車架和車輛的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種車架和車輛，車架包括縱梁，該縱梁(1)接近前端的區(qū)域加工有潰縮誘導(dǎo)孔(2)，該潰縮誘導(dǎo)孔(2)加工在所述縱梁(1)的截面棱角處并貫穿所述縱梁(1)的側(cè)壁。因此能夠使得前端車架較快的潰縮并快速吸收撞擊能量，調(diào)節(jié)車輛的碰撞后的加速度，另外，該縱梁在可能發(fā)生彎折的區(qū)域附接有加強(qiáng)件以控制車架的彎曲變形量。其中由于無論潰縮誘導(dǎo)孔的加工還是加強(qiáng)板的附接均只需要對車架進(jìn)行較小的改動，因此工藝簡單、成本低廉，并且無需重新對車架再次開模，通過設(shè)計(jì)潰縮誘導(dǎo)孔和加強(qiáng)件的不同的數(shù)量、規(guī)格、結(jié)構(gòu)和/或布置方式等參數(shù)，能夠可以實(shí)現(xiàn)對相同模具制造的車架進(jìn)行不同的碰撞安全性優(yōu)化，積極效益巨大。
【專利說明】車架和車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)車架碰撞安全性的優(yōu)化領(lǐng)域，具體地，涉及一種車架和具有該車架的車輛。

【背景技術(shù)】
[0002]在車輛工程高速發(fā)展的今天，采用平臺化、模塊化設(shè)計(jì)，有利于提高車輛零部件的質(zhì)量，以及車輛的裝配質(zhì)量，同時(shí)可以增強(qiáng)產(chǎn)品之間的差異化特點(diǎn)和保持產(chǎn)品技術(shù)升級的便利性，并且可以縮短車輛的開發(fā)、生產(chǎn)周期。所謂模塊化設(shè)計(jì)，就是在進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，在產(chǎn)品功能分析的基礎(chǔ)上，把整車按照功能分解為幾大獨(dú)立的模塊，然后根據(jù)用戶需求的不同，通過對功能模塊的選擇和組合，快速開發(fā)出不同系列、不同性能、不同用途的各種新產(chǎn)品，以滿足不同國家、不同市場對產(chǎn)品多樣性的需求。
[0003]為了保證重點(diǎn)市場客戶需求，在確定產(chǎn)品開發(fā)批次時(shí)一般會考慮重點(diǎn)市場、重點(diǎn)需求，以保證產(chǎn)品可以快速重點(diǎn)市場，這樣為了實(shí)現(xiàn)最大程度的模塊化、通用化，某些零部件的設(shè)計(jì)就會出現(xiàn)過量設(shè)計(jì)，以滿足不同車型的需要，例如車身和車架等通用性非常高的零部件。
[0004]周知，在車輛碰撞安全性開發(fā)過程中，車架的結(jié)構(gòu)特性對整車碰撞安全性能起著至關(guān)重要的作用。如何實(shí)現(xiàn)相同模具件生產(chǎn)的車架，滿足不同的碰撞安全性能要求，成為目前亟待解決的關(guān)鍵性技術(shù)難題。否則，為了滿足不同的碰撞安全性的要求，將造成模具開發(fā)的時(shí)間和成本的巨大浪費(fèi)，并與現(xiàn)階段中模具共用常態(tài)化的趨勢相違背。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的是提供一種車架，該車架的碰撞安全性能夠得到優(yōu)化，并且優(yōu)化效果好。
[0006]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種車輛，該車輛使用本實(shí)用新型提供的車架。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種車架，包括縱梁，所述縱梁接近前端的區(qū)域加工有潰縮誘導(dǎo)孔，該潰縮誘導(dǎo)孔加工在所述縱梁的截面棱角處并貫穿所述縱梁的側(cè)壁。
[0008]優(yōu)選地，所述潰縮誘導(dǎo)孔為多個(gè)并沿所述縱梁的延伸方向間隔設(shè)置。
[0009]優(yōu)選地，所述縱梁的同一橫截面上的棱角處均加工有所述潰縮誘導(dǎo)孔。
[0010]優(yōu)選地，所述縱梁上加工有凹坑結(jié)構(gòu)，所述潰縮誘導(dǎo)孔加工在該凹坑結(jié)構(gòu)的底部。
[0011]優(yōu)選地，所述縱梁為兩條，該兩條縱梁分別對稱地加工有所述潰縮誘導(dǎo)孔。
[0012]優(yōu)選地，所述縱梁的在碰撞時(shí)可能發(fā)生彎折的區(qū)域附接有加強(qiáng)件。
[0013]優(yōu)選地，所述加強(qiáng)件為貼合于所述縱梁并連續(xù)焊接在該縱梁外表面上的加強(qiáng)板。
[0014]優(yōu)選地，所述加強(qiáng)板為多個(gè)且間隔設(shè)置，至少部分所述加強(qiáng)板上通過彎折形成有沿縱向延伸的加強(qiáng)筋。
[0015]優(yōu)選地，所述縱梁的可能發(fā)生彎折的區(qū)域?yàn)榕c駕駛員座椅相對應(yīng)的區(qū)域。
[0016]根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供一種車輛，該車輛包括本實(shí)用新型提供的車架。
[0017]通過上述技術(shù)方案，由于在車架的縱梁靠近前端的區(qū)域的加工潰縮誘導(dǎo)孔，在車輛發(fā)生前方碰撞時(shí)，能夠使得前端車架較快的潰縮并快速吸收撞擊能量，調(diào)節(jié)車輛的碰撞后的加速度，并且使得駕乘人員所在的較后位置受到較小沖擊，保護(hù)人員安全，優(yōu)化效果顯著。另外，由于設(shè)計(jì)潰縮誘導(dǎo)孔只需要對車架局部結(jié)構(gòu)進(jìn)行削弱，既可以顯著改善整車的碰撞吸能特性，達(dá)到碰撞安全結(jié)構(gòu)耐撞性設(shè)計(jì)需要，并且工藝簡單、成本低廉，無需重新對車架再次開模，通過設(shè)計(jì)潰縮誘導(dǎo)孔和加強(qiáng)件的不同的數(shù)量、規(guī)格、結(jié)構(gòu)和/或布置方式等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對相同模具制造的車架進(jìn)行不同的碰撞安全性優(yōu)化。
[0018]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖是用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0020]圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的車架靠近前端區(qū)域的部分結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0021]圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方式提供的車架與駕駛員座椅相對應(yīng)區(qū)域的立體結(jié)構(gòu)圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明
[0023]I縱梁 2潰縮誘導(dǎo)孔
[0024]3橫梁 4加強(qiáng)板
[0025]5加強(qiáng)筋6凹坑結(jié)構(gòu)

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0027]在本實(shí)用新型中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“前、后”通常是以車輛正常行駛的方向?yàn)榛鶞?zhǔn)定義的，即車輛向前正常行駛，另外“縱向”指縱梁的前后延伸方向。
[0028]首先，作為本實(shí)用新型的實(shí)用新型構(gòu)思，本實(shí)用新型提供一種車架碰撞安全性的優(yōu)化方法，尤其是對相同模具生產(chǎn)的車架進(jìn)行不同碰撞安全性能的優(yōu)化方法。其中該方法包括在車架的縱梁I靠近前端的區(qū)域設(shè)計(jì)加工潰縮誘導(dǎo)孔2，并使得該潰縮誘導(dǎo)孔2加工在縱梁I的截面棱角處且貫穿縱梁I的側(cè)壁，以控制車架在碰撞過程中的加速度。并且通過應(yīng)用該方法能夠得到本實(shí)用新型提供的車架，即，該車架包括縱梁I和橫梁3，縱梁I接近前端的區(qū)域加工有潰縮誘導(dǎo)孔2，該潰縮誘導(dǎo)孔2加工在縱梁I的截面棱角處并貫穿縱梁I的側(cè)壁。
[0029]因此，通過在車架的縱梁I靠近前端的區(qū)域的加工潰縮誘導(dǎo)孔2，并且由于該潰縮誘導(dǎo)孔2加工在縱梁I強(qiáng)度較大的截面棱角處并貫穿側(cè)壁，因此能夠弱化該棱角區(qū)域的強(qiáng)度，從而在車輛發(fā)生前方碰撞時(shí)，該潰縮誘導(dǎo)孔2能夠使得車架的前方區(qū)域首先發(fā)生潰縮并借此快速吸收撞擊能量，以調(diào)節(jié)車輛的碰撞后的加速度，并且使得駕乘人員所在的較后位置受到較小侵入，保護(hù)人員安全，優(yōu)化效果顯著。另外，由于設(shè)計(jì)潰縮誘導(dǎo)孔只需要對車架局部細(xì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行削弱，既可以顯著改善整車的碰撞吸能特性，達(dá)到碰撞安全結(jié)構(gòu)耐撞性設(shè)計(jì)需要，并且工藝簡單、成本低廉，無需重新對車架再次開模，通過所加工的潰縮誘導(dǎo)孔2的不同數(shù)量、規(guī)格、結(jié)構(gòu)和/或布置方式等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對相同模具制造的車架進(jìn)行不同的碰撞安全性優(yōu)化，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0030]需要說明的是，能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型上述技術(shù)構(gòu)思的實(shí)施方式有多種，尤其是根據(jù)不同的碰撞安全性加工的潰縮誘導(dǎo)孔2的數(shù)量、規(guī)格、結(jié)構(gòu)、具體位置、排布方式等等參數(shù)，為了方便說明本實(shí)用新型在此只重點(diǎn)介紹其中的優(yōu)選實(shí)施方式，該優(yōu)選實(shí)施方式只用于說明本實(shí)用新型并不用于限制本實(shí)用新型。
[0031]在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，潰縮誘導(dǎo)孔2為多個(gè)并沿縱梁的延伸方向間隔設(shè)置。這樣在發(fā)生碰撞后，使得靠近前端的縱梁I區(qū)域可以在潰縮誘導(dǎo)孔2的誘導(dǎo)下在前后方向上發(fā)生多點(diǎn)潰縮，吸能效果更好。另外，縱梁I的同一橫截面的棱角處均加工有上述潰縮誘導(dǎo)孔2，即潰縮誘導(dǎo)孔2為多個(gè)以增加潰縮效果，例如通?？v梁I的橫截面大致為矩形結(jié)構(gòu)，即矩形結(jié)構(gòu)的棱角多設(shè)計(jì)為弧形過渡，此時(shí)，為了保證潰縮誘導(dǎo)孔2產(chǎn)生的潰縮效果，優(yōu)選地，可以設(shè)計(jì)潰縮誘導(dǎo)孔2為多個(gè)并分別加工在該矩形結(jié)構(gòu)的四角上，更優(yōu)選地，該多個(gè)潰縮誘導(dǎo)孔2的尺寸相同，以使得縱梁I在能夠發(fā)生較為充分的潰縮，更有效的吸能。在其他實(shí)施方式中，縱梁I的截面還可以為其他結(jié)構(gòu)，只要在棱角部位加工上述潰縮誘導(dǎo)孔2的變形方式均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍中。
[0032]更進(jìn)一步地，由于車架的縱梁I為兩條，在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，為了使得車架在碰撞后整體均勻的完成潰縮吸能，該兩條縱梁I分別對稱地加工有潰縮誘導(dǎo)孔2。這樣，車架兩側(cè)的潰縮變形基本一致，從而更好地控制車架對后方的駕駛室的侵入，降低駕乘人員的危險(xiǎn)。
[0033]此外，為了方便加工該潰縮誘導(dǎo)孔2，優(yōu)選地，可首先在縱梁I上加工有凹坑結(jié)構(gòu)6，并且潰縮誘導(dǎo)孔2加工在該凹坑結(jié)構(gòu)6的底部。這樣，在采用例如沖孔設(shè)備完成潰縮誘導(dǎo)孔2的加工時(shí)方便孔的定位，加工方便并且凹坑結(jié)構(gòu)6還能夠?yàn)闈⒖s的發(fā)生進(jìn)一步起到引導(dǎo)作用。
[0034]為了完成對不同碰撞安全性的實(shí)現(xiàn)，潰縮誘導(dǎo)孔2的大小不是恒定的，可以根據(jù)車架材料屬性和幾何屬性的不同，以及所需的碰撞安全性能的不同確定潰縮誘導(dǎo)孔2的孔徑，即使在相同車架上，多個(gè)潰縮誘導(dǎo)孔2的大小也可以不相同。由于在縱梁I上開孔可能會影響到縱梁I的強(qiáng)度，因此還需考慮該孔徑的大小不會影響車架所需的強(qiáng)度，在本實(shí)用新型中，可采用例如M12-M16的孔作為潰縮誘導(dǎo)孔2。另外，同一縱梁2上多個(gè)潰縮誘導(dǎo)孔2的間距、排布方式等布置方式也同樣可以根據(jù)所需的碰撞安全性能進(jìn)行設(shè)置，對于根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出的各種能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型目的的孔徑和孔位排布的變形方式均應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍中。
[0035]上述介紹了通過潰縮誘導(dǎo)孔2對碰撞過程中的車架加速度環(huán)境進(jìn)行控制以保護(hù)后方駕駛室的安全的技術(shù)方案，在本實(shí)用新型的構(gòu)思下，為了更加充分優(yōu)化車架的安全性能，本實(shí)用新型提供的優(yōu)化方法還包括確定碰撞過程中縱梁I可能發(fā)生彎折的區(qū)域，然后在該區(qū)域上附接加強(qiáng)件4。在本實(shí)用新型的優(yōu)選方式中，該加強(qiáng)件4為加強(qiáng)板形式，具體地，將作為加強(qiáng)件4的加強(qiáng)板貼合于縱梁I并連續(xù)焊接在該縱梁的外表面上，通過該連續(xù)焊接式的附接方式，不僅可以使得該加強(qiáng)板4貼合于縱梁I的表面，使得加強(qiáng)板4可以與縱梁I結(jié)合為一體保證加強(qiáng)效果顯著，從而控制車架在碰撞過程中的彎曲變形量并且不會對原有車架進(jìn)行較大改進(jìn)，幾乎對原有車架不造成影響，尤其適用于相同模具生產(chǎn)出的不同車架。在其他實(shí)施方式中，還可以使用其他能夠附接到車架上并且不對原有車架造成較大影響的加強(qiáng)件，對于此類變形方式也應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍中。其中不同的碰撞安全性可以通過所附接的所述加強(qiáng)件4的數(shù)量、規(guī)格、結(jié)構(gòu)和/或布置方式等參數(shù)實(shí)現(xiàn)
[0036]具體地，關(guān)于縱梁I可能發(fā)生彎折的區(qū)域，可以根據(jù)碰撞試驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)得出。優(yōu)選地，該區(qū)域?yàn)榕c駕駛員座椅相對應(yīng)的縱梁I的區(qū)域，這樣，通過控制縱梁I此部分在碰撞時(shí)的彎曲變形，防止變形的車架侵入駕駛室對駕乘人員造成危害。從而進(jìn)一步優(yōu)化車架的碰撞安全性。
[0037]其中在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式中，優(yōu)選地，該加強(qiáng)板可以附接在縱梁I的側(cè)表面上，從而更好地避免縱梁I方式上下方向的彎曲。其中該加強(qiáng)板可以為特制加強(qiáng)板，其厚度一般為3_-5_左右并且選擇強(qiáng)度較大的材料制成，從而控制縱梁I在碰撞的彎曲變形量，具體地可以通過選擇加強(qiáng)板的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)和設(shè)置位置等控制。此外，更優(yōu)選地，在加強(qiáng)板中，加強(qiáng)板可以為多個(gè)且間隔設(shè)置，例如相鄰加強(qiáng)板之間可以由橫梁3和縱梁I的連接處間隔，并且至少部分加強(qiáng)板上通過彎折形成有沿縱向延伸的加強(qiáng)筋5，以更有效地防止縱梁I發(fā)生變形，安全性得到顯著優(yōu)化。其中將加強(qiáng)板通過彎折形成加強(qiáng)筋5能夠使得該加強(qiáng)板兼具加強(qiáng)板和加強(qiáng)筋的作用，裝配方便實(shí)用性強(qiáng)。
[0038]其中，加強(qiáng)板的形狀和大小可以由可能發(fā)生折彎處的縱梁尺寸的和彎曲變形的大小來確定，并且加強(qiáng)板的數(shù)量，則可以根據(jù)要控制折彎處的數(shù)量來確定。更具體地，縱梁可能發(fā)生彎折的區(qū)域和數(shù)量可以通過試驗(yàn)得到，即在本實(shí)用新型提供的優(yōu)化方法中，可以首先進(jìn)行車輛的碰撞試驗(yàn)，從而得到縱梁可能發(fā)生彎折的部位從而對齊加以加強(qiáng)。
[0039]綜上，本實(shí)用新型所采用的優(yōu)化方法尤其適用于對相同模具開發(fā)出的多個(gè)車架進(jìn)行的不同碰撞安全性的優(yōu)化，其中通過合理設(shè)計(jì)車架前端的潰縮誘導(dǎo)孔2的大小和間距以及加強(qiáng)件的結(jié)構(gòu)和位置等參數(shù)，可以控制車架在高速碰撞過程中的車架加速度環(huán)境以及彎曲變形模式，控制整車在碰撞后的侵入量，達(dá)到對乘員的最佳保護(hù)效果。并且重要地，在碰撞安全性優(yōu)化效果好的同時(shí)，不論潰縮誘導(dǎo)孔2的加工還是加強(qiáng)件4的附接均不需對已開發(fā)出的車架造成較大改進(jìn)，整車重量基本不會升高，并且工藝簡單、成本低廉能夠應(yīng)用于相同模具加工的車架。通過應(yīng)用該優(yōu)化方法，能夠節(jié)約巨大的車架模具開放成本，經(jīng)濟(jì)效益可觀，因此具有較高的實(shí)用性和推廣價(jià)值。
[0040]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0041]另外需要說明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0042]此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種車架，包括縱梁(1),其特征在于，所述縱梁(1)接近前端的區(qū)域加工有潰縮誘導(dǎo)孔(2),該潰縮誘導(dǎo)孔(2)加工在所述縱梁(1)的截面棱角處并貫穿所述縱梁(1)的側(cè)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架，其特征在于，所述潰縮誘導(dǎo)孔(2)為多個(gè)并沿所述縱梁的延伸方向間隔設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架，其特征在于，所述縱梁的同一橫截面上的棱角處均加工有所述潰縮誘導(dǎo)孔(2)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車架，其特征在于，所述縱梁上加工有凹坑結(jié)構(gòu)(6),所述潰縮誘導(dǎo)孔⑵加工在該凹坑結(jié)構(gòu)(6)的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的車架，其特征在于，所述縱梁(1)為兩條，該兩條縱梁(1)分別對稱地加工有所述潰縮誘導(dǎo)孔(2)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車架，其特征在于，所述縱梁(1)的在碰撞時(shí)可能發(fā)生彎折的區(qū)域附接有加強(qiáng)件(4)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車架，其特征在于，所述加強(qiáng)件(4)為貼合于所述縱梁(1)并連續(xù)焊接在該縱梁(1)外表面上的加強(qiáng)板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車架，其特征在于，所述加強(qiáng)板為多個(gè)且間隔設(shè)置，至少部分所述加強(qiáng)板上通過彎折形成有沿縱向延伸的加強(qiáng)筋(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車架，其特征在于，所述縱梁(1)的可能發(fā)生彎折的區(qū)域?yàn)樵摽v梁(1)與駕駛員座椅相對應(yīng)的區(qū)域。
10.一種車輛，其特征在于，該車輛包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的車架。
【文檔編號】B62D21/02GK204161469SQ201420581403
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】楊天勇, 周靜 申請人:北汽福田汽車股份有限公司