CN113968282A - 车辆前舱框架和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆前舱框架技术领域,公开一种车辆前舱框架和车辆。车辆前舱框架包括前纵梁前段、门槛梁、前轮罩上边梁和支撑传力结构,其中,所述前纵梁前段通过所述支撑传力结构与所述门槛梁和/或所述前轮罩上边梁连接。前纵梁前段传递的撞击力可以通过支撑传力结构传递到门槛梁和/或前轮罩上边梁上,从而调整了前纵梁的传力路径,在向电池包提供较大的避让空间的同时可以有效抑制前纵梁Z向上翻的变形状态,以降低前围板的侵入量,提升安全性。
Description
技术领域
本发明涉及车辆前舱框架技术领域,具体地涉及一种车辆前舱框架和一种车辆。
背景技术
纯电动汽车的动力源来自于电池包,电池包内电池模组给整车提供动力。目前的电池技术限制了汽车的续航里程的增加,为了得到较长的续航里程,电池包的尺寸越来越大,尺寸也越来越多样,同时还需要考虑电池在碰撞中的安全性。
目前车辆的传力结构中,前纵梁后段可以一直延伸到中地板连接板,这样在正碰传力时可以更好的抵抗来自正碰的撞击力,由于前纵梁前段与前纵梁后段存在高度差,前纵梁后段的存在可以为正碰提供更好的Z向(车辆高度方向)抗弯性,进而保证前纵梁稳定的变形模式。但是,为了向电池包提供更多的布置空间,提高更多的续航里程,通常的做法是减弱甚至打断前纵梁后段的结构,为电池包让空间。
然而,弱化前纵梁后段会影响正碰前纵梁的主传力结构,相应地影响Z向抗弯性,使得前纵梁易于处于Z向翻折状态,这样在碰撞时,将会使得前围板的侵入量提高,并会挤压电池包,从而影响整车碰撞安全性。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆前舱框架,该车辆前舱框架结构简单,能够调整前纵梁的传力路径,在向电池包提供较大的避让空间的同时可以有效抑制前纵梁Z向上翻的变形状态,以降低前围板的侵入量,提升安全性。
为了实现上述目的,本发明提供一种车辆前舱框架,该车辆前舱框架包括前纵梁前段、门槛梁、前轮罩上边梁和支撑传力结构,其中,所述前纵梁前段通过所述支撑传力结构与所述门槛梁和/或所述前轮罩上边梁连接。
在该技术方案中,由于前纵梁前段通过支撑传力结构与门槛梁和/或前轮罩上边梁连接,这样,前纵梁前段传递的撞击力可以通过支撑传力结构传递到门槛梁和/或前轮罩上边梁上,从而调整了前纵梁的传力路径,有效抑制前纵梁Z向上翻的变形状态,提高前纵梁Z向的稳定性,从而降低前围板的侵入量,提升安全性,此时,可以将现有技术中的延伸到中地板连接板的前纵梁后段进行弱化或者将前纵梁后段从中底板连接板上拆卸下,以增大向电池包提供的避让空间,从而向电池包提供更多的布置空间,以提高更多的续航里程。
进一步地,所述车辆前舱框架包括在所述门槛梁和所述前轮罩上边梁之间延伸的支撑传力扩大部,所述前纵梁前段通过所述支撑传力扩大部与所述支撑传力结构连接以增大与所述支撑传力结构的连接面积。
更进一步地,所述支撑传力扩大部为三角区域;和/或,所述支撑传力扩大部作为所述前纵梁前段的后端。
进一步地,所述支撑传力结构内形成有支撑空腔。
进一步地,在车辆前后方向上,所述前纵梁前段和所述支撑传力结构的前连接点相对于所述支撑传力结构与所述门槛梁和所述前轮罩上边梁的后连接点靠前布置。
更进一步地,所述车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第一横梁,其中,所述第一横梁的两端分别连接在车辆前舱框架的两侧的前连接点处。
进一步地,所述车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第二横梁,其中,所述支撑传力结构包括位于所述前纵梁前段和所述门槛梁之间的下侧结构段;所述第二横梁的两端分别连接于车辆前舱框架的两侧的所述下侧结构段。
更进一步地,所述车辆前舱框架包括在车辆前后方向上位于所述支撑传力结构后方的前围板,其中,所述前围板的下围板段上设置有横梁板件,所述下围板段和所述横梁板件形成所述第二横梁。
进一步地,所述车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第三横梁;所述支撑传力结构包括位于所述前纵梁前段和所述前轮罩上边梁之间的上侧结构段;所述第三横梁和所述车辆前舱框架的两侧的所述前轮罩上边梁连接,所述上侧结构段与所述第三横梁连接。
更进一步地,所述第三横梁为前流水槽板;和/或,所述上侧结构段通过多个在车辆宽度方向上间隔布置的连接点与所述第三横梁连接。
进一步地,所述车辆前舱框架包括A柱内板、在车辆前后方向上位于所述支撑传力结构后方的前围板和设置在所述前围板的前侧表面上的前围板加强板,所述前围板加强板的一端连接在所述前纵梁前段和所述支撑传力结构的前连接点处,所述前围板加强板的另一端连接于所述A柱内板。
更进一步地,所述前围板的后侧表面上设置有前围板后斜撑梁,所述前围板后斜撑梁连接于所述A柱内板,所述前围板后斜撑梁和所述前围板加强板位置相对布置。
进一步地,所述支撑传力结构包括位于所述前纵梁前段和所述门槛梁之间的下侧结构段,所述下侧结构段的底面上连接有电池包安装纵梁接头。
进一步地,所述支撑传力结构为形成有凹部的弯曲梁,所述弯曲梁的凹部的开口朝向车辆外部布置,所述弯曲梁的上端与所述前轮罩上边梁连接,所述弯曲梁的下端与所述门槛梁连接,所述前纵梁前段与所述弯曲梁位于上端和下端之间的梁段连接。
进一步地,在车辆前后方向上,所述前纵梁前段的后端叠置在所述支撑传力结构的前侧表面上并固定连接。
另外,所述支撑传力结构包括上侧结构段和下侧结构段,其中,所述上侧结构段连接在所述前纵梁前段和所述前轮罩上边梁之间;所述下侧结构段连接在所述前纵梁前段和所述门槛梁之间。
进一步地,所述上侧结构段和所述下侧结构段相互连接;所述前纵梁前段的后端跨越所述上侧结构段和下侧结构段之间的连接缝,所述前纵梁前段的后端的一部分连接于所述上侧结构段,所述前纵梁前段的后端的另一部分连接于所述下侧结构段,以形成三角区域。
进一步地,所述上侧结构段为前轮罩后加强梁,所述下侧结构段为前纵梁后段。
进一步地,所述前轮罩后加强梁包括前轮罩加强梁上段和前轮罩加强梁下段,其中,在车辆前后方向上,所述前轮罩加强梁下段的上下两端分别叠置在所述前轮罩加强梁上段的前侧表面和所述前纵梁后段的前侧表面上并固定连接,所述前纵梁前段的后端叠置在所述前轮罩加强梁下段的前侧表面上并固定连接。
此外,本发明提供一种车辆,所述车辆设置有以上任意所述的车辆前舱框架。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的车辆前舱框架的一种结构示意图,其中,仅显示了车辆前舱框架的左侧结构;
图2是图1中的一种支撑传力结构的从车辆前方查看的前视结构示意图,其中,未显示前纵梁前段;
图3是图1中的一种支撑传力结构和前纵梁前段连接的在车辆宽度方向上的侧视结构示意图;
图4是图1中的车辆前舱框架从车辆前方查看的前视结构示意图,其中仅显示了前纵梁前段一部分;
图5是本发明具体实施方式提供的车辆前舱框架中,前纵梁前段、前轮罩加强梁和前纵梁后段连接的一种侧视结构示意图;
图6是本发明具体实施方式提供的车辆前舱框架中,前围板后斜撑梁和前围板连接的一种结构示意图;
图7是本发明具体实施方式提供的车辆前舱框架中,一种替代方式的前纵梁后段与前围板的下围板段配合的结构示意图。
附图标记说明
1-前纵梁前段,2-门槛梁,3-前轮罩上边梁,4-支撑传力扩大部,5-第一横梁,6-第二横梁,7-下侧结构段,8-前围板,9-横梁板件,10-下围板段,11-第三横梁,12-上侧结构段,13-前流水槽板,14-A柱内板,15-前围板加强板,16-前围板后斜撑梁,17-电池包安装纵梁接头,18-弯曲梁,19-前轮罩后加强梁,20-前纵梁后段,21-前轮罩加强梁上段,22-前轮罩加强梁下段,23-前纵梁后段加强板,24-前纵梁后段封板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
参考图1和图4,本发明提供的车辆前舱框架包括前纵梁前段1、门槛梁2、前轮罩上边梁3和支撑传力结构,其中,前纵梁前段1通过支撑传力结构与门槛梁2和/或前轮罩上边梁3连接。
在该车辆前舱框架中,由于前纵梁前段1通过支撑传力结构与门槛梁2和/或前轮罩上边梁3连接,这样,前纵梁前段1传递的撞击力可以通过支撑传力结构传递到门槛梁2和/或前轮罩上边梁3上,参考图4中的虚线箭头所示,从而调整了前纵梁的传力路径,有效抑制前纵梁Z向上翻的变形状态,提高前纵梁Z向的抗弯性,从而降低前围板的侵入量,提升安全性,此时,可以将现有技术中的延伸到中地板连接板的前纵梁后段进行弱化或者将前纵梁后段从中底板连接板上拆卸下,以增大向电池包提供的避让空间,从而向电池包提供更多的布置空间,以提高更多的续航里程。
在该车辆前舱框架中,前纵梁前段1可以通过支撑传力结构与门槛梁2连接,这样,前纵梁前段1传递的撞击力可以通过支撑传力结构传递到门槛梁2;或者,前纵梁前段1可以通过支撑传力结构与前轮罩上边梁3连接,这样,前纵梁前段1传递的撞击力可以通过支撑传力结构传递到前轮罩上边梁3;或者,前纵梁前段1可以通过支撑传力结构与门槛梁2和前轮罩上边梁3连接,这样,前纵梁前段1传递的撞击力可以通过支撑传力结构传递到门槛梁2和前轮罩上边梁3。
而在前纵梁前段1通过支撑传力结构与门槛梁2和前轮罩上边梁3连接的实施例中,支撑传力结构可以在门槛梁2和前轮罩上边梁3之间延伸,这样,以便于前纵梁前段1和支撑传力结构连接。
另外,一种实施例中,参考图3,车辆前舱框架包括在门槛梁2和前轮罩上边梁3之间延伸的支撑传力扩大部4,前纵梁前段1通过支撑传力扩大部4与支撑传力结构连接以增大与支撑传力结构的连接面积,这样,前纵梁前段1向车辆后方传递的撞击力可以通过支撑传力扩大部4向外分散,以较大连接面积传递到支撑传力结构,同时,支撑传力扩大部4还能够吸收一部分撞击力,例如,支撑传力扩大部4的内部形成有空腔,该空腔的空腔壁可以在允许范围内变形以吸收撞击能量。例如,前纵梁前段1可以包括纵向延伸并扣合在一起的前纵梁前段内板和前纵梁前段封板,前纵梁前段内板和前纵梁前段封板之间形成纵向延伸的空腔,其中,前纵梁前段内板和/或前纵梁前段封板各自的后端向外倾斜延伸以形成支撑传力扩大部4。
另外,支撑传力扩大部4可以具有多种结构形式,需要说明的是,支撑传力扩大部4不论采用哪种结构形式,只要能够增大与支撑传力结构的连接面积即可,例如,支撑传力扩大部4可以为一支撑板,该支撑板设置在前纵梁前段1的后端并与支撑传力结构连接。或者,支撑传力扩大部4为三角区域,这样,可以在前纵梁前段1和支撑传力结构形成三角区域的传力连接区,例如图3中的虚线三角形所示,从而使得撞击力的传递更稳定可靠并且更分散。
另外,支撑传力扩大部4可以为能够固定连接例如焊接到前纵梁前段1上的单独部件,或者,支撑传力扩大部4作为前纵梁前段1的后端,也即是,前纵梁前段1的后端形成为支撑传力扩大部4。
另外,支撑传力结构内形成有支撑空腔,该支撑空腔可以为一个,或者可以为多个并且沿着支撑传力结构的延伸方向间隔布置。例如,前纵梁前段1通过支撑传力结构与门槛梁2连接,支撑空腔可以在前纵梁前段1和门槛梁2之间延伸,或者前纵梁前段1通过支撑传力结构与门槛梁2和前轮罩上边梁3连接时,支撑空腔可以在前纵梁前段1和门槛梁2之间以及在前纵梁前段1和前轮罩上边梁3之间延伸。这样,支撑空腔可以使得前围板的对应于前轮罩的部位(前围板轮罩面)对前轮胎的支撑性提高。这样,在小偏置碰(例如25%偏置碰)时,前轮胎对前围板轮罩面会产生一个挤压力,该支撑空腔就会产生一个抵抗前围板轮罩面撞击的支撑力,以减少前轮胎的侵入量,从而降低前轮胎对乘员舱的挤压变形。同时这种支撑空腔可以增强前纵梁前段1和门槛梁2之间的支撑传力结构的自身强度,将力能够更有效地传递到门槛梁2,为前纵梁前段1和门槛梁2之间的支撑传力结构例如前纵梁后段的Z向上翻提供更加有效地抑制作用,或者,这种支撑空腔可以增强支撑传力结构的位于前纵梁前段1和门槛梁2之间的下侧结构段的自身强度,为下侧结构段例如前纵梁后段的Z向上翻提供更加有效地抑制作用。
支撑空腔可以通过多种方式来形成,例如,前纵梁前段1和门槛梁2之间的支撑传力结构可以为支撑管柱,该支撑管柱的内部通道即为支撑空腔。或者,前纵梁前段1和门槛梁2之间的支撑传力结构可以通过多块板件合围拼焊来形成,多块板件合围的内部空间即为支撑空腔。例如,如图1和图2所示的,前纵梁后段20、前纵梁后段封板24和前纵梁后段加强板23相互扣合以焊接形成前纵梁前段1和门槛梁2之间的支撑传力结构,而前纵梁后段20、前纵梁后段封板24和前纵梁后段加强板23相互合围的内部空间即为支撑空腔。另外,前纵梁后段加强板23可以起到正碰传力的作用,使前纵梁后段的传力更加分散,另外,可以提高支撑空腔的Z向截面尺寸,以与A柱内板和门槛梁搭接,从而把Z向的翻折力传给A柱内板及门槛梁,以对前纵梁的Z向翻折起到抑制作用。
另外,支撑空腔的横截面尺寸可以连续,或者支撑空腔的横截面尺寸从前纵梁前段1到门槛梁2逐渐扩大,或者,支撑空腔的横截面尺寸从门槛梁2到前纵梁前段1逐渐扩大。这种横截面尺寸的逐渐扩大能够进一步减少前轮胎的侵入量,并保证正碰的撞击力更平顺的传到门槛梁2,同时Z向尺寸的增加可以为下侧结构段例如前纵梁后段的Z向上翻提供更加进一步有效地抑制作用。
另外,参考图3所示,在车辆前后方向(X向)上,前纵梁前段1和支撑传力结构的前连接点相对于支撑传力结构与门槛梁2和前轮罩上边梁3的后连接点靠前布置。这样,由于前轮罩上边梁3在车辆高度方向上位于门槛梁2的上方,这样,前连接点和两个后连接点之间就形成一个向前倾斜布置的结构,当前纵梁前段1受到撞击力时,前纵梁前段1将会向后推动该倾斜布置的结构,使得该倾斜布置的结构在承受X向撞击的同时具有绕两个后连接点向后翻转的趋势,而这就能够有效地吸收撞击能量,并将撞击力分散到门槛梁2和前轮罩上边梁3。
另外,如图1和图4所示,车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第一横梁5,其中,第一横梁5的两端分别连接在车辆前舱框架的两侧的前连接点处。如上所述,当前纵梁前段1受到撞击力时,前纵梁前段1将会向后推动该倾斜布置的结构,虽然该倾斜布置的结构在承受X向撞击的同时具有绕两个后连接点向后翻转的趋势,但是,由于第一横梁5连接在两侧的前连接点处,这样,在承受X向撞击时,前连接点处将会有沿着Y向的分位移,而第一横梁5则会阻止这种Y向的分位移,此时,参考图4中的虚线箭头所示,前纵梁前段1向后传递的撞击力的一部分被分流到第一横梁5,使得第一横梁5承受Y向支撑传力,也即是承受轴向力,从而将受到撞击一侧的前纵梁的X向撞击力的一部分分流到另一侧的前纵梁,参考图4中的虚线箭头所示,减弱了向后传递的X向撞击力。
另外,在前连接点处,例如前纵梁前段1和/或支撑传力结构上设置有第一横梁接头,这样,第一横梁1的两端分别固定连接例如焊接或螺栓连接在两侧的第一横梁接头上即可。或者,第一横梁接头和第一横梁一体形成,例如,可以直接将第一横梁的端头与前纵梁前段1和/或支撑传力结构固定连接例如焊接在一起。
另外,如图1和图4所示,车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第二横梁6,其中,支撑传力结构包括位于前纵梁前段1和门槛梁2之间的下侧结构段7;第二横梁6的两端分别连接于车辆前舱框架的两侧的下侧结构段7。例如,第二横梁6的两端可以分别连接于两侧的下侧结构段7的内侧。在正碰时,下侧结构段7例如前纵梁后段会有在车辆宽度方向(Y向)弯折的趋势,参考图4中的虚线箭头所示,前纵梁前段1向后传递的撞击力的一部分被分流到第二横梁,此时通过第二横梁的Y向支撑,就可以控制下侧结构段7的传力稳定性,使下侧结构段7不发生Y向弯折变形。
另外,第二横梁可以通过多种结构来形成,例如,一种结构中,第二横梁可以为单独的横梁并且与前围板保持间隔,或者,另一种结构中,第二横梁的一部分通过前围板的一部分来形成,如图1所示的,车辆前舱框架包括在车辆前后方向上位于支撑传力结构后方的前围板8,其中,前围板8的下围板段10上设置有横梁板件9,而下围板段10和横梁板件9形成第二横梁6。这样,可以通过单独调整下围板段10的材料料厚,将第二横梁的整体截面力提高,使得Y向支撑性提高,这样就可以进一步使得下侧结构段7在正碰和小偏置碰时的传力支撑性提高。
另外,第二横梁6可以通过第二横梁接头连接在下侧结构段7上,第二横梁接头则可以与下侧结构段7固定连接例如焊接,例如第二横梁接头的焊接边搭接在下侧结构段7的外侧面上焊接。
当然,在一种实施例中,如图1所示的,该车辆前舱框架可以同时包括第一横梁和第二横梁,这样,通过第一横梁和第二横梁的Y向支撑,可以控制上文提到的向后翻转的趋势,进而控制前围板的X向侵入量。
另外,如图1所示的,车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第三横梁11;支撑传力结构包括位于前纵梁前段1和前轮罩上边梁3之间的上侧结构段12;第三横梁11和车辆前舱框架的两侧的所述前轮罩上边梁3连接,上侧结构段12与第三横梁11连接。这样,如上所述的,前纵梁前段1向后传递撞击力时,第三横梁11对上侧结构段12具有一定的拉拽作用,例如,在支撑传力结构具有绕两个后连接点而向后翻转的趋势时,上侧结构段12向后翻转的趋势将会被第三横梁11限制,从而将部分X向的撞击力分流到第三横梁11,以驱使第三横梁11向后弯曲,这样,可以利用第三横梁11在X向的较强的结构抗弯性,从而控制上侧结构段12的稳定性。
另外,上侧结构段12可以位于第三横梁11的上方,也可以位于第三横梁11的下方。例如,上侧结构段12位于第三横梁11的下方时,上侧结构段12向后翻转时除了克服两者之间的连接作用力,还需要趋势第三横梁向上弯曲,因此,这能够进一步提升第三横梁11对上侧结构段12向后翻转的限制。
当然,上侧结构段12位于第三横梁11的下方时,上侧结构段12与第三横梁11连接中的“连接”可以理解为通过连接结构来连接例如焊接或螺栓连接,还可以理解为上侧结构段12在第三横梁11的下方与第三横梁11搭接。另外,第三横梁11可以具有较强的抗弯曲性能。
另外,第三横梁11可以为单独布置的横梁,或者,如图1所示的,第三横梁11可以为前流水槽板13,这样,就可以有效地利用车辆前舱框架的一些固有结构来对上侧结构段12进行限制,只需要改变前流水槽板13的连接位置即可。
另外,在车辆的宽度方向上,上侧结构段12和第三横梁11之间可以通过沿着车辆宽度方向延伸的焊缝连接。或者,上侧结构段12通过多个在车辆宽度方向上间隔布置的连接点与第三横梁11连接,例如,上侧结构段12通过多个在车辆宽度方向上间隔布置的焊点与第三横梁11连接。这样,通过延伸的焊缝或多个间隔布置的连接点,可以更进一步提升第三横梁11对上侧结构段12向后翻转的限制。
另外,如图1所示的,一种实施例中,车辆前舱框架包括A柱内板14、在车辆前后方向上位于支撑传力结构后方的前围板8和设置在前围板8的前侧表面上的前围板加强板15,前围板加强板15的一端连接在前纵梁前段1和支撑传力结构的前连接点处,前围板加强板15的另一端连接于A柱内板14。这样,如图4中的虚线箭头所示,前纵梁前段1在X向向后传递的撞击力的一部分将分流到前围板加强板15以传递到A柱内板14,从而减缩了前围板的撞击能量,例如,有效地抑制了上述的支撑传力结构绕两个后连接点向后翻转的趋势。
另外,如图1所示的,前围板8的后侧表面上设置有前围板后斜撑梁16,前围板后斜撑梁16连接于A柱内板14,前围板后斜撑梁16和前围板加强板15位置相对布置。这样,一种实施例中,结合图4、图5和图6所示,前纵梁前段向后传递的撞击力,在通过前纵梁后段20传递到门槛梁和/或通过前轮罩后加强梁19传递到前轮罩上边梁3的同时,可以在前围板后斜撑梁16和前围板加强板15相对布置的位置处,通过前围板后斜撑梁16和前围板加强板15的一起支持作用,一部分撞击力可以通过前围板加强板15和前围板后斜撑梁16传递给A柱内板14,从而承担部分防止前围板1在X向向后侵入的作用。
另外,前围板后斜撑梁16可以为三角形状,如图1所示的,这样,三角形状的前围板后斜撑梁16、A柱内板14以及前围板8可以形成一个三角形的传力结构,从而能够提升吸收撞击能量的效率。
另外,由于前围板后斜撑梁16和前围板加强板15位置相对布置,可以有效地减弱撞击能量,例如,有效地抑制了上述的支撑传力结构绕两个后连接点向后翻转的趋势。比如,前围板后斜撑梁16可以增大支撑传力结构向后翻转的翻转半径,进而可以将碰撞力更多的分到上述的第一横梁和第二横梁,以提高第一横梁和第二横梁的轴向传力效率。
另外,前围板后斜撑梁16的前端可以有第一横梁在Z向同一位置,这样,前围板后斜撑梁16的X向截面尺寸越大,就可以使得第一横梁越能提高Y向的传力效率。
另外,如图1所示的,支撑传力结构包括位于前纵梁前段1和门槛梁2之间的下侧结构段7,下侧结构段7的底面上连接有电池包安装纵梁接头17。这样,下侧结构段7的底面可以为电池包安装纵梁接头17在Y向调整预留搭接结构,在Y向位置调整的过程中,焊点始终保持可以焊接的状态,例如,可以将下侧结构段7例如前纵梁后段的前纵梁后段加强板23部分扣合,而将前纵梁后段加强板23的未扣合的部分作为电池包安装纵梁接头17的预留焊点空间,以利于调整安装在电池包安装纵梁接头17上的电池包安装纵梁的Y向位置,例如,电池包安装纵梁接头17的焊接边搭接在下侧结构段7的底面并Z向焊接,可以保证电池包安装纵梁接头17的调整不影响焊枪的操作空间。
另外,在该车辆前舱框架中,支撑传力结构可以具有多种结构形状,例如,一种结构形状中,支撑传力结构可以为平直梁体,该平直梁体可以具有内部空腔,前纵梁前段1通过平直梁体与门槛梁2和/或前轮罩上边梁3连接。或者,另一种结构形式中,如图1和图2所示的,支撑传力结构为形成有凹部的弯曲梁18,弯曲梁18的凹部的开口朝向车辆外部布置,弯曲梁18的上端与前轮罩上边梁3连接,弯曲梁18的下端与门槛梁2连接,前纵梁前段1与弯曲梁18位于上端和下端之间的梁段连接。具有凹部的弯曲梁18可以为C形梁或者为U形梁。这样,弯曲梁18更易于将前纵梁前段1、前轮罩上边梁3和门槛梁2连接,也更易于前纵梁前段1传递到弯曲梁18的撞击力向上传递到前轮罩上边梁3和向下传递到门槛梁2。
另外,在车辆前后方向上,前纵梁前段1的后端叠置在支撑传力结构的前侧表面上并固定连接。这样,可以沿着前纵梁前段1和支撑传力结构之间的叠置缝隙进行焊接。由于前纵梁前段1的后端叠置在支撑传力结构的前侧表面上,这样,可以保证碰撞过程中焊点承受挤压力,更有利于防止焊点撕裂,防止前纵梁前段1和支撑传力结构之间的传力连接由于焊点撕裂而失效。
另外,支撑传力结构可以为单一结构的支撑传力结构,例如上述的单一弯曲梁18,前纵梁前段1通过该单一结构的支撑传力结构同时与前轮罩上边梁3和门槛梁2连接。或者,支撑传力结构包括相互独立的多段结构,例如,参考图1,支撑传力结构包括上侧结构段12和下侧结构段7,其中,上侧结构段12连接在前纵梁前段1和前轮罩上边梁3之间;下侧结构段7连接在前纵梁前段1和门槛梁2之间。例如,上侧结构段12和前纵梁前段1的连接位置与下侧结构段7和前纵梁前段1的连接位置不同,这样,可以根据车辆前舱框架的实际结构来更灵活地布置支撑传力结构。
当然,上侧结构段12和下侧结构段7可以相互独立而并不连接,或者,上侧结构段12和下侧结构段7相互连接以形成连接缝,前纵梁前段1的后端跨越上侧结构段12和下侧结构段7之间的连接缝,前纵梁前段1的后端的一部分连接于上侧结构段12,前纵梁前段1的后端的另一部分连接于下侧结构段7,以形成三角区域。这样,通过三角区域,可以在前纵梁前段1、上侧结构段12和下侧结构段7之间形成三角区域的传力连接区,例如图3中的虚线三角形所示,从而使得撞击力的传递更稳定可靠并且更分散。
另外,在该车辆前舱框架中,上侧结构段12和下侧结构段7可以为单独设置的支撑传力梁。例如,前纵梁前段1和前轮罩上边梁3之间的支撑传力梁可以从前轮罩的前端下部开始向后并向上倾斜延伸到前轮罩上边梁3处。或者,一种实施例中,如图1所示的,上侧结构段12为前轮罩后加强梁19,前轮罩后加强梁19不仅可以加强前轮罩的结构强度,还能够起到前纵梁前段1和前轮罩上边梁3之间的传力梁,下侧结构段7为前纵梁后段20,也就是,可以将延伸到中地板连接板的前纵梁后段20改变延伸方向,使得前纵梁后段20与门槛梁连接,这样,前纵梁后段20不仅能够将前纵梁前段1传递的撞击力传递到门槛梁,还能够增大向电池包提供的避让空间,从而向电池包提供更多的布置空间,以提高更多的续航里程。
另外,一种实施例中,如图1和图2所示的,前轮罩后加强梁19包括前轮罩加强梁上段21和前轮罩加强梁下段22,其中,在车辆前后方向上,前轮罩加强梁下段22的上下两端分别叠置在前轮罩加强梁上段21的前侧表面和前纵梁后段20的前侧表面上并固定连接,前纵梁前段1的后端叠置在前轮罩加强梁下段22的前侧表面上并固定连接。例如,可以沿着叠置缝隙焊接连接。这样,由于在前后方向上叠置布置,这样,可以保证碰撞过程中焊点承受挤压力,更有利于防止焊点撕裂,防止前纵梁前段1、前轮罩加强梁上段21和前轮罩加强梁下段22之间的传力连接由于焊点撕裂而失效。
此外,该车辆前舱框架的左右两侧可以采用相同的支撑传力结构,也就是将左右前纵梁前段传递的撞击力可以分别传递到各自侧的门槛梁2和前轮罩上边梁3。这样,如图4中的虚线箭头所示,撞击时,前纵梁前段1向后传递的撞击力可以通过上侧结构段12分流传递到前轮罩上边梁3,通过下侧结构段7分流传递到门槛梁2,通过前围板加强板15分流传递到A柱内板14,通过不同位置处的第一横梁5和第二横梁6传递到车辆另一侧的结构上,从而在向电池包提供较大的避让空间的同时可以有效抑制前纵梁Z向上翻的变形状态,以降低前围板的侵入量,提升安全性。
此外,一种实施例中,前纵梁后段20的具体结构会与焊接主定位口的位置相关,比如,当焊接主定位孔在车辆前后方向(X向)靠后的情况下,前纵梁后段20可以采用图4所示的这种结构。或者,当焊接主定位孔在车辆前后方向(X向)靠前的情况下,前纵梁后段20的前端结构可以采用拉直的设计,如图7所示的,这种拉直的结构可以与前围板8的下围板段10以及横梁板件9一起更好地形成第二横梁。
最后,本发明提供一种车辆,该车辆设置有以上任意所述的车辆前舱框架。这样,如上所述的,该车辆的电池包的续航里程增加,安全性能得到提升。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (20)
1.一种车辆前舱框架,其特征在于,包括前纵梁前段(1)、门槛梁(2)、前轮罩上边梁(3)和支撑传力结构,其中,
所述前纵梁前段(1)通过所述支撑传力结构与所述门槛梁(2)和/或所述前轮罩上边梁(3)连接。
2.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述车辆前舱框架包括在所述门槛梁(2)和所述前轮罩上边梁(3)之间延伸的支撑传力扩大部(4),所述前纵梁前段(1)通过所述支撑传力扩大部(4)与所述支撑传力结构连接以增大与所述支撑传力结构的连接面积。
3.根据权利要求2所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述支撑传力扩大部(4)为三角区域;和/或,所述支撑传力扩大部(4)作为所述前纵梁前段(1)的后端。
4.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述支撑传力结构内形成有支撑空腔。
5.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,在车辆前后方向上,所述前纵梁前段(1)和所述支撑传力结构的前连接点相对于所述支撑传力结构与所述门槛梁(2)和所述前轮罩上边梁(3)的后连接点靠前布置。
6.根据权利要求5所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第一横梁(5),其中,所述第一横梁(5)的两端分别连接在车辆前舱框架的两侧的前连接点处。
7.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第二横梁(6),其中,
所述支撑传力结构包括位于所述前纵梁前段(1)和所述门槛梁(2)之间的下侧结构段(7);
所述第二横梁(6)的两端分别连接于车辆前舱框架的两侧的所述下侧结构段(7)。
8.根据权利要求7所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述车辆前舱框架包括在车辆前后方向上位于所述支撑传力结构后方的前围板(8),其中,所述前围板(8)的下围板段(10)上设置有横梁板件(9),所述下围板段(10)和所述横梁板件(9)形成所述第二横梁(6)。
9.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述车辆前舱框架包括在车辆宽度方向上延伸的第三横梁(11);
所述支撑传力结构包括位于所述前纵梁前段(1)和所述前轮罩上边梁(3)之间的上侧结构段(12);
所述第三横梁(11)和所述车辆前舱框架的两侧的所述前轮罩上边梁(3)连接,所述上侧结构段(12)与所述第三横梁(11)连接。
10.根据权利要求9所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述第三横梁(11)为前流水槽板(13);和/或,所述上侧结构段(12)通过多个在车辆宽度方向上间隔布置的连接点与所述第三横梁(11)连接。
11.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述车辆前舱框架包括A柱内板(14)、在车辆前后方向上位于所述支撑传力结构后方的前围板(8)和设置在所述前围板(8)的前侧表面上的前围板加强板(15),所述前围板加强板(15)的一端连接在所述前纵梁前段(1)和所述支撑传力结构的前连接点处,所述前围板加强板(15)的另一端连接于所述A柱内板(14)。
12.根据权利要求11所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述前围板(8)的后侧表面上设置有前围板后斜撑梁(16),所述前围板后斜撑梁(16)连接于所述A柱内板(14),所述前围板后斜撑梁(16)和所述前围板加强板(15)位置相对布置。
13.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述支撑传力结构包括位于所述前纵梁前段(1)和所述门槛梁(2)之间的下侧结构段(7),所述下侧结构段(7)的底面上连接有电池包安装纵梁接头(17)。
14.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述支撑传力结构为形成有凹部的弯曲梁(18),所述弯曲梁(18)的凹部的开口朝向车辆外部布置,所述弯曲梁(18)的上端与所述前轮罩上边梁(3)连接,所述弯曲梁(18)的下端与所述门槛梁(2)连接,所述前纵梁前段(1)与所述弯曲梁(18)位于上端和下端之间的梁段连接。
15.根据权利要求1所述的车辆前舱框架,其特征在于,在车辆前后方向上,所述前纵梁前段(1)的后端叠置在所述支撑传力结构的前侧表面上并固定连接。
16.根据权利要求1-15中任意所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述支撑传力结构包括上侧结构段(12)和下侧结构段(7),其中,
所述上侧结构段(12)连接在所述前纵梁前段(1)和所述前轮罩上边梁(3)之间;
所述下侧结构段(7)连接在所述前纵梁前段(1)和所述门槛梁(2)之间。
17.根据权利要求16所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述上侧结构段(12)和所述下侧结构段(7)相互连接;
所述前纵梁前段(1)的后端跨越所述上侧结构段(12)和下侧结构段(7)之间的连接缝,所述前纵梁前段(1)的后端的一部分连接于所述上侧结构段(12),所述前纵梁前段(1)的后端的另一部分连接于所述下侧结构段(7),以形成三角区域。
18.根据权利要求16所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述上侧结构段(12)为前轮罩后加强梁(19),所述下侧结构段(7)为前纵梁后段(20)。
19.根据权利要求18所述的车辆前舱框架,其特征在于,所述前轮罩后加强梁(19)包括前轮罩加强梁上段(21)和前轮罩加强梁下段(22),其中,在车辆前后方向上,所述前轮罩加强梁下段(22)的上下两端分别叠置在所述前轮罩加强梁上段(21)的前侧表面和所述前纵梁后段(20)的前侧表面上并固定连接,所述前纵梁前段(1)的后端叠置在所述前轮罩加强梁下段(22)的前侧表面上并固定连接。
20.一种车辆,其特征在于,所述车辆设置有权利要求1-19中任意一项所述的车辆前舱框架。
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