前舱纵梁后段结构与汽车

摘要

一种前舱纵梁后段结构，前舱纵梁后段结构包括纵梁后段、第一加强板与第二加强板，纵梁后段位于前围板的下方，纵梁后段与前围板在对应乘员脚部的位置处设有弯折区，纵梁后段与前围板之间形成第一空腔，第一加强板与第二加强板沿纵梁后段的长度方向跨设于弯折区并在第一空腔内由下至上叠置，将第一空腔对应弯折区的部分由下至上分隔成第二空腔、第三空腔与第四空腔。本发明的前舱纵梁后段结构在纵梁后段内部设有第一加强板与第二加强板，在纵梁后段的弯折区形成多层空腔结构，可提高纵梁后段的抵抗变形能力，改善碰撞吸能效果，减小对乘员空间的影响。

权利要求

1.一种前舱纵梁后段结构，其特征在于：该前舱纵梁后段结构包括纵梁后段、第一加强板与第二加强板，该纵梁后段位于前围板的下方，该纵梁后段与该前围板在对应乘员脚部的位置处设有弯折区，该纵梁后段与该前围板之间形成第一空腔，该第一加强板与该第二加强板沿该纵梁后段的长度方向跨设于该弯折区并在该第一空腔内由下至上叠置，将该第一空腔对应该弯折区的部分由下至上分隔成第二空腔、第三空腔与第四空腔，该纵梁后段采用的钢材的屈服强度大于该第一加强板采用的钢材的屈服强度，该第一加强板采用的钢材的屈服强度大于该第二加强板采用的钢材的屈服强度。

2.如权利要求1所述的前舱纵梁后段结构，其特征在于：该纵梁后段在长度方向上具有对应前舱前纵梁的第一端以及对应车身纵梁的第二端，该第一加强板与该第二加强板在该第一端与该第二端之间延伸而跨设于该弯折区。

3.如权利要求2所述的前舱纵梁后段结构，其特征在于：该纵梁后段与该第一加强板的断面均呈U形，该第一加强板与该纵梁后段的开口方向相同，该第一加强板的侧壁与该纵梁后段的侧壁焊接形成该第二空腔。

4.如权利要求3所述的前舱纵梁后段结构，其特征在于：该第二加强板的断面呈U形，该第二加强板与该纵梁后段的开口方向相同，该第二加强板与该纵梁后段的开口两侧均设有焊接翻边，该第二加强板的焊接翻边的下表面与该纵梁后段的焊接翻边焊接形成该第三空腔，该第二加强板的焊接翻边的上表面与该前围板的下表面焊接形成该第四空腔。

5.如权利要求2所述的前舱纵梁后段结构，其特征在于：该第一加强板对应该第一端与该第二端的底壁与该纵梁后段的底壁焊接，该第二空腔为一三角形空腔。

6.如权利要求5所述的前舱纵梁后段结构，其特征在于：该第二加强板对应该第一端的底壁层叠焊接于该第一加强板上与该纵梁后段焊接的那部分底壁上。

7.如权利要求5所述的前舱纵梁后段结构，其特征在于：该第一加强板向该第一端的方向翘起并延伸至该纵梁后段上对应前围板横梁的位置处。

8.如权利要求1所述的前舱纵梁后段结构，其特征在于：该第一加强板的料厚大于该第二加强板的料厚。

9.一种汽车，其特征在于：该汽车包括如权利要求1-8中任一项所述的前舱纵梁后段结构。

说明书

前舱纵梁后段结构与汽车

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车车身技术，特别是关于一种前舱纵梁后段结构与汽车。

背景技术

[0002] 前舱纵梁后段是白车身结构的重要组成部分，其位于汽车前围板的下方，前舱纵梁后段与汽车前围板设有对应乘员脚部的弯折区。前舱纵梁后段需要在发生正面碰撞和偏置碰撞时抵抗变形，减少碰撞过程中前围板的侵入量，从而保护驾驶员及乘员的人身安全。

[0003] 传统的车辆除了在前舱纵梁后段的内部设有一段加强板外，还会在车身的前围板上方对应纵梁后段的位置处叠加两块加强板以对前围板的折弯处进行加强。然而，由于叠加的两块加强板仅在前围板上方进行加强，且受乘员脚部空间的限制，该两件加强板无法延伸到前围板的前端。在实际碰撞中，该结构只能在一定程度上抵抗变形，而无法起到好的接受变形与能量传递的效果，对提升碰撞性能的作用不大。此外，这种打补丁的加强结构不仅增加了车辆的重量及成本，对车辆内部的布置有一定影响，影响了乘员脚部的放置空间。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种前舱纵梁后段结构，可提高前舱纵梁后段的抵抗变形能力，改善碰撞吸能效果，减小对乘员空间的影响。

[0005] 本发明提供一种前舱纵梁后段结构，该前舱纵梁后段结构包括纵梁后段、第一加强板与第二加强板，该纵梁后段位于前围板的下方，该纵梁后段与该前围板在对应乘员脚部的位置处设有弯折区，该纵梁后段与该前围板之间形成第一空腔，该第一加强板与该第二加强板沿该纵梁后段的长度方向跨设于该弯折区并在该第一空腔内由下至上叠置，将该第一空腔对应该弯折区的部分由下至上分隔成第二空腔、第三空腔与第四空腔。

[0006] 进一步地，该纵梁后段在长度方向上具有对应前舱前纵梁的第一端以及对应车身纵梁的第二端，该第一加强板与该第二加强板在该第一端与该第二端之间延伸而跨设于该弯折区。

[0007] 进一步地，该纵梁后段与该第一加强板的断面均呈U形，该第一加强板与该纵梁后段的开口方向相同，该第一加强板的侧壁与该纵梁后段的侧壁焊接形成该第二空腔。

[0008] 进一步地，该第二加强板的断面呈U形，该第二加强板与该纵梁后段的开口方向相同，该第二加强板与该纵梁后段的开口两侧均设有焊接翻边，该第二加强板的焊接翻边的下表面与该纵梁后段的焊接翻边焊接形成该第三空腔，该第二加强板的焊接翻边的上表面与该前围板的下表面焊接形成该第四空腔。

[0009] 进一步地，该第一加强板对应该第一端与该第二端的底壁与该纵梁后段的底壁焊接，该第二空腔为一三角形空腔。

[0010] 进一步地，该第二加强板对应该第一端的底壁层叠焊接于该第一加强板上与该纵梁后段焊接的那部分底壁上。

[0011] 进一步地，该第一加强板向该第一端的方向翘起并延伸至该纵梁后段上对应前围板横梁的位置处。

[0012] 进一步地，该纵梁后段采用的钢材的屈服强度大于该第一加强板采用的钢材的屈服强度，该第一加强板采用的钢材的屈服强度大于该第二加强板采用的钢材的屈服强度。

[0013] 进一步地，该第一加强板的料厚大于该第二加强板的料厚。

[0014] 本发明还提供一种汽车，该汽车包括如上所述的前舱纵梁后段结构。

[0015] 本发明的实施例中，纵梁后段、第一加强板、第二加强板与前围板之间形成多层空腔结构，且纵梁后段、第一加强板与第二加强板之间采用强度等级递减的钢材制成。在碰撞过程中，纵梁后段接受变形和传递能量，第一加强板在碰撞过程中抵抗纵梁后段弯折区的变形，第二加强板用于进一步抵抗前围板弯折区的变形。并且，通过材料等级的过渡以及抵抗变形空腔的过渡之间的合理配合，可有效而连贯地完成前舱纵梁后段结构碰撞能量的吸收和传递。另外，本发明的前舱纵梁后段结构布置在前围板的下方，对乘员脚部空间影响小，因而第二加强板可以延伸到前围板横梁处，达到前围板横梁的横向空腔和纵梁后段的纵向空腔之间相互串通的效果，可进一步提高碰撞性能。

附图说明

[0016] 图1为本发明实施例中前舱纵梁后段结构在弯折区的横向截面示意图。

[0017] 图2为本发明实施例中前舱纵梁后段结构的纵向截面示意图。

具体实施方式

[0018] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

[0019] 图1为本发明实施例中前舱纵梁后段结构在弯折区的横向截面示意图。图2为本发明实施例中前舱纵梁后段结构的纵向截面示意图。请结合图1与图2，本发明的前舱纵梁后段结构10包括纵梁后段11、第一加强板12与第二加强板13，纵梁后段11在长度方向上具有对应前舱前纵梁(图未示)的第一端111以及对应车身纵梁(图未示)的第二端112，纵梁后段11位于前围板21的下方，并连接在前舱前纵梁与车身纵梁之间，起到在碰撞过程中沿X方向向车身后部传力的作用。进一步地，纵梁后段11与前围板21之间形成第一空腔15，第一加强板12与第二加强板13在第一空腔15内由下至上叠置，纵梁后段11与前围板21在对应乘员脚部的位置处设有弯折区16，第一加强板12与第二加强板13在第一端111与第二端112之间延伸而跨设于弯折区16，将第一空腔15对应弯折区16的部分由下至上分隔成第二空腔152、第三空腔153与第四空腔154。

[0020] 具体地，如图1所示，纵梁后段11、第一加强板12与第二加强板13的断面均呈U形，在本实施例中，第二加强板13的底壁还设有向前围板21的一侧凸起的加强槽131。第一加强板12与纵梁后段11的开口方向相同，第一加强板12的侧壁与纵梁后段11的侧壁焊接，从而使第一加强板12与纵梁后段11之间形成第二空腔152。第二加强板13与纵梁后段11的开口方向相同，第二加强板13与纵梁后段11的开口两侧均设有焊接翻边，第二加强板13的焊接翻边的下表面与纵梁后段11的焊接翻边的上表面焊接，从而使第二加强板13与第一加强板12之间形成第三空腔153，第二加强板13的焊接翻边的上表面与前围板21的下表面焊接，从而使第二加强板13与前围板21形成第四空腔154。

[0021] 进一步地，如图2所示，第一加强板12跨设于纵梁后段11的弯折区，第一加强板12对应第一端111与第二端112的底壁分别与纵梁后段11的底壁焊接，从而使第二空腔152成为一三角形空腔，可有效提高纵梁后段11底部弯折处的强度。第二加强板13位于第一加强板12的上方且跨设于纵梁后段11的弯折区，第二加强板12对应第一端111的底壁层叠焊接于第一加强板12上与纵梁后段11焊接的那部分底壁的上表面上。如此，第二空腔152与第三空腔153共同形成一类似三角形的空腔(即第二加强板13与纵梁后段11之间形成的空腔)，可进一步提高纵梁后段11以及前围板21在弯折处的强度。

[0022] 在本发明中，第一加强板12与第二加强板13将第一空腔15对应弯折区16的部分分隔成多层抗变形的空腔结构，这些抗变形的空腔结构包括：第一加强板12与纵梁后段11的弯折处形成的抗变形空腔，即第二空腔152；第二加强板13与纵梁后段11的弯折处形成的抗变形空腔，即第二空腔152与第三空腔153的组合；第二加强板13与第一加强板12之间形成的抗变形空腔，即第三空腔153；前围板21与第二加强板13之间形成的抗变形空腔，即第四空腔154，这些抗变形空腔主要集中于弯折区16处，通过这些抗变形空腔的依次过渡，有利于提高碰撞能量吸收和传递的有效性与连贯性，提高纵梁后段11的抗变形能力。

[0023] 进一步地，第一加强板12在对应第一端111的底壁与纵梁后段11的底壁焊接后，向第一端111的方向翘起并延伸至纵梁后段11上与前围板横梁23对应的位置处，使第四空腔154向前延伸至前围板横梁23处。如图2所示，前围板横梁23为设置在前围板21前端的一U型横梁，其与前围板21之间形成第五空腔17，如此，前围板横梁23的横向空腔(第五空腔17)和纵梁后段11的纵向空腔(第四空腔154)之间相互连通，在碰撞过程中，前纵梁沿X方向(长度方向)溃缩，使第一加强板12在变形时抵住前围板横梁23，使横向空腔与纵向空腔共同抵抗变形，可进一步提高纵梁后段11的抗变形能力。此外，在本实施例中，第二加强板13向第二端112的方向延伸至前排座椅横梁24的前方终止，即，第二加强板13的长度小于纵梁后段11的第一端111与前排座椅横梁24之间的距离。如此，在保证纵梁后段11的抗变形能力的同时还可减轻车身重量。

[0024] 进一步地，在本实施例中，纵梁后段11采用的钢材的屈服强度大于第一加强板12采用的钢材的屈服强度，第一加强板12采用的钢材的屈服强度大于第二加强板13采用的钢材的屈服强度，第一加强板12的料厚大于第二加强板13的料厚。具体地，在本实施例中，第一加强板12采用型号为HC420/780DP的钢材，其屈服强度不小于420MPa，第二加强板13采用型号为HC340/590DP的钢材，其屈服强度为340～440MPa，在此基础上，纵梁后段11可采用屈服强度高于第一加强板12与第二加强板13的钢材，例如通过热成型工艺制造的高屈服强度钢材，从而使第二加强板13、第一加强板12、纵梁后段11之间形成屈服强度的依次递增的关系。第二加强板13、第一加强板12、纵梁后段11采用屈服强度递增的钢材，再配合第二空腔152、第三空腔153、第四空腔154之间抗变形空腔的依次过渡，可有效提高前舱纵梁后段的抗变形能力，使前舱纵梁后段有效而连贯的完成碰撞能量的吸收和传递。此外，材料强度与厚度的合理搭配还可有效降低成本与车身重量。

[0025] 本发明还提供一种汽车，该汽车包括如上所述的前舱纵梁后段结构10。需要说明的是，由于本发明通过材料等级的过渡与抵抗变形空腔的过渡之间的合理配合，可充分发挥纵梁后段的碰撞吸能效果，大大提高纵梁后段的抗变形能力，因此，本发明的前舱纵梁后段结构不仅能满足现有A级车的应用要求，在B级车(中型车)、C级车(中大型车)上也同样能满足应用要求。

[0026] 综上，本发明的前舱纵梁后段结构具有如下有益效果：

[0027] 1.第一加强板与第二加强板将纵梁后段与前围板弯折区的空腔分隔成多层空腔结构，在碰撞过程中，纵梁后段接受变形和传递能量，第一加强板在碰撞过程中抵抗纵梁后段弯折区域的变形，第二加强板可用于进一步抵抗前围板弯折区域的变形，抵抗变形空腔的依次过渡，有效提高纵梁后段的抗变形能力，从而提高车身的正面碰撞与偏置碰撞的性能；

[0028] 2.第一加强板、第二加强板的底壁与纵梁后段的底壁层叠焊接在一起，使第一加强板、第二加强板分别与纵梁后段弯折区形成三角形空腔，有利于传力并提高纵梁后段的刚性，可进一步提高纵梁后段弯折区的抗变形能力；

[0029] 3.第二加强板、第一加强板与纵梁后段之间采用强度等级递增的钢材制成，通过材料等级的过渡与抵抗变形空腔的过渡之间的合理配合，可使前舱纵梁后段结构有效而连贯地完成碰撞能量的吸收和传递，减少碰撞过程中前围板的侵入量，降低乘员伤害值；

[0030] 4.本发明的前舱纵梁后段结构布置在前围板的下方，对乘员脚部空间影响小，因而第一加强板可以延伸到前围板横梁处，达到前围板横梁的横向空腔和纵梁后段的纵向空腔之间相互连通的效果，可再进一步提高碰撞性能；

[0031] 5.本发明的第二加强板延伸到座椅横梁之前就终止，可减少车身重量。

[0032] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。