一种安全防护结构及汽车的制作方法

1.本技术涉及汽车技术领域，尤其涉及一种安全防护结构及汽车。


背景技术：

2.随着汽车工业的迅速发展，消费者对于车身安全性越来越重视，为提升碰撞安全性，中保研相关碰撞法规应运而生。其中的被动安全测试项25％小偏置碰撞法规(sob)，对于车身结构提出更高的要求，该工况刚性壁障与车身仅有25％重合量。测试中，车辆形式速度为64km/h，在该工况下传统车身的下车身纵梁结构及防撞梁结构与壁障的重合率接近于零，无法起到溃缩吸能和对于车身的相关防护。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种安全防护结构及汽车，提高对车辆的保护效果，进而提高车辆的安全性。
4.第一方面，提供了一种安全防护结构，该安全防护结构包括：前防撞梁以及与所述前防撞梁连接的纵梁；
5.还包括加强梁，所述加强梁与所述前防撞梁的端部固定连接，且沿所述前防撞梁的延伸方向延伸；所述加强梁相对所述前防撞梁的长度方向倾斜设置；
6.还包括支撑梁，所述支撑梁一端与所述加强梁固定连接，另一端与所述纵梁连接；且所述支撑梁相对所述纵梁倾斜设置。
7.在上述技术方案中，通过增加的加强梁以及支撑梁来增加车辆的防撞结构的强度，增强在被动安全测试项25％小偏置碰撞法规(sob)下，刚性壁障与下车身纵梁结构及防撞梁结构与壁障的重合率，从而提高防撞的效果，提高对车辆的保护效果，进而提高车辆的安全性。
8.在一个具体的可实施方案中，所述加强梁为弧形梁；且所述加强梁的内凹面朝向所述纵梁。
9.在一个具体的可实施方案中，所述加强梁与所述前防撞梁为一体结构。
10.在一个具体的可实施方案中，所述加强梁沿垂直于纵梁的长度方向的长度介于80mm～120mm。
11.在一个具体的可实施方案中，所述支撑梁、加强梁以及所述纵梁呈三角形排布。
12.在一个具体的可实施方案中，所述支撑梁的长度方向与所述纵梁的长度方向的夹角介于30～60
°
。
13.在一个具体的可实施方案中，所述支撑梁与所述加强梁远离所述支撑梁的一端。
14.在一个具体的可实施方案中，所述支撑梁与车辆的前轮包络之间的间隙≥10mm。
15.在一个具体的可实施方案中，所述支撑梁为具有溃缩功能的结构梁。
16.第二方面，提供了一种汽车，该汽车包括车架以及与所述车架连接的上述任一项所述的安全防护结构。
17.在上述技术方案中，通过增加的加强梁以及支撑梁来增加车辆的防撞结构的强度，增强在被动安全测试项25％小偏置碰撞法规(sob)下，刚性壁障与下车身纵梁结构及防撞梁结构与壁障的重合率，从而提高防撞的效果。
附图说明
18.图1为现有的车辆进行sob时的碰撞示意图；
19.图2为本技术实施例提供的安全防护结构的结构示意图；
20.图3为本技术实施例提供的安全防护结构进行sob时的碰撞示意图；
21.图4为汽车a柱的结构示意图；
22.图5为现有技术中a柱的截面示意图；
23.图6为本技术实施例提供的a柱的截面示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
25.需要说明的是，除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
26.为方便理解本技术实施例提供的安全防护结构，首先说明其应用场景。本技术实施例提供的车辆保护组件用于保护车辆的安全。在车辆进行sob(25％重叠刚性墙碰撞)时，如图1中所示，当前的汽车的前防撞梁2与壁障1之间几乎没有重合，导致前防撞梁2无法进行有效的保护，因此需要增加a柱的结构强度以保护乘客，增加了车辆的重量以及成本，为此本技术实施例提供了一种安全防护结构，以改善对车辆的防护效果。下面结合具体的附图以及实施例对其进行说明。
27.参考图2，图2示出了本技术实施例提供的安全防护结构的结构示意图。本技术实施例提供的安全防护结构的主体结构包括前防撞梁10以及与前防撞梁10连接的纵梁20。其中，该纵梁20与车架连接，或者作为车架的一部分。纵梁20一方面作为连接件将前防撞梁10固定在车架上，另一方面纵梁20还具有一定的溃缩功能，当前防撞梁10受到正面碰撞时，可通过纵梁20的溃缩吸能，降低碰撞对车辆的乘员舱的影响。
28.继续参考图2，本技术实施例提供的安全防护结构还包括加强梁30以及支撑梁40。其中，加强梁30与前防撞梁10的端部固定连接，并且加强梁30沿前防撞梁10的延伸方向延伸。从而使得加强梁30作为前防撞梁10延伸的结构，与前防撞梁10一起增大对车辆的防护面积。而支撑梁40作为一支撑结构，用以支撑加强梁30，其分别与加强梁30及纵梁20连接。在加强梁30受到外力碰撞时，可通过支撑梁40将力传递到纵梁20，以支撑加强梁30。
29.示例性的，加强梁30的个数为两个，且两个加强梁30分别设置在前防撞梁10的长度方向的两端。在本技术实施例中，以前防撞梁10一侧的加强梁30为例进行说明。
30.在具体设置加强梁30时，该加强梁30的长度方向沿前防撞梁10的延伸方向延伸。如图2中所示，前防撞梁10的端部为向纵梁20的一侧折弯的结构，加强梁30沿该端部的长度方向延伸，也即加强梁30相对前防撞梁10的长度方向倾斜设置，倾斜方向朝向纵梁20。其中，前防撞梁10的长度方向为车身的宽度方向。
31.加强梁30与前防撞梁10连接时，可采用不同的方式实现固定连接。在一种可实施的方案中，加强梁30与前防撞梁10可通过焊接或者螺纹连接件(螺栓或螺钉)进行固定连接。在另一种可实施的方案中，加强梁30还可与前防撞梁10为一体结构。也即在制备时，加强梁30与前防撞梁10一体制备成型，加强梁30可看做现有的前防撞梁10延伸出的部分结构。
32.作为一个可选的方案，加强梁30沿垂直于纵梁20的长度方向的长度介于80mm～120mm。也即加强梁30沿前防撞梁10的长度方向的长度介于80mm～120mm。示例性的，加强梁30沿前防撞梁10的长度方向的长度可为80mm、90mm、100mm、110mm、120mm等任一介于80mm～120mm之间的尺寸。在采用上述尺寸时，充分考虑了加强梁30对车辆在sob下的碰撞时对车辆的保护。同时，也避免了增加的加强梁30不会外凸到车辆外侧，保证了车身外观的流畅性。
33.作为一个可选的方案，在设置加强梁30时，该加强梁30既可以采用直梁，也可采用弧形梁。示例性的，在加强梁30采用直梁时，该直梁的长度方向沿前防撞梁10的端部的延伸方向设置。在加强梁30采用弧形梁时，该弧形梁的整体长度方向也该沿前防撞梁10的端部的延伸方向设置，同时加强梁30的内凹面朝向纵梁20。无论采用上述哪种方式设置，应保证设置的加强梁30可在车身长度方向偏置25
°
的方向可通过加强梁30对车辆进行防护。
34.继续参考图2，本技术实施例提供的支撑梁40在作为支撑加强梁30的结构时，该支撑梁40一端与加强梁30固定连接，另一端与纵梁20连接。如图2中所示，该支撑梁40为一直梁，其相对纵梁20倾斜设置。上述的支撑梁40、加强梁30以及纵梁20呈三角形排布，从而使得加强梁30、支撑梁40以及纵梁20可组成一三角形的稳定结构。
35.在支撑梁40与加强梁30固定连接时，该支撑梁40与加强梁30远离支撑梁40的一端。由受力分析可知，在加强梁30与前防撞梁10连接时，加强梁30远离前防撞梁10的一端为一悬空端，在其受到外力时，极易出现折弯，从而导致加强梁30起不到对车辆保护的效果。因此，在设置支撑梁40时，该支撑梁40与加强梁30远离前防撞梁10的一端连接，以支撑加强梁30远离前防撞梁10的端部，提高加强梁30对车辆的保护效果。在加强梁30受到碰撞时，力可通过加强梁30传递到纵梁20，从而通过纵梁20、支撑梁40以及加强梁30累共同抵抗受到的外力，对车辆进行保护，进而提高车辆的安全性。
36.继续参考图2，支撑梁40、加强梁30以及纵梁20呈三角形排布时，力可通过支撑梁40传递到纵梁20，以通过支撑梁40及纵梁20共同抵抗加强梁30提供的外力。为改善支撑梁40的受力方式，使得传递到支撑梁40的力尽可能的沿支撑梁40的长度方向传递，在设置支撑梁40时，该支撑梁40的长度方向与纵梁20的长度方向的夹角介于30～60
°
。示例性的，支撑梁40的长度方向与纵梁20的长度方向的夹角α可为30
°
、40
°
、45
°
、50
°
、55
°
、60
°
等不同的较多。在采用上方式设置时，以使得支撑梁40受到外力时可尽可能的传递到纵梁20上，使得
支撑梁40及纵梁20可共同提供对加强梁30的支撑，改善对车辆的保护效果。
37.作为一个可选的方案，本技术实施例提供的支撑梁40为具有溃缩功能的结构梁。从而使得加强梁30传递到支撑梁40的力可通过支撑梁40的溃缩来吸收部分外力，提高对车身的保护效果。在具体设置支撑梁40时，其上的溃缩结构可为一些溃缩孔或者其他的溃缩结构，在本技术实施例中不做具体限定。
38.另外，在设置支撑梁40时，需要考虑支撑梁40与其他部件之间不会产生干涉。因此，在本技术实施例中，在设置支撑梁40时，支撑梁40与车辆的前轮包络之间的间隙≥10mm。示例性的，支撑梁40与车辆的前轮包络之间的间隙可为10mm、15mm、20mm、30mm等不同的距离。其中，支撑梁40与车辆的前轮包络之间的间隙指代为支撑梁40与前轮包络之间的最小间距。
39.应理解，在图2中示例出了一个加强梁30对应一个支撑梁40，也即支撑梁40以及加强梁30可采用一一对应的方式设置，但是在本技术实施例中，也可采用一个加强梁30对应多个支撑梁40，如一个加强梁30对应两个、三个或者四个支撑梁40，在本技术实施例中不做具体限定。
40.参考图3，图3示出了本技术实施例提供的安全方防护结构在车辆进行sob检测时的示意图。由图3可看出，在车辆进行检测时，增加的加强梁30可增大车辆与壁障1之间的接触面积，对比图1和图3可更清晰的看出，加强梁30对车辆的防护。继续参考图3，前防撞梁10两侧延伸部位(加强梁30)增大与壁障1的接触面积，首先与壁障1接触后可将碰撞力通过连接前防撞梁10与纵梁20的支撑梁40吸取掉部分，剩余碰撞能量也可有效传递至纵梁20，从而使纵梁20参与碰撞过程，参与变形吸能。同时，在此过程中，因防撞梁、支撑梁40和纵梁20的共同作用，可以使碰撞时，车身向碰撞的垂直方向偏转前进，从而避免碰撞能量直接撞击a柱，使a柱结构防护压力减小，从而实现a柱结构简化。
41.综上所述，本技术实施例提供的安全防护结构通过增加的加强梁以及支撑梁来增加车辆的防撞结构的强度，增强在被动安全测试项25％小偏置碰撞法规(sob)下，刚性壁障与下车身纵梁结构及防撞梁结构与壁障的重合率，从而提高防撞的效果，提高对车辆的保护效果，进而提高车辆的安全性。
42.一并参考图4、图5及图6，其中，图4示出了车架的a柱的结构示意图，图5示出了现有的a柱的剖视图，图6示出了本技术中车辆在采用安全防护结构的a柱的结构示意图。
43.首先参考图4及图5，现有技术中，由于前防撞梁无法起到有效防护作用前提下，车身a柱3结构等位置需针对性加强，如图5中所示，在a柱3中需要增加第一补强板4、第二补强板5和第三补强板6，同时，a柱3的厚度也需要增加，以保证a柱3的整体结构强度，保证碰撞后乘员舱完整，减轻对于乘员伤害。
44.参考图6，在本技术实施例中，因防撞梁、支撑梁和纵梁的共同作用，可以使碰撞时,车身向碰撞的垂直方向偏转前进，从而避免碰撞能量直接撞击a柱50，使a柱50结构防护压力减小，从而实现a柱50结构简化，无需增加额外的加强板进行加强，降本增效。
45.本技术实施例还提供了一种汽车，该汽车包括车架以及与车架连接的上述任一项的安全防护结构。在上述技术方案中，通过增加的加强梁以及支撑梁来增加车辆的防撞结构的强度，增强在被动安全测试项25％小偏置碰撞法规(sob)下，刚性壁障与下车身纵梁结构及防撞梁结构与壁障的重合率，从而提高防撞的效果。
46.本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
47.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种安全防护结构，其特征在于，包括：前防撞梁以及与所述前防撞梁连接的纵梁；还包括加强梁，所述加强梁与所述前防撞梁的端部固定连接，且沿所述前防撞梁的延伸方向延伸；所述加强梁相对所述前防撞梁的长度方向倾斜设置；还包括支撑梁，所述支撑梁一端与所述加强梁固定连接，另一端与所述纵梁连接；且所述支撑梁相对所述纵梁倾斜设置。2.根据权利要求1所述的安全防护结构，其特征在于，所述加强梁为弧形梁；且所述加强梁的内凹面朝向所述纵梁。3.根据权利要求1所述的安全防护结构，其特征在于，所述加强梁与所述前防撞梁为一体结构。4.根据权利要求1所述的安全防护结构，其特征在于，所述加强梁沿垂直于纵梁的长度方向的长度介于80mm～120mm。5.根据权利要求1所述的安全防护结构，其特征在于，所述支撑梁、加强梁以及所述纵梁呈三角形排布。6.根据权利要求5所述的安全防护结构，其特征在于，所述支撑梁的长度方向与所述纵梁的长度方向的夹角介于30～60
°
。7.根据权利要求5所述的安全防护结构，其特征在于，所述支撑梁与所述加强梁远离所述支撑梁的一端。8.根据权利要求5所述的安全防护结构，其特征在于，所述支撑梁与车辆的前轮包络之间的间隙≥10mm。9.根据权利要求1～8任一项所述的安全防护结构，其特征在于，所述支撑梁为具有溃缩功能的结构梁。10.一种汽车，其特征在于，包括车架以及与所述车架连接的如权利要求1～9任一项所述的安全防护结构。

技术总结
本申请提供了一种安全防护结构及汽车，该安全防护结构包括：前防撞梁以及与所述前防撞梁连接的纵梁；还包括加强梁，所述加强梁与所述前防撞梁的端部固定连接，且沿所述前防撞梁的延伸方向延伸；所述加强梁相对所述前防撞梁的长度方向倾斜设置；还包括支撑梁，所述支撑梁一端与所述加强梁固定连接，另一端与所述纵梁连接；且所述支撑梁相对所述纵梁倾斜设置。在上述技术方案中，通过增加的加强梁以及支撑梁来增加车辆的防撞结构的强度，增强在被动安全测试项25％小偏置碰撞法规下，刚性壁障与下车身纵梁结构及防撞梁结构与壁障的重合率，从而提高防撞的效果。而提高防撞的效果。而提高防撞的效果。


技术研发人员：徐现振 车永福 胡文俊 章辉 李军帅
受保护的技术使用者：集度科技（武汉）有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/6/27