CN111891224B - 前机舱结构和具有它的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种前机舱结构和具有它的车辆。该前机舱结构包括：前端框架总成；后骨架总成，所述后骨架总成设置在所述前端框架总成的后侧；中间骨架总成，所述中间骨架总成的前端与所述前端框架总成固定连接，所述中间骨架总成的后端与所述后骨架总成固定连接；悬架安装梁，所述悬架安装梁设置在所述前端框架总成与所述后骨架总成之间，且所述悬架安装梁上设置有悬架安装部。根据本发明实施例的前机舱结构，适于固定轮毂电机悬架，为轮毂电机悬架提供了可通用化的前机舱结构，并可保证轮毂电机悬架的安装精度。

Description

前机舱结构和具有它的车辆

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体而言，涉及一种前机舱结构和具有它的车辆。

背景技术

随着新能源汽车的发展，车辆采用轮毂电机驱动具有广阔的发展前景，与轮毂电机配套的轮毂电机悬架需要固定在车辆的前机舱结构内，轮毂电机悬架与传统悬架结构差别较大，轮毂电机悬架摆臂较多，传统的机舱结构没有对应的摆臂固定结构，且若采用传统方式焊接摆臂固定结构，焊接后精度很难控制，且存在强度不足、影响汽车安全性能的风险，另外，轮毂电机悬架对于前机舱结构安装面相对位置安装精度要求高，传统的机舱结构无法满足轮毂电机悬架的安装精度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明提出一种前机舱结构，可保证轮毂电机悬架的安装精度。

本发明还提出了一种具有上述前机舱结构的车辆。

根据本发明实施例的前机舱结构包括：前端框架总成；后骨架总成，所述后骨架总成设置在所述前端框架总成的后侧；中间骨架总成，所述中间骨架总成的前端与所述前端框架总成固定连接，所述中间骨架总成的后端与所述后骨架总成固定连接；悬架安装梁，所述悬架安装梁设置在所述前端框架总成与所述后骨架总成之间，且所述悬架安装梁上设置有悬架安装部。

根据本发明实施例的前机舱结构，适于固定轮毂电机悬架，为轮毂电机悬架提供了可通用化的前机舱结构，并可保证轮毂电机悬架的安装精度。

根据本发明的一些实施例，所述悬架安装梁包括：左上安装梁、右上安装梁、左下安装梁、右下安装梁，所述左上安装梁、所述右上安装梁、所述左下安装梁、所述右下安装梁的前端与所述前端框架总成固定，所述左上安装梁、所述右上安装梁的后端与所述后骨架总成固定，所述左下安装梁、所述右下安装梁的后端与所述中间骨架总成固定。

进一步地，所述悬架安装部包括：形成在所述左上安装梁上的左上悬架安装支臂、形成在所述右上安装梁上的右上悬架安装支臂、形成在所述左下安装梁上的左下悬架安装支臂、形成在所述右下安装梁上的右下悬架安装支臂。

进一步地，所述中间骨架总成包括：中间上骨架，所述中间上骨架包括：左上骨架、右上骨架以及连接所述左上骨架和所述右上骨架的上连接骨架，所述左上骨架、所述右上骨架的前端与所述前端框架总成固定，所述左下安装梁的后端与所述左上骨架的后端固定，所述右下安装梁的后端与所述右上骨架的后端固定；中间下骨架，所述中间下骨架包括：纵向布置的下纵向骨架以及横向布置的下横向骨架，所述下纵向骨架的前端与所述前端框架总成固定，所述下纵向骨架的后端与所述后骨架总成固定，所述下横向骨架从所述下纵向骨架横向延伸出，且所述下横向骨架的左端与所述左下安装梁固定，所述下横向骨架的右端与所述右下安装梁固定。

进一步地，所述中间上骨架、所述中间下骨架均为挤压成型件。

根据本发明的一些实施例，所述中间上骨架和/或所述中间下骨架上设置有中间骨架支臂，所述中间骨架支臂为冲压成型件。

根据本发明的一些实施例，所述前端框架总成包括：前端框架本体和前端支臂，所述前端支臂设置在所述前端框架本体上且从所述前端框架本体延伸出，所述前端框架本体为挤压成型件，所述前端支臂为冲压成型件。

根据本发明的一些实施例，所述后骨架总成包括：后骨架本体和后骨架支臂，所述后骨架支臂设置在所述后骨架本体上且从所述后骨架本体延伸出，所述后骨架本体为挤压成型件，所述后骨架支臂为冲压成型件。

根据本发明的一些实施例，所述悬架安装梁为机加工梁。

根据本发明的一些实施例，所述前端框架总成上设置有限位结构，所述限位结构至少包括：相对设置的第一限位凸起和第二限位凸起，所述悬架安装梁具有相对设置的第一板臂和第二板臂，所述第一限位凸起位于所述第一板臂的朝向所述第二板臂的一侧，且所述第一限位凸起与所述第一板臂之间的间隙小于1.5mm；所述第二限位凸起位于所述第二板臂的朝向所述第一板臂的一侧，且所述第二限位凸起与所述第二板臂之间的间隙小于1.5mm。

根据本发明的一些实施例，所述前端框架总成、所述后骨架总成、所述中间骨架总成、所述悬架安装梁均为铝制件。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述的前机舱结构。

所述车辆与上述的前机舱结构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是前机舱结构和轮毂电机悬架的示意图；

图2是轮毂电机悬架的示意图；

图3是前机舱结构的示意图；

图4是前机舱结构的主视图；

图5是前机舱结构的左视图；

图6是前机舱结构的俯视图；

图7是前机舱结构的爆炸图；

图8是限位结构的示意图；

图9是图5在A-A处的剖面图；

图10是左下安装梁的示意图；

图11是左下安装梁的主视图；

图12是左下安装梁的左视图；

图13是左下安装梁的俯视图。

附图标记：

前端框架总成1、前端框架本体11、前端支臂12、限位结构13、第一限位凸起131、第二限位凸起132、前部吸能结构14、后骨架总成2、后骨架本体21、后骨架支臂22、中间骨架总成3、中间上骨架31、左上骨架311、右上骨架312、连接骨架313、中间下骨架32、下纵向骨架321、下横向骨架322、中间骨架支臂33、左上安装梁41、左上悬架安装支臂411、右上安装梁42、右上悬架安装支臂421、左下安装梁43、左下悬架安装支臂431、右下安装梁44、右下悬架安装支臂441、中部吸能结构45、第一板臂451、第二板臂452、加强筋46、摆臂安装孔47、调节机构48、摆臂5、减振器6、前机舱结构10。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1-图13详细描述根据本发明实施例的前机舱结构10。

参照图1-图7所示，前机舱结构10，包括：前端框架总成1、后骨架总成2、中间骨架总成3、悬架安装梁。

后骨架总成2设置在前端框架总成1的后侧，中间骨架总成3的前端与前端框架总成1固定连接，中间骨架总成3的后端与后骨架总成2固定连接，悬架安装梁设置在前端框架总成1与后骨架总成2之间，且悬架安装梁上设置有悬架安装部，悬架安装部适于固定轮毂电机悬架。前端框架总成1、后骨架总成2、中间骨架总成3、悬架安装梁之间通过焊接固定或通过紧固件实现固定，优选地，焊接方式为MIG(melt inert-gas welding，熔化极惰性气体保护焊)焊接，紧固件为铆钉。

将前机舱结构10设计为前端框架总成1、后骨架总成2、中间骨架总成3、悬架安装梁多个分模块拼接或连接而成，可以使得各个分模块的结构简单。并且当前端框架总成1、后骨架总成2、中间骨架总成3使用模具制造时，也可以使得各个模块的模具简化，从而大大节省了模具的成本，从而有利于降低前机舱结构10的成本。

根据本发明实施例的前机舱结构10，适于固定轮毂电机悬架，为轮毂电机悬架提供了可通用化的前机舱结构10，并可保证轮毂电机悬架的安装精度，本发明实施例的前机舱结构10由铝合金挤压件、铝合金冲压件、铝机械加工零件中的一种或多种形式零件组成，采用MIG焊和/或铆接连接形成总成。此外，铝合金或铝可以实现零件的轻量化设计。

参照图3-图7所示，悬架安装梁包括：左上安装梁41、右上安装梁42、左下安装梁43、右下安装梁44。左上安装梁41、右上安装梁42、左下安装梁43、右下安装梁44的前端与前端框架总成1固定，左上安装梁41、右上安装梁42的后端与后骨架总成2固定，左下安装梁43、右下安装梁44的后端与中间骨架总成3固定。

具体地，左上安装梁41、右上安装梁42位于左下安装梁43、右下安装梁44的上方，左上安装梁41、右上安装梁42的前后两端分别与前端框架总成1和后骨架总成2固定，左下安装梁43、右下安装梁44的前后两端分别与前端框架总成1和中间骨架总成3固定，以在车辆发生碰撞时，通过悬架安装梁引导碰撞传力通道，提升前机舱结构10的碰撞安全性能。

参照图7所示，悬架安装部包括：形成在左上安装梁41上的左上悬架安装支臂411、形成在右上安装梁42上的右上悬架安装支臂421、形成在左下安装梁43上的左下悬架安装支臂431、形成在右下安装梁44上的右下悬架安装支臂441。左上悬架安装支臂411、右上悬架安装支臂421、左下悬架安装支臂431、右下悬架安装支臂441适于固定轮毂电机悬架中的摆臂5，进而实现前机舱结构10可固定轮毂电机悬架中的多个摆臂5。

在本发明的一些实施例中，悬架安装部还包括：形成在左上安装梁41上的左上悬架安装孔、形成在右上安装梁42上的右上悬架安装孔，左上悬架安装孔、右上悬架安装孔用于固定轮毂电机悬架中的减振器6。

参照图3和图7所示，中间骨架总成3包括：中间上骨架31，中间下骨架32，中间上骨架31用于将左下安装梁43和右下安装梁44的后端与前端框架总成1连接固定，中间下骨架32用于将前端框架总成1、后骨架总成2、左下安装梁43和右下安装梁44连接固定。

具体地,中间上骨架31包括：左上骨架311、右上骨架312以及连接左上骨架311和右上骨架312的上连接骨架313，左上骨架311、右上骨架312的前端与前端框架总成1固定，左下安装梁43的后端与左上骨架311的后端固定，右下安装梁44的后端与右上骨架312的后端固定；中间下骨架32包括：纵向布置的下纵向骨架321以及横向布置的下横向骨架322，下纵向骨架321的前端与前端框架总成1固定，下纵向骨架321的后端与后骨架总成2固定，下横向骨架322从下纵向骨架321横向延伸出，且下横向骨架322的左端与左下安装梁43固定，下横向骨架322的右端与右下安装梁44固定。

在本发明的一些实施例中，中间上骨架31、中间下骨架32均为挤压成型件,生产中间上骨架31、中间下骨架32的挤压模具开发周期短，成本低，且车型变换长度或宽度时，可以通过将中间上骨架31、中间下骨架32加长或减短即可实现。优选地，中间上骨架31、中间下骨架32内部设计十字加强筋以保证其强度。

在本发明的一些实施例中，中间上骨架31和/或中间下骨架32上设置有中间骨架支臂33，也就是说，在图3所示的实施例中，中间上骨架31上设置有中间骨架支臂33，在一些实施例中，中间下骨架32上设置有中间骨架支臂33，在其他一些实施例中，中间上骨架31和中间下骨架32上均设置有中间骨架支臂33。中间骨架支臂33为冲压成型件，中间骨架支臂33适于用于固定蓄电池。

参照图7所示，前端框架总成1包括：前端框架本体11和前端支臂12，前端支臂12设置在前端框架本体11上且从前端框架本体11延伸出，前端框架本体11为挤压成型件，生产前端框架本体11的挤压模具开发周期短，成本低，且车型变换长度或宽度时，可以通过将前端框架本体11加长或减短即可实现。优选地，前端框架本体11内部设计十字加强筋以保证其强度。前端支臂12为冲压成型件，前端支臂12可用于固定冷凝器。

参照图7所示，后骨架总成2包括：后骨架本体21和后骨架支臂22，后骨架支臂22设置在后骨架本体21上且从后骨架本体21延伸出，后骨架本体21为挤压成型件，生产后骨架本体21的挤压模具开发周期短，成本低，且车型变换长度或宽度时，可以通过将后骨架本体21加长或减短即可实现。优选地，后骨架本体21内部设计十字加强筋以保证其强度。后骨架支臂22为冲压成型件，后骨架支臂22可用于固定储物盒。

参照图1、图3、图7、图10-图13所示，悬架安装梁为机加工梁，也就是说，悬架安装梁采用机械加工方式制造，能有效的保证悬架安装梁整体精度及悬架安装部之间相互位置精度，从而保证摆臂5和减振器6的安装精度，具体地，机加工梁在结构上翻出两个平行的安装支臂，每个安装支臂上机加工出摆臂安装孔47，以用于固定摆臂5，摆臂安装孔47处还设置有调节机构48，以实现摆臂5安装时的调整功能，机加工梁设计灵活度较大，可适用于各种复杂车型的前机舱结构10，并能够有效地保证连接强度、减振器6和摆臂5的安装精度，并为其他零件提供安装点，生产制造机加工梁无需模具成本，只需开发简易工装即可，开发成本低。

此外，悬架安装梁采用机械加工方式制造，不需要使用模具，可以进一步节省模具费用，从而降低制造成本。

参照图8所示，前端框架总成1上设置有限位结构13，限位结构13至少包括：相对设置的第一限位凸起131和第二限位凸起132，悬架安装梁具有相对设置的第一板臂451和第二板臂452，第一限位凸起131位于第一板臂451的朝向第二板臂452的一侧，且第一限位凸起131与第一板臂451之间的间隙小于1.5mm；第二限位凸起132位于第二板臂452的朝向第一板臂451的一侧，且第二限位凸起132与第二板臂452之间的间隙小于1.5mm，第一限位凸起131和第二限位凸起132可在前端框架总成1与悬架安装梁焊接时提供定位作用，能够使焊接操作方便，且保证焊接精度，从而有利于提升前机舱结构10的整体精度，进而有利于提升轮毂电机悬架的安装精度。优选地，第一限位凸起131与第一板臂451之间的间隙为1mm，第二限位凸起132与第二板臂452之间的间隙为1mm。

在本发明的一些实施例中，前端框架总成1、后骨架总成2、中间骨架总成3、悬架安装梁均为铝制件，从而有利于减轻重量。

参照图9-图11所示，前机舱结构10传力途径如图9中箭头所示，前端框架总成1和悬架安装梁均位于传力路径中，前端框架总成1的前部设置有前部吸能结构14(L1区域)，悬架安装梁的第一板臂451和第二板臂452组成中部吸能结构45(L2区域)，其中前部吸能结构14在碰撞时首先发生溃缩，达到吸能效果，其次中部吸能结构45在前部吸能结构14溃缩后再发生溃缩，起到2级吸能的效果，悬架安装梁的中部吸能结构45后方为悬架安装部区域，此区域强度较高，在碰撞时可有效地保护悬架安装部，防止悬架安装部和悬架在连接处发生断裂，影响车内乘员的安全，优选地，悬架安装部的侧面设置有不同形式的加强筋46，以增强悬架安装部区域的结构强度，引导碰撞传力通道。

悬架安装梁整体为一体式结构，局部设计特殊加强筋，可根据具体周边限制结构进行加强筋设计，以增强悬架安装梁的结构强度，引导碰撞传力通道，有效地解决了传统钣金焊接结构因周边限制，结构设计空间不足，导致强度不够，焊接精度不好控制的难题，同时可有效保证了包含前机舱结构10的轮毂式悬架系统式车身的碰撞安全性能较好。

进一步地，可以根据不同车的需求，设计中部吸能结构45的长度来达到调节吸能效果的作用，因中部吸能结构45设置在悬架安装梁上，且悬架安装梁为机加工梁，改变中部吸能结构45的长度只需更改机械加工程序即可，不涉及新的成本投入，从而实现多种车型的平台化，节省开发费用。

根据本发明另一方面实施例的车辆，包括上述实施例的前机舱结构10，前机舱结构10可适用于不同级别的车型，且几乎不需增加开发费用。其中悬架安装梁部分为机械加工成型，其余总成主梁均为挤压成型，在车型变换长度或宽度时，可以通过将挤压件加长或减短即可实现，且挤压件为挤压成型不需重新开模具，悬架安装梁延长和加宽同样不需新增模具，只需更改机械加工程序即可，且可配合不同尺寸的轮毂电机悬架，也就是说，前机舱结构10在开发不同车型时，前端框架总成1、后骨架总成2、中间骨架总成3和悬架安装梁均不需新增模具，只需适应性的开发一些小的冲压件，来匹配具体车型结构的安装即可，大大节省了模具费用，实现不同车型的通用化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种前机舱结构，其特征在于，包括：

前端框架总成(1)；

后骨架总成(2)，所述后骨架总成(2)设置在所述前端框架总成(1)的后侧；

中间骨架总成(3)，所述中间骨架总成(3)的前端与所述前端框架总成(1)固定连接，所述中间骨架总成(3)的后端与所述后骨架总成(2)固定连接；

悬架安装梁，所述悬架安装梁设置在所述前端框架总成(1)与所述后骨架总成(2)之间，所述悬架安装梁为机加工梁，且所述悬架安装梁上机加工出悬架安装部；

所述前端框架总成(1)和所述悬架安装梁均位于传力路径中，所述前端框架总成(1)的前部设置有前部吸能结构(14)，所述悬架安装梁在所述前部吸能结构(14)与所述悬架安装部之间设置有中部吸能结构(45)。

2.根据权利要求1所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述悬架安装梁包括：左上安装梁(41)、右上安装梁(42)、左下安装梁(43)、右下安装梁(44)，所述左上安装梁(41)、所述右上安装梁(42)、所述左下安装梁(43)、所述右下安装梁(44)的前端与所述前端框架总成(1)固定，所述左上安装梁(41)、所述右上安装梁(42)的后端与所述后骨架总成(2)固定，所述左下安装梁(43)、所述右下安装梁(44)的后端与所述中间骨架总成(3)固定。

3.根据权利要求2所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述悬架安装部包括：形成在所述左上安装梁(41)上的左上悬架安装支臂(411)、形成在所述右上安装梁(42)上的右上悬架安装支臂(421)、形成在所述左下安装梁(43)上的左下悬架安装支臂(431)、形成在所述右下安装梁(44)上的右下悬架安装支臂(441)。

4.根据权利要求2所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述中间骨架总成(3)包括：

中间上骨架(31)，所述中间上骨架(31)包括：左上骨架(311)、右上骨架(312)以及连接所述左上骨架(311)和所述右上骨架(312)的上连接骨架(313)，所述左上骨架(311)、所述右上骨架(312)的前端与所述前端框架总成(1)固定，所述左下安装梁(43)的后端与所述左上骨架(311)的后端固定，所述右下安装梁(44)的后端与所述右上骨架(312)的后端固定；

中间下骨架(32)，所述中间下骨架(32)包括：纵向布置的下纵向骨架(321)以及横向布置的下横向骨架(322)，所述下纵向骨架(321)的前端与所述前端框架总成(1)固定，所述下纵向骨架(321)的后端与所述后骨架总成(2)固定，所述下横向骨架(322)从所述下纵向骨架(321)横向延伸出，且所述下横向骨架(322)的左端与所述左下安装梁(43)固定，所述下横向骨架(322)的右端与所述右下安装梁(44)固定。

5.根据权利要求4所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述中间上骨架(31)、所述中间下骨架(32)均为挤压成型件。

6.根据权利要求4或5所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述中间上骨架(31)和/或所述中间下骨架(32)上设置有中间骨架支臂(33)，所述中间骨架支臂(33)为冲压成型件。

7.根据权利要求1所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述前端框架总成(1)包括：前端框架本体(11)和前端支臂(12)，所述前端支臂(12)设置在所述前端框架本体(11)上且从所述前端框架本体(11)延伸出，所述前端框架本体(11)为挤压成型件，所述前端支臂(12)为冲压成型件。

8.根据权利要求1所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述后骨架总成(2)包括：后骨架本体(21)和后骨架支臂(22)，所述后骨架支臂(22)设置在所述后骨架本体(21)上且从所述后骨架本体(21)延伸出，所述后骨架本体(21)为挤压成型件，所述后骨架支臂(22)为冲压成型件。

9.根据权利要求1所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述前端框架总成(1)上设置有限位结构(13)，所述限位结构(13)至少包括：相对设置的第一限位凸起(131)和第二限位凸起(132)，所述悬架安装梁具有相对设置的第一板臂(451)和第二板臂(452)，所述第一限位凸起(131)位于所述第一板臂(451)的朝向所述第二板臂(452)的一侧，且所述第一限位凸起(131)与所述第一板臂(451)之间的间隙小于1.5mm；所述第二限位凸起(132)位于所述第二板臂(452)的朝向所述第一板臂(451)的一侧，且所述第二限位凸起(132)与所述第二板臂(452)之间的间隙小于1.5mm。

10.根据权利要求1所述的前机舱结构(10)，其特征在于，所述前端框架总成(1)、所述后骨架总成(2)、所述中间骨架总成(3)、所述悬架安装梁均为铝制件。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的前机舱结构(10)。

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