CN111301524B - 纯电动车及其后副车架 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种纯电动车及其后副车架，副车架包括两根纵梁，以及两根横梁，横梁的两端均具有横梁接口，纵梁设有对应的纵梁接口，横梁接口和纵梁接口对接固定；纵梁为一体铸造成型的空心结构，副车架包括安装前悬置的前悬置套管，前悬置套管贯穿并连接纵梁的内、外侧。后副车架的纵梁和横梁通过对应的接口对接固定，而大部分的安装点可设于纵梁，如需要调整轮间距，只要更换相应长度的横梁即可满足副车架的加宽或收窄；如需要调整后悬置数量，更换具有相应数量的后悬置套管的横梁即可。因此，该方案在最小更改下使同一平台可满足多种车型变化需求。且，纵梁为空心结构，可减重，前悬置套管连接纵梁的内、外侧，可加强此处连接强度。

Description

纯电动车及其后副车架

技术领域

本发明涉及电动车技术领域，具体涉及一种纯电动车及其后副车架。

背景技术

通常，在动力总成前置的车型中，后副车架的设计无需考虑动力总成的影响，只需为悬架及周边件提供安装点，并且提供足够的强度即可，因而其设计空间相对充裕，设计难度相对较低。

随着新能源车的发展，对于纯电动车，电机后置后驱的车型越来越多，后副车架需要为电机和电机的传动轴提供足够的空间，甚至需要完全承载电机，同时仍要为悬架及周边其他系统的零件提供安装点。如此，设计空间变得狭小，制约因素众多，难度大幅增加。

由于后副车架以及后桥开发难度大、周期长，因而在开发初期一般会进行平台规划，同一平台保护多款车型、囊括不同的动力总成、不同的配置需求、不同的车型大小。然而，目前的后副车架主要是通过钢板冲压而成，散件众多，匹配复杂，任一部位的改动，都影响到整个后副车架的构造，很难实现在最小更改下的共用。

因而后副车架如何在改动最小的情况下，满足平台化的要求是设计难题。

发明内容

本发明提供一种后副车架，包括两根纵梁，以及两根横梁，所述横梁的两端均具有横梁接口，所述纵梁设有对应的纵梁接口，所述横梁接口和所述纵梁接口对接固定；所述纵梁为一体铸造成型的空心结构，所述副车架包括安装前悬置的前悬置套管，所述前悬置套管贯穿并连接所述纵梁的内、外侧。

可选地，所述纵梁接口和所述横梁接口，一者设有环形台阶，另一者搭接于所述环形台阶，并焊接固定。

可选地，两根所述横梁分别为后横梁和前横梁；所述后横梁的横梁接口，包括竖直段和斜坡段，所述斜坡段朝向所述后横梁的底部倾斜，所述纵梁接口与所述后横梁的所述横梁接口相匹配。

可选地，所述后横梁设有一个或一个以上的后悬置套管，所述后悬置套管前后贯穿所述后横梁。

可选地，所述副车架包括安装控制臂的控制臂安装部、安装前悬置的前悬置套管、安装车身衬套的衬套套管；所述控制臂安装部、所述衬套套管，均设于所述纵梁。

可选地，所述纵梁为一体铸造成型的空心结构，所述衬套套管和所述前悬置套管在所述纵梁上机加工成型。

可选地，所述控制臂安装部包括位于所述纵梁前端的前下控制臂支架，所述前悬置套管位于所述前下控制臂支架的上方。

可选地，所述控制臂安装部包括位于所述纵梁中部的前上控制臂支架，所述前上控制臂支架的支架板设有上下延伸的通槽，所述通槽的两侧侧壁形成限位凸台，所述通槽的底部设有贯穿的腰形孔。

可选地，所述纵梁的后方设有转向机安装部，所述转向机安装部包括安装柱，所述安装柱穿出所述纵梁外表面，且插入所述纵梁内腔，连通对应位置处所述纵梁内腔的前壁和后壁；所述安装柱设有内螺纹控，以用于安装后轮转向机。

可选地，所述纵梁的后方还设有前束杆支架，所述前束杆支架与所述纵梁可拆卸地连接。

可选地，所述前束杆支架的支架板设有上下延伸的通槽，所述通槽的两侧侧壁形成限位凸台，所述通槽的底部设有贯穿的腰形孔。

本发明还提供一种纯电动车，包括后副车架和电机，所述后副车架为上述任一项所述的后副车架，所述电机置于所述后副车架内。

本实施例中的后副车架，其纵梁和横梁，通过对应的接口对接固定，而大部分的安装点(控制臂支架、衬套套管、前悬置套管等)可设于纵梁，此时，如果需要调整轮间距，则只要更换相应长度的横梁即可满足副车架的加宽或收窄；或者，如果需要调整后悬置的数量，则更换具有相应数量的后悬置套管的横梁即可。因此，该种纵梁和横梁的结合方式，在最小更改下，使得同一平台可以满足多种车型变化需求。而且，纵梁为一体铸造成型的空心结构，可以达到减重的目的，此时前悬置套管贯穿并连接所述纵梁的内、外侧，可以起到加强纵梁在此处的连接强度的作用。

附图说明

图1为发明所提供纯电动车后副车架第一种具体实施例的结构示意图；

图2为图1中左纵梁的示意图；

图3为图1的俯视图；

图4为沿图1中前悬置套管轴向剖开的示意图；

图5为图2中纵梁前接口的局部示意图；

图6为图2中纵梁后接口的局部示意图；

图7为发明所提供纯电动车后副车架第二种具体实施例的结构示意图；

图8为图1中后副车架的前视图；

图9为图1中后副车架的后视图；

图10为图6另一视角的示意图；

图11为图1中前上控制臂支架的局部示意图；

图12为图2中左纵梁的侧视图；

图13为左纵梁移除前束杆支架后的示意图；

图14为图1中前束杆支架的局部示意图；

图15为发明所提供纯电动车后副车架第三具体实施例中左纵梁的结构示意图。

图1-15中附图标记说明如下：

1前横梁、2后横梁、21后悬置套管、3左纵梁、31上梁、32下梁、3a纵梁前接口、3a1环形台阶、3b纵梁后接口、3b1环形台阶、3b’前壁、3b”后壁、30避让孔、4右纵梁、40避让孔；

01前衬套套管、02后衬套套管、021凸耳板、021a腰形孔；

03前上控制臂支架、03a限位凸台、03b腰形孔、04后上控制臂支架、05前下控制臂支架、06前束杆支架、06’切除面、061腰形孔、062限位凸台、07前悬置套管、08下控制臂套管、09转向机安装部、09a内螺纹孔、09b安装柱、010稳定杆支架、011加强筋；

100电机、200传动轴。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为发明所提供纯电动车后副车架第一种具体实施例的结构示意图；图2为图1中左纵梁的示意图；图3为图1的俯视图。

该实施例中后副车架，可应用于纯电动车，后副车架包括两根纵梁，以及两根横梁，下文分别定义为左纵梁3、右纵梁4、前横梁1和后横梁2，左、右是以图3为视角，前、后即图3的上、下。图3中，前、后方向是车辆的车身长度方向，即X向，左、右为车辆的宽度方向，即Y向。另外，文中内、外方向，是相对于后副车架X向的中心轴线而言，靠近中心轴线为内，远离中心轴线为外。

其中，后横梁2设有两个后悬置套管21，后悬置套管21前后贯穿后横梁2，轴线为X向。另外，后副车架的其他安装点基本设于纵梁，如图1所示，后副车架的控制臂安装部、前悬置套管07、衬套套管，均设于纵梁。具体地，左纵梁3和右纵梁4的前后端设有前衬套套管01和后衬套套管02，衬套套管的中心方向为Z向(高度方向，与X、Y向垂直)，前衬套套管01和后衬套套管02均用于连接车身的衬套，后衬套套管02设有向后凸起的凸耳板021，凸耳板021设有安装孔，左纵梁3的凸耳板021和右纵梁4的凸耳板021，一者为圆孔，一者为腰形孔021a，与车身装配时，由举升小车的插销插入圆孔和腰形孔021a，并进行位置调节，以便后副车架到车身装配时的精确定位。

控制臂安装部包括控制臂支架和控制臂套管。如图1、2所示，左纵梁3和右纵梁4，在前衬套套管01和后衬套套管02之间还均设有前悬置套管07和下控制臂套管08，下控制臂套管08相较于其他套管的截面尺寸更小。前悬置套管07的中心方向为Y向，下控制臂套管08的中心方向不与X向平行，与X向具有一定夹角。衬套、悬置后续可压装入对应的套管内。

这里对前悬置套管07的具体设计做进一步说明。

前悬置套管07，位于纵梁(左纵梁3、右纵梁4)靠前侧的部位，一方面可兼顾电机100在后副车架前侧的安装需求，一方面在X向与前横梁1和后副车架到车身的前安装点错开，从而保证前悬置的压装空间。

前悬置套管07的轴线是Y向，其中，前悬置套管07内表面和内侧端面等安装区域由机加工而成，保证精度。

如图4所示，图4为沿图1中前悬置套管轴向剖开的示意图。

前悬置套管07沿Y向贯穿纵梁，纵梁是空心结构，前悬置套管07连接纵梁的内侧壁和外侧壁，前悬置套管07的内、外侧端平面在Y向凸出于纵梁的内、外侧端平面，如图4所示，当然，也可以基本平齐。此时的前悬置套管07实际上起到加强纵梁在此处的连接强度。前悬置从内向外压入前悬置套管07，前悬置套管07的内侧端平面起到限位作用，最终与前悬置贴合。

左纵梁3和右纵梁4，还设有前上控制臂支架03、前下控制臂支架05，后上控制臂支架04，用于安装控制臂，前上控制支架03、前下控制臂支架05和“前”是相对于后控制臂支架04而言，并非位于纵梁的前端，而是在前端靠后中部的位置。，左纵梁3和右纵梁4的后方还设有前束杆支架06，前束杆支架06用于安装前束杆，前束杆也是控制臂。因此，本实施例中的左纵梁3和右纵梁4均设有四个控制臂支架和一个控制臂套管，为五根控制臂提供安装点，适用于五连杆后悬架机构。显然，当设置四根、六根控制臂或者其他数量控制臂时，可在纵梁上作相应的安装点添加或调整。

布置时，前悬置套管07在Z向上，位于前下控制臂支架05的上方，前悬置套管07靠近纵梁和横梁相接的位置，前上控制臂支架03则位于前悬置套管07之后但靠近前悬置套管07。前悬置套管07的Z向高度较下控制臂支架05的安装点高，因而保证了下控制臂的安装空间，同时保证和电机100质心在同一高度。

本实施例中，前横梁1和后横梁2，二者的两端均具有横梁接口，左纵梁3和右纵梁4均设有对应的纵梁接口，纵梁接口位于左纵梁3和右纵梁4的内侧。且，横梁接口和纵梁接口对接固定。这里为便于区分，将与前横梁1的前横梁接口对接的纵梁接口定义为纵梁前接口3a，与后横梁2的后横梁接口对接的纵梁接口定义为纵梁后接口3b。图1中，前横梁1形状相对规则，截面无明显变化，后横梁2的顶部和底部向中部凹进，形成在左右方向上，两头大中间小的形态，当然，后横梁2也可以和前横梁1类似，截面无变化(可参见后续图6)，可以根据避让需求、强度要求等因素进行适应性设计。

请继续参考图5、6，图5为图2中纵梁前接口3a的局部示意图；图6为图2中纵梁后接口3b的局部示意图，示出的为左纵梁3的两个纵梁接口，可以理解，右纵梁4的两个纵梁接口的结构相同(与左纵梁3的纵梁接口是镜像对称)，不重复论述。

如图5、6所示，纵梁前接口3a和纵梁后接口3b，均形成环形台阶3a1、3b1，这样，前横梁1端部的前横梁接口，和后横梁2的后横梁接口，可以分别外套对应的纵梁前接口3a、纵梁后接口3b的环形台阶3a1、3b1，并与对应的台阶面抵紧。如此，一方面，便于对接，另外也便于定位，对接后可焊接固定，也可铆接、螺接或胶接固定。图5、6的实施例中，环形台阶3a1、3b1分别设于纵梁前接口3a和纵梁后接口3b，可以理解，反过来，环形台阶设于前横梁接口、后横梁接口，由纵梁进行外套对接固定，也是可行的方案。

本实施例中的后副车架，其纵梁和横梁，通过对应的接口对接固定，而大部分的安装点可设于左纵梁3和右纵梁4，例如上述的控制臂支架、衬套套管、前悬置套管07(现有技术一般设于前横梁)等，此时，如果需要调整轮间距，则只要更换相应长度的后横梁2和前横梁1即可满足副车架的加宽或收窄；或者，如果需要调整后悬置的数量，则更换具有相应数量的后悬置套管21的横梁即可。当然，后悬置套管21也可以设于纵梁，纵梁后接口3b向与横梁对接的位置延伸，以预留出设置后悬置套管21的位置即可，这样对于横梁的要求更低，更便于更换，只是当动力总成变换，后悬置数量变化时，匹配性次于上述后悬置套管21设于后横梁2的实施例。具体后副车架的安装点可以根据实际需求进行匹配设计，以形成于纵梁或横梁。

请参考图7，图7为发明所提供纯电动车后副车架第二种具体实施例的结构示意图。该实施例与第一实施例的结构基本相同，区别在于，后横梁2仅设置一个后悬置套管21，相较于图1的第一实施例，只要将其后横梁2更换为图7中的后横梁2，即可由两个后悬置的后副车架组装形成具有一个后悬置的后副车架，纵梁无需改动。

因此，该种纵梁和横梁的结合方式，在最小更改下，使得同一平台可以满足多种车型变化需求。为了提高纵梁的稳定性，便于各安装点牢靠地布置在纵梁上，各安装点可以一体铸造成型于纵梁，前悬置套管07以及装配面、下述涉及的各种安装孔结构，则可以通过将纵梁机进行加工形成。横梁可以一体铸造成型，也可以挤压成型，成本低，工艺简单。可见，该后副车架横梁结构简单，只设置后悬置套管21，纵梁可铸造成型，大幅减少了散件的数量。横梁和纵梁都可以是空心结构，以达到减重的目的，也易于成型，且可提升材料利用率。

请继续参考图1、5、6，并结合图8、9理解，图8为图1中后副车架的前视图；图9为图1中后副车架的后视图。

如图6所示，纵梁后接口3b，并非平直的开口，包括相接竖直段和斜坡段，斜坡段自竖直段的底部逐渐朝向后横梁2倾斜。相匹配地，对应的后横梁2的后横梁接口，也包括竖直段和斜坡段，斜坡段朝向后横梁2的底部倾斜。这里“竖直”是以图7、8为视角，即以后副车架水平布置为参考系。

如图9所示，为了实现后轮转向，本方案还可以在后横梁2处安装后轮转向机。后轮转向机的中部可固定在后横梁2，两端用于连接前束杆，在行驶时通过后轮转向机实现前束杆的自动调节，从而实现后轮在一定角度内的转动，可以更好地提升高速行驶的稳定性和低速转弯时的灵活性。

本实施例中，左纵梁3和右纵梁4的后方均设有转向机安装部09，可以是螺纹孔，以及位于转向机安装部09下方的后下控制臂套管08，上述的斜坡段设计，可以预留出足够的空间，便于后下控制臂套管08以及转向机安装部09、后悬置套管21的布置，并避免后横梁2与安装后的后下控制臂、后轮转向机干涉，使得后轮转向机的安装成为可能。

转向机安装部09可参见图10，图10为图6另一视角的示意图，示出纵梁后接口3b内腔，以示意转向机安装部09的结构。

如图10所示，转向机安装部09包括安装柱09b，所述安装柱09b穿出对应纵梁的外表面，且插入纵梁的内腔，连通对应位置处所述纵梁内腔的前壁3b’和后壁3b”。图10中的安装柱09b的左端穿出后壁3b”的外表面，在纵梁后接口3b内的部分相当于一加强筋。另外，安装柱3b设有内螺纹孔3a，以用于安装后轮转向机。这里安装柱09b的设置为内螺纹孔3a提供足够的轴向长度，由于纵梁是空心结构，安装柱09b伸入至纵梁的内腔可加强转向机安装部09的强度。

请参考图11，图11为图1中前上控制臂支架03的局部示意图。

前上控制臂支架03的支架板设有上下延伸的通槽，通槽的两侧侧壁形成限位凸台03a，通槽的底部设有贯穿的腰形孔03b。这样，安装上控制臂时，采用偏心螺栓，偏心螺栓插入腰形孔03b可进行位置的调节，从而便于进行四轮定位调节，保证精确的后轮定位参数，调节后的偏心螺栓可被限位凸台03a限位，保持调节位置的稳定可靠。

请参考图12，图12为图2中左纵梁3的侧视图。

该实施例中，左纵梁3和右纵梁4的后方还设有前束杆支架06，前束杆支架06位于转向机安装部09的外侧，前束杆支架06的上方还有稳定杆支架010。前束杆支架06与左纵梁3、后纵梁可拆卸地连接。比如，前束杆支架06可以螺纹连接于纵梁，或者通过紧固件与纵梁连接等。当该副车架应用的车型需要安装后轮转向机时，前束杆连接于后轮转向机，则不需要再设置前束杆支架06，前束杆支架06和后轮转向机的布置会干涉，所以安装后轮转向机时，可以将前束杆支架06移除，当前束杆支架06是可拆卸连接时，前束杆支架06可以快速地移除，比如是螺纹连接时，拆除螺栓即可。此时依然不用更换纵梁。

或者，前束杆支架06与纵梁不可拆卸也是可以的，如图13所示，图12为左纵梁3移除前束杆支架06后的示意图，前束杆支架06切除后，示出切除面06’。

当前束杆支架06机加工而一体成型于纵梁时，如果实际应用时需要安装后轮转向机，则可以再通过机加工的方式将前束杆支架06快速去除，以不干涉后轮转向机的安装，机加工切除工艺简单，只是对纵梁稍作改动，不需要整体更换纵梁、横梁。对于不安装后轮转向机的车型，则该纵梁可以直接使用，将前束杆连接于前束杆支架06即可。

请继续参考图14，图14为图1中前束杆支架06的局部示意图。

与上控制臂支架的设置相似，本实施例中，前束杆支架06的支架板设有上下延伸的通槽，所述通槽的两侧侧壁形成限位凸台062，所述通槽的底部设有贯穿的腰形孔061。在连接前束杆时，也可以采用偏心螺栓，偏心螺栓插入腰形孔061可以调节前束杆的安装位置，并在安装定位后，由限位凸台062限位偏心螺栓，保持安装位置的稳定可靠。腰形孔061的设置，同样是便于进行四轮定位调节，保证精确的后轮定位参数。

本方案中，纵梁设有多个安装点，可以在不同的部位设置加强筋011，以保证强度。如图14所示，前束杆支架06的前支架板与左纵梁3的本体之间设有加强筋011，前束杆支架06的后支架板与稳定杆支架010之间也设有加强筋011。图13只是例举了两处加强筋011位置，其他存在强度薄弱的部位均可以设置加强筋011，比如纵梁前接口3a和左纵梁3的本体之间也设有加强筋011。

如图1所示，左纵梁3或右纵梁4的主体在中部形成避让孔30、40，此时的纵梁相当于包括上梁和下梁，如图12、13所示，左纵梁31包括上梁31和下梁32，上梁31向上拱起，下梁32向下凹进，从而在上梁31和下梁32之间形成上述避让孔30，右纵梁4镜像对称。如图3所示，电机100置于纵梁、横梁安装后形成的框架的中部，电机100的传动轴200可从避让孔穿过，伸出框架之外，以驱动车轮转动，实现后驱电机100的驱动功能。纵梁的上梁31和下梁32可以一体铸造成型，或二者分体设置后续组装。

请参考图15，图15为发明所提供纯电动车后副车架第三具体实施例中左纵梁3的结构示意图。

与第一、第二实施例基本相同，但图15实施例中，纵梁只包括上梁31，即为单梁结构，不由上梁31、下梁32结合形成完整的避让孔，而是上梁31拱起，以留出避让电机100的传动轴200的避让空间，该方案可以简化左纵梁3和右纵梁4的结构，当然，图1实施例中上梁、下梁结合的设置具有更高的强度。另外，后副车架的材质可采用铝合金制成，具有较好的强度和较轻的重量。

上述实施例中的后副车架以应用为纯电动车为例进行说明，可以理解，该后副车架不限于纯电动车，也可以是传统的传动车，悬置点空置即可。或者对于传统后驱车的后驱动动力总成，可以采用现有的安装点，整体边界比纯电动车的后驱电机100小，能够处于后副车架围成的空间内即可。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.后副车架，包括两根纵梁，以及两根横梁，其特征在于，所述横梁的两端均具有横梁接口，所述纵梁设有对应的纵梁接口，所述横梁接口和所述纵梁接口对接固定；所述纵梁为一体铸造成型的空心结构，所述副车架包括安装前悬置的前悬置套管，所述前悬置套管贯穿并连接所述纵梁的内、外侧，且所述前悬置套管在所述纵梁上机加工成型；

所述纵梁的后方设有转向机安装部，所述转向机安装部包括安装柱，所述安装柱穿出所述纵梁外表面，且插入所述纵梁内腔，连通对应位置处所述纵梁内腔的前壁和后壁；所述安装柱设有内螺纹孔，以用于安装后轮转向机；

所述纵梁的后方还设有前束杆支架，所述前束杆支架与所述纵梁可拆卸地连接。

2.如权利要求1所述的后副车架，其特征在于，所述纵梁接口和所述横梁接口，一者设有环形台阶，另一者搭接于所述环形台阶，并焊接固定。

3.如权利要求1所述的后副车架，其特征在于，两根所述横梁分别为后横梁和前横梁；所述后横梁的横梁接口，包括竖直段和斜坡段，所述斜坡段朝向所述后横梁的底部倾斜，所述纵梁接口与所述后横梁的所述横梁接口相匹配。

4.如权利要求1所述的后副车架，其特征在于，后横梁设有一个或一个以上的后悬置套管，所述后悬置套管前后贯穿所述后横梁。

5.如权利要求1-4任一项所述的后副车架，其特征在于，所述副车架包括安装控制臂的控制臂安装部、安装前悬置的前悬置套管、安装车身衬套的衬套套管；所述控制臂安装部、所述衬套套管，均设于所述纵梁。

6.如权利要求5所述的后副车架，其特征在于，所述纵梁为一体铸造成型的空心结构，所述衬套套管和所述前悬置套管在所述纵梁上机加工成型。

7.如权利要求6所述的后副车架，其特征在于，所述控制臂安装部包括位于所述纵梁前端的前下控制臂支架，所述前悬置套管位于所述前下控制臂支架的上方。

8.如权利要求5所述的后副车架，其特征在于，所述控制臂安装部包括位于所述纵梁中部的前上控制臂支架，所述前上控制臂支架的支架板设有上下延伸的通槽，所述通槽的两侧侧壁形成限位凸台，所述通槽的底部设有贯穿的腰形孔。

9.如权利要求1所述的后副车架，其特征在于，所述前束杆支架的支架板设有上下延伸的通槽，所述通槽的两侧侧壁形成限位凸台，所述通槽的底部设有贯穿的腰形孔。

10.如权利要求5所述的后副车架，其特征在于，所述纵梁包括上梁和下梁，上梁向上拱起和/或下梁向下凹进，以形成避让孔。

11.如权利要求5所述的后副车架，其特征在于，所述纵梁为单梁，所述纵梁向上拱起，以在所述纵梁下方形成避让空间。

12.纯电动车，包括后副车架和电机，其特征在于，所述后副车架为权利要求1-11任一项所述的后副车架，所述电机置于所述后副车架内。

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