CN115416753B - 一种前机舱结构、车辆及车身连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电动汽车车身技术领域，提供一种前机舱结构、车辆及车身连接结构，所述前机舱结构为一体铸造成型结构，包括：机舱边梁；减震塔，连接在所述机舱边梁的上侧；减震塔上边梁，连接在所述机舱边梁的上侧，并与所述减震塔连接；A柱内板连接面，连接在所述机舱边梁和所述减震塔上边梁的后侧；前壁板下横梁，与所述机舱边梁连接；以及前壁板上横梁，与所述A柱内板连接面连接，并位于所述前壁板下横梁的上部。本发明中通过设置前壁板下横梁、前壁板上横梁、减震塔连接横梁和减震塔支撑梁，使得前机舱结构具有较强的碰撞性能和扭转弯曲刚度，提升整车的综合性能，降低驾乘人员受伤的风险。

Description

一种前机舱结构、车辆及车身连接结构

技术领域

本发明属于电动汽车车身技术领域，具体涉及一种前机舱结构、车辆及车身连接结构。

背景技术

随着科技的进步，以及人们环保意识的逐渐提升，传统燃油车污染环境的弊端愈加严重。很多国家相继出台禁售传统燃油车的时间计划，为了抢占未来的汽车市场，全球主要的汽车厂家都投入了巨大的人力、物力开发纯电动汽车。纯电动汽车与传统燃油车结构上最大区别是电机取代了发动机，电池取代了油箱，无排气管、消音器等排气部件。

前机舱结构是车辆的重要部件，主要为动力总成、悬架等零部件提供安装点位，同时也是在车辆碰撞过程中吸收能量、传递能量的重要部件。对于传统的燃油车，前机舱结构的主要为钣金类零件，具体包括机舱边梁、侧围连接件、减震塔、减震塔上边梁等部件，机舱边梁从前往后延伸到地板后端，通过连接件与侧围连接，碰撞能量主要通过机舱边梁传递到地板区域和通过侧围连接件、减震塔上边梁传递到侧围。

而传统的前机舱结构无法满足纯电动汽车对于电池位置的布置，并且传统的前机舱结构较重，降低纯电动汽车的续航能力。因此，现有纯电动汽车的前机舱结构重新调整了结构，如申请号202111545387.5公开的一种前机舱结构。该前机舱结构主要包括前纵梁、横梁、减震塔与上端梁等部件，并采用一体铸造技术，将前纵梁、横梁、减震塔与上端梁集成为一体。其中，横梁作为主要的传力部件，设置在整个前机舱结构的中部位置。

由于前机舱在安装时，前纵梁与门槛的安装位置存在Z向的高度差，而中部的横梁与前纵梁本身也存在一定的高度差，这样的结构设计使得整个前机舱的扭转刚度较低，当车辆在发生剧烈碰撞，碰撞力通过前纵梁传递至横梁上时，前纵梁容易发生朝上翻转、变形、断裂等失稳现象，从而影响前机舱结构对碰撞能量的吸收和传递，降低前机舱结构的碰撞性能。

发明内容

本发明的目的是：旨在提供一种前机舱结构、车辆及车身连接结构，用来解决背景技术中指出的，现有技术中的前机舱的扭转刚度、碰撞性能较低的问题。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，提供一种前机舱结构，所述前机舱结构为一体铸造成型结构，包括：

机舱边梁；

减震塔，连接在所述机舱边梁的上侧；

减震塔上边梁，连接在所述机舱边梁的上侧，并与所述减震塔连接；

A柱内板连接面，连接在所述机舱边梁和所述减震塔上边梁的后侧；

前壁板下横梁，与所述机舱边梁连接；以及

前壁板上横梁，与所述A柱内板连接面连接，并位于所述前壁板下横梁的上部。

通过采用上述技术方案，前壁板下横梁和前壁板上横梁布置在整个前机舱结构的中部，能够作为两侧的机舱边梁、减震塔、减震塔上边梁以及A柱内板连接面的连接结构。当车辆在发生剧烈碰撞时，由于前壁板下横梁和前壁板上横梁呈上下布置结构，下部的机舱边梁可由前壁板下横梁支撑，上部的减震塔上边梁可由前壁板上横梁支撑，能够消除该前机舱结构的边侧结构与中部两个横梁结构之间的高度差，使得该前机舱结构更加合理，能够提升整个前机舱结构的扭转刚度，同时也有利于前机舱结构对碰撞能量的吸收和传递，减少机舱边梁、减震塔上边梁等边侧结构在碰撞时发生朝上翻转、变形、断裂等失稳现象。

进一步限定，所述前机舱结构还包括减震塔连接横梁，所述减震塔连接横梁连接在所述减震塔的后侧，并与所述减震塔上边梁连接。

通过采用上述技术方案，设置减震塔连接横梁，将两侧的减震塔以及两侧的减震塔上边梁连接起来，能够增强该前机舱结构中上部结构的连接强度。并且通过该减震塔连接横梁与前壁板下横梁、前壁板上横梁的相互配合，能够进一步提升该前机舱结构的扭转刚度，减少机舱边梁在碰撞时发生朝上翻转、变形、断裂等失稳现象。

进一步限定，所述前机舱结构还包括若干减震塔支撑梁，所述减震塔支撑梁连接在所述减震塔连接横梁和所述前壁板上横梁之间。

通过采用上述技术方案，设置减震塔支撑梁，能够将减震塔连接横梁和前壁板上横梁连接起来，一方面能够提升该前机舱结构的扭转刚度，另一方面还能够提升该前机舱结构在车身长度方向上的弯曲刚度，增强对车身的保护作用。

进一步限定，所述减震塔支撑梁与所述减震塔连接横梁和所述前壁板上横梁均倾斜设置。

通过采用上述技术方案，能够加强减震塔连接横梁和前壁板上横的连接效果，进一步增强该部分结构的扭转刚度和弯曲刚度。

进一步限定，所述前机舱结构还包括加强连接竖梁，所述加强连接竖梁连接在所述减震塔背离所述前壁板下横梁的一侧，且所述加强连接竖梁连接在所述减震塔连接横梁和所述机舱边梁之间。

通过采用上述技术方案，使加强连接竖梁连接在减震塔连接横梁和机舱边梁之间，对减震塔连接横梁起到加强支撑的作用。由于减震塔连接横梁只有前后方向上的侧面与各个部件之间连接，而在高度方向上缺乏支撑力，十分影响其性能。因此，在减震塔连接横梁和机舱边梁之间设置能够支撑减震塔连接横梁的加强连接竖梁，能够提升减震塔连接横梁的稳定性，使得减震塔连接横梁更顺利地接收从边侧传递过来的碰撞能量，降低该前机舱结构受损的风险。

进一步限定，所述前机舱结构还包括环状的加强支撑构件，所述加强支撑构件的边侧分别与所述加强连接竖梁、所述机舱边梁、所述A柱内板连接面和所述减震塔上边梁连接。

通过采用上述技术方案，由于减震塔上边梁的后部部分结构在高度方向上缺乏支撑力，而通过设置加强支撑构件，能够对减震塔上边梁的后部起到支撑作用，提升减震塔上边梁的稳定性能。同时通过加强支撑构件将加强连接竖梁、机舱边梁、A柱内板连接面和减震塔上边梁这四个部位连接起来，也能够提升该前机舱结构中这一区域的稳定性能。

进一步限定，所述前壁板下横梁包括下横梁前立面和电池保护件，所述下横梁前立面与所述机舱边梁的后侧连接，所述电池保护件连接在所述下横梁前立面背离所述机舱边梁的一侧。

通过采用上述技术方案，能够对电池起到保护作用。

进一步限定，所述电池保护件包括下横梁斜立面、下横梁后立面和电池后装面，所述下横梁斜立面的一端与所述下横梁前立面背离所述机舱边梁的一侧连接，所述下横梁斜立面的另一端与所述下横梁后立面的一端固定，所述电池后装面连接在所述下横梁后立面背离所述下横梁前立面的一侧。

通过采用上述技术方案，电池可通过螺栓固定在电池后装面的底侧上，且电池的一端可抵靠在下横梁后立面上，形成对电池的保护作用。

进一步限定，所述机舱边梁、减震塔、减震塔上边梁、前壁板下横梁、前壁板上横梁、减震塔连接横梁、减震塔支撑梁、加强连接竖梁和加强支撑构件均为空腔结构，且所述空腔结构朝向脱模的一端为敞口设计。

通过采用上述技术方案，能够最大程度地降低前机舱结构的重量，实现纯电动汽车的轻量化目标，提升纯电动汽车的续航能力。

进一步限定，所述空腔结构内布置有若干加强筋。

通过采用上述技术方案，在保证该前机舱结构轻量化的前提下，增强该前机舱结构的结构强度，降低该前机舱结构受损的风险。

进一步限定，所述前壁板下横梁、所述前壁板上横梁、两侧的所述机舱边梁和两侧的所述减震塔上边梁之间具有供车辆的转向部件布置的活动空间，所述活动空间为前后贯通结构。

通过采用上述技术方案，车辆上的转向部件的部分结构可安装在该活动空间内的前壁板下横梁上侧的钣金上，由于钣金材料相对柔软，并且该活动空间的空间相对较大，当车辆发生剧烈碰撞时，转向柱中间轴上端可围绕前壁板下横梁的上边缘向车前旋转或者移动，从而使得方向盘向车前方向移动。通过这样设置，当车辆发生剧烈碰撞时，可大大降低方向盘对驾驶员的伤害。

第二方面，提供一种车辆，所述车辆包括车辆本体和第一方面所述的前机舱结构，所述前机舱结构安装在所述车辆本体上。

通过采用上述技术方案，既能够实现车辆本体的轻量化目标，同时也能够提升车辆本体的车头部位的扭转刚度和弯曲刚度，降低车辆本体受损的风险，并且还能够对驾驶员起到较好的保护效果。

第三方面，提供一种车身连接结构，应用于纯电动汽车，所述车身连接结构包括：

第一方面所述的前机舱结构；

电池，固定在所述前机舱结构的后部；

副车架；以及

连接件，与所述前机舱结构、所述电池和所述副车架固定连接。

通过采用上述技术方案，设置连接件，使得副车架与前机舱结构和电池固定，同时加强前机舱结构、电池和副车架的固定效果，增强该车身连接结构的弯曲刚度，并且当该汽车受到剧烈碰撞时，该车身连接结构也能够将一部分结构传递至车辆的后地板区域，减轻剧烈碰撞对驾乘人员的伤害。

进一步限定，所述电池固定在所述电池保护件和所述连接件之间，且所述电池保护件和所述连接件将所述电池的部分结构包围。

通过采用上述技术方案，进一步提升对电池的保护作用。

采用上述技术方案的发明，具有如下优点：

1、本发明在前机舱结构的中部布置前壁板下横梁和前壁板上横梁，以此作为两侧的机舱边梁、减震塔、减震塔上边梁以及A柱内板连接面的连接结构，当车辆在发生剧烈碰撞时，由于前壁板下横梁和前壁板上横梁呈上下布置结构，下部的机舱边梁可由前壁板下横梁支撑，上部的减震塔上边梁可由前壁板上横梁支撑，能够消除该前机舱结构的边侧结构与中部两个横梁结构之间的高度差，使得该前机舱结构更加合理，能够提升整个前机舱结构的扭转弯曲刚度，同时也有利于前机舱结构对碰撞能量的吸收和传递，增强碰撞性能，减少机舱边梁、减震塔上边梁等边侧结构在碰撞时发生朝上翻转、变形、断裂等失稳现象。

2、本发明通过设置减震塔连接横梁，将两侧的减震塔以及两侧的减震塔上边梁连接起来，能够增强该前机舱结构中上部结构的连接强度。并且通过该减震塔连接横梁与前壁板下横梁、前壁板上横梁的相互配合，能够进一步提升该前机舱结构的扭转刚度，减少机舱边梁在碰撞时发生朝上翻转、变形、断裂等失稳现象。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。另外，在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，且附图并未按照实际的比例绘制。

图1为本发明中前机舱结构的结构示意图；

图2为本发明图1中前机舱结构的右视图；

图3为本发明图1中前机舱结构的俯视图；

图4为本发明图3中A-A截面的示意图；

图5为本发明图1中前机舱结构的主视图；

图6为本发明图5中B-B截面的示意图；

图7为本发明中车身连接结构的示意图；

主要元件符号说明如下：

10、机舱边梁；101、机舱边梁前部空腔；102、机舱边梁侧部第一空腔；103、机舱边梁侧部第二空腔；104、包络边界结构；1041、竖直前段；1042、平直中段；1043、倾斜后段；11、减震塔；111、减震塔侧部空腔；112、减震塔上部空腔；12、减震塔上边梁；121、上边梁侧部空腔；13、A柱内板连接面；14、前壁板下横梁；141、下横梁前立面；142、电池保护件；1421、下横梁斜立面；1422、下横梁后立面；1423、电池后装面；143、下横梁空腔；15、前壁板上横梁；151、上横梁空腔；16、减震塔连接横梁；161、连接横梁空腔；17、减震塔支撑梁；171、支撑梁空腔；18、加强连接竖梁；181、竖梁空腔；19、加强支撑构件；191、环形空腔；20、活动空间；21、前部吸能区；22、后部能量传输区；23、电池；24、副车架；25、连接件。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本发明的保护范围。

实施例一

如图1～7所示，本实施例的一种前机舱结构，该前机舱结构主要应用于纯电动汽车。该前机舱结构为一体铸造成型结构，优选为一体铸铝结构，以此实现车身的轻量化目标。

该前机舱结构包括机舱边梁10、减震塔11、减震塔上边梁12、A柱内板连接面13、前壁板下横梁14和前壁板上横梁15。其中，减震塔11连接在机舱边梁10的上侧，减震塔11主要用于安装车辆减震器；减震塔上边梁12也连接在机舱边梁10的上侧，并且还与减震塔11的边侧连接，减震塔上边梁12和机舱边梁10相互配合，形成该前机舱结构的侧围防护结构；A柱内板连接面13连接在机舱边梁10和减震塔上边梁12的后侧，A柱内板连接面13主要用于连接A柱内板；前壁板下横梁14与机舱边梁10连接；前壁板上横梁15与A柱内板连接面13连接，并且位于前壁板下横梁14的上部。

在此需要说明的是，本实施例中的机舱边梁10、减震塔11、减震塔上边梁12和A柱内板连接面13的数量均为两个，均分布在前壁板下横梁14和前壁板上横梁15的左右两侧，前壁板下横梁14和前壁板上横梁15布置在整个前机舱结构的中部，能够作为两侧的机舱边梁10、减震塔11、减震塔上边梁12以及A柱内板连接面13的连接结构。当车辆在发生剧烈碰撞时，由于前壁板下横梁14和前壁板上横梁15呈上下布置结构，下部的机舱边梁10可由前壁板下横梁14支撑，上部的减震塔上边梁12可由前壁板上横梁15支撑，能够消除该前机舱结构的边侧结构与中部两个横梁结构之间的高度差，使得该前机舱结构更加合理，能够提升整个前机舱结构的扭转弯曲刚度，同时也有利于前机舱结构对碰撞能量的吸收和传递，增强碰撞性能，减少机舱边梁10、减震塔上边梁12等边侧结构在碰撞时发生朝上翻转、变形、断裂等失稳现象。

在本实施例中，前机舱结构还包括减震塔连接横梁16，减震塔连接横梁16连接在两个减震塔11的后侧，并且减震塔连接横梁16的两端分别与两侧的减震塔上边梁12连接。通过减震塔连接横梁16，将两侧的减震塔11以及两侧的减震塔上边梁12连接起来，能够增强该前机舱结构中上部结构的连接强度。并且通过该减震塔连接横梁16与前壁板下横梁14、前壁板上横梁15的相互配合，能够进一步提升该前机舱结构的扭转刚度，减少机舱边梁10在碰撞时发生朝上翻转、变形、断裂等失稳现象。

在本实施例中，前机舱结构还包括若干减震塔支撑梁17，减震塔支撑梁17连接在减震塔连接横梁16和前壁板上横梁15之间。减震塔支撑梁17具体为四根，并且减震塔支撑梁17与减震塔连接横梁16和前壁板上横梁15均倾斜设置。相邻的两根减震塔支撑梁17的倾斜方向相反，具体的，相邻的两根减震塔支撑梁17能够形成类似八字形的结构。通过设置减震塔支撑梁17，能够将减震塔连接横梁16和前壁板上横梁15连接起来，一方面能够提升该前机舱结构的扭转刚度，另一方面还能够提升该前机舱结构在车身长度方向上的弯曲刚度，增强对车身的保护作用。

在此需要说明的是，相对于现有技术，本实施例在前机舱结构上增设了前壁板上横梁15、减震塔连接横梁16和减震塔支撑梁17，并与前壁板下横梁14相互配合，共同形成前机舱结构上两个边侧结构之间的连接结构。在保证车辆上其余部件能够正常安装的前提下，最大程度地提升该前机舱结构的扭转刚度和弯曲刚度，同时提升该前机舱结构对碰撞能量的吸收性能和传递性能，降低车辆在碰撞后受损的风险，降低车辆在碰撞后对驾乘人员造成伤害的风险。

在本实施例中，前机舱结构还包括加强连接竖梁18，加强连接竖梁18沿高度方向设置，加强连接竖梁18连接在减震塔11背离前壁板下横梁14的一侧，并且加强连接竖梁18连接在减震塔连接横梁16和机舱边梁10之间，对减震塔连接横梁16起到加强支撑的作用。由于减震塔连接横梁16只有前后方向上的侧面与各个部件之间连接，而在高度方向上缺乏支撑力，十分影响其性能。因此，在减震塔连接横梁16和机舱边梁10之间设置能够支撑减震塔连接横梁16的加强连接竖梁18，能够提升减震塔连接横梁16的稳定性，使得减震塔连接横梁16更顺利地接收从边侧传递过来的碰撞能量，降低该前机舱结构受损的风险。

在本实施例中，前机舱结构还包括加强支撑构件19，加强支撑构件19为环形结构，并且加强支撑构件19的边侧分别与加强连接竖梁18、机舱边梁10、A柱内板连接面13和减震塔上边梁12连接。由于减震塔上边梁12的后部部分结构在高度方向上缺乏支撑力，而通过设置加强支撑构件19，能够对减震塔上边梁12的后部起到支撑作用，提升减震塔上边梁12的稳定性能。同时通过加强支撑构件19将加强连接竖梁18、机舱边梁10、A柱内板连接面13和减震塔上边梁12这四个部位连接起来，也能够提升该前机舱结构中这一区域的稳定性能。

在本实施例中，前壁板下横梁14、前壁板上横梁15、两侧的机舱边梁10和两侧的减震塔上边梁12之间具有供转向部件布置的活动空间20，该活动空间20为类似矩形的前后贯通结构。车辆上的转向部件的部分结构可安装在该活动空间20内的前壁板下横梁14上侧的钣金上，由于钣金材料相对柔软，并且该活动空间20的空间相对较大，当车辆发生剧烈碰撞时，转向柱中间轴上端可围绕前壁板下横梁14的上边缘向车前旋转或者移动，从而使得方向盘向车前方向移动。通过这样设置，当车辆发生剧烈碰撞时，可大大降低方向盘对驾驶员的伤害。

在本实施例中，前壁板下横梁14包括下横梁前立面141和电池保护件142，下横梁前立面141与机舱边梁10的后侧连接，电池保护件142连接在下横梁前立面141背离所述机舱边梁10的一侧，电池保护件142用于安装电池23。

具体的，电池保护件142包括下横梁斜立面1421、下横梁后立面1422和电池后装面1423，下横梁斜立面1421的一端与下横梁前立面141背离机舱边梁10的一侧连接，下横梁斜立面1421的另一端与下横梁后立面1422的一端固定，电池后装面1423连接在下横梁后立面1422背离下横梁前立面141的一侧。电池23可通过螺栓固定在电池后装面1423的底侧上，且电池23的一端可抵靠在下横梁后立面1422上，形成对电池23的保护作用。

在本实施例中，由于前机舱结构为一体铸造成型结构，因此，机舱边梁10、减震塔11、减震塔上边梁12、前壁板下横梁14、前壁板上横梁15、减震塔连接横梁16、减震塔支撑梁17、加强连接竖梁18和加强支撑构件19均为空腔结构，并且所有的空腔结构朝向脱模的一端均为敞口设计，通过这样设置，能够最大程度地降低前机舱结构的重量，实现纯电动汽车的轻量化目标，提升纯电动汽车的续航能力。

此外，所有的空腔结构内均布置有若干加强筋，以此在保证该前机舱结构轻量化的前提下，增强该前机舱结构的结构强度，降低该前机舱结构受损的风险。

以下对前机舱结构中各部分的空腔结构和加强筋做详细说明。

机舱边梁10的空腔结构主要包括机舱边梁前部空腔101、机舱边梁侧部第一空腔102和机舱边梁侧部第二空腔103。其中，机舱边梁前部空腔101的数量为两个，形状为直角梯形结构，机舱边梁前部空腔101的敞口端朝向车头一方。机舱边梁前部空腔101内的加强筋为的米字型加强筋。

而机舱边梁侧部第一空腔102和机舱边梁侧部第二空腔103的敞口端均朝向车辆边侧一方，机舱边梁10的下侧根据车辆前轮的结构设计为包络边界结构104，该包络边界结构104依次分为竖直前段1041、平直中段1042和倾斜后段1043。其中，竖直前段1041和平直中段1042所在的区域对应机舱边梁侧部第一空腔102，机舱边梁侧部第一空腔102大致为T形结构，机舱边梁侧部第一空腔102内的加强筋主要为交叉状加强筋和平直加强筋。而倾斜后段1043所在的区域对应机舱边梁侧部第二空腔103，机舱边梁侧部第二空腔103大致为直角梯形结构，机舱边梁侧部第二空腔103内的加强筋主要为米字型加强筋，并且该米字型加强筋的中心部位具有环状加强筋。

减震塔上边梁12的空腔结构为上边梁侧部空腔121，上边梁侧部空腔121的形状与减震塔11上部的形状相适配，上边梁侧部空腔121的敞口端朝向车辆边侧一方，上边梁侧部空腔121内的加强筋为平直加强筋。

加强连接竖梁18的空腔结构为竖梁空腔181，竖梁空腔181的形状为竖直状，竖梁空腔181的敞口端朝向车辆边侧一方，竖梁空腔181内的加强筋为斜立加强筋，该斜立加强筋与水平面倾斜设置。

加强支撑构件19的空腔结构为环形空腔191，环形空腔191的敞口端朝向车辆边侧一方，环形空腔191内的加强筋也为斜立加强筋，该斜立加强筋与水平面倾斜设置。

减震塔11的空腔结构包括减震塔侧部空腔111和减震塔上部空腔112。其中，减震塔侧部空腔111的形状与车辆减震器的形状适配，减震塔11空腔的敞口端朝向车辆边侧一方，由于减震塔11空腔内需要安装车辆减震器，因此减震塔11空腔内不需要布置加强筋。减震塔上部空腔112设置在减震塔11的上侧，大致为方形结构。减震塔上部空腔112的敞口端朝向上侧，减震塔上部空腔112内的加强筋主要为米字型加强筋，并且该米字型加强筋上重叠有多个直径不同的环形加强筋，这些环形加强筋同圆心设置，并且环形加强筋的圆心也与米字型加强筋的中心点重合。

减震塔连接横梁16的空腔结构为连接横梁空腔161，连接横梁空腔161的形状大致为矩形结构，连接横梁空腔161的敞口端朝向上侧，连接横梁空腔161的加强筋为斜立加强筋，该斜立加强筋与减震塔连接横梁16的侧壁倾斜设置。

减震塔支撑梁17的空腔结构为支撑梁空腔171，支撑梁空腔171的形状大致也为矩形结构，支撑梁空腔171的敞口端朝向上侧，支撑梁空腔171内的加强筋也为斜立加强筋，该斜立加强筋与支撑梁空腔171的侧壁倾斜设置。

前壁板下横梁14的空腔结构为下横梁空腔143，下横梁空腔143的截面大致为平行四边形结构，下横梁空腔143的敞口端朝向下侧，下横梁空腔143内不布置加强筋。

前壁板上横梁15的空腔结构为上横梁空腔151，上横梁空腔151的形状大致也为矩形结构，上横梁空腔151的敞口端朝向下侧，上横梁空腔151内的加强筋也为斜立加强筋，该斜立加强筋与前壁板上横梁15的侧壁倾斜设置。

在此需要说明的是，上述机舱边梁10、减震塔11、减震塔上边梁12、前壁板下横梁14、前壁板上横梁15、减震塔连接横梁16、减震塔支撑梁17、加强连接竖梁18和加强支撑构件19的空腔结构均能够起到减轻车身重量的效果，而所有空腔结构内的加强筋均是根据各部分的具体构型和受力情况而具体布置，使该前机舱结构同时满足轻量化和高强度的需求。

本实施例中的前机舱结构可分为前部吸能区21和后部能量传输区22，前部吸能区21和后部能量传输区22的分界线大致为机舱边梁10的平直中段1042和倾斜后段1043的边界线。前机舱结构于分界线以前的部位为前部吸能区21，主要用于吸收车辆受碰撞时产生的冲击力；该分界线以后的部位为后部能量传输区22，主要用于传输车辆受碰撞时产生的冲击力。两个区域相互配合，使得该前机舱结构更加合理，有利于碰撞能量的吸收和传递，降低车辆受损的风险。

实施例二

一种车辆，该车辆包括车辆本体和实施例一中的前机舱结构，该前机舱结构安装在车辆本体的车头部位。通过安装该前机舱结构，既能够实现车辆本体的轻量化目标，同时也能够提升车辆本体的车头部位的扭转刚度和弯曲刚度，降低车辆本体受损的风险，并且还能够对驾驶员起到较好的保护效果。

实施三

如图7所示，一种车身连接结构，应用于纯电动汽车，该车身连接结构包括前机舱结构、电池23、副车架24和连接件25。其中，前机舱结构为实施例一中的前机舱结构。

电池23通过螺栓固定在前机舱结构的后部。具体的，电池23安装在前机舱结构后部的电池保护件142上，其安装方式与实施例一中描述的方式相同。而连接件25通过螺栓与前机舱结构、电池23和副车架24固定连接，通过连接件25，使得副车架24与前机舱结构和电池23固定，同时加强前机舱结构、电池23和副车架24的固定效果，增强该车身连接结构的弯曲刚度。此外，电池保护件142和连接件25能够将电池23的至少部分结构包围，以此提升对电池23的保护作用，并且该汽车受到剧烈碰撞时，该车身连接结构也能够将一部分结构传递至车辆的后地板区域，减轻剧烈碰撞对驾乘人员的伤害。

以上对本发明提供的一种前机舱结构、车辆及车身连接结构进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

应当指出，在说明书中提到的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等表示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。此外，这样的短语未必是指同一实施例。此外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合明确或未明确描述的其他实施例实现这样的特征、结构或特性处于本领域技术人员的知识范围之内。

应当容易地理解，应当按照最宽的方式解释本公开中的“在……上”、“在……以上”和“在……之上”，以使得“在……上”不仅意味着“直接处于某物上”，还包括“在某物上”且其间具有中间特征或层的含义，并且“在……以上”或者“在……之上”不仅包括“在某物以上”或“之上”的含义，还可以包括“在某物以上”或“之上”且其间没有中间特征或层(即，直接处于某物上)的含义。

此外，文中为了便于说明可以使用空间相对术语，例如，“下面”、“以下”、“下方”、“以上”、“上方”等，以描述一个元件或特征相对于其他元件或特征的如图所示的关系。空间相对术语意在包含除了附图所示的取向之外的处于使用或操作中的器件的不同取向。装置可以具有其他取向(旋转90度或者处于其他取向上)，并且文中使用的空间相对描述词可以同样被相应地解释。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种前机舱结构，其特征在于，所述前机舱结构为一体铸造成型结构，包括：

机舱边梁(10)；

减震塔(11)，连接在所述机舱边梁(10)的上侧；

减震塔上边梁(12)，连接在所述机舱边梁(10)的上侧，并与所述减震塔(11)连接；

A柱内板连接面(13)，连接在所述机舱边梁(10)和所述减震塔上边梁(12)的后侧；

前壁板下横梁(14)，与所述机舱边梁(10)连接；以及

前壁板上横梁(15)，与所述A柱内板连接面(13)连接，并位于所述前壁板下横梁(14)的上部；

所述前壁板下横梁(14)包括下横梁前立面(141)和电池保护件(142)，所述下横梁前立面(141)与所述机舱边梁(10)的后侧连接，所述电池保护件(142)连接在所述下横梁前立面(141)背离所述机舱边梁(10)的一侧；

所述电池保护件(142)包括下横梁斜立面(1421)、下横梁后立面(1422)和电池后装面(1423)，所述下横梁斜立面(1421)的一端与所述下横梁前立面(141)背离所述机舱边梁(10)的一侧连接，所述下横梁斜立面(1421)的另一端与所述下横梁后立面(1422)的一端固定，所述电池后装面(1423)连接在所述下横梁后立面(1422)背离所述下横梁前立面(141)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种前机舱结构，其特征在于，所述前机舱结构还包括减震塔连接横梁(16)，所述减震塔连接横梁(16)连接在所述减震塔(11)的后侧，并与所述减震塔上边梁(12)连接。

3.根据权利要求2所述的一种前机舱结构，其特征在于，所述前机舱结构还包括若干减震塔支撑梁(17)，所述减震塔支撑梁(17)连接在所述减震塔连接横梁(16)和所述前壁板上横梁(15)之间。

4.根据权利要求3所述的一种前机舱结构，其特征在于，所述减震塔支撑梁(17)与所述减震塔连接横梁(16)和所述前壁板上横梁(15)均倾斜设置。

5.根据权利要求3所述的一种前机舱结构，其特征在于，所述前机舱结构还包括加强连接竖梁(18)，所述加强连接竖梁(18)连接在所述减震塔(11)背离所述前壁板下横梁(14)的一侧，且所述加强连接竖梁(18)连接在所述减震塔连接横梁(16)和所述机舱边梁(10)之间。

6.根据权利要求1所述的一种前机舱结构，其特征在于，所述前机舱结构还包括环状的加强支撑构件(19)，所述加强支撑构件(19)的边侧分别与所述加强连接竖梁(18)、所述机舱边梁(10)、所述A柱内板连接面(13)和所述减震塔上边梁(12)连接。

7.根据权利要求5所述的一种前机舱结构，其特征在于，所述机舱边梁(10)、减震塔(11)、减震塔上边梁(12)、前壁板下横梁(14)、前壁板上横梁(15)、减震塔连接横梁(16)、减震塔支撑梁(17)、加强连接竖梁(18)和加强支撑构件(19)均为空腔结构，且所述空腔结构朝向脱模的一端为敞口设计。

8.根据权利要求7所述的一种前机舱结构，其特征在于，所述空腔结构内布置有若干加强筋。

9.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括车辆本体和权利要求1-8任一项所述的前机舱结构，所述前机舱结构安装在所述车辆本体上。

10.一种车身连接结构，应用于纯电动汽车，其特征在于，所述车身连接结构包括：

权利要求7或8所述的前机舱结构；

电池(23)，固定在所述前机舱结构的后部；

副车架(24)；以及

连接件(25)，与所述前机舱结构、所述电池(23)和所述副车架(24)固定连接。

11.根据权利要求10所述的一种车身连接结构，其特征在于，所述电池(23)固定在所述电池保护件(142)和所述连接件(25)之间，且所述电池保护件(142)和所述连接件(25)将所述电池(23)的部分结构包围。