CN109808773A - 汽车及其后扭力盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车及其后扭力盒，所述汽车后扭力盒包括：第一连接部，包括相对设置的第一基板和第二基板，以及一通过若干第一加强筋固定于所述第一基板与所述第二基板之间的第一衬板；第二连接部，包括第一缓冲板、第二缓冲板、第三缓冲板和第一支撑板；第三连接部，包括相对设置的第三基板和第四基板；其中，所述第一缓冲板的两端分别连接所述第一基板和所述第三基板；第一支撑板设于所述第一缓冲板上且与所述第一缓冲板之间所成角度大于0小于180度，第一支撑板的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部。本发明可以解决传统钣金后扭力盒集成化程度低、工艺复杂、成本高以及汽车后部碰撞中扭力盒结构变形问题，为电池包提供有效保护。

Description

汽车及其后扭力盒

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造技术领域，尤其涉及一种汽车及其后扭力盒。

背景技术

目前汽车轻量化技术越来越被重视，为了提升轻量化水平，出现了大量的钢-铝混合车身，或者是全铝车身。汽车后扭力盒与门槛梁、后横梁、后纵梁、后地板、后轮罩等多个大结构相连接，起着重要的连接和传递力的作用。

汽车后扭力盒是汽车车身门槛梁到后纵梁之间的关键传力区域，也是后排座椅与后悬架的框架结构。现有的汽车扭力盒一般采用二种结构形式，一种是由后纵梁前段多块钣金件点焊并通过CO₂保护焊连接而成，该种结构形式的汽车扭力盒与门槛梁、横梁采用接头形式搭接，与座椅安装点、底盘后悬架部件安装通过支架等形式相连，集成化程度低，且需要经过冲压、焊接、电泳等过程，工艺工序复杂，成本较高，重量较大。另一种采用铝合金一体成型的形式，就该种结构形式的汽车扭力盒而言，如何在重量最低的前提下，保证其具有足够的刚度与强度，且在后碰时能够充分抵御变形从而保护电池包，一直是个等待解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中的问题，本发明提供一种汽车及其后扭力盒，以解决汽车后部碰撞中扭力盒结构变形问题，为电池包提供保护。

根据本发明的一方面，提供一种汽车后扭力盒，所述汽车后扭力盒包括：

第一连接部，包括相对设置的第一基板和第二基板，以及一通过若干第一加强筋固定于所述第一基板与所述第二基板之间的第一衬板；

第二连接部，包括第一缓冲板、第二缓冲板、第三缓冲板和第一支撑板；以及

第三连接部，包括相对设置的第三基板和第四基板；

其中，所述第一缓冲板的两端分别连接所述第一基板和所述第三基板；所述第一支撑板设于所述第一缓冲板上且与所述第一缓冲板之间所成角度大于0小于180度，，该第一支撑板的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部，所述第二缓冲板由所述第四基板沿所述第一支撑板的一侧背向所述第一缓冲板弯折延伸至所述第二基板而形成；所述第三缓冲板由所述第四基板沿所述第一支撑板的另一侧延伸至所述第一衬板而形成。

在本发明的一实施方式中，所述第一缓冲板与所述第二缓冲板之间以及所述第一缓冲板与所述第三缓冲板之间分别设有若干第二加强筋和若干第三加强筋。

在本发明的一实施方式中，所述第一缓冲板临近所述第三基板的一端形成有副车架前安装点，所述第三缓冲板上形成有后排座椅安装点，部分所述第三加强筋交错设置以形成第一后排座椅横梁接头。

在本发明的一实施方式中，所述第三缓冲板还通过一第二衬板连接至所述第二基板。

在本发明的一实施方式中，所述第一基板背向所述第一缓冲板延伸形成一第一延长部，所述第二基板背向所述第二缓冲板延伸形成一第二延长部，所述第一延长部与所述第二延长部之间设有第二支撑板；所述第二支撑板与所述第一延长部及所述第二延长部合围形成后纵梁接头。

在本发明的一实施方式中，所述第一延长部的背离所述第二延长部的一面形成后纵梁安装孔。

在本发明的一实施方式中，所述第二支撑板的背离所述第一支撑板的一侧设有后横梁接头，所述后横梁接头连接于所述第一衬板。

在本发明的一实施方式中，所述的汽车后扭力盒还包括一搭接边，所述搭接边形成于所述第二基板、所述第三缓冲板及所述第四基板的同侧边缘，且所述搭接边背向所述第一基板、所述第一缓冲板及所述第三基板延伸，所述搭接边用以连接后轮罩。

在本发明的一实施方式中，所述第三基板与所述第四基板之间设有若干第四加强筋，部分所述第四加强筋于所述第三连接部的背离所述搭接边的第一侧形成第二后排座椅横梁接头；部分所述第四加强筋于所述第三连接部的背离所述第一侧的第二侧形成有若干门槛梁安装孔。

根据本发明的另一方面，提供一种汽车，它包括如上所述的汽车后扭力盒。

本发明的有益效果至少在于：

1、本发明汽车后扭力盒的第二连接部所设置的第一缓冲板、第二缓冲板及第三缓冲板，可以分别作为后碰状态下第一连接部与所述第三连接部之间的第一传力路径、第二传力路径及第三传力路径引导力的传递。进一步而言，以所述第一缓冲板、所述第二缓冲板、所述第三缓冲板及所述第一支撑板等部件构成的第二连接部可以在后碰状态下作为第一连接部与所述第三连接部之间的受力缓冲区域，可以解决传统钣金后扭力盒集成化程度低、工艺复杂、成本高以及汽车后部碰撞中后扭力盒的结构变形问题，为电池包提供有效保护。

2、本发明汽车后扭力盒通过设置第一支撑板立于所述第一缓冲板上，该第一支撑板的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部、所述第二缓冲板由所述第四基板沿所述第一支撑板的一侧背向所述第一缓冲板弯折延伸至所述第二基板而形成，以及所述第三缓冲板由所述第四基板沿所述第一支撑板的另一侧延伸至所述第一衬板而形成，可以有效解决后地板框架的结构刚度与结构强度问题，从而提高整车弯扭刚度与强度性能。

3、本发明汽车后扭力盒结构可以一体成型，传统钣金后扭力盒集成化程度低、工艺复杂、成本高以及以实现汽车后扭力盒的轻量化设计并降低其生产成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明一实施例中汽车后扭力盒的侧视图。

图2是图1所示汽车后扭力盒的俯视图。

图3是图1所示汽车后扭力盒第一角度的立体图。

图4是图1所示汽车后扭力盒第二角度的立体图。以及

图5本发明一实施例中汽车的结构示意图。

附图标记

1 第一基板

2 第二基板

3 第三基板

4 第四基板

5 第一缓冲板

6 第二缓冲板

7 第三缓冲板

8 第一支撑板

9 第一衬板

10 第二衬板

11 搭接边

12 第二加强筋

13 第三加强筋

14 门槛梁安装孔

15 后纵梁安装孔

16 第一延长部

17 第二延长部

18 第二支撑板

19 第一加强筋

20 后横梁接头

21 第一后排座椅横梁接头

22 第二后排座椅横梁接头

23 副车架前安装点

101 汽车后扭力盒

102 后轮罩

103 后纵梁

104 后地板

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

图1是本发明一实施例中汽车后扭力盒的侧视图。图2是图1所示汽车后扭力盒的俯视图。图3是图1所示汽车后扭力盒第一角度的立体图。以及图4是图1所示汽车后扭力盒第二角度的立体图。根据本发明的一方面，提供一种汽车后扭力盒，如图1至4所示，所述汽车后扭力盒包括：第一连接部、第二连接部以及第三连接部。所述第一连接部包括相对设置的第一基板1和第二基板2，以及一通过若干第一加强筋19固定于所述第一基板1与所述第二基板2之间的第一衬板9。所述第二连接部包括第一缓冲板5、第二缓冲板6、第三缓冲板7和第一支撑板8。所述第三连接部包括相对设置的第三基板3和第四基板4。其中，所述第一缓冲板5的两端分别连接所述第一基板1和所述第三基板3。所述第一支撑板8立于所述第一缓冲板5上，也即，所述第一支撑板设于所述第一缓冲板上且与所述第一缓冲板之间所成角度大于0小于180度。该第一支撑板8的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部，所述第二缓冲板6由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的一侧背向所述第一缓冲板5弯折延伸至所述第二基板2而形成。所述第三缓冲板7由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的另一侧延伸至所述第一衬板9而形成。

本发明的有益效果之一在于，本发明汽车后扭力盒的第二连接部所设置的第一缓冲板5、第二缓冲板6及第三缓冲板7，可以分别作为后碰状态下第一连接部与所述第三连接部之间的第一传力路径、第二传力路径及第三传力路径引导力的传递。进一步而言，以所述第一缓冲板5、所述第二缓冲板6之间、所述第三缓冲板7及所述第一支撑板8等部件构成的第二连接部可以在后碰状态下作为第一连接部与所述第三连接部之间的受力缓冲区域，可以解决传统钣金后扭力盒集成化程度低、工艺复杂、成本高以及汽车后部碰撞中扭力盒结构变形问题，为电池包提供有效保护。本发明的有益效果之二在于，本发明汽车后扭力盒通过设置第一支撑板8立于所述第一缓冲板5上，该第一支撑板8的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部、所述第二缓冲板6由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的一侧背向所述第一缓冲板5弯折延伸至所述第二基板2而形成，以及所述第三缓冲板7由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的另一侧延伸至所述第一衬板9而形成，可以有效解决后地板框架的结构刚度与结构强度问题，从而提高整车弯扭刚度与强度性能。本发明的有益效果之三在于，本发明汽车后扭力盒结构可以一体成型，以实现汽车后扭力盒的轻量化设计并降低其生产成本。

如图1、3、4所示，在本发明一实施例中，所述第一缓冲板5与所述第二缓冲板6之间以及所述第一缓冲板5与所述第三缓冲板7之间分别设有若干第二加强筋12和若干第三加强筋13。通过于所述第一缓冲板5和所述第二缓冲板6之间设置若干第二加强筋12，于所述第一缓冲板5和所述第三缓冲板7之间设置若干第三加强筋13，以此在后碰状态下可以使第二连接部整体作为第一连接部与所述第三连接部之间受力缓冲区域，以解决汽车后部碰撞过程中后扭力盒的结构变形问题，从而可以为电池包提供有效保护。进一步地，所述第三缓冲板7还通过一第二衬板10连接至所述第二基板2。在后碰状态下，所述第二衬板10可以有效分散第三缓冲板7的内部应力，增强汽车后扭力盒的结构刚度与结构强度，从而提高整车弯扭刚度与强度性能。所述第二加强筋12、第三加强筋13、第一支撑板8及所述第二衬板10的设计可以起到局部支撑并引导力的传递作用，以便后碰时为第二连接部具有足够强度抵御变形，以保护电池包。

请继续参阅图1、3、4，可选地，所述第一基板1背向所述第一缓冲板5延伸形成一第一延长部16，所述第二基板2背向所述第二缓冲板6延伸形成一第二延长部17，所述第一延长部16与所述第二延长部17之间设有第二支撑板18。所述第二支撑板18与所述第一延长部16及所述第二延长部17合围形成后纵梁接头。进一步地，所述第一延长部16的背离所述第二延长部17的一面设有后纵梁安装孔15。在本发明的一实施方式中，所述第二支撑板18的背离所述第一支撑板8的一侧设有后横梁接头20，所述后横梁接头20连接于所述第一衬板9。本发明第一连接部集成了后横梁接头与后纵梁接头，可以避免多个钢制接头带来的重量较大及焊接工艺等成本较高的问题。所述第二支撑板18与所述第一延长部16及所述第二延长部17合围形成的后纵梁接头通过交叉相连的加强筋(即后横梁接头20复用为加强筋结构)予以固定可以避让底盘件的运动包络轨迹，有效增强汽车后扭力盒结构刚度与结构强度，从而提高整车弯扭刚度与强度性能。

请同时参阅图1、2、3、4，在本发明一实施例中，所述第一缓冲板临近所述第三基板的一端形成有副车架前安装点，所述第三缓冲板7上形成有后排座椅安装点，部分所述第三加强筋13交错设置以形成第一后排座椅横梁接头21。各安装点处设有加强筋支撑，由此不仅可以实现汽车后扭力盒的轻量化，还可以保证其结构刚度和强度性能。

进一步地，所述的汽车后扭力盒还包括一搭接边11，所述搭接边11形成于所述第二基板2、所述第三缓冲板7及所述第四基板4的同侧边缘，且所述搭接边11背向所述第一基板1、所述第一缓冲板5及所述第三基板3延伸，所述搭接边11用以连接后轮罩。通过所述搭接边11连接后轮罩，有利于后轮罩与汽车后扭力盒之间的连接的稳定以及力的分散和传递。在本发明的一实施方式中，所述第三基板3与所述第四基板4之间设有若干第四加强筋，所述第四加强筋于所述第三连接部的背离所述搭接边11的第一侧形成第二后排座椅横梁接头22；部分所述第四加强筋于所述第三连接部的背离所述第一侧的第二侧形成有若干门槛梁安装孔14。形成于所述第四加强筋的门槛梁安装孔14不仅具有较强的刚度，还有利于汽车后扭力盒101与门槛梁之间力的传递。各所述第四加强筋于所述第三连接部的背离所述搭接边11的一侧形成第二后排座椅横梁接头22，由此可以在实现汽车后扭力盒轻量化的同时提高其结构性能。

本发明通过对汽车后扭力盒结构进行优化设计，在考虑工艺可行性的同时，节约了钣金结构带来的重量、工艺等问题。高度集成了后横梁接头、后纵梁接头，以及后排座椅安装点、副车架前安装点等，并在后碰状态下汽车后扭力盒所受应力集中的关键区域设计加强筋，既可以实现汽车后扭力盒的轻量化设计，又可以提高后车架框架结构的刚度，从而达到提高整车弯扭刚度与强度性能的目的。第二连接部的变截面结构可以有效解决后碰强度较大的问题。本发明具有工艺简单、轻量化、安装点集成度高、汽车整体安全性高、可以有效保护电池包等优点。具体而言：

从选材与工艺来看，传统后扭力盒区域是由汽车后纵梁前段的多块钣金件通过点焊、CO2保护焊等方式与门槛梁、横梁连接。本发明汽车后扭力盒则可以通过铝合金铸造而一体成型，以减少大量的工艺成本。

从截面形状来看，本发明汽车后扭力盒的第二连接部采用变截面设计，在第二连接部的截面折弯突变处集中设置加强筋以提升局部抗弯强度，从而在后碰时保证第二连接部在预定空间变形，以便保护电池包。

从集成化来看，传统汽车后扭力盒区域与后纵梁、横梁搭接采用接头形式，与座椅安装点、底盘后悬架部件安装通过支架等形式，这种结构质量偏高，性能偏低。本发明则将各安装点、接头、搭接边集成与汽车后扭力盒的各处，同时在各安装点布置加强筋，实现汽车后扭力盒轻量化的同时又可以保证其强度及刚度性能。

相应的，本发明还提供一种汽车，图5本发明一实施例中汽车的结构示意图。在本实施例中，该汽车包括后轮罩102、后纵梁103、后地板104，以及如上所述的汽车后扭力盒101。其中，如上所述，汽车后扭力盒101至少包括第一连接部、第二连接部以及第三连接部。所述第一连接部包括相对设置的第一基板1和第二基板2，以及一通过若干第一加强筋19固定于所述第一基板1与所述第二基板2之间的第一衬板9。所述第二连接部包括第一缓冲板5、第二缓冲板6、第三缓冲板7和第一支撑板8。所述第三连接部包括相对设置的第三基板3和第四基板4。其中，所述第一缓冲板5的两端分别连接所述第一基板1和所述第三基板3。所述第一支撑板8立于所述第一缓冲板5上，该第一支撑板8的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部，所述第二缓冲板6由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的一侧背向所述第一缓冲板5弯折延伸至所述第二基板2而形成。所述第三缓冲板7由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的另一侧延伸至所述第一衬板9而形成。本发明的有益效果之一在于，本发明汽车后扭力盒的第二连接部所设置的第一缓冲板5、第二缓冲板6及第三缓冲板7，可以分别作为后碰状态下第一连接部与所述第三连接部之间的第一传力路径、第二传力路径及第三传力路径引导力的传递。进一步而言，以所述第一缓冲板5、所述第二缓冲板6之间、所述第三缓冲板7及所述第一支撑板8等部件构成的第二连接部可以在后碰状态下作为第一连接部与所述第三连接部之间的受力缓冲区域，可以解决传统钣金后扭力盒集成化程度低、工艺复杂、成本高以及汽车后部碰撞中扭力盒结构变形问题，为电池包提供有效保护。本发明的有益效果之二在于，本发明汽车后扭力盒通过设置第一支撑板8立于所述第一缓冲板5上，该第一支撑板8的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部、所述第二缓冲板6由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的一侧背向所述第一缓冲板5弯折延伸至所述第二基板2而形成，以及所述第三缓冲板7由所述第四基板4沿所述第一支撑板8的另一侧延伸至所述第一衬板9而形成，可以有效解决后地板框架的结构刚度与结构强度问题，从而提高整车弯扭刚度与强度性能。本发明的有益效果之三在于，本发明汽车后扭力盒结构可以一体成型，以实现汽车后扭力盒的轻量化设计并降低其生产成本。

本发明通过对汽车后扭力盒结构进行优化设计，在考虑工艺可行性的同时，节约了钣金结构带来的重量、工艺等问题。高度集成了后横梁接头、后纵梁接头，以及座椅安装点、副车架安装点等，并在后碰状态下汽车后扭力盒所受应力集中的关键区域设计加强筋，既可以实现汽车后扭力盒的轻量化设计，又可以提高后车架框架结构的刚度，从而达到提高整车弯扭刚度与强度性能的目的。第二连接部的变截面结构可以有效解决后碰强度较大的问题。本发明具有工艺简单、轻量化、安装点集成度高、汽车整体安全性高、可以有效保护电池包等优点。具体而言：

从选材与工艺来看，传统后扭力盒区域是由汽车后纵梁前段的多块钣金件通过点焊、CO2保护焊等方式与门槛梁、横梁连接。本发明汽车后扭力盒则可以通过铝合金铸造而一体成型，以减少大量的工艺成本。

从截面形状来看，本发明汽车后扭力盒的第二连接部采用变截面设计，在第二连接部的截面折弯突变处集中设置加强筋以提升局部抗弯强度，从而在后碰时保证第二连接部在预定空间变形，以便保护电池包。

从集成化来看，传统汽车后扭力盒区域与后纵梁、后横梁搭接采用接头形式，与座椅安装点、底盘后悬架部件安装通过支架等形式，这种结构质量偏高，性能偏低。本发明则将各安装点、接头、搭接边集成与汽车后扭力盒的各处，同时在各安装点布置加强筋，实现汽车后扭力盒轻量化的同时又可以保证其强度及刚度性能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车后扭力盒，其特征在于，包括：

第一连接部，包括相对设置的第一基板和第二基板，以及一通过若干第一加强筋固定于所述第一基板与所述第二基板之间的第一衬板；

第二连接部，包括第一缓冲板、第二缓冲板、第三缓冲板和第一支撑板；以及

第三连接部，包括相对设置的第三基板和第四基板；

其中，所述第一缓冲板的两端分别连接所述第一基板和所述第三基板；所述第一支撑板设于所述第一缓冲板上且与所述第一缓冲板之间所成角度大于0小于180度，该第一支撑板的两端分别连接至所述第一连接部和所述第二连接部，所述第二缓冲板由所述第四基板沿所述第一支撑板的一侧背向所述第一缓冲板弯折延伸至所述第二基板而形成；所述第三缓冲板由所述第四基板沿所述第一支撑板的另一侧延伸至所述第一衬板而形成。

2.根据权利要求1所述的汽车后扭力盒，其特征在于：所述第一缓冲板与所述第二缓冲板之间以及所述第一缓冲板与所述第三缓冲板之间分别设有若干第二加强筋和若干第三加强筋。

3.根据权利要求2所述的汽车后扭力盒，其特征在于：所述第一缓冲板临近所述第三基板的一端形成有副车架前安装点，所述第三缓冲板上形成有后排座椅安装点，部分所述第三加强筋交错设置以形成第一后排座椅横梁接头。

4.根据权利要求1所述的汽车后扭力盒，其特征在于：所述第三缓冲板还通过一第二衬板连接至所述第二基板。

5.根据权利要求1所述的汽车后扭力盒，其特征在于：所述第一基板背向所述第一缓冲板延伸形成一第一延长部，所述第二基板背向所述第二缓冲板延伸形成一第二延长部，所述第一延长部与所述第二延长部之间设有第二支撑板；所述第二支撑板与所述第一延长部及所述第二延长部合围形成后纵梁接头。

6.根据权利要求5所述的汽车后扭力盒，其特征在于：所述第一延长部的背离所述第二延长部的一面形成后纵梁安装孔。

7.根据权利要求5所述的汽车后扭力盒，其特征在于：所述第二支撑板的背离所述第一支撑板的一侧设有后横梁接头。

8.根据权利要求1所述的汽车后扭力盒，其特征在于：还包括一搭接边，所述搭接边形成于所述第二基板、所述第三缓冲板及所述第四基板的同侧边缘，且所述搭接边背向所述第一基板、所述第一缓冲板及所述第三基板延伸，所述搭接边用以连接后轮罩。

9.根据权利要求1所述的汽车后扭力盒，其特征在于：所述第三基板与所述第四基板之间设有若干第四加强筋，部分所述第四加强筋于所述第三连接部的背离所述搭接边的第一侧形成第二后排座椅横梁接头；部分所述第四加强筋于所述第三连接部的背离所述第一侧的第二侧形成有若干门槛梁安装孔。

10.一种汽车，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的汽车后扭力盒。