CN119551075A - 前舱结构、承载式车身和车辆 - Google Patents

前舱结构、承载式车身和车辆 Download PDF

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CN119551075A CN202311162317.0A CN202311162317A CN119551075A CN 119551075 A CN119551075 A CN 119551075A CN 202311162317 A CN202311162317 A CN 202311162317A CN 119551075 A CN119551075 A CN 119551075A
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longitudinal beam
longitudinal
energy absorbing
front cabin
assembly
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高冬
贺斌
郭辉
张良安
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Contemporary Amperex Intelligence Technology Shanghai Ltd
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Abstract

本申请公开了一种前舱结构、承载式车身和车辆,前舱结构包括:纵向结构组件,纵向结构组件包括:纵梁组件,纵梁组件包括第一纵梁和第二纵梁,第一纵梁和第二纵梁沿第一方向间隔开,且沿第二方向延伸;扭力盒,扭力盒位于纵梁组件的所述第二方向的一端;第一连接件,第一连接件位于纵梁组件的第二方向的另一端设有第一连接件,第一连接件连接第一纵梁和第二纵梁。本申请通过将纵梁组件设置成双纵梁结构,并在前舱结构内形成矩形框架结构,可以提高前舱结构整体的强度和刚度。在提高强度和刚度的同时,还可以满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。

Description

前舱结构、承载式车身和车辆
相关申请的交叉引用
本申请基于申请号为202311127873.4、申请日为2023年09月01日的中国专利申请《前舱结构、承载式车身和车辆》,并要求上述中国专利申请的优先权,上述中国专利申请的全部内容在此引入本申请作为参考。
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,尤其是涉及一种前舱结构、承载式车身和车辆。
背景技术
前舱结构作为车身的重要组成部分之一,当车辆受到碰撞时前舱结构会承受较大冲击力并引发变形,为保证车内乘客的安全,前舱结构应当具有适应的强度和刚度。基于当前车辆短前悬、大轮胎、短L113的造型设计趋势,对前舱结构设计提出了更高的需求,如何进一步提升前舱结构的刚度和强度,并最大化提高前舱结构的碰撞效率,成为当前车辆设计中亟待解决的问题之一。
发明内容
本申请实施例提供一种前舱结构、承载式车身和车辆,能够有效提高前舱结构整体的强度和刚度,并能提高前舱结构的碰撞效率。
第一方面,本申请实施例提供一种前舱结构,包括:纵向结构组件,纵向结构组件包括:纵梁组件,纵梁组件包括第一纵梁和第二纵梁,第一纵梁和第二纵梁沿第一方向间隔开,且沿第二方向延伸;扭力盒,扭力盒位于纵梁组件的所述第二方向的一端;第一连接件,第一连接件位于纵梁组件的第二方向的另一端设有第一连接件,第一连接件连接第一纵梁和第二纵梁。
在上述技术方案中,通过前舱结构中设置纵向结构组件,且纵向结构组件中纵梁组件包括沿第一方向间隔开的第一纵梁和第二纵梁,纵梁组件中第一纵梁和第二纵梁位于第二方向的一端设置扭力盒,另一端连接第一连接件,使得纵向结构组件能形成矩形框架结构,进而提高前舱结构整体的强度和刚度。而且在提高整体强度和刚度的同时,纵向结构组件在第二方向上的尺寸可以比较小,进而能减小前舱结构在第二方向上的尺寸,且纵梁组件具有比较大的截面面积,有利于减小第一纵梁和第二纵梁中位于上侧的纵梁和门槛的高度落差,因此可以满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。
在本申请的一些实施例中,扭力盒连接第一纵梁和/或第二纵梁。
在上述技术方案中,扭力盒可以与第一纵梁相连,也可以与第二纵梁相连,还可以同时连接第一纵梁和第二纵梁。第一纵梁和/或第二纵梁受到碰撞时,碰撞作用力能直接传递至扭力盒上,扭力盒再将碰撞力传递到门槛梁和化学舱前横梁上,进而在碰撞过程中,保证传力结构根部的稳定性,实现第一纵梁和/或第二纵梁的稳定压溃,尽可能多的吸收碰撞能量,带来较好的吸能效果。
在本申请的一些实施例中,纵向结构组件还包括:吸能件,吸能件设在第一连接件远离纵梁组件的一侧,并连接第一连接件。
在上述技术方案中,通过设置吸能件能提升纵向结构组件的吸能效果,进而提升前舱结构的吸能效果,减轻碰撞情况下前舱结构的变形,降低第一纵梁和第二纵梁在低速碰撞中发生损坏的概率,由于第一纵梁和第二纵梁为前舱结构的关键部件,减少第一纵梁和第二纵梁的损坏,有利于提高低速碰撞的维修经济性。
在本申请的一些实施例中,作过第一纵梁且平行于第二方向的竖直面,吸能件具有第一侧推面,在自第一连接件朝向纵梁组件的方向上,第一侧推面和竖直面之间的距离逐渐增大。
在上述技术方案中,前舱结构在小偏置碰撞时,避障能沿着第一侧推面相对前舱结构发生相对滑移,并增加避障相对前舱结构的侧推位移,从而有利于减轻驾驶舱的变形程度,减少对车内人员的伤害。
在本申请的一些实施例中,吸能件包括间隔开的第一吸能部和第二吸能部,第一吸能部和第二吸能部上形成有第一侧推面。
在上述技术方案中,通过将吸能件设置成包括第一吸能部和第二吸能部,一方面能提高前舱结构整体吸能效果,第一吸能部、第二吸能部、第一连接件形成框架结构,可以进一步提高前舱结构整体的强度和刚度,提高前舱结构的结构稳定性。
在本申请的一些实施例中,纵向结构组件还包括:第二连接件,第二连接件连接第一吸能部和第二吸能部。
在上述技术方案中,第二连接件、第一吸能部、第二吸能部和第一连接件能形成稳定的矩形框架结构,且该框架结构稳定性和可靠性比较好。而且当第一吸能部和第二吸能部中一者受到碰撞进行吸能时,碰撞力能经第一连接件传递至另一者上,从而减轻第一吸能部和第二吸能部中任一者的负荷,使得第一吸能部和第二吸能部能同时吸能,以提升吸能效果。
在本申请的一些实施例中,纵向结构组件还包括:上纵梁,上纵梁位于第一纵梁的上侧,上纵梁具有第二侧推面,作过第一纵梁且平行于第二方向的竖直面,在自第一连接件朝向纵梁组件的方向上,第二侧推面和竖直面之间的距离逐渐增大。
在上述技术方案中,前舱结构在小偏置碰撞时,避障与上纵梁接触时能沿着第二侧推面相对前舱结构发生相对滑移,并增加避障相对前舱结构的侧推位移,从而有利于减轻前舱结构的变形程度,减少对车内人员的伤害。同时,第二侧推面和第一侧推面协同配合能提供比较长的侧推行程,进一步增加避障相对前舱结构的侧推位移,使得避障能更快速地离开前舱结构,同时也能提供更稳定的侧推结构,并提供足够的侧推力,减轻驾驶舱受到的损伤。
在本申请的一些实施例中,第二纵梁上设有第四连接件,第二纵梁通过第四连接件连接扭力盒。
在上述技术方案中,由于第一纵梁和第二纵梁为间隔开设置,第一纵梁、第二纵梁、第一连接件、第四连接件和扭力盒能形成矩形框架结构,第四连接件能在第二纵梁和扭力盒之间起到承接作用。
在本申请的一些实施例中,第二纵梁包括第一部分、第二部分和第三部分,第二部分的一端连接第一部分,另一端连接第三部分,第一部分连接第一连接件。
在上述技术方案中,通过将第二纵梁设置成包括第一部分、第二部分和第三部分,可以分别制造第一部分、第二部分和第三部分,然后将三个部分拼接构成第二纵梁,该结构的第一部分为闭口梁,可以保证良好的吸能效果,第二部分和第三部分为开口结构,便于集成摆臂的固定点,进而使得第二纵梁可以尽量靠近车辆外侧布置,实现第一纵梁和第二纵梁在根部位置重合,另外开口结构便于进行诱导筋设计,实现碰撞过程中电动机的下沉,减轻电动机对驾驶舱的侵入量,减少对车内人员的伤害。
在本申请的一些实施例中,第一纵梁具有连接第一连接件的第一端部,第二纵梁具有连接第一连接件的第二端部,第二端部位于第一端部的正下方。
在上述技术方案中,第一端部可以是指第一纵梁的位于前舱结构前侧的端部,第二端部可以是指第二纵梁的位于前舱结构前侧的端部,可以理解为第一端部和第二端部为对齐设置,两者在第三方向上的偏移量较小或无偏移量,当前舱结构发生小偏置碰撞时,第一端部和第二端部同时承受碰撞,将碰撞力分散至第一纵梁和第二纵梁,提高纵梁组件的抗冲击性能,有利于小偏置碰撞工况。
在本申请的一些实施例中,纵向结构组件为两个,两个纵向结构组件沿第三方向间隔开。在上述技术方案中,前舱结构包括纵向结构组件,由于纵向结构组件的强度和刚度比较高,稳定性也比较好,因此两个纵向结构组件能使得前舱结构的第三方向的两端均具有较强的刚度和强度,从而能提升前舱结构整体的刚度和强度。
在本申请的一些实施例中,第一方向为竖直方向,第一纵梁位于第二纵梁的上侧,前舱结构还包括:第一横梁,第一横梁位于第二纵梁的上侧并连接两个扭力盒;第二横梁,第二横梁连接两个第二纵梁。
在上述技术方案中,通过第一纵梁和第二纵梁采用上下布置的方式,两个纵梁组件能形成矩形框架结构,提高前舱结构的位于第三方向两端的强度和刚度。而通过设置第一横梁和第二横梁,第一横梁连接两个扭力盒,第二横梁连接两个第二纵梁,第一横梁、第二横梁、两个扭力盒和两个第二纵梁形成矩形框架结构,可以提高前舱结构在第二方向后侧的强度和刚度。可见,前舱结构通过在第三方向和第二方向上形成矩形框架结构,可以有效提高整体的强度和刚度,有利于实现车辆碰撞过程中前舱结构稳定的压溃变形,提高碰撞效率。
在本申请的一些实施例中,纵向结构组件还包括减振塔,减振塔与第一纵梁的上部相连,前舱结构还包括第三横梁,第三横梁连接两个减振塔。
在上述技术方案中,通过减振塔和第三横梁能与第一纵梁和第一横梁构成矩形框架结构,同时能与两个纵梁组件和第二横梁也构成矩形框架结构,可以进一步加强前舱结构的强度和刚度。而且当前舱结构受到沿第三方向或第二方向的碰撞时,第一纵梁和第二纵梁受到的碰撞力能向上分散至减振塔和第三横梁,减小第一纵梁和第二纵梁在第三方向上的受力,提高第一纵梁和第二纵梁在碰撞过程中的稳定性,从而提高前舱结构的可靠性。
在本申请的一些实施例中,前舱结构还包括:第四横梁,第四横梁连接两个第二纵梁,第四横梁位于第二横梁的远离扭力盒的一侧。
在上述技术方案中,第四横梁、第二横梁和两个第二纵梁构成矩形框架结构,可以提高前舱结构下部的刚度和强度,当前舱结构发生碰撞且碰撞力传递至第二纵梁上时,碰撞力能分散在第四横梁、第二横梁和两个第二纵梁上,减少第二纵梁的受力,进而提高第二纵梁在碰撞过程中的稳定性,由于第二纵梁为前舱结构中的主要承重部件,通过提高第二纵梁在碰撞过程中的稳定性,可以提高前舱结构的可靠性。
在本申请的一些实施例中,第四横梁和第二横梁上设有电动机悬置固定部。
在上述技术方案中,由于电动机悬置一般连接在前副车架上,可见,第四横梁和第二横梁能集成前副车架功能,相较于相关技术中车架上需要连接独立的前副车架,通过第四横梁和第二横梁集成部分前副车架功能,可以减少零部件数量,而且由于第四横梁和第二横梁直接连接在第二纵梁上,进而有利于缩小前舱结构的体积,降低前舱结构的重量,进而降低成本。
在本申请的一些实施例中,第二纵梁上设有悬架摆臂固定部。
在上述技术方案中,由于悬架摆臂一般连接在前副车架上,可见,第二纵梁能集成前副车架功能,即第二纵梁能代替前副车架用于安装电动机悬置固定部,相较于相关技术中车架上需要连接独立的前副车架,通过第二纵梁集成部分前副车架功能,可以减少零部件数量,进而有利于缩小前舱结构的体积,降低前舱结构的重量,进而降低成本。
在本申请的一些实施例中,纵向结构组件为两个,两个纵向结构组件沿第三方向间隔开,前舱结构还包括防撞横梁,防撞横梁连接两个吸能件。
在上述技术方案中,通过设置吸能件和防撞横梁能提高前舱结构的吸能效果,减轻碰撞情况下前舱结构的变形,降低第一纵梁和第二纵梁在低速碰撞中发生损坏的概率,由于第一纵梁和第二纵梁为前舱结构的关键部件,减少第一纵梁和第二纵梁的损坏,有利于提高低速碰撞的维修经济性。
在本申请的一些实施例中,吸能件包括第一吸能部和第二吸能部;防撞横梁包括第一梁体和第二梁体,第一梁体连接两个第一吸能部,第二梁体连接两个第二吸能部。
在上述技术方案中,通过将吸能件设置成包括第一吸能部和第二吸能部,以及防撞横梁包括第一梁体和第二梁体,在提高前舱结构整体吸能效果的同时减少零部件损耗,节省材料,降低维修和制造成本,而且第一吸能部、第二吸能部、第一连接件、第一梁体和第二梁体形成框架结构,可以进一步提高前舱结构整体的强度和刚度,提高前舱结构的结构稳定性。
在本申请的一些实施例中,前舱结构还包括:第三连接件,吸能件对应设有第三连接件,第二连接件连接第一梁体和第二梁体。
在上述技术方案中,通过设置第三连接件,并使得第三连接件连接第一梁体和第二梁体,可以使得前舱结构的前侧能形成稳定的矩形框架结构,进而提高前舱结构前侧的刚度和强度,在MPDB碰撞过程中,使得第一梁体和第二梁体同时接触避障,减少避障的侵入量,提高碰撞的稳定性。
在本申请的一些实施例中,前舱结构还包括:第五横梁,第五横梁连接两个第一连接件,且位于纵梁组件的上侧。
在上述技术方案中,第五横梁与第三方向两端的第一连接件构成框架结构,起到提高前舱结构的强度和刚度的作用。由于第五横梁位于第一纵梁和第二纵梁的上侧,当前舱结构的前侧受到碰撞时,纵梁组件受到的碰撞力能沿着第一连接件向上传递至第五横梁,将碰撞力分散开,减小第一纵梁和第二纵梁的受力,可以提高前舱结构的正面碰撞性能,并提高前舱结构的结构稳定性。
在本申请的一些实施例中,第五横梁上设有空调箱固定部。
在上述技术方案中,第五横梁不仅能起到强度和刚度增强效果,同时也能起到安装空调箱的作用,通过第五横梁集成安装空调箱的作用,有利于减少零部件数量,减轻前舱结构的重量,并节省材料,降低制造成本。
第二方面,本申请实施例还提供一种承载式车身,承载式车身包括前文的前舱结构。
在上述技术方案中,前舱结构通过将纵梁组件设置成双纵梁结构,以及内部形成多个框架结构,前舱结构的结构强度和刚度可以大幅度提升,前舱结构的抗撞击性能比较好,有利于提高碰撞稳定性和碰撞效率,在提高整体强度和刚度的同时,前舱结构的长度尺寸可以比较小,且纵梁组件具有比较大的截面面积,有利于减小第一纵梁和第二纵梁中位于上侧的纵梁和门槛的高度落差,因此可以在整车设计中满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。
第三方面,本申请实施例还提供一种车辆,包括前文的前舱结构。
在上述技术方案中,由于前舱结构或承载式车身中纵梁组件为双纵梁结构,且能形成多个框架结构,前舱结构或承载式车身可以具备强度和刚度较高的前悬结构,进而能提高车辆的前舱结构的刚度和强度,可以提升车辆的碰撞性能,提高车内成员的安全性。同时由于前悬结构的长度尺寸可以比较小,且纵梁组件具有比较大的截面面积,有利于减小第一纵梁和第二纵梁中位于上侧的纵梁和门槛的高度落差,因此可以在整车设计中满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本申请一些实施例提供的前舱结构的立体结构示意图一;
图2为本申请一些实施例提供的前舱结构的前视图;
图3为本申请一些实施例提供的前舱结构的侧视图;
图4为本申请一些实施例提供的前舱结构的立体结构示意图二;
图5为本申请一些实施例提供的前舱结构的立体结构示意图三;
图6为本申请一些实施例提供的前舱结构的俯视图;
图7为本申请一些实施例提供的承载式车身立体结构示意图。
图标:1000、承载式车身;100、前舱结构;1、纵梁组件;101、第一纵梁;1011、第一端部;102、第二纵梁;1021、悬架摆臂固定部;1022、第二端部;1023、弯曲部;1024、第四连接件;10201、第一部分;10202、第二部分;10203、第三部分;2、扭力盒;3、第一连接件;4、第二横梁;5、减振塔;6、第三横梁;7、第四横梁;8、吸能件;81、第一吸能部;82、第二吸能部;801、第一盒体;802、第二盒体;8a、第一侧推面;9、防撞横梁;91、第一梁体;92、第二梁体;10、第二连接件;11、第五横梁;12、上纵梁;12a、第二侧推面;13、第一横梁;14、第三连接件;200、A柱;300、车身框架;Z、第一方向;Y、第二方向;X、第三方向。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本申请中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序或主次关系。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“附接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;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。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申请中的具体含义。
本申请中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本申请中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请的实施例中,相同的附图标记表示相同的部件,并且为了简洁,在不同实施例中,省略对相同部件的详细说明。应理解,附图示出的本申请实施例中的各种部件的厚度、长宽等尺寸,以及集成装置的整体厚度、长宽等尺寸仅为示例性说明,而不应对本申请构成任何限定。
本申请中出现的“多个”指的是两个以上(包括两个)。
车架作为车辆的整车骨架,是车辆的重要组成部件之一,当车辆受到碰撞时车架会承受较大冲击力并引发变形,若车架发生严重变形,则会影响车门成员的安全性,为保证车内乘客的安全,车架应当具有适应的强度和刚度。因此,如何进一步提升前舱结构的刚度成为当前车辆设计中亟待解决的问题之一。
在一般的前舱结构中,前舱结构主要包括纵梁和横梁,其中纵梁能起到提高车架整体强度和刚度的作用,在车辆发生碰撞时纵梁能承受碰撞力。但是,大多数前舱结构中的纵梁一般布置在车身长度方向的两侧,每一侧为单独一根纵梁,因此前舱结构的强度和刚度取决于每一侧纵梁的强度和刚度,但这种结构中车架整体的强度和刚度有限,强度和刚度效果不佳。
基于上述考虑,为了解决前舱结构的强度和刚度效果不佳的问题,发明人设计了一种前舱结构,包括:纵向结构组件,纵向结构组件包括:纵梁组件、扭力盒和第一连接件,纵梁组件包括第一纵梁和第二纵梁,第一纵梁和第二纵梁沿第一方向间隔开,且沿第二方向延伸;扭力盒位于纵梁组件的第二方向的一端;第一连接件位于纵梁组件的第二方向的另一端设有第一连接件,第一连接件连接第一纵梁和第二纵梁。
在这种前舱结构中,通过前舱结构中设置纵向结构组件,且纵向结构组件中纵梁组件包括沿第一方向间隔开的第一纵梁和第二纵梁,纵梁组件中第一纵梁和第二纵梁位于第二方向的一端设置扭力盒,另一端连接第一连接件,使得纵向结构组件能形成矩形框架结构,进而提高前舱结构整体的强度和刚度。而且在提高整体强度和刚度的同时,纵向结构组件在第二方向上的尺寸可以比较小,进而能减小前舱结构在第二方向上的尺寸,且纵梁组件具有比较大的截面面积,有利于减小第一纵梁和第二纵梁中位于上侧的纵梁和门槛的高度落差,因此可以满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。
本申请实施例公开的前舱结构可以但不限用于燃油车辆、新能源车辆,其中车辆可以包括但不限于货车、卡车、轿车和SUV等等。采用这种前舱结构的车辆,有利于提升车辆中车身的结构强度和刚度,提升车辆的安全性。
根据本申请的一些实施例,参照图1,图1为本申请一些实施例提供的一种前舱结构100,包括:纵向结构组件,纵向结构组件包括纵梁组件1、扭力盒2、第一连接件3。纵梁组件1包括第一纵梁101和第二纵梁102,第一纵梁101和第二纵梁102沿第一方向Z间隔开,且沿第二方向Y延伸。扭力盒2位于纵梁组件1的第二方向Y的一端。第一连接件3位于纵梁组件1的第二方向Y的另一端,第一连接件3连接第一纵梁101和第二纵梁102。
参考图1,第一方向Z、第二方向Y、第三方向X可以彼此相互垂直,具体地,第一方向Z可以是指前舱结构100的高度方向,第二方向Y可以是指前舱结构100的长度方向,第三方向X可以是指前舱结构100的宽度方向。
扭力盒2可以是指能产生扭矩,防止其变形的部件,并具有高硬度、抗冲击力强和有效抵御变形的优点。具体地,扭力盒2可以理解为沿第三方向X延伸的盒体结构或梁体结构,扭力盒2上可以为弧形梁体,从而能带来比较好的缓冲吸能效果。
第一连接件3可以是指连接第一纵梁101和第二纵梁102的部件,且第一连接件3可以为但不限于管状部件和板状部件,例如,第一连接件3可以为空心管材或板材。
第一纵梁101和第二纵梁102可以为但不限于管状部件和柱状部件,例如,第一纵梁101和第二纵梁102可以为方形管或方形柱。其中,第一纵梁101、第二纵梁102、扭力盒2、第一连接件3之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
在上述前舱结构100中,由于纵梁组件1包括第一纵梁101和第二纵梁102,即纵梁组件1为双纵梁结构,第一纵梁101、第二纵梁102、扭力盒2和第一连接件3能构成矩形框架结构。当前舱结构100受到碰撞时,矩形框架结构受到撞击后能将撞击力沿着框架的边梁分散开,进而减少集中受力的情况,因此矩形框架结构具有比较好的稳定性和刚度,可以有效提升前舱结构100的强度和刚度,在车辆发生碰撞时能减小前舱结构100的变形程度,提高前舱结构100的结构稳定性。
另一方面,为提高车辆的竞争力,目前大多数车辆的整车布置趋于采用大轮胎、短前悬和短L113的方案。
纵梁组件1采用双纵梁结构不仅能提升强度和刚度,同时也能增大纵梁组件1的截面面积,提高纵梁组件1的截面力。相较于一般的单纵梁结构,在双纵梁结构的纵梁组件1中,在满足强度和刚度较高的情况下,可以使第一纵梁101和第二纵梁102中位于上侧的纵梁截面做的比较小,有利于减小上侧的纵梁和门槛在第一方向Z上的高度落差,有利于满足大轮胎设计需求。
其次,相较于单纵梁结构,在一般的前舱结构中,为满足强度和刚度要求,以及尽可能满足吸能效果的前提下,单纵梁的长度一般会做的比较长,不利于满足短前悬的设计要求。在上述前舱结构100中,双纵梁结构的纵梁组件1在满足强度和刚度要求,以及具备比较好吸能效果的前提下,第一纵梁101和第二纵梁102在第二方向Y上的尺寸可以比较小,即第一纵梁101和第二纵梁102的长度比较小,这样就能有利于减小车辆的前悬结构长度,有利于满足短前悬设计要求。而且由于第一纵梁101和第二纵梁102在第二方向Y上的尺寸比较小,因此在车辆的前悬结构中,车轮与乘员舱内加速踏板的距离就可以减小,从而满足短L113需求。
也就是说,在上述的前舱结构100可以做到第二方向Y尺寸比较小,纵梁组件1和门槛之间的高度落差较小,以及整体结构强度和刚度比较高,使得车辆的前悬结构能满足大轮胎、短前悬和短L113的苛刻布置需求,从而有利于提升车辆的竞争力。
此外,由于第一纵梁101和第二纵梁102所形成的双纵梁结构能增大纵梁组件1的截面面积,在针对MPDB工况时,从防击穿角度,受避障反力限制,纵梁截面力不能过大(例如,纵梁截面力一般不能超过148KN),单纵梁结构难以满足该要求。在本申请的前舱结构100中,纵梁组件1的截面面积相较于单纵梁结构的截面面积可以做的比较大,因此在碰撞时有利于减小纵梁截面力,从而满足MPDB工况要求。
在上述技术方案中,通过前舱结构中设置纵向结构组件,且纵向结构组件中纵梁组件1包括沿第一方向Z间隔开的第一纵梁101和第二纵梁102,纵梁组件1中第一纵梁101和第二纵梁102位于第二方向Y的一端设置扭力盒2,另一端连接第一连接件3,使得纵向结构组件能形成矩形框架结构,进而提高前舱结构100整体的强度和刚度。而且在提高整体强度和刚度的同时,纵向结构组件在第二方向Y上的尺寸可以比较小,进而能减小前舱结构100在第二方向Y上的尺寸,纵梁组件1具有比较大的截面面积,有利于减小第一纵梁101和第二纵梁102中位于上侧的纵梁和门槛的高度落差,因此可以满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,扭力盒2连接第一纵梁101和/或第二纵梁102。在上述技术方案中,扭力盒2可以与第一纵梁101相连,也可以与第二纵梁102相连,还可以同时连接第一纵梁101和第二纵梁102。第一纵梁101和/或第二纵梁102受到碰撞时,碰撞作用力能直接传递至扭力盒2上,扭力盒2再将碰撞力传递到门槛梁和化学舱前横梁上,进而在碰撞过程中,保证传力结构根部的稳定性,实现第一纵梁101和/或第二纵梁102的稳定压溃,尽可能多的吸收碰撞能量,带来较好的吸能效果。
在本申请的一些实施例中,如图1、图3所示,纵向结构组件还包括吸能件8,吸能件8设在第一连接件3远离纵梁组件1的一侧,并连接第一连接件3。
吸能件8可以是指能吸能的部件。例如,吸能件8可以为空心壳体部件或内部填充缓冲材料的部件。吸能件8、第一连接件3之间的连接方式包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。当前舱结构100的前侧受到碰撞时,碰撞力传递至吸能件8,吸能件8能吸收碰撞能量,减小第一纵梁101和第二纵梁102受到的碰撞力。进而减轻前舱结构100的变形程度,有利于降低维修成本。
在上述技术方案中,通过设置吸能件8能提高前舱结构100的吸能效果,减轻碰撞情况下前舱结构100的变形,降低第一纵梁101和第二纵梁102在低速碰撞中发生损坏的概率,由于第一纵梁101和第二纵梁102为前舱结构100的关键部件,减少第一纵梁101和第二纵梁102的损坏,有利于提高低速碰撞的维修经济性。
在本申请的一些实施例中,如图4、图5、图6所示,作过第一纵梁101且平行于第二方向Y的竖直面,吸能件8具有第一侧推面8a,在自第一连接件3朝向纵梁组件1的方向上,第一侧推面8a和竖直面之间的距离逐渐增大。
第一侧推面8a可以为但不限于斜面和弧形面。
在上述技术方案中,前舱结构100在小偏置碰撞时,避障能沿着第一侧推面8a相对前舱结构100发生相对滑移,并增加避障相对前舱结构100的侧推位移,从而有利于减轻驾驶舱的变形程度,减少对车内人员的伤害。
在本申请的一些实施例中,如图4所示,吸能件8包括间隔开的第一吸能部81和第二吸能部82,第一吸能部81和第二吸能部82上形成有第一侧推面8a。
在上述技术方案中,通过将吸能件8设置成包括第一吸能部81和第二吸能部82,一方面能提高前舱结构100整体吸能效果,第一吸能部81、第二吸能部82、第一连接件3形成框架结构,可以进一步提高前舱结构100整体的强度和刚度,提高前舱结构100的结构稳定性。
在本申请的一些实施例中,如图4所示,第一吸能部81和第二吸能部82为吸能盒,吸能盒包括第一盒体801和第二盒体802,第一盒体801和第二盒体802相连,第二盒体802上形成第一侧推面8a。在该技术方案中,通过将吸能盒设置成两个部件构成,可以降低吸能盒的制造难度,有利于提高吸能盒良率,同时也能在第一盒体801和第二盒体802中一者发生损坏时只需更换损坏的部件,可以节省维修成本,提高维修经济性。
在本申请的一些实施例中,纵向结构组件还包括:第二连接件10,第二连接件连接第一吸能部81和第二吸能部82。
第二连接件10可以为但不限于管状部件、柱状部件和板状部件。其中,第二连接件10、第一吸能部81、第二吸能部82之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
可以理解为,第二连接件10和吸能件8的数量相等且一一对应。参考图1至图3,第二连接件10可以一端连接第一吸能部81,另一端连接第二吸能部82,使得第二连接件10、第一吸能部81、第二吸能部82、第一连接件3能形成矩形框架结构,进一步提高前舱结构100前侧的结构强度。
在上述技术方案中,第二连接件10、第一吸能部81、第二吸能部82和第一连接件3能形成稳定的矩形框架结构,且该框架结构稳定性和可靠性比较好。而且当第一吸能部81和第二吸能部82中一者受到碰撞进行吸能时,碰撞力能经第一连接件3传递至另一者上,从而减轻第一吸能部81和第二吸能部82中任一者的负荷,使得第一吸能部81和第二吸能部82能同时吸能,以提升吸能效果。
在本申请的一些实施例中,如图5、图6所示,前舱结构100还包括上纵梁12,上纵梁12位于第一纵梁101的上侧,上纵梁12具有第二侧推面12a,作过第一纵梁101且平行于第二方向Y的竖直面,在自第一连接件3朝向纵梁组件1的方向上,第二侧推面12a和竖直面之间的距离逐渐增大,第二侧推面12a和竖直面之间的距离逐渐增大。
上纵梁12可以是指中空管体,位于车身沿第三方向X两端,可以在小偏置碰撞时承受碰撞力。上纵梁12远离第一连接件3的一端可以连接车身的A柱200,第二侧推面12a可以为但不限于斜面和弧形面。可选地,第二侧推面12a可以为光滑曲面。
在上述技术方案中,前舱结构100在小偏置碰撞时,避障与上纵梁12接触时能沿着第二侧推面12a相对前舱结构100发生相对滑移,并增加避障相对前舱结构100的侧推位移,从而有利于减轻前舱结构100的变形程度,减少对车内人员的伤害。同时,第二侧推面12a和第一侧推面8a协同配合能提供比较长的侧推行程,进一步增加避障相对前舱结构100的侧推位移,使得避障能更快速地离开前舱结构100,同时也能提供更稳定的侧推结构,并提供足够的侧推力,减轻前舱结构100受到的损伤。
在本申请的一些实施例中,如图4所示,第二纵梁102上设有第四连接件1024,第二纵梁102通过第四连接件1024连接扭力盒2。
在上述技术方案中,由于第一纵梁101和第二纵梁102为间隔开设置,第一纵梁101、第二纵梁102、第一连接件3、第四连接件1024和扭力盒2能形成矩形框架结构,第四连接件1024能在第二纵梁102和扭力盒2之间起到承接作用。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,第二纵梁102包括第一部分10201、第二部分10202和第三部分10203,第二部分10202的一端连接第一部分10201,另一端连接第三部分10203,第一部分10201连接第一连接件3。
在上述技术方案中,通过将第二纵梁102设置成包括第一部分10201、第二部分10202和第三部分10203,可以分别制造第一部分10201、第二部分10202和第三部分10203,然后将三个部分拼接构成第二纵梁102,该结构的第一部分10201为闭口梁,可以保证良好的吸能效果,第二部分10202和第三部分10203为开口结构,便于集成摆臂的固定点,进而使得第二纵梁102可以尽量靠近车辆外侧布置,实现第一纵梁101和第二纵梁102在根部位置重合,另外开口结构便于进行诱导筋设计,实现碰撞过程中电动机的下沉,减轻电动机对驾驶舱的侵入量,减少对车内人员的伤害。在本申请的一些实施例中,如图1、图3所示,第一纵梁101具有连接第一连接件3的第一端部1011,第二纵梁102具有连接第一连接件3的第二端部1022,第二端部1022位于第一端部1011的正下方。
在上述技术方案中,第二方向Y可以是指前舱结构100的前后方向,第一端部1011可以是指第一纵梁101的位于前舱结构100前侧的端部,同理,第二端部1022可以是指第二纵梁102的位于前舱结构100前侧的端部,可以理解为第一端部1011和第二端部1022为对齐设置,两者在第一方向Z上的偏移量较小或无偏移量,当前舱结构100发生小偏置碰撞时,第一端部1011和第二端部1022同时承受碰撞,将碰撞力分散至第一纵梁101和第二纵梁102,提高纵梁组件1的抗冲击性能,有利于小偏置碰撞工况。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,纵向结构组件为两个,两个纵向结构组件沿第三方向X间隔开。在上述技术方案中,前舱结构100包括纵向结构组件,由于纵向结构组件的强度和刚度比较高,稳定性也比较好,因此两个纵向结构组件能使得前舱结构100的第三方向X的两端均具有较强的刚度和强度,从而能提升前舱结构100整体的刚度和强度。
在本申请的一些实施例中,如图1、图4、图5所示,第一方向Z为竖直方向,第一纵梁101位于第二纵梁102的上侧,前舱结构100还包括第一横梁13和第二横梁4,第一横梁13位于第二纵梁102的上侧并连接两个扭力盒2;第二横梁4连接两个第二纵梁102。
也就是说,第一纵梁101和第二纵梁102为上下布置,第一纵梁101为上侧纵梁,第二纵梁102为下侧纵梁。采用这种方式有利于减小纵梁组件1在第三方向X上的尺寸,从而使得两个纵梁组件1之间的空间在第三方向X上的尺寸比较大,使得两个纵梁组件1之间有充裕的空间布置更多的零部件或体积更大的零部件。其次,在第三方向X的两端,第一纵梁101、第二纵梁102、扭力盒2和第一连接件3能构成矩形框架结构,可以提高前舱结构100在第三方向X两端的强度和刚度。
第一横梁13和第二横梁4可以为但不限于管状部件、板状部件和柱状部件。由于第一横梁13与两个扭力盒2相连,第二横梁4与两个第二纵梁102相连,第一横梁13、第二横梁4、两个扭力盒2和两个第二纵梁102能构成位于竖直方向的矩形框架结构,提高前舱结构100后侧的强度和刚度。其中,第一横梁13、第二横梁4、第二纵梁102和扭力盒2之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
在上述技术方案中,通过第一纵梁101和第二纵梁102采用上下布置的方式,两个纵梁组件1能形成矩形框架结构,提高前舱结构100的位于第三方向X两端的强度和刚度。而通过设置第一横梁13和第二横梁4,第一横梁13连接两个扭力盒2,第二横梁4连接两个第二纵梁102,第一横梁13、第二横梁4、两个扭力盒2和两个第二纵梁102形成矩形框架结构,可以提高前舱结构100在第二方向Y后侧的强度和刚度。可见,前舱结构100通过在第三方向X和第二方向Y上形成矩形框架结构,可以有效提高整体的强度和刚度,有利于实现车辆碰撞过程中前舱结构100稳定的压溃变形,提高碰撞效率。
在本申请的一些实施例中,如图1、图2、图3、图4、图5所示,纵向结构组件还包括减振塔5,前舱结构100还包括第三横梁6,第三横梁6连接两个减振塔5。
减振塔5可以是指连接减振器和车身的关键部件,用于承受碰撞力的传递以及左右车轮受力不均匀时的车身扭转里的传递,保证车辆行驶稳定和车辆的安全性。其中,减振塔5和第三横梁6之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
第三横梁6使得两个减振塔5能进行刚性连接,提高减振塔5与第一纵梁101的连接稳定性和可靠性。当两个减振塔5中的一者受到碰撞时,减振塔5能通过第三横梁6将碰撞力传递至另一减振塔5,从而将碰撞力分散开,有利于减小每个减振塔5的受力,减轻每个减振塔5的变形程度,从而降低减振塔5的损坏几率,降低维修成本。
再者,参考前文实施例,在前舱结构100包括第一横梁13和第二横梁4的基础上,在设置减振塔5和第三横梁6后,减振塔5、第三横梁6、第一纵梁101和第一横梁13构成矩形框架结构,减振塔5、第三横梁6、两个纵梁组件1和第二横梁4构成另一矩形框架结构。也就是说,通过在前舱结构100中设置更多的矩形框架结构,从而能进一步提高前舱结构100的强度和刚度。
在上述技术方案中,通过减振塔5和第三横梁6能与第一纵梁101和第一横梁13构成矩形框架结构,同时能与两个纵梁组件1和第二横梁4也构成矩形框架结构,可以进一步加强前舱结构100的强度和刚度。而且当前舱结构100受到沿第三方向X或第二方向Y的碰撞时,第一纵梁101和第二纵梁102受到的碰撞力能向上分散至减振塔5和第三横梁6,减小第一纵梁101和第二纵梁102在第三方向X上的受力,提高第一纵梁101和第二纵梁102在碰撞过程中的稳定性,从而提高前舱结构100的可靠性。
在本申请的一些实施例中,如图1、图4、图5所示,前舱结构100还包括第四横梁7,第四横梁7连接两个第二纵梁102,第四横梁7位于第二横梁4的远离扭力盒2的一侧。
第四横梁7可以为但不限于管状部件、板状部件和柱状部件。其中,第四横梁7和第二纵梁102之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
在上述技术方案中,第四横梁7、第二横梁4和两个第二纵梁102构成矩形框架结构,可以提高前舱结构100下部的刚度和强度,当前舱结构100发生碰撞且碰撞力传递至第二纵梁102上时,碰撞力能分散在第四横梁7、第二横梁4和两个第二纵梁102上,减少第二纵梁102的受力,进而提高第二纵梁102在碰撞过程中的稳定性,由于第二纵梁102为前舱结构100中的主要承重部件,通过减少第二纵梁102的损坏,可以提高前舱结构100的可靠性。
在本申请的一些实施例中,第四横梁7和第二横梁4上设有电动机悬置固定部(图未示出)。
电动机悬置固定部可以是指用于安装电动机悬置的结构,例如,电动机悬置固定部可以为但不限于安装孔和连接螺栓等等。当电动机悬置固定部为安装孔时,电动机悬置上的螺栓可以安装在安装孔内,从而将电动机悬置固定在第四横梁7和第二横梁4上;当电动机悬置固定部为螺栓时,螺栓可以直接与电动机悬置上的孔位配合。
在上述技术方案中,由于电动机悬置一般连接在前副车架上,可见,第四横梁7和第二横梁4能集成前副车架功能,相较于相关技术中车架上需要连接独立的前副车架,通过第四横梁7和第二横梁4集成部分前副车架功能,可以减少零部件数量,而且由于第四横梁7和第二横梁4直接连接在第二纵梁102上,进而有利于缩小前舱结构100的体积,降低前舱结构100的重量,进而降低成本。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,第二纵梁102上设有悬架摆臂固定部1021。
悬架摆臂固定部1021可以是指用于连接悬架摆臂的结构,例如,电动机悬置固定部可以为但不限于安装孔和安装支座。
在上述技术方案中,由于悬架摆臂一般连接在前副车架上,可见,第二纵梁102能集成前副车架功能,即第二纵梁102能代替前副车架用于安装电动机悬置固定部,相较于相关技术中车架上需要连接独立的前副车架,通过第二纵梁102集成部分前副车架功能,可以减少零部件数量,进而有利于缩小前舱结构100的体积,降低前舱结构100的重量,进而降低成本。
在本申请的一些实施例中,如图1所示,第二纵梁102具有向前舱结构100中心一侧弯曲的弯曲部1023,弯曲部1023能使得第二纵梁102的外侧形成避让空间,可以减少对车辆中其他零部件的安装干涉,有利于整车的装配。
在本申请的一些实施例中,如图1、图4和图5所示,纵向结构组件为两个,两个纵向结构组件沿第三方向X间隔开,前舱结构100还包括防撞横梁9,防撞横梁9连接两个吸能件8。
防撞横梁9可以为但不限于管状部件、板状部件和柱状部件。吸能件8、防撞横梁9、第一连接件3之间的连接方式包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
当前舱结构100的前侧受到碰撞时,防撞横梁9先受到冲击,并将碰撞力传递至吸能件8,吸能件8能吸收碰撞能量,减小第一纵梁101和第二纵梁102受到的碰撞力。而且由于防撞横梁9连接吸能件8,防撞横梁9受到冲击时能将碰撞力沿着防撞横梁9的长度方向传递至两个吸能件8,从而将碰撞力分散开,减小吸能件8和防撞横梁9各自所受到的碰撞力,进而减轻前舱结构100的变形程度,有利于降低维修成本。
在上述技术方案中,通过设置吸能件8和防撞横梁9能提高前舱结构100的吸能效果,减轻碰撞情况下前舱结构100的变形,降低第一纵梁101和第二纵梁102在低速碰撞中发生损坏的概率,由于第一纵梁101和第二纵梁102为前舱结构100的关键部件,减少第一纵梁101和第二纵梁102的损坏,有利于提高低速碰撞的维修经济性。
在本申请的一些实施例中,如图1、图3、图4、图5所示,吸能件8包括第一吸能部81和第二吸能部82,防撞横梁9包括第一梁体91和第二梁体92,第一梁体91连接两个第一吸能部81,第二梁体92连接两个第二吸能部82。
第一吸能部81和第二吸能部82的截面可以为但不限于方形、圆柱形等等。可选地,第一吸能部81和第二吸能部82可以的形状可以为但不限于弧形或柱状。例如,第一吸能部81和第二吸能部82可以为柱状部件,且沿第二方向Y延伸。
第一梁体91和第二梁体92可以为但不限于管状部件、柱状部件和板状部件。其中,第一吸能部81、第二吸能部82、第一梁体91、第二梁体92之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
可以理解为,通过将吸能件8设置成包括第一吸能部81和第二吸能部82,而不是设置成较大体积的单个部件,可以降低吸能件8的加工难度,降低制造成本,同时也能降低装配难度。当前舱结构100受到碰撞时,考虑到每次受到碰撞时的碰撞角度不同,第一吸能部81和第二吸能部82同时受到撞击的概率比较低,当第一吸能部81和第二吸能部82仅一者受到碰撞时,另一者可以保证完好性或损坏程度较低,因此在维修时可以替换掉受损严重的部件即可,可以提高维修经济性。
其次,通过将防撞横梁9设置成包括第一梁体91和第二梁体92,而不是设置成较大体积的单个部件,第一梁体91和第二梁体92的体积可以减小,方便装配。第一梁体91和第二梁体92的尺寸比较小,可以节省材料,降低成本。当前舱结构100受到碰撞时,考虑到每次受到碰撞时的碰撞位置不同,第一梁体91和第二梁体92同时受到撞击的概率比较低,当第一梁体91和第二梁体92仅一者受到碰撞时,另一者可以保证完好性或损坏程度较低,因此在维修时替换掉受损严重的部件即可,可以提高维修经济性。
其次,第二方向Y两端的第一吸能部81、第二吸能部82、第一连接件3,以及第一梁体91和第二梁体92构成笼状结构,可以提高前舱结构100前侧的强度和刚度,减轻碰撞时的变形程度,进而提高前舱结构100整体的可靠性。
在上述技术方案中,通过将吸能件8设置成包括第一吸能部81和第二吸能部82,以及防撞横梁9包括第一梁体91和第二梁体92,在提高前舱结构100整体吸能效果的同时减少零部件损耗,节省材料,降低维修和制造成本,而且第一吸能部81、第二吸能部82、第一连接件3、第一梁体91和第二梁体92形成框架结构,可以进一步提高前舱结构100整体的强度和刚度,提高前舱结构100的结构稳定性。
在本申请的一些实施例中,如图4、图5所示,前舱结构100还包括第三连接件14,第三连接件14连接第一梁体91和第二梁体92。
第三连接件14可以为但不限于管状部件、柱状部件和板状部件。其中,第三连接件14、第一梁体91、第二梁体92之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
可以理解为,第三连接件14和吸能件8的数量相等且一一对应。参考图4和图5,第三连接件14也可以一端连接第一梁体91,另一端连接第二梁体92,使得第三连接件14、第一梁体91和第二梁体92所构成的整体形成矩形框架结构,同样能提高前舱结构100前侧的结构强度,而且可以降低第一梁体91、第二梁体92发生较大变形的概率,提高前舱结构100的碰撞性能。
在上述技术方案中,通过设置第三连接件14,在MPDB碰撞过程中,使得第一梁体91和第二梁体92同时接触避障,减少避障的侵入量,提高碰撞的稳定性。
在本申请的一些实施例中,如图4、图5、图6所示,前舱结构100还包括第五横梁11,第五横梁11连接两个第一连接件3,且位于纵梁组件1的上侧。
第五横梁11可以为但不限于管状部件、柱状部件和板状部件。其中,第五横梁11和第一连接件3之间的连接方式可以包括但不限于焊接、螺栓连接和热铆连接。
在上述技术方案中,第五横梁11与第三方向X两端的第一连接件3构成框架结构,起到提高前舱结构100的强度和刚度的作用。由于第五横梁11位于第一纵梁101和第二纵梁102的上侧,当前舱结构100的前侧受到碰撞时,纵梁组件1受到的碰撞力能沿着第一连接件3向上传递至第五横梁11,将碰撞力分散开,减小第一纵梁101和第二纵梁102的受力,可以提高前舱结构100的正面碰撞性能,并提高前舱结构100的结构稳定性。
在本申请的一些实施例中,第五横梁11上设有空调箱固定部。
空调箱固定部可以是指能起到固定空调箱作用的部件。例如,空调箱固定部可以包括但不限于安装孔和安装座等等。
在上述技术方案中,第五横梁11不仅能起到强度和刚度增强效果,同时也能起到安装空调箱的作用,通过第五横梁11集成安装空调箱的作用,有利于减少零部件数量,减轻前舱结构100的重量,并节省材料,降低制造成本。
根据本申请提供的实施例,一种前舱结构100,在原有单纵梁结构的基础上,在第一纵梁101的下方增加一根第二纵梁102,同时集成副车架,第一纵梁101和第二纵梁102通过第一连接件3和扭力盒2连接为一体。
在前舱结构100中,第三方向X为左右方向,第二方向Y为前后方向,第一方向Z为上下方向。左上的第一纵梁101与左上的扭力盒2焊接为一体,左下的第二纵梁102与左上扭力盒2的下部焊接为一体,左上的扭力盒2与左下的第二纵梁102的后部通过点焊和烧焊连接。右上的第一纵梁101与右上的扭力盒2焊接为一体,右下的第二纵梁102与右上的扭力盒2的下部焊接为一体,右上的扭力盒2与右下的第二纵梁102的后部通过点焊和烧焊连接。第一连接件3包括前后两个端板,左前侧的端板通过烧焊连接左上侧的第一纵梁101前部和左下侧的第二纵梁102前部,右前侧的端板通过烧焊连接右上侧的第一纵梁101前部和右下侧的第二纵梁102前部。
第一吸能部81和第二吸能部82为吸能盒,左上的第一吸能部81、右上的第一吸能部81与第一梁体91焊接为一体,左下的第二吸能部82、右下的第二吸能部82与第二梁体92焊接为一体,第二梁体92为小腿梁。第二连接件10为竖梁,左侧的第二连接件10、右侧的第二连接件10通过烧焊连接第一吸能部81和第二吸能部82的前部,左后侧的端板通过烧焊连接左上的第一吸能部81的后部、左下的第二吸能部82,右后侧的端板通过烧焊连接右上的第一吸能部81的后部、右下的第二吸能部82。
前侧的端板和后侧的端板通过螺栓连接为一个整体。
第四横梁7和第二横梁4通过烧焊连接左下的第二纵梁102和右下的第二纵梁102。第一横梁13通过点焊和烧焊连接左上的扭力盒2和右上的扭力盒2。左侧的减振塔5通过烧焊和螺栓固定在左上的第一纵梁101上,右侧的减振塔5通过烧焊和螺栓固定在右上的第一纵梁101上,第三横梁6通过螺栓连接左侧的减振塔5和右侧的减振塔5。
左下的第二纵梁102和右下的第二纵梁102集成悬架摆臂的固定点,第四横梁7和第二横梁4集成电动机悬置的固定点。
上侧的第一纵梁101和下侧的第二纵梁102通过端板、竖梁和横梁连接为一个整体,形成笼式结构。通过调整第一纵梁101和第二纵梁102的截面,保证第一纵梁101和第二纵梁102的截面力处于合理的水平,满足碰撞法规要求,该结构可以满足大轮胎、短前悬、短L113苛刻的布置需求;另一方面,相比传统单纵梁结构,第一纵梁101的截面大幅度减小,进而降低第一纵梁101与门槛在第一方向Z向高度落差,提高碰撞的稳定性;再者,车身与底盘副车架集成设计,减重的同时,提升了车体前舱整体结构刚度。
第二方面,如图7所示,本申请实施例还提供一种承载式车身1000,包括前文的前舱结构100。
参考图7,需要说明的是,承载式车身1000还可以包括车身框架300,前舱结构100连接在车身框架300的前侧。承载式车身1000的其他构成和操作对本领域技术人员来说是已知的,这里不再赘述。
承载式车身1000是指没有车架,车身作为发动机和底盘各总成的安装基体,车身兼有车架的作用并承受全部载荷。因此承载式车身若碰撞损坏,需要更换整个车身,成本较高,通过增强承载式车身的结构强度和刚度,就可以降低更换车身的概率,降低成本。
在上述技术方案中,前舱结构100通过将纵梁组件1设置成双纵梁结构,以及内部形成多个框架结构,前舱结构100的结构强度和刚度可以大幅度提升,前舱结构100的抗撞击性能比较好,提高碰撞稳定性和碰撞效率,在提高整体强度和刚度的同时,前舱结构100的长度尺寸可以比较小,且纵梁组件1具有比较大的截面面积,有利于减小第一纵梁101和第二纵梁102中位于上侧的纵梁和门槛的高度落差,因此可以在整车设计中满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。
第三方面,本申请实施例还提供一种车辆,包括前文的前舱结构100或者承载式车身1000。
在上述技术方案中,由于前舱结构100或承载式车身1000中纵梁组件1为双纵梁结构,且能形成多个框架结构,前舱结构100或承载式车身1000可以具备强度和刚度较高的前悬结构,进而能提高车辆的前舱结构的刚度和强度,可以提升车辆的碰撞性能,提高车内成员的安全性。同时由于前悬结构的长度尺寸可以比较小,且纵梁组件1具有比较大的截面面积,有利于减小第一纵梁101和第二纵梁102中位于上侧的纵梁和门槛的高度落差,因此可以在整车设计中满足大轮胎、短前悬和短L113的布置需求。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种前舱结构,其特征在于,包括:
纵向结构组件,所述纵向结构组件包括:
纵梁组件,所述纵梁组件包括第一纵梁和第二纵梁,所述第一纵梁和所述第二纵梁沿第一方向间隔开,且沿第二方向延伸;
扭力盒,所述扭力盒位于所述纵梁组件的所述第二方向的一端;
第一连接件,所述第一连接件位于所述纵梁组件的所述第二方向的另一端设有所述第一连接件,所述第一连接件连接所述第一纵梁和所述第二纵梁。
2.根据权利要求1所述的前舱结构,其特征在于,所述扭力盒连接所述第一纵梁和/或所述第二纵梁。
3.根据权利要求1或2所述的前舱结构,其特征在于,所述纵向结构组件还包括:吸能件,所述吸能件设在所述第一连接件远离所述纵梁组件的一侧,并连接所述第一连接件。
4.根据权利要求3所述的前舱结构,其特征在于,作过所述第一纵梁且平行于所述第二方向的竖直面,所述吸能件具有第一侧推面,在自所述第一连接件朝向所述纵梁组件的方向上,所述第一侧推面和所述竖直面之间的距离逐渐增大。
5.根据权利要求4所述的前舱结构,其特征在于,所述吸能件包括间隔开的第一吸能部和第二吸能部,所述第一吸能部和所述第二吸能部上形成有所述第一侧推面。
6.根据权利要求5所述的前舱结构,其特征在于,所述纵向结构组件还包括:第二连接件,所述第二连接件连接所述第一吸能部和所述第二吸能部。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的前舱结构,其特征在于,所述纵向结构组件还包括:上纵梁,所述上纵梁位于所述第一纵梁的上侧,所述上纵梁具有第二侧推面,作过所述第一纵梁且平行于所述第二方向的竖直面,在自所述第一连接件朝向所述纵梁组件的方向上,所述第二侧推面和所述竖直面之间的距离逐渐增大。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的前舱结构,其特征在于,所述第二纵梁上设有第四连接件,所述第二纵梁通过所述第四连接件连接所述扭力盒。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的前舱结构,其特征在于,所述第二纵梁包括第一部分、第二部分和第三部分,所述第二部分的一端连接所述第一部分,另一端连接所述第三部分,所述第一部分连接所述第一连接件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的前舱结构,其特征在于,所述第一纵梁具有连接所述第一连接件的第一端部,所述第二纵梁具有连接所述第一连接件的第二端部,所述第二端部位于所述第一端部的正下方。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的前舱结构,其特征在于,所述纵向结构组件为两个,两个所述纵向结构组件沿第三方向间隔开。
12.根据权利要求11所述的前舱结构,其特征在于,所述第一方向为竖直方向,所述第一纵梁位于所述第二纵梁的上侧,所述前舱结构还包括:
第一横梁,所述第一横梁位于所述第二纵梁的上侧并连接两个所述扭力盒;
第二横梁,所述第二横梁连接两个所述第二纵梁。
13.根据权利要求12所述的前舱结构,其特征在于,所述纵向结构组件还包括减振塔,所述减振塔与所述第一纵梁的上部相连,所述前舱结构还包括第三横梁,所述第三横梁连接两个所述减振塔。
14.根据权利要求12或13所述的前舱结构,其特征在于,所述前舱结构还包括:第四横梁,所述第四横梁连接两个所述第二纵梁,所述第四横梁位于所述第二横梁的远离所述扭力盒的一侧。
15.根据权利要求14所述的前舱结构,其特征在于,所述第四横梁和所述第二横梁上设有电动机悬置固定部。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的前舱结构,其特征在于,所述第二纵梁上设有悬架摆臂固定部。
17.根据权利要求3所述的前舱结构,其特征在于,所述纵向结构组件为两个,两个所述纵向结构组件沿第三方向间隔开,所述前舱结构还包括:防撞横梁,所述防撞横梁连接两个所述吸能件。
18.根据权利要求17所述的前舱结构,其特征在于,所述吸能件包括第一吸能部和第二吸能部,所述防撞横梁包括第一梁体和第二梁体,所述第一梁体连接两个所述第一吸能部,所述第二梁体连接两个所述第二吸能部。
19.根据权利要求18所述的前舱结构,其特征在于,所述前舱结构还包括:第三连接件,所述吸能件对应设有所述第三连接件,所述第三连接件连接所述第一梁体和所述第二梁体。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的前舱结构,其特征在于,所述前舱结构还包括:第五横梁,所述第五横梁连接两个所述第一连接件,且位于所述纵梁组件的上侧。
21.根据权利要求20所述的前舱结构,其特征在于,所述第五横梁上设有空调箱固定部。
22.一种承载式车身,其特征在于,包括如权利要求1至21中任一项所述的前舱结构。
23.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求1至21中任一项所述的前舱结构,或者如权利要求22所述的承载式车身。
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