一種頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)及汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)及汽車。
【背景技術(shù)】
[0002]節(jié)能、環(huán)保、安全和舒適是如今全球汽車領(lǐng)域發(fā)展的趨勢，為了更好地推動汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車輕量化技術(shù)應(yīng)運而生。汽車輕量化的研究已成為現(xiàn)代汽車設(shè)計制造的一大主流，它在節(jié)省能源和環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大的潛力，國外研究數(shù)據(jù)表明:汽車自重每減少10%，燃油消耗可降低6% -8%，排放降低5% -6%。實驗數(shù)據(jù)說明，汽車的車身總重量大約占整車重量的30%，因此減小汽車車身的重量對于汽車輕量化具有重要的作用，能極大地提高汽車節(jié)能環(huán)保性能，碳纖維材料是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量的新型纖維材料。其重量是普通鋼材的四分之一，比鋁材料還輕30%，但強(qiáng)度卻是鋼材的10倍，因此在汽車輕量化方面具有非常重要的現(xiàn)實意義。
[0003]以往在生產(chǎn)汽車頂蓋中橫梁和汽車地板橫梁時，通常采用等強(qiáng)度、等厚度的材料進(jìn)行生產(chǎn)，因此在生產(chǎn)過程中材料的厚度、強(qiáng)度都必須按照最大載荷選取，由此造成非最大載荷區(qū)的材料厚度和強(qiáng)度有很大富裕，增加了重量，造成了材料的浪費，并由此帶來汽車碰撞安全的隱患。與此同時，碳纖維復(fù)合材料以其輕量、高強(qiáng)、高彈以及高度耐損、耐熱等良好性能，越來越受到廣大汽車企業(yè)的青睞。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)及汽車，用以解決現(xiàn)有頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)采用等強(qiáng)度、等厚度的材料制成，導(dǎo)致汽車重量增加且在汽車發(fā)生碰撞時容易變形的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，包括:
[0006]主橫梁結(jié)構(gòu)，所述主橫梁結(jié)構(gòu)包括:一主橫梁空心板、分別設(shè)置于所述主橫梁空心板的相對兩側(cè)的兩個過渡板及分別設(shè)置于所述主橫梁空心板的相對兩側(cè)、且與兩個所述過渡板對應(yīng)連接的兩個主橫梁實心板；
[0007]分別與所述主橫梁結(jié)構(gòu)和汽車的側(cè)圍上邊梁內(nèi)板連接的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置于所述主橫梁結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè)、且與兩個所述主橫梁實心板一一對應(yīng)連接的兩個連接板，且兩個所述連接板分別與所述側(cè)圍上邊梁內(nèi)板連接。
[0008]其中，所述主橫梁結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為碳纖維材料。
[0009]其中，兩個所述連接板通過螺接和/或粘接的方式與所述側(cè)圍上邊梁內(nèi)板連接。
[0010]其中，所述主橫梁空心板的相對兩側(cè)邊緣及所述過渡板的相對兩側(cè)邊緣上均設(shè)置有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。
[0011 ] 其中，所述主橫梁空心板及所述過渡板上設(shè)置有減重孔。
[0012]本實用新型的實施例還提供了一種汽車，包括如上所述的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)。
[0013]本實用新型實施例具有以下有益效果:
[0014]本實用新型實施例中，主橫梁結(jié)構(gòu)的兩端為主橫梁實心板，使得主橫梁結(jié)構(gòu)的兩端具有較高的強(qiáng)度來保持其連接部位的強(qiáng)度及剛度，另外，由于頂蓋中橫梁的中間段對強(qiáng)度的要求相對較低，因此本實用新型實施例中主橫梁結(jié)構(gòu)的中間段為主橫梁空心板，同時，由于該主橫梁空心板為空心結(jié)構(gòu)，節(jié)約了制造材料，降低了車身重量，能極大地提高汽車的節(jié)能環(huán)保性能。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1沿A-A方向的剖視圖；
[0017]圖3為本實用新型實施例的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)與側(cè)圍上邊梁內(nèi)板的連接示意圖；
[0018]圖4為頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)與側(cè)圍上邊梁內(nèi)板的連接部位的局部放大示意圖。
[0019]附圖標(biāo)記說明:
[0020]1-主橫梁空心板，2-過渡板，3-主橫梁實心板，4-連接板，5-側(cè)圍上邊梁內(nèi)板，6-減重孔，7-加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0021]為使本實用新型要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合具體實施例及附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0022]本實用新型實施例解決現(xiàn)有頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)采用等強(qiáng)度、等厚度的材料制成，導(dǎo)致汽車重量增加的問題，本實用新型實施例提供了一種頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示，包括:
[0023]主橫梁結(jié)構(gòu)，所述主橫梁結(jié)構(gòu)包括:一主橫梁空心板1、分別設(shè)置于所述主橫梁空心板I的相對兩側(cè)的兩個過渡板2及分別設(shè)置于所述主橫梁空心板I的相對兩側(cè)、且與兩個所述過渡板2 —一對應(yīng)連接的兩個主橫梁實心板3 ;
[0024]分別與所述主橫梁結(jié)構(gòu)和汽車的側(cè)圍上邊梁內(nèi)板5連接的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置于所述主橫梁結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè)、且與兩個所述主橫梁實心板3 —一對應(yīng)連接的兩個連接板4，且兩個所述連接板4分別與所述側(cè)圍上邊梁內(nèi)板5連接。
[0025]在本實用新型的具體實施例中，由于汽車各個零部件在實際工況下受力情況是不一致的，因此，在汽車發(fā)生碰撞時，不同位置的各個零部件的載荷差異很大。汽車中的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，在實際工況下兩端要求具有較大的強(qiáng)度來保持其連接部位的強(qiáng)度及剛度，而中間段要求的強(qiáng)度相對較低。本實用新型根據(jù)頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)中不同部位的受力情況不同，對頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化，計算出頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)中不同位置需要的材料填充量，具體的，頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)兩端連接部位(主橫梁實心板)采用實心材料，中間部位(主橫梁空心板)采用中空材料，相對于使用全實心材料成型的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，本實用新型不僅節(jié)省了材料，而且降低了重量，對于提高整車扭轉(zhuǎn)剛度以及提升整車NVH具有較大的作用。
[0026]優(yōu)選地，主橫梁結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為碳纖維材料。
[0027]由于碳纖維復(fù)合材料具有輕量、高強(qiáng)、高彈以及高度耐損、耐熱等良好性能，因此，本實用新型實施例的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)采用碳纖維材料，使頂蓋中橫梁能有效傳遞側(cè)碰力，在汽車發(fā)生側(cè)碰時不會產(chǎn)生大的變形，從而能夠有效吸收撞擊產(chǎn)生的能量，使駕乘人員受到盡可能小的傷害。
[0028]在本實用新型的具體實施例中，如圖3和圖4所示，兩個所述連接板4通過螺接和/或粘接的方式與所述側(cè)圍上邊梁內(nèi)板5連接，當(dāng)然，也可通過其他連接方式進(jìn)行連接，在此不一一舉例說明，優(yōu)選地，兩個所述連接板4首先通過結(jié)構(gòu)膠與側(cè)圍上邊梁內(nèi)板5連接，然后再通過螺栓進(jìn)行連接，提高了側(cè)圍總成的B柱位置與頂蓋連接部位的剛度及強(qiáng)度。
[0029]優(yōu)選地，如圖1所示，所述主橫梁空心板I的相對兩側(cè)邊緣及所述過渡板2的相對兩側(cè)邊緣上均設(shè)置有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)7，有利于增強(qiáng)頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，所述主橫梁空心板I及所述過渡板2上設(shè)置有減重孔6，有利于進(jìn)一步減輕頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)的重量。
[0030]相應(yīng)的由于本實用新型實施例的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于汽車，因此，本實用新型實施例還提供了一種汽車，其中，上述頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)的所述實現(xiàn)實施例均適用于該汽車的實施例中，也能達(dá)到相同的技術(shù)效果。
[0031]本實用新型實施例的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)及汽車，主橫梁結(jié)構(gòu)的兩端為主橫梁實心板，使得主橫梁結(jié)構(gòu)的兩端具有較高的強(qiáng)度來保持其連接部位的強(qiáng)度及剛度，另外，由于頂蓋中橫梁的中間段對強(qiáng)度的要求相對較低，因此本實用新型實施例中主橫梁結(jié)構(gòu)的中間段為主橫梁空心板，同時，由于該主橫梁空心板為空心結(jié)構(gòu)，節(jié)約了制造材料，降低了車身重量，能極大地提高汽車的節(jié)能環(huán)保性能。
[0032]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 主橫梁結(jié)構(gòu)，所述主橫梁結(jié)構(gòu)包括:一主橫梁空心板(I)、分別設(shè)置于所述主橫梁空心板(I)的相對兩側(cè)的兩個過渡板(2)及分別設(shè)置于所述主橫梁空心板(I)的相對兩側(cè)、且與兩個所述過渡板(2) —一對應(yīng)連接的兩個主橫梁實心板(3); 分別與所述主橫梁結(jié)構(gòu)和汽車的側(cè)圍上邊梁內(nèi)板(5)連接的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置于所述主橫梁結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè)、且與兩個所述主橫梁實心板(3) —一對應(yīng)連接的兩個連接板(4)，且兩個所述連接板(4)分別與所述側(cè)圍上邊梁內(nèi)板(5)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主橫梁結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為碳纖維材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩個所述連接板(4)通過螺接和/或粘接的方式與所述側(cè)圍上邊梁內(nèi)板(5)連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主橫梁空心板(I)的相對兩側(cè)邊緣及所述過渡板(2)的相對兩側(cè)邊緣上均設(shè)置有加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)(7)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主橫梁空心板(I)及所述過渡板(2)上設(shè)置有減重孔(6)。6.一種汽車，其特征在于，包括如權(quán)利要求1-5任一項所述的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本實用新型提供了一種頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)及汽車，解決現(xiàn)有頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)采用等強(qiáng)度、等厚度的材料制成，導(dǎo)致汽車重量增加的問題。本實用新型的頂蓋中橫梁結(jié)構(gòu)包括：主橫梁結(jié)構(gòu)，所述主橫梁結(jié)構(gòu)包括：一主橫梁空心板、分別設(shè)置于所述主橫梁空心板的相對兩側(cè)的兩個過渡板及分別設(shè)置于所述主橫梁空心板的相對兩側(cè)、且與兩個所述過渡板一一對應(yīng)連接的兩個主橫梁實心板；分別與所述主橫梁結(jié)構(gòu)和汽車的側(cè)圍上邊梁內(nèi)板連接的連接結(jié)構(gòu)，所述連接結(jié)構(gòu)包括分別設(shè)置于所述主橫梁結(jié)構(gòu)的相對兩側(cè)、且與兩個所述主橫梁實心板一一對應(yīng)連接的兩個連接板，且兩個所述連接板分別與所述側(cè)圍上邊梁內(nèi)板連接。
【IPC分類】B62D25/06
【公開號】CN204895590
【申請?zhí)枴緾N201520574830
【發(fā)明人】楊艷明
【申請人】北京汽車股份有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月3日