CN210027612U - 前机舱框架结构、车身骨架及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种前机舱框架结构、车身骨架及汽车，该前机舱框架结构包括：左前纵梁，左前纵梁包括第一接头；右前纵梁，间隔设置于左前纵梁的一侧，且右前纵梁包括第二接头；中部横梁，中部横梁的一端与第一接头的一端连接，中部横梁的另一端与第二接头的一端连接；底部横梁，底部横梁的一端与第一接头的中部连接，底部横梁的另一端与第二接头的中部连接；及塔座组件，塔座组件包括设置于左前纵梁上的左减震塔座、设置于右前纵梁上的右减震塔座、及连接于左减震塔座和右减震塔座之间的塔座横梁。如此便可减轻前机舱框架因受撞击力产生的压溃损坏，提升了前机舱框架的整体结构强度与力学性能。

Description

前机舱框架结构、车身骨架及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车构件技术领域，特别是涉及一种前机舱框架结构、车身骨架及汽车。

背景技术

目前，汽车车身上的前机舱框架一般采用纯钢或钢铝混合材料的方案进行制造，在保证结构强度的前提下会导致结构部件多且各部件连接构造复杂，这样不利于前机舱框架受撞击时力的有效传导，造成压溃损坏严重。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种前机舱框架结构，受撞击时提高力传导的有效性，减轻压溃损坏程度；此外，还提供一种车身骨架，由于采用了该前机舱框架结构，使得整体结构强度更高，抗撞击性能增强；最后，本申请还提供一种汽车，通过装备该车身骨架，大大提升了受撞击时力的有效传导能力，使用安全与可靠性增强。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种前机舱框架结构，其包括：

左前纵梁，所述左前纵梁包括第一接头；

右前纵梁，间隔设置于所述左前纵梁的一侧，且所述右前纵梁包括第二接头；

中部横梁，所述中部横梁的一端与所述第一接头的一端连接，所述中部横梁的另一端与所述第二接头的一端连接；

底部横梁，所述底部横梁的一端与第一接头的中部连接，所述底部横梁的另一端与所述第二接头的中部连接；及

塔座组件，所述塔座组件包括设置于所述左前纵梁上的左减震塔座、设置于所述右前纵梁上的右减震塔座、及连接于所述左减震塔座和所述右减震塔座之间的塔座横梁。

上述的前机舱框架结构布装在乘员舱框架的前部，当受到正面撞击时，撞击力由左前纵梁以及右前纵梁分别向后传导。具体地，撞击力传导到第一接头和第二接头上时，撞击力可分为四条路径继续传导：第一条路径为部分撞击力传导到中部横梁并可进一步向任意一侧端及后方继续传递，第二条路径为部分撞击力传导到底部横梁上并可进一步向任意一侧端及后方继续传递，第三条路径为剩余部分撞击力传导经过整个第一接头和第二接头、并通过远离中部横梁的另一端继续传导到门槛上，第四条路径为部分撞击力由左减震塔座以及右减震塔座传递至塔座横梁上抵消，由此完成撞击力的有效传导，如此便可减轻前机舱框架因受撞击力产生的压溃损坏，提升了前机舱框架的整体结构强度与力学性能。

下面对本申请的技术方案作进一步的说明：

在其中一个实施例中，所述中部横梁与所述底部横梁沿所述左前纵梁和/或所述右前纵梁的长度方向间隔排布。

在其中一个实施例中，该前机舱框架结构还包括前防撞梁，所述前防撞梁分别与所述左前纵梁远离所述第一接头的一端、以及所述右前纵梁远离所述第二接头的一端连接。

在其中一个实施例中，该前机舱框架结构还包括第一吸能盒和第二吸能盒，所述第一吸能盒连接于所述前防撞梁与所述左前纵梁之间，所述第二吸能盒连接于所述前防撞梁与所述右前纵梁之间。

在其中一个实施例中，该前机舱框架结构还包括左上边梁、右上边梁、左前立柱和右前立柱，所述左上边梁的一端与所述左减震塔座的上端连接，所述左上边梁的另一端与所述左前立柱的一端连接，所述左前立柱的另一端设置于所述左前纵梁上；所述右上边梁的一端与所述右减震塔座的上端连接，所述右上边梁的另一端与所述右前立柱的一端连接，所述右前立柱的另一端设置于所述右前纵梁上。

在其中一个实施例中，该前机舱框架结构还包括均设有装配腔体的左前副车架安装体和右前副车架安装体，所述左前副车架安装体与所述左前立柱连接，所述右前副车架安装体与所述右前立柱连接，所述左前纵梁和所述右前纵梁分别贯穿所述装配腔体设置。

在其中一个实施例中，所述左前副车架安装体、所述右前副车架安装体、所述左上边梁和所述右上边梁均采用钢或钢基材料制成。

在其中一个实施例中，所述前防撞梁、所述第一吸能盒、所述第二吸能盒、所述左前纵梁、所述右前纵梁、所述第一接头、所述第二接头、所述中部横梁、所述底部横梁、所述左减震塔座、所述右减震塔座、所述左前立柱和所述右前立柱均采用铝或铝基材料制成。

另一方面，本申请还提供一种车身骨架，其包括如上所述的前机舱框架结构。由于采用了该前机舱框架结构，使得车身骨架的整体结构强度更高，抗撞击性能增强。

此外，本申请还提供一种汽车，其包括如上所述的车身骨架。通过装备该车身骨架，大大提升了受撞击时力的有效传导能力，使用安全与可靠性增强。

附图说明

图1为本实用新型一实施例所述的机舱框架结构的总装结构示意图；

图2为图1所示前机舱框架结构中前防撞梁与第一吸能盒、第二吸能盒的安装结构图；

图3为图1所示前机舱框架结构中左减震塔座、左上边梁、左前立柱以及左前副车架安装体的装配结构图。

附图标记说明：

10、左前纵梁，11、第一接头，20、右前纵梁，21、第二接头，30、中部横梁，40、底部横梁，50、前防撞梁，60、第一吸能盒，70、第二吸能盒，80、左减震塔座，90、右减震塔座，100、左上边梁，110、右上边梁，120、左前立柱，130、右前立柱，140、左前副车架安装体，150、右前副车架安装体，160、装配腔体，170、塔座横梁。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”、“设置于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；一个元件与另一个元件固定连接的具体方式可以通过现有技术实现，在此不再赘述，优选采用螺纹连接的固定方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，为本申请一实施例展示的前机舱框架结构，其通常连接在乘员舱框架的前端，也即整车的最前端，受到外力撞击时其将承担主要的承力角色，是保护车辆各组件和乘车人员安全的重要屏障，因而其结构强度与力传导性能显得尤为重要。

具体地，该前机舱框架结构包括：左前纵梁10，所述左前纵梁10包括第一接头11；右前纵梁20，间隔设置于所述左前纵梁10的一侧，且所述右前纵梁20包括第二接头21；中部横梁30，所述中部横梁30的一端与所述第一接头11的一端连接，所述中部横梁30的另一端与所述第二接头21的一端连接；底部横梁40，所述底部横梁40的一端与第一接头11的中部连接，所述底部横梁40的另一端与所述第二接头21的中部连接；及塔座组件，所述塔座组件包括设置于所述左前纵梁10上的左减震塔座80、设置于所述右前纵梁20上的右减震塔座90、及连接于所述左减震塔座80和所述右减震塔座90之间的塔座横梁170。

上述的前机舱框架结构布装在乘员舱框架的前部，当受到正面撞击时，撞击力由左前纵梁10以及右前纵梁20分别向后传导。当传导到第一接头11和第二接头21上时，撞击力可分为四条路径继续传导：第一条路径为部分撞击力传导到中部横梁30并可进一步向任意一侧端及后方继续传递，第二条路径为部分撞击力传导到底部横梁40上并可进一步向任意一侧端及后方继续传递，第三条路径为剩余部分撞击力传导经过整个第一接头11和第二接头21、并通过远离中部横梁30的另一端继续传导到门槛上，第四条路径为部分撞击力由左减震塔座80以及右减震塔座90传递至塔座横梁170上抵消，由此完成撞击力的有效传导，如此便可减轻前机舱框架因受撞击力产生的压溃损坏，提升了前机舱框架的整体结构强度与力学性能。

其中，左前纵梁10和右前纵梁20为铝合金铸件或铝合金挤压型材，整体性好，因而结构强度高，并且可简化工艺步骤、降低制造难度。安装时，通过螺栓和SPR(Self-piercingRivet；自冲铆)连接工艺与周边部件装联。一实施例中，左前纵梁10和右前纵梁20的断面为“日”字型结构，该结构使左前纵梁10和右前纵梁20具备优越且稳定的压溃性能，可提升碰撞稳定性。

当然了，左前纵梁10和右前纵梁20的断面也可以是现有技术中的其它结构形式，也都在本申请的保护范围内。

此外，第一接头11与左前纵梁10、第二接头21与右前纵梁20可以是一体式结构或分体装配式结构。具体到本技术方案中，较优地采用一体式结构，因而结构强度与稳定性更优。第一接头11与第二接头21采用铸铝技术制造，成型精度高，并且该两者内部制作了筋板或筋条结构，可提升结构强度。由于第一接头11与第二接头21在设计阶段通过拓扑优化出完善且稳定的框架结构，即保证了碰撞中乘员舱框架稳定，又可通过筋板或筋条将碰撞力快速传导，使前机舱框架具备简洁、稳定且优异的力学性能。

在上述实施例的基础上，所述中部横梁30与所述底部横梁40沿所述左前纵梁10和/或所述右前纵梁20的长度方向间隔排布。因而能够将撞击力更加均匀、分散的有效传导，提升力的传导效能。

请继续参阅图1，进一步地，所述塔座横梁170的一端与所述左减震塔座80的上端连接，所述塔座横梁170的另一端与所述右减震塔座90的上端连接。因而能够将左减震塔座80、右减震塔座90、左上边梁100、右上边梁110等部件连接构成一个稳定的整体框架结构，使结构强度更高，抗撞击性能大大提升。

请继续参阅图1，此外，一实施例中，该前机舱框架结构还包括前防撞梁50，所述前防撞梁50分别与所述左前纵梁10远离所述第一接头11的一端、以及所述右前纵梁20远离所述第二接头21的一端连接。因而在低速碰撞时，前防撞梁50可发挥变形吸能能力，从而保护左、右前纵梁20以及机舱内部元器件的安全。具体地，前防撞梁50为铝合金挤压型材，且呈左右对称结构，因而受撞击时向左右两侧的传力一致性好。并且，前防撞梁50的断面采用“日”字型结构，可进一步提升抗溃压吸能能力。

请继续参阅图1和图2，进一步地，一实施例中，该前机舱框架结构还包括第一吸能盒60和第二吸能盒70，所述第一吸能盒60连接于所述前防撞梁50与所述左前纵梁10之间，所述第二吸能盒70连接于所述前防撞梁50与所述右前纵梁20之间。因而在受到撞击时，第一吸能盒60和第二吸能盒70能够通过自身压溃形变而稳定框架结构，减轻撞击冲击影响，提升前机舱框架结构的抗撞击能力。

请继续参阅图1和图3，此外，在上述任一实施例的基础上，该前机舱框架结构还包括左上边梁100、右上边梁110、左前立柱120和右前立柱130，所述左减震塔座80的下端设置于所述左前纵梁10上，所述左上边梁100的一端与所述左减震塔座80的上端连接，所述左上边梁100的另一端与所述左前立柱120的一端连接，所述左前立柱120的另一端设置于所述左前纵梁10上；所述右减震塔座90的下端设置于所述右前纵梁20上，所述右上边梁110的一端与所述右减震塔座90的上端连接，所述右上边梁110的另一端与所述右前立柱130的一端连接，所述右前立柱130的另一端设置于所述右前纵梁20上。如此，可进一步提升前机舱的整体结构强度，并且为撞击力的传导提供了更多的传导路径(例如当受正面撞击时，撞击力可由左、右前纵梁20传导至左、右前立柱130，再传导至左、右上边梁110，之后传导至左、右减震塔座90并最终传导回左、右前纵梁20并继续向后传导；当受到侧面撞击时，撞击力由左、右上边梁110分散传导至左、右减震塔座90和左、右前立柱130，再传导至左、右前纵梁20上，并向后传导至乘员舱框架)，使得单个部件的受力降低，利于提升使用寿命与安全可靠程度。

更进一步地，该前机舱框架结构还包括均设有装配腔体160的左前副车架安装体140和右前副车架安装体150，所述左前副车架安装体140与所述左前立柱120连接，所述右前副车架安装体150与所述右前立柱130连接，所述左前纵梁10和所述右前纵梁20分别贯穿所述装配腔体160设置。该左、右前副车架安装体150便于其他部件的安装固定；同时由于提供了装配腔体160，使得左前纵梁10和右前纵梁20能够穿设其内固定，使得撞击力不会或较轻微的对左、右前立柱130造成溃裂损坏。

而为了满足车身轻量化的设计要求，所述左前副车架安装体140、所述右前副车架安装体150、所述左上边梁100和所述右上边梁110均采用钢或钢基材料制成，可选地采用不锈钢或合金钢制造；此外，所述前防撞梁50、所述第一吸能盒60、所述第二吸能盒70、所述左前纵梁10、所述右前纵梁20、所述第一接头11、所述第二接头21、所述中部横梁30、所述底部横梁40、所述左减震塔座80、所述右减震塔座90、所述左前立柱120和所述右前立柱130均采用铝或铝基材料制成，可选地采用铝合金制造。如此，形成的钢铝混合前机舱框架总成，铝占比达到80％，轻量化效果很好，重量由110kg下降到71kg，降低约39kg，节约能源，提高电池的续航里程。比传统纯钢制减重明显，且零件集成度高。本技术方案中的前机舱总成零件总数为62个，仅仅是钢制车身前机舱总成中零件数量的一半，大大提高了前机舱总成乃至整车的连接效率、零部件安装精度。整体框架零件集成度高，铝制材料应用较多，体现下车体设计的先进性。

并且塔座横梁170、中部横梁30以及底部横梁40构成的多横梁结构，提高前机舱框架的横向稳定性，提升车身弯扭刚度和模态。

另一方面，本申请还提供一种车身骨架，其包括如上所述的前机舱框架结构。由于采用了该前机舱框架结构，使得车身骨架的整体结构强度更高，抗撞击性能增强。

此外，本申请还提供一种汽车，其包括如上所述的车身骨架。通过装备该车身骨架，大大提升了受撞击时力的有效传导能力，使用安全与可靠性增强。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种前机舱框架结构，其特征在于，包括：

左前纵梁，所述左前纵梁包括第一接头；

右前纵梁，间隔设置于所述左前纵梁的一侧，且所述右前纵梁包括第二接头；

中部横梁，所述中部横梁的一端与所述第一接头的一端连接，所述中部横梁的另一端与所述第二接头的一端连接；

底部横梁，所述底部横梁的一端与第一接头的中部连接，所述底部横梁的另一端与所述第二接头的中部连接；及

塔座组件，所述塔座组件包括设置于所述左前纵梁上的左减震塔座、设置于所述右前纵梁上的右减震塔座、及连接于所述左减震塔座和所述右减震塔座之间的塔座横梁。

2.根据权利要求1所述的前机舱框架结构，其特征在于，所述中部横梁与所述底部横梁沿所述左前纵梁和/或所述右前纵梁的长度方向间隔排布。

3.根据权利要求1所述的前机舱框架结构，其特征在于，该前机舱框架结构还包括前防撞梁，所述前防撞梁分别与所述左前纵梁远离所述第一接头的一端、以及所述右前纵梁远离所述第二接头的一端连接。

4.根据权利要求3所述的前机舱框架结构，其特征在于，该前机舱框架结构还包括第一吸能盒和第二吸能盒，所述第一吸能盒连接于所述前防撞梁与所述左前纵梁之间，所述第二吸能盒连接于所述前防撞梁与所述右前纵梁之间。

5.根据权利要求4所述的前机舱框架结构，其特征在于，该前机舱框架结构还包括左上边梁、右上边梁、左前立柱和右前立柱，所述左上边梁的一端与所述左减震塔座的上端连接，所述左上边梁的另一端与所述左前立柱的一端连接，所述左前立柱的另一端设置于所述左前纵梁上；所述右上边梁的一端与所述右减震塔座的上端连接，所述右上边梁的另一端与所述右前立柱的一端连接，所述右前立柱的另一端设置于所述右前纵梁上。

6.根据权利要求5所述的前机舱框架结构，其特征在于，该前机舱框架结构还包括均设有装配腔体的左前副车架安装体和右前副车架安装体，所述左前副车架安装体与所述左前立柱连接，所述右前副车架安装体与所述右前立柱连接，所述左前纵梁和所述右前纵梁分别贯穿所述装配腔体设置。

7.根据权利要求6所述的前机舱框架结构，其特征在于，所述左前副车架安装体、所述右前副车架安装体、所述左上边梁和所述右上边梁均采用钢或钢基材料制成。

8.根据权利要求7所述的前机舱框架结构，其特征在于，所述前防撞梁、所述第一吸能盒、所述第二吸能盒、所述左前纵梁、所述右前纵梁、所述第一接头、所述第二接头、所述中部横梁、所述底部横梁、所述左减震塔座、所述右减震塔座、所述左前立柱和所述右前立柱均采用铝或铝基材料制成。

9.一种车身骨架，其特征在于，包括如上述权利要求1至8任一项所述的前机舱框架结构。

10.一种汽车，其特征在于，包括如上述权利要求9所述的车身骨架。

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