具有传力结构的纵梁和汽车制造技术

本发明专利技术提供一种具有传力结构的纵梁和汽车，该传力结构分布于纵梁中段和后段，其中位于纵梁后段的传力结构后段部分主要起到提高纵梁后段的强度的作用；其中位于纵梁中段的传力结构前段部分通过设置下凹结构、内凹结构和缺口结构，用于将冲击力保持沿纵梁向后传力且冲击力向纵梁外壁一侧转移，并在纵梁前段完全压溃变形后，纵梁中段与后段交接的位置处能够充分向车身左右方向的外部变形，使得碰撞力向位于该处的前减震塔处传力，增加了前减震塔的变形，从而吸收碰撞能力，避免前围板出现较大的入侵变形，进而提高乘员保护效果。

【技术实现步骤摘要】
具有传力结构的纵梁和汽车
本专利技术涉及汽车领域，特别是一种具有传力结构的汽车。
技术介绍
车架是汽车中最重要的承载部件，而车架纵梁又是其中的关键零件之一，所以纵梁在汽车上起到重要的承载作用。汽车纵梁在车身横向方向的断面通常为槽型或箱型，具体由内板和外板组成，其中外板为在车身横向方向靠近车辆外侧的面板，其与内板共同组成汽车纵梁。车辆前部碰撞是现代交通事故的主要形式之一，在交通事故中乘员受伤害比率较大。各国均把汽车的前部碰撞性能作为汽车安全性能评价指标之一。而在前部碰撞过程中，前机舱能否有效吸收及传递碰撞能量显得尤为关键。尤其是在新能源汽车增加动力电池之后，整车重量大为增加的情况下，单纯依靠汽车纵梁内外板的结构来传递和吸收碰撞能量显得不足。普通车型在纵梁设计时，重点考虑纵梁本身内外板的形状设计来进行碰撞吸能设计。如单纯地增加纵梁的截面积或者通过改变纵梁内外板的前后形状，例如原欧宝车型的驯鹿角车身纵梁结构设计有利于碰撞过程中纵梁的变形吸能。申请号为20161026119.1的专利申请，利用在外板边缘和轮胎包络之间的位置前端设置诱导槽，使得外板前端诱导槽和轮胎包络的连接线弯曲变形，同时位于动力总成包络和顶板的后边缘之间的位置设置后安装孔，使得内板沿后安装孔和动力总成包络的连接线弯曲变形，提高利用纵梁的弯曲变形吸收的碰撞能量，有效减少碰撞传递到乘员舱的压力，保证乘员舱的完整性，减少碰撞过程中对乘员的伤害。还有一些方案是在纵梁内部设置加强结构，例如申请号为201410648464.5的专利技术专利，通过在纵梁内部设置纵梁加强板，并且纵梁加强板和悬置加强板形成一个整体，将纵梁结构缺陷处焊接到一起，提高纵梁的抗弯能力，使得纵梁的结构缺陷处不再提前变形，能够很好地向后传递，提升了正面碰撞性能。上述设计的设计思路有的是从增加纵梁的弯曲进行吸能，有的是将纵梁的缺陷处进行加强从而抗弯能力得到提升，均从不同的角度实现了对汽车纵梁吸收能力提升的目的。但现有的设计中尚未存在将汽车纵梁上的传力路径进行改变从而减少沿着车辆前后方向即X方向的冲击力的大小的设计思路。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有传力结构的纵梁和汽车，从改变车辆前后方向冲击力方向的角度解决汽车纵梁吸收碰撞能量不足的技术问题。为达成上述目的，本专利技术提出如下技术方案：具有传力结构的纵梁，包括纵梁前段、纵梁中段和纵梁后段，其中纵梁中段与纵梁后段交接的位置处的纵梁外侧连接有前减震塔，所述传力结构固定于纵梁内部，所述传力结构覆盖纵梁中段和纵梁后段；所述传力结构的边缘设置有固定面，所述传力结构通过固定面与纵梁内板固定；所述传力结构包括固定连接的传力结构前段和传力结构后段；其中传力结构前段与纵梁中段对应、传力结构后段与纵梁后段对应；以当前位置的纵梁的中心线为参照，纵梁上相对中心线靠近车身左右方向外侧的区域定义为中心线外侧，纵梁上相对中心线靠近车身左右方向内侧的区域定义为中心线内侧；以沿车头向车尾的中心轴线方向为从前向后方向；所述传力结构前段在从前向后方向上依次包括第一前段和第二前段，所述第一前段覆盖纵梁的中心线外侧和内侧，所述第二前段仅覆盖纵梁的中心线外侧，所述第二前段相对第一前段形成内凹结构；所述传力结构前段上还设置有下凹结构；所述下凹结构设置于纵梁传力结构前段的固定面上并呈凹陷状态，且沿从前向后方向延伸一段距离，下凹结构对应的纵梁传力结构前段与纵梁内板之间间隔一定距离；所述传力结构前段上还设置有缺口结构，所述缺口结构临近纵梁中段与纵梁后段交接的位置处，所述缺口结构设置在传力结构前段的边缘并相对两侧的传力结构前段的面形成缺口；所述传力结构后段在从前向后方向上逐渐向中心线内侧靠近。进一步的，在本专利技术中，所述传力结构后段上设置有开口结构，所述开口结构贯穿传力结构后段且开口的孔向在车身左右方向。进一步的，在本专利技术中，所述传力结构后段上与固定面交接的区域设置有弱化槽。进一步的，在本专利技术中，所述固定面与纵梁内板通过点焊固定。进一步的，在本专利技术中，所述传力结构的材料屈服强度大于280MPa，且传力结构前段的料厚为1.4mm～1.6mm，所述传力结构后段的料厚为2mm～2.5mm。有益效果：由以上技术方案可知，本专利技术的技术方案提供了一种在纵梁内部的传力结构，该传力结构分布于纵梁中段和纵梁后段，其中位于纵梁后段的传力结构后段部分主要起到提高纵梁后段的强度的作用；其中位于纵梁中段的传力结构前段部分通过设置下凹结构，将冲击力保持沿纵梁向后传力，同时还设置有内凹结构，内凹结构偏向纵梁外壁一侧，使得冲击力向纵梁外壁一侧转移；传力结构前段部分上还设置有缺口结构，该结构处强度与前减震塔位置对应且强度薄弱；上述在纵梁传递结构前段部分的设置以及在纵梁后段部分强度足够强大的条件下，纵梁在前段完全压溃变形后，纵梁中段与纵梁后段交接的位置处能够充分向车身左右方向的外部变形，使得碰撞力向位于该处的前减震塔处传力，增加了前减震塔的变形，从而吸收碰撞能力，避免前围板出现较大的入侵变形，进而提高乘员保护效果。本专利技术通过设置诱导结构，将冲击力经过纵梁前段进行一次吸收后，逐渐引向纵梁外侧并在前减震塔位置处进行纵梁的折弯，将冲击部分地转移到车身的左右方向上，使得整个碰撞过程中纵梁变形的模式发生改变且模式固定，上述设计区别于传统的纵梁加强设计，有效地提高了碰撞安全性能。应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的专利技术主题的一部分。结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本专利技术教导的前述和其他方面、实施例和特征。本专利技术的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本专利技术教导的具体实施方式的实践中得知。附图说明附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本专利技术的各个方面的实施例，其中：图1为车架上左侧纵梁区域的俯视图；图2为左侧纵梁的内部的结构示意图；图3为左侧纵梁的内部的结构示意图；图4为传力结构的结构示意图；图5为图4的俯视图。图中，各附图标记的含义为：纵梁1、纵梁前段1-1、纵梁中段1-2、纵梁后段1-3、纵梁内板2、纵梁外板3、前围板4、传力结构前段5、下凹结构51、缺口结构52、内凹结构53、传力结构后段6、开口结构61、弱化槽62、点焊位置7、前减震塔8，折弯区9，纵梁根部10。具体实施方式为了更了解本专利技术的
技术实现思路
，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。在本公开中参照附图来描述本专利技术的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本专利技术的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本专利技术所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本专利技术公开的一些方面可以单独使用，或者与本专利技术公开的其他方面的任何适当组合来使用。如图1所示，以车架上左侧纵梁为示意进行说明。传统的纵梁1包括纵梁前段1-1、纵梁中段1-2和纵梁后段1-3，纵梁前段1-1、纵梁中段1-2在图1中左侧的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有传力结构的纵梁，包括纵梁前段、纵梁中段和纵梁后段，其中纵梁中段与纵梁后段交接的位置处的纵梁外侧连接有前减震塔，其特征在于：所述传力结构固定于纵梁内部，所述传力结构覆盖纵梁中段和纵梁后段；所述传力结构的边缘设置有固定面，所述传力结构通过固定面与纵梁内板固定；所述传力结构包括固定连接的传力结构前段和传力结构后段；其中传力结构前段与纵梁中段对应、传力结构后段与纵梁后段对应；以当前位置的纵梁的中心线为参照，纵梁上相对中心线靠近车身左右方向外侧的区域定义为中心线外侧，纵梁上相对中心线靠近车身左右方向内侧的区域定义为中心线内侧；以沿车头向车尾的中心轴线方向为从前向后方向；所述传力结构前段在从前向后方向上依次包括第一前段和第二前段，所述第一前段覆盖纵梁的中心线外侧和内侧，所述第二前段仅覆盖纵梁的中心线外侧，所述第二前段相对第一前段形成内凹结构；所述传力结构前段上还设置有下凹结构；所述下凹结构设置于纵梁传力结构前段的固定面上并呈凹陷状态，且沿从前向后方向延伸一段距离，下凹结构对应的纵梁传力结构前段与纵梁内板之间间隔一定距离；所述传力结构前段上还设置有缺口结构，所述缺口结构临近纵梁中段与纵梁后段交接的位置处，所述缺口结构设置在传力结构前段的边缘并相对两侧的传力结构前段的面形成缺口；所述传力结构后段在从前向后方向上逐渐向中心线内侧靠近。...

【技术特征摘要】
1.具有传力结构的纵梁，包括纵梁前段、纵梁中段和纵梁后段，其中纵梁中段与纵梁后段交接的位置处的纵梁外侧连接有前减震塔，其特征在于：所述传力结构固定于纵梁内部，所述传力结构覆盖纵梁中段和纵梁后段；所述传力结构的边缘设置有固定面，所述传力结构通过固定面与纵梁内板固定；所述传力结构包括固定连接的传力结构前段和传力结构后段；其中传力结构前段与纵梁中段对应、传力结构后段与纵梁后段对应；以当前位置的纵梁的中心线为参照，纵梁上相对中心线靠近车身左右方向外侧的区域定义为中心线外侧，纵梁上相对中心线靠近车身左右方向内侧的区域定义为中心线内侧；以沿车头向车尾的中心轴线方向为从前向后方向；所述传力结构前段在从前向后方向上依次包括第一前段和第二前段，所述第一前段覆盖纵梁的中心线外侧和内侧，所述第二前段仅覆盖纵梁的中心线外侧，所述第二前段相对第一前段形成内凹结构；所述传力结构前段上还设置有下凹结构；所述下凹结构设置于纵梁传力结构前段的固定面上并呈凹陷状态，且沿从前向后方向延伸一段距离，下凹结构对应的纵梁传力结构前段与纵梁内板之间间隔一定距离；所述传力结构前段上还设置有缺口结构，所述缺口结构临近纵梁中段与纵梁后段交接的位置处，所述缺口结构设置在传力结构前段的边缘并相对两侧的传力结构前段的面形成缺口；所述传力结...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜海棋，
申请(专利权)人：江苏敏安电动汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32