前机舱加强结构、前机舱总成及车辆的制作方法

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1.本实用新型属于车辆部件技术领域，具体涉及一种前机舱加强结构、前机舱总成及车辆。

背景技术：

2.车辆的前机舱主要用于容置安装动力总成、底盘、各种电子电器等部件，是车身中重要的空间结构。在实际使用过程中，由于前机舱需要承载动力总成等大重量的构件，因而其承受的静载荷较大，同时，颠簸路段的行驶工况也造成了前轮及动力总成的动载荷增大，因而前机舱的结构设计对操作的稳定性及驾驶的舒适度均有着较大的影响。
3.传统的前机舱加强结构的一阶横摆刚度和扭转刚度偏弱，受力易变形，其设计性能难以满足氢能源汽车的需求，长期承受静载荷和动载荷的能力较差，对操控稳定性和驾驶的舒适性均产生不利影响。

技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种前机舱加强结构、前机舱总成及车辆，旨在解决现有技术中存在的前机舱加强结构的一阶横摆刚度和扭转刚度偏弱的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.第一方面，提供一种前机舱加强结构，包括：
7.从前向后顺次分布的散热器上横梁、前围竖加强梁和通风盖板安装横梁，所述散热器上横梁与所述前围竖加强梁之间设有两个在左右方向上镜像对称的第一支撑梁，所述前围竖加强梁与所述通风盖板安装横梁之间设有两个在左右方向上镜像对称的第二支撑梁；
8.两个所述第一支撑梁的左右间距从前向后逐渐增大，两个所述第二支撑梁的左右间距从前向后逐渐减小。
9.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述前围竖加强梁为向上拱起的拱形梁体。
10.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述前围竖加强梁下部的左右两侧分别设有向下延伸的安装支架，所述第一支撑梁的后端及所述第二支撑梁的前端分别连接于对应侧的所述安装支架。
11.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述安装支架包括上连接板、延伸板和下连接板，所述上连接板与所述前围竖加强梁的下表面贴合连接，所述延伸板连接于所述上连接板的侧缘并向下延伸，所述下连接板连接于所述延伸板的下侧缘并沿垂直于上下方向的方向延伸，所述下连接板分别与所述第一支撑梁和所述第二支撑梁连接。
12.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，散热器上横梁、前围竖加强梁和两个第一支撑梁形成前部的等腰梯形加强结构，其中，散热器上横梁为上底，前围竖加强梁为下底，两个第一支撑梁为腰；前围竖加强梁、通风盖板安装横梁和两个第二支撑梁形成后部的
等腰梯形加强结构，其中，前围竖加强梁为上底，通风盖板安装横梁为下底，两个第二支撑梁为腰。本技术中，散热器上横梁、前围竖加强梁和通风盖板安装横梁通过第一支撑梁和第二支撑梁形成紧密的连接，通过两个等腰梯形加强结构提升前机舱加强结构整体的结构强度，受力不易变形，继而充分提高了前机舱的一阶横摆刚度和扭转刚度。
13.第二方面，本实用新型实施例另提供一种前机舱总成，包括：
14.前围板、两个减震塔、两个边梁及上述的前机舱加强结构；
15.两个所述边梁分别连接于所述前围板的左右两侧缘；
16.所述散热器上横梁的左端和所述通风盖板安装横梁的左端连接于左侧的所述边梁，所述散热器上横梁的右端和所述通风盖板安装横梁的右端连接于右侧的所述边梁，所述通风盖板安装横梁位于所述前围板的前侧；
17.两个所述减震塔分别连接于对应侧的所述边梁，所述前围竖加强梁的两端分别连接于对应侧的所述减震塔。
18.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述前机舱总成还包括第三支撑梁，所述第三支撑梁支撑于所述通风盖板安装横梁及所述前围板之间。
19.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述前机舱总成还包括两个第四支撑梁和两个纵梁，所述纵梁与所述前围板及对应侧所述减震塔连接；
20.所述第四支撑梁的前端与对应侧的所述减震塔连接，后端连接于对应侧的所述纵梁，所述第四支撑梁、所述减震塔和所述纵梁配合形成三角形加强结构。
21.一些实施例中，所述前机舱总成还包括隔热垫安装板，所述隔热垫安装板支撑连接于所述通风盖板安装横梁和所述纵梁之间，所述隔热垫安装板的两侧分别连接于对应侧的所述边梁。
22.一些实施例中，定义所述散热器上横梁上与所述边梁连接的连接点为第一连接点，所述前围竖加强梁上与所述减震塔连接的连接点为第二连接点，所述通风盖板安装横梁上与所述隔热垫安装板连接的连接点为第三连接点；
23.同一侧的所述第一连接点、所述第二连接点和所述第三连接点沿预设直线路径分布，两侧的所述预设直线路径的间距从前向后逐渐增大。
24.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的前机舱加强结构，前机舱总成的一阶横摆刚度和扭转刚度得到有效提升，能够长期承受静载荷和动载荷，对操控稳定性和驾驶的舒适性产生积极的促进作用。
25.第三方面，本实用新型实施例还提供一种车辆，包括上述的前机舱总成。
26.本技术实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的前机舱总成，前机舱区域得到有效加强，提升了操控稳定性和驾乘舒适性，继而能够提升整车的品质感。
附图说明
27.图1为本实用新型实施例提供的前机舱加强结构的俯视图；
28.图2为本实用新型实施例采用的安装支架的装配示意图；
29.图3为本实用新型实施例采用的前机舱加强结构与第三支撑梁和第四支撑梁的装配示意图；
30.图4为本实用新型实施例提供的前机舱总成的立体示意图一，其中未显示前围板；
31.图5为本实用新型实施例提供的前机舱总成的立体示意图二，其中未显示前围板。
32.附图标记说明：
33.1、前机舱加强结构；
34.110、散热器上横梁；11a、第一连接点；120、前围竖加强梁；12a、第二连接点；130、通风盖板安装横梁；13a、第三连接点；140、第一支撑梁；150、第二支撑梁；160、安装支架；161、上连接板；162、延伸板；163、下连接板；
35.2、减震塔；
36.3、边梁；
37.4、第三支撑梁；
38.5、第四支撑梁；
39.6、纵梁；
40.7、隔热垫安装板。
具体实施方式
41.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
42.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
43.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，术语“上”、“下”与车身上下方向相同，术语“前”、“后”与车身前后方向相同，术语“左”、“右”与车身左右方向相同，术语“内”为朝向车身平行于前后方向的中轴线的方向，术语“外”为背离车身平行于前后方向的中轴线的方向。其余方位词，除非另有明确限定，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“顺时针”、“逆时针”、“高”、“低”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
44.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
45.本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。
46.请一并参阅图1至图5，现对本实用新型提供的前机舱加强结构进行说明。所述前机舱加强结构1，包括从前向后顺次分布的散热器上横梁110、前围竖加强梁120和通风盖板安装横梁130，散热器上横梁110与前围竖加强梁120之间设有两个在左右方向上镜像对称的第一支撑梁140，前围竖加强梁120与通风盖板安装横梁130之间设有两个在左右方向上镜像对称的第二支撑梁150；两个第一支撑梁140的左右间距从前向从前后逐渐增大，两个第二支撑梁150的左右间距从前向后逐渐减小。
47.本实施例提供的前机舱加强结构，与现有技术相比，散热器上横梁110、前围竖加强梁120和两个第一支撑梁140形成前部的等腰梯形加强结构，其中，散热器上横梁110为上底，前围竖加强梁120为下底，两个第一支撑梁140为腰；前围竖加强梁120、通风盖板安装横梁130和两个第二支撑梁150形成后部的等腰梯形加强结构，其中，前围竖加强梁120为下底，通风盖板安装横梁130为上底，两个第二支撑梁150为腰。本实施例中，散热器上横梁110、前围竖加强梁120和通风盖板安装横梁130通过第一支撑梁140和第二支撑梁150形成紧密的连接，通过两个等腰梯形加强结构提升前机舱加强结构整体的结构强度，受力不易变形，继而充分提高了前机舱的一阶横摆刚度和扭转刚度。
48.一些实施例采用如图1所示结构，参见图1，散热器上横梁110、前围竖加强梁120和通风盖板安装横梁130的左右长度从前向后顺次增大，使得前机舱加强结构整体呈梯形，有利于进一步提升前机舱加强结构的稳定性，最终提升操控稳定性。
49.在一些实施例中，前围竖加强梁120为向上拱起的拱形梁体，如图3及图4所示。通过拱形的设计，前围竖加强梁120的任意位置受力后，力都可以有效的分散，使得前围竖加强梁120能够承受更大的外部作用力，继而具有较高的结构强度和刚度。
50.在一些实施例中，前围竖加强梁120下部的左右两侧分别设有向下延伸的安装支架160，第一支撑梁140的后端及第二支撑梁150的前端分别连接于对应侧的安装支架160，如图2及图3所示。安装支架160提供了更加灵活的安装点位，方便与第一支撑梁140和第二支撑梁150进行组装，同时，安装支架160也在前围竖加强梁120与第一支撑梁140和第二支撑梁150之间形成传力通道，有利于优化传力路径。
51.在一些实施例中，上述安装支架160可以采用如图2所示结构。参见图2，安装支架160包括上连接板161、延伸板162和下连接板163，上连接板161与前围竖加强梁120的下表面贴合连接，延伸板162连接于上连接板161的侧缘并向下延伸，下连接板163连接于延伸板162的下侧缘并沿垂直于上下方向的方向延伸，下连接板163分别与第一支撑梁140和第二支撑梁150连接。本实施例的安装支架160结构简单，通过上连接板161和下连接板163就能实现与前围竖加强梁120、第一支撑梁140和第二支撑梁150的组装，降低了前围竖加强梁120、第一支撑梁140和第二支撑梁150的设计和组装难度，有利于降低生产成本。
52.更具体的实施方式参见图2，上连接板161和下连接板163分别向延伸板162的两侧延伸，使安装支架160整体呈“z”型，“z”型的安装支架160具有较高的结构强度，对于提升前机舱加强结构整体的强度和刚度起到促进作用；同时，这种结构也在组装时提供了更多的安装空间，降低组装难度，例如在进行上连接板161和前围竖加强梁120的装配时，下连接板163不会对此装配过程产生干涉，对于下连接板163和第一支撑梁140及第二支撑梁150的连接也是如此。本实施例示例性的示出了上连接板161向延伸板162的外侧延伸，且下连接板163向延伸板162的内侧延伸的实施方式，其余实施方式在此不再一一列举。
53.在上述实施例的基础上，参见图2，第一支撑梁140和下连接板163的安装点位于第二支撑梁150与下连接板163的安装点的正前方。本实施例将两个安装点进行共线设置，在受到前后方向作用力的情况下，两个安装点之间不会因剪切作用导致下连接板163产生扭转的趋势，提升安装支架160的疲劳耐久性。
54.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种前机舱总成，参阅图3至图5，所述前机舱总成包括前围板、两个减震塔2、两个边梁3及上述的前机舱加强结构1；两个边梁3分别
连接于前围板的左右两侧缘；散热器上横梁110的左端和通风盖板安装横梁130的左端连接于左侧的边梁3，散热器上横梁110的右端和通风盖板安装横梁130的右端连接于右侧的边梁3，通风盖板安装横梁130位于前围板的前侧；两个减震塔2分别连接于对应侧的边梁3，前围竖加强梁120的两端分别连接于对应侧的减震塔2。
55.本实施例中，散热器上横梁110连接于两个边梁3的前端；另外，减震塔2的上部设有上凸的凸台，凸台提供与前围竖加强梁120贴合连接的接触面，方便前围竖加强梁120的装配，同时也保证其与减震塔2之间能够充分连接。需要说明的是，本技术中的术语“贴合连接”的实现方式包括但不限于贴合焊接、贴合后通过螺纹连接件连接等，以满足装配性能的需求为宜。
56.本实施例提供的前机舱总成，与现有技术相比，通过采用上述的前机舱加强结构1，前机舱总成的一阶横摆刚度和扭转刚度得到有效提升，能够长期承受静载荷和动载荷，对操控稳定性和驾驶的舒适性产生积极的促进作用。
57.另外，在前围竖加强梁120为拱形梁体的情况下，能够提升减震塔2的模态，同时还增加了应力传输通道，优化了传力路径，继而有利于提升疲劳耐久性。
58.在一些实施例中，前机舱总成还包括第三支撑梁4，第三支撑梁4支撑于通风盖板安装横梁130及前围板之间，如图3至图5所示。本实施例在通风盖板安装横梁130和前围板之间形成支撑，实现了前机舱加强结构1与前围板的紧密结合，提升了前机舱总成整体的结合强度。
59.更具体的实施方式参见图3至图5，第三支撑梁4设有两个，两个第三支撑梁4在左右方向上镜像对称分布，两个第三支撑梁4的间距从前向后逐渐减小。本实施例中，第三支撑梁4可作为第二支撑梁150的延伸，使后部的等腰梯形加强结构延伸到前围板处，进一步提升前机舱总成的一阶横摆刚度和扭转刚度。具体实施时，第三支撑梁4与通风盖板安装横梁130的装配点为第二装配点，第二支撑梁150与通风盖板安装横梁130的装配点为第一装配点，第一装配点与第二装配点大致沿前后方向分布。
60.在第三支撑梁4的一些变形实施方式中，第三支撑梁4的数量也可以是一个、三个或更多，并不限于上述两个的实施方式。以第三支撑梁4设有一个的方式举例，第三支撑梁4的前端连接于通风盖板安装横梁130的中部，后端连接于前围板的中部；以第三支撑梁4设有三个的方式举例，位于中部的第三支撑梁4对应于通风盖板安装横梁130和前围板的中间，两侧的两个第三支撑梁4对称设置。总体来说第三支撑梁4的设置方式以保证通风盖板安装横梁130和前围板受力均匀为宜。
61.一些实施例参见图3至图5，前机舱总成还包括两个第四支撑梁5和两个纵梁6，纵梁6与前围板及对应侧减震塔2连接；第四支撑梁5的前端与对应侧的减震塔2连接，后端连接于对应侧的纵梁6，第四支撑梁5、减震塔2和纵梁6配合形成三角形加强结构。其中，两个纵梁6在左右方向上对称分布，且纵梁6位于对应侧边梁3的下方。本实施例利用三角形较高的结构强度，在后减震塔2和纵梁6之间进行加强，能够在上下方向和前后方向上实现进一步的强度提升，对于前机舱总成整体的刚度起到优化作用。
62.一些实施例参见图3至图5，前机舱总成还包括隔热垫安装板7，隔热垫安装板7支撑连接于通风盖板安装横梁130和纵梁6之间，隔热垫安装板7的两侧分别连接于对应侧的纵梁3。隔热垫安装板7在通风盖板安装横梁130和纵梁6之间形成上下方向的支撑，在两个
边梁3之间形成左右方向的支撑，提升前机舱总成整体的结构强度。
63.一些实施例采用如图3所示结构。参见图3，定义散热器上横梁110上与边梁3连接的连接点为第一连接点11a，前围竖加强梁120上与减震塔2连接的连接点为第二连接点12a，通风盖板安装横梁130上与隔热垫安装板7连接的连接点为第三连接点13a；同一侧的第一连接点11a、第二连接点12a和第三连接点13a沿预设直线路径分布，两侧的预设直线路径的间距从前向后逐渐增大。需要说明的是，第一连接点11a、第二连接点12a和第三连接点13a与预设直线路径可以完全重合，也可以稍有偏离，三个连接点整体保持直线分布即可。本实施例通过优化连接点位，使前机舱总成的上部大致形成等腰梯形结构，利用梯形具有较高结构稳定性的特点来提升前机舱总成整体的结构稳定性，继而提升操控稳定性。
64.本实施例中，由于第一连接点11a临近散热器上横梁110的端部，第二连接点12a临近前围竖加强梁120的端部，第三连接点13a临近通风盖板安装横梁130的端部，因而控制各个连接点的位置通过控制散热器上横梁110、前围竖加强梁120和通风盖板安装横梁130的长度即可实现。具体实施时，散热器上横梁110、前围竖加强梁120和通风盖板安装横梁130的长度以近似等差数列的方式变化，有利于提升前机舱总成的结构稳定性，继而提升操控稳定性。举例来说，散热器上横梁110的长度为870～930mm(例如890mm、900mm、910mm)，前围竖加强梁120的长度为1300～1360mm(例如1330mm、1340mm、1350mm)，通风盖板安装横梁130的长度为1510～1560mm(例如1520mm、1540mm、1550mm)。
65.本实施例的前机舱总成，整体具有良好的结构稳定性和刚度，形成了从前到后、从上到下的全方位加强结构，有效提升了前机舱区域的一阶横摆刚度和扭转刚度，改善了整体的操控稳定性和驾驶舒适性，使车辆具有更加高端的使用体验。
66.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种车辆，包括上述的前机舱总成。
67.本实施例提供的车辆，与现有技术相比，通过采用上述的前机舱总成，前机舱区域得到有效加强，提升了操控稳定性和驾乘舒适性，继而能够提升整车的品质感。
68.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种前机舱加强结构，其特征在于，包括：从前向后顺次分布的散热器上横梁(110)、前围竖加强梁(120)和通风盖板安装横梁(130)，所述散热器上横梁(110)与所述前围竖加强梁(120)之间设有两个在左右方向上镜像对称的第一支撑梁(140)，所述前围竖加强梁(120)与所述通风盖板安装横梁(130)之间设有两个在左右方向上镜像对称的第二支撑梁(150)；两个所述第一支撑梁(140)的左右间距从前向后逐渐增大，两个所述第二支撑梁(150)的左右间距从前向后逐渐减小。2.如权利要求1所述的前机舱加强结构，其特征在于，所述前围竖加强梁(120)为向上拱起的拱形梁体。3.如权利要求1所述的前机舱加强结构，其特征在于，所述前围竖加强梁(120)下部的左右两侧分别设有向下延伸的安装支架(160)，所述第一支撑梁(140)的后端及所述第二支撑梁(150)的前端分别连接于对应侧的所述安装支架(160)。4.如权利要求3所述的前机舱加强结构，其特征在于，所述安装支架(160)包括上连接板(161)、延伸板(162)和下连接板(163)，所述上连接板(161)与所述前围竖加强梁(120)的下表面贴合连接，所述延伸板(162)连接于所述上连接板(161)的侧缘并向下延伸，所述下连接板(163)连接于所述延伸板(162)的下侧缘并沿垂直于上下方向的方向延伸，所述下连接板(163)分别与所述第一支撑梁(140)和所述第二支撑梁(150)连接。5.一种前机舱总成，其特征在于，包括：前围板、两个减震塔(2)、两个边梁(3)及如权利要求1-4中任意一项所述的前机舱加强结构；两个所述边梁(3)分别连接于所述前围板的左右两侧缘；所述散热器上横梁(110)的左端和所述通风盖板安装横梁(130)的左端连接于左侧的所述边梁(3)，所述散热器上横梁(110)的右端和所述通风盖板安装横梁(130)的右端连接于右侧的所述边梁(3)，所述通风盖板安装横梁(130)位于所述前围板的前侧；两个所述减震塔(2)分别连接于对应侧的所述边梁(3)，所述前围竖加强梁(120)的两端分别连接于对应侧的所述减震塔(2)。6.如权利要求5所述的前机舱总成，其特征在于，所述前机舱总成还包括第三支撑梁(4)，所述第三支撑梁(4)支撑于所述通风盖板安装横梁(130)及所述前围板之间。7.如权利要求5所述的前机舱总成，其特征在于，所述前机舱总成还包括两个第四支撑梁(5)和两个纵梁(6)，所述纵梁(6)与所述前围板及对应侧所述减震塔(2)连接；所述第四支撑梁(5)的前端与对应侧的所述减震塔(2)连接，后端连接于对应侧的所述纵梁(6)，所述第四支撑梁(5)、所述减震塔(2)和所述纵梁(6)配合形成三角形加强结构。8.如权利要求7所述的前机舱总成，其特征在于，所述前机舱总成还包括隔热垫安装板(7)，所述隔热垫安装板(7)支撑连接于所述通风盖板安装横梁(130)和所述纵梁(6)之间，所述隔热垫安装板(7)的两侧分别连接于对应侧的所述边梁(3)。9.如权利要求8所述的前机舱总成，其特征在于，定义所述散热器上横梁(110)上与所述边梁(3)连接的连接点为第一连接点(11a)，所述前围竖加强梁(120)上与所述减震塔(2)连接的连接点为第二连接点(12a)，所述通风盖板安装横梁(130)上与所述隔热垫安装板(7)连接的连接点为第三连接点(13a)；
同一侧的所述第一连接点(11a)、所述第二连接点(12a)和所述第三连接点(13a)沿预设直线路径分布，两侧的所述预设直线路径的间距从前向后逐渐增大。10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求5-9中任意一项所述的前机舱总成。

技术总结

本实用新型提供了一种前机舱加强结构、前机舱总成及车辆，包括从前向后顺次分布的散热器上横梁、前围竖加强梁和通风盖板安装横梁，散热器上横梁与前围竖加强梁之间设有两个在左右方向上镜像对称的第一支撑梁，前围竖加强梁与通风盖板安装横梁之间设有两个在左右方向上镜像对称的第二支撑梁；两个第一支撑梁的左右间距从前向从前后逐渐增大，两个第二支撑梁的左右间距从前向后逐渐减小。本实用新型中，散热器上横梁、前围竖加强梁120和通风盖板安装横梁通过第一支撑梁和第二支撑梁形成紧密的连接，通过两个等腰梯形加强结构提升前机舱加强结构整体的结构强度，受力不易变形，继而充分提高了前机舱的一阶横摆刚度和扭转刚度。度。度。