CN109204526B - 车身结构及车辆 - Google Patents

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    • B62D25/2036Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars

Abstract

本公开涉及一种车身结构及车辆。所述车身结构包括地板面板、沿左右方向间隔设置的两个后纵梁、以及用于安装电机的副车架,所述后纵梁连接于所述地板面板的下表面,所述副车架安装在所述后纵梁上,所述地板面板具有电控安装区域,所述副车架在所述地板面板上的投影覆盖或包围所述电控安装区域。当车辆发生碰撞,尤其是后面碰撞时,只有在副车架变形后电控才可能被挤压变形,从而保护电控,使电控在变形之前有充足的时间来控制电池包断电,避免在电池包受到挤压时产生失火甚至爆炸等危险。

Description

车身结构及车辆
技术领域
本公开涉及一种车身结构,还涉及一种具有该车身结构的车辆。
背景技术
在车辆,尤其是乘用车的交通(碰撞)事故中最大程度地减少乘员的死亡率和受伤程度是乘用车的整车研发和制造的核心设计技术。其中,车身结构碰撞安全变形结构的设计是提高整车碰撞安全性能的基础。为了满足公众对家用乘用车的越来越高的碰撞安全性的要求,近年来各国的有关部门都在本国的相关法规和评价规范中不断逐步地改进和补充了一些乘用车的碰撞安全性能的试验条件。例如美国正在针对其国内市场销售的车辆,更新其一系列有关安全碰撞性能的法规和评价规范,要求车身成员舱在更多工况下承受更大碰撞力而有相对比较小的变形。
随着家用乘用车在全球市场的普及,石化能源短缺及燃烧带来的环保问题越来越严重,所以各国都在积极开发新能源汽车。而电动汽车作为新能源汽车的一个方向正在成为未来的趋势。电动汽车的设计除了要满足传统的设计,还需要考虑设计较高的续航里程,以满足与传统燃油车的竞争力。
为了提升续航距离,电动汽车需要配备更加多的蓄能电池,这样相比同样规格的燃油车,电动汽车要大幅度地增加整车重量,这就导致在同样试验条件下,车辆的碰撞初期整车动能的增加,也就说,电动汽车的车身结构需要能够承担更大的力和吸收更多的运动能量来提升安全性。进一步地,在电动汽车中,由于需要布置蓄能电池包,大量车身下部的空间被占用,传统燃油车的各种经典的车身碰撞安全结构技术无法使用,因此设计一种既能满足蓄能电池布置又能满足车辆安全的新型车身结构技术势在必行。
发明内容
本公开的目的是提供一种车身结构,该车身结构能够在车辆发生后面碰撞时更好地保护电控。
为了实现上述目的,本公开提供一种车身结构,包括地板面板、沿左右方向间隔设置的两个后纵梁、以及用于安装电机的副车架,所述后纵梁连接于所述地板面板的下表面,所述副车架安装在所述后纵梁上,所述地板面板具有电控安装区域,所述副车架在所述地板面板上的投影覆盖或包围所述电控安装区域。
可选地,所述后纵梁从后向前依次包括第一区段、第二区段和第三区段,所述第二区段的强度大于所述第一区段和所述第三区段的强度,所述电控安装区域位于所述第一区段和第二区段的分界面与所述第二区段和第三区段的分界面之间。
可选地,所述第三区段的强度大于所述第一区段的强度。
可选地,所述第三区段至少部分位于所述副车架的前方,所述第一区段至少部分位于所述副车架的后方。
可选地,所述第三区段至少部分位于所述副车架的前安装点的前方。
可选地,所述副车架的后安装点位于所述第二区段。
可选地,所述副车架包括副车架前横梁、副车架后横梁和连接在所述副车架前横梁和副车架后横梁之间的副车架纵梁,在车辆的纵向上,所述电控安装区域位于所述副车架前横梁和副车架后横梁之间。
可选地,所述副车架还包括沿左右方向间隔设置的两个所述副车架纵梁,所述副车架前横梁、所述副车架后横梁和所述两个副车架纵梁围成“口”字型闭环框架。
可选地,所述后纵梁包括相互连接的后纵梁前段和后纵梁后段,所述副车架的前安装点连接于所述后纵梁前段,所述副车架的后安装点连接于所述后纵梁后段。
可选地,所述车身结构还包括电机防撞梁,所述电机防撞梁位于所述电机的后方,所述电机防撞梁安装在所述后纵梁或所述副车架上。
可选地,所述电机防撞梁包括主体段和形成在该主体段两端的连接段,所述主体段水平延伸,每个连接段从所述主体段倾斜向上延伸以连接至所述后纵梁或所述副车架。
可选地,所述主体段的最低点低于所述电机的最低点。
在本公开的车身结构中,通过将电控布置在副车架的范围之内,使得能够利用副车架来保护电控。具体地,当车辆发生碰撞,尤其是后面碰撞时,只有在副车架变形后电控才可能被挤压变形,从而保护电控,使电控在变形之前有充足的时间来控制电池包断电,避免在电池包受到挤压时产生失火甚至爆炸等危险。
本公开还提供一种车辆,包括电池包、电机、电控和如上所述的车身结构,所述电池包布设在所述地板面板的下方,所述电控安装在所述地板面板的所述电控安装区域上,所述电控用于控制所述电池包通电和断电,所述电机安装在所述副车架上且位于所述电池包的后方。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是根据本公开的一种实施方式的车身结构的局部爆炸图。
图2是根据本公开的一种实施方式的车身结构的俯视图。
图3是根据本公开的一种实施方式的车身结构的仰视图。
图4是根据本公开的一种实施方式的车身结构中,后纵梁的爆炸图。
图5是根据本公开的一种实施方式的车身结构的局部爆炸图。
图6是根据本公开的一种实施方式的车身结构的侧视图。
图7是根据本公开的一种实施方式的车身结构中,电机防撞梁的主视图。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”是以车辆的上下方向、左右方向和前后方向为基准进行定义的,具体在附图中,X方向为车辆的前后方向,也就是车辆的纵向,其中,箭头指向的一侧为“前”,反之为“后”;Y方向为车辆的左右方向,也就是车辆的横向,其中,箭头指向的一侧为“右”,反之为“左”;Z方向为车辆的上下方向,也就是车辆的高度方向,其中,箭头指向的一侧为“上”反之为“下”;“内、外”是以相应部件的轮廓为基准定义的,例如以车辆轮廓为基准定义的车内和车外,靠近车辆中部的一侧为“内”,反之为“外”。以上定义仅用于辅助说明本公开,不应当理解为对本公开限制。
本公开中所有的“横梁”是指大体沿车辆左右方向延伸的梁,所有的“纵梁”是指大体沿车辆前后方向延伸的梁。此外,在没有其他特殊解释的情况下,本公开各实施方式中涉及的“地板面板”、“后纵梁”、“后防撞横梁”等名词的含义是其在本领域内公知含义。
另外,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“相连”、“固定”等应做广义理解,其可以是通过例如焊接等不可拆卸的方式,螺栓等可拆卸的方式,或者模制等一体成型的方式实现的。
根据本公开的一个方面,提供一种车身结构,如图1至图3所示,包括后防撞横梁270、地板面板300、用于安装电机730(图5中可见)的副车架350和沿左右方向间隔设置的两个后纵梁120。后纵梁120连接于地板面板300的下表面,后防撞横梁270的两端分别连接于两个后纵梁120的后端。副车架350安装在后纵梁120上。地板面板300上具有用于安装电控740的电控安装区域,副车架350在地板面板300上的投影覆盖或包围电控安装区域,也就是说,电控740设置在副车架350的范围之内。电控740可以用于控制电池包(未示出)通电和断电。
在本公开的车身结构中,通过将电控740布置在副车架350的范围之内,使得能够利用副车架350来保护电控740。具体地,当车辆发生碰撞,尤其是后面碰撞时,只有在副车架350变形后电控740才可能被挤压变形,从而保护电控740,使电控740在变形之前有充足的时间来控制电池包断电,避免在电池包受到挤压时产生失火甚至爆炸等危险。
除了利用副车架350来保护电控740外,还可以通过设定后纵梁120各区段的强度来保护电控740。如图2和图3所示,在一种实施方式中,后纵梁120从后向前可以依次包括第一区段I、第二区段II和第三区段III,其中,第二区段II的强度大于第一区段I和第三区段III的强度,电控安装区域可以位于第一区段I和第二区段II的分界面A-A与第二区段II和第三区段III的分界面B-B之间,也就是说,电控740可以位于第一区段I和第二区段II的分界面A-A与第二区段II和第三区段III的分界面B-B之间。
由于第二区段II的强度大于第一区段I和第三区段III的强度,因此当车辆发生后面碰撞时,相比于第一区段I和第三区段III,第二区段II更晚变形或者不变形,从而使得布置在第一区段I和第二区段II的分界面A-A与第二区段II和第三区段III的分界面B-B之间的电控740更晚变形或者不变形,以进一步保护电控740,这样就能使电控740在变形之前有更长的时间来控制电池包断电,避免在电池包受到挤压时产生失火甚至爆炸等危险。
在这种情况下,可以将副车架350布置为使得第三区段III至少有一部分位于副车架350的前方,并且使得第一区段I至少有一部分位于副车架350的后方。这样,当车辆发生后面碰撞时,可以通过第一区段I的位于副车架350后方的部分的变形来吸收碰撞能量,并且/或者通过第三区段III的位于副车架350前方的部分的变形来吸收碰撞能量,从而实现碰撞能量的管理,减小车身结构其他位置的变形。
在一种实施方式中,第三区段III的强度可以大于第一区段I的强度,也就是说,第一区段I的强度最小,第三区段III次之,第二区段II的强度最大。在这种情况下,当车辆发生后面碰撞时,如果碰撞力较小,则仅第一区段I的位于副车架350后方的部分变形;如果碰撞力较大,则第一区段I的位于副车架350后方的部分首先变形,而后第三区段III的位于副车架350前方的部分变形;如果碰撞力过大,则第一区段I的位于副车架350后方的部分首先变形,而后第三区段III的位于副车架350前方的部分变形,最后与副车架350横向对应的部分变形。
进一步地,副车架350的后安装点355可以位于第二区段II,也可以位于第一区段I。当后安装点355位于第一区段I时,第一区段I可以至少有一部分位于前安装点354的前方,以保证第一区段I至少有一部分能够被挤压变形。
进一步地,副车架350的前安装点354可以位于第二区段II,也可以位于第三区段III。当前安装点354位于第三区段III时,第三区段III可以至少有一部分位于前安装点354的前方,以保证第三区段III至少有一部分能够被挤压变形。
可以通过多种方式减小第一区段I的强度,从而在后面碰撞时溃缩吸能。如图4所示,在一种实施方式中,可以在第一区段I上设置溃缩筋1223或溃缩孔,以使第一区段I易于发生溃缩变形。
在本公开的车身结构中,副车架350可以具有任意适当的结构。在一种实施方式中,如图1所示,副车架350可以包括副车架前横梁351、副车架后横梁352和连接在所述副车架前横梁351和副车架后横梁352之间的副车架纵梁353。在这种情况下,电控740可以在车辆的纵向上位于副车架前横梁351和副车架后横梁352之间。当发生后面碰撞时,第一区段I被撞击变形,后方车辆撞到副车架后横梁352上,由于电控740位于副车架后横梁352的前方,因此在第二区段II和副车架350变形前,电控740不会受到撞击,从而有效保护电控740。
为了使副车架350具有较高的强度以更好地保护电机730和电控740,在一种实施方式中,副车架350还可以包括沿左右方向间隔设置的两个副车架纵梁353,副车架前横梁351、副车架后横梁352和两个副车架纵梁353围成“口”字型闭环框架。该闭环框架结构能够更有效地增加车身结构的强度,提高车身结构的稳定性。
副车架350的安装点可以设置副车架350上任意适当的位置。在一种实施方式中,副车架350的前安装点354可以设置在副车架前横梁351的两端,副车架350的后安装点355可以设置在副车架后横梁352的两端。也就是说,副车架前横梁351的两端分别连接于两个后纵梁120,副车架后横梁352的两端分别连接于两个后纵梁120。
在另一种实施方式中,如图1所示,副车架350还包括两个凸耳356,该两个凸耳356分别设置在两个副车架纵梁353的外侧,每个凸耳356分别连接于对应的副车架纵梁353和副车架后横梁352。在这种情况下,副车架350的前安装点354设置在所述副车架前横梁351的两端,副车架350的后安装点355设置在两个凸耳356上。
后纵梁120可以一体成型,也可以由分体设置的两段或多段连接而成。在一种实施方式中,如图4所示,后纵梁120可以包括相互连接的后纵梁前段121和后纵梁后段122。在这种情况下,副车架350的前安装点354可以连接于后纵梁前段121,副车架350的后安装点355可以连接于所述后纵梁后段122,通过这种方式,可以利用副车架350保证后纵梁前段121和后纵梁后段122的连接可靠性,有利于后面碰撞时碰撞力向前传递和分散,减小车身结构的变形。
如图3所示,车身结构还可以包括地板下横梁280,该地板下横梁280设置在地板面板300的下表面且位于地板后横梁230的后方,地板下横梁280的两端分别连接于左右两侧的后纵梁120。地板下横梁280作为形成车身骨架的梁,其能够提高车身的强度和刚度。地板下横梁280可以布置在后纵梁120的内凹点,以用于防止内凹点处弯折变形。
在一种实施方式中,如图3所示,地板下横梁280可以连接于后纵梁120的第二区段II,以对第二区段II进行加强,从而更好地保护电控740。
如图1和图2所示,地板面板300的上方还可以设置有与地板下横梁280位置对应的地板上横梁290,地板上横梁290、地板面板300和地板下横梁280连接在一起。
为了在车辆发生后面碰撞或倒车时保护电机730,在一种实施方式中,如图5和图6所示,车身结构还可以包括电机防撞梁440,该电机防撞梁440位于地板面板300的下方且位于电机730的后方,电机防撞梁440的两端分别连接于两个后纵梁120或者连接于副车架350,
通过在电机730的后方设置电机防撞梁440,一方面,在发生后面碰撞时,电机防撞梁440能够防止后方车辆直接撞到电机730上,有效保护电机730;另一方面,在倒车时,电机防撞梁440能够防止地面障碍物(例如,马路台阶、地桩等)对电机730造成侵害,进一步保护电机730。
在电机防撞梁440的两端分别连接于左右两个后纵梁120的情况下,当车辆发生侧面碰撞时,电机防撞梁440可以在两个后纵梁120之间形成横向支撑,减小后纵梁120和地板面板300的横向变形。
电机防撞梁440可以具有任意适当的结构和形状。在一种实施方式中,如图7所示,电机防撞梁440可以包括主体段441和两个连接段442,主体段441水平延伸,每个连接段442从主体段441的一端大体倾斜向上延伸以连接至后纵梁120或副车架350。具体地,如图7所示,主体段441可以呈“一”字形,连接段442可以大体呈“Z”形。以此方式,使得电机防撞梁440的高度较低,从而更好地保护电机730。在一种实施方式中,主体段441的最低点可以低于电机730的最低点,以在倒车时更好地防止地面障碍物对电机730造成侵害。
在上述技术方案的基础上,本公开还提供一种车辆,该车辆包括本公开提供的车身结构,因此,该车辆具有本公开提供的车身结构的全部优点和有益效果,为减少不必要的重复,在此不再赘述。
具体地,该车辆可以是电动汽车,并且包括电池包、电机730、电控740和本公开提供的车身结构,电池包布设在地板面板300的下方,电控740安装在所述地板面板300的电控安装区域上,电控740用于控制电池包通电和断电,电机730安装在副车架350上且位于池包的后方。
以上结合附图详细描述了本公开的具体实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (12)

1.一种车身结构,其特征在于,包括地板面板(300)、沿左右方向间隔设置的两个后纵梁(120)、以及用于安装电机(730)的副车架(350),所述后纵梁(120)连接于所述地板面板(300)的下表面,所述副车架(350)安装在所述后纵梁(120)上,所述地板面板(300)具有电控安装区域,所述副车架(350)在所述地板面板(300)上的投影覆盖或包围所述电控安装区域,以能够在车辆发生后面碰撞时更好地保护电控(740),所述后纵梁从后向前依次包括第一区段(I)、第二区段(II)和第三区段(III),所述第二区段(II)的强度大于所述第一区段(I)和所述第三区段(III)的强度,所述电控安装区域位于所述第一区段(I)和第二区段(II)的分界面(A-A)与所述第二区段(II)和第三区段(III)的分界面(B-B)之间,所述第一区段(I)至少部分位于所述副车架(350)的后方,以保证所述第一区段(I)至少有一部分能够被挤压,保证在所述第二区段(II)和所述副车架(350)变形之前,所述电控(740)不会受到撞击。
2.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述第三区段(III)的强度大于所述第一区段(I)的强度。
3.根据权利要求1或2所述的车身结构,其特征在于,所述第三区段(III)至少部分位于所述副车架(350)的前方。
4.根据权利要求1或2所述的车身结构,其特征在于,所述第三区段(III)至少部分位于所述副车架(350)的前安装点(354)的前方。
5.根据权利要求1或2所述的车身结构,其特征在于,所述副车架(350)的后安装点(355)位于所述第二区段(II)。
6.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述副车架(350)包括副车架前横梁(351)、副车架后横梁(352)和连接在所述副车架前横梁(351)和副车架后横梁(352)之间的副车架纵梁(353),在车辆的纵向上,所述电控安装区域位于所述副车架前横梁(351)和副车架后横梁(352)之间。
7.根据权利要求6所述的车身结构,其特征在于,所述副车架(350)还包括沿左右方向间隔设置的两个所述副车架纵梁(353),所述副车架前横梁(351)、所述副车架后横梁(352)和所述两个副车架纵梁(353)围成“口”字型闭环框架。
8.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述后纵梁(120)包括相互连接的后纵梁前段(121)和后纵梁后段(122),所述副车架(350)的前安装点(354)连接于所述后纵梁前段(121),所述副车架(350)的后安装点(355)连接于所述后纵梁后段(122)。
9.根据权利要求1所述的车身结构,其特征在于,所述车身结构还包括电机防撞梁(440),所述电机防撞梁(440)位于所述电机(730)的后方,所述电机防撞梁(440)安装在所述后纵梁(120)或所述副车架(350)上。
10.根据权利要求9所述的车身结构,其特征在于,所述电机防撞梁(440)包括主体段(441)和形成在该主体段(441)两端的连接段(442),所述主体段(441)水平延伸,每个连接段(442)从所述主体段(441)倾斜向上延伸以连接至所述后纵梁(120)或所述副车架(350)。
11.根据权利要求10所述的车身结构,其特征在于,所述主体段(441)的最低点低于所述电机(730)的最低点。
12.一种车辆,其特征在于,包括电池包、电机(730)、电控(740)和根据权利要求1-11中任一项所述的车身结构,所述电池包布设在所述地板面板(300)的下方,所述电控(740)安装在所述地板面板(300)的所述电控安装区域上,所述电控(740)用于控制所述电池包通电和断电,所述电机(730)安装在所述副车架(350)上且位于所述电池包的后方。
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