前机舱纵梁及具有其的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种前机舱纵梁。同时，本实用新型还涉及一种具有该前机舱纵梁的车辆。


背景技术：

2.前机舱纵梁是车辆前部机舱骨架中的重要组成部件，在车辆受到正碰时能够承受大部分的冲击力，所以，前机舱纵梁的结构设计关乎整车碰撞安全性的好坏。但是现有的前机舱纵梁，为确保具有足够的结构强度，其横截面通常设计成日字型或田字型等带筋结构，在受到碰撞时存在溃缩变形困难，无法有效吸收碰撞力，导致溃缩吸能效果不足，降低整车安全性，同时，还存在制作工序多及成本高的问题，难以满足车辆设计的成本需求。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种前机舱纵梁，其具有较好的碰撞吸能效果，且制作成本低。
4.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
5.一种前机舱纵梁，包括采用辊压工艺成型的纵梁本体；所述纵梁本体的两侧边缘焊接在一起形成自焊接结构，且所述纵梁本体内形成有腔体，所述腔体的位于整车yz平面上的横截面呈口字型。
6.进一步的，所述纵梁本体焊接在一起的两侧所述边缘位于所述纵梁本体的一侧，并沿整车z向上凸设置。
7.进一步的，所述纵梁本体上设有溃缩槽，且所述溃缩槽为沿整车x向间隔排布的多个。
8.进一步的，在整车x向上，靠近所述纵梁本体前端的相邻所述溃缩槽之间的间隔，小于靠近所述纵梁本体后端的相邻所述溃缩槽之间的间隔。
9.进一步的，沿整车x向由前至后，各所述溃缩槽的深度和/或宽度渐小设置。
10.进一步的，所述纵梁本体沿整车y向相对布置的两个侧壁上设有所述溃缩槽，且两个所述侧壁上的所述溃缩槽对称布置。
11.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
12.本实用新型所述的前机舱纵梁，通过采用辊压工艺成型，有着生产效率高、节约材料、产品强度高及质量稳定的特点，可利于该前机舱纵梁的制备，降低其成本，并保证结构强度，同时，通过自焊接的方式，在前机舱纵梁内部形成腔体，也可利用腔体结构强度大的特点，进一步提高结构强度，而使得腔体横截面为口字型，则能够避免成日字型或田字型等带筋结构，影响溃缩吸能性能，以保证前机舱纵梁的碰撞吸能效果。
13.此外，纵梁本体焊接在一起的两侧边缘位于纵梁本体的一侧，并上凸设置，不仅有助于提高前机舱纵梁的结构强度，也可便于与前轮罩总成等周边部件的连接。通过设置多个溃缩槽，在发生碰撞时有助于纵梁本体的溃缩变形，提升前机舱纵梁的碰撞吸能性能，且
靠前布置的相邻溃缩槽之间的间隔小于靠后布置的相邻溃缩槽之间的间隔，能够使得纵梁本体前段更易溃缩，以更好地吸收碰撞能量，减少碰撞力向后的传递。
14.另外，将各溃缩槽的深度和宽度渐小设置，可在碰撞时，形成前机舱纵梁由前往后逐步溃缩的结构形式，具备逐级吸能能力，能够避免失稳，而提升碰撞安全性。纵梁本体中的两个侧壁上设有对称布置的溃缩槽，可利于溃缩槽的成型，并在碰撞时确保溃缩槽具有易溃缩特性。
15.本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆的车身中具有如上所述的前机舱纵梁，所述前机舱纵梁为分设在左右侧的两根，且两根所述前机舱纵梁的前端与前防撞梁总成相连。
16.进一步的，所述前机舱纵梁的后端通过螺接结构连接在所述车身中，和/或，所述前机舱纵梁的前端焊接有前端板，所述前端板通过螺接结构与所述前防撞梁总成连接。
17.进一步的，所述前防撞梁总成包括分设在左右两侧的吸能盒，以及与两侧所述吸能盒前端相连的前防撞梁；两侧所述吸能盒的后端均通过纵梁连接板与同侧所述前机舱纵梁的前端连接，且所述前防撞梁与两侧所述吸能盒均采用挤压铝型材制成。
18.进一步的，两侧所述吸能盒前端的端部均形成有凹槽，所述前防撞梁嵌入所述凹槽内，并与所述吸能盒固连在一起。
19.本实用新型所述的车辆中具有上述的前机舱纵梁，能够提升前机舱总成部分的碰撞吸能性能，而可提升整车的碰撞安全性。
20.此外，前机舱纵梁的后端与车身之间螺接，以及前端与前防撞梁总成螺接，结构简单，连接可靠，且利于后期的维修更换。前防撞梁与吸能盒均采用挤压铝型材，可利用挤压铝型材结构强度高、重量小的特点，保证前防撞梁总成的结构强度和吸能能力，同时也利于前防撞梁总成的轻量化。
21.另外，通过在吸能盒的前端设置凹槽，前防撞梁嵌入且固连在凹槽内，可便于前防撞梁总成与吸能盒之间的连接，并保证连接稳定性，进而保证前防撞梁处碰撞能量向吸能盒处的传递顺畅性。
附图说明
22.构成本实用新型的一部分的附图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用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
23.图1为本实用新型实施例所述的纵梁本体的整体结构示意图；
24.图2和图3为图1所述结构的其他视角下的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例所述的前机舱纵梁装配时的结构示意图；
26.图5为图4中a处的放大图；
27.图6为本实用新型实施例所述的吸能盒的结构示意图；
28.附图标记说明：
29.1、纵梁本体；2、前防撞梁总成；3、前端板；4、纵梁连接板；5、螺栓；6、扭力盒连接板；7、a柱连接板；8、外扭力盒；
30.100、边缘；101、腔体；102、溃缩槽；
31.201、吸能盒；2011、凹槽；202、前防撞梁。
具体实施方式
32.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。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”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。
34.以本实用新型所描述的前机舱纵梁所在的车辆为例，在实施例中所使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”是以车辆的上下方向(亦称高度方向)、左右方向(亦称宽度方向)和前后方向(亦称长度方向)为基准进行定义的。具体在附图中所示的，x方向为车辆的前后方向，其中，箭头指向的一侧为“前”反之为“后”。y方向为车辆的左右方向，其中，箭头指向的一侧为“左”，反之为“右”。z方向为车辆的上下方向，其中，箭头指向的一侧为“上”，反之为“下”。“内、外”是以相应部件的轮廓为基准定义的，例如以车辆轮廓为基准定义的“内”和“外”，以车辆轮廓的靠近车辆中部的一侧为“内”，反之则为“外”。
35.此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，配合部件之间采用本领域常规连接结构进行连接便可。而且，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，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，可以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。
36.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
37.实施例一
38.本实施例涉及一种前机舱纵梁，其具有易于制备、成本低廉的优点，且在满足结构强度需求的同时，还可提升溃缩吸能性能，保证前机舱纵梁的碰撞吸能效果，从而提升整车碰撞安全性。
39.整体结构上，如图1至图3所示，本实施例的前机舱纵梁，其包括采用辊压工艺成型的纵梁本体1。纵梁本体1的两侧边缘100焊接在一起形成自焊接结构，且纵梁本体1内形成有腔体101，腔体101的位于整车yz平面上的横截面呈口字型。
40.基于上述的整体介绍，本实施例中，作为一种优选的示例性结构，仍如图3中所示的，纵梁本体1焊接在一起的两侧边缘100位于纵梁本体1的一侧，并沿整车z向上凸设置，如此设置，不仅有助于提高前机舱纵梁的结构强度，也可便于与前轮罩总成等周边部件的连接。
41.值得提及的是，在通过自焊接工艺制作本实施例的纵梁本体1时，其焊接在一起的两侧边缘100可根据纵梁本体1实际的安装需求，布置在纵梁本体1上的沿整车y向的任意一侧，例如在整车中，左侧前机舱纵梁中的两侧边缘100具体可设置在纵梁本体1的左侧，右侧前机舱纵梁中的两侧边缘100具体可设置在纵梁本体1的右侧等，只需能够满足便于纵梁本体1与前轮罩总成等周边部件连接便可。
42.结合图1及图2所示，作为一种优选的实施形式，本实施例的纵梁本体1上设有溃缩
槽102，且溃缩槽102为沿整车x向间隔排布的多个。可以理解的是，多个溃缩槽102的设置，能够在发生碰撞时有助于纵梁本体1的溃缩变形，提升碰撞吸能性能。
43.当然，具体设置时，本实施例的溃缩槽102的数量及布置形式，可根据纵梁本体1实际的溃缩变形需求进行相应的设定与调整，例如其具体可设置为沿整车x向间隔排布的四个。
44.同时，本实施例中，作为一种优选的实施形式，在整车x向上，靠近纵梁本体1前端的相邻溃缩槽102之间的间隔，小于靠近纵梁本体1后端的相邻溃缩槽102之间的间隔。由此，能够在受到碰撞时使得前机舱纵梁前段更易溃缩，以更好地吸收碰撞能量，减少碰撞力向后的传递。
45.需注意的是，上述相邻溃缩槽102之间的间隔即指相邻的两个溃缩槽102之间的间隔。为了形成前机舱纵梁前段相较于后端更易溃缩的结构形成，具体实施时，本实施例中，除了将靠前相邻的两个溃缩槽102之间的间隔小于靠后相邻的两个溃缩槽102之间的间隔的结构形式外，也可根据溃缩吸能需求调整靠前相邻的两个溃缩槽102与靠后相邻的两个溃缩槽102之间的间隔，例如可具体设置为与靠前相邻的两个溃缩槽102之间相同的间隔。
46.此外，为提升前机舱纵梁的溃缩吸能性能，本实施例中，作为一种优选的实施形式，沿整车x向由前至后，各溃缩槽102的深度和宽度渐小设置。如此，可在碰撞时形成前机舱纵梁由前往后逐步溃缩的结构形式，使前机舱纵梁具备逐级吸能能力，能够避免失稳，而提升碰撞安全性。
47.值得提及的是，本实施例中除了将各溃缩槽102的深度和宽度，沿整车x向由前至后渐小设置外，在具体设置时，也可仅将各溃缩槽102的深度渐小设置，或仅将各溃缩槽102的宽度渐小设置，只需确保能够形成前机舱纵梁由前往后逐步溃缩的结构形式便可。
48.另外，本实施例中，作为一种优选的实施形式，纵梁本体1沿整车y向相对布置的两个侧壁上设有溃缩槽102，且两个侧壁上的溃缩槽102对称布置。溃缩槽102的此种设计形式，能够利于溃缩槽102的成型，同时，在碰撞时能够确保溃缩槽102具有易溃缩特性。
49.本实施例的前机舱纵梁，通过采用辊压工艺成型，有着生产效率高、节约材料、产品强度高及质量稳定的特点，可利于该前机舱纵梁的制备，降低其成本，并保证结构强度，同时，通过自焊接的方式，在前机舱纵梁内部形成腔体101，也可利用腔体101结构强度大的特点，进一步提高结构强度，而使得腔体101横截面为口字型，则能够避免成日字型或田字型等带筋结构，影响溃缩吸能性能，以保证前机舱纵梁的碰撞吸能效果。
50.实施例二
51.本实施例涉及一种车辆，该车辆的车身中即具有如实施例一中的前机舱纵梁，参见图4中所示的，前机舱纵梁为分设在左右侧的两根，且两根前机舱纵梁的前端与前防撞梁总成2相连。
52.出于安装便捷性的考虑，作为一种优选的实施形式，本实施例中，结合图4及图5所示，前机舱纵梁的后端通过螺接结构连接在车身中。同时，前机舱纵梁的前端焊接有前端板3，前端板3也可优选通过螺接结构与前防撞梁总成2连接。
53.值得提及的是，上述前机舱纵梁的后端与车身之间，以及前端板3与前防撞梁总成2之间均采用螺接，结构简单，连接可靠，且利于后期的维修更换。具体实施时，仍需提及的是，仍如图4所示的，前机舱纵梁的后端与a柱连接板7以及扭力盒连接板6相连，扭力盒连接
板6还连接外扭力盒8，且外扭力盒8与门槛梁相连。
54.当然，在实际应用时，采用螺栓5来实现上述的螺接结构便可，且除了采用螺接形式外，也可以采用fds(flow drill screw；旋转攻丝铆接)或spr(self piercing rivet；自冲铆接)等来实现前机舱纵梁的后端与车身之间，以及前端板3与前防撞梁总成2之间的连接，同样能够取得结构简单、连接可靠的优点。
55.此外，本实施例中，作为一种优选的实施形式，前防撞梁总成2包括分设在左右两侧的吸能盒201，以及与两侧吸能盒201前端相连的前防撞梁202。两侧吸能盒201的后端均通过纵梁连接板4与同侧前机舱纵梁的前端连接，且前防撞梁202与两侧吸能盒201均采用挤压铝型材制成。
56.其中，可以理解的是，上述纵梁连接板4与同侧前机舱纵梁的前端连接，即指纵梁连接板4与同侧的前端板3连接，而前防撞梁202与吸能盒201均采用挤压铝型材制成，则可利用挤压铝型材结构强度高、重量小的特点，保证前防撞梁总成2的结构强度和吸能能力，同时也利于前防撞梁总成2的轻量化。
57.另外，参见图6中所示的，本实施例中，作为一种优选的实施形式，两侧吸能盒201前端的端部均形成有凹槽2011，前防撞梁202嵌入凹槽2011内，并与吸能盒201固连在一起。如此，可便于前防撞梁总成2与吸能盒201之间的连接，并保证连接稳定性，进而保证前防撞梁202处碰撞能量向吸能盒201处的传递顺畅性。
58.需说明的是，由于上述两侧吸能盒201的结构设计基本相同，图6中仅示出了左侧的吸能盒201的相关结构，而在具体结构中，右侧的吸能盒201可视为与左侧的吸能盒201互为镜像。
59.本实施例的车辆通过设置实施例一中的前机舱纵梁，能够基于前机舱纵梁的溃缩吸能性能，提升车身前部的碰撞吸能效果，而可具有良好的碰撞安全性。
60.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。

技术特征：
1.一种前机舱纵梁，其特征在于：包括采用辊压工艺成型的纵梁本体(1)；所述纵梁本体(1)的两侧边缘(100)焊接在一起形成自焊接结构，且所述纵梁本体(1)内形成有腔体(101)，所述腔体(101)的位于整车yz平面上的横截面呈口字型。2.根据权利要求1所述的前机舱纵梁，其特征在于：所述纵梁本体(1)焊接在一起的两侧所述边缘(100)位于所述纵梁本体(1)的一侧，并沿整车z向上凸设置。3.根据权利要求1或2所述的前机舱纵梁，其特征在于：所述纵梁本体(1)上设有溃缩槽(102)，且所述溃缩槽(102)为沿整车x向间隔排布的多个。4.根据权利要求3所述的前机舱纵梁，其特征在于：在整车x向上，靠近所述纵梁本体(1)前端的相邻所述溃缩槽(102)之间的间隔，小于靠近所述纵梁本体(1)后端的相邻所述溃缩槽(102)之间的间隔。5.根据权利要求3所述的前机舱纵梁，其特征在于：沿整车x向由前至后，各所述溃缩槽(102)的深度和/或宽度渐小设置。6.根据权利要求3所述的前机舱纵梁，其特征在于：所述纵梁本体(1)沿整车y向相对布置的两个侧壁上设有所述溃缩槽(102)，且两个所述侧壁上的所述溃缩槽(102)对称布置。7.一种车辆，其特征在于：所述车辆的车身中具有权利要求1至6中任一项所述的前机舱纵梁，所述前机舱纵梁为分设在左右侧的两根，且两根所述前机舱纵梁的前端与前防撞梁总成(2)相连。8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于：所述前机舱纵梁的后端通过螺接结构连接在所述车身中，和/或，所述前机舱纵梁的前端焊接有前端板(3)，所述前端板(3)通过螺接结构与所述前防撞梁总成(2)连接。9.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于：所述前防撞梁总成(2)包括分设在左右两侧的吸能盒(201)，以及与两侧所述吸能盒(201)前端相连的前防撞梁(202)；两侧所述吸能盒(201)的后端均通过纵梁连接板(4)与同侧所述前机舱纵梁的前端连接，且所述前防撞梁(202)与两侧所述吸能盒(201)均采用挤压铝型材制成。10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于：两侧所述吸能盒(201)前端的端部均形成有凹槽(2011)，所述前防撞梁(202)嵌入所述凹槽(2011)内，并与所述吸能盒(201)固连在一起。

技术总结
本实用新型提供了一种前机舱纵梁及具有其的车辆，本实用新型的前机舱纵梁包括采用辊压工艺成型的纵梁本体；纵梁本体的两侧边缘焊接在一起形成自焊接结构，且纵梁本体内形成有腔体，腔体的位于整车YZ平面上的横截面呈口字型。本实用新型的前机舱纵梁，通过采用辊压工艺成型，能够利于该前机舱纵梁的制备，降低其成本，并保证结构强度，同时，在前机舱纵梁内部形成腔体，也能够利用腔体结构强度大的特点，进一步提高结构强度，而使得腔体横截面为口字型，则可避免成日字型或田字型等带筋结构，影响溃缩吸能性能，从而保证该前机舱纵梁具有良好的碰撞吸能效果。好的碰撞吸能效果。好的碰撞吸能效果。


技术研发人员：陈强 高鹏 李卫钊 贺志杰
受保护的技术使用者：长城汽车股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/9/1