CN108349540A - 用于机动车辆的车身底部的接头 - Google Patents

Abstract

本发明针对于一种用于车辆的接头，该接头能够引导力远离车辆的内部并且沿着框架导轨。根据本发明的接头可以在受到强力的时候枢转，并且枢转运动可以重新引导所述力并且将所述力远离乘客舱重新分布。根据本发明的接头可以包括多个枢转点。

Description

用于机动车辆的车身底部的接头

技术领域

本公开总体上涉及汽车框架，并且更具体地涉及但不以限制的方式涉及用于电动车辆和其他机动车辆的车身底部框架的接头。

背景技术

车辆如小汽车、货车、卡车和巴士可以被构造在称为框架、底盘或车身底部的支撑结构上。在车身框架(body-on-frame)的设计中，框架与车辆的车身和车辆的诸如发动机的部件分开，动力传动系统和车身联接至框架。与此相反，车身和框架至少部分地彼此集成为单片式车身构造。框架可以包括联接在一起的多个导轨导轨、横梁、管和其他结构构件，以形成负荷承载结构。

发明内容

本公开可以针对于用于车辆的接头。示例性接头可以包括本体构件，该本体构件在第一安装点和第二安装点处联接至车辆的车身底部。第一安装点和第二安装点中的每一个还可以包括用于本体构件的枢转点。车辆导轨可以在除了第一安装点和第二安装点之外的一个或更多定位处联接至本体构件。当力施加于本体构件时,本体构件能够在第一安装点和第二安装点中的一个处枢转。本体构件的枢转运动可以至少部分地将该力传递至车辆的导轨。

根据附加示例性实施例，本公开可以针对于用于车辆的接头。示例性接头可以包括具有纵向轴线的本体构件。本体构件可以包括布置在纵向轴线一侧上的第一安装孔和第二安装孔。第一连接装置可以设置在第一安装孔内，并且可以操作成将本体构件联接至车辆框架。第一安装孔和第一连接装置可以形成第一枢转点。第二连接装置可以设置在第二安装孔内，并且可以操作成将本体构件联接至车辆框架。第二安装孔和第二连接装置可以形成第二枢转点。当在第一方向上将力施加于本体构件时，本体构件可以在第一枢转点或第二枢转点中的一个处枢转，使得该力以不同于第一方向的第二方向重新引导。

根据另一示例性实施例，本公开可以针对于用于车辆的车身底部。示例性的车身底部可以包括横梁构件、中央框架部段、以及腹板构件。横梁构件(cross member)和中央框架部段可以联接至腹板构件使得横梁构件、中央框架部段以及腹板构件至少部分地限定乘客舱。接头可以联接至腹板构件。接头可以包括具有两个枢转点的本体构件，本体构件可以在这两个枢转点处相对于腹板构件枢转。车辆导轨可以联接至接头使得车辆导轨基本平行于中央框架部段且与中央框架部段间隔开。当力施加于接头时，本体构件可以在这两个枢转点中的一个处枢转，由此将该力的至少部分传递至车辆导轨，并且远离乘客舱传递。

附图说明

通过附图对本公开的某些实施例进行说明。应当理解的是附图无需成比例，并且对于理解本技术来说不是必须的细节或者使其他细节难以理解的细节可以省略。应当理解的是本技术无需限于本文例示的特定实施例。

图1是根据示例性实施例的用于本公开的车身底部结构的立体图。

图2是图1的车身底部结构的俯视平面图。

图3是结合电池子组件的车身底部结构的分解立体图。

图4是车身底部结构的前保险杠的截面图。

图5是车身底部结构的前端导轨的截面图。

图6是车身底部结构的前端的仰视图。

图7是车身底部结构的仰视图，其示出了附接的示例性上部车身的安装导轨。

图8A是车身底部结构的侧视图。

图8B是具有附接的示例性上部车身安装导轨的车身底部结构的侧视图。

图9A是示例性电池子组件的立体图。

图9B是示例性电池子组件的本体的立体图。

图9C是示例性电池子组件的盖的立体图。

图10是示例性电池子组件的分解立体图。

图11是示例性电池模块的部分的立体图。

图12是示例性车身底部结构的后端的仰视图。

图13是示例性车身底部结构的俯视图，其示出了车身底部结构的各种尺寸的可配置部分，所述可配置部分允许所述车身底部结构配置成容置各种尺寸的机动车辆的上部车身(具有示例性上部车身的应附接至车身底部结构的安装导轨，也同样在该示例中示出)。

图14是用于车辆的车身底部的示例性腹板(webbing)装置的立体图。

图15是与车辆的车身底部结合的示例性腹板装置的立体图。

图16是与车辆的车身底部结合的示例性腹板装置的特写立体图。

图17是与车辆的车身底部结合的示例性腹板装置的侧视图。

图18是具有两个枢转点的接头的示意图。

图19是当力施加于接头时在两个枢转点中的一个枢转点处枢转的接头的示意图。

图20是当力施加于接头时在两个枢转点中的一个枢转点处枢转的接头的示意图。

图21是联接至腹板装置的接头的俯视图。

图22是联接至腹板装置的接头的正视图。

图23是联接至腹板装置的接头的后视图。

图24是联接至腹板装置的接头的侧视图。

图25是联接至腹板装置的接头的仰视图。

图26是联接至车辆车身底部的接头以及联接至该接头的框架导轨的前部立体图。

图27是图26的接头、车辆的车身底部以及框架导轨的特写前部立体图。

图28是图26的接头、车辆的车身底部以及框架导轨的特写底部立体图。

图29是图26的接头、车辆的车身底部以及框架导轨的特写仰视图。

图30是根据各种实施例的示例性车身底部结构的前端导轨的立体图，该前端导轨包括用于接纳将保险杠固定至前端导轨的紧固件的孔穴。

图31是根据各种实施例的与保险杠联合的前端导轨的立体图，该保险杠包括提供访问紧固件的孔穴,该紧固件将保险杠的侧壁固定至前端导轨。

图32是根据各种实施例的车辆的车身底部组件的立体图，所述车身底部组件具有使用凹进式紧固件安装的保险杠。

图33是图31的组件的侧视图。

具体实施方式

尽管本发明易于具有多个不同形式的实施例，在附图中示出并且在本文中详细地描述了一些具体实施例，但应当理解本公开被认为是本发明的原理的例示并且并不意在将本发明局限于所示的实施例。

应当理解的是在本文中引用的相同或相似的元件和/或部件可以在整个附图中用相同的附图标记来标识。还应当理解的是几个附图仅仅是本公开的示意性表示。由此，为了图示清楚，一些部件可能已被从它们的实际尺寸变形。

本公开提供了用于机动车辆的示例性车身底部结构。车身底部结构在本文中也被称为车身底部、滑板或底盘。在各种实施例中，车身底部可以与机动车辆的上部车身形成混合的整体。示例性的车身底部可以提供用于容置不同机动车辆尺寸和不同车辆上部车身的可适应的平台。本公开的车身底部可以提升整个车辆的安全性，例如通过在各实施例中使电池组居于车辆中央，使得与现有车辆设计相比电池组周围有更大的折皱区性能。另外，车身底部的各种实施例可以，例如，为了可扩展性，提供成容易适应于新的车辆平台，并且提供改进的车辆操控(横摆加速度)。

提供了用于机动车辆的车身底部的各种实施例。机动车辆可以是电动车辆，然而，本发明不限于在电动车辆中使用。在各种实施例中，车身底部可以构造成与上部车身形成混合的整体和/或构造用于多个车辆生产线，从而适应具有各种上部车身的各种尺寸的车辆。

在一些实施例中，可适应的平台的长度可以通过调节车身底部的前导轨与后导轨之间的某些结构的长度(例如，增加或减少)而变化。

在一些实施例中，可适应的平台的宽度可以通过调节与车辆的上部车身配合的左侧与右侧之间的一些结构的宽度(例如，增加或降低)而变化。

电池的尺寸可以借助于模块化电池设计而选择性地可改变。

车身底部可以提升整个车辆的安全性，例如由于使电池居于车辆的中央，与当前车辆设计相比，允许电池周围有更大的折皱区。

电池外壳的上部(例如，盖)可以形成机动车辆的乘客舱的地板部分(组件)的所有或局部。在一些实施例中，地板部分可以与上部分开。示例性的地板部分可以在电池盖的前部部段与后部部段之间纵向地延伸。在一些实施例中，车身底部可以包括附加板或面板，附加板或面板可以单独地或与上部部分一起形成乘客舱的地板部分。可以包括附加的横梁构件以提供附加的结构支撑。

由于根据各个实施例的车身底部可以用作乘客舱的地板部分，乘客舱不需要与车身底部完全隔开。

本公开的其他示例性实施例和各个方面将通过下面的描述结合下面的附图变得显而易见。

图1和图2共同示出了示例性车身底部100。图1是根据本公开构造的示例性车身底部100的立体图。总体上，车身底部100可以包括前端102、后端104、电池子组件106(参见图3)，以及在本文中将更详细描述的其他附加或更少的部件。

前端102和后端104可以通过中间部段116彼此间隔开。中间部段116可以包括左中央框架部段142和右中央框架部段144。

在一些实施例中，车身底部100可以由各种材料或单种材料构造。车身底部100中使用的材料将参照车身底部100的每个部件或子组件进行描述。

通常，车身底部100可以配置成与上部车身配合，正如下面将更详细描述的。车辆的已知设计涉及使用车身框架技术，其中，框架与发动机、传动系统、车辆的悬挂系统的部分以及车辆的车轮联接。被称为上部车身的车辆的其余部分与框架联合。车辆的安全部件、舒适部件以及美观部件可以在上部车身中找到，如座椅。将座椅安装至框架可以通过提供给座椅与车辆的车身底部的更坚固的和连接的关系而提升车辆的安全性。座椅与车身以及与最终框架之间的间接机械连接用于减少这些特征。

此外，在传统的车身框架的车辆中，框架包括管状框架构件的骨架，其中，传动系统(例如，传动轴)跨越/延伸框架的长度，这迫使必须具有通常被分为右手部段和左手部段的框架。这些部段然后通过横梁构件的使用而联合。

有利地，本公开提供了具有中间部分116的车身底部100，中间部分116可以从框架的右手连续至框架的左手，这可以提高车身底部100在碰撞期间的抗扭能力。

因而，本公开的车身底部设计可以受益于单体式车身(即，底盘与车身一体化的车辆结构)设计的强度和稳定性，但通过允许各种车身部件放置在车身底部100上(比如上部车身的外面板上)而提供更大的灵活性。

图3是包括外周框架110的车身底部100的分解图，其示出了保持电池组(参见图10中的190)的电池盖172和本体174(参见图9A至图9C)。

现在转向从前端102至后端104共同地描述的图3至图6，车身底部100可以包括前保险杠118。前保险杠118可以由冷轧金属构成，比如在一些实施例中为铝或铝合金，但可以使用任何结构性的强材料，包括钢、钛、复合材料、热塑性聚合物、碳纤维和现有技术已知的其他结构性材料。如图4中所示，前保险杠118可以包括将前保险杠118分开为两个部段(上部段117和下部段119)的分隔腹板118A。前保险杠118可以具有大致管状的截面区域。在一个实施例中，前保险杠118可以具有大致弓形的形状。

前保险杠118可以与一对导轨如第一导轨120和第二导轨122联接。将前保险杠118与导轨对连接的可以是第一挤压壳(crush can)124和第二挤压壳126。

导轨挤压壳124和126中的每一个可以被彼此相似地构造，并且可以由金属片如铝构造。在一些实施例中，挤压壳124、126可以通过铸造或液压成型而制成。在一个实施例中，第一导轨挤压壳124可以具有大致为圆锥的形状，具有平的外面面板部段。第一导轨挤压壳124的一端端接有安装板128，安装板128呈弓形形状，该弓形形状具有与前保险杠118的弓形曲率一致的弓形曲率。此外，第二导轨挤压壳126可以构造成形成用于第二导轨122的补充安装部。应当理解的是在其他实施例中也可以采用将前保险杠118与导轨120、122联接的其他适合的机构。

第一导轨120和第二导轨122可以被彼此相似地构造(例如，彼此呈镜像)，并且因而将参照图5更详细地描述第二导轨122。第二导轨122可以是大致管状长度的挤压金属，比如铝。第二导轨122可以具有各种倾斜表面，比如倾斜表面130，例如，该倾斜表面130可以根据设计需求比如期望的折皱强度和马达尺寸而改变。第二导轨122可以具有分隔腹板132，分隔腹板132提供结构支撑并且将第二导轨122分为上部部段134和下部部段136。

车身底部100可以包括框架过渡部段，比如第一过渡部段138和第二过渡部段140。第一过渡部段138和第二过渡部段140可以是互补的(例如，右手的、左手的)部件。第一过渡部段138和第二过渡部段140可以提供在左中央框架部段142与右中央框架部段144之间的下载连接(也在图1和图2中示出)。

为了简明和清楚，将仅详细地描述第一过渡部段138。第一过渡部段138可以包括下段146和上段148。下段146可以由高压铸造金属如铝制造。下段146可以是提供压缩点的高强度部件，第一导轨120和第二导轨122可以褶皱靠在该压缩点上。

如图6所示，第一过渡部段138可以呈大致T形的配置，具有导轨联接部141和框架部段联接部150。过渡打结部段152可以提供用于下面描述的前横梁构件的安装位置。此外，第二过渡部段140可以具有类似但与第一过渡部段138互补的形状。

在图3中，第一过渡部段138的上段148可以与下段146配合并且包括开口154，开口154接纳第一前横梁构件156，第一前横梁构件156将第一过渡部段138和第二过渡部段140打结在一起，为车身底部100提供结构刚性和稳定性。车身底部100的过渡部段可以被称为框架节点(node)。这些框架节点可以提供用于车身底部100的导轨的结构刚性和锚固。

第二前横梁构件158可以在第一过渡部段138与第二过渡部段140之间延伸以用于附加的结构支撑。上段148可以包括一个或更多个部段并且配置成接纳在第一过渡部段138和第二过渡部段140以及第一前横梁构件156和第二前横梁构件158之间的前面板160。前面板160可以由结构上刚性的泡沫如铝泡沫夹层材料制造。

左中央框架部段142和右中央框架部段144可以在前端102与后端104之间延伸。在左中央框架部段142与右中央框架部段144之间延伸的可以是中间面板162。中间面板162可以由结构上刚性的泡沫如铝泡沫夹层材料制造。根据各种实施例，车辆的乘客舱不需要与的车身底部100完全分开。例如，电池子组件106的盖172可以是中间面板162，使得盖172可以形成沿着中间部段116纵向延伸的地板部段。在其他实施例中，电池子组件106的盖172可以从下面联接至单独的中间面板162，组合形成车辆的地板部段。

车身底部100还可以包括一个或更多个支撑构件，比如中间支撑构件147和149(参见图13)。这些中间支撑构件147和149可以在左中央框架部段142与右中央框架部段144之间延伸，并且为车身底部100提供另一附加结构刚性。每个构件147、149可以包括将构件147、149联合至上部车身底梁153的安装支架。如图7中所示，在一些实施例中，每个安装支架可以包括将中间支撑构件147和149与下面更详细描述的上部车身导轨联接的接头159。

各实施例可以提供车身底部100的结构稳定性，减少了碰撞事件期间可能发生的框架扭转和弯曲。例如，如果车身底部100被碰撞到右后角部，因为前端102上的车轮趋向于保持与地面接触，碰撞力可以在车身底部100上施加扭转或扭力。

再次参照图3，沿着左中央框架部段142和右中央框架部段144可以设置有允许任何上部车身与车身底部100联接的多个接头159。图7中也示出了用于将上部车身(未示出)锚固至车身底部100的接头159的示例。

在图8A和图8B中，上部车身底梁如上部车身底梁153可以连接至左中央框架部段142和右中央框架部段144(图3中示出了部段142)。例如，上部车身底梁153可以联合至右中央框架部段144。在一些实施例中，上部车身底梁153可以将上部车身(未示出)联接至车身底部100。

回过来参照图3，第一过渡部段138和第二过渡部段140可以与左中央框架部段142和右中央框架部段144、以及后端104的第三过渡部段(节点)166和第四过渡部段(节点)168配合以形成侧壁，侧壁产生了用于将电池子组件106的部分接纳在其中的腔。

图9A至图9C中示出了示例性的电池子组件106。图9A中提供了装配好的版本的电池子组件106。示出了与本体174相结合的盖172。

图9B示出了盖172被移除的示例性电池子组件106。本体174可以通过形成腔178的侧壁176以及本体174的下部180限定。侧壁176可以包括可以使用铸造工艺制造的角部支撑件175A至175D，而侧壁176的其余部分可以由挤压金属部段制成。

侧壁176的左部段与右部段之间延伸的可以为支撑肋，比如支撑肋182。支撑肋182可以横躺地越过下部180。在一些实施例中，本体174可以提供允许电池子组件106与外周框架(参见例如图3和图7)联接的凸缘或阶梯部184。因而，电池子组件106可以安装至外周框架(参见例如图3和图7)的开口中。

电池子组件106的盖172也可以提供支撑肋，比如支撑肋186。这些支撑肋186可以形成密封部，当电池串紧靠本体174的下部180的支撑肋182设置时将各电池串彼此密封。可选地，支撑肋186也可以对盖172提供结构支撑。

在一些实施例中，本体174的支撑肋182和盖172的支撑肋186可以配合以形成电池通道，比如电池通道188。电池通道188可以配置成接纳电池单元堆，电池单元堆可以是各电池模块的堆或串，正如下面更详细描述的。

现在回到图10，电池组190可以包括电池串或段的阵列，比如电池单元堆192(也被称为电池单元串或电池串)。电池单元堆192可以包括电池模块的串(参见图11中的示例性模块)。

应当理解的是电池堆190的尺寸可以通过移除或增加电池段192而选择性地控制。当电池190的尺寸改变时，车身底部100的配置可以改变。例如，左中央框架部段142和右中央框架部段144的长度可以根据设计需求加长或缩短。图10中的示例所示的箭头195指的是移除电池单元堆192以压缩电池组190的尺寸。箭头191和箭头193指的是移除电池通道178以相应地压缩电池子组件的本体的尺寸。

图11示出了示例性电池单元堆192的模块92(参见图10)。

现在共同参照图3和图12，车身底部100的后端104示出为包括后结构面板194、第三过渡部段166、第四过渡部段168以及一对后保险杠导轨196A和196B、以及后保险杠198。

后结构面板194可以由铝泡沫夹层材料或轧制金属板制造。后结构面板194可以被第三过渡部段166、第四过渡部段168以及第一后横梁构件200和第二后横梁构件202约束。图12示出了后端104的底部的仰视图，其示出了可以配置成容置后传动组件204的后结构面板194。下面将参照图6和图12更详细地描述关于后传动组件204和前传动组件206的附加细节。

后保险杠导轨196A和196B可以以与前端102的第一导轨120和第二导轨122类似的方式构造，并且配合地接合后保险杠198。后保险杠198可以包括弓形配置，并且其截面可以是管状的，类似于前端102的前保险杠118。

图13是示出了示例性可适应的平台的各种特征的俯视图，其包括可以在尺寸上选择性地调节以容置不同尺寸的上部车身的示例性车身底部结构。除了示出了示例性的车身底部100之外，图13还示出了作为示例性上部车身的局部的底梁151和153。可适应的平台可以提供车身组件100的适应性，以在在多个车辆生产线的装配中使用。可适应的平台(也被称为“滑板”平台)可以容置具有各种上部车身的各种尺寸的车辆。可适应的平台的长度可以通过调节前导轨与后导轨之间的某些结构而变化。例如，增加或减少前导轨与后导轨之间某些结构的长度——如图13的示例中的箭头121、123、125以及127指出——可以导致改变可适应的平台的长度。在另一示例中，第一导轨120和第二导轨122可以选择性地加长或缩短，后保险杠导轨196A和196B也可以选择性地加长或缩短。车身底部100的中间部段116的尺寸可以根据需要缩短或加长。在一些实施例中，可适应的平台的宽度可以通过调节(例如，增加或减小)某些结构的宽度而改变。电池子组件106的尺寸可以与其他车身底部结构一起改变，从而容置不同的机动车辆尺寸和不同的车辆上部车身。电池子组件106在尺寸上的改变可能需要移除或增加一个或多个电池通道，比如图9A至图9C的电池通道188，并且需要相应地改变电池组190的配置。当然，取决于于设计需要，这些部件的尺寸可以彼此独立。

回到图6，前端102可以配置成接纳前传动组件，在一些实施例中，前传动组件可以包括子框架208，子框架208可以分别机械联接至第一导轨120和第二导轨122以及第一过渡部段138和第二过渡部段140。车轮210和212可以通过悬挂组件支承在前端102上，悬挂组件包括分别将车轮210和212联接至车身底部100的悬挂子组件214和216。在图6的示例中，车辆的车轮210和212可以联接至前动力装置，前动力装置可以包括电动马达220。

图12示出了包括后悬挂组件的后传动组件204，后悬挂组件包括分别将车轮226和228与车身底部100联接的后悬挂子组件222和224。后传动组件204可以包括后动力装置230，后动力装置230也可以包括一个或多个电动马达231。

根据一些实施例中，车身底部100可以包括如图14中所示的腹板装置300。腹板装置300可以包括本体面板302，其定形状成包括前端导轨通道304、前横梁构件通道306以及中央框架部段通道308。在各种实施例中，横梁构件通道306可以定向为基本垂直于中央框架部段通道308，并且前端导轨通道304可以定向为基本平行于中央框架部段通道308，并且不与中央框架部段通道308共线。在一些实施例中，腹板装置300可以由铝或铝合金制造，但可以使用任何结构坚固的材料，包括钢、钛、复合材料、热塑性材料、碳纤维以及对于本领域的普通技术人员而言在本公开之前认为是合适的其他材料。

腹板装置300可以通过使用压铸、注射模制、液压成形、挤压、焊接或制造结构材料的其他已知方法制造为单个件(或多个件)。在一些实施例中，这些形成的腹板装置300可以集成到将载荷矢量分散远离碰撞点的车身底部中。换句话说，根据各种实施例的腹板装置300设计成沿着最小化损害乘客间和电池的矢量有指向地分散来自碰撞的力载荷。腹板装置300可以提供结构强度和力载荷传递以允许轻质量元件提供与实心且更重的元件相同的强度。

前端导轨通道304、前横梁构件通道306以及中央框架部段通道308中的每一个可以包括一个或多个锚固点比如锚固点307，锚固点可以允许腹板装置300固定至车身底部100的各种部件。

在各种实施例中，腹板装置300可以形成为产生凹部310。支撑腹板312可以设置在凹部310内以提供预定量的结构刚度(例如，抗压)。在一些实施例中，支撑腹板312包括线性成行地延伸的肋，比如肋314。多行肋314可以彼此平行。构件比如构件316可以在肋314之间延伸，并且可以定向成不垂直于肋314。肋314和构件316可以至少部分地形成用于车身底部100的其他结构部件的安装通道304、306、308。前端导轨通道304可以至少部分地由至少一个构件316形成。横梁构件306可以至少部分地由至少一个肋314形成。中央框架部段通道308可以至少部分地由肋314中的至少一个肋和构件316中的至少一个构件形成。

在一些实施例中，构件316可以布置成形成三角形腔或单元。单元的确切形状和规格可以根据设计需要比如期望刚度、期望载荷矢量以及折皱力选择性地调节。

在一些实施例中，腹板装置300的抗折皱能力可以通过调节多排肋314之间的空间与在这多排肋314之间延伸的多个构件316而选择性地调节。多排肋间隔地越靠近并且肋314的数量越多，则腹板装置300就越能抗折皱，然而附加的腹板312部件会增加重量。

一些实施例可以以设计的折皱区为特征。这样的折皱区可以通过选择性地调节支撑腹板312的肋314的行间距和/或数量而形成。应当理解的是，通过沿着支撑腹板312的选定轴线形成更大的面积和更小的刚度，腹板装置300可以设计成在更小刚度的区域折皱。使用类似的技术，这样的折皱区还可以配置成沿着远离乘客和/或电池舱指向的矢量传递载荷力。

在一些实施例中，腹板装置300可以包括可以接纳车辆(未示出)的上部车身的至少部分的安装支架(凸缘)318。

在图15至17中，有利地，腹板装置300的一些实施例为选择性调节车辆的尺寸或配置提供架构柔性。尽管示出了与车身底部330的角部相关联的单个腹板装置300，应当理解的是车身底部330的四个角部中的每个角部可以各包括对应的腹板装置300，使得两个腹板装置300可以与车身底部330的前端332相关联，两个腹板装置300可以与车身底部330的后端334相关联，并且提供从中央车身底部部段336至车身底部330的前端332或后端334的过渡。在一些实施例中，腹板装置300的前端332和后端334对可以是彼此镜像的图像，提供左手配置和右手配置。

参照图15至图17，在各种实施例中，该腹板装置300结构周围的元件如前端导轨320、前横梁构件322以及中央框架部段324可以在不显著地改变车辆的结构完整性和/或防撞性的情况下改变为加长或缩短。当然，该示例性腹板装置300可以用作车身底部330内的折皱节点，其可以吸收和引导力载荷，而不管附接至腹板装置300的车身结构的尺寸。在各种实施例中，腹板装置300可以设计成允许使用凸缘318将各种车身壳体安装至腹板装置300。

图16和图17共同示出了在各示例性实施例中将腹板装置300集成到悬挂和子框架(在本文中被共同称为“车身底部”并且在图16和图17中的示例中标示为300)的局部。

在图16中的示例性配置中，前横梁构件322示出为抵接腹板312的肋314中的一个肋，前端导轨320抵接构件316中的一个构件，并且中央框架部段324抵接肋314和构件316。附加地，同样如图3中所示。腹板装置300可以将左中央框架部段142和右中央框架部段144定向在第一平面中，而定向前端导轨320的是与第一平面不同的第二平面。类似地，腹板装置300可以将后端导轨196A、196B定向在不同于第一平面的第三平面中。在一些实施例中，第二平面和第三平面可以是相同的。还参照图2和图13，腹板装置300可以定向端部导轨320或196A、196B，使得端部导轨320或196A、196B之间的第一间隔间距小于左中央框架导轨142和右中央框架导轨144之间的第二间隔间距。

如上所述，如图15中所示，腹板装置300可以设置在中央车身底部部段336的角部处。腹板装置300的凸缘318可以接纳车辆的上部车身的至少部分。鉴于腹板装置300的位置在车身底部330上，如果车辆被牵涉与另一物体碰撞，则腹板装置300可能受到强力。如果上部车身刚性联接至腹板装置300，则这些力可以传递至车身底部330内的乘客舱和电池舱。腹板装置300可以设计有折皱区，折皱区通过如前面描述的那样选择性地调节肋314的排间距和/或数量而形成。除了这些折皱区之外，将上部车身联接至凸缘318的连接器也可以用于将碰撞力重新引导远离乘客舱和电池舱。

图18示例性地示出了根据各种实施例的接头400，其可以是跟趾型接头(heel-toejoint)400，以将上部车身联接至凸缘318。接头400可以具有大致朝向车身底部330的前端332和后端334定向的纵向轴线LA_J。接头400还可以包括第一枢转点P₁和第二枢转点P₂。在一些实施例中，第一枢转点P₁和第二枢转点P₂可以设置在纵向轴线LA_j的一侧上。接头400可以受到各种碰撞力，例如前部冲击的力F₁和侧部冲击的力F₂。

现在参照图19，接头400可以受到力F₁，它可以使接头400在枢转点P₂处枢转。该枢转运动可以将冲击力F₁重新引导为合力F_R，从而可以沿不同于力F₁的方向引导。合力F_R的方向可以离开乘客舱和电池舱。类似地，图20示出了侧部冲击力F₂，侧部冲击力F₂使得接头400在第二枢转点P₂枢转，并且将侧部冲击力F₂重新引导为合力F_R。尽管图19和图20示出了在第二枢转点P₂处枢转的接头400，然而本领域技术人员应很容易认识到，取决于冲击力F₁、F₂作用在接头400的位置，接头400也可以在第一枢转点P1处枢转。

图21示出了接头400设置在凸缘318上的腹板装置300的俯视图。接头400可以包括中央本体构件415。中央本体构件415还可以包括分别与第一枢转点P₁和第二枢转点P₂对应的第一安装孔405和第二安装孔410。第一安装孔405和第二安装孔410可以与凸缘318(参见图14)中的类似孔对齐。与图19类似，图21示出了作用于接头400上的冲击力F₁。力F₁可以使得接头400在第二安装孔410(第二枢转点P₂)如图21中的弯曲箭头指示的那样枢转。接头400的枢转运动可以将冲击力F₁重新引导为合力F_R。

接头400可以由任何结构坚固的材料(包括铁、钢、钛、铝或铝合金、复合材料、热塑性聚合物、碳纤维以及对于本领域的普通技术人员而言在本公开之前认为是合适的其他材料)制造。

如本公开所描述的，接头400可以联接至沿着车辆的车身底部的长度延伸的外车辆导轨(例如，图13和图26中的导轨151/153)；由此，接头400可以将外车辆导轨联接至凸缘318。例如，在图21中，接头400可以联接至从接头400朝向该页面的底部延伸(例如，沿着方向F_R)的外车辆导轨(未示出)。此外，如本公开附加描述的，凸缘318可以联接至内车辆导轨(例如，图3和图7中的导轨142/144)，内车辆导轨也沿着车辆的车身底部的长度延伸并且可以大致平行于上面提及的外车辆导轨。例如，在图21中，凸缘318可以经由腹板装置300的中央框架部段通道308联接至内车辆导轨(未示出)，内车辆导轨从中央车辆框架部段通道308朝向页面的底部(例如，沿着方向F_R)(大致平行于上述的外车辆导轨(未示出))延伸。凸缘318也可以联接至一个或更多个横梁构件(例如，图3中的横梁构件156/158)，横梁构件沿着车辆的车身底部的宽度延伸，并且可以大致垂直于上面提及的内车辆导轨和外车辆导轨。例如，在图21中，凸缘318可以经由腹板装置300的横梁构件通道306联接至横梁构件(未示出)，横梁构件从横梁构件通道306朝向页面的左侧，大致垂直于上述内车辆导轨和外车辆导轨(未示出)延伸。应当理解的是此处提供的接头400、凸缘318、腹板装置300、内车辆导轨和外车辆导轨以及横梁构件的配置可以描述本公开的车辆框架的一个角部的配置(例如，车辆框架的左前角部)。还应理解的是车辆框架的其他角部的配置(例如，右前、左后、和右后角部)可以具有与此处描述类似的接头、凸缘、腹板装置、内车辆导轨、外车辆导轨以及横梁构件配置，比如图1至图2、图7、图13中所示的。最终，车辆框架的每一侧上的内车辆导轨以及车辆框架的前部和后部处的横梁构件可以围绕在车辆中使用的电池子组件(例如，如图3中所示)。

根据上述的接头400、凸缘318、腹板装置300、内车辆导轨、外车辆导轨和横梁构件配置，取决于力的方向和/或位置，参照图18至21描述的接头400的枢转和力传递能力可以将凸缘318/接头400结构上的力事件(例如，因车辆碰撞)远离内车辆导轨并且朝向外车辆导轨传递。类似地，取决于力的方向和/或位置，接头400可以将凸缘318/接头400结构的力事件(例如，由于车辆碰撞)远离内车辆导轨，并且朝向车辆的车身底部的横梁构件传递。由此，接头400和/或凸缘318可以配置成将力远离和围绕(例如，传递至外车辆导轨、传递至横梁构件等)车辆的电池子组件传递，这能够降低电池故障的可能性以及在车辆碰撞中的这类故障引起的危险。附加地，接头400和/或凸缘318可以配置成大致独立于车辆的车身底部的长度或宽度(例如，由内车辆导轨和外车辆导轨、横梁构件的长度限定)执行该功能，因此，将车辆的车身底部的力传递能力与车辆的车身底部的尺寸解除联接，并且允许基本灵活地地选择该公开的可伸缩的车辆框架的尺寸。此外，这种车辆的车身底部的力传递设计也可以允许折皱区(例如，如本公开中所描述，在车辆的前部和后部形成)独立于车辆的车身底部的长度或宽度，从而进一步增加了选择本公开的可伸缩车辆框架的尺寸的灵活性。

图22和图23分别示出了腹板装置300和接头400的正视图和后视图，以更清楚地示出设置在凸缘318上的接头400。图24是腹板装置300和接头400的侧视图，以示出接头400相对于腹板装置300的对齐。图25是腹板装置300和接头400的仰视图，并且示出了接头400的第一安装孔405和第二安装孔410与凸缘318中的类似孔的对齐。

现在回到图26至图29，根据各种实施例，腹板装置300示出为联接至车辆的车身底部330。根据各种实施例，接头400可以联接至腹板装置300的凸缘318，并且车辆导轨(底梁)151可以通过一个或多个螺栓420联接至接头400。车辆导轨151可以包括车辆的上部车身的部分。图27是联接的腹板装置300、凸缘318、接头400以及车辆导轨151的细节视图。联接装置如螺栓425可以设置在第一安装孔405和第二安装孔410中的每一个中，以将接头400联接至凸缘318。螺栓425可以包括可以提供轴线的圆柱状轴，接头400可以基于该轴线旋转。螺栓425可以由任何结构坚固的材料制造，包括铁、钢、钛、铝或铝合金、复合材料、热塑性聚合物、碳纤维以及对于本领域的普通技术人员而言在本公开之前认为是合适的其他材料。

参照图21和图27，力F₁可以使得接头400旋转和重新分布并且将力F₁重新引导为合力F_R。通过在图27中示出示例的方式，可以沿着车辆导轨151重新引导合力F_R，因此将合力F_R通过中间支撑构件147、149和其他车身底部330的结构部件(参见例如图13)分布在车身底部330的更大部分，并且大体远离乘客舱和电池舱。

当力如图21中示出的力F₁作用于接头400时，接头400可能在施加力F₁处的邻近失效。该示例中的失效可以是接头的断裂使得其与第一安装孔405中的螺栓425分离。可替代地，接头400可以保持完好无缺，并且相反，第一安装孔405中的螺栓425则可能失效。无论在哪一种情况中，接头现在仅在第二安装孔410处刚性联接至凸缘318，第二安装孔410现在用作接头400的枢转运动的枢转点。根据施加力F₁的点，接头400的失效可能相反地发生在第二安装孔410的邻近，从而允许接头400使用第一安装孔405作为枢转点进行枢转。

根据图29中所示的实施例，图29示出了处于装配好的配置的腹板装置300、接头400以及车辆导轨151的仰视细节图，接头400的纵向轴线LA_J可以朝向车身底部330的前端332和后端334定向。该布置将接头400的纵向轴线LA_J放置成基本平行于车身底部330的框架110的纵向轴线LA_F。类似地，由于车辆导轨151设置为平行于左中央框架部段142和右中央框架部段144，车辆导轨151的纵向轴线LA_R也平行于框架110的纵向轴线LA_F。当接头400枢转并且沿着车辆导轨151纵向地重新引导力F₁时，该几何关系有助于力F₁的重新分布。

图30示出了根据各实施例的车身底部结构的前端导轨320的立体图。前端导轨320具有与图5的实施例类似的形状。在一些实施例中，前端导轨320可以具有盖子或端盖301，盖子或端盖301可以包括由侧壁311和板331限定的上杯部305。在一些实施例中，盖子(或端盖)301可以与前端导轨320的其余部分一体地形成。前端导轨320可以包括管状本体303，管状本体303可以选择性地加长或缩短，以容置不同长度或尺寸的上部车身。

在各实施例中，下杯部321设置在上杯部305下方，并且由侧壁325和板331限定。在一些实施例中，上腔可以包括一个或更多个锚固点，比如锚固点335和340。锚固点335和340可以螺纹连接或以其他方式配置成将紧固件接纳在锚固点中。当然，锚固点335和340的配置可以基于紧固件的类型选择，紧固件用于将保险杠附接至前端导轨320。在一些实施例中，侧壁311的形状至少部分地由锚固点335和340的位置限定。在一些实施例中，下杯部321可以包括也构造成将紧固件接纳在其中的锚固点345。应当理解的是可以存在附加的或比所示的更少的锚固点。此外，可以根据设计要求选择性地调节锚固点335、340和345在前端导轨320上的确切定位/位置。

根据一些实施例，前端导轨320被切割至期望长度并且盖子或端盖301被安装至前端导轨320的开口终端(在图5中示出)。前端导轨320和端盖301可以由铝或铝合金、以及对于本领域的普通技术人员而言在本公开之前认为是合适的其他材料制造。

图31示出了根据各种实施例示例性保险杠350的立体图，所述示例性保险杠350安装至前端导轨320上。保险杠350可以具有任何期望的形状或尺寸，例如，保险杠350可以与图3至6中所示的前保险杠118具有类似的尺寸和形状。在图31的示例中，保险杠350的开口终端355提供了保险杠350的内侧壁360的视图。在一些实施例中，外侧壁365制造有孔穴，比如孔穴370A至370C。当保险杠350安装至前端导轨320时，孔穴370A至370C可以与锚固点335、340和345对齐。内侧壁360还可以包括与外侧壁365的孔穴370A至370C对齐的孔穴375A至375C。

在各实施例中，外侧壁365的孔穴370A至370C、内侧壁360的孔穴375A至375C(注意375B在该视图中被遮盖)以及锚固点335、340和345的配合对齐可以允许安装者将紧固件插入外侧壁365的孔穴370A至370C，并且穿过内侧壁360的孔穴375A至375C与锚固点335、340和345接合。紧固件可以通过使用内侧壁360而非与外侧壁365接合将保险杠350联合至前端导轨320。因此，在种各实施例中，前端导轨320的外侧壁365是光滑的。

当上部车身被安装在车身底部100上时，包括保险杠350的光滑配置的各种实施例的配置可以允许上部车身沿着Z轴线(图30中的虚线)加载。传统上，上部车身的局部沿着Y轴线(从侧部)加载，这对于每个上部车身风格需要新的工具加工，因此传统上，上部车身不能容易地落在车身的框架上。根据各种实施例，通过设定一体的结构以容置Z轴线加载，可以使用相同的工具加工将不同类型的上部车身面板加载到车身底部上。因此，根据各种实施例，可以利用相同的制造工具加工来制成许多不同的汽车风格。

图32示出了根据各中实施例的安装在附接至车身底部100的两个前端导轨321上的保险杠350的俯视立体图。图32中的示例中示出的第二前端导轨可以是图30和图31的前端导轨320的镜像图像。在一些实施例中，保险杠350可以抵接端导轨对，横向延伸跨越端导轨对的终端。

图33示出了安装在附接于车身底部100的前端导轨320上的保险杠350的侧视图。

尽管上面已经描述了各种实施例，但应当理解的是其仅以示例的方式呈现而不是限制。这些描述并不意在将技术范围局限于本文陈述的特定形式。因此，优选实施例的宽度和范围不应受任何上述示例性实施例的限制。应当理解的是上面的描述是例示性的而不是限制性的。相反，本描述旨在涵盖被包括在由所附权利要求限定以及另外由本领域技术人员理解的技术的精神和范围内的这些替代、修改和等同方案。因此，本技术的范围不应参照以上描述来确定，相反地，而是应该参照所附权利要求及其全部等同范围来确定。

本文使用的术语仅出于描述特定实施例的目的而并非意在限制本公开。如本文使用的，除非上下文另外有明确地指出，否则单数形式“一”“一个”以及“该”可以意在也包括复数形式。还应理解的是，术语“包括”和/或“包括了”在本说明书中使用时表示所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的出现，但并不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组的出现或附加。

Claims (20)

1.一种用于车辆的可伸缩车辆框架，所述可伸缩车辆框架包括：

车身底部，包括：

第一过渡部段、第二过渡部段、第三过渡部段以及第四过渡部段，

其中：

所述第一过渡部段经由第一可伸缩中央框架部段联接至所述第二过渡部段，

所述第三过渡部段经由第二可伸缩中央框架部段联接至所述第四过渡部段，

所述第一过渡部段经由第一可伸缩横梁构件联接至所述第三过渡部段，以及

所述第二过渡部段经由第二可伸缩横梁构件联接至所述第四过渡部段；以及

上部车身，包括：

第一可伸缩安装导轨，联接至所述第一可伸缩中央框架部段；以及

第二可伸缩安装导轨，联接至所述第二可伸缩中央框架部段，

其中：

所述车辆框架的长度能够通过调节所述第一可伸缩中央框架部段、所述第二可伸缩中央框架部段、所述第一可伸缩安装导轨以及所述第二可伸缩安装导轨中的至少一个进行调节，以及

所述车辆框架的宽度能够通过调节所述第一可伸缩横梁构件和所述第二可伸缩横梁构件中的至少一个进行调节。

2.根据权利要求1所述的车辆框架，其中所述第一过渡部段设置在所述车辆的左前部，所述第二过渡部段设置在所述车辆的左后部，所述第三过渡部段设置在所述车辆的右前处，以及所述第四过渡部段设置在所述车辆的右后处。

3.根据权利要求1所述的车辆框架，还包括：

联接至所述第一可伸缩安装导轨的第一接头，并且所述第一可伸缩安装导轨经由所述第一接头联接至所述第一可伸缩中央框架部段；以及

联接至所述第二可伸缩安装导轨的第二接头，并且所述第二可伸缩安装导轨经由所述第二接头联接至所述第二可伸缩中央框架部段，

其中：

所述第一接头配置成当第一力施加于所述第一接头时：

在第一枢转点和第二枢转点中的一个处枢转，其中枢转点取决于第一力的定位处和方向中的一个，以及

将所述第一力至少部分地传递至所述第一可伸缩安装导轨，以及

所述第二接头配置成当第二力施加于所述第二接头时：

在第一枢转点和第二枢转点中的一个处枢转，其中枢转点取决于所述第二力的定位处或方向中的一个，以及

将所述第二力至少部分地传递至所述第二可伸缩安装导轨。

4.根据权利要求3所述的车辆框架，其中：

所述第一接头配置成将所述第一力至少部分地远离所述第一可伸缩中央框架部段传递，以及

所述第二接头配置成将所述第二力至少部分地远离所述第二可伸缩中央框架部段传递。

5.根据权利要求3所述的车辆框架，其中：

所述第一可伸缩安装导轨经由所述第一接头上的第一安装点和第二安装点联接至所述第一可伸缩中央框架部段，所述第一接头上的所述第一安装点和所述第二安装点的定位处与所述第一接头联接至所述第一可伸缩安装导轨的定位处不同，以及

所述第二可伸缩安装导轨经由所述第二接头上的第一安装点和第二安装点联接至所述第二可伸缩中央框架部段，所述第二接头上的所述第一安装点和所述第二安装点的定位处与所述第二接头联接至所述第二可伸缩安装导轨的定位处不同。

6.根据权利要求5所述的车辆框架，其中：

所述第一接头上的所述第一枢转点和所述第二枢转点分别与所述第一接头上的所述第一安装点和所述安装点重合，以及

所述第二接头上的所述第一枢转点和所述第二枢转点分别与所述第二接头上的所述第一安装点和所述第二安装点重合。

7.根据权利要求3所述的框架，其中：

所述第一接头上的所述第一枢转点和所述第二枢转点沿着第一轴线对齐，

所述第二接头上的所述第一枢转点和所述第二枢转点沿着第二轴线对齐，

所述第一可伸缩安装导轨沿着第三轴线延伸，

所述第二可伸缩安装导轨沿着第四轴线延伸，以及

所述第一轴线、所述第二轴线、所述第三轴线和所述第四轴线大致平行。

8.根据权利要求7所述的车辆框架，其中：

所述第一接头配置成在所述第一可伸缩安装导轨的所述第三轴线的方向上至少部分地传递所述第一力，以及

所述第二接头配置成在所述第二可伸缩安装导轨的所述第四轴线的方向上至少部分地传递所述第二力。

9.根据权利要求3所述的车辆框架，其中：

所述第一接头配置成将所述第一力至少部分地传递至所述第一可伸缩横梁构件，以及

所述第二接头配置成将所述第二力至少部分地传递至所述第一可伸缩横梁构件。

10.根据权利要求3所述的车辆框架，其中，所述第一接头联接至所述第一可伸缩安装导轨的第一端，所述第二接头联接至所述第二可伸缩安装导轨的第一端，所述车辆框架还包括：

联接至所述第一可伸缩安装导轨的第二端的第三接头，所述第一可伸缩安装导轨经由所述第三接头联接至所述第一可伸缩中央框架部段；以及

联接至所述第二可伸缩安装导轨的第二端的第四接头，所述第二可伸缩安装导轨经由所述第四接头联接至所述第二可伸缩中央框架部段，

其中：

所述第三接头配置成将传递至所述第一可伸缩安装导轨的所述第一力至少部分地传递至所述第二过渡部第二，以及

所述第四接头配置成将传递至所述第二可伸缩安装导轨的所述第二力至少部分地传递至所述第四过渡部段。

11.一种用于车辆的接头，所述接头包括：

本体构件，所述本体构件配置成：

在第一安装点和第二安装点处联接至车辆的车身底部，所述第一安装点和所述第二安装点分别包括用于所述本体构件的第一枢转点和第二枢转点，

在除了所述第一安装点和所述第二安装点之外的一个或更多个定位处联接至车辆导轨，以及

当力施加于所述本体构件时，取决于所述力的定位处或方向，在所述第一枢转点和所述第二枢转点中的一个处枢转，枢转将所述力至少部分地传递至所述车辆导轨。

12.根据权利要求11所述的接头，其中所述本体构件和所述车辆导轨中的每一个还包括纵向轴线，其中所述车辆导轨的所述纵向轴线定向成平行于所述本体构件的所述纵向轴线。

13.根据权利要求12所述的接头，其中，所述第一安装点和所述第二安装点沿着所述本体构件的所述纵向轴线对齐。

14.根据权利要求12所述的接头，其中，所述本体构件的枢转将所述力在所述车辆导轨的所述纵向轴线的方向上传递至所述车辆导轨。

15.根据权利要求11所述的接头，其中，所述第一安装点和所述第二安装点中的每一个限定穿过所述本体构件的开口，所述开口配置成容纳将所述本体构件联接至所述车辆的车身底部的连接装置。

16.根据权利要求15所述的接头，其中，所述连接装置中的每个连接装置包括圆柱状轴，所述圆柱状轴包括所述本体构件的所述第一枢转点和所述第二枢转点。

17.根据权利要求11所述的接头，其中，所述本体构件配置成联接至所述车辆的车身底部的横梁构件，所述横梁构件垂直于所述车辆导轨，其中，所述本体构件的枢转将所述力的至少部分传递至所述横梁构件。

18.根据权利要求11所述的接头，其中所述车身底部包括平行于所述车辆导轨的中央框架部段，其中所述本体构件的枢转将所述力远离所述中央框架部段传递。

19.根据权利要求11所述的接头，其中，所述车辆导轨是车辆上部车身的局部。

20.一种用于车辆的可伸缩车辆框架，所述可伸缩车辆框架包括：车身底部，包括：

左前过渡部段、左后过渡部段、右前过渡部段和右后过渡部段，

其中：

所述左前过渡部段经由左可伸缩中央框架部段联接至所述左后过渡部段，

所述右前过渡部段经由右可伸缩中央框架部段联接至所述右后过渡部段，

所述左前过渡部段经由第一下可伸缩横梁构件和第一上可伸缩横梁构件联接至所述右前过渡部段，

所述左后过渡部段经由第二下可伸缩横梁构件和第二上可伸缩横梁构件联接至所述右后过渡部段，以及

所述左可伸缩中央框架部段、所述右可伸缩中央框架部段、所述第一下可伸缩横梁构件以及所述第二下可伸缩横梁构件限定用于车辆的电池的腔；

前折皱区，联接至所述左前过渡部段和所述右前过渡部段；

后折皱区，联接至所述左后过渡部段和所述右后过渡部段；以及

上部车身，包括：

左可伸缩安装导轨，经由第一左前安装接头和第一左后安装接头联接至所述左可伸缩中央框架部段；以及

右可伸缩安装导轨，经由第二右前安装接头和第二右后安装接头联接至所述右可伸缩中央框架部段，

其中：

所述车辆框架的长度能够通过调节所述左可伸缩中央框架部段、所述右可伸缩中央框架部段、所述左可伸缩安装导轨和所述右可伸缩安装导轨进行调节，以及

所述车辆框架的宽度能够通过调节所述第一上可伸缩横梁构件、所述第一下可伸缩横梁构件、所述第二上可伸缩横梁构件和所述第二下可伸缩横梁构件进行调节。