一種汽車集氣箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種汽車集氣箱，包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述汽車的前擋風(fēng)玻璃下方并固定所述前擋風(fēng)玻璃，所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述上部結(jié)構(gòu)下方且在所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置排水單元或空調(diào)進氣口，所述上部結(jié)構(gòu)包括上板和下板，以及連接所述上板和所述下板的中板，所述上板、所述中板和所述下板的橫截面呈Z字形結(jié)構(gòu)。本實用新型可以在滿足行人保護法規(guī)的同時，為前風(fēng)擋玻璃提供有效支撐和固定，集成頭部碰撞緩沖和為前風(fēng)擋提供有效支撐于一體。結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，重量輕便。
【專利說明】
一種汽車集氣箱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種汽車集氣箱。

【背景技術(shù)】
[0002]集氣箱I是汽車車身結(jié)構(gòu)必不可少的一部分，一般情況下位于汽車防火墻上方，前風(fēng)擋玻璃2下方(如圖1所示)；分為上部結(jié)構(gòu)和下部分結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)的主要功用即是為前風(fēng)擋玻璃2提供支撐和固定，下部結(jié)構(gòu)的主要功用即是排水以及為空調(diào)提供進氣口。在整車進行成人頭部碰撞試驗過程中，當(dāng)成人頭部撞擊在前風(fēng)擋玻璃2下部區(qū)域時，碰撞載荷通過前風(fēng)擋玻璃2傳遞給集氣箱，隨即集氣箱上部結(jié)構(gòu)壓潰，起到緩沖作用。
[0003]現(xiàn)有的集氣箱I的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括上部結(jié)構(gòu)11和下部結(jié)構(gòu)12。
[0004]在成人頭部碰撞試驗中，碰撞載荷F加載在上部結(jié)構(gòu)11上,如截面圖3所7]^。上部結(jié)構(gòu)11吸收能量發(fā)生形變。但是通過計算機輔助工程(Computer Aided Engineering,CAE)模擬，結(jié)果顯示該截面變形量不足，不能有效吸收成人頭部碰撞的沖擊載荷，導(dǎo)致HIC (HeadInjury Criteria)值過高,使整車碰撞性能不滿足行人保護的法規(guī)要求。
實用新型內(nèi)容
[0005]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)的集氣箱的上部結(jié)構(gòu)不能有效吸收成人頭部碰撞的沖擊載荷的技術(shù)問題，提供一種汽車集氣箱。
[0006]一種汽車集氣箱，包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述汽車的前擋風(fēng)玻璃下方并固定所述前擋風(fēng)玻璃，所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述上部結(jié)構(gòu)下方且在所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置排水單元或空調(diào)進氣口，所述上部結(jié)構(gòu)包括上板和下板，以及連接所述上板和所述下板的中板，所述上板、所述中板和所述下板的橫截面呈Z字形結(jié)構(gòu)。
[0007]進一步的，所述中板與所述下板的夾角為O度至60度之間。
[0008]進一步的，所述上板所在平面與所述下板所在平面的夾角在-20度至+20度之間。
[0009]進一步的，所述中板包括連接段，所述連接段向所述上板延伸折彎后形成上翻邊，且所述上翻邊緊貼所述上板的一側(cè)，所述連接段向所述下板延伸折彎后形成下翻邊，且所述下翻邊緊貼所述下板的一側(cè)。
[0010]更進一步的，所述上翻邊與所述上板的一側(cè)焊接、螺接或鉚接，所述下翻邊與所述下板的一側(cè)焊接、螺接或鉚接。
[0011]進一步的，所述上翻邊與所述下翻邊的垂直距離為69.1毫米至89.1毫米之間，所述上翻邊與所述下翻邊的水平距離為25.5毫米至45.5毫米之間。
[0012]進一步的，所述上板、所述中板和所述下板為滿足GMW2標準、GMW3032標準的軟鋼。
[0013]進一步的，所述上板、所述中板和所述下板的厚度為0.6毫米至0.8毫米之間。
[0014]本實用新型的集氣箱，其上部結(jié)構(gòu)包括上板、中板和下板，通過將上板、中板和下板構(gòu)成橫截面為Z字型的結(jié)構(gòu)，來取代現(xiàn)有的集氣箱上部結(jié)構(gòu)。該上部結(jié)構(gòu)在整車進行成人頭部碰撞的過程中，成人頭部會撞擊在前風(fēng)擋玻璃下部區(qū)域，碰撞載荷通過前風(fēng)擋玻璃傳遞給集氣箱上板，整個上部結(jié)構(gòu)迅速壓潰。因此，本實用新型可以在滿足行人保護法規(guī)的同時，為前風(fēng)擋玻璃提供有效支撐和固定，集成頭部碰撞緩沖和為前風(fēng)擋提供有效支撐于一體。結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，重量輕便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為集氣箱在整車中的位置示意圖；
[0016]圖2為現(xiàn)有的集氣箱結(jié)構(gòu)不意圖；
[0017]圖3為現(xiàn)有的集氣箱結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0018]圖4為本實用新型的集氣箱上部結(jié)構(gòu)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本實用新型的集氣箱上部結(jié)構(gòu)的爆炸示意圖；
[0020]圖6為本實用新型的集氣箱上部結(jié)構(gòu)的截面示意圖；
[0021]圖7為本實用新型撞擊前的CAE模擬結(jié)果；
[0022]圖8為本實用新型撞擊10秒后的CAE模擬結(jié)果；
[0023]圖9為本實用新型的集氣箱上部結(jié)構(gòu)的另一截面示意圖。

【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0025]本實用新型為一種汽車集氣箱，包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述汽車的前擋風(fēng)玻璃下方并固定所述前擋風(fēng)玻璃，所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述上部結(jié)構(gòu)下方且在所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置排水單元或空調(diào)進氣口，如圖4和圖5所示，其中所述上部結(jié)構(gòu)11包括上板111和下板113，以及連接所述上板111和所述下板113的中板112，所述上板
111、所述中板112和所述下板113的橫截面呈Z字形結(jié)構(gòu)。
[0026]如截面圖6所示，本實用新型的橫截面呈Z字形。在整車進行成人頭部碰撞的過程中，成人頭部會撞擊在前風(fēng)擋玻璃下部區(qū)域，碰撞載荷F通過前風(fēng)擋玻璃傳遞給上板111 ；使上板111圍繞Z字型結(jié)構(gòu)的上拐點114向下旋轉(zhuǎn)；把載荷傳遞給中板112，使中板112圍繞Z字結(jié)構(gòu)的下拐點115向下旋轉(zhuǎn)；最終整個截面壓潰。參見圖7和圖8，通過CAE模擬成人頭部碰撞，也可看到在成人頭部模擬裝置3向前擋風(fēng)玻璃2施加碰撞載荷后10毫秒，集氣箱上部結(jié)構(gòu)11的變形過程，可以明顯看出上板111和中板112貼合，將載荷傳遞給中板
112。
[0027]材料鍍層不做特殊要求，厚度可選0.6?0.8毫米。本設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，
重量輕便。
[0028]在其中一個實施例中，所述中板112與所述下板113的夾角A為O度至60度之間。
[0029]計算與實驗表明，當(dāng)A的角度越小，壓潰效果越顯著。
[0030]在其中一個實施例中，所述上板111所在平面與所述下板113所在平面的夾角在-20度至+20度之間。
[0031]下板113與水平面平行，而上板111應(yīng)盡量與水平面平行，允許有+/-20度的傾斜，以便于更好的傳遞載荷。
[0032]在其中一個實施例中，所述中板112包括連接段1122，所述連接段1122向所述上板111延伸折彎后形成上翻邊1121，且所述上翻邊1121緊貼所述上板111的一側(cè)，所述連接段1122向所述下板113延伸折彎后形成下翻邊1123，且所述下翻邊1123緊貼所述下板113的一側(cè)。
[0033]在其中一個實施例中，所述上翻邊與所述上板的一側(cè)焊接、螺接或鉚接，所述下翻邊與所述下板的一側(cè)焊接、螺接或鉚接。
[0034]如圖9所示，在其中一個實施例中，所述上翻邊1121與所述下翻邊1123的垂直距離B為69.1毫米至89.1毫米之間，所述上翻邊1121與所述下翻邊1123的水平距離C為25.5暈米至45.5暈米之間。
[0035]本實施例使得壓潰效果更加顯著。
[0036]在其中一個實施例中，所述上板111、所述中板112和所述下板113為滿足6麗2標準、GMW3032標準的軟鋼。
[0037]GMW2和GMW3032均為通用的低碳鋼材標準。本設(shè)計的材料一般選用低強度軟鋼，即滿足 GMW2 標準，材料牌號為 GMW2M-ST-S-CR1，GMW2M-ST-S-CR2，GMW2M-ST-S-CR3，GMW2M-ST-S-CR4, GMW2M-ST-S-CR5的鋼板。也可選用滿足GMW3032標準，材料牌號為GMW3032M-ST-S-CR180 (B2)，或者 GMW3032M-ST-S-CR210 的鋼板。
[0038]在其中一個實施例中，所述上板111、所述中板112和所述下板113的厚度為0.6毫米至0.8毫米之間。
[0039]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車集氣箱，包括上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)，所述上部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述汽車的前擋風(fēng)玻璃下方并固定所述前擋風(fēng)玻璃，所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述上部結(jié)構(gòu)下方且在所述下部結(jié)構(gòu)設(shè)置排水單元或空調(diào)進氣口，其特征在于，所述上部結(jié)構(gòu)包括上板和下板，以及連接所述上板和所述下板的中板，所述上板、所述中板和所述下板的橫截面呈Z字形結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車集氣箱，其特征在于，所述中板與所述下板的夾角為O度至60度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車集氣箱，其特征在于，所述上板所在平面與所述下板所在平面的夾角在-20度至+20度之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車集氣箱，其特征在于，所述中板包括連接段，所述連接段向所述上板延伸折彎后形成上翻邊，且所述上翻邊緊貼所述上板的一側(cè)，所述連接段向所述下板延伸折彎后形成下翻邊，且所述下翻邊緊貼所述下板的一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車集氣箱，其特征在于，所述上翻邊與所述上板的一側(cè)焊接、螺接或鉚接，所述下翻邊與所述下板的一側(cè)焊接、螺接或鉚接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的汽車集氣箱，其特征在于，所述上翻邊與所述下翻邊的垂直距離為69.1毫米至89.1毫米之間，所述上翻邊與所述下翻邊的水平距離為25.5毫米至45.5毫米之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車集氣箱，其特征在于，所述上板、所述中板和所述下板為滿足GMW2標準、GMW3032標準的軟鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車集氣箱，其特征在于，所述上板、所述中板和所述下板的厚度為0.6毫米至0.8毫米之間。
【文檔編號】B60R21/34GK204161483SQ201420444525
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】王嬌, 鄭林艷, 吳純明, 鄭德兵, 楊國培 申請人:上海通用汽車有限公司, 泛亞汽車技術(shù)中心有限公司