技术领域
[0001] 本公开涉及汽车配件技术领域,特别涉及一种汽车外装结构和汽车。
相关背景技术
[0002] 汽车外装结构是汽车车身外部的重要零部件之一,用于吸收和缓冲外部的冲击力,以此减少外部冲击力对驾乘人员的伤害。
[0003] 目前,在确定汽车的正面碰撞安全性时,通常会对汽车进行SOB(Small Overlap Barrier,小偏置碰撞)工况下的碰撞测试。在SOB工况下,试验车辆以64.4km/h的速度和25%的重叠率正面撞击固定刚性壁障。其中,刚性壁障与试验车辆靠近外侧的部位相对并发生撞击。试验结束后,通过考察车辆变形结构、车内的假人得分及假人运动状态,来评价车辆不同的安全等级。
[0004] 因此,如何保证汽车能够在SOB工况下测得较高的安全等级,是需要解决的关键问题。
具体实施方式
[0044] 为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步的详细描述。
[0045] 本公开的实施方式部分使用的术语仅用于对本公开的实施例进行解释,而非旨在限定本公开。除非另作定义,此处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。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”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。同样,“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并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,则所述相对位置关系也可能相应地改变。
[0046] 汽车外装结构是汽车车身外部的重要零部件之一,用于吸收和缓冲外部的冲击力,以此减少外部冲击力对驾乘人员的伤害。目前,在确定汽车的正面碰撞安全性时,通常会对汽车进行SOB(Small Overlap Barrier,小偏置碰撞)工况下的碰撞测试。如图1所示,在SOB工况下,试验车辆以64.4km/h的速度和25%的重叠率正面撞击固定刚性壁障。其中,刚性壁障与试验车辆靠近外侧的部位相对并发生撞击。试验结束后,通过考察车辆变形结构、车内的假人得分及假人运动状态,来评价车辆不同的安全等级。因此,如何保证汽车能够在SOB工况下测得较高的安全等级,是需要解决的关键问题。
[0047] 由于近几年电动汽车发展越来越快,人们对于电动汽车的需求也越来越多,开发车型中,电动汽车占比越来越高。电动汽车的设计和布置,与传统燃油车有了天翻地覆的变化,副车架的设计以及碰撞安全路径的设计,也不能类比沿用燃油车同样的设计思路。电动汽车设计中,因造型与设计风格的需求,吸能盒连接副驾驶舱的设计已基本无法采用,因此只剩下主纵梁路径与副车架路径,而主纵梁路径受限于轮胎包络与减震器包络,两纵梁间距不可能扩大到SOB碰撞区域,因此,在SOB小偏工况中,唯一能起作用的只有副车架路径。SOB小偏工况设计中,有两种思路:一是车体吸能,从而减小刚性壁障对驾乘舱的冲击。二是有结构导向推开车体,使得汽车远离刚性壁障。电动汽车由于增加了电池包,因此整备质量相比燃油车,有了很大的增加,基本都在2吨左右及以上,因此,如果要做SOB工况,必需要两种思路结合,才能在达标方案与汽车重量中平衡。
[0048] 鉴于上述技术问题,本公开实施例提供了一种汽车外装结构,能够提高汽车在SOB工况下的安全等级。下面对本公开实施例提供的汽车外装结构进行示例性说明:
[0049] 如图2‑图4所示,汽车外装结构包括连接件1和支撑件2。连接件1位于汽车的吸能盒100和副车架200之间,且连接件1与吸能盒100、副车架200连接。支撑件2的第一端21位于吸能盒100的外侧,且与连接件1连接,支撑件2的第二端22与副车架200的硬点201之间的距离为20mm‑30mm。其中,硬点201为副车架200与汽车的控制臂的连接点。支撑件2与汽车的宽度方向呈一定夹角,且第一端21与汽车轴线之间的距离,大于,第二端22与汽车轴线之间的距离。
[0050] 其中,汽车可以为电动汽车。
[0051] 吸能盒100与汽车的前保险杠连接。在SOB工况下,吸能盒100不与刚性壁障相对,汽车发生碰撞后吸能盒100不变形。
[0052] 副车架200位于汽车的主纵梁的下方,副车架200的中间部位具有第一连接点202,第一连接点202与纵梁的中部连接。副车架200的末端具有第二连接点203,第二连接点203与纵梁的后部连接。这样,副车架200发生形变后,能够带动纵梁变形吸能。
[0053] 支撑件2的刚度大于副车架200的刚度和连接件1的刚度,汽车发生碰撞后,连接件1先发生形变,然后推动支撑件2。支撑件2不变形,连接件1受到碰撞后,推动支撑件2与硬点
201相抵,支撑件2能够通过推动硬点201使得副车架200产生变形。
[0054] 本公开实施例提供的技术方案,能够提高汽车在SOB工况下测得的安全等级。在SOB工况下,当汽车的前部受到撞击时,连接件1产生变形,从而推动支撑件2向后移动。由于支撑件2与副车架200的硬点201之间的距离仅为20mm‑30mm,因此连接件1能够推动支撑件2与硬点201相抵,进而使得副车架200整体开始变形并参与吸能。由于副车架200还连接汽车的纵梁,因此,副车架200能够通过第一连接点202带动汽车纵梁开始变形并参与吸能,从而达到了车身前部结构和副车架200都能够参与吸能的目的。这样,能够减小汽车内的驾乘人员受到的冲击,从而使得汽车能够在SOB工况下测得较高的安全等级。
[0055] 此外,由于支撑件2的刚度较大,因此支撑件2能将受到的冲击力传递至副车架200。并且由于支撑件2与汽车的宽度方向呈一定夹角,支撑件2的第一端21与汽车轴线之间的距离,大于,支撑件2的第二端22与汽车轴线之间的距离,因此支撑件2会对副车架200产生沿汽车宽度方向的分力,从而推动汽车沿宽度方向移动,并使得汽车避开障碍物,从而能够进一步减小汽车内驾乘人员受到的冲击,从而有利于进一步提高汽车在SOB工况下测得较高的安全等级。
[0056] 由于本公开的外装结构能够有效减小后部乘员舱压力,进而减少乘员仓的加强设计,可以有效减轻汽车整体的重量。
[0057] 在一些示例中,如图5所示,连接件1包括依次连接的第一侧壁11、第二侧壁12和第三侧壁13。第一侧壁11与第二侧壁12呈弯折布置,且第一侧壁11沿靠近副车架200的方向延伸。第三侧壁13与第二侧壁12呈弯折布置,且第三侧壁13沿靠近副车架200的方向延伸。
[0058] 第一侧壁11和/或第三侧壁13与副车架200连接,且与支撑件2连接,第二侧壁12与吸能盒100连接。第一侧壁11、第二侧壁12和第三侧壁13之间形成了腔体,且腔体朝向汽车的后方,支撑件2的一部分位于腔体的内部。这样,能够使得支撑件2与连接件1的前侧连接,从而使得支撑件2的长度较长,且支撑件2的位置更加靠前。支撑件2的位置越靠前,则汽车受到撞击时,支撑件2开始工作的时间越早。支撑件2越长,则越能尽快与副车架200的硬点201相抵,从而使得副车架200能够尽早开始变形吸能,并带动汽车的纵梁变形吸能。从而有利于减小对驾乘人员的冲击,使得汽车在SOB工况下能测的较高的安全等级。
[0059] 在一些示例中,如图4和图5所示,第二侧壁12包括第一子侧壁121和第二子侧壁122。第一子侧壁121与第二子侧壁122呈弯折布置,第一子侧壁121位于第二子侧壁122的外侧,且第一子侧壁121位于第二子侧壁122的前侧。第一子侧壁121与支撑件2连接,第二子侧壁122与吸能盒100连接。
[0060] 由于第一子侧壁121位于第二子侧壁122的前侧,因此汽车发生碰撞后,汽车的前保险杠能够很快地与第一子侧壁121发生碰撞。这样,能够使得连接件1尽早的开始吸能变形,有利于减小对驾乘人员的冲击。
[0061] 此外,由于支撑件2与第一子侧壁121连接,因此当连接件1开始变形时,第一子侧壁121能够立即推动支撑件2向后移动,从而使得支撑件2快速与副车架200的硬件相抵。这样,能够使得副车架200在汽车受到撞击后的短时间内发生形变并吸能,进而带动汽车的纵梁变形吸能。从而有利于减小对驾乘人员的冲击,使得汽车在SOB工况下能测的较高的安全等级。
[0062] 在一些示例中,第二侧壁12通过螺栓与吸能盒100连接。第二侧壁12中的第二子侧壁122通过螺栓与吸能盒100连接,能够使得吸能盒100与连接件1之间具有较高的连接强度。避免汽车在受到撞击后,吸能盒100与连接件1之间发生断裂,从而使得连接件1能够在变形过程中保持稳定。
[0063] 当然,在另一些示例中,第二子侧壁122与吸能盒100之间也可以通过其他方式连接,如通过卡接结构等连接。
[0064] 在一些示例中,第一侧壁11和第三侧壁13通过螺栓与支撑件2连接,第二侧壁12与支撑件2的第一端21相抵,螺栓的轴线沿竖直方向。采用螺栓将支撑件2与连接件1连接,能够使得支撑件2与连接件1之间具有较高的连接强度。避免汽车受到撞击后,支撑件2从连接件1上脱落而导致支撑件2无法与副车架200的硬点201相抵。这样,能够保证汽车受到撞击后,支撑件2能够推动副车架200发生变形并吸能。
[0065] 当然,在另一些示例中,支撑件2与连接件1之间也可以通过其他方式进行连接,如通过卡接结构等连接。
[0066] 在一些示例中,第一侧壁11和第三侧壁13通过螺栓与副车架200连接,螺栓的轴线沿竖直方向。连接件1通过螺栓与副车架200连接,能够使得连接件1和副车架200之间具有较高的连接强度,避免汽车受到撞击后连接件1从副车架200上脱落。
[0067] 当然,在另一些示例中,连接件1与吸能盒100之间也可以通过其他方式连接,如通过卡接结构等连接。
[0068] 在一些示例中,支撑件2的材料为铸铝。这样,能够使得支撑件2具有较高的强度和刚度,从而使得汽车受到撞击后支撑件2不变形,进而使得支撑件2与副车架200的硬点201相抵后,能够将力传递至副车架200上。一方面,能够将推动副车架200发生变形并参与吸能。另一方面,副车架200变形到一定程度后不再变形,支撑件2能够通过推动副车架200进而推动车身移动。由于支撑件2与汽车的宽度方向呈一定夹角,因此支撑件2能够从而使得汽车避开刚性壁障。
[0069] 在另一些示例中,支撑件2也可以是型材铝或者厚钢管等,本公开实施例对此不作具体限定。
[0070] 在一些示例中,如图5所示,支撑件2整体呈长方体。
[0071] 当然,在另一些示例中,支撑件2也可以呈圆柱形或其他形状,本公开实施例对支撑件2的具体形状不做限定。
[0072] 在一些示例中,如图4和图5所示,支撑件2具有通孔20,通孔20的长度方向与支撑件2的长度方向平行。在支撑件2中设置通孔20能够降低支撑件2的重量,有利于汽车的轻量化。并且,由于通孔20的长度方向与支撑件2的长度方向平行,因此设置通孔20不会影响支撑件2的刚度,即汽车受到撞击后,支撑件2能能够保持不发生变形。
[0073] 其中,通孔20的形状可以为方孔,也可以为圆孔等形状,本公开实施例对此不作具体限定。
[0074] 在一些示例中,如图4和图5所示,通孔20的数量为两个。通孔20的数量过多会影响支撑件2的强度和刚度。
[0075] 需要说明的是,本公开的汽车外装结构能够根据汽车的重量、汽车的宽度和布置位置来调整形状和长度等,从而使得汽车外装结构能够适用于不同的车型。
[0076] 当汽车的布置不支持本结构安装或安全目标较低时,把汽车外装结构直接取消掉,替换下保系统,不需要修改其他平台件,降低成本与重量。并且汽车外装结构不影响主路径设计,即不影响主吸能盒‑纵梁系统变形及下吸能盒‑副车架变形,增加或去掉不需要重复匹配前部路径。
[0077] 本公开实施例还提供了一种汽车,汽车包括上述汽车外装结构。
[0078] 其中,汽车包括两个汽车外装结构,且两个汽车外装结构关于汽车的轴线对称布置。目前的SOB工况,基于原来只取试验车左侧成绩,更改为取测试车型左、右侧小偏成绩较差一侧作为小偏工况评级,评级结果纳入车内乘员总体评价。因此,汽车对称设置两个汽车外装结构,能够使得试验车左侧小偏和右侧小偏的工况下对车内驾乘人员具有较小的冲击,从而使得汽车在SOB工况下能测的较高的安全等级。
[0079] 本公开实施例提供的技术方案,能够提高汽车在SOB工况下测得的安全等级。在SOB工况下,当汽车前部受到撞击时,连接件1产生变形,从而推动支撑件2向后移动,使得支撑件2与副车架200的硬点201相抵,进而使得副车架200整体开始变形吸能。由于副车架200还通过第一连接点202和第二连接点203连接汽车的纵梁,因此,副车架200能够带动汽车纵梁开始变形并参与吸能,从而达到了车身前部结构和副车架200都参与吸能的目的。这样,能够减小汽车内驾乘人员受到的冲击,从而使得汽车能够在SOB工况下测得较高的安全等级。
[0080] 此外,由于支撑件2的刚度较大,因此支撑件2能将受到的冲击力传递至副车架200。并且由于支撑件2与汽车的宽度方向呈一定夹角,支撑件2的第一端21与汽车轴线之间的距离,大于,支撑件2的第二端22与汽车轴线之间的距离,因此支撑件2会对副车架200产生沿汽车宽度方向的分力,从而推动汽车沿其宽度方向移动,从而使得汽车避开障碍物。这样,能够进一步减小汽车内驾乘人员受到的冲击,从而有利于进一步提高汽车在SOB工况下测得较高的安全等级。
[0081] 由于本公开的外装结构能够有效减小后部乘员舱压力,进而减少乘员仓的加强设计,可以有效减轻汽车整体的重量。
[0082] 以上所述仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。