前机舱结构及车辆的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种前机舱结构及车辆。

背景技术：

随着汽车技术的不断发展，汽车的安全性能要求也越来越高。而检验汽车安全性的一个重要实验为称小偏置碰撞试验，而小偏置碰撞试验检验的主要部位为汽车的前机舱结构。

目前，汽车的前机舱结构包括防撞梁和纵梁，当车辆发生碰撞时，由防撞梁和纵梁受力形变，吸收碰撞能量。

然而，如图1所示，其中，d表示25％车宽，m表示固定壁障，即为与车辆发生碰撞的物体，当车辆发生如图1所示的小于25％重叠碰撞时，碰撞能量能够避开防撞梁和纵梁等吸能结构，直接冲击车辆a柱及车轮，旋转状态的车轮会挤压乘员舱，导致乘员舱变形，进而对乘员舱中驾驶员造成伤害，存在安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种前机舱结构及车辆，以解决现有技术中前机舱结构安全性不足的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

本实用新型公开了一种前机舱结构，车轮安装于所述前机舱结构中，其特征在于，所述前机舱结构包括乘员舱总成、前立柱总成、纵梁总成和前围横梁；

所述乘员舱总成通过所述前立柱总成连接到所述纵梁总成上；

所述前围横梁固定连接在所述纵梁总成上，且与所述纵梁总成形成弧形空腔，所述车轮位于所述弧形空腔中，且所述前围横梁位于所述车轮远离所述前立柱总成的一侧。

可选的，所述前机舱结构还包括副车架总成；

所述副车架总成通过所述前立柱总成和所述纵梁总成固定连接。

可选的，所述副车架总成包括副车架主体、第一凸起和第二凸起；

所述第一凸起和第二凸起固定于所述副车架主体的两侧，且所述第一凸起靠近所述纵梁总成。

可选的，所述前机舱结构还包括前防撞总成；

所述前防撞总成和所述前立柱总成固定连接，且所述前防撞总成和所述副车架总成间隔设置；

在所述前防撞总成发生弯折变形的情况下，所述第一凸起、第二凸起和所述前防撞总成接触，且所述第一凸起和所述纵梁总成接触。

可选的，所述前防撞总成包括防撞板和连接柱，所述防撞板通过所述连接柱和所述前立柱总成连接。

可选的，所述防撞板为弧形防撞板。

可选的，所述乘员舱总成包括内板和外板，所述内板和所述外板固定连接形成腔体。

可选的，所述乘员舱总成、所述前立柱总成、所述纵梁总成和所述前围横梁均为q460钢。

可选的，所述前围横梁为几字型断面结构。

本实用新型实施例还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一实施例所述的前机舱结构。

在本实用新型实施例中，该前机舱结构包括乘员舱总成、前立柱总成、纵梁总成和前围横梁；乘员舱总成通过前立柱总成连接到纵梁总成上；前围横梁固定连接在纵梁总成上，且与纵梁总成形成弧形空腔，车轮位于弧形空腔中，且所述前围横梁位于所述车轮远离所述前立柱总成的一侧。这样，当前立柱总成发生碰撞时，前立柱总成发生变形，进而挤压纵梁总成发生变形，纵梁总成会挤压车轮，由于车轮位于弧形空腔中，且所述前围横梁位于所述车轮远离所述前立柱总成的一侧，车轮在受到抵压的过程中逐步靠近前围横梁，当车轮进一步受到挤压并与前围横梁接触时，前围横梁引导车轮向外挤出脱落，防止旋转状态的车轮进一步抵压乘员舱，进而降低乘员舱总成变形程度，保护乘员舱总成中的驾驶员，使前机舱结构的安全性能更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是车辆的小偏置碰撞试验的示意图；

图2是本实用新型实施例的前机舱结构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的前机舱结构的俯视图；

图4是本实用新型实施例的前机舱结构的侧视图；

图5是本实用新型实施例的副车架总成的结构示意图；

图6是车辆发生碰撞前后的位置示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

下面将结合附图对本实用新型实施例的前机舱结构进行详细说明。

图2是本实用新型实施例的一种前机舱结构的结构示意图，该前机舱结构包括乘员舱总成1、前立柱总成2、纵梁总成3和前围横梁4；乘员舱总成1通过前立柱总成2连接到纵梁总成3上；前围横梁4固定连接在纵梁总成3上，且与纵梁总成3形成弧形空腔，车轮位于弧形空腔中，且所述前围横梁4位于所述车轮远离所述前立柱总成2的一侧。

其中，乘员舱总成1可以包括多个加强梁，以使乘员舱总成1具有较高的强度，示例性的，乘员舱总成1可以包括第一加强梁、第二加强梁和车身钣金结构，第一加强梁和第二加强梁均固定在车身钣金上，第一加强梁和第二加强梁均可以沿着车身钣金的长度方向延伸。这样，当乘员舱总成1受到撞击时，受到的力可以沿着第一加强梁以及第二加强梁的长度方向分散，避免乘员舱总成1因局部受力集中而造成较为严重的变形。

如图4所示，乘员舱总成1通过前立柱总成2连接到纵梁总成3上，起到在车辆发生撞击时，保护乘员舱总成1安全的作用。前立柱总成2可以包括立柱内板、立柱外板以及立柱加强件，立柱内板和立柱外板固定连接形成立柱内腔，立柱加强件可以固定在立柱内腔的内部，以增加前立柱总成2的总体强度，进而使前立柱总成2的安全性能更高。

纵梁总成3为车辆主车架的承载部件之一，纵梁总成3通常用低合金钢板冲压而成，断面形状可以为槽型，也可以为z字型或者箱型断面，本实用新型实施例对此不作限定。前围横梁4固定连接在纵梁总成3上，且与纵梁总成3形成弧形空腔，车轮位于弧形空腔中。具体的，前围横梁4位于车轮的第一侧，且位于远离前立柱总成2的一侧，当前立柱总成2发生碰撞时，前立柱总成2发生变形，挤压纵梁总成3发生变形，进而挤压车轮，车轮逐步靠近前围横梁4，当车轮进一步受到挤压并与前围横梁4接触时，前围横梁4引导车轮向外挤出脱落，防止旋转状态的车轮进一步抵压乘员舱，进而降低乘员舱总成1变形程度，保护乘员舱总成1中的驾驶员，使前机舱结构的安全性能更高。其中，车辆发生碰撞前后的示意图如图6所示，a为发生碰撞前车辆的状态示意图，b为发生碰撞后车辆的状态示意图。如图6所示，当车轮进一步受到挤压并与前围横梁4接触时，前围横梁4引导车轮向外挤出脱落后，车辆整体向y向偏移。

在本实用新型实施例中，该前机舱结构包括乘员舱总成1、前立柱总成2、纵梁总成3和前围横梁4；乘员舱总成1通过前立柱总成2连接到纵梁总成3上；前围横梁4固定连接在纵梁总成3上，且与纵梁总成3形成弧形空腔，车轮位于弧形空腔中，且所述前围横梁4位于所述车轮远离所述前立柱总成2的一侧。这样，当前立柱总成2发生碰撞时，前立柱总成2发生变形，进而挤压纵梁总成3发生变形，纵梁总成3会挤压车轮，由于车轮位于弧形空腔中，且所述前围横梁4位于所述车轮远离所述前立柱总成2的一侧，车轮在受到抵压的过程中逐步靠近前围横梁4，当车轮进一步受到挤压并与前围横梁4接触时，前围横梁4引导车轮向外挤出脱落，防止旋转状态的车轮进一步抵压乘员舱，进而降低乘员舱总成1变形程度，保护乘员舱总成1中的驾驶员，使前机舱结构的安全性能更高。

可选的，如图3所示，前机舱结构还包括副车架总成6；副车架总成6通过前立柱总成2和纵梁总成3固定连接。

具体的，当副车架总成6通过前立柱总成2和纵梁总成3固定连接后，当车辆发生碰撞时，副车架总成6可以承受一部分碰撞时产生的力，进而增加车辆发生碰撞后产生的能量的传播途径，进而使碰撞时产生的能量得到传递。

可选的，如图5所示，副车架总成6包括副车架主体61、第一凸起62和第二凸起63；第一凸起62和第二凸起63固定于副车架主体61的两侧，且第一凸起62靠近纵梁总成3。

具体的，如图1和图3所示，副车架主体61可以包括后横梁上板、后横梁下板、纵梁上板以及纵梁下板，后横梁上板、后横梁下板、纵梁上板以及纵梁下板互相焊接形成副车架主体61，以使副车架主体61具有一定的强度和刚度。此外，第一凸起62和第二凸起63可以焊接在副车架主体61的两侧，也可以和副车架主体61一体铸造而成。由于第一凸起62和第二凸起63固定于副车架主体61的两侧，且第一凸起62靠近纵梁总成，又由于副车架总成6通过前立柱总成2和纵梁总成3固定连接，因此，当第一凸起62受到碰撞时，第一凸起62和纵梁总成3接触，第一凸起62可以将一部分碰撞能量传递给副车架主体61，将另外一部分碰撞能量传递给纵梁总成3，这样，副车架主体61总成可以承受一部分碰撞时产生的力，纵梁总成3也可以承受一部分碰撞时产生的力，进而增加车辆发生碰撞后产生的能量的传播途径，进而使碰撞时产生的能量得到传递，进一步提高前机舱结构的安全性。

可选的，前机舱结构还包括前防撞总成5；前防撞总成5和前立柱总成2固定连接，且前防撞总成5和副车架总成6间隔设置；在前防撞总成5发生弯折变形的情况下，第一凸起62、第二凸起63和前防撞总成5接触，且第一凸起62和纵梁总成3接触。

具体的，当车辆发生碰撞时，首先和前防撞总成5发生碰撞，由于前防撞总成5和副车架总成6间隔设置，因此在前防撞总成5发生碰撞且发生变形的过程中，使碰撞的时的力具有一定的缓冲，使一部分碰撞能量卸掉。此外，在前防撞总成5发生弯折变形的情况下，第一凸起62、第二凸起63和前防撞总成5接触，且第一凸起62和纵梁总成3接触，这样，使得碰撞能量在接触第一凸起62和第二凸起63之前就已经卸掉了一部分能量，进而使第一凸起62和第二凸起63承受的碰撞能量降低，进一步提高副车架主体61以及纵梁总成3的承载能力。

可选的，前防撞总成5包括防撞板和连接柱，防撞板通过连接柱和前立柱总成2连接。

具体的，防撞板可以包括前防撞梁内板、前防撞梁外板以及连接件，前防撞梁内板和前防撞梁外板通过连接件固定连接，以使防撞板具有一定的内腔，进而在发生碰撞时，由于内腔具有一定的缓冲作用，因此通过防撞板可以起到一定的卸力作用。此外，防撞板通过连接柱和前立柱总成2连接，防撞板和副车架总成6具有一定的间隙，进而在防撞板发生碰撞时，具有一定的变形空间，进而使得防撞板在发生碰撞时具有一定的缓冲作用。

可选的，防撞板为弧形防撞板。

具体的，当防撞板为弧形防撞板时，在防撞板受到撞击的情况下，防撞板可以沿着防撞板的弧形表面进行分散，进而避免防撞板局部受力，进而增强防撞板的强度。

可选的，乘员舱总成1包括内板和外板，内板和外板固定连接形成腔体。

具体的，乘员舱总成1可以包括内板和外板，内板和外板固定连接形成腔体，进而使得成员舱具有一定的空间，且当成员舱发生碰撞时，外板先发生变形，进而使得碰撞能量可以沿着内板的延伸方向分散，进一步提高乘员舱总成1的安全性。

可选的，乘员舱总成1、前立柱总成2、纵梁总成3和前围横梁4均为q460钢。

具体的，乘员舱总成1、前立柱总成2、纵梁总成3和前围横梁4均可以为q460钢，由于q460钢材在受力强度达到460mpa时才会发生塑性变形，因此，乘员舱总成1、前立柱总成2、纵梁总成3和前围横梁4均可以承受较高强度的撞击力，进而提高前防撞总成5的整体强度。

可选的，前围横梁4为几字型断面结构。

具体的，当由于几字型断面结构具有一定的缓冲空间，且几字型断面结构整体的受力较为均匀，因此当前围横梁4为几字型断面结构时，可以承受较大的车轮挤压力，进而更有利于引导车轮向外脱落，进一步提高前机舱结构的安全性能。

在本实用新型实施例中，该前机舱结构包括乘员舱总成1、前立柱总成2、纵梁总成3和前围横梁4；乘员舱总成1通过前立柱总成2连接到纵梁总成3上；前围横梁4固定连接在纵梁总成3上，且与纵梁总成3形成弧形空腔，车轮位于弧形空腔中，且所述前围横梁4位于所述车轮远离所述前立柱总成2的一侧。这样，当前立柱总成2发生碰撞时，前立柱总成2发生变形，进而挤压纵梁总成3发生变形，纵梁总成3会挤压车轮，由于车轮位于弧形空腔中，且所述前围横梁4位于所述车轮远离所述前立柱总成2的一侧，车轮在受到抵压的过程中逐步靠近前围横梁4，当车轮进一步受到挤压与前围横梁4接触时，前围横梁4引导车轮向外挤出脱落，防止旋转状态的车轮进一步抵压乘员舱，进而降低乘员舱总成1变形程度，保护乘员舱总成1中的驾驶员，使前机舱结构的安全性能更高。

除此之外，该前机舱结构还包括前防撞总成5和副车架总成6，且副车架总成6包括副车架主体61、第一凸起62和第二凸起63；第一凸起62和第二凸起63固定于副车架主体61的两侧，且第一凸起62靠近纵梁总成3的端部。因此，当车辆发生碰撞时，先由前防撞总成5吸收部分碰撞能量，当前防撞总成5进一步发生变形并挤压第一凸起62时，由于第一凸起62和第二凸起63固定于副车架主体61的两侧，且第一凸起62靠近纵梁总成3，又由于车架总成通过前立柱总成2和纵梁总成3固定连接，因此，当第一凸起62受到碰撞时，第一凸起62和纵梁总成3接触，第一凸起62可以将一部分碰撞能量传递给副车架主体61，将另外一部分碰撞能量传递给纵梁总成3，这样，副车架主体61总成可以承受一部分碰撞时产生的力，纵梁总成3也可以承受一部分碰撞时产生的力，进而增加车辆发生碰撞后产生的能量的传播途径，进而使碰撞时产生的能量得到传递，进一步提高前机舱结构的安全性。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

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