CN113968284A - 车身前舱框架结构和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车身前舱框架技术领域，公开一种车身前舱框架结构和车辆。车身前舱框架结构包括前纵梁前段、水箱前连接柱、具有前轮罩上纵梁的前轮罩，其中，所述前轮罩和所述前纵梁前段连接；所述水箱前连接柱的下端与所述前纵梁前段连接，所述水箱前连接柱的上端与所述前轮罩上纵梁连接。在发生碰撞例如小偏置碰撞时，碰撞力沿着前纵梁向后衰减传递，同时，一部分碰撞力将通过水箱前连接柱向上传递到前轮罩上纵梁并向后传递到车辆的A柱结构上，这样，可以减小车身前舱框架结构的整体变形，因此，该车身前舱框架结构能够在车辆碰撞时例如小偏置碰撞中很好地吸收碰撞能量，提升安全性能。

Description

车身前舱框架结构和车辆

技术领域

本发明涉及车身前舱框架技术领域，具体地涉及一种车身前舱框架结构和一种车辆。

背景技术

随着车辆技术的发展和消费者对车辆安全的越来越重视，现有的车辆测试项目就包括25％重叠偏置碰撞测试(也可以称为小偏置碰撞)，即由原来的40％偏置碰提高为25％偏置碰，相应的，由于碰撞时壁障与汽车前防撞梁的接触面积由40％变更为25％，25％偏置碰撞时单位面积受到的力更大，碰撞损坏更大。

为此，现有的车辆分别设置有各自不同的应对结构以进行25％重叠偏置碰撞测试。然而，在实际碰撞测试中，这些应对结构都存在各自的不足，不能很好地传递吸收碰撞能量。

发明内容

第一方面，本发明的目的是提供一种车身前舱框架结构，该车身前舱框架结构能够在车辆碰撞时例如小偏置碰撞中很好地吸收碰撞能量，提升安全性能。

为了实现上述目的，本发明提供一种车身前舱框架结构，该车身前舱框架结构包括前纵梁前段、水箱前连接柱、具有前轮罩上纵梁的前轮罩，其中，所述前轮罩和所述前纵梁前段连接；所述水箱前连接柱的下端与所述前纵梁前段连接，所述水箱前连接柱的上端与所述前轮罩上纵梁连接。

在该技术方案中，由于水箱前连接柱的下端与前纵梁前段连接，水箱前连接柱的上端与前轮罩上纵梁连接，这就通过水箱前连接柱将前纵梁前段和前轮罩上纵梁连接起来，这样，在发生碰撞例如小偏置碰撞时，碰撞力沿着前纵梁向后衰减传递，同时，一部分碰撞力将通过水箱前连接柱向上传递到前轮罩上纵梁并向后传递到车辆的A柱结构上，这样，可以减小车身前舱框架结构的整体变形，因此，该车身前舱框架结构能够在车辆碰撞时例如小偏置碰撞中很好地吸收碰撞能量，提升安全性能。

进一步地，在车辆高度方向和宽度方向上，所述水箱前连接柱向上并向外曲线弯曲延伸。

进一步地，所述水箱前连接柱内形成有从水箱前连接柱的下端延伸到上端的中空通道。

进一步地，所述前轮罩的前端设置有轮罩前加强梁，所述轮罩前加强梁的下端连接于所述前纵梁前段，所述轮罩前加强梁的上端连接于所述水箱前连接柱。

更进一步地，所述轮罩前加强梁包括从上端延伸到下端的凹槽，以使得所述前轮罩的前端和所述轮罩前加强梁之间形成从上端到下端的延伸通道。

进一步地，所述前轮罩的后端设置有轮罩后加强梁，所述轮罩后加强梁的下端连接于所述前纵梁前段，所述轮罩后加强梁的上端连接于所述前轮罩上纵梁。

更进一步地，所述前纵梁前段连接有前纵梁后段；所述车身前舱框架结构包括连接于所述前纵梁后段和所述前轮罩上纵梁的前围板；所述轮罩后加强梁与所述前围板连接，所述轮罩后加强梁的下端连接于所述前纵梁后段。

进一步地，所述轮罩后加强梁包括从上端延伸到下端的凹槽，以使得所述前轮罩的后端和所述轮罩后加强梁之间形成从上端到下端的延伸通道。

另外，所述前纵梁前段的前端的外侧包括向外扩大支撑部，所述水箱前连接柱的下端与所述向外扩大支撑部连接。

进一步地，所述向外扩大支撑部为U形板，所述U形板的两个侧面板为三角形状，其中，所述U形板的一个开口侧和所述前纵梁前段连接，所述U形板的另一个开口侧朝向车辆前方。

进一步地，所述车身前舱框架结构包括防撞梁，其中，所述前纵梁前段的前方和所述向外扩大支撑部的前方与所述防撞梁之间设置有吸能结构，其中，在车辆宽度方向上，所述防撞梁的端部向外延伸超过所述吸能结构。

此外，本发明提供一种车辆，该车辆设置有以上任意所述的车身前舱框架结构。这样，如上所述的，该车辆在碰撞时例如小偏置碰撞中能够很好地吸收碰撞能量，该车辆的安全性能得到有效提升。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的车身前舱框架结构的一种结构示意图；

图2是图1的车身前舱框架结构的分解状态图，其中并未显示部分部件；

图3是图1的车身前舱框架结构中的前纵梁前段和向外扩大支撑部前方设置有吸能结构和防撞梁的示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的车辆的车身前舱框架的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的车辆的车身前舱框架的俯视结构示意图。

附图标记说明

1-前纵梁前段，2-水箱前连接柱，3-前轮罩上纵梁，4-前轮罩，5-轮罩前加强梁，6-轮罩后加强梁，7-前纵梁后段，8-前围板，9-向外扩大支撑部，10-U形板，11-侧面板，12-防撞梁，13-吸能结构，14-水箱后连接柱，15-第一板件，16-第二板件，17-第三板件，18-前端板，19-前纵梁前段内板，20-壁障边界。

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，本发明提供的车身前舱框架结构包括前纵梁前段1、水箱前连接柱2、具有前轮罩上纵梁3的前轮罩4，其中，前轮罩4和前纵梁前段1连接；水箱前连接柱2的下端与前纵梁前段1连接，水箱前连接柱2的上端与前轮罩上纵梁3连接。

由于水箱前连接柱2的下端与前纵梁前段1连接，水箱前连接柱2的上端与前轮罩上纵梁3连接，这就通过水箱前连接柱2将前纵梁前段1和前轮罩上纵梁3连接起来，这样，在发生碰撞例如小偏置碰撞时，碰撞力沿着前纵梁向后衰减传递，同时，一部分碰撞力将通过水箱前连接柱2向上传递到前轮罩上纵梁3并向后传递到车辆的A柱结构上，这样，可以减小车身前舱框架结构的整体变形，因此，该车身前舱框架结构能够在车辆碰撞时例如小偏置碰撞中很好地吸收碰撞能量，提升安全性能。

在本发明的车身前舱框架结构中，水箱前连接柱2可以具有多种结构形式，需要说明的是，水箱前连接柱2不论采用何种结构形式，其只要能够将前纵梁前段1和前轮罩上纵梁3连接以传力即可。例如，水箱前连接柱2的一种结构形式中，水箱前连接柱2可以为在车辆前后方向上间隔布置，并在车辆高度方向上存在高度差的台阶结构，或者，水箱前连接柱2的另一种结构形式中，如图1所示的，在车辆高度方向和宽度方向上，水箱前连接柱2向上并向外曲线弯曲延伸，以可以形成图1中所示的这种向外并向上弯曲的这种结构，这样，这种向上并向外曲线弯曲延伸的结构可以使得撞击力的传递更均衡，避免水箱前连接柱2出现弯折点，这提高了水箱前连接柱2对撞击力的抵御、引导能力，使车身易于Y向滑移。

另外，水箱前连接柱2可以为实心柱体，或者，水箱前连接柱2内形成有多段沿着水箱前连接柱2的延伸方向间隔布置的空腔，或者，如图1和图2所示的，水箱前连接柱2内形成有从水箱前连接柱的下端延伸到上端的中空通道。这样，通过该中空通道，从而在传力的同时，能够更有效地吸收撞击能量，同时，这种空腔通道还能够使得水箱前连接柱轻量化。

另外，一种实施例中，如图2所示的，水箱前连接柱2可以通过第一板件15，第二板件16和第三板件17合围焊接而形成，第一板件15，第二板件16和第三板件17合围形成的空间即为中空通道，中空通道可以为椭圆形，圆形或矩形或其他形状。

这样，与现有技术中的塑料件、单层钣金件形式的水箱前连接件相比，本申请的水箱前连接柱2的中空通道为横截面封闭的腔体，并Z向(车辆高度方向)上升，Y向(车辆宽度方向)外扩，并曲线弯曲延伸，这样能够进一步提高水箱前连接柱对撞击力的抵御、引导能力，易于使车身Y向滑移。

在本发明的车身前舱框架结构中，水箱前连接柱2可以包括后方段，该后方段可以作为水箱后连接柱14，这样，水箱前连接柱2的上端可以直接与前轮罩上纵梁3连接，或者，水箱前连接柱2的上端可以通过水箱后连接柱14与前轮罩上纵梁3连接。

另外，如图1所示的，前轮罩4的前端设置有轮罩前加强梁5，轮罩前加强梁5的下端连接于前纵梁前段1，轮罩前加强梁5的上端连接于水箱前连接柱2。也就是，轮罩前加强梁5的上端可以直接连接于水箱前连接柱2，而当水箱前连接柱2的后端包括水箱后连接柱14时，轮罩前加强梁5的上端连接于水箱后连接柱14。这样，水箱前连接柱2向前轮罩上纵梁3传递撞击力时，一部分撞击力可以通过轮罩前加强梁5向下传递到前纵梁前段，同时，前纵梁前段1向后传递的撞击力的一部分可以通过轮罩前加强梁5反向向上传递，从而通过轮罩前加强梁5向下和向上传递的撞击力将会抵消，也就是，轮罩前加强梁5、水箱前连接柱2和前纵梁前段1形成一个三角形的封闭传力结构，从而提升抗撞击性。另外，由于轮罩前加强梁5在车辆的前后方向上设置在前轮罩4的前部，可以减小车身前舱框架的整体变形，因此，该车身前舱框架结构能够在车辆碰撞时例如小偏置碰撞中很好地吸收碰撞能量，提升安全性能。

另外，轮罩前加强梁5和前轮罩4之间可以形成空腔，例如，如图2所示的，轮罩前加强梁5包括从上端延伸到下端的凹槽，以使得前轮罩4的前端和轮罩前加强梁5之间形成从上端到下端的延伸通道，这样，该延伸通道的通道壁，也就是轮罩前加强梁5和前轮罩的罩壁可以相应地变形以进一步吸收撞击能量。

另外，如图1所示的，前轮罩4的后端设置有轮罩后加强梁6，轮罩后加强梁6的下端连接于前纵梁前段1，轮罩后加强梁6的上端连接于前轮罩上纵梁3。这样，水箱前连接柱2向前轮罩上纵梁3传递撞击力时，一部分撞击力可以通过轮罩后加强梁6向下传递到前纵梁前段，同时，前纵梁前段1向后传递的撞击力的一部分可以通过轮罩后加强梁6反向向上传递，从而通过轮罩后加强梁6向下和向上传递的撞击力将会抵消，也就是，轮罩后加强梁6、水箱前连接柱2、前轮罩上纵梁3和前纵梁前段1形成一个封闭传力结构，从而提升抗撞击性。另外，由于轮罩后加强梁6在车辆的前后方向上设置在前轮罩4的后部，可以减小车身前舱框架的整体变形，因此，该车身前舱框架结构能够在车辆碰撞时例如小偏置碰撞中很好地吸收碰撞能量，提升安全性能。

例如，一种实施例中，如图1所示的，前轮罩4的前端设置有轮罩前加强梁5，轮罩前加强梁5的下端连接于前纵梁前段1，轮罩前加强梁5的上端连接于水箱前连接柱2。前轮罩4的后端设置有轮罩后加强梁6，轮罩后加强梁6的下端连接于前纵梁前段1，轮罩后加强梁6的上端连接于前轮罩上纵梁3。这样，如图1和图4所示，轮罩前加强梁5、水箱前连接柱2和前纵梁前段1形成一个三角形的封闭传力结构，轮罩前加强梁5、前轮罩上纵梁3、轮罩后加强梁6和前纵梁前段1形成一个四边形的封闭传力结构(参见图4中的虚线四边形)，同时，轮罩后加强梁6、水箱前连接柱2、前轮罩上纵梁3和前纵梁前段1再形成一个大的封闭传力结构。这样，通过三个连接的封闭传力结构(传力路径可以参见图4中的实线箭头和图5中的虚线箭头)能够进一步减小车身前舱框架的整体变形，因此，通过增加传力路径数量，加快撞击力的传递分散，对传力路径上的零件进行加强，增强对撞击的抵御能力，引导车辆在碰撞中侧向偏置滑移，保护车辆、乘员安全，与此同时，提升前轮罩上的减震器安装结构刚度，减小振动，提升整车行驶品质。

另外，如图1所示的，前纵梁前段1连接有前纵梁后段7，前纵梁后段7可以连接到车辆的中地板或者连接至车辆的门槛梁上；而车身前舱框架结构包括连接于前纵梁后段7和前轮罩上纵梁3的前围板8；轮罩后加强梁6与前围板8连接，轮罩后加强梁6的下端连接于前纵梁后段7，这样，前围板8和前纵梁后段7可以分担一部分撞击力，同时，由于轮罩后加强梁6形成的上述封闭传力结构，可以减少前围板8向车后方向的侵入量。

另外，轮罩后加强梁6和前轮罩4之间可以形成空腔，例如，轮罩后加强梁6包括从上端延伸到下端的凹槽，以使得前轮罩4的后端和轮罩后加强梁6之间形成从上端到下端的延伸通道。这样，该延伸通道的通道壁，也就是轮罩后加强梁6和前轮罩的罩壁可以相应地变形以进一步吸收撞击能量。

另外，在包括前围板8的情形下，轮罩后加强梁6的可以连接在前围板8和前轮罩4的后端之间，从而围成从下端延伸到上端的延伸通道。

另外，参考图1和图2所示，前纵梁前段1的前端的外侧包括向外扩大支撑部9，水箱前连接柱2的下端与向外扩大支撑部9连接。这样，向外扩大支撑部9增加了前纵梁前段1在小偏置碰时与壁障边界20的重叠面积，参考图3所示的实施例，前端板18连接在前纵梁前段1的前端并在车辆的宽度方向上向外延伸，而向外扩大支撑部9则连接在前端板18和前纵梁前段1的前纵梁前段内板19之间，这样，可以将防撞梁、吸能盒承受的撞击力引导分解至前纵梁前段上，同时对吸能盒提供有效支撑，避免碰撞冲击下前纵梁弯折。

另外，向外扩大支撑部9可以具有多种形状，例如，可以为正方体或长方体，或者，如图3所示的，向外扩大支撑部9可以为三角形状，例如，如图1和图2所示的，向外扩大支撑部9为U形板10，U形板10的两个侧面板11为三角形状，其中，U形板10的一个开口侧和前纵梁前段1连接，U形板10的另一个开口侧朝向车辆前方。这样，三角形状的向外扩大支撑部9就可以在前端板18和前纵梁前段1的前纵梁前段内板19之间形成一个稳定的三角空腔支撑，从而能够将防撞梁、吸能盒承受的撞击力更稳定可靠地引导分解至前纵梁前段上，同时对吸能盒提供更有效支撑，避免碰撞冲击下前纵梁弯折。

前端板18可以封盖在前纵梁前段1和三角形的向外扩大支撑部9的开口端并在车辆宽度方向上向外延伸。

另外，如图1所示的，前纵梁前段外板和前纵梁前段内板可以焊接在一起以形成具有空腔的前纵梁前段1。另外，前纵梁前段内板19在车辆前后方向(X向)设计成前端宽后端逐渐缩窄的缩口结构，这样可以与三角形的向外扩大支撑部9形成平滑过渡。这样，可以将防撞梁、吸能盒承受的撞击力引导分解至前纵梁前段上，宽前端为防撞梁提供足够支撑，前端宽后端逐渐缩窄的缩口结构，以及从三角形的向外扩大支撑部到前纵梁前段内板19的X向平缓过渡，以能够更稳定地向后传递撞击力。

另外，如图3所示，车身前舱框架结构包括防撞梁12，其中，前纵梁前段1的前方和向外扩大支撑部9的前方与防撞梁12之间设置有吸能结构13比如吸能盒，其中，在车辆宽度方向上，防撞梁12的端部向外延伸超过吸能结构13。这样，从图3可以看出，在车辆宽度方向上，通过向外扩大支撑部9，可以使得吸能结构13的宽度L1明显大于前纵梁前段1的宽度L2，同时，由于，防撞梁12的端部向外延伸超过吸能结构13，这样，吸能结构13和防撞梁均超出25％偏置碰壁障边界20的圆角区域，覆盖到壁障直线段部分。这样，可以增加防撞梁与偏置碰壁障的重叠面积，以增加支撑，从而在车辆碰撞接触壁障后，引导车辆Y向侧滑移。

此外，本发明提供一种车辆，该车辆设置有以上任意所述的车身前舱框架结构。这样，如上所述的，该车辆在碰撞时例如小偏置碰撞中能够很好地吸收碰撞能量，该车辆的安全性能得到有效提升。

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 (12)

1.一种车身前舱框架结构，其特征在于，包括前纵梁前段(1)、水箱前连接柱(2)、具有前轮罩上纵梁(3)的前轮罩(4)，其中，

所述前轮罩(4)和所述前纵梁前段(1)连接；

所述水箱前连接柱(2)的下端与所述前纵梁前段(1)连接，所述水箱前连接柱(2)的上端与所述前轮罩上纵梁(3)连接。

2.根据权利要求1所述的车身前舱框架结构，其特征在于，在车辆高度方向和宽度方向上，所述水箱前连接柱(2)向上并向外曲线弯曲延伸。

3.根据权利要求1所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述水箱前连接柱(2)内形成有从水箱前连接柱的下端延伸到上端的中空通道。

4.根据权利要求1所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述前轮罩(4)的前端设置有轮罩前加强梁(5)，所述轮罩前加强梁(5)的下端连接于所述前纵梁前段(1)，所述轮罩前加强梁(5)的上端连接于所述水箱前连接柱(2)。

5.根据权利要求4所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述轮罩前加强梁(5)包括从上端延伸到下端的凹槽，以使得所述前轮罩(4)的前端和所述轮罩前加强梁(5)之间形成从上端到下端的延伸通道。

6.根据权利要求1所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述前轮罩(4)的后端设置有轮罩后加强梁(6)，所述轮罩后加强梁(6)的下端连接于所述前纵梁前段(1)，所述轮罩后加强梁(6)的上端连接于所述前轮罩上纵梁(3)。

7.根据权利要求6所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述前纵梁前段(1)连接有前纵梁后段(7)；

所述车身前舱框架结构包括连接于所述前纵梁后段(7)和所述前轮罩上纵梁(3)的前围板(8)；

所述轮罩后加强梁(6)与所述前围板(8)连接，所述轮罩后加强梁(6)的下端连接于所述前纵梁后段(7)。

8.根据权利要求6所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述轮罩后加强梁(6)包括从上端延伸到下端的凹槽，以使得所述前轮罩(4)的后端和所述轮罩后加强梁(6)之间形成从上端到下端的延伸通道。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述前纵梁前段(1)的前端的外侧包括向外扩大支撑部(9)，所述水箱前连接柱(2)的下端与所述向外扩大支撑部(9)连接。

10.根据权利要求9所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述向外扩大支撑部(9)为U形板(10)，所述U形板(10)的两个侧面板(11)为三角形状，其中，所述U形板(10)的一个开口侧和所述前纵梁前段(1)连接，所述U形板(10)的另一个开口侧朝向车辆前方。

11.根据权利要求9所述的车身前舱框架结构，其特征在于，所述车身前舱框架结构包括防撞梁(12)，其中，所述前纵梁前段(1)的前方和所述向外扩大支撑部(9)的前方与所述防撞梁(12)之间设置有吸能结构(13)，其中，在车辆宽度方向上，所述防撞梁(12)的端部向外延伸超过所述吸能结构(13)。

12.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有权利要求1-11中任意一项所述的车身前舱框架结构。

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