专利名称：汽车前围加强梁结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车加强梁，尤其涉及一种汽车前围加强梁结构。
背景技术：
随着汽车的日益普及，汽车的行车安全愈加重视，在被动安全过程中，乘员舱作为安全防护的主体，必须首要保证乘客的安全。车身前围板(又称防火墙)作为保护驾驶舱内人员的屏障，必须保证足够的强度，防止碰撞过程中发生的前围后移，甚至侵入驾驶舱所造成的人员伤害。现有的汽车前围加强梁结构中的横梁都为横截面为“U”或“L”形的梁，横梁通过焊接的方式同前围板固定在一起，从而在横梁同前围板之间形成一个断面闭合的结构。在中国专利号为2005100687039
公开日期为、2005年11月9日、名称为“车体地板结构”的专利文献中公开了一种安装在汽车前围下部的起加强作用的加强梁结构。该专 利中的加强梁结构的横梁如上述所说横截为横截面为“U”形的梁，通过焊接的方式同前围板固定在一起形成一个断面闭合的结构。在中国专利公布号为101844584A
公开日为2010年9月29日、名称为“用于汽车的产生前端”的专利文献中也公开了一种汽车前围下部加强梁结构。该专利中所采用的汽车前围下部加强梁结构也如上述所说横梁设计为横截面为“U”形的梁，通过焊接的方式同前围板固定在一起形成一个断面闭合的结构形式。为了提高强度，在横梁和前围板所围成的断面闭合的结构内设有加强件。在中国专利号为2005200104223、授权公告日为2006年12月6日、名称为“一种轿车前围板横梁焊接总成结构”的专利文献中公开了一种用于加强前围板的横梁。该横梁也如上述所说横梁为横截面为“U”形的梁，以焊接的方式同前围板进行连接。在中国专利授权公告号为201961389U、授权公告日为2011年3月25日、名称为“汽车前围板加强结构”的专利文献中公开了一种用于加强前围板的横梁。该横梁也如上述所说横梁为横截面为“U”形的梁，且以焊接的方式同前围板进行连接。在中国专利号为2009201418870、授权公告日为2009年12月9日、名称为“微车前横梁总成与前围板焊接总成的连接结构”的专利文献中公开了一种用于加强前围板的横梁。该横梁也如上述所说横梁为横截面为“L”字形的梁，以焊接的方式同前围板进行连接。现有的汽车前围加强梁结构存在以下不足强度差，通过焊接的方式同前围板固定在一起后，不能够从前围板上取下，给后续的车辆维护带来极大的不便，前围板和横梁只能一起更换，维护成本高、安装横梁时不方便且需要会电焊作业的人员才能完成。
发明内容
本发明提供了一种强度好安装拆卸方便的汽车前围加强梁结构，解决了现有的用于加强前围板的前围板加强梁结构所普遍存在的强度差、安装拆卸不便的问题。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的一种汽车前围加强梁结构，包括横梁，所述横梁为管状结构，所述横梁包括左侧支撑段、前围支撑段和右侧支撑段，左侧支撑段、前围支撑段和右侧支撑段三者呈“U”形连接在一起，所述左侧支撑段可拆卸连接在车体左侧围板上，所述右侧支撑段可拆卸连接在右侧围板上，所述前围支撑段可拆卸连接在前围板上。横梁为管状结构，受到碰撞时横梁不易弯曲变形，在壁厚相同的情况下，管状横梁比横截面为开口的如“U”形的梁的的强度更高，横梁设计为呈“U”形且两端连接在左右侧围板上，横梁能将前围板的整个横向及前围板两端向车体后侧延伸的部分都支撑住，正碰及侧碰时驾驶舱都不易向内收缩而挤压乘员；横梁同左右侧围板和前围板之间都为可拆卸连接，安装拆卸横梁时方便，为后续的维护工作提供了便利性，横梁和前围板可以单独进行更换、降低了维护成本。本发明还包括两个侧围板连接体，所述每一侧围板连接体依次设有上壁、内壁和下壁，所述上壁、内壁和下壁三者呈“U”字形连接在一起，所述两个侧围板连接体中的一个套设并焊接在所述左侧支撑段上，所述两个侧围板连接体中的另一个套设并焊接在所述右 侧支撑段上，所述两个侧围板连接体分别螺纹连接在左侧围板和右侧围板上。组装时，先在横梁的两端焊接上侧围板连接体，然后将焊接有侧围板连接体的横梁的两端通过侧围板连接体连接到左侧围板和右侧围板上。侧围板连接体同左右侧围板螺纹连接的较佳方式为在侧围板(左侧围板和右侧围板的统称)的内侧表面上预制螺母、在前围板连接体上开始安装孔，然后通过螺丝穿过安装孔后配合螺母进行连接。作为优选，所述上壁和下壁上都设有侧碰吸能槽。当车辆发生侧碰时，吸能槽能吸收碰撞能量，减少传递到横梁上的能量，横梁不易产生横向缩短，驾驶舱内的乘员不易受到侧向挤压。本发明还包括两个前围板连接体，所述每一前围板连接体包括前围搭接板和横梁支撑板，所述前围搭接板螺纹连接在前围板上，所述横梁支撑板设有托槽，所述托槽贴合并焊接在所述前围支撑段上，所述两个前围板连接体位于所述前围支撑段的两端。组装时，先将前围连接体焊接在前围支撑段上，然后再将前围板连接体螺纹连接到前围板上。前围板连接体同前围板螺纹连接的较佳方式为在前围板上预制螺母、在前围搭接板上开始安装孔，然后通过螺丝穿过安装孔后配合螺母进行连接。设置前围搭接板不但连接时方便而且能使前围板连接体更加平稳地支撑在前围板上。设置托槽，使得横梁的表面能贴合在横梁支撑板上，提高二者连接时的平稳性。作为优选，所述前围搭接板的上下两端贴合在前围板上，所述前围搭接板和前围板之间形成正碰吸能腔。当车辆产生正碰时，正碰吸能腔起到弹性变形而吸能的作用，传递给驾驶舱的碰撞能量少，不易导致前围板的后移和横梁的沿车体的纵向内凹变形，驾驶舱内的乘员不易受到正向挤压。本发明还包括横梁悬挂体，所述横梁悬挂体位于所述两个前围连接体之间，所述横梁悬挂体的上端同前围板螺纹连接在一起，所述横梁悬挂体的下端同所述前围支撑段焊接在一起，所述横梁悬挂体和前围板二者位于所述前围支撑段的两侧，所述前围支撑段同前围板之间设设有缓冲间隙。设置缓冲间隙的有益效果为在车辆产生正碰时，前围板存在弹性变形空间，故正碰过程中，前围先弹性变形吸收碰撞能量，当能量过大、前围板产生非弹性变形时，此时前围板抵接到了横梁上，防止了前围板的非弹性变形。前围支撑段位于所述横梁悬挂体和前围板之间的有益效果为能使前围支撑段同前围板连接体的连接点和前围支撑段同横梁悬挂体的连接点位于前围支撑段的两侧，车辆行驶中所产生的振动不易造成前围支撑段从前围板上脱落开。作为优选，所述横梁悬挂体为板状结构，所述横梁悬挂体设有加强筋。在正碰和侧碰过程中，加强筋起到提高横梁强度的作用、防止横梁朝向驾驶舱弯曲。作为优选，所述前围支撑段内设有处于张紧状态的弹性筋。当产生正碰时，弹性筋能通过弹性变形来吸收能量，降低横梁的弯曲变形程度，碰撞力消失后，弹性筋释放能量而产生驱使横梁恢复原状的力，有利于横梁复原，乘员不易受到挤压。作为优选，所述弹性筋为弹簧钢丝。弹性吸能效果好。作为优选，所述左侧支撑段和右侧支撑段二者朝向车体前方的一端低于另一端。产生正碰而导致横梁变形时，前围支撑段会产生朝向地面的运动而使前围板抵靠在地面上去抗击碰撞，以降低驾驶舱的变形量，保护乘员的人生安全。本发明具有下述优点，横梁设计为管状结构，强度、刚度好，有利于乘员安全；横梁可拆卸连接在前围和侧围上，安装拆卸方便，可单独进行更换，维护成本低；横梁设计为呈“U”形结构且两端连接在左右侧围板上，横梁能对前围板的整个横向及前围板两端向车体后侧延伸的部分都支撑住，正碰及侧碰时驾驶舱都不易向内收缩而挤压乘员。
图I为本发明的分体状态示意图。图2为横梁的轴向剖视放大示意图。图3为本发明的示意图。图4为本发明的使用状态示意图。图5为图4的A—A截面不意图。图6为图4的B处的局部放大示意图。图中横梁1，左侧支撑段11，前围支撑段12，右侧支撑段13，弹性筋14，变形缝15，侧围板连接体2，上壁21，内壁22，下壁23，上壁支撑边24，下壁支撑边25，下侧围板连接体安装孔26，侧碰吸能槽27，前围板连接体3，前围搭接板31，横梁支撑板32，前围板连接体安装孔33，托槽34，横梁悬挂体4，扣槽41，横梁悬挂体安装孔42，加强筋43，左侧围板5，右侧围板6，前围板7，正碰吸能腔8，缓冲间隙9。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。参见图1，一种汽车前围加强梁结构，包括横梁I、两个侧围板连接体2、两个前围板连接体3和横梁悬挂体4。横梁I包括左侧支撑段11、前围支撑段12和右侧支撑段13。左侧支撑段11、前围支撑段12和右侧支撑段13三者呈“U”形连接在一起。侧围板连接体2依次设有上壁21、内壁22和下壁23。上壁21、内壁22和下壁23三者呈“U”字形连接在一起。上壁21向外弯折形成上壁支撑边24。下壁23向外弯折形成下壁支撑边25。上壁支撑边24和下壁支撑边25上都开有下侧围板连接体安装孔26。上、壁21和下壁23上都设有多条侧碰吸能槽27。前围板连接体3包括前围搭接板31和横梁支撑板32。前围搭接板31的上下两端上都设有前围板连接体安装孔33。横梁支撑板32上设有托槽34。横梁悬挂体4为板状结构。横梁悬挂体4的下端设有扣槽41。横梁悬挂体4的上端设有横梁悬挂体安装孔42。横梁悬挂体4上还设有加强筋43。加强筋43位于扣槽41和横梁悬挂体安装孔42之间。参见图2，横梁I为管状结构。在前围支撑段12内设有处于张紧状态的弹性筋14。弹性筋14为弹簧钢丝。弹性筋14贴合在前围支撑段12的前侧壁上，在弹性筋14和前围支撑段12的后侧壁之间留有变形缝15。此种安装的有益效果为正碰时碰撞能量能及时传递给弹性筋14且弹性筋14具有变形空间，使得前围支撑段12不易弯曲变形。当然弹性筋14用聚乙烯碳纤维复合树脂等具有好的弹性效果的材料进行制作都可以。 参见图3，将本发明的各个部件组装在一起的方法为两个侧围板连接体2 —个套设在左侧支撑段11的自由端上并通过焊接的方式固定在一起、另一个套设在右侧支撑段13的自由端上并通过焊接的方式固定在一起。前围支撑段12的两端分别卡在两个前围板连接体3上的托槽34内并通过焊接的
方式固定在一起。前围支撑段12的中间卡在扣槽41内并通过焊接的方式固定在一起。参见图4，使用时，在汽车的左侧围板5和右侧围板6上预埋螺母，通过螺栓穿过侧围板连接体安装孔26后配合螺母将两个侧围板连接体2分别固定在左侧围板5和右侧围板6上。上壁支撑边24和下壁支撑边25平置在侧围板上。在前围板7上预埋螺母，通过螺栓穿过前围板连接体安装孔33后配合对应的螺母将两个前围板连接体3固定在前围板7上。 在前围板7上预埋螺母，通过螺栓穿过横梁悬挂体安装孔42后配合对应的螺母将横梁悬挂体4固定在前围板7上。参见图5，右侧支撑段13朝向车体前方的一端即前端低于后端。左侧支撑段11的设置方式同右侧支撑段13相同，也是前端低于后端。参见图6，前围搭接板31的上下两端贴合在前围板上。前围搭接板31和前围板7之间形成正碰吸能腔8。前围支撑段12位于横梁悬挂体4和前围板7之间，前围支撑段12同前围板7之间存在缓冲间隙9。另一没有图示的实施例中，左侧支撑段通过插销插在车体左侧围板上、右侧支撑段通过插销插在右侧围板上、前围支撑段通过插销插在前围板上来实现可拆卸连接的。
因本发明各部件的尺寸相差大，在总体尺寸符合电子申请的尺寸时，小部件的清楚程度只有这个效果，烦请结合附图中的CAD图进行任意尺寸的观看，谢谢。
权利要求
1.一种汽车前围加强梁结构，包括横梁(I)，其特征在于，所述横梁为管状结构，所述横梁包括左侧支撑段(11)、前围支撑段(12)和右侧支撑段(13)，左侧支撑段、前围支撑段和右侧支撑段三者呈“U”形连接在一起，所述左侧支撑段可拆卸连接在车体左侧围板上，所述右侧支撑段可拆卸连接在右侧围板上，所述前围支撑段可拆卸连接在前围板上。
2.根据权利要求I所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，还包括两个侧围板连接体(2)，所述每一侧围板连接体依次设有上壁(21)、内壁(22)和下壁(23)，所述上壁、内壁和下壁三者呈“U”字形连接在一起，所述两个侧围板连接体中的一个套设并焊接在所述左侧支撑段(11)上，所述两个侧围板连接体中的另一个套设并焊接在所述右侧支撑段上，所述两个侧围板连接体分别螺纹连接在左侧围板和右侧围板上。
3.根据权利要求2所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，所述上壁和下壁上都设有侧碰吸能槽(27)。
4.根据权利要求I或2或3所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，还包括两个前围、板连接体(3)，所述每一前围板连接体包括前围搭接板(31)和横梁支撑板(32)，所述前围搭接板螺纹连接在前围板上，所述横梁支撑板设有托槽，所述托槽贴合并焊接在所述前围支撑段上，所述两个前围板连接体位于所述前围支撑段的两端。
5.根据权利要求4所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，所述前围搭接板的上下两端贴合在前围板上，所述前围搭接板和前围板之间形成正碰吸能腔。
6.根据权利要求4所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，还包括横梁悬挂体(4)，所述横梁悬挂体位于所述两个前围连接体之间，所述横梁悬挂体的上端同前围板螺纹连接在一起，所述横梁悬挂体的下端同所述前围支撑段焊接在一起，所述横梁悬挂体和前围板二者位于所述前围支撑段的两侧，所述前围支撑段同前围板之间设设有缓冲间隙。
7.根据权利要求6所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，所述横梁悬挂体为板状结构，所述横梁悬挂体设有加强筋。
8.根据权利要求I或2或3所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，所述前围支撑段内设有处于张紧状态的弹性筋。
9.根据权利要求8所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，所述弹性筋为弹簧钢丝。
10.根据权利要求I或2或3所述的汽车前围加强梁结构，其特征在于，所述左侧支撑段和右侧支撑段二者朝向车体前方的一端低于另一端。
全文摘要
本发明涉及汽车加强梁。一种汽车前围加强梁结构，包括横梁，所述横梁为管状结构，所述横梁包括左侧支撑段、前围支撑段和右侧支撑段，左侧支撑段、前围支撑段和右侧支撑段三者呈“U”形连接在一起，所述左侧支撑段可拆卸连接在汽车的左侧围板上，所述右侧支撑段可拆卸连接在汽车的右侧围板上，所述前围支撑段可拆卸连接在汽车的前围板上。本发明提供了一种强度好安装拆卸方便的汽车前围加强梁结构，解决了现有的用于加强前围板的前围板加强梁结构所普遍存在的强度差、安装拆卸不便的问题。
文档编号B62D25/08GK102745248SQ20121002900
公开日2012年10月24日 申请日期2012年2月10日 优先权日2012年2月10日
发明者吴成明, 李功赋, 李宏华, 赵福全, 金爱君, 陈定方 申请人:浙江吉利控股集团有限公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司