專利名稱：前縱梁及汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)動(dòng)車輛技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車的前縱梁及具有該前縱梁的汽車。
背景技術(shù)：
汽車在高速行駛時(shí)，若碰到障礙物，則汽車瞬時(shí)的加速度變化和沖量相當(dāng)大，如果車身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠理想，車身前部不能很好地吸收碰撞產(chǎn)生的能量，則車身將會(huì)被嚴(yán)重破壞，造成人員傷亡。在汽車碰撞事故中，車身結(jié)構(gòu)性能發(fā)揮著重要的作用。車身安全性最重要的一點(diǎn)就是如何在發(fā)生碰撞時(shí)吸收沖擊能量。車身前后部分結(jié)構(gòu)具有適當(dāng)?shù)娜嵝裕允乖诎l(fā)生前后碰撞時(shí)被撞毀變形而吸收能量，車身前部正面碰撞的安全結(jié)構(gòu)措施就是要能夠做到有效利用車身前部的壓潰變形以吸收碰撞能量，緩解碰撞加速度，減少動(dòng)カ總成對(duì)乘員艙的侵入量，保證乘員生存空間。 在通常的汽車車身結(jié)構(gòu)中，前縱梁的前端與汽車前保險(xiǎn)杠相連接，前縱梁的后端則與汽車前擋板相連接，前縱梁既是承載汽車動(dòng)カ總成重量的主要部件，也是發(fā)生正面碰撞時(shí)吸能的關(guān)鍵所在。目前，汽車前縱梁通常設(shè)計(jì)有引導(dǎo)變形的引導(dǎo)槽，引導(dǎo)槽一般都設(shè)計(jì)布置成相互平行的多條，有的引導(dǎo)槽采用凸起結(jié)構(gòu)，有的引導(dǎo)槽采用凹陷結(jié)構(gòu)，也有的引導(dǎo)槽則采用凸起和凹陷相互交替的結(jié)構(gòu)。例如，中國(guó)實(shí)用新型專利公告第CN 201816647U號(hào)掲示了一種轎車左前縱梁，在該左前縱梁的前端部的后端部的中邊上設(shè)有兩個(gè)豎直向的引導(dǎo)槽，這樣布置的引導(dǎo)槽雖然可達(dá)到一定的引導(dǎo)變形效果，但卻達(dá)不到吸能最大化所需的變形模式。另外，中國(guó)實(shí)用新型專利公告第CN 201980295U號(hào)掲示了一種前縱梁吸能結(jié)構(gòu)，其包括與前縱梁前端連接的吸能盒以及在前縱梁前段形成的間隔布置的若干凸筋和凹槽，在碰撞時(shí)凸筋與凹槽段按照皺褶方式進(jìn)行壓潰，并且，同時(shí)配合吸能盒達(dá)到通過(guò)變形吸收碰撞能量。然而，這種前縱梁吸能結(jié)構(gòu)除了需要在前縱梁上形成凸筋和凹槽形式的引導(dǎo)槽之外，還需要在前縱梁的結(jié)構(gòu)上額外增加吸能盒，從而増加了汽車的重量，并因此増加了汽車能耗。傳統(tǒng)的采用引導(dǎo)槽的前縱梁設(shè)計(jì)由于較少考慮其截面對(duì)壓潰的影響，因此，設(shè)計(jì)不太合理，不利于前縱梁的壓潰變形。另外，傳統(tǒng)的前縱梁設(shè)計(jì)通常會(huì)降低前縱梁的截面力，使同樣的壓潰距離吸能量下降。為達(dá)到特定的吸能量，需要采用加厚的前縱梁或提高前縱梁材料牌號(hào)的辦法來(lái)補(bǔ)償，從而造成前縱梁的可變型距離利用不充分，降低材料利用效率，同時(shí)，加重了結(jié)構(gòu)重量，不利于節(jié)能環(huán)保。因此，有必要提供改進(jìn)的技術(shù)方案以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是提高汽車高速耐撞性能。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的一方面提供了一種前縱梁，其包括前后延伸的前段、錯(cuò)位段及后段，所述錯(cuò)位段一體延伸在所述前段和所述后段之間，并且所述錯(cuò)位段相對(duì)于所述前段及所述后段在垂直方向及水平方向均偏移一定距離。在上述的前縱梁中，可選地，所述錯(cuò)位段的縱向長(zhǎng)度小于所述前段的縱向長(zhǎng)度的2倍。在上述的前縱梁中，可選地，所述前縱梁本體包括分別由金屬板形成的第一本體及第ニ本體，所述第一本體和所述第二本體焊接在一起而形成中空體。在上述的前縱梁中，可選地，所述前縱梁本體包括四個(gè)壁，所述四個(gè)壁連接成所述中空體，所述四個(gè)壁的相鄰壁之間所成的角度在70度至140度的范圍內(nèi)。在上述的前縱梁中，可選地，所述四個(gè)壁包括上壁、下壁、第一豎立壁及第ニ豎立壁，所述錯(cuò)位段處的所述上壁和下壁均向上偏移或者均向下偏移，所述錯(cuò)位段處的第一豎立壁和第二豎立壁均向左偏移或者均向右偏移。 在上述的前縱梁中，可選地，所述第一本體和所述第二本體均由鋼板沖壓形成，所述第一本體包括所述第一豎立壁、從所述第一豎立壁上側(cè)彎折形成的所述上壁及從所述第一豎立壁下側(cè)彎折形成的所述下壁。在上述的前縱梁中，可選地，所述第二本體包括所述第二豎立壁，所述上壁邊緣向上彎折形成上側(cè)緣，所述下壁邊緣向下彎折形成下側(cè)緣，所述上側(cè)緣和所述下側(cè)緣分別焊接到所述第二本體。在上述的前縱梁中，可選地，所述第二本體具有兩個(gè)縱向延伸的彎折，所述兩個(gè)彎折之間的部分向所述前縱梁的外側(cè)偏移。本實(shí)用新型的另一方面還提供了一種汽車，其包括前保險(xiǎn)杠及兩個(gè)如上所述的前縱梁，所述兩個(gè)前縱梁左右間隔開并且所述兩個(gè)前縱梁的前段分別連接所述前保險(xiǎn)杠。在上述的汽車中，可選地，所述兩個(gè)前縱梁的所述錯(cuò)位段相對(duì)于各自的所述前段及所述后段在垂直朝向相同的方向偏移，并且所述兩個(gè)前縱梁的所述錯(cuò)位段相對(duì)于各自的所述前段及所述后段在水平朝向相反的方向偏移。本實(shí)用新型的前縱梁能夠根據(jù)汽車前縱梁的高速碰撞吸能特性，在前縱梁上設(shè)計(jì)布置具有特定形式的錯(cuò)位段，錯(cuò)位段充當(dāng)前縱梁截面及碰撞變形引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其具備特定的截面形狀設(shè)計(jì)和引導(dǎo)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)對(duì)于提高前縱梁的吸能效率，提高材料、空間的利用效率具有非常重要的意義。采用這種設(shè)計(jì)的前縱梁能夠提高汽車高速耐撞性能，保證碰撞過(guò)程中的乘員艙空間，從而有效提高汽車的安全性能，并且，本實(shí)用新型的前縱梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、制造簡(jiǎn)單且不會(huì)額外増加汽車的重量。通過(guò)以下參考附圖的詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)用新型的其它方面和特征變得明顯。但是應(yīng)當(dāng)知道，該附圖僅僅為解釋的目的設(shè)計(jì)，而不是作為本實(shí)用新型的范圍的限定，這是因?yàn)槠鋺?yīng)當(dāng)參考附加的權(quán)利要求。還應(yīng)當(dāng)知道，除非另外指出，不必要依比例繪制附圖，它們僅僅カ圖概念地說(shuō)明此處描述的結(jié)構(gòu)和流程。
結(jié)合附圖參閱以下具體實(shí)施方式
的詳細(xì)說(shuō)明，將更加充分地理解本實(shí)用新型，附圖中同樣的參考附圖標(biāo)記始終指代視圖中同樣的元件。其中圖I顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車的車架局部結(jié)構(gòu)的透視示意圖；[0022]圖2顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車的左側(cè)的前縱梁的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3顯示沿圖2所示A-A線的前縱梁的截面示意圖；圖4顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車前縱梁壓潰截面示意圖；及圖5顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車前縱梁壓潰變形效果示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。圖I顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車的車架局部結(jié)構(gòu)的透視示意圖，圖2顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車的左側(cè)的前縱梁的局部結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合參照?qǐng)DI和2所示，汽車的車架包括前縱梁100，其中ー種具體實(shí)施方式
的前縱梁100包括前后延伸的前段I、錯(cuò)位段2及后段3，錯(cuò)位段2 —體延伸在前段I和后段3之間，并且錯(cuò)位段2相對(duì)于前段I及后段3在垂直方向及水平方向均偏移一定距離。也就是說(shuō)，前段I、錯(cuò)位段2及后段3是一體形成的三段，這三段具有基本相同的截面形狀或者具有延縱向緩慢變化的截面形狀，只是錯(cuò)位段2相對(duì)于前段I及后段3位置有一定偏移。從而如下面將更詳細(xì)介紹的，在汽車碰撞時(shí)，這種結(jié)構(gòu)可以引導(dǎo)前縱梁100的變形，較大程度地吸收碰撞能量。可選地，錯(cuò)位段2的縱向長(zhǎng)度小于前段I的縱向長(zhǎng)度的2倍。請(qǐng)結(jié)合參閱圖3所示，在ー種具體實(shí)施方式
中，前縱梁本體包括分別由金屬板形成的第一本體4及第ニ本體5，第一本體4和第二本體5焊接在一起而形成中空體。前縱梁本體包括四個(gè)壁，四個(gè)壁連接形成中空體，在一種可選的具體實(shí)施方式
中，四個(gè)壁的相鄰壁之間所成的角度在70度至140度的范圍內(nèi)。前縱梁本體的四個(gè)壁包括上壁41、與上壁41相対的下壁42、第一豎立壁43及與第一豎立壁43相対的第二豎立壁51，在本具體實(shí)施方式
中，前縱梁本體在錯(cuò)位段2處的上壁41和下壁42均向上偏移，前縱梁本體在錯(cuò)位段2處的第一豎立壁43和第一豎立壁43均向左偏移，需要說(shuō)明的是，圖2所示的前縱梁本體在錯(cuò)位段2處的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅為本實(shí)用新型的其中一種可選的具體實(shí)施方式
，然而，本實(shí)用新型的前縱梁100的錯(cuò)位段2的偏移方式并不僅限于此，實(shí)際上，只要是錯(cuò)位段2處相對(duì)的壁朝向相同的方向偏移即可達(dá)到引導(dǎo)前縱梁100高折疊率地折疊，充分吸能的目的。例如，錯(cuò)位段2處的上壁41和下壁42可以均向上偏移或者可以均向下偏移，錯(cuò)位段2處的第一豎立壁43和第二豎立壁51可以均向左偏移或者可以均向右偏移，以上前縱梁100的錯(cuò)位段2的偏移方式的各種變型均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。第一本體4和第二本體5均由鋼板沖壓形成,第一本體4包括第一豎立壁43、從第一豎立壁43上側(cè)彎折形成的上壁41及從第一豎立壁43下側(cè)彎折形成的下壁42，第二本體5包括第二豎立壁51。第一本體4的上壁41邊緣向上彎折形成上側(cè)緣44，第一本體4的下壁42邊緣向下彎折形成下側(cè)緣45，上側(cè)緣44和下側(cè)緣45分別焊接到第二本體5，從而將第一本體4和第二本體5相互焊接在一起。[0033]在一種可選的具體實(shí)施方式
中，第二本體5具有兩個(gè)縱向延伸的彎折52，彎折52是為方便制造時(shí)抓取第二本體5而設(shè)置，兩個(gè)彎折52之間的部分向前縱梁100的外側(cè)偏移。本實(shí)用新型還提供了一種汽車，如圖I所示，汽車包括前保險(xiǎn)杠200及兩個(gè)如上所述的前縱梁100，兩個(gè)前縱梁100左右間隔開并且兩個(gè)前縱梁100的前段I分別連接前保險(xiǎn)杠200。采用該前縱梁100的汽車具有較好的高速耐撞性能和安全性能。在一種可選的實(shí)施方式中，兩個(gè)前縱梁100的錯(cuò)位段2相對(duì)于各自的前段I及后段3在垂直朝向相同的方向偏移，并且兩個(gè)前縱梁100的錯(cuò)位段2相對(duì)于各自的前段I及后段3在水平朝向相反的方向偏移。兩個(gè)前縱梁100相互配合，確保前縱梁100的充分吸能和壓潰變形，進(jìn)ー步提高汽車的碰撞安全性能。本實(shí)用新型的前縱梁100的截面特點(diǎn)可以使前縱梁100具有好的壓潰模式。如圖4和圖5所示，其中，圖4顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車前縱梁100壓潰截面示意圖，圖5顯示根據(jù)本實(shí)用新型ー種具體實(shí)施方式
的汽車前縱梁100壓潰變形效果示意圖。在汽車被碰撞時(shí)，本實(shí)用新型的前縱梁100的前段I與錯(cuò)位段2首先折疊吸收一部分能量，如果能量比較大，由于前段I、錯(cuò)位段2及后段3是一體形成的，所以后段3在一體的前段I與錯(cuò)位段2的引導(dǎo)下進(jìn)一歩折疊。而且，從圖4及圖5可以看到，后段3可呈現(xiàn)多個(gè)折疊，因而整個(gè)前縱梁100按照預(yù)定的壓潰模式進(jìn)行壓潰。因此，根據(jù)本實(shí)用新型的前縱梁100在碰撞情況下的截面カ和壓潰距離曲線比較平直，基本成梯形，這樣的設(shè)計(jì)可在碰撞時(shí)前縱梁100呈軸向壓潰，折疊率高，前縱梁100吸能更加充分，變形更加合理，提高汽車的碰撞安全性能。根據(jù)汽車前縱梁的高速碰撞吸能特性，本實(shí)用新型的前縱梁100吸能效率高，提高材料、空間的利用效率。同吋，采用這種設(shè)計(jì)的前縱梁100的汽車能夠提高高速耐撞性能，保證碰撞過(guò)程中的乘員艙空間，從而有效提高汽車的安全性能。并且，本實(shí)用新型的前縱梁100結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、制造簡(jiǎn)單且不會(huì)額外増加汽車的重量。以上具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，而并非對(duì)本實(shí)用新型的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本實(shí)用新型的范疇，本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求1.前縱梁，其特征在于，所述前縱梁包括前后延伸的前段、錯(cuò)位段及后段，所述錯(cuò)位段一體延伸在所述前段和所述后段之間，并且所述錯(cuò)位段相對(duì)于所述前段及所述后段在垂直方向及水平方向均偏移一定距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的前縱梁，其特征在于，所述錯(cuò)位段的縱向長(zhǎng)度小于所述前段的縱向長(zhǎng)度的2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的前縱梁，其特征在于，所述前縱梁本體包括分別由金屬板形成的第一本體及第二本體，所述第一本體和所述第二本體焊接在一起而形成中空體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前縱梁，其特征在于，所述前縱梁本體包括四個(gè)壁，所述四個(gè)壁連接成所述中空體，所述四個(gè)壁的相鄰壁之間所成的角度在70度至140度的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前縱梁，其特征在于，所述四個(gè)壁包括上壁、下壁、第一豎立壁及第二豎立壁，所述錯(cuò)位段處的所述上壁和下壁均向上偏移或者均向下偏移，所述錯(cuò)位段處的第一豎立壁和第二豎立壁均向左偏移或者均向右偏移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的前縱梁，其特征在于，所述第一本體和所述第二本體均由鋼板沖壓形成，所述第一本體包括所述第一豎立壁、從所述第一豎立壁上側(cè)彎折形成的所述上壁及從所述第一豎立壁下側(cè)彎折形成的所述下壁。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的前縱梁，其特征在于，所述第二本體包括所述第二豎立壁，所述上壁邊緣向上彎折形成上側(cè)緣，所述下壁邊緣向下彎折形成下側(cè)緣，所述上側(cè)緣和所述下側(cè)緣分別焊接到所述第二本體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的前縱梁，其特征在于，所述第二本體具有兩個(gè)縱向延伸的彎折，所述兩個(gè)彎折之間的部分向所述前縱梁的外側(cè)偏移。
9.汽車，其特征在于，其包括前保險(xiǎn)杠及兩個(gè)根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的前縱梁，所述兩個(gè)前縱梁左右間隔開并且所述兩個(gè)前縱梁的前段分別連接所述前保險(xiǎn)杠。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車，其特征在于，所述兩個(gè)前縱梁的所述錯(cuò)位段相對(duì)于各自的所述前段及所述后段在垂直朝向相同的方向偏移，并且所述兩個(gè)前縱梁的所述錯(cuò)位段相對(duì)于各自的所述前段及所述后段在水平朝向相反的方向偏移。
專利摘要本實(shí)用新型公開前縱梁及具有該前縱梁的汽車。其中，該前縱梁包括前后延伸的前段、錯(cuò)位段及后段，錯(cuò)位段一體延伸在前段和后段之間，并且錯(cuò)位段相對(duì)于前段及后段在垂直方向及水平方向均偏移一定距離。采用該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的前縱梁能夠有效提高汽車高速耐撞性能。
文檔編號(hào)B62D21/15GK202754034SQ20122038582
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者于成祥, 杜漢斌, 陶孟章, 李碧浩, 趙立新, 瞿曉彬 申請(qǐng)人:上海汽車集團(tuán)股份有限公司