CN116476919A - 铸造成型机舱件、车辆前部防碰撞吸能结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车身零部件，具体涉及铸造成型机舱件、车辆前部防碰撞吸能结构及车辆，所述铸造成型机舱件包括由铝合金一体铸造成型的机舱件本体，机舱件本体包括竖向布置且作为前壁板总成的下板件的基板，基板前侧左、右部设有向前延伸作为机舱纵梁后段的水平段。所述车辆前部防碰撞吸能结构包括前防撞梁总成、机舱纵梁总成、前副车架总成、电池包总成和上述的铸造成型机舱件；前副车架总成前部连接在两根机舱纵梁前段的前部之间，前副车架总成后部连接在机舱件本体的左、右水平段之间；前副车架总成后侧与基板前侧之间连接有第一支架，电池包总成的电池包箱体前横梁与基板后侧连接。其能够在提升强度、刚度的碰撞安全的前提下，达到轻量化的效果。

Description

铸造成型机舱件、车辆前部防碰撞吸能结构及车辆

技术领域

本发明涉及车身零部件，具体涉及铸造成型机舱件、车辆前部防碰撞吸能结构及车辆。

背景技术

如CN109353412A公开的一种前碰撞吸能装置和具有其的车身总成、CN212556497U公开的一种前纵梁与前纵梁封板的连接结构，纵梁及前副车架结构较为传统，车身纵梁能抵抗的能量有限，不能满足现有新能源车型的碰撞安全需求；目前新能源汽车比较火热，消费者最关心的就是碰撞安全性能和续航里程，但是为了增加续航，就需要进行轻量化，而为了碰撞安全，又需要进行增重，续航里程和碰撞安全的矛盾普遍存在的各个车体的整车开发过程。传统的思路为增加电池能量，但是成本非常昂贵。

发明内容

本发明的目的提供一种铸造成型机舱件、车辆前部防碰撞吸能结构及车辆，其能够在提升强度、刚度的碰撞安全的前提下，达到轻量化的效果。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种铸造成型机舱件，包括由铝合金一体铸造成型的机舱件本体，所述机舱件本体包括竖向布置的基板，以所述基板作为前壁板总成的下板件；所述基板前侧左、右部设有向前延伸的水平段，以所述水平段作为机舱纵梁后段。

进一步，所述机舱件本体上部前侧与减震塔连接，所述机舱件本体上部后侧与A立柱总成连接，所述机舱件本体下部与门槛边梁连接；所述基板后侧与电池包箱体前横梁连接。

第二方面，本发明提供了一种车辆前部防碰撞吸能结构，包括前防撞梁总成、机舱纵梁总成、前副车架总成、电池包总成和本发明所述的铸造成型机舱件；所述机舱纵梁总成包括分设于左、右两侧的机舱纵梁前段，所述前防撞梁总成连接在两根机舱纵梁前段的前端之间，机舱件本体的左、右水平段前端分别与对应侧的机舱纵梁前段的后端连接；所述前副车架总成前部连接在两根机舱纵梁前段的前部之间，前副车架总成后部连接在机舱件本体的左、右水平段之间；所述前副车架总成后侧与机舱件本体的基板前侧之间连接有若干个第一支架，所述电池包总成的电池包箱体前横梁与基板后侧连接。

进一步，还包括固定于机舱纵梁总成上的前横梁和固定于机舱件本体的左、右水平段上的后横梁，所述前横梁左、右端部通过第二支架与两根机舱纵梁前段的后部固定连接，所述后横梁左、右端部通过第三支架与机舱件本体的水平段的前部固定连接。

进一步，所述机舱纵梁前段、前副车架总成、前横梁和后横梁的材质均为铝合金。

进一步，所述前防撞梁总成包括前防撞梁和连接于前防撞梁的后侧和机舱纵梁前段的前端之间的吸能盒。

进一步，所述前副车架总成包括分设于左、右两侧的第一梁以及连接于两根第一梁前部之间的第二梁、连接于两根第一梁中部之间的第三梁、连接于两根第一梁后部之间的第四梁；

所述第一支架的数量为两个，两个第一支架沿左右方向分设于第四梁后侧与基板前侧之间。

进一步，所述电池包箱体前横梁上设有竖向贯穿电池包箱体前横梁上、下侧壁的过孔，所述第一支架下端设有向后延伸的支耳，第一安装螺栓由下至上穿过支耳、过孔与基板连接。

进一步，所述第一支架前端与前副车架总成后侧采用第二安装螺栓连接。

第三方面，本发明提供了一种车辆，包括本发明所述的铸造成型机舱件，或者包括本发明所述的车辆前部防碰撞吸能结构。

本发明的有益效果：

1、本发明所述机舱件本体由铝合金一体铸造成型，相较于钢制机舱件，在保证结构强度满足性能要求的前提下，减轻了整体重量，满足了车身轻量化需求。同时所述机舱件本体将前壁板总成的下板件和纵梁总成的中、后段合二为一，即以竖向布置的基板代替传统的前壁板总成的下板件，简化车身结构的同时提升了白车身的刚性，并且最大限度地提升了对乘员舱、电池包的保护作用。通过基板前侧左、右部向前延伸的水平段作为机舱纵梁后段，进而实现了传统纵梁总成减短但强度大幅提升的作用。

2、本发明所述车辆前部防碰撞吸能结构，包括前防撞梁总成、机舱纵梁总成、前副车架总成、电池包总成和所述的铸造成型机舱件；由于所述前副车架总成前部连接在两根机舱纵梁前段的前部之间，前副车架总成后部连接在机舱件本体的左、右水平段之间；所述前副车架总成后侧与机舱件本体的基板前侧之间连接有若干个第一支架，所述电池包总成的电池包箱体前横梁与基板后侧连接，最终形成了传递路径；从前防撞梁总成至前副车架总成，然后通过第一支架传递到电池包箱体前横梁，利用前副车架总成和电池包总成分担碰撞能量，提高了车身前部的吸能效果。

附图说明

图1是本发明所述铸造成型机舱件的结构示意图；

图2是本发明所述铸造成型机舱件与减震塔的连接示意图之一；

图3是本发明所述铸造成型机舱件与减震塔的连接示意图之二；

图4是本发明所述铸造成型机舱件与A立柱总成和门槛边梁的连接示意图；

图5是本发明所述铸造成型机舱件与门槛边梁的连接截面示意图；

图6是本发明所述铸造成型机舱件与机舱纵梁总成和前副车架总成的连接示意图；

图7是本发明所述车辆前部防碰撞吸能结构示意图；

图8是本发明所述吸能盒的截面示意图；

图9是本发明所述第一支架的连接示意图；

图10是本发明所述第一支架的连接截面示意图。

图中，1—机舱件本体，11—基板，12—水平段，13—第一安装点，14—第二安装点，15—第三安装点，

2—前防撞梁总成，21—前防撞梁，22—吸能盒，23—第一安装板，

3—机舱纵梁总成，31—机舱纵梁前段，32—第二安装板，

4—前副车架总成，41—第一梁，42—第二梁，43—第三梁，44—第四梁，

5—电池包总成，51—电池包箱体前横梁，

6—第一支架，61—第一安装螺栓，62—第二安装螺栓，63—支耳，7—第二支架，8—第三支架，9—前横梁，10—后横梁，

100—减震塔，200—A立柱总成，300—门槛边梁。

具体实施方式

以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一，参见图1，所示的铸造成型机舱件，包括由铝合金一体铸造成型的机舱件本体1，所述机舱件本体1包括竖向布置的基板11，以所述基板11作为前壁板总成的下板件；所述基板前侧左、右部设有向前延伸的水平段12，以所述水平段12作为机舱纵梁后段。所述机舱件本体1由铝合金一体铸造成型，相较于钢制机舱件，在保证结构强度满足性能要求的前提下，减轻了整体重量，满足了车身轻量化需求。同时所述机舱件本体1将前壁板总成的下板件和纵梁总成的中、后段合二为一，即以竖向布置的基板11代替传统的前壁板总成的下板件，简化车身结构的同时提升了白车身的刚性，并且最大限度地提升了对乘员舱、电池包的保护作用。通过基板11前侧左、右部向前延伸的水平段12作为机舱纵梁后段，进而实现了传统纵梁总成减短但强度大幅提升的作用。

本实施例中，参见图1至和图3，所述机舱件本体1上部前侧与减震塔100连接，具体地，在所述机舱件本体1上部前侧设有与减震塔100下端后部连接的第一安装点13，所述减震塔100下端前部与机舱纵梁总成3后部连接。参见图1、图4和图5所述机舱件本体1上部后侧与A立柱总成200连接，所述机舱件本体1下部与门槛边梁300连接，具体地，在所述机舱件本体1的左、右端部上部设有与A立柱总成200连接的第二安装点14，在所述机舱件本体1的左、右端部下部设有与门槛边梁300连接的第三安装点15。所述基板11后侧与电池包箱体前横梁51连接。通过将机舱本体1与多个相邻部件连接，使得车辆发生碰撞时，能量向相邻部件传递，提高了吸能效果。

实施例二，参见图1、图6至图10，所示的车辆前部防碰撞吸能结构，包括前防撞梁总成2、机舱纵梁总成3、前副车架总成4、电池包总成5和本发明所述的铸造成型机舱件。所述机舱纵梁总成3包括分设于左、右两侧的机舱纵梁前段31，所述前防撞梁总成4连接在两根机舱纵梁前段31的前端之间，机舱件本体1的左、右水平段12前端分别与对应侧的机舱纵梁前段31的后端连接；所述前副车架总成4前部连接在两根机舱纵梁前段31的前部之间，前副车架总成4后部连接在机舱件本体1的左、右水平段12之间；所述前副车架总成4后侧与机舱件本体1的基板11前侧之间连接有两个第一支架6，所述电池包总成5的电池包箱体前横梁51与基板11后侧连接。两个第一支架6沿左右方向分设于前副车架总成4后侧与基板11前侧之间。通过上述设置，最终形成了传递路径；从前防撞梁总成2至前副车架总成4，然后通过第一支架6传递到电池包箱体前横梁51，利用前副车架总成4和电池包总成5分担部分碰撞能量，提高了车身前部的吸能效果。

本实施例中，由于机舱件本体1的基板11前侧左、右部向前延伸的水平段12作为机舱纵梁后段，即利用一体铸造成型的机舱件本体1代替了部分机舱纵梁总成3，进而使得机舱纵梁总成3的机舱纵梁前段31长度仅约400mm，实现了传统纵梁总成减短但强度大幅提升的作用。

作为本实施例的一种优选实施方式，所述机舱纵梁总成3上固定连接有前横梁9，所述机舱件本体1的左、右水平段12上固定连接有后横梁10。具体地，所述前横梁9左、右端部通过第二支架7与两根机舱纵梁前段31的后部通过螺栓固定连接，所述后横梁10左、右端部通过第三支架8与机舱件本体1的水平段12的前部通过螺栓固定连接。前横梁9和后横梁10的设置避免了碰撞过程中，因为机舱件本体1根部沿左右向变形而导致侵入乘员舱，导致乘员保护区失效。

作为本实施例的一种优选实施方式，为了满足车身轻量化需求，所述机舱纵梁前段31、前副车架总成4、前横梁9和后横梁10的材质均为铝合金。

作为本实施例的一种优选实施方式，所述前防撞梁总成2包括前防撞梁21和连接于前防撞梁21的后侧和机舱纵梁前段31的前端之间的吸能盒22。具体地，在吸能盒22后端固定连接有第一安装板23，所述机舱纵梁前段31的前端固定连接有第二安装板32，所述第一安装板23和第二安装板32通过螺栓连接，装配方便快捷，连接稳定可靠。为了满足车身轻量化需求，所述前防撞梁21和吸能盒22同样采用铝合金制成。参见图8，所述吸能盒22断面设计三个闭口连接结构，保证了吸能盒22自身具有足够的结构强度。

作为本实施例的一种优选实施方式，所述前副车架总成4整体布局为双圈结构，包括分设于左、右两侧的第一梁41以及连接于两根第一梁41前部之间的第二梁42、连接于两根第一梁41中部之间的第三梁43、连接于两根第一梁41后部之间的第四梁44。所述第三梁43断面为三个闭口连接结构，第一梁41、第二梁42和第四梁44均为单个闭口结构。前副车架总成4与机舱纵梁总成3、机舱件本体1的连接还可在发生碰撞时把前副车架总成4的受力传递到电池包总成5上，能够避免机舱件本体1由于受力过大而失效，达到保护乘员安全的目的。同时，双圈结构的前副车架总成4，能够提高悬架系统的连接刚度，减少路面激励向车身的传递，改善整车的NVH性能。

作为本实施例的一种优选实施方式，所述电池包箱体前横梁51上设有竖向贯穿电池包箱体前横梁51上、下侧壁的过孔，所述第一支架6后侧下端设有向后延伸的支耳63，第一安装螺栓61由下至上穿过支耳63、过孔与基板11连接。所述第一支架6前端与前副车架总成4的第四梁44后侧采用两颗第二安装螺栓62连接。第一支架6采用螺栓连接的方式固定于前副车架总成4的第四梁44和机舱件本体1的基板11之间，保证了传递路径的有效形成。

实施例三，一种车辆，包括本发明实施例一所述的铸造成型机舱件。

实施例四，一种车辆，包括本发明实施例二所述的车辆前部防碰撞吸能结构。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铸造成型机舱件，其特征在于：包括由铝合金一体铸造成型的机舱件本体（1），所述机舱件本体（1）包括竖向布置的基板（11），以所述基板（11）作为前壁板总成的下板件；

所述基板（11）前侧左、右部设有向前延伸的水平段（12），以所述水平段（12）作为机舱纵梁后段。

2.根据权利要求1所述的铸造成型机舱件，其特征在于：所述机舱件本体（1）上部前侧与减震塔（100）连接，所述机舱件本体（1）上部后侧与A立柱总成（200）连接，所述机舱件本体（1）下部与门槛边梁（300）连接；

所述基板（11）后侧与电池包箱体前横梁（51）连接。

3.一种车辆前部防碰撞吸能结构，其特征在于：包括前防撞梁总成（2）、机舱纵梁总成（3）、前副车架总成（4）、电池包总成（5）和权利要求1或2所述的铸造成型机舱件；

所述机舱纵梁总成（3）包括分设于左、右两侧的机舱纵梁前段（31），所述前防撞梁总成（2）连接在两根机舱纵梁前段（31）的前端之间，机舱件本体（1）的左、右水平段（12）前端分别与对应侧的机舱纵梁前段（31）的后端连接；

所述前副车架总成（4）前部连接在两根机舱纵梁前段（31）的前部之间，前副车架总成（4）后部连接在机舱件本体（1）的左、右水平段（12）之间；

所述前副车架总成（4）后侧与机舱件本体（1）的基板（11）前侧之间连接有若干个第一支架（6），所述电池包总成（5）的电池包箱体前横梁（51）与基板（11）后侧连接。

4.根据权利要求3所述的车辆前部防碰撞吸能结构，其特征在于：还包括固定于机舱纵梁总成（3）上的前横梁（9）和固定于机舱件本体（1）的左、右水平段（12）上的后横梁（10），所述前横梁（9）左、右端部通过第二支架（7）与两根机舱纵梁前段（31）的后部固定连接，所述后横梁（10）左、右端部通过第三支架（8）与机舱件本体（1）的水平段（12）的前部固定连接。

5.根据权利要求4所述的车辆前部防碰撞吸能结构，其特征在于：所述机舱纵梁前段（31）、前副车架总成（4）、前横梁（9）和后横梁（10）的材质均为铝合金。

6.根据权利要求3所述的车辆前部防碰撞吸能结构，其特征在于：所述前防撞梁总成（2）包括前防撞梁（21）和连接于前防撞梁（21）的后侧和机舱纵梁前段（31）的前端之间的吸能盒（22）。

7.根据权利要求3所述的车辆前部防碰撞吸能结构，其特征在于：所述前副车架总成（4）包括分设于左、右两侧的第一梁（41）以及连接于两根第一梁（41）前部之间的第二梁（42）、连接于两根第一梁（41）中部之间的第三梁（43）、连接于两根第一梁（41）后部之间的第四梁（44）；

所述第一支架（6）的数量为两个，两个第一支架（6）沿左右方向分设于第四梁（44）后侧与基板（11）前侧之间。

8.根据权利要求3所述的车辆前部防碰撞吸能结构，其特征在于：所述电池包箱体前横梁（51）上设有竖向贯穿电池包箱体前横梁（51）上、下侧壁的过孔，所述第一支架（6）下端设有向后延伸的支耳（63），第一安装螺栓（61）由下至上穿过支耳（63）、过孔与基板（11）连接。

9.根据权利要求3所述的车辆前部防碰撞吸能结构，其特征在于：所述第一支架（6）前端与前副车架总成（4）后侧采用第二安装螺栓（62）连接。

10.一种车辆，其特征在于：包括权利要求1或2所述的铸造成型机舱件，或者包括权利要求3~9任一项所述的车辆前部防碰撞吸能结构。