CN111422261A - 一种中通道结构及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中通道结构，包括第一区、第二区、第三区、第四区、过渡一区、过渡二区和过渡三区；各过渡区连接各分区；第一区的厚度为1.0mm‑1.6mm；第四区的厚度小于第一区的厚度；第一区的厚度小于第二区的厚度；第二区的厚度大于第三区的厚度；第三区的厚度大于第四区的厚度；第一区厚度的第一预设倍数大于第二区的厚度；第三区厚度的第二预设倍数大于第二区的厚度；第四区厚度的第三预设倍数大于第三区的厚度。本发明还公开了一种应用了上述中通道结构的电动汽车。本发明通过对中通道结构各个区域的不等厚设置；改变该结构中心柱碰时的溃缩形式，变形模式好，降低了碰撞力的极值，提高了电池包的安全性能以及乘员舱成员的安全。

Description

一种中通道结构及电动汽车

技术领域

本发明涉及电动汽车零部件技术领域，具体涉及一种中通道结构及电动汽车。

背景技术

近年来，电动汽车对续航能力、环境保护和安全防护的要求愈加严格，设计出轻量化且安全性高的零部件是电动汽车行业的重要难题，也是未来电动汽车行业的发展趋势。中通道作为下部车身结构的重要零部件之一，构成乘员舱主体框架的同时也承载了副仪表台的安装及其载荷，并起到提升前地板的刚度和模态的作用，同时也是前碰及电动车中心柱碰的重要传力结构，能够在发生碰撞时吸收部分碰撞力，有效减小乘员舱整体框架变形，保护乘员。

图1为现有中通道总成结构中心柱碰前的结构示意图，现有电动汽车中通道总成结构由中通道本体11和嵌入到中通道本体11下部并与其型面贴合的中通道加强板12构成，中通道本体11和中通道加强板12之间通过大量的点焊连接。其中，中通道本体11为热成型而成，料厚为1.0mm-1.4mm；中通道加强板12为冷成型，料厚为1.2mm-1.4mm。现有的中通道总成结构工艺流程为：将中通道本体坯料和中通道加强板坯料分别单独下料后，对中通道本体坯料进行热成型处理后形成中通道本体11，对中通道加强板坯料冷成型处理后形成中通道加强板12；对中通道本体11和中通道加强板12通过焊接夹具固定，并大量点焊连接形成中通道总成结构。现有电动汽车中通道总成结构工艺复杂，两个零件单独成型后再点焊连接导致其质量控制难度高，生产效率低、生产成本高，并且自重大，已无法满足电动汽车轻量化的需求。

此外，由于现有中通道总成结构通常由燃油车中通道结构转变而来。如图1所示，现有的中通道总成结构在中通道加强板12的尾部部位置会形成一个强度突变的截面121，在车辆发生中心柱碰时碰撞力从前部往后部传递，到达中通道加强板12的尾部位置往往会发生溃缩变形，形成溃缩变形区122，这种变形对燃油车安全性影响不大，但是，由于电动汽车在溃缩变形区下方往往会布置电池包，此位置的溃缩变形严重影响整车的安全性；目前往往通过加厚中通道本体11厚度的方式来改善其安全性，但是，这种方式会大幅提高总成的重量及成本。

发明内容

针对背景技术中的技术问题，本发明提供了一种轻量化且能够提高整车安全性的中通道结构和电动汽车。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种中通道结构，其特征在于，包括第一区、第二区、第三区、第四区、过渡一区、过渡二区和过渡三区；所述过渡一区连接所述第一区和所述第二区，所述过渡二区连接所述第二区和所述第三区，所述过渡三区连接所述第三区和所述第四区；所述第一区的厚度为1.0mm-1.6mm；所述第四区的厚度小于所述第一区的厚度；所述第一区的厚度小于所述第二区的厚度；所述第二区的厚度大于所述第三区的厚度；所述第三区的厚度大于所述第四区的厚度；所述第一区厚度的第一预设倍数大于所述第二区的厚度；所述第三区厚度的第二预设倍数大于所述第二区的厚度；所述第四区厚度的第三预设倍数大于所述第三区的厚度。

进一步地，所述第一预设倍数为1.4，所述第二预设倍数为1.3，所述第三预设倍数为1.4。

进一步地，所述第一区的厚度为1.4mm。

进一步地，所述第二区的厚度为1.8mm，所述第三区的厚度为1.6mm，所述第四区的厚度为1.2mm；

进一步地，所述第一区的厚度为1.2mm。

进一步地，所述第二区的厚度为1.6mm，所述第三区的厚度为1.4mm，所述第四区的厚度为1.1mm。

进一步地，所述过渡一区、过渡二区和过渡三区均为变厚度区；所述过渡一区用于连接所述第一区的一端与所述第一区等厚，所述过渡一区用于连接所述第二区的一端与所述第二区等厚；所述过渡二区用于连接所述第二区的一端与所述第二区等厚，所述过渡二区用于连接所述第二区的一端与所述第二区等厚；所述过渡二区用于连接所述第三区的一端与所述第三区等厚，所述过渡三区用于连接所述第三区的一端与所述第四区等厚。

进一步地，所述过渡一区的长度为20mm-30mm内，所述过渡二区的长度为30mm-50mm，所述过渡三区的长度为40mm-100mm。

进一步地，所述中通道结构经热成型工艺制成。

本发明还公开了一种电动汽车，应用了上述的中通道结构。

采用上述技术方案，本发明所述的一种中通道结构具有如下有益效果：

本发明通过将中通道结构分为第一区、第二区、第三区、第四区、过渡一区、过渡二区和过渡三区；过渡一区连接第一区和第二区，过渡二区连接第二区和第三区，过渡三区连接第三区和第四区；并设置第一区的厚度为1.0mm-1.6mm；第四区的厚度小于第一区的厚度；第一区的厚度小于第二区的厚度；第二区的厚度大于第三区的厚度；第三区的厚度大于第四区的厚度；第一区厚度的第一预设倍数大于第二区的厚度；第三区厚度的第二预设倍数大于第二区的厚度；第四区厚度的第三预设倍数大于第三区的厚度；通过对中通道结构各个区域的不等厚设置并利用不等厚设计将材料料厚分布在合理的位置，实在不同区域具有不同的强度；这样的设置方式能够改善中通道结构中心柱碰时的溃缩形式，变形模式好，降低了碰撞力的极值，提高了电池包的安全性能以及乘员舱成员的安全；相比于现有结构取消了中通道加强板，取消了大量的点焊，节省了多套模具，降低了成本，实现了轻量化，且加工及安装工艺简单，零件尺寸及质量更容易控制，提高了生产效率。

附图说明

图1为现有技术中中通道结构中心柱碰前的结构示意图；

图2为现有技术中中通道结构中心柱碰后的结构示意图；

图3为本发明实施例涉及的中通道结构中心柱碰前的结构示意图；

图4为本发明实施例涉及的中通道结构中心柱碰后的结构示意图。

其中，图中附图标记对应为：31-第一区、32-第二区、33-第三区、34-第四区、312-过渡一区、323-过渡二区、334-过渡三区。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图3所示，本发明实施例涉及的一种中通道结构，所述中通道结构经热成型工艺制成；包括第一区31、第二区32、第三区33、第四区34、过渡一区312、过渡二区323和过渡三区334，所述过渡一区312连接所述第一区31和所述第二区32；所述过渡二区323连接所述第二区32和所述第三区33；所述过渡三区334连接所述第三区33和所述第四区34；所述第一区31的厚度为1.0mm-1.6mm；所述第四区34的厚度小于所述第一区31的厚度；所述第一区31的厚度小于所述第二区32的厚度；所述第二区32的厚度大于所述第三区33的厚度；所述第三区33的厚度大于所述第四区34的厚度；所述第一区31厚度的第一预设倍数大于所述第二区32的厚度；所述第三区33厚度的第二预设倍数大于所述第二区32的厚度；所述第四区34厚度的第三预设倍数大于所述第三区32的厚度。本发明实施例涉及的中通道结构能够应用于电动汽车，安装时，中通道结构第一区31位于靠近车头的方向，中通道结构第四区34位于靠近车尾的方向。

本发明实施例通过将中通道结构分为第一区31、第二区32、第三区33、第四区34、过渡一区312、过渡二区323和过渡三区334；过渡一区312连接第一区31和第二区32，过渡二区323连接第二区32和第三区33，过渡三区334连接第三区33和第四区34；并设置第一区31的厚度为1.0mm-1.6mm；第四区34的厚度小于第一区31的厚度；第一区31的厚度小于第二区32的厚度；第二区32的厚度大于第三区33的厚度；第三区33的厚度大于第四区34的厚度；第一区41厚度的第一预设倍数大于第二区32的厚度；第三区33厚度的第二预设倍数大于第二区32的厚度；第四区34厚度的第三预设倍数大于第三区33的厚度；通过对中通道结构各个区域的不等厚设置并利用不等厚设计将材料料厚分布在合理的位置，实在不同区域具有不同的强度；这样的设置方式能够改善中通道结构中心柱碰时的溃缩形式，变形模式好，降低了碰撞力的极值，提高了电池包的安全性能以及乘员舱成员的安全；相比于现有结构取消了中通道加强板，取消了大量的点焊，节省了多套模具，降低了成本，实现了轻量化，重量减小了15％-20％；且加工及安装工艺简单，零件尺寸及质量更容易控制，提高了生产效率。

本发明实施例中，为了进一步优化中通道结构的溃缩形式及变形模式，所述第一预设倍数设定为1.4，所述第二预设倍数为设定为1.3，所述第三预设倍数设定为1.4。

本发明实施例中，为了更进一步优化中通道结构的溃缩形式及变形模式，所述第一区31的厚度为1.4mm。所述第二区32的厚度为1.8mm，所述第三区33的厚度为1.6mm，所述第四区34的厚度为1.2mm；在本发明另一实施例中，所述第一区31的厚度可以为1.2mm；所述第二区32的厚度可以为1.6mm，所述第三区33的厚度可以为1.4mm，所述第四区34的厚度可以为1.1mm。在实际应用中，料厚的具体选择范围可根据电动车的性能要求来设定。

本发明实施例中，过渡一区312、过渡二区323和过渡三区334均为变厚度区；所述过渡一区312用于连接所述第一区31的一端与所述第一区31等厚，所述过渡一区312用于连接所述第二区32的一端与所述第二区32等厚；所述过渡二区323用于连接所述第二区32的一端与所述第二区32等厚，所述过渡二区323用于连接所述第二区32的一端与所述第二区32等厚；所述过渡二区323用于连接所述第三区33的一端与所述第三区33等厚，所述过渡三区334用于连接所述第三区33的一端与所述第四区34等厚，其中，所述过渡一区312的长度可以为20mm-30mm内，所述过渡二区323的长度可以为30mm-50mm，所述过渡三区334的长度可以为40mm-100mm。

本发明实施例提供的中通道结构，可有效的改善中通道结构在中心柱碰时的溃缩形式，如图4所示为应用了本发明实施例涉及中通道结构的电动汽车在发生中心柱碰时的示意图，其溃缩区为靠近车头位置的第一区31的区域；相比于现有方案，即图2现有技术中的中通道结构相比(溃缩位置位于中后部)，溃缩区的位置已大有不同。本发明实施例涉及的中通道结构，由于其溃缩区为靠近车头第一区，通过溃缩变形吸收了较多的碰撞能量，降低了后面区域的承载要求，对乘员舱成员的安全及电池包的安全性有了较大程度的提高，同时由于取消了加强版，较大幅度的降低了重量，实现了轻量化。

本发明实施例还公开了一种电动汽车，应用了上述实施例中所述的中通道结构。

以上所揭露的仅为本发明的其中的两种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种中通道结构，其特征在于，包括第一区(31)、第二区(32)、第三区(33)、第四区(34)、过渡一区(312)、过渡二区(323)和过渡三区(334)；

所述过渡一区(312)连接所述第一区(31)和所述第二区(32)，所述过渡二区(323)连接所述第二区(32)和所述第三区(33)，所述过渡三区(334)连接所述第三区(33)和所述第四区(34)；

所述第一区(31)的厚度为1.0mm-1.6mm；

所述第四区(34)的厚度小于所述第一区(31)的厚度；所述第一区(31)的厚度小于所述第二区(32)的厚度；所述第二区(32)的厚度大于所述第三区(33)的厚度；所述第三区(33)的厚度大于所述第四区(34)的厚度；

所述第一区(31)厚度的第一预设倍数大于所述第二区(32)的厚度；所述第三区(33)厚度的第二预设倍数大于所述第二区(32)的厚度；所述第四区(34)厚度的第三预设倍数大于所述第三区(32)的厚度。

2.根据权利要求1所述的中通道结构，其特征在于，所述第一预设倍数为1.4，所述第二预设倍数为1.3，所述第三预设倍数为1.4。

3.根据权利要求2所述的中通道结构，其特征在于，所述第一区(31)的厚度为1.4mm。

4.根据权利要求3所述的中通道结构，其特征在于，所述第二区(32)的厚度为1.8mm，所述第三区(33)的厚度为1.6mm，所述第四区(34)的厚度为1.2mm。

5.根据权利要求2所述的中通道结构，其特征在于，所述第一区(31)的厚度为1.2mm。

6.根据权利要求5所述的中通道结构，其特征在于，所述第二区(32)的厚度为1.6mm，所述第三区(33)的厚度为1.4mm，所述第四区(34)的厚度为1.1mm。

7.根据权利要求4或6所述的中通道结构，其特征在于，所述过渡一区(312)、过渡二区(323)和过渡三区(334)均为变厚度区；所述过渡一区(312)用于连接所述第一区(31)的一端与所述第一区(31)等厚，所述过渡一区(312)用于连接所述第二区(32)的一端与所述第二区(32)等厚；所述过渡二区(323)用于连接所述第二区(32)的一端与所述第二区(32)等厚，所述过渡二区(323)用于连接所述第二区(32)的一端与所述第二区(32)等厚；所述过渡二区(323)用于连接所述第三区(33)的一端与所述第三区(33)等厚，所述过渡三区(334)用于连接所述第三区(33)的一端与所述第四区(34)等厚。

8.根据权利要求7所述的中通道结构，其特征在于，所述过渡一区(312)的长度为20mm-30mm内，所述过渡二区(323)的长度为30mm-50mm，所述过渡三区(334)的长度为40mm-100mm。

9.根据权利要求8所述的中通道结构，其特征在于，所述中通道结构经热成型工艺制成。

10.一种电动汽车，其特征在于，应用了如权利要求1至9任一所述的中通道结构。

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