CN107416036A - 一种汽车前机舱及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种汽车前机舱及汽车，涉及汽车零部件领域，用以解决现有技术中汽车前机舱车辆吸能碰撞空间小，安全吸能低的问题，本发明实施例的汽车前机舱包括：第一框架；与所述第一框架相对设置的第二框架；设置于所述第一框架和所述第二框架之间的立梁；与所述立梁垂直连接的第三框架，且所述第三框架位于所述第一框架和所述第二框架之间；所述第一框架、所述立梁和所述第三框架之间围设形成用于安装汽车的高压部件的第一空间，所述第二框架、所述立梁和所述第三框架之间用于安装汽车的低压部件的第二空间。本发明上述技术方案，增加了前机舱的碰撞吸能空间，提高了汽车前机舱的防撞性能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车零部件领域，尤其是一种汽车前机舱及汽车。
背景技术
与传统汽车相比，电动汽车增加了诸多高压模块及其他相关部件，诸如真空罐、电源分配单元(PDU)(包含了直流交流转化器、充电机、高压盒等功能的集合)、整车控制器(VCU)等部件，如果这些部件在前机舱位置不合理，将大大减少车辆的碰撞吸能空间。
并且，电动汽车的前机舱采用铝合金框架结构，如何设计铝合金框架式前机舱能够保证整车布置合理以及整车电安全要求、满足整车碰撞要求，是一个很值得研究的事宜。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供一种汽车前机舱及汽车，用以实现增加前机舱的碰撞吸能空间，提高车辆的防碰撞性能，以及提高汽车的用电安全。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供的汽车前机舱，包括：
第一框架；
与所述第一框架相对设置的第二框架；
设置于所述第一框架和所述第二框架之间的立梁；
与所述立梁垂直连接的第三框架，且所述第三框架位于所述第一框架和所述第二框架之间；
其中，所述第一框架、所述立梁和所述第三框架之间围设形成用于安装汽车的高压部件的第一空间，所述第二框架、所述立梁和所述第三框架之间用于安装汽车的低压部件的第二空间。
优选地，所述第一框架包括：
第一顶部横梁；
与所述第一顶部横梁相对设置的第二顶部横梁；
分别与所述第一顶部横梁的第一端和所述第二顶部横梁的第一端连接的第一顶部纵梁；
分别与所述第一顶部横梁的第二端和所述第二顶部横梁的第二端连接的第二顶部纵梁；
其中，所述立梁分别与所述第一顶部横梁和所述第二顶部横梁连接。
优选地，所述第一顶部横梁的长度小于所述第二顶部横梁的长度。
优选地，所述第二顶部横梁与所述第一顶部纵梁之间设有第一加强筋，所述第二顶部横梁与所述第二顶部纵梁之间设有第二加强筋。
优选地，所述第二框架包括：
与所述立梁垂直连接的第一底部横梁；
与所述第一底部横梁垂直连接的第一底部纵梁和第二底部纵梁；
设置于所述第一底部纵梁和所述第二底部纵梁之间的第二底部横梁；
与所述第二底部横梁垂直连接的第三底部纵梁，且所述第三底部纵梁与所述第一底部纵梁和所述第二底部纵梁相平行设置；
其中，所述第一底部纵梁、所述第二底部纵梁和所述第三底部纵梁均与所述立梁相垂直。
优选地，所述立梁包括：
设置于所述第一顶部横梁和所述第一底部横梁之间的第一立梁和第二立梁；
设置于所述第二顶部横梁和所述第三底部纵梁之间的第三立梁。
优选地，所述第三框架包括：
与所述第一立梁垂直连接的第一中部纵梁；
与所述第二立梁垂直连接的第二中部纵梁；
设置于所述第一中部纵梁和所述第二中部纵梁之间的第一中部横梁；
其中，所述第一中部横梁与所述第一底部横梁之间设置有一电源分配单元安装梁。
优选地，所述第一中部纵梁远离所述第一立梁的一端为弯折结构，且朝向所述第一底部纵梁弯折；所述第二中部纵梁远离所述第二立梁的一端为弯折结构，且朝向所述第二底部纵梁弯折。
优选地，所述汽车前机舱还包括：
前防撞横梁，所述前防撞横梁的第一端通过一第一前防撞吸能结构与所述第一立梁连接，所述前防撞横梁的第二端通过一第二前防撞吸能结构与所述第二立梁连接；
其中，所述前防撞横梁位于所述第一立梁上远离所述第一中部纵梁的一侧。
优选地，所述汽车前机舱还包括：
设置于所述第一立梁和所述第二立梁之间的第一横梁；
与所述第一立梁垂直连接的第二横梁，且所述第二横梁位于所述第一立梁上远离所述第一横梁的一侧；
与所述第二立梁垂直连接的第三横梁，且所述第三横梁位于所述第二立梁上远离所述第一横梁的一侧；
其中，所述第二横梁与所述第一立梁之间设置有第一横梁加强梁，所述第三横梁与所述第二立梁之间设置有第二横梁加强梁，所述第一横梁、所述第二横梁和所述第三横梁位于同一直线上。
优选地，所述汽车前机舱还包括：
设置于所述第一立梁和所述第二立梁之间的前保险杠安装横梁，且所述前保险杠安装横梁位于所述第一立梁上远离所述第一中部纵梁的一侧。
优选地，所述前保险杠安装横梁位于所述第一横梁之上，所述第一横梁位于所述前防撞横梁之上。
优选地，所述第一前防撞吸能结构与所述第一立梁之间还设置有第一安装板，所述第二前防撞吸能结构与所述第二立梁之间还设置有第二安装板。
优选地，所述第一框架、所述第二框架、所述立梁和所述第三框架均采用铝合金制成。
根据本发明的另一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括上述的汽车前机舱。
与现有技术相比，本发明实施例提供的汽车前机舱及汽车，至少具有以下有益效果：
通过将本发明中的前机舱设置成上下两层安装空间，将高压部件和低压部件进行分开安装，提高了汽车的用电安全；同时，对前机舱内部的安装空间进行了合理利用，增大了前机舱的碰撞吸能空间，进而提高了汽车的防碰撞性能。
附图说明
图1为本发明实施例所述的汽车前机舱的结构示意图之一；
图2为本发明实施例所述的汽车前机舱的结构示意图之二；
图3为本发明实施例所述的汽车前机舱中安装有各个部件的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
参照图1至图3，本发明实施例提供的汽车前机舱，包括：第一框架；与所述第一框架相对设置的第二框架；设置于所述第一框架和所述第二框架之间的立梁；与所述立梁垂直连接的第三框架，且所述第三框架位于所述第一框架和所述第二框架之间；其中，所述第一框架、所述立梁和所述第三框架之间围设形成用于安装汽车的高压部件的第一空间，所述第二框架、所述立梁和所述第三框架之间用于安装汽车的低压部件的第二空间。
具体地，所述第一框架、所述第二框架、所述立梁和所述第三框架均采用铝合金制成。由于采用铝合金材料制成，便于形成本发明实施例中的汽车前机舱结构，铝合金材料相对于现有技术中的钢材料，大大减轻了前车前机舱的重量。
在第一空间内安装的高压部件可以包括电源分配单元、12V蓄电池和前机舱继电器盒等各类木块，第二空间内安装的低压部件可以包括转向机、悬架摆臂、稳定杆和真空泵等模块。
具体地，第一空间位于第二空间之上，避免汽车的高压部件布置位置较低，提高整车的电安全性能。
具体的，在本发明实施例中，参照图1至图3，所述第一框架包括：第一顶部横梁11；与所述第一顶部横梁11相对设置的第二顶部横梁12；分别与所述第一顶部横梁11的第一端和所述第二顶部横梁12的第一端连接的第一顶部纵梁13；分别与所述第一顶部横梁11的第二端和所述第二顶部横梁12的第二端连接的第二顶部纵梁14；其中，所述立梁分别与所述第一顶部横梁11和所述第二顶部横梁12连接。
第一顶部纵梁13、第一顶部横梁11、第二顶部纵梁14和第二顶部横梁12之间围设成一中空的框架结构，汽车的高压部件位于该框架结构内部。
并且，第一顶部纵梁13和第二顶部纵梁14部分外露于第二顶部横梁12之外。
参照图1至图3，所述第一顶部横梁11的长度小于所述第二顶部横梁12的长度。
参照图1，第一顶部纵梁13、第一顶部横梁11、第二顶部纵梁14和第二顶部横梁12之间形成的框架结构近似为一梯形结构，第一顶部纵梁13和第二顶部纵梁14均包括：相互连接的第一弧形结构和第二弧形结构，其中，第一弧形结构与第一顶部横梁11连接，第二弧形结构与第二顶部横梁12连接；第一弧形结构的弯折方向与第二弧形结构的弯折方向相反。
参照图1，所述第二顶部横梁12与所述第一顶部纵梁13之间设有第一加强筋15，所述第二顶部横梁12与所述第二顶部纵梁14之间设有第二加强筋16。
第一加强筋15设置于第一顶部纵梁13的第一弧形结构和第二弧形结构的连接处；第二加强筋16设置于第二顶部纵梁14的第一弧形结构和第二弧形结构的连接处。
具体的，在本发明实施例中，参照图1至图3，所述第二框架包括：与所述立梁垂直连接的第一底部横梁21；与所述第一底部横梁21垂直连接的第一底部纵梁22和第二底部纵梁23；设置于所述第一底部纵梁22和所述第二底部纵梁23之间的第二底部横梁24；与所述第二底部横梁24垂直连接的第三底部纵梁25，且所述第三底部纵梁25与所述第一底部纵梁22和所述第二底部纵梁23相平行设置；其中，所述第一底部纵梁22、所述第二底部纵梁23和所述第三底部纵梁25均与所述立梁相垂直。
在第一底部纵梁22和第二底部纵梁23的中部位置处均设置有一与汽车壳体连接的连接件，该连接件设置于第一底部纵梁22和第二底部纵梁23的外侧(远离第一底部横梁21的一侧)。
第一底部纵梁22与第三底部纵梁25之间的第一距离与第二底部纵梁23与第三底部纵梁25之间的第二距离相等。
具体的，在本发明实施例中，参照图1至图3，所述立梁包括：设置于所述第一顶部横梁11和所述第一底部横梁21之间的第一立梁31和第二立梁32；设置于所述第二顶部横梁12和所述第三底部纵梁25之间的第三立梁33。
第一立梁31、第二立梁32和第三立梁33之间的截面为一三角形形状。
第三立梁33设置于第三底部纵梁25远离第二底部横梁24的一端。第三立梁33上设置有一分隔件34，该分隔件34包括相互垂直设置的第一分隔件和第二分隔件，第一分隔件与第二顶部横梁12平行设置，第二分隔件与第二顶部横梁12垂直设置。
第一分隔件和第二分隔件将该第一空间分隔成多个小空间。操作人员在进行安装时，可以根据分隔成的各个空间的大小，确定每一高压部件的安装位置，合理对第一空间进行了划分利用。
具体的，在本发明实施例中，参照图1至图3，所述第三框架包括：与所述第一立梁31垂直连接的第一中部纵梁41；与所述第二立梁32垂直连接的第二中部纵梁42；设置于所述第一中部纵梁41和所述第二中部纵梁42之间的第一中部横梁43；其中，所述第一中部横梁43与所述第一底部横梁21之间设置有一电源分配单元安装梁44。
电源分配单元安装梁44包括与第一中部横梁43垂直连接的第一电源分配单元安装梁和与第一底部横梁21垂直连接的第二电源分配单元安装梁，第一电源分配单元安装梁与第二电源分配单元安装梁垂直连接。电源分配单元81通过该电源分配单元安装梁44、第二中部纵梁42和第一中部横梁43实现固定，其通过螺接的方式固定于上述三个部件上。
在第一中部纵梁41和第一中部横梁43上还设置有一用于安装前机舱继电器盒82的固定件91，该固定件91包括竖直设置于第一中部纵梁41上的第一固定件，竖直设置于第一中部横梁43上的第二固定件，以及将第一固定件和第二固定件连接的第三固定件，第三固定件为一弯折结构，其弯折角度为90°。第一固定件和第二固定件竖直设置的形式，增高了前机舱继电器盒82在第一空间内的安装位置，第三固定件用于安装该前机舱继电器盒82，并且，前机舱继电器盒82通过螺接的方式固定在第三固定件上。
汽车的12V蓄电池83的两端通过螺接的方式分别固定于第一中部纵梁41和电源分配单元安装梁44上。
具体的，在本发明实施例中，参照图1与图2，所述第一中部纵梁41远离所述第一立梁31的一端为弯折结构，且朝向所述第一底部纵梁22弯折；所述第二中部纵梁42远离所述第二立梁32的一端为弯折结构，且朝向所述第二底部纵梁23弯折。
具体的，在本发明实施例中，参照图1与图2，所述汽车前机舱还包括：前防撞横梁51，所述前防撞横梁51的第一端通过一第一前防撞吸能结构52与所述第一立梁31连接，所述前防撞横梁51的第二端通过一第二前防撞吸能结构53与所述第二立梁32连接；其中，所述前防撞横梁51位于所述第一立梁31上远离所述第一中部纵梁41的一侧。
汽车发生正向碰撞时，前防撞横梁51的设置能够提高汽车的防撞性能，汽车之间碰撞的能量依次经过前防撞横梁51传递至第一前防撞吸能结构52和第二前防撞吸能结构53进行能量吸收，最大限度的减少碰撞能量传递至立梁位置处。
具体的，在本发明实施例中，参照图1至图3，所述汽车前机舱还包括：设置于所述第一立梁31和所述第二立梁32之间的第一横梁61；与所述第一立梁31垂直连接的第二横梁62，且所述第二横梁62位于所述第一立梁31上远离所述第一横梁61的一侧；与所述第二立梁32垂直连接的第三横梁63，且所述第三横梁63位于所述第二立梁32上远离所述第一横梁61的一侧；其中，所述第二横梁62与所述第一立梁31之间设置有第一横梁加强梁64，所述第三横梁63与所述第二立梁32之间设置有第二横梁加强梁65，所述第一横梁61、所述第二横梁62和所述第三横梁63位于同一直线上。
第一横梁61、第二横梁62和第三横梁63的设置是为了增强前机舱的前部的防撞性能，第一横梁61加强梁和第二横梁62加强梁的设置增强了横梁与立梁之间的连接强度。
具体的，在本发明实施例中，参照图1与图2，所述汽车前机舱还包括：设置于所述第一立梁31和所述第二立梁32之间的前保险杠安装横梁7，且所述前保险杠安装横梁7位于所述第一立梁31上远离所述第一中部纵梁41的一侧。
具体的，在本发明实施例中，参照图1，所述前保险杠安装横梁7位于所述第一横梁61之上，所述第一横梁61位于所述前防撞横梁51之上。
具体地，前保险杠安装横梁7包括前保险杠安装横梁7本体，以及与前保险杠安装横梁7本体的第一端连接的第一连接件，以及与前保险杠安装横梁7本体的第二端连接的第二连接件，第一连接件和第二连接件为弧形件。
在本发明实施例中，第一立梁31和第二立梁32之间形成的平面称之为第一平面，前保险杠安装横梁7本体与第一平面之间的垂直距离小于前防撞横梁51与第一平面之间的垂直距离。
具体的，在本发明实施例中，参照图1，所述第一前防撞吸能结构52与所述第一立梁31之间还设置有第一安装板54，所述第二前防撞吸能结构53与所述第二立梁32之间还设置有第二安装板55。
第一前防撞吸能结构52通过螺接的方式与该第一安装板54和第一立梁31之间固定连接，相应地，第二前防撞吸能结构53也是采用上述连接方式实现固定的。
在本发明中，各个立梁(第一立梁31至第三立梁33)、横梁(包括第一框架、第二框架和第三框架的各个横梁，前防撞横梁51、第一横梁61至第三横梁63、前保险杠安装横梁7)和纵梁(第一框架、第二框架和第三框架的各个纵梁)之间均是通过焊接进行固定的。
本发明实施例提供的前机舱结构，通过对汽车的各个待安装部件的设置空间进行合理设置，有效地对前机舱内部的空间进行了利用，增加了前机舱的吸能空间，提高了车辆的防撞性能；同时，将汽车的高压部件和低压部件进行分开安装的方式，提高了整车电安全的性能。
根据本发明的另一方面，本发明实施例还提供了一种汽车，包括上述的汽车前机舱。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (15)
1.一种汽车前机舱，其特征在于，包括：
第一框架；
与所述第一框架相对设置的第二框架；
设置于所述第一框架和所述第二框架之间的立梁；
与所述立梁垂直连接的第三框架，且所述第三框架位于所述第一框架和所述第二框架之间；
其中，所述第一框架、所述立梁和所述第三框架之间围设形成用于安装汽车的高压部件的第一空间，所述第二框架、所述立梁和所述第三框架之间用于安装汽车的低压部件的第二空间。
2.根据权利要求1所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第一框架包括：
第一顶部横梁(11)；
与所述第一顶部横梁(11)相对设置的第二顶部横梁(12)；
分别与所述第一顶部横梁(11)的第一端和所述第二顶部横梁(12)的第一端连接的第一顶部纵梁(13)；
分别与所述第一顶部横梁(11)的第二端和所述第二顶部横梁(12)的第二端连接的第二顶部纵梁(14)；
其中，所述立梁分别与所述第一顶部横梁(11)和所述第二顶部横梁(12)连接。
3.根据权利要求2所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第一顶部横梁(11)的长度小于所述第二顶部横梁(12)的长度。
4.根据权利要求3所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第二顶部横梁(12)与所述第一顶部纵梁(13)之间设有第一加强筋(15)，所述第二顶部横梁(12)与所述第二顶部纵梁(14)之间设有第二加强筋(16)。
5.根据权利要求4所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第二框架包括：
与所述立梁垂直连接的第一底部横梁(21)；
与所述第一底部横梁(21)垂直连接的第一底部纵梁(22)和第二底部纵梁(23)；
设置于所述第一底部纵梁(22)和所述第二底部纵梁(23)之间的第二底部横梁(24)；
与所述第二底部横梁(24)垂直连接的第三底部纵梁(25)，且所述第三底部纵梁(25)与所述第一底部纵梁(22)和所述第二底部纵梁(23)相平行设置；
其中，所述第一底部纵梁(22)、所述第二底部纵梁(23)和所述第三底部纵梁(25)均与所述立梁相垂直。
6.根据权利要求5所述的汽车前机舱，其特征在于，所述立梁包括：
设置于所述第一顶部横梁(11)和所述第一底部横梁(21)之间的第一立梁(31)和第二立梁(32)；
设置于所述第二顶部横梁(12)和所述第三底部纵梁(25)之间的第三立梁(33)。
7.根据权利要求6所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第三框架包括：
与所述第一立梁(31)垂直连接的第一中部纵梁(41)；
与所述第二立梁(32)垂直连接的第二中部纵梁(42)；
设置于所述第一中部纵梁(41)和所述第二中部纵梁(42)之间的第一中部横梁(43)；
其中，所述第一中部横梁(43)与所述第一底部横梁(11)之间设置有一电源分配单元安装梁(44)。
8.根据权利要求7所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第一中部纵梁(41)远离所述第一立梁(31)的一端为弯折结构，且朝向所述第一底部纵梁(22)弯折；所述第二中部纵梁(42)远离所述第二立梁(32)的一端为弯折结构，且朝向所述第二底部纵梁(23)弯折。
9.根据权利要求7所述的汽车前机舱，其特征在于，所述汽车前机舱还包括：
前防撞横梁(51)，所述前防撞横梁(51)的第一端通过一第一前防撞吸能结构(52)与所述第一立梁(31)连接，所述前防撞横梁(51)的第二端通过一第二前防撞吸能结构(53)与所述第二立梁(32)连接；
其中，所述前防撞横梁(51)位于所述第一立梁(31)上远离所述第一中部纵梁(41)的一侧。
10.根据权利要求9所述的汽车前机舱，其特征在于，所述汽车前机舱还包括：
设置于所述第一立梁(31)和所述第二立梁(32)之间的第一横梁(61)；
与所述第一立梁(31)垂直连接的第二横梁(62)，且所述第二横梁(62)位于所述第一立梁(31)上远离所述第一横梁(61)的一侧；
与所述第二立梁(32)垂直连接的第三横梁(63)，且所述第三横梁(63)位于所述第二立梁(32)上远离所述第一横梁(61)的一侧；
其中，所述第二横梁(62)与所述第一立梁(31)之间设置有第一横梁加强梁(64)，所述第三横梁(63)与所述第二立梁(32)之间设置有第二横梁加强梁(65)，所述第一横梁(61)、所述第二横梁(62)和所述第三横梁(63)位于同一直线上。
11.根据权利要求10所述的汽车前机舱，其特征在于，所述汽车前机舱还包括：
设置于所述第一立梁(31)和所述第二立梁(32)之间的前保险杠安装横梁(7)，且所述前保险杠安装横梁(7)位于所述第一立梁(31)上远离所述第一中部纵梁(41)的一侧。
12.根据权利要求11所述的汽车前机舱，其特征在于，所述前保险杠安装横梁(7)位于所述第一横梁(61)之上，所述第一横梁(61)位于所述前防撞横梁(51)之上。
13.根据权利要求11所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第一前防撞吸能结构(52)与所述第一立梁(31)之间还设置有第一安装板(54)，所述第二前防撞吸能结构(53)与所述第二立梁(32)之间还设置有第二安装板(55)。
14.根据权利要求1所述的汽车前机舱，其特征在于，所述第一框架、所述第二框架、所述立梁和所述第三框架均采用铝合金制成。
15.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至14任一项所述的汽车前机舱。
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