CN112918572A

CN112918572A - 车辆的车体

Info

Publication number: CN112918572A
Application number: CN202010783770.3A
Authority: CN
Inventors: 金秉奎; 金源午
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2021-06-08
Also published as: US11472490B2; KR20210070807A; US20210171120A1; DE102020209422A1

Abstract

本公开涉及一种车辆的车体。该车体包括：第一构件，设置在前地板模块的下部，并延伸到设置在中央地板模块处的第二构件的前部；以及第三构件，设置在后地板模块的下部，并延伸到设置在所述中央地板模块处的所述第二构件的后部，以沿着所述第一构件、所述第二构件以及所述第三构件形成从车辆的最前部延伸到车辆的最后部的主载荷路径。

Description

车辆的车体

技术领域

本公开涉及一种车辆的车体。

背景技术

现有的小型汽车的车体结构是通过从常规的车辆设计切除后门部分而形成的单体车体结构。

然而，这是常规的单体车体结构，并且这里通过使用模具的冲压对部件进行机械加工和焊接来生产车体，因此具有由于一体型车体的性质而在设计更改方面具有较低设计自由度，并且需要例如冲压厂、车体焊接厂、涂装厂等大型投资设施的缺点。

另外，对于小批量生产或通过智能工厂生产，需要进行大量的设计更改，因此，模具的数量急剧增加，从而导致较高的生产成本。

此外，与框架车体类型相比，耐久性较弱，产生在发生事故时车体容易变形，从而导致无法确保整体刚性的问题。

因此，需要一种新的车体结构，该车体结构可以在智能工厂环境中以低成本生产，同时允许各种设计，并且可以在发生事故时有效地分散施加到车体上的碰撞能量。

被描述为现有技术的内容仅用于帮助理解本公开的背景，而不应被认为与本领域的普通技术人员已知的现有技术相对应。

发明内容

本公开涉及一种车辆的车体，简化了组装并且确保了刚性。

本公开的实施例提供一种车辆的车体，简化了组装以能够在智能工厂环境中实施，同时有效地分散施加到车体的碰撞能量，从而确保了刚性。

根据本公开的实施例，提供一种车辆的车体，其中，设置在前地板模块的下部的构件延伸到设置在中央地板模块处的构件的前部，并且设置在后地板模块的下部的构件延伸到设置在中央地板模块处的构件的后部，以便由这些构件形成从车辆的最前部延伸到最后部的主载荷路径。

中央支撑构件可以沿前后长度方向设置在中央地板模块处，前支撑构件可以沿前后长度方向设置在前地板模块的下部，并且前支撑构件的后端可以连接到中央支撑构件的前端，并且后支撑构件可以沿前后长度方向设置在后地板模块的下部，并且后支撑构件的前端可以连接到中央支撑构件的后端。

中央支撑构件、前支撑构件和后支撑构件可以设置在同一水平面中的同一直线上，并且主载荷路径可以形成为直线。

前连接横梁可以连接在两侧的从车体的前部的两侧延伸到车顶侧的立柱构件的前端之间，以形成从前连接横梁延伸到立柱构件的第一分散载荷路径。

前连接横梁可以连接在两侧的从车体的前部的两侧延伸到车顶侧的立柱构件的前端之间，悬架安装构件的一端可以沿前后方向连接到前连接横梁的两和端部，并且悬架安装构件的另一端可以连接到从车体的前部的两侧通过两侧的中部的下部延伸到两侧的后部的侧加强构件，以形成从前连接横梁延伸到悬架安装构件和侧加强构件的第二分散载荷路劲。

立柱侧模块可以螺栓连接到中央地板模块的两侧以构成车厢模块，前地板模块可以螺栓连接到车厢模块的前部的下部，后地板模块可以螺栓连接到车厢模块的后部的下部。

刚性加强构件可以进一步紧固到模块彼此连接的部分中的连接部分的刚性薄弱的部分。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的车体结构的视图。

图2是示出根据本公开的实施例的车体结构中分离的立柱侧模块和中央地板模块的视图。

图3是示出根据本公开的实施例的车体结构中分离的车厢模块以及前地板模块和后地板模块的视图。

图4是示出构成本公开的实施例的构成模块的构件的形状和结构的视图。

图5是示出根据本公开的实施例的车体结构中的主载荷路径的视图。

图6是示出形成本公开的实施例的主载荷路径的构件的视图。

图7是示出形成本公开的实施例的第一分散载荷路径的构件的视图。

图8是示出形成本公开的实施例的第二分散载荷路径的构件的视图。

图9至图11是示出了施加到车辆的前部的碰撞能量沿着本公开实施例中的载荷路径分散的效果的视图。

具体实施方式

在下文中，参照附图详细描述本公开的实施例。

图1是示出根据本公开的实施例的车体结构的视图。图2是示出根据本公开的实施例的车体结构中分离的立柱侧模块50和中央地板模块40的视图。图3是示出根据本公开的实施例的车体结构中分离的车厢模块30以及前地板模块10和后地板模块20的视图。

本公开的车体1适用于超小型电动车辆，并且多个构件有机连接以形成用于每个部分的模块，将这些模块连接以形成车体1。

参照附图，车体1包括前地板模块10、中央地板模块40和后地板模块20，并且中央地板模块40与立柱侧模块50组合以构成车厢模块30。

首先，前地板模块10设置在车体1的前部以支撑车辆的前部构造物，后地板模块20设置在车体1的后部以支撑后部构造物，并且中央地板模块40连接在前地板模块10的下部和后地板模块20的下部之间，以支撑乘客舱的下部。

立柱侧模块50连接到中央地板模块40的两侧以构成车厢模块30，并且立柱侧模块50连接在前地板模块10的上部和后地板模块20的上部之间，以形成乘客舱的上部。

这里，立柱侧模块50包括：立柱构件52，从车体1的每一侧的前部通过车体1的上车顶侧延伸到后部；以及侧加强构件54，从车体1的每一侧的前部通过下部的中央地板模块40延伸到后部。在该结构中，侧加强构件54的前端和后端分别连接到立柱构件52的前端中间部分和后端中间部分。

图4是示出构成本公开的实施例的模块的构件的形状和结构的视图。

参照附图，构成模块的构件可以形成为一侧敞开且具有开口截面结构的管状形状。

构件包括具有堵塞端部开口的形状的紧固部140，并且在紧固部140与另一构件100表面接触的状态下通过紧固构件(未示出)紧固。

例如，构件100形成为使得垂直于其长度方向的截面具有

形，周向表面中包括的侧连接部110和形成在侧连接部110两侧的侧阻挡部120的三个表面是封闭的，并且与侧连接部110相对的侧敞开部130是敞开的。

构件100可以优选地具有沿长度方向形成的直管形状，或者某些情况下，可以具有中间部分弯曲的弯曲管形状。根据构件所应用的部位，构件100可以短或长。

紧固部140从与构件100的敞开的侧敞开部130相对的侧连接部110的端部延伸，并且延伸的紧固部分140朝向开口折叠以堵塞开口。

另外，紧固构件可以是螺栓/螺母或铆钉，并且在紧固部140中可以设置紧固孔并且螺栓或铆钉可以穿过紧固部140以平滑地紧固紧固部140。

即，根据上述构成，在一个构件100的紧固部140的外表面与另一个构件的侧面面接触的状态下，进行在线(in-line)紧固操作，以通过构件100的敞开的部分插入螺栓和工具并拧紧螺栓，从而容易且简单地联接构件并提高车体1的组装性。

另外，由于通过螺栓或铆接方法组装构件来构成车体1，所以不需要大规模的冲压、车体、焊接、涂装等，从而能够通过智能工厂环境适当地处理，简化车体1的组装操作以提高组装性，并且还显著提高组装部的扭转刚度，从而确保车体1的强度和刚度。

图5是示出根据本公开的实施例的车体1结构中的主载荷路径LP1的视图。

参照图5，设置在前地板模块10的下部的构件连接到设置在中央地板模块40处的构件的前部。

设置在后地板模块20的下部的构件连接到设置在中央地板模块40处的构件的后部，因此，设置在前地板模块10、中央地板模块40和后地板模块20的下部的构件形成从最前部延伸到最后部的主载荷路径LP1。

也就是说，当车体1的各部分被模块化并组装时，形成从车体1的前部延伸到后部的载荷路径，因此，在车辆的前部发生碰撞的情况下，施加到前部的碰撞能量不会被中途切断，而是会沿着载荷路径传递到后部，从而被有效地吸收。

图6是示出形成本公开的实施例的主载荷路径LP1的构件的视图。

参照图6，形成主载荷路径LP1的构成如下。在中央地板模块40的下部的两侧沿前后长度方向设置有中央支撑构件42，并且在前地板模块10的下部的两侧沿前后长度方向设置有前支撑构件12，由此前支撑构件12的后端连接到中央支撑构件42的前端。

此时，前支撑构件12和中央支撑构件42可以通过沿横向设置在它们之间的另一构件的侧面部分彼此连接，但是在本实施例中，前支撑构件12的后端和中央支撑构件42的前端以面对面的方式彼此连接，从而形成前支撑构件12和中央支撑构件42沿前后方向彼此连接以传递载荷的结构。

另外，在后地板模块20的下部的两侧沿前后长度方向设置有后支撑构件22，并且后支撑构件22的前端连接到中央支撑构件42的后端。

此时，中央支撑构件42和后支撑构件22可以通过沿横向设置在它们之间的另一构件的侧面部分彼此连接，但是在本实施例中，中央支撑构件42的后端和后支撑构件22的前端以面对面的方式彼此连接，从而形成中央支撑构件42和后支撑构件22沿前后方向彼此连接以传递载荷的结构。

换句话说，形成从车体1的最前部的前支撑构件12通过中央支撑构件42到位于车体1的最后部的后支撑构件22的载荷路径，从而提高对施加到车辆前部的碰撞能量的吸收性能。

特别地，参照图1和图6，在本公开的实施例中，中央支撑构件42、前支撑构件12和后支撑构件22设置在同一水平面中的同一直线上，因此，主载荷路径LP1可以形成为直线。

换句话说，由于中央支撑构件42、前支撑构件12和后支撑构件22以直线沿前后方向彼此连接，所以主载荷路径LP1可以沿直线从车体1的最前部连接到车体1的最后部，而不会断裂。

图7是示出形成本公开的实施例的第一分散载荷路径LP2的构件的视图。

参照图7，前连接横梁14连接在从车身1的前部的两侧延伸到车顶侧的两侧立柱构件52的前端之间，以形成从前连接横梁14延伸到立柱构件52的第一分散载荷路径LP2。

例如，前连接横梁14沿左右横向方向设置在前地板模块10的前部上侧，并且立柱构件52的前端连接到前连接横梁14的两个端部。优选地，沿前后方向形成的悬架安装构件16的前端连接到前连接横梁14的两个端部，并且立柱构件52的前端连接到悬架安装构件16的前端的上表面，从而形成从前连接横梁14延伸到前立柱构件52a的第一分散载荷路径LP2。

作为参考，立柱构件52包括沿从车辆的前部向车顶侧上升的方向形成的前立柱构件52a和沿从车辆的后部向车顶侧上升的方向形成并且连接到前立柱构件52a的后立柱构件52b，并且前柱构件52a的前端连接到悬架安装构件16。

换句话说，在车体1的尺寸较小的情况下，车体1的侧部在碰撞情况下可能是不利的，因此，除了主载荷路径LP1之外，还可以额外地设置分散载荷的路径，以有效地分散并吸收传递到车体1的碰撞能量，从而有效地减少传递给乘坐者的碰撞能量。

这里，包括前连接横梁14的稍后描述的连接构件可以被应用于连接形成车辆骨架的主要构件或其它连接构件，或者用于底盘/内饰部件/外饰部件的组装部件，或者被应用于需要局部刚度加强的部件。

图8是示出形成本公开的第二分散载荷路径LP3的构件的视图。

参照图8，前连接横梁14连接在从车体1的两侧的前部延伸到车顶侧的立柱构件52的前端之间，并且悬架安装构件16的前端沿前后方向连接到前连接横梁14的两个端部。

此外，悬架安装构件16的后端连接到从车体1的前部的两侧通过车体1的两侧的中部延伸到两侧的后部的侧加强构件54，以形成从前连接横梁14延伸到悬架安装构件16和侧加强构件54的第二分散载荷路径LP3。

例如，沿前后方向形成的悬架安装构件16的前端连接到前连接横梁14的两个端部，并且前立柱构件52a的前端连接到悬架安装构件16的前端的上表面。

另外，侧加强构件54的前端连接到前立柱构件52a的邻近前立柱构件52a的前端的中间点，并且沿向后侧下降的方向形成，并且连接到中央地板模块40的侧面。

特别地，悬架安装构件16的后端连接到侧加强构件54的邻近侧加强构件54的前端的中间点，从而形成从前连接横梁14通过悬架安装构件16延伸到侧加强构件54的第二分散载荷路径LP3。

换句话说，如上所述，在车体1的尺寸较小的情况下，车体1的侧部在碰撞情况下可能是不利的，因此，除了主载荷路径LP1之外，可以额外地设置分散载荷的路径，以有效地分散并吸收传递至车体1的碰撞能量，从而有效地减少传递给乘坐者的碰撞能量。

同时，参照图1至图3，将立柱侧模块50螺栓连接到中央地板模块40的两侧以构成车厢模块30。

此外，前地板模块10螺栓连接到车厢模块30的前下部，并且后地板模块20螺栓连接到车厢模块30的后下部。

如上所述，在本公开的实施例中，车体1的各部件构成模块并进入工厂，并且将模块通过螺栓连接并组装以构成车体1，从而不需要冲压设备、焊接设备、涂装设备等，由此车体1可以适合在智能工厂环境中实施并以低成本制造。

另外，代替现有的焊接构件接合处的线性部分的接合方法，在本公开的实施例中，在各构件之间表面接触的状态下通过螺栓连接方法结合，以增加构件之间连接部分的扭转刚度，从而提高车体1的整体强度和刚度。

随后，参照图1，在本公开的实施例中，刚性加强构件60可以进一步紧固到模块彼此连接的部分中的连接部分的刚性薄弱的部分，以加强载荷路径上连接部分的刚性薄弱的部分的刚性。

例如，刚性加强构件60优选为管状加强构件，该管状加强构件的两个端部连接到彼此连接的两个构件中的每一个以桥接该两个构件，或者可以是具有面板形状加强面板，以阻挡在构件彼此连接时形成的空间，并且可以将刚性加强构件60螺栓连接到构件。

这里，作为刚性加强构件60的加强构件可以是图4所示的构件，并且其中间部分可以弯曲。

另外，在本公开的实施例中，当改变全长、全宽、轴距等时，可以仅改变构成模块的一些构件的长度。

即，在改变全长时，可以通过改变前地板模块10或后地板模块20的沿前后方向连接的构件的长度来改变全长。

此外，在改变全宽时，可以通过改变中央地板模块40的沿左右方向连接的构件的长度来改变全宽，并且在改变轴距时，可以通过改变中央地板模块40的沿前后方向连接的构件的长度来改变轴距的长度。

因此，在改变诸如全宽、全长、轴距等的数值指标时，可以仅改变每个模块中的主要部件的长度，而不需要改变许多部件。因此，便于处理各种设计的变化，并且使改变的部件最少，从而以低成本制造车体1。

图9至图11是示出施加到车辆的前部的碰撞能量沿着本公开中的载荷路径分散的效果的视图。

参照图9至图11，当碰撞载荷输入到车辆的前部时，碰撞能量沿着通过前支撑构件12延伸到中央支撑构件42和后支撑构件22的主载荷路径LP1传递，从而吸收并减少碰撞能量。

此外，碰撞能量可以通过前支撑构件12的前端和前连接横梁14之间沿上下方向延伸的构件传递，并分散到从前连接横梁14通过悬架安装构件16延伸到侧加强构件54的第一分散载荷路径LP2以及延伸到前立柱构件52a的第二分散载荷路径LP3，从而进一步可靠地吸收并减少碰撞能量。

另外，在碰撞能量从前支撑构件12传递到中央支撑构件42时，碰撞能量也被分散到构成中央地板模块40的边缘的构件上，以被吸收并减少。

如上所述，在本公开的实施例中，由于沿着各个方向形成了用于分散由于车辆的碰撞而施加到车体1的碰撞能量的载荷路径，因此可以有效地分散并吸收碰撞能量。因此，可以有效地减少传递给乘坐者的碰撞能量。

另外，由于构成每个模块的构件以及构成车体的部件的模块通过螺栓或铆接方法组装以构成车体，因此，不需要大规模的冲压、主体、焊接、涂装处理等等，可以通过智能工厂环境适当地处理，并且由于简化了车体的组装操作，因此可以提高组装性，并且可以显著提高组装的部件的扭转刚度，从而提高车体的强度和刚度。

尽管已经相对于特定实施例示出和描述了本公开，但是对于本领域的普通技术人员显而易见的是，在不脱离如所附权利要求书所限定的本公开的思想和范围的情况下，可以对本公开进行各种修改和改变。

Claims

1.一种车辆的车体，包括：

第一构件，设置在前地板模块的下部，并延伸到设置在中央地板模块处的第二构件的前部；以及

第三构件，设置在后地板模块的下部，并延伸到设置在所述中央地板模块处的所述第二构件的后部，以沿着所述第一构件、所述第二构件以及所述第三构件形成从所述车辆的最前部延伸到最后部的主载荷路径。

2.根据权利要求1所述的车体，其中，

所述第二构件包括沿所述车辆的前后长度方向设置在所述中央地板模块处的中央支撑构件；

所述第一构件包括沿所述前后长度方向设置在所述前地板模块的下部的前支撑构件，所述前支撑构件的后端连接到所述中央支撑构件的前端；并且

所述第三构件包括沿所述前后长度方向设置在所述后地板模块的下部的后支撑构件，所述后支撑构件的前端连接到所述中央支撑构件的后端。

3.根据权利要求2所述的车体，其中，

所述中央支撑构件、所述前支撑构件和所述后支撑构件设置在同一水平面中的同一直线上，并且所述主载荷路径形成为直线。

4.根据权利要求2所述的车体，进一步包括：

立柱构件，从所述车体的前部的两侧延伸到车顶侧；以及

前连接横梁，连接在两侧所述立柱构件的前端之间，以形成从所述前连接横梁延伸到每个所述立柱构件的第一分散载荷路径。

5.根据权利要求2所述的车体，进一步包括：

立柱构件，从所述车体的前部的两侧延伸到车顶侧；

前连接横梁，连接在两侧所述立柱构件的前端之间；以及

悬架安装构件，第一端沿前后方向连接到所述前连接横梁的两个端部，并且第二端连接到从所述车体的前部的两侧通过所述车体的两侧的中部的下部延伸到所述车体的两侧的后部的侧加强构件，以形成从所述前连接横梁延伸到所述悬架安装构件和所述侧加强构件的第二分散载荷路径。

6.根据权利要求1所述的车体，进一步包括：

立柱侧模块，螺栓连接到所述中央地板模块的两侧以构成车厢模块；

前地板模块，螺栓连接到所述车厢模块的前部的下部；以及

后地板模块，螺栓连接到所述车厢模块的后部的下部。

7.根据权利要求6所述的车体，进一步包括：

刚性加强构件，紧固到所述模块彼此连接的部分中的连接部分的刚性薄弱的部分。

8.一种车辆的车体，包括：

中央支撑构件，沿所述车辆的前后长度方向设置在中央地板模块处；

前支撑构件，沿所述前后长度方向设置在前地板模块的下部，所述前支撑构件的后端连接到所述中央支撑构件的前端；以及

后支撑构件，沿所述前后长度方向设置在后地板模块的下部，所述后支撑构件的前端连接到所述中央支撑构件的后端。

9.根据权利要求8所述的车体，其中，

沿着所述前支撑构件、所述中央支撑构件以及所述后支撑构件形成从所述车辆的前部延伸到所述车辆的后部的主载荷路径。

10.根据权利要求8所述的车体，进一步包括：

立柱构件，从所述车体的前部的两侧延伸到车顶侧；以及

11.根据权利要求8所述的车体，进一步包括：

立柱构件，从所述车体的前部的两侧延伸到车顶侧；

前连接横梁，连接在两侧所述立柱构件的前端之间；

侧加强构件，从所述车体的前部的两侧通过所述车体的两侧的中部的下部延伸到所述车体的两侧的后部；以及

悬架安装构件，第一端沿前后方向连接到所述前连接横梁的两个端部，并且第二端连接到所述侧加强构件，以形成从所述前连接横梁延伸到所述悬架安装构件和所述侧加强构件的第二分散载荷路径。

12.根据权利要求8所述的车体，进一步包括：

前地板模块，螺栓连接到所述车厢模块的前部的下部；以及

后地板模块，螺栓连接到所述车厢模块的后部的下部。

13.根据权利要求12所述的车体，进一步包括：

刚性加强构件，紧固到所述立柱侧模块连接到所述中央地板模块的部分、所述前地板模块连接到所述车厢模块的部分或者所述后地板模块连接到所述车厢模块的部分。

14.根据权利要求13所述的车体，其中，

垂直于所述刚性加强构件的长度方向的截面具有

形。

15.一种车辆的车体，包括：

中央地板模块，包括沿所述车辆的前后长度方向设置在所述车辆的每一侧的中央支撑构件；

前地板模块，包括设置在所述前地板模块的下部的所述车辆的每一侧的前支撑构件，所述前支撑构件的各个后端连接到所述中央支撑构件的各个前端；以及

后地板模块，包括沿所述前后长度方向设置在所述后地板模块的下部的所述车辆的每一侧的后支撑构件，所述后支撑构件的各个前端连接到所述中央支撑构件的各个后端。

16.根据权利要求15所述的车体，进一步包括：

立柱侧模块，连接到所述中央地板模块的每一侧以构成车厢模块。

17.根据权利要求15所述的车体，其中，

进一步包括：

立柱侧模块，连接到所述中央地板模块的每一侧，每个所述立柱侧模块包括：

立柱构件，从所述车体的每一侧的前部通过所述车体的上车顶侧延伸到所述车体的每一侧的后部；以及

侧加强构件，从所述车体的每一侧的前部通过所述中央地板模块的下部延伸到所述车体的每一侧的后部，所述侧加强构件的前端连接到所述立柱构件的前端中间部分，并且所述侧加强构件的后端连接到所述立柱构件的后端中间部分。

18.根据权利要求17所述的车体，进一步包括：

主载荷路径，沿着所述车体的每一侧上的所述前支撑构件、所述中央支撑构件和所述后支撑构件从所述车体的每一侧的前部延伸到所述车体的每一侧的后部。

19.根据权利要求17所述的车体，进一步包括：

前连接横梁，沿横向于所述车辆的前后长度方向的方向连接在所述立柱构件的前端之间，以形成从所述前连接横梁延伸到每个所述立柱构件的第一分散载荷路径。

20.根据权利要求19所述的车体，进一步包括：

悬架安装构件，沿所述车辆的前后长度方向形成在所述车辆的每一侧上，所述悬架安装构件的前端连接到所述前连接横梁的各个端部，所述立柱构件的前端连接到所述悬架安装构件的各个前端的上表面，以形成从所述前连接横梁延伸到每个所述立柱构件的第二分散载荷路径。