CN108357565B

CN108357565B - 用于电动机动车的前体结构和底盘

Info

Publication number: CN108357565B
Application number: CN201810061665.1A
Authority: CN
Inventors: V·格里恩伊茨; S·法库迪尼
Original assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Current assignee: Benteler Automobiltechnik GmbH
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2020-06-26
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: CN108357565A; DE102017101561B4; DE102017101561A1

Abstract

本发明涉及电动机动车的前体结构8，具有沿机动车纵向方向定向的纵向支架9，纵向支架与底盘1连接，其特征在于，每个纵向支架9尤其是布置在中间结构平面16的外侧，其中，纵向支架17分别与电动机动车的侧裙部4连接，并且相对于车辆竖直方向，在位于下方的下方结构平面12上布置有至少一个纵向支架部件13，其与居中地延伸通过机动车的中间壁14或通道连接。此外，本发明涉及自承载式底盘1。

Description

用于电动机动车的前体结构和底盘

技术领域

本发明涉及电动机动车的、根据权利要求1的前序部分中的特征的前体结构。

本发明此外还涉及根据权利要求13的前序部分中的特征的、用于电动机动车的自承载式底盘。

背景技术

从现有技术公知的是，针对机动车结构使用金属材料。尤其是在最近几十年中，构造了自承载式的机动车车身。为此，制造不同的结构构件并且随后组装成自承载式的机动车车身。尤其是使用热接合法，例如焊接。通常加工处理钢材或甚至是轻金属，并且在此尤其是铝材料。其还可以附加地与纤维复合材料结合。在这种自承载式的机动车车身中，以典型的制造方法构造出前体结构，前体结构中使用到内燃机，并且前体结构具有用于各个行驶档位的传动装置，要么直接连接到内燃机上，要么连接到机动车的尾部区域中。在中间区域中大多设置有乘客车厢，在尾部区域中设置有用于行李箱以及例如燃料箱的相应的存储空间。

然而在近年中，电动机动车越来越多地进入市场。在此，驱动能优选为纯电的形式存储在机动车中。为此，电池或蓄电池是公知的，然而其具有高达几百千克的高自重和相应大的空间需求。为了获得很好的行驶特性和电动机动车的低重心，多个电池大多布置在电动机动车的底板区域中。为此，由现有技术公知了电池容器或电池托盘，其中容纳有多个这样的电池。这种电池托盘通常从下方安装到电动机动车中。

电动机动车因此不具有带有内燃机驱动的常规的机动车的结构空间需求。

针对机动车乘客、行人或事故当事人的安全性，现代机动车此外具有碰撞管理系统。在此，机动车的前部结构或尾部结构根据出现车辆碰撞时的法律规定的参数来设计。大多使用碰撞吸能盒，其通过变形使冲击能量下降。

发明内容

本发明的目的是提供用于电动机动车的前体结构，其具有尽可能简单和廉价地生产的结构，并且同时提供了满足对适用于道路交通中的车辆提出的不同的碰撞要求的可能性。

前述目的利用电动机动车的、带有权利要求1中的特征的前体结构来解决。

前述目的此外利用针对电动机动车的、带有权利要求13中的特征的自承载式底盘来解决。

用于电动机动车的前体结构具有沿机动车纵向方向定向的纵向支架，其与底盘连接。在机动车竖直方向上构造有至少两个，优选三个结构平面。在中间的第一结构平面上，在外侧分别布置有纵向支架。中间结构平面的纵向支架分别与电动机动车的侧裙部连接。在车辆正面碰撞的情况下的负载路径因此从纵向支架沿车辆纵向方向导入到电动机动车的侧裙部中。

此外，相对于车辆竖直方向布置有下方结构平面。在下方结构平面中布置有至少一个纵向支架。下方结构平面的纵向支架与居中地延伸通过电动机动车或电动机动车的底盘的中间壁或通道连接。

根据本发明特别设置的是，电动机动车的电池支架布置在底板区域中。电池支架尤其是布置在电动机动车的自承载式底盘中。此外，电池支架优选构造为盆形，其中，盆形件的外壁或电池支架的框架沿机动车纵向方向延伸，并且构造成电动机动车的侧裙部或底盘的侧裙部。因此，中间结构平面的纵向支架尤其是在端侧处与侧裙部连接。

此外，中间壁优选居中地沿车辆纵向方向延伸穿过电池支架。这是以传动机构通道的方式实现。优选地，下方结构平面的至少一个纵向支架与中间壁连接。

纵向支架本身由金属材料构制成。纵向支架尤其是由通过成型制造的空心型材来构造。纵向支架也可以由轻金属制造。其在该情况下尤其是制造为挤处成型构件或螺旋挤压型材。

此外特别优选地，下方结构平面中的纵向支架由两个纵向支架部件构造而成，其中，这两个纵向支架部件以彼此U形地或蛋形地延伸的方式布置。每个纵向支架部件沿机动车纵向方向定向地延伸。这以如下方式实现，即，两个彼此U形地或蛋形地布置的纵向支架部件在中间壁或通道上汇聚。为此，下方结构平面中的两个纵向支架部件尤其是一体式地和材料统一地构造。纵向支架部件例如可以通过挤压型材制造，其随后弯曲，从而构造出U形形状或蛋形形状。通过该措施，能够在下方结构平面中，车辆碰撞时的冲击力从车辆前部上的两个沿机动车横向方向间隔开的点，通过沿车辆纵向方向延伸的负载路径传递到中间壁或通道中。同时，可以通过一体式地和材料统一地构造的构件提供特别简单和有效的制造。

下方结构平面基本上水平延伸地布置。这意味着，其位于基本上跨过机动车横向方向和机动车纵向方向的平面内。可选地或补充地，中间结构平面可以以某一角度向后倾斜地构造。由此可能的是，在车辆前部上，在车辆碰撞时产生的能量沿机动车竖直方向从更高的点传递。由于中间结构平面以某一角度向后倾斜地构造，所以中间结构平面的纵向支架可以将在此产生的能量导入侧裙部中。

此外特别优选地，相对于车辆竖直方向在中间结构平面上方布置有上方结构平面，其优选同样具有两个纵向支架。上方结构平面的两个纵向支架尤其是与防溅壁或电动机动车的A柱连接。由此可以提供负载路径，其在车辆碰撞的情况下不仅通过沿机动车竖直方向位于下方的底盘，而且也通过车身部分，在此通过A柱或车顶梁传导正面冲击力。

此外特别优选地，可以至少在一个或多个，优选所有结构平面中布置至少一个横向支架。横向支架用于附加地加固纵向支架。然而同时，横向支架也用于连接另外的车身构件(例如车轴部件、线路)或也用于容纳布置在前体结构中的行李箱。

此外优选地，纵向支架与汽车底盘部件，尤其是传动杆连接。纵向支架之间的横向支架根据车轴辅助框架或支撑杆的原理赋予前体结构附加的刚性。

此外特别优选地，尤其是在下方结构平面下方连接有横向板簧。这尤其是用作针对电动机动车的前车轴的弹簧。

此外特别优选地，可以在一个，尤其是在多个，并且特别优选地在所有纵向支架上构造有触发器，从而在车辆碰撞时形成用于降低能量的褶皱。在该情况下，尤其是可以省略附加的或昂贵的布置在前体结构之前的碰撞吸能盒。机动车的总长可以因此缩短。触发器可以尤其是很薄的区域。其可以通过不同的壁厚或也通过不同的强度值在纵向支架中通过不同的措施制造。例如可以使用定制坯件或者也可以使用定制方法工艺，如定制回火处理。

此外特别优选地，在前体结构的前端部上布置有用于连接纵向支架的竖直支柱和/或横向支架。因此，在前体结构上设置有车辆前部。沿车辆纵向方向上，例如也还可以布置有横向支架。此外，该横向支架尤其是可以固定在碰撞吸能盒上。可选地或补充地，仅碰撞吸能盒才可以布置在前体结构前方的区域中。

本发明此外涉及用于电动机动车的自承载式底盘，其具有带有至少一个前述特征的前体结构。自承载式底盘的特征在于，其具有中间区域以及带有前车轴的前体结构和带有后车轴的尾部结构。前车轴布置在前体结构上。后车轴布置在也称为尾部结构的后体结构上。前体结构和后体结构通过居中地布置的电池支架来连接。自承载式底盘的侧裙部通过电池支架的环绕的框架构造。前体结构和尾部结构与电池支架连接。各个车轴部件与前体结构或后体结构连接。在后体结构中，可选地也在前体结构中或者也在前体结构和后体结构中可以分别布置有电动机，用以驱动电动机动车。自承载式底盘将会因此能独立驱动。此后，车身放置有相应的乘客内舱以及另外的操作部件以及舒适部件，用以运行电动机动车。

而不会脱离本公开内容的情况下，前述特征可以在本发明的范围内任意地相互组合。

附图说明

本发明的另外的优点、特征、特性和方面是下文描述的主题。优选的设计变型方案在示意图中有所阐述。附图用于更简单地理解本发明。其中：

图1以立体图示出电动机动车的自承载式底盘；

图2是其俯视图；

图3示出本发明的前体结构的立体图；和

图4示出本发明的前体结构的侧视图。

即使为了简化起见而省略了重复的描述，在图中也针对相同的和类似的构件使用相同的附图标记。

具体实施方式

图1以立体图从后方示出本发明的自承载式底盘1。在中间居中地布置有电池支架2，其中，电池支架2具有环绕在外部的框架3。框架3的侧面的部分在此构造为底盘1的侧裙部4，其中，侧裙部4沿机动车纵向方向延伸。框架3也具有沿机动车横向方向Y型定向的部分。在电池支架2内布置有也称为蓄电池的不同的电池5。此外，集成有用于冷却电池5的冷却系统9。

相对于机动车纵向方向X在电池支架2后面布置有尾部结构6。此外在尾部结构6中也设置了电动机7，用以驱动电动机动车。

相对于机动车纵向方向X在电池支架2前方布置有根据本发明的前体结构8，其中如图4，前体结构8具有在不同的结构平面12、16、21上的、多个沿机动车纵向方向延伸的纵向支架13、17、22。此外，减震器10以及横向板簧11例如一起悬挂在前体结构8上或者与其耦合。

图2示出本发明的底盘1的俯视图。

图3和4分别以俯视图和侧视图示出前体结构8。在下方结构平面12中，纵向支架通过两个纵向支架部件13构造而成。两个纵向支架部件13一体式地并且材料统一地通过以成型技术加工的型材来制成。在俯视图中，两个纵向支架部件13特别优选地U形地或者蛋形地延伸。因此，其可以与延伸通过电池支架2的中间壁14连接，并且在正面碰撞的情况下，沿机动车纵向方向X指向的力在中间导入中间壁14中。在两个纵向支架部件13之间可以布置有横向支架15。在纵向支架部件13下方可以连接有横向板簧11。

两个纵向支架17同样布置在位于其上方的中间结构平面16上，其中，纵向支架17相对于机动车横向方向Y分别安置在外侧，然而布置在车轮24之间。然后纵向支架17与电池支架2的侧裙部4连接。为此，例如可以使用插入型材25或配件，其将电池支架2或电池支架2的框架3与纵向支架17连接。

中间结构平面16的纵向支架17沿机动车纵向方向X朝后方以角度α倾斜地构造，从而纵向支架17在车辆前部18提供相对于机动车竖直方向Z更高的力导入点，然而其在底板或侧裙部4的区域中导入。

在车辆前部18上可以布置有竖直支柱19，其使各个结构平面12、16、21的纵向支架13、17、22相互连接。附加地，在下方结构平面12的纵向支架13上例如还可以布置有附加的横向支架15。然后其优选与竖直支柱19耦合。

此外在沿竖直方向z位于上方的上方结构平面21上优选同样布置有两个纵向支架22。其例如与用于连接防溅壁或未详细示出的A柱的横向支柱23耦合。此外优选地，上方结构平面21的纵向支架22也可以沿机动车纵向方向X相对水平线H以角度β布置。该角度β尤其是朝车辆尾部上升地构造。

此外，上方的和/或下方的横向支架26、27可以设置在车辆前部18上。

此外，在纵向支架17上构造有触发器28，以便发起所需的褶皱(Faltenwurf)。

附图标记

1 底盘

2 电池支架

3 框架

4 侧裙部

5 电池

6 尾部结构

7 电动机

8 前体结构

9 冷却系统

10 减震器

11 横向板簧

12 下方结构平面

13 关于12的纵向支架部件

14 中间壁

15 关于13的横向支架

16 中间结构平面

17 关于16的纵向支架

18 车辆前部

19 竖直支柱

20 横向支架

21 上方结构平面

22 关于21的纵向支架

23 横向支柱

24 车轮

25 插入型材

26 下方的横向支架

27 上方的横向支架

28 触发器

α 角度

β 角度

X 机动车纵向方向

Y 机动车横向方向

Z 机动车竖直方向

H 水平线

Claims

1.一种电动机动车的前体结构(8)，所述前体结构具有沿机动车纵向方向定向的纵向支架，所述纵向支架与底盘(1)连接，其特征在于，每个纵向支架布置在中间结构平面(16)的外侧，其中，纵向支架(17)分别与电动机动车的侧裙部(4)连接，并且相对于车辆竖直方向，在位于下方的下方结构平面(12)上布置有至少一个纵向支架，其与居中地延伸通过机动车的中间壁(14)或通道连接，在所述下方结构平面(12)中的纵向支架由两个纵向支架部件(13)构造，其中，所述纵向支架部件(13)以彼此U形地或椭圆形地延伸的方式布置，从而在中间壁(14)或通道上汇聚。

2.根据权利要求1所述的前体结构(8)，其特征在于，所述纵向支架(13、17、22)与电动机动车的电池支架(2)连接，其中，侧裙部(4)和中间壁(14)通过电池支架(2)和/或电池支架(2)的框架(3)构造而成。

3.根据权利要求2所述的前体结构(8)，其特征在于，所述纵向支架(13、17、22)由金属材料构造，或者纵向支架由轻金属制造。

4.根据权利要求3所述的前体结构(8)，其特征在于，所述金属材料是通过成型制造的空心型材。

5.根据权利要求3所述的前体结构(8)，其特征在于，所述轻金属是螺旋挤压型材。

6.根据权利要求1所述的前体结构(8)，其特征在于，两个所述纵向支架部件(13)一体式地和材料统一地构造。

7.根据权利要求1所述的前体结构(8)，其特征在于，所述下方结构平面(12)基本上水平延伸地布置，并且/或者中间结构平面(16)以角度(α)向后倾斜地构造。

8.根据权利要求1所述的前体结构(8)，其特征在于，相对于车辆竖直方向在中间结构平面(16)上方布置有上方结构平面(21)，所述上方结构平面(21)具有两个纵向支架(22)，其中，所述两个纵向支架(22)与防溅壁或电动机动车的A柱连接。

9.根据权利要求8所述的前体结构(8)，其特征在于，在一个、多个或所有结构平面(12、16、21)内布置有至少一个横向支架(20)。

10.根据权利要求3所述的前体结构(8)，其特征在于，在纵向支架(13、17、22)内构造有触发器(28)，从而在车辆碰撞时形成用于降低能量的褶皱。

11.根据权利要求3所述的前体结构(8)，其特征在于，在前端部上布置有用于连接纵向支架(13、17、22)的竖直支柱(19)和/或横向支架(20)。

12.根据权利要求11所述的前体结构(8)，其特征在于，在前端部前方布置有碰撞吸能盒。

13.根据权利要求1所述的前体结构(8)，其特征在于，下方结构平面(12)连接有横向板簧(11)。

14.根据权利要求13所述的前体结构(8)，其特征在于，在下方结构平面(12)的下方连接有横向板簧(11)。

15.根据权利要求3所述的前体结构(8)，其特征在于，用于前车轴悬挂的传动杆与结构平面(12、16、21)的纵向支架(13、17、22)连接。

16.一种用于电动机动车的自承载式底盘(1)，所述自承载式底盘包括至少具有权利要求1的特征的前体结构(8)以及尾部结构(6)，其特征在于，侧裙部(4)通过电池支架(2)的至少部分环绕的框架(3)构造而成，其中，所述前体结构(8)和所述尾部结构(6)与所述电池支架(2)连接。