机舱纵梁前端连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及汽车车身技术领域，特别涉及一种机舱纵梁前端连接结构。


背景技术：

2.在汽车前部机舱骨架的设计中，安全性是设计考量中的重要因素之一。
3.在前部机舱处的车身骨架构成中，主要由前保险杠接受来自车辆前方的碰撞，前保险杠一般通过前防撞梁吸能盒和连接支架等结构与机舱纵梁连接；前保险杠收到的碰撞冲击力沿着前保险杠、前防撞梁吸能盒和连接支架的路径传递给机舱纵梁。前保险杠及其前防撞梁吸能盒的设置，主要是来应对来自车辆正前方的碰撞，以起到缓冲吸能的作用，避免过大的冲击力径直传递给机舱纵梁，进而可能由机舱纵梁将冲击力传递到驾驶舱内，甚至机舱纵梁径直侵入驾驶舱，对驾乘人员的人身安全造成不利影响。
4.现有的用于前保险杠和机舱纵梁之间连接的连接支架，固装在机舱纵梁的前端，一般结构比较简单，主要起到连接安装的作用，也可能同时肩负前副车架、机舱锁安装横梁等周边部件的安装连接。当来自前保险杠的冲击力到达该连接支架时，冲击力会被直接传递给机舱纵梁。
5.而在现实的车辆碰撞中，出来存在来自车辆正前方的碰撞外，也存在来自车辆前方一侧的小偏置碰撞。此刻的碰撞冲击力，来自前保险杠的一端，以倾斜的角度向着前部机舱中部方向传递。连接支架和前保险杠支架的前防撞梁吸能盒所发挥的吸能缓冲作用难以得到充分的施展。冲击力到达机舱纵梁的端部时，会对机舱纵梁产生巨大的扭转冲击损害，可能会破坏前部机舱处的整个车身骨架结构，并对前部机舱内的各部件、乃至于驾驶舱内的驾乘人员造成冲击伤害。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种机舱纵梁前端连接结构，以改善车身前部在遭受小偏置碰撞时的缓冲和吸能效果。
7.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.一种机舱纵梁前端连接结构，包括结构主体；
9.所述结构主体后侧的下部设有机舱纵梁连接部和吸能部；
10.所述吸能部位于所述机舱纵梁连接部的外侧，并向所述结构主体后方凸出设置；
11.所述吸能部上设置有机舱纵梁安装部，所述结构主体分别通过所述机舱纵梁连接部和所述机舱纵梁安装部与机舱纵梁连接。
12.进一步的，沿至所述机舱纵梁连接部的方向，所述吸能部的凸出高度逐渐增大。
13.进一步的，所述吸能部的底部设有前副车架安装连接孔。
14.进一步的，所述吸能部包括与所述结构主体固连的纵向板体，以及固连在所述结构主体和所述纵向板体之间的横向板体；所述横向板体为上下间隔布置的多个；所述机舱纵梁安装部设置在所述纵向板体上。
15.进一步的，在最下端的所述横向板体和相邻的所述横向板体之间设有连接座；所述前副车架安装连接孔形成于所述连接座中，并开口于最下端的所述横向板体上；且，对应于所述连接座，在上方各相邻的两个所述横向板体之间设有加强板体。
16.进一步的，所述机舱纵梁连接部包括固连于所述结构主体上的连接板；所述连接板与所述纵向板体相连，并在所述连接板和所述纵向板体之间限定出连接腔；所述连接腔用于供所述机舱纵梁的端部插入；所述机舱纵梁连接部通过所述连接板与所述机舱纵梁连接。
17.进一步的，所述结构主体前侧的下部设有前防撞梁吸能盒连接孔；相邻于所述前防撞梁吸能盒连接孔，所述结构主体上设有前防撞梁吸能盒预定位柱。
18.进一步的，所述结构主体顶部的前侧和/或后侧设有连接支架；所述连接支架上设有连接孔；以及，靠近于顶部，在所述结构主体上设有散热器安装支架。
19.进一步的，所述结构主体呈板状；所述结构主体的部分边缘处成型有翻边；和/或，所述结构主体上设有减重孔。
20.进一步的，所述机舱纵梁前端连接结构采用铸铝一体铸造成型。
21.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
22.本实用新型所述的机舱纵梁前端连接结构，用于安装在机舱纵梁的前端，与车辆的前保险杠连接，通过在结构主体的外侧设计吸能部，当前保险杠受到来自侧前方的小偏置碰撞时，冲击力传递到结构主体上后，吸能部会溃缩变形，以吸收部分的冲击能量，之后，才会把剩余的冲击力传递给机舱纵梁，从而使机舱纵梁传递到驾驶舱的冲击力减弱，有助于改善车身前部在遭受小偏置碰撞时的缓冲和吸能效果。
23.同时，将吸能部设计成越靠近机舱纵梁连接部，凸起高度越高的渐变结构，可以根据冲击力的不同而发挥渐变的形变溃缩效果，达到越靠近机舱纵梁溃缩吸能效能越大的作用，利于提升吸能部的安全有效性。
24.此外，采用纵横相交的纵向板体和横向板体结构，便于加工构造，具有良好的连接强度；而且，在吸能部变形溃缩时，能达到显著的吸能和缓冲效果。
附图说明
25.构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
26.图1为本实用新型实施例一所述的机舱纵梁前端连接结构设于机舱车身骨架中的整体结构示意图；
27.图2为本实用新型实施例一所述的机舱纵梁前端连接结构连接于周边各部件之间的结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例一所述的机舱纵梁前端连接结构与机舱纵梁的装配连接结构示意图；
29.图4为本实用新型实施例一所述的结构主体的后外侧结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例一所述的结构主体的后内侧结构示意图；
31.附图标记说明：
32.1、结构主体；10、机舱纵梁连接部；100、纵梁连接孔；101、连接板；102、连接腔；11、吸能部；111、纵向板体；112、横向板体；12、连接座；120、前副车架安装连接孔；13、加强板体；141、前防撞梁吸能盒连接孔；142、前防撞梁吸能盒预定位柱；15、连接支架；15a、前连接支架；15b、后连接支架； 150、连接孔；16、散热器安装支架；17、翻边；18、减重孔；
33.2、机舱纵梁；20、端部；
34.3、前保险杠；30、前防撞梁吸能盒；
35.4、前副车架；
36.5、机舱前上横梁；50、机舱锁安装横梁；
37.6、横梁；7、轮罩上边梁；8、a柱。
具体实施方式
38.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
39.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
40.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
42.本实施例涉及一种机舱纵梁前端连接结构，设于机舱纵梁前端的端部，并与前保险杠等周边部件连接；可以改善车身前部在遭受小偏置碰撞时的缓冲和吸能效果。
43.整体而言，该机舱纵梁前端连接结构包括结构主体1，并在结构主体1后侧的下部设有机舱纵梁连接部10和吸能部11。其中，吸能部11位于机舱纵梁连接部10的外侧，并向结构主体1后方凸出设置；而且，吸能部11上设置有机舱纵梁安装部，结构主体1即分别通过机舱纵梁连接部10和机舱纵梁安装部与机舱纵梁2连接。
44.基于上述的设计思想，本实施例的机舱纵梁前端连接结构设于机舱车身骨架中的一种示例性整体结构如图1所示。
45.由于本实用新型的机舱纵梁前端连接结构的一个重要作用是实现机舱纵梁 2和前保险杠3、以及前部机舱中各周边部件之间的连接，为了便于理解结构主体1中各部位的作用和连接关系，首先对机舱车身骨架的基本构成说明如下。
46.如图1并结合图2所示，在前部机舱车身骨架中，设有前保险杠3、机舱纵梁2、横梁6、轮罩上边梁7和a柱8等。其中，横梁6连接于两个a柱8 之间，位于驾驶舱和前部机舱之间。呈左右对称布置的两个机舱纵梁2位于前部机舱的中下部，后端与横梁6固连，前端通过本实施例的机舱纵梁前端连接结构与前保险杠3连接。当然，前部机舱车身骨架中还可以设置机舱前上横梁 5和前防撞梁吸能盒30，位于a柱8中部前侧并左右对称设置的两个轮罩上边
梁7，其端部通过机舱前上横梁5连接起来，可以提升机舱内部的防护性；前保险杠3通过前防撞梁吸能盒30与结构主体1连接，可以改善车辆的整体碰撞安全性。
47.应该明确的是，上述前部机舱车身骨架的具体构成，不应当构成对本实用新型机舱纵梁前端连接结构保护范围的限制。本实施例的机舱纵梁前端连接结构，除了可以应用于上述的前部机舱车身骨架中，也可以应用于其它构成形式的机舱车身骨架内，用于机舱纵梁2和前保险杠3的连接。
48.如图3并结合图4所示，为了使本实施例的机舱纵梁前端连接结构在具备连接功能的同时，起到应对小偏置碰撞的缓冲和吸能效果，在机舱纵梁前端连接结构的结构主体1上设置有机舱纵梁连接部10和吸能部11。
49.具体来说，结构主体1优选采用板状结构，在其装配状态下，前侧用于连接前保险杠3，机舱纵梁2则位于结构主体1的后侧。上述的机舱纵梁连接部 10和吸能部11对应机舱纵梁2设于结构主体1的后侧，可以是中部或者下部的位置；优选地，将机舱纵梁连接部10和吸能部11设于结构主体1的下部。并且，吸能部11设在机舱纵梁连接部10的外侧位置，且向着结构主体1的后方方向凸出。
50.同时，本实施例的机舱纵梁连接部10，以及设置在吸能部11上的机舱纵梁安装部也均为用于连接机舱纵梁2的纵梁连接孔100。由此可使机舱纵梁2 连接紧固在机舱纵梁连接部10上的同时，与吸能部11也紧固连接，以保证吸能部11支撑基础的稳固性。
51.通过上述的设置，当来自前保险杠3端部的小偏置碰撞所产生的的冲击力到达结构主体1时，位于结构主体1后侧下部、并位于外侧的吸能部11会首先承受冲击，从而发生变形溃缩，以大大缓解传递到机舱纵梁2的冲击力度。
52.而且，将结构主体1设计为板状结构，不仅便于构造，且适应机舱纵梁连接部10和吸能部11等在结构主体1上的布置要求。避开结构主体1上机舱纵梁连接部10和吸能部11的布置位置，在其它部位可开设减重孔18；在结构主体1的部分边缘处还可以设置成型出一些翻边17。通过结构主体1上翻边17 和/或减重孔18的设置，不仅可以改善结构主体1的整体强度，并可有效降低结构主体1的自身重量。显然，上述翻边17和减重孔18的设置可以只设置一种或者均设置。
53.对于吸能部11的设置形式，可以是箱体、型材、板材、网格状腔室等不同结构。在本实施例中，仍如图3和图4所示，吸能部11整体上从结构主体1的最外侧向着机舱纵梁连接部10的方向，向后方凸出的高度逐渐增大。将吸能部 11设计成越靠近机舱纵梁连接部10，凸起高度越高的渐变结构，可以根据冲击力的不同而发挥渐变的形变溃缩效果，达到越靠近机舱纵梁2溃缩吸能效能越大的作用，利于提升吸能部11的安全有效性。
54.在具体结构上，吸能部11包括与结构主体1固连的纵向板体111，以及固连在结构主体1和纵向板体111之间的横向板体112。优选地，纵向板体111 垂直于结构主体1向着后方延展；横向板体112为上下间隔布置的多个，且与结构主体1和纵向板体111均垂直。在纵向板体111上即设有用于和机舱纵梁 2相连的纵梁连接孔100，纵向板体111上的纵梁连接孔100也便构成了前述的前机舱纵梁安装部。
55.采用纵横相交的纵向板体111和横向板体112结构，便于加工构造，具有良好的连接强度；而且，在吸能部11变形溃缩时，能达到显著的吸能和缓冲效果。
56.此外，如图4并结合图2所示，还可在吸能部11的底部设置前副车架安装连接孔
120，用于连接固定车辆的前副车架4。在吸能部11底部设置前副车架安装连接孔120，不仅可以实现本机舱纵梁前端连接结构对前副车架4的连接安装要求，且有利于减弱来自前保险杠3的碰撞冲击力向前副车架4的传递，对前副车架4的缓冲防护具有一定的效果。
57.当吸能部11采用上述纵向板体111和横向板体112的结构时，在最下端的横向板体112和相邻的横向板体112之间可以设置出一个连接座12，并将上述的前副车架安装连接孔120设在连接座12上，同时，该前副车架安装连接孔 120在最下端的横向板体112上设有开口。此外，也可以由最下端的横向板体 112构成上述的连接座12，前副车架安装连接孔120也可以改为焊接在该横向板体112底部的连接杆，由该连接杆实现与前副车架4的连接。
58.同时，对应于连接座12，在上方各相邻的两个横向板体112之间设有加强板体13。基于多个横向板体112呈上下间隔布置的形式，以最下端的横向板体112为基础设置连接座12，方便了前副车架4在吸能部11上的连接安装。而在各相邻的横向板体112之间加设加强板体13，则可以提升各横向板体112之间的连接强度，利于保障连接座12的承重性满足前副车架4的安装需求。
59.如图5并结合图3所示，本实施例的机舱纵梁连接部10包括固连在结构主体1上的连接板101，该连接板101与纵向板体111相连，且该连接板101整体上也呈半包围状，而在连接板101和纵向板体111之间限定出连接腔102，机舱纵梁2前端的端部20则插装于连接腔102内。而前述的在连接板101上也开设若干个用于固装机舱纵梁2的纵梁连接孔100，由此机舱纵梁连接部10也即通过连接板101与所述机舱纵梁2连接。
60.在结构主体1的机舱纵梁连接部10处，设置两端均与纵向板体111固连的连接板101，从而由连接板101和纵向板体111共同围构形成连接腔102，便于机舱纵梁2的插装连接；通过连接板101和纵向板体111上开设的多个纵梁连接孔100将机舱纵梁2的端部20紧固于连接腔102中，则可保障结构主体1 和机舱纵梁2之间的连接牢固度。具体的固装方式可以是使用螺栓穿过纵梁连接孔100，并螺接到端部20上开设的螺纹孔中，实现机舱纵梁2在机舱纵梁连接部10处的紧固连接。
61.如图3所示，在结构主体1前侧的下部设有前防撞梁吸能盒连接孔141。当前保险杠3和结构主体1之间设有前防撞梁吸能盒30时，可以采用螺栓将前防撞梁吸能盒30紧固于前防撞梁吸能盒连接孔141中。具体来说，可以在机舱纵梁连接部10的上下各开设两个前防撞梁吸能盒连接孔141，在结构主体1上临近前防撞梁吸能盒连接孔141的位置设置一个前防撞梁吸能盒预定位柱142；对应前防撞梁吸能盒预定位柱142，在前防撞梁吸能盒30上设置一个定位孔。当安装前防撞梁吸能盒30时，首选由前防撞梁吸能盒预定位柱142对前防撞梁吸能盒30进行定位，在使用螺栓上紧前防撞梁吸能盒30。上述的设置，不仅便于装配操作，且前防撞梁吸能盒30的位置正好正对着机舱纵梁连接部10和吸能部11，利于来自前防撞梁吸能盒30的小偏置碰撞冲击力径直向着吸能部 11传递，有助于机舱纵梁前端连接结构缓冲吸能作用的发挥。
62.此外，结构主体1顶部设有连接支架15，连接支架15可以设置在结构主体1的前侧或后侧，也可以前侧和后侧均设置。本实施例中，连接支架15包括前连接支架15a和后连接支架15b，用于分别连接机舱锁安装横梁50和机舱前上横梁5。同时，在两个连接支架上开设有连接孔150，用于通过螺栓等紧固件固装部件。这样，机舱骨架中的机舱前上横梁5和机舱锁安装横梁50均可集中地固定在连接支架15上。
63.同时，靠近顶部，在结构主体1上还设有散热器安装支架16，用于固装散热器。通过在结构主体1顶部设置连接支架15和/或散热器安装支架16，便于车辆机舱中机舱前上横梁5、机舱锁安装横梁50、散热器等部件在机舱纵梁前端连接结构上的装配，从而使机舱纵梁前端连接结构可提供多部件的集中连接作用。
64.本实施例所述的机舱纵梁前端连接结构，可以采用锻压件或铸造件，可以采用钢制型材焊接，也可以采用铝型材。优选地，机舱纵梁前端连接结构采用铸铝一体铸造成型；采用一体成型的铸铝件，具有构造工艺成熟和轻量化的特点，且吸能部11的变形溃缩性能良好，有利于机舱纵梁前端连接结构在车身前部遭受小偏置碰撞时缓冲和吸能作用的良好发挥。
65.采用上述实施方案的机舱纵梁前端连接结构，通过铝合金的高溃缩性能，在小偏置碰工况下，实现了前保险杠3吸能后的二次吸能缓冲，通过铸铝件的筋结构可灵活调整吸能的效果。在整个机舱骨架结构中，该连接结构承上启下，上连接机舱前上横梁5、机舱锁安装横梁50和散热器，下连接前保险杠3的前防撞梁吸能盒30、机舱纵梁2和前副车架4，使整个骨架前部的连接结构紧凑集中并得以简化；高度集成性的特点，也使骨架的装配工序更为精简。
66.本实施例的机舱纵梁前端连接结构，安装在机舱纵梁2的前端，与车辆的前保险杠3连接，通过在结构主体1的外侧设计吸能部11，当前保险杠3受到来自侧前方的小偏置碰撞时，冲击力传递到结构主体1上后，吸能部11会溃缩变形，以吸收部分的冲击能量，之后，才会把剩余的冲击力传递给机舱纵梁2，从而使机舱纵梁2传递到驾驶舱的冲击力减弱，有助于改善车身前部在遭受小偏置碰撞时的缓冲和吸能效果。
67.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。