臂連成底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)，頂面閉環(huán)結(jié)構(gòu)大于底面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述前縱梁、縱向臂、支撐梁，及地板縱梁前部連成側(cè)面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述防撞梁、支撐梁，及橫向臂連成前面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述后橫梁、前托架主體，及地板縱梁前部連成后面閉環(huán)結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任ー項(xiàng)所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述縱向臂包括左縱向臂和右縱向臂。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述前縱梁包括前左縱梁和前右縱梁，前左縱梁的前端和橫向臂的左側(cè)間連有左支撐梁，前右縱梁的前端和橫向臂的右側(cè)間連有右支撐梁。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或3或5所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述地板縱梁包括左地板縱梁和右地板縱梁，左地板縱梁前部為左縱梁彎曲結(jié)構(gòu)，右地板縱梁前部為右縱梁彎曲結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轎車前車體結(jié)構(gòu)，其特征是所述前縱梁與防撞梁間設(shè)有吸倉(cāng)泛；#。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種轎車前車體結(jié)構(gòu)，它包括前縱梁、前縱梁前端的防撞梁、前縱梁后端下方設(shè)的前托架主體，前縱梁后端與地板縱梁固定連接，前托架主體與地板縱梁連接且前托架主體上連有向前延伸的縱向臂，在縱向臂上連有橫向臂，橫向臂與前縱梁前端連有支撐梁；前縱梁后端設(shè)后橫梁。通過(guò)在前托架主體上增設(shè)縱向臂和橫向臂，并使橫向臂與前縱梁前端固定連接的方式，使得本發(fā)明具有上下兩層承載結(jié)構(gòu)，碰撞時(shí)，第一層承載結(jié)構(gòu)向第二層承載結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移載荷和傳遞能量，實(shí)現(xiàn)能量的分流，從而及時(shí)有效地吸收和將能量轉(zhuǎn)移到車身后部，避免了A柱和乘員艙的過(guò)度變形，達(dá)到保護(hù)乘員的目的；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、工藝性好，成本低廉。
文檔編號(hào)B62D21/02GK102785701SQ20121031252
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者朱永勝, 杜大勇, 王云中 申請(qǐng)人:東風(fēng)汽車公司