CN115571229A - 一种集成的前机舱总成及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集成的前机舱总成及汽车，前机舱总成包括：纵梁，包括左纵梁与右纵梁，左纵梁与右纵梁对称布置；扭力盒，包括左扭力盒与右扭力盒，分别与左纵梁与右纵梁对应螺接；其中，纵梁及扭力盒底部设置有螺纹孔，左纵梁与右纵梁之间螺接有EDU上横梁及EDU下横梁，左扭力盒与右扭力盒之间采用FDS螺接有前围板下横梁，在纵梁与扭力盒连接处的底部还螺接有后悬置安装横梁，前机舱总成的螺接通过单侧操作完成。通过本发明提供的前机舱总成及汽车，使得汽车机舱模块的零件数量大大减少，降低了整车的重量，前机舱总成的结构设计使得安装更加便捷，通用化程度提高，降低了汽车的制造成本及研发成本。

Description

一种集成的前机舱总成及汽车

技术领域

本发明涉及汽车设计及制造领域，尤其是涉及一种集成的前机舱总成及汽车。

背景技术

随着时代的进步，电动汽车已经成为人们日常生活中的重要交通工具。在传统技术中，汽车的机舱模块通常采用钢制钣金件焊接组成，导致整车的整体重量较重。其中，传统机舱钣金零件数量多至有数十个，钣金零件种类及焊点多，导致需要更多的夹具进行辅助操作以及后续处理；传统机舱的结构还会大量占用上车身布置空间，对于需要改进上车身时，对车身的改动较大，通用化程度底，不利于车型的迭代，使得制造成本及研发成本大大增加。

鉴于上述问题，特提出本发明。

发明内容

本发明提供了一种集成的前机舱总成，旨在解决现有技术中，机舱模块结构复杂，零件数量多，组装操作复杂，通用化程度低，导致制造成本及研发成本高的问题。

本发明首先提供了一种集成的前机舱总成，包括：

纵梁，包括左纵梁与右纵梁，左纵梁与右纵梁对称布置；

扭力盒，包括左扭力盒与右扭力盒，分别与左纵梁与右纵梁对应螺接；其中，

纵梁及扭力盒底部设置有螺纹孔，左纵梁与右纵梁之间螺接有EDU上横梁及EDU下横梁，左扭力盒与右扭力盒之间采用FDS螺接有前围板下横梁，在纵梁与扭力盒连接处的底部还螺接有后悬置安装横梁，前机舱总成的螺接通过单侧操作完成。

本方案中，前机舱总成由纵梁、扭力盒、前围板下横梁、后悬置安装横梁、EDU上横梁及EDU下横梁组成，其中纵梁包括左纵梁与右纵梁，分别于扭力盒中的左扭力盒与右扭力盒螺接，纵梁为扭力盒的连接提供螺纹孔；纵梁与扭力盒对称布置，在左纵梁与右纵梁之间螺接有EDU上横梁及EDU下横梁，纵梁为EDU上横梁及EDU下横梁的连接提供螺纹孔；左扭力盒与右扭力盒之间采用热熔自攻螺接工艺(FDS)螺接有前围板下横梁；纵梁与扭力盒连接处的底部还螺接有后悬置安装横梁，纵梁及扭力盒为后悬置安装横梁的连接提供螺纹孔；以上各结构螺接通过单侧操作完成。通过对前机舱总成的结构优化设计，采用电动扳手及FDS台式设备即可完成组装，极大的减少了零件的数量，使得在安装设备的方面减少了过于庞大的设备及缩短了产线的长度，为制造节省出更多生产时间，同时通过对前机舱总成的集成设计，使得在减少整车重量的同时提高了前机舱模块的通用化程度，以适配更多的车型，降低了研发的成本。

可选的，纵梁的内侧一端底部设置有第一固定件，第一固定件向纵梁底部延申，相对扭力盒的侧部布置有螺纹孔，用于配合扭力盒螺接后悬置安装横梁。

本方案中，左纵梁与右纵梁的内侧一端底部设置有第一固定件，第一固定件向纵梁底部延申，使得后悬置安装横梁的高度低于纵梁的高度，以适配汽车悬置结构的安装，第一固定件相对于扭力盒的侧部布置有螺纹孔，后悬置安装横梁可以利用第一固定件的螺纹孔与扭力盒底部的螺纹孔，通过螺栓从前机舱总成的底部进行单侧固定。

可选的，纵梁的内侧另一端底部设置有第二固定件，第二固定件布置有螺纹孔，用于螺接EDU下横梁；其中，第二固定件为向纵梁内侧延申的弧形件，以适配EDU下横梁的长度。

本方案中，纵梁的内侧另一端底部还设置有第二固定件，第二固定件向纵梁内侧延申，为一弧形件，通过将第二固定件向底部延申可以适配EDU下横梁的长度，同时为汽车动力模块提供安装空间，第二固定件布置有螺纹孔，通过螺栓可以单侧将EDU下横梁螺接在左纵梁与右纵梁之间，以利于安装EDU下横梁。

可选的，纵梁的内侧相对第二固定件的顶部还设置有第三固定件，第三固定件布置有螺纹孔，用于螺接EDU上横梁，第三固定件为向纵梁内侧延申的板件，以适配EDU上横梁的长度。

本方案中，第三固定件布置在第二固定件的顶部空间，第三固定件为向纵梁内侧延申的板件，第三固定件的延申度小于第二固定件的延申度，以适配EDU上横梁的长度，第三固定件顶部开有螺纹孔，通过螺纹孔可以将EDU上横梁用螺栓从前机舱的顶侧进行单侧固定。

可选的，纵梁的内部设置有交叉分布的内筋，以增加纵梁的强度。

本方案中，通过在纵梁的内部设计交叉分布的内筋，可以在节省材料，降低前机舱总成重量的同时增加纵梁的强度，使纵梁能承受更大的载荷。

可选的，扭力盒设置有多个横筋与多个纵筋，横筋与纵筋交叉分布，以增强扭力盒的抗载荷能力。

本方案中，扭力盒通过设置有多个横筋与多个纵筋，横筋与纵筋垂直交叉分布，可以使得扭力盒的抗载荷能力得到提高，在发生碰撞后减小扭力盒的变形以保护汽车的地板结构。

可选的，前围板下横梁，内部布置有加强筋，用于增强前围板下横梁的强度，前围板下横梁的一端还布置有地板连接部，用于连接汽车地板。

本方案中，前围板下横梁的内部设置有加强筋，可以减小重量的同时增加前围板下横梁的强度，前围板下横梁的一端设置有地板连接部，以连接汽车的地板结构。

可选的，前机舱总成的顶部平整，以增加前机舱总成的通用化程度，纵梁的一端还布置有防撞梁连接部，用于连接前防撞梁结构。

本方案中，前机舱总成的顶部的平面相对平整，纵梁、扭力盒及前围板下横梁的高度保持一致，可以使得前机舱总成的Z向空间增加储物或其他功能，减少对上车身的空间占用，以适配不同造型的上车身结构，增加前机舱总成的通用化程度，纵梁的一端设置防撞梁连接部，以连接汽车的前防撞梁结构。

可选的，前机舱总成还包括螺栓与FDS螺钉，螺栓用于配合纵梁的螺纹孔将纵梁、扭力盒、EDU上横梁、EDU下横梁及后悬置安装横梁螺接，FDS螺钉用于扭力盒与前围板下横梁螺接。

本方案中，前机舱总成的螺件有螺栓与FDS螺钉两种部件，以适配前机舱总成内部纵梁、扭力盒、前围板下横梁、后悬置安装横梁、EDU上横梁及EDU下横梁的螺接需求。

本发明还提供了一种汽车，包括如上的前机舱总成。

本方案中，前机舱总成高度集成化，汽车的前防撞梁结构连接于前机舱总成的纵梁一端，地板结构连接于前机舱总成的前围板下横梁一端，悬置结构可安装于后悬置安装横梁，动力总成、转向结构、悬架结构及传动结构可安装于纵梁。

本发明提供的一种集成的前机舱总成及汽车的有益效果有：

1、通过对前机舱总成的集成设计，使汽车前机舱模块的零件数量大大减少，降低了汽车机舱模块的重量，使整车的重量减低，前机舱总成内部各结构的设计在保证机舱模块功能的同时，使得安装的更加便捷，缩短了生产线从而降低了制造成本。

2、通过本申请提供的前机舱总成，可以使得汽车的机舱模块的通用化程度得到提高，前机舱总成不需要占用上车身的布置空间，在面对不同的上车身车型时均可以较好的适配，降低了汽车的研发成本，有利于汽车的迭代。

本申请提供一种集成的前机舱总成及汽车的其他特征及优点在具体实施方式中进一步阐述。

附图说明：

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。

图1为本发明实施例中示例性提供的前机舱总成的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中示例性提供的前机舱总成的***结构示意图；

图3为本发明实施例中示例性提供的纵梁与扭力盒的连接结构示意图；

图4为本发明实施例中示例性提供的后悬置安装横梁的连接结构示意图；

图5为本发明实施例中示例性提供的前围板下横梁与扭力盒的连接结构示意图。

以上附图中，各标号所代表的部件列表如下：

100、前机舱总成； 10、纵梁；

1、左纵梁； 2、右纵梁；

20、扭力盒； 8、左扭力盒；

7、右扭力盒； 11、螺纹孔；

5、EDU上横梁； 6、EDU下横梁；

3、前围板下横梁； 4、后悬置安装横梁；

41、第一固定件； 61、第二固定件；

51、第三固定件； 15、内筋；

12、传动过孔； 22、横筋；

21、纵筋； 31、加强筋；

32、地板连接部； 40、防撞梁连接部；

13、螺栓； 14、FDS螺钉。

具体实施方式：

为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本实施例总的一个构思即提供一种集成的前机舱总成100，通过对前机舱总成100的结构进行优化设计，将传统机舱模块的各连接结构集成于前机舱总成100内，对前机舱总成100内部连接结构进行优化设计，旨在解决现有技术中，机舱模块零件数量多，整车的重量较高，安装时对夹具等辅助工具需求大，通用化程度低，导致制造成本及迭代时研发成本高的问题。

请参照图1～图5，为本发明实施例示例的一种可选方案，其中图1示例了的本发明提供了一种集成的前机舱总成100的整体结构，包括：

纵梁10，包括左纵梁1与右纵梁2，左纵梁1与右纵梁2对称布置；

扭力盒20，包括左扭力盒8与右扭力盒7，分别与左纵梁1与右纵梁2对应螺接；其中，

纵梁10及扭力盒20底部设置有螺纹孔11，左纵梁1与右纵梁2之间螺接有EDU上横梁5及EDU下横梁6，左扭力盒8与右扭力盒7之间采用FDS螺接有前围板下横梁3，在纵梁10与扭力盒20连接处的底部还螺接有后悬置安装横梁4，前机舱总成100的螺接通过单侧操作完成。

需要说明的是EDU是电控驱动单元的意思，汽车的驱动力通过电控驱动单元的控制，然后传递输出至汽车的驱动轴，EDU上横梁5与EDU下横梁6用于安装汽车的电控驱动单元(EDU)。

以下对各结构进行详细阐述。

本实施例可选的方案中，前机舱总成100由纵梁10、扭力盒20、前围板下横梁3、后悬置安装横梁4、EDU上横梁5及EDU下横梁6组成，其中纵梁10包括左纵梁1与右纵梁2，分别于扭力盒20中的左扭力盒8与右扭力盒7螺接，纵梁10为扭力盒20的连接提供螺纹孔11；纵梁10与扭力盒20对称布置，在左纵梁1与右纵梁2之间螺接有EDU上横梁5及EDU下横梁6，纵梁10为EDU上横梁5及EDU下横梁6的连接提供螺纹孔11；左扭力盒8与右扭力盒7之间采用热熔自攻螺接工艺(FDS)螺接有前围板下横梁3；纵梁10与扭力盒20连接处的底部还螺接有后悬置安装横梁4，纵梁10及扭力盒20为后悬置安装横梁4的连接提供螺纹孔11；以上各结构的螺接通过单侧操作完成。通过对前机舱总成100的结构优化设计，采用电动扳手及FDS台式设备即可完成组装，极大的减少了零件的数量，使得在安装设备的方面减少了过于庞大的设备及缩短了产线的长度，为制造节省出更多生产时间，同时通过对前机舱总成100的集成设计，使得在减少整车重量的同时提高了前机舱模块的通用化程度，以适配更多的车型，降低了研发的成本。

进一步的，纵梁10的内侧一端底部设置有第一固定件41，第一固定件41向纵梁10底部延申，相对扭力盒20的侧部布置有螺纹孔11，用于配合扭力盒20螺接后悬置安装横梁4。

本实施例可选的方案中，左纵梁1与右纵梁2的内侧一端底部设置有第一固定件41，第一固定件41向纵梁10底部延申，使得后悬置安装横梁4的高度低于纵梁10的高度，以适配汽车悬置结构的安装，第一固定件41相对于扭力盒20的侧部布置有螺纹，后悬置安装横梁4可以利用第一固定件41的螺纹孔11与扭力盒20底部的螺纹孔11，通过螺栓13从前机舱总成100的底部进行单侧固定。

进一步的，纵梁10的内侧另一端底部设置有第二固定件61，第二固定件61布置有螺纹孔11，用于螺接EDU下横梁6；其中，第二固定件61为向纵梁10内侧延申的弧形件，以适配EDU下横梁6的长度。

本实施例可选的方案中，纵梁10的内侧另一端底部还设置有第二固定件61，第二固定件61向纵梁10内侧延申，为一弧形件，通过将第二固定件61向底部延申可以适配EDU下横梁6的长度，同时为汽车动力模块提供安装空间，第二固定件61布置有螺纹孔11，通过螺栓13可以单侧将EDU下横梁6螺接在左纵梁1与右纵梁2之间，以利于安装EDU下横梁6。

进一步的，纵梁10的内侧相对第二固定件61的顶部还设置有第三固定件51，第三固定件51布置有螺纹孔11，用于螺接EDU上横梁5，第三固定件51为向纵梁10内侧延申的板件，以适配EDU上横梁5的长度。

本实施例可选的方案中，第三固定件51布置在第二固定件61的顶部空间，第三固定件51为向纵梁10内侧延申的板件，第三固定件51的延申度小于第二固定件61的延申度，以适配EDU上横梁5的长度，第三固定件51顶部开有螺纹孔11，通过螺纹孔11可以将EDU上横梁5用螺栓13从前机舱的顶侧进行单侧固定。

进一步的，纵梁10的内部设置有交叉分布的内筋15，以增加纵梁10的强度。

本实施例可选的方案中，通过在纵梁10的内部设计交叉分布的内筋15，可以在节省材料降低前机舱总成100重量的同时增加纵梁10的强度，使纵梁10能承受更大的载荷，纵梁10上还布置有供汽车的传动结构安装的传动过孔12，其中传动过孔12为方孔。

进一步的，扭力盒20设置有三个横筋22与三个纵筋21，横筋22与纵筋21交叉分布，以增强扭力盒20的抗载荷能力。

本实施例可选的方案中，扭力盒20通过设置有三个横筋22与三个纵筋21，横筋22与纵筋21垂直交叉分布，形成蜂窝状，可以使得扭力盒20的抗载荷能力得到提高，在发生碰撞后减小扭力盒20的变形，以保护汽车的地板结构。

进一步的，前围板下横梁3，内部布置有加强筋31，用于增强前围板下横梁3的强度，前围板下横梁3的一端还布置有地板连接部32，用于连接汽车地板。

本实施例可选的方案中，前围板下横梁3的内部设置有加强筋31，可以减小重量的同时增加前围板下横梁3的强度，前围板下横梁3的一端设置有地板连接部32，以连接汽车的地板结构。

进一步的，前机舱总成100的顶部平整，以增加前机舱总成100的通用化程度，纵梁10的一端还布置有防撞梁连接部40，用于连接前防撞梁结构。

本实施例可选的方案中，前机舱总成100的顶部的平面相对平整，纵梁10、扭力盒20及前围板下横梁3的高度保持一致，可以使得前机舱总成100的Z向空间增加储物或其他功能，减少对上车身的空间占用，以适配不同造型的上车身结构，增加前机舱总成100的通用化程度，纵梁10的一端设置防撞梁连接部40，以连接汽车的前防撞梁结构。

进一步的，前机舱总成100还包括螺栓13与FDS螺钉14，螺栓13用于配合纵梁10的螺纹孔11将纵梁10、扭力盒20、EDU上横梁5、EDU下横梁6及后悬置安装横梁4螺接，FDS螺钉14用于扭力盒20与前围板下横梁3螺接。

本实施例可选的方案中，前机舱总成100的螺件有螺栓13与FDS螺钉14两种部件，其中螺栓13的端部平整，FDS螺钉14的端部尖锐，以适配前机舱总成100内部的纵梁10、扭力盒20、前围板下横梁3、后悬置安装横梁4、EDU上横梁5及EDU下横梁6的螺接需求。

需要说明的是，在本发明可选的实施例中，前机舱总成100除前围板下横梁3的顶部部分采用钣金件以外，整体采用铸铝件及铝型材制造，在降低整车重量的同时，也在一定程度上保持了前机舱总成100的强度及通用性。

本发明还提供了一种汽车(未图示)，包括如上的前机舱总成100。

本实施例可选的方案中，前机舱总成100高度集成化，汽车的前防撞梁结构连接于前机舱总成100的纵梁10一端，汽车的地板结构连接于前机舱总成100的前围板下横梁3一端，汽车的悬置结构可安装于后悬置安装横梁4，汽车的动力总成、转向结构、悬架结构及传动结构可安装于纵梁10。

本领域技术人员应当理解，如果将本发明实施例所提供的一种集成的前机舱总成100及汽车，将其涉及到的全部或部分子模块通过稠合、简单变化、互相变换等方式进行组合、替换，如各组件摆放移动位置；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的设备/装置/***，用这样的设备/装置/***代替本发明相应组件同样落在本发明的保护范围内。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

综上，本发明实施例提供的一种集成的前机舱总成100及汽车的有益效果有：通过对前机舱总成100的集成设计，使汽车前机舱模块的零件数量大大减少，降低了汽车机舱模块的重量，使整车的重量减低，前机舱总成100内部各结构的设计在保证机舱模块功能的同时，使得安装的更加便捷，缩短了生产线从而降低了制造成本。通过本申请提供的前机舱总成100，可以使得汽车的机舱模块的通用化程度得到提高，前机舱总成100不需要占用上车身的布置空间，在面对不同的上车身车型时均可以较好的适配，降低了汽车的研发成本，有利于汽车的迭代。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种集成的前机舱总成，其特征在于，包括：

纵梁，包括左纵梁与右纵梁，所述左纵梁与所述右纵梁对称布置；

扭力盒，包括左扭力盒与右扭力盒，分别与所述左纵梁与所述右纵梁对应螺接；

其中，所述纵梁及所述扭力盒底部设置有螺纹孔，所述左纵梁与所述右纵梁之间螺接有EDU上横梁及EDU下横梁，所述左扭力盒与所述右扭力盒之间采用FDS螺接有前围板下横梁，在所述纵梁与所述扭力盒连接处的底部还螺接有后悬置安装横梁，所述前机舱总成的螺接通过单侧操作完成。

2.根据权利要求1所述的前机舱总成，其特征在于，所述纵梁的内侧一端底部设置有第一固定件，所述第一固定件向所述纵梁底部延申，相对所述扭力盒的侧部布置有所述螺纹孔，用于配合所述扭力盒螺接所述后悬置安装横梁。

3.根据权利要求2所述的前机舱总成，其特征在于，所述纵梁的内侧另一端底部设置有第二固定件，所述第二固定件布置有所述螺纹孔，用于螺接EDU下横梁；其中，所述第二固定件为向所述纵梁内侧延申的弧形件，以适配EDU下横梁的长度。

4.根据权利要求3所述的前机舱总成，其特征在于，所述纵梁的内侧相对所述第二固定件的顶部还设置有第三固定件，所述第三固定件布置有所述螺纹孔，用于螺接EDU上横梁，所述第三固定件为向所述纵梁内侧延申的板件，以适配EDU上横梁的长度。

5.根据权利要求1所述的前机舱总成，其特征在于，所述纵梁的内部设置有交叉分布的内筋，以增加纵梁的强度。

6.根据权利要求1所述的前机舱总成，其特征在于，所述扭力盒设置有多个横筋与多个纵筋，所述横筋与所述纵筋交叉分布，以增强扭力盒的抗载荷能力。

7.根据权利要求1所述的前机舱总成，其特征在于，所述前围板下横梁内部布置有加强筋，用于增强所述前围板下横梁的强度，所述前围板下横梁的一端还布置有地板连接部，用于连接汽车地板。

8.根据权利要求1所述的前机舱总成，其特征在于，所述前机舱总成的顶部平整，以增加所述前机舱总成的通用化程度，所述纵梁的一端还布置有防撞梁连接部，用于连接汽车的前防撞梁结构。

9.根据权利要求1所述的前机舱总成，其特征在于，所述前机舱总成还包括螺栓与FDS螺钉，所述螺栓用于配合所述纵梁的螺纹孔将所述纵梁、扭力盒、EDU上横梁、EDU下横梁及后悬置安装横梁螺接，所述FDS螺钉用于所述扭力盒与所述前围板下横梁螺接。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的前机舱总成。

Images