CN211918363U - 车辆前部结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种车辆前部结构，包括：前副车架，设置在车辆的主车架的前下部；以及运动限制部件，安装在所述前副车架与电池组件之间，所述运动限制部件包括：变形部，可以在车辆的长度方向上变形；以及非变形部，连接到所述变形部的后端，所述非变形部可以被配置成具有比所述变形部更大的刚性。

Description

车辆前部结构

技术领域

本实用新型涉及一种车辆前部结构，更具体地，涉及一种车辆前部结构，该车辆前部结构可以在正面碰撞时通过限制从主车架脱离的前副车架的运动来防止前副车架与电池碰撞。

背景技术

通常，车辆由车身(body)和底盘(chassis)构成。底盘表示发动机、动力传递装置(power train)、转向装置(steering system)、制动装置(brake system)、悬架装置(suspension sysem)等安装在底盘的车架(frame)上。车身由主车身、车身外饰、车身内饰等构成。

底盘的车架由主车架和副车架等构成，副车架包括：前副车架，连接到主车架的前部；以及后副车架，连接到主车架的后部。前副车架的作用是支撑发动机、变速器、悬架装置等，并且在确保车辆的结构刚性的同时，使负载传递变得容易。

为了确保车辆的正面碰撞性能，采用降低约束能量(ResTraint Engergy，RTE)的方式，“RTE”可以被定义为除车身或前副车架所吸收的负载以外的碰撞负载的程度，RTE越高，正面碰撞性能越低。降低RTE的最可靠的方法是在前侧构件变形的同时使前副车架脱离。

前副车架的前安装点(front mounting point)、中心安装点(center mountingpoint)和后安装点(rear mounting point)安装在主车架的前侧构件(front sidemember)、悬臂梁(outrigger)等。前安装点、中心安装点和后安装点表示通过螺栓、衬套等进行安装的点。在发生正面碰撞时，前安装点、中心安装点和后安装点断裂，从而前副车架可以从主车架脱离，并且脱离的前副车架可以在水平方向上移动。

另一方面，电动车辆中，在车辆的地板侧安装有高压电池组件。在正面碰撞时脱离的前副车架在水平方向上移动时，前副车架与高压电池组件直接碰撞的可能性非常高。

在该背景技术部分中记载的内容用于增加对实用新型的背景的理解，其可以包括不属于本技术领域普通技术人员所公知的现有技术的内容。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型是考虑如上所述的问题而提出的，其目的在于提供一种车辆前部结构，该车辆前部结构可以在正面碰撞时通过限制从主车架脱离的前副车架的运动来防止前副车架与电池碰撞。

(二)技术方案

为了实现上述目的，根据本实用新型的车辆前部结构可以包括：前副车架，设置在车辆的主车架的前下部；以及运动限制部件，安装在所述前副车架与电池组件之间，所述运动限制部件可以包括：变形部，可以在车辆的长度方向上变形；以及非变形部，连接到所述变形部的后端，所述非变形部可以被配置成具有比所述变形部更大的刚性。

所述变形部可以具有与其他部分相比截面积减小的一个以上的截面减小区域。

所述变形部可以包括多个第一块和多个第二块，所述多个第一块和所述多个第二块彼此交替布置，所述第二块的截面积可以小于相邻的第一块的截面积。

所述变形部可以通过螺栓和圆柱形螺母结合到所述前副车架。

所述变形部的前端可以通过第一螺栓和第一圆柱形螺母结合到所述前副车架，

所述变形部的中间部可以通过第二螺栓和第二圆柱形螺母结合到所述前副车架。

所述前副车架可以通过前安装点、中心安装点和后安装点结合到所述主车架，所述第一螺栓可以位于所述中心安装点的后侧，所述第二螺栓可以位于所述后安装点的前侧。

所述非变形部可以在车辆的长度方向上具有相同的截面。

所述非变形部可以具有在其内部形成的多个内侧肋。

横向构件可以设置在所述电池组件的前侧，所述非变形部可以通过螺栓和圆柱形螺母结合到所述横向构件。

所述非变形部可以具有在其后端形成的法兰，所述法兰可以结合到所述电池组件的前壁。

(三)有益效果

根据本实用新型，可以在正面碰撞时通过限制从主车架脱离的前副车架的运动，尤其，水平方向运动(horizontal movement)来防止前副车架与电池碰撞，由此可以降低RTE，从而能够确保车辆的正面碰撞性能。

尤其，运动限制部件安装在前副车架与电池组件之间，其中运动限制部件包括：变形部，可以在车辆的长度方向上发生变形；以及非变形部，具有比变形部更大的刚性。并且运动限制部件的变形部结合到前副车架，从而在车辆的正面碰撞时，通过变形部的变形，前副车架可以容易地从车辆的主车架脱离，并且可以通过非变形部抑制脱离的前副车架的水平方向运动，从而可以充分防止前副车架与电池组件的碰撞。

附图说明

图1是示出根据本实用新型的实施例的车辆前部结构的底面的仰视图。

图2是从图1的箭头A方向观察的图。

图3是沿着图2的C-C线示出的图。

图4是放大图1的箭头B部分的图。

图5是沿着图4的D-D线示出的图。

图6是示出根据本实用新型的实施例的车辆前部结构在正面碰撞前/后的副车架的运动的图。

图7是示出图4的另一实施例的图。

图8是示出图4的又一实施例的图。

附图标记说明

1：前安装点 2：中心安装点

3：后安装点 5：前侧构件

6：悬臂梁 10：车辆前部结构

11：前副车架 15：运动限制部件

18：横向构件 21：侧部

23：第一横梁部 24：第二横梁部

31：变形部 32：非变形部

41a、41b、41c、41d、41e：第一块

42a、42b、42c、42d、42e：第二块

50：电池组件 51：电池壳体

52：前壁 61：第一螺栓

62：第二螺栓 63：第一圆柱形螺母

64：第二圆柱形螺母

具体实施方式

下面，通过例示的附图对本实用新型的部分实施例进行详细说明。对于各图的组件的附图标记，即使相同的组件在不同的图中示出，这些相同的组件也具有相同的附图标记。另外，在说明本实用新型的实施例时，当认为对相关的公知结构或功能的详细说明妨碍对本实用新型的实施例的理解时，省略其详细说明。

在说明本实用新型的实施例的组件时，可以使用第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语。这些术语仅用于将其组件从其他组件区分开，而组件的本质或次序或顺序等并不被所述术语所限定。另外，除非另有定义，在此使用的包括技术术语或科学术语的所有术语具有与本实用新型所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。与在通常使用的词典中的定义相同的术语应被解释为具有与相关技术的上下文中的含义相同的含义，除非在本申请中清楚地定义，不能被解释为异常或过于形式的含义。

参照图1和图2，根据本实用新型的实施例的车辆前部结构10可以包括：前副车架11，设置在车辆的前下部；以及运动限制部件15，安装在前副车架11与电池组件50的前壁52之间。

主车架具有位于其前侧的一对前侧构件5，一对前侧构件5可以在车辆的宽度方向上相隔开。一对前侧构件5可以通过一对悬臂梁(outrigger)6单独连接到一对侧梁。各悬臂梁6的前端可以结合到各前侧构件5的后端，并且悬臂梁6的后端可以结合到各侧梁的前端。

前副车架11可以设置在主车架的前侧下方。参照图1和图2，前副车架11可以安装在一对前侧构件5和一对悬臂梁6。前副车架11可以包括：一对侧部21；第一横梁部23，连接一对侧部21；以及第二横梁部24，设置在第一横梁部23的后侧。

各侧部21的前端可以通过前安装点1结合到主车架的前侧构件5，并且前安装点1可以通过螺栓、螺母、衬套(bushing)等结合到前侧构件5。各侧部21的中间部可以通过中心安装点2结合到主车架的前侧构件5，并且中心安装点2可以通过螺栓、螺母、衬套等结合到前侧构件5。各侧部21的后端可以通过后安装点3结合到主车架的悬臂梁6，并且后安装点3可以通过螺栓、螺母、衬套等结合到悬臂梁6。

根据实施例，本实用新型的实施例的车辆前部结构10可以应用于电动车辆。电动车辆可以包括电池组件50，电池组件50可以设置在车辆的地板下方，并且电池组件50可以设置在前副车架11的后侧。

电池组件50可以包括：一个以上的电池单元(或电池模块)；电气部件，与一个以上的电池单元相关联；以及电池壳体51，安装有电池单元和电气部件。电池壳体51的前壁52可以与前副车架11的后端相隔开。横向构件18可以设置在电池壳体51的前壁52的前侧，并且横向构件18可以被配置成连接一对悬臂梁6。横向构件18的各端部可以通过焊接、紧固件等结合到各悬臂梁6。

参照图1，一对运动限制部件(movement restrict member)15可以设置在前副车架11与电池组件50的前壁52之间。各运动限制部件15可以被配置成连接前副车架11的后部和横向构件18。当前副车架11由于被施加负载而从主车架脱离时，一对运动限制部件15可以限制或防止前副车架11在水平方向上朝向电池组件50移动。

参照图2，各运动限制部件15可以包括：变形部31，被配置成当负载施加到前副车架11时可以变形；以及非变形部32，连接到变形部31的后端。

变形部31和非变形部32可以在车辆的长度方向上延伸，非变形部32可以从变形部31的后端连续地延伸。例如，变形部31和非变形部32可以通过铸造、注塑等形成为单一体。

非变形部32可以具有比变形部31更高的刚性，非变形部32的前端可以一体地连接到变形部31的后端，并且非变形部32的后端可以结合到电池壳体51的前壁52。

在发生正面碰撞时，负载通过前副车架11传递到运动限制部件15，并且变形部31可以在车辆的长度方向上发生变形。根据一个实施例，变形部31可以具有与其他部分相比截面积减小的一个以上的截面减小区域，因此，变形部31可以被配置成在车辆的长度方向上其截面不均匀的结构。

参照图2和图4，变形部31包括多个第一块41a、41b、41c、41d、41e和多个第二块42a、42b、42c、42d、42e，多个第一块41a、41b、41c、41d、41e和多个第二块42a、42b、42c、42d、42e可以在车辆的长度方向上彼此交替布置。各第二块42a、42b、42c、42d、42e可以被配置成连接彼此相邻的两个第一块41a、41b、41c、41d、41e。即，多个第一块41a、41b、41c、41d、41e和多个第二块42a、42b、42c、42d、42e可以在车辆的长度方向上彼此交替布置并且连续地连接。各第一块41a、41b、41c、41d、41e和各第二块42a、42b、42c、42d、42e可以被配置成其内部形成有空腔的块。即，各第一块41a、41b、41c、41d、41e和各第二块42a、42b、42c、42d、42e可以是具有封闭型截面的块。

各第二块42a、42b、42c、42d、42e的截面积可以小于相邻的第一块41a、41b、41c、41d、41e的截面积。如上所述，由于各第二块42a、42b、42c、42d、42e的截面积小于相邻的第一块41a、41b、41c、41d、41e的截面积，各第二块42a、42b、42c、42d、42e的刚性可能小于相邻的第一块41a、41b、41c、41d、41e的刚性，因此，当负载通过前副车架11传递到变形部31时，位于第一块41a、41b、41c、41d、41e之间的第二块42a、42b、42c、42d、42e更容易变形和损坏，从而变形部31可以在其长度方向上变形，并且变形部31的长度可以整体上缩小。

根据一个实施例，多个第一块41a、41b、41c、41d、41e和多个第二块42a、42b、42c、42d、42e可以具有彼此不同的截面积和体积。尤其，如图4所示，第一块41a、41b、41c、41d、41e的体积和第二块42a、42b、42c、42d、42e的体积越向车辆的前部越小，尤其，由于各第一块41a、41b、41c、41d、41e和各第二块42a、42b、42c、42d、42e形成为三角形形状，变形部31可以整体上形成为楔子形状。

变形部31可以通过螺栓61、62和圆柱形螺母63、64结合到前副车架11。

根据一个实施例，如图1和图4所示，变形部31的前端可以通过第一螺栓61和第一圆柱形螺母63结合到前副车架11的侧部21，并且第一圆柱形螺母63可以通过焊接等一体地附接到前副车架11的侧部21。具体地，第一圆柱形螺母63可以一体地埋入前副车架11的侧部21中，第一螺栓61可以贯穿前副车架11的侧部21而紧固到第一圆柱形螺母63。

根据一个实施例，如图1和图4所示，变形部31的中间部可以通过第二螺栓62和第二圆柱形螺母64结合到前副车架11的侧部21，第二圆柱形螺母64可以通过焊接等一体地附接到前副车架11的侧部21。具体地，第二圆柱形螺母64可以一体地埋入前副车架11的侧部21中，第二螺栓62可以贯穿前副车架11的侧部21而紧固到第二圆柱形螺母64。

第一螺栓61可以位于前副车架11的中心安装点2的后侧，第二螺栓62可以位于前副车架11的后安装点3的前侧。因此，变形部31的第一螺栓61和第二螺栓62可以位于前副车架11的中心安装点2和后安装点3之间。

非变形部32可以被配置成具有比变形部31相对更大的刚性，尤其，非变形部32连接到变形部31的后端，从而具有即使变形部31在车辆的长度方向上发生变形也能够充分承受该负载的刚性。因此，当负载通过前副车架11传递到非变形部32时，由于非变形部32具有承受该负载的刚性，因此非变形部32可能不会变形。参照图3，非变形部32可以被配置成在其内部形成有空腔的块。即，非变形部32可以是具有封闭型截面的块，非变形部32可以在其长度方向上具有相同的截面(或截面积)。如图3所示，非变形部32具有在其内部形成的多个内侧肋33a、33b以加强刚性，从而不会因通过前副车架11传递的负载而变形。根据一个实施例，多个内侧肋33a、33b可以连接为多个垂直肋33a和多个水平肋33b彼此交叉。

参照图5，非变形部32可以通过一个以上的螺栓71、72和一个以上的圆柱形螺母73、74结合到横向构件18。如上所述，由于非变形部32被横向构件18牢固地支撑，从而非变形部32可以抑制乃至防止前副车架11的水平方向的运动，由此，可以防止前副车架11与电池组件50直接碰撞。另外，非变形部32可以具有在其后端形成的法兰35，法兰35可以通过多个螺栓75结合到电池壳体51的前壁52。

如上所述，当正面碰撞时由于负载传递到前副车架11而前副车架11从主车架分离时，运动限制部件15的变形部31发生变形并且防止非变形部32的变形，从而可以限制或防止前副车架11的水平方向的运动。

参照图6进行详细说明，当车辆发生正面碰撞时碰撞负载输入到前侧构件5和前副车架11时，前侧构件5和运动限制部件15的变形部31发生变形，从而前副车架11可以容易地从主车架的前侧构件5和悬臂梁6等脱离。如上所述，当前副车架11从主车架脱离时，运动限制部件15的变形部31在其长度方向上缩小预定长度s1，从而前副车架11可以在水平方向上移动预定距离s2。然后，由于运动限制部件15的非变形部32不会发生变形，因此可以抑制或防止前副车架11的水平方向的移动。

根据另一实施例，如图7所示，多个第一块41a、41b、41c、41d、41e可以具有彼此相同的宽度和高度，多个第二块42a、42b、42c、42d、42e可以具有彼此相同的宽度和高度，并且各第二块42a、42b、42c、42d、42e可以具有比各第一块41a、41b、41c、41d、41e更小的截面。尤其，变形部31的各第一块和第二块的厚度可以形成为比非变形部32的外壁厚度薄，因此，变形部31的变形可以相对变得容易。另外，可以通过拼焊板(Tailor Welded Blanks，TWB)工艺、连续变截面板(Tailor Rolled Blank，TRB)工艺等，使非变形部32的前后区间的外壁厚度形成为不同，由此非变形部32的刚性可以大于变形部31，因此，可以省略多个内侧肋。

根据又一实施例，如图8所示，变形部31可以相对较长地延伸。变形部31的第一螺栓61可以在车辆的长度方向上位于与中心安装点2相同的位置X1。另外，变形部31的第二螺栓62还可以在车辆的长度方向上位于与后安装点3相同的位置X2。

根据如上所述构成的本实用新型，在正面碰撞时，可以通过抑制从车辆的主车架脱离的前副车架11的水平方向的运动来防止前副车架11与电池组件50碰撞，由此可以降低RTE，从而能够确保车辆的正面碰撞性能。

尤其，运动限制部件15安装在前副车架11与电池组件50之间，其中运动限制部件15包括：变形部31，可以在车辆的长度方向上变形；以及非变形部32，具有比变形部31更大的刚性，并且运动限制部件15的变形部31结合到前副车架11，从而在车辆的正面碰撞时，通过变形部31的变形，前副车架11可以容易地从车辆的主车架脱离，并且可以通过非变形部32抑制脱离的前副车架11的水平方向的运动，因此可以充分防止前副车架11与电池组件50直接碰撞。

以上说明仅仅是对本实用新型的技术思想的示例性说明，本实用新型所属技术领域的普通技术人员可以在不脱离本实用新型的本质特征的范围内，进行各种修改和变更。

因此，本实用新型中公开的实施例是用于说明本实用新型的技术思想，而不是限制本实用新型的技术思想，本实用新型的技术思想的范围并不由这些实施例限定。本实用新型的保护范围由权利要求书限定，并且与其等同的范围内的所有技术思想应包含在本实用新型的权利范围内。

Claims (10)

1.一种车辆前部结构，其特征在于，包括：

前副车架，设置在车辆的主车架的前下部；以及

运动限制部件，安装在所述前副车架与电池组件之间，

所述运动限制部件包括：

变形部，可以在车辆的长度方向上变形；以及

非变形部，连接到所述变形部的后端，

所述非变形部被配置成具有比所述变形部更大的刚性。

2.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述变形部具有与其他部分相比截面积减小的一个以上的截面减小区域。

3.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述变形部包括多个第一块和多个第二块，所述多个第一块和所述多个第二块彼此交替布置，

所述第二块的截面积小于相邻的第一块的截面积。

4.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述变形部结合到所述前副车架。

5.根据权利要求4所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述变形部的前端通过第一螺栓和第一圆柱形螺母结合到所述前副车架，

所述变形部的中间部通过第二螺栓和第二圆柱形螺母结合到所述前副车架。

6.根据权利要求5所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述前副车架通过前安装点、中心安装点和后安装点结合到所述主车架，

所述第一螺栓位于所述中心安装点的后侧，所述第二螺栓位于所述后安装点的前侧。

7.根据权利要求1所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述非变形部在车辆的长度方向上具有相同的截面。

8.根据权利要求7所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述非变形部具有在其内部形成的多个内侧肋。

9.根据权利要求8所述的车辆前部结构，其特征在于，

横向构件设置在所述电池组件的前侧，所述非变形部通过螺栓和圆柱形螺母结合到所述横向构件。

10.根据权利要求9所述的车辆前部结构，其特征在于，

所述非变形部具有在其后端形成的法兰，所述法兰结合到所述电池组件的前壁。

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