CN113815734A - 一种车身系统结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车身系统结构，包括车身地板总成以及安装在所述车身地板总成底部的电池包，所述车身地板总成设有由多个纵、横梁组成的梁系支撑机构，位于所述车身地板总成的中地板的梁系支撑机构全部位于所述中地板的梁系支撑机构上；所述电池包外侧纵向固定在所述车身地板总成的边侧，所述电池包中部横向固定在所述中地板的下部。一种车身系统结构。本发明的中地板梁系支撑机构全部位于下部，保证了车内座椅地板的平整，提高乘客进出方便性和乘坐舒适性，提高车身强度及电池包的安装牢固性。

Description

一种车身系统结构
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，具体涉及一种车身系统结构。
背景技术
随着新能源车辆的普及，增程式汽车作为新能源汽车的一种，既有纯电动汽车的电池包，又有传统燃油车的排气系统，同时还需要满足C-NCAP和中保研标准，在车身布置设计过程中存在重大挑战。现有新能源汽车的电池包尺寸大，其固定在车身地板下部，占用车身地板强度较高的梁系结构布置，会导致车身中部强度较低。此外，对于汽车地板座椅，考虑到乘客进出的方便性和舒适性，要求地板为平地板，Z向(竖直向)不能有较大的高度落差。因此，如何设计车身地板结构以及动力电池装配方式，以符合刚度强度安全性的同时，提高空间利用等舒适度，仍是研究的重点。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种车身系统结构。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种车身系统结构，包括车身地板总成以及安装在所述车身地板总成底部的电池包，所述车身地板总成设有由多个纵、横梁组成的梁系支撑机构，
位于所述车身地板总成的中地板的梁系支撑机构全部位于所述中地板的下部，中地板位于身地板总成的中间区域，属于座椅的安装区域；
所述电池包外侧纵向固定在所述车身地板总成的边侧，所述电池包中部横向固定在所述中地板下部的梁系支撑机构上。
本发明的中地板梁系支撑机构全部位于下部，一方面保证了车内座椅地板的平整，提高乘客进出方便性和乘坐舒适性，另一方面，位于下部的梁系支撑机构能够与下部电池包通过连接件紧固连接，提高车身中部强度以及电池包的安装牢固性。
进一步地，所述车身地板总成还包括位于所述中地板前部的前地板和后部的后地板，所述车身地板总成的外围两侧对称设置依次连接的地板门槛和后纵梁，所述前地板、中地板与后地板设于所述地板门槛与后纵梁围成的框架内。
进一步地，所述中地板下部的梁系支撑机构包括从前往后沿横向依次平行设置的前座椅后横梁、中地板下横梁和中地板后下横梁，前座椅后横梁、中地板下横梁的两端分别与所述地板门槛焊接，所述中地板后下横梁的两端分别与所述后纵梁焊接，
所述前座椅后横梁与所述中地板下横梁之间设置一对间隔设置的中地板前下纵梁，
所述中地板下横梁与中地板后下横梁之间设置一对间隔设置的中地板后下纵梁；
所述中地板前下纵梁与中地板后下纵梁的端部分别连接在所述中地板下横梁同一位置的两侧，所述中地板后下纵梁倾斜设置，其另一端连接于所述中地板后下横梁与所述后纵梁的交汇处。
进一步地，所述电池包沿纵向在其两边侧对称设有一排纵向安装点，通过该纵向安装点，所述电池包的边侧与所述地板门槛及后纵梁固定连接；
所述电池包中部沿横向设有一排横向安装点，通过横向安装点，所述电池包的中部与所述前座椅后横梁下部固定连接。
进一步地，所述电池包的中部设有吊点锁紧机构，包括安装在电池包箱体内的吊装梁，以及设置在所述吊装梁上的至少一个锁紧吊装组件，
所述锁紧吊装组件包括支撑杆件以及设于所述支撑杆件上部的紧固件，所述支撑杆件下端固定安装在所述吊装梁上，所述支撑杆件上端与电池包箱体的上盖密封锁紧，并与前座椅后横梁下部固定连接。
进一步地，所述支撑杆件为上端设有螺纹的套管螺柱，所述紧固件包括位于上盖下部的内部锁紧螺母、位于上盖上部的外部锁紧螺母；所述套管螺柱上端设有对所述内部锁紧螺母限位的限位凸环；所述内部锁紧螺母设有O形圈及密封垫；所述套管螺柱的螺纹锁紧处设有封密结构胶。
进一步地，所述电池包沿纵向在其一侧还设有排气通道，所述排气通道上设有一排侧固定安装点，通过侧固定安装点，所述电池包分别与地板下部的梁系支撑机构进一步固定连接。
进一步地，所述前地板的梁系支撑机构包括设于前地板上部的前座椅前上横梁、设于前地板下部的前座椅前下横梁、设于所述前地板上部并与所述前座椅前上横梁垂直连接的一对间隔设置的前地板上纵梁；
前座椅前上横梁、前座椅前下横梁均为之字形，通过上下焊接形成封闭腔体组成前座椅前横梁。
进一步地，所述前地板上纵梁之间设有中通道，所述前地板的前端设置前围板，所述前围板上在所述中通道的端部设置前围前横梁。
进一步地，所述后地板的梁系支撑机构包括设于后地板上部且位于后地板前段前后两侧的后地板前上横梁与后地板后上横梁、设于后地板下部且位于后地板前段前后两侧的中地板后下横梁与后地板下横梁，所述后地板下横梁的后部设置用于进一步增加强度的后地板下纵梁。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、电池包布置在车身地板下部，纵向外侧固定在地板门槛下部，纵向内板固定在前排座椅前横梁、前排座椅后横梁、中地板下横梁下部，中部横向固定在前排座椅横梁下部，电池包采用这种安装方式可以避免占用车身地板强度较高的梁系结构布置而导致的车身中部强度较低问题，有助于提高车身中部强度以及电池包的安装牢固性。电池包与车身地板门槛及前排座椅前横梁、前排座椅后横梁、中地板下横梁连接，电池包和车身地板形成一个完整的整体，弥补车身地板下部内侧无纵向梁结构。
2、地板纵向设置外侧左右地板门槛、左右后纵梁，内侧设置中地板前下纵梁、中地板后下纵梁；地板横向设置前围前横梁，前座椅前横梁、前座椅后横梁、中地板下横梁、中地板后下横梁；通过横向梁与纵向梁的设置位置及连接，将地板从前部到后部形成一个较好的由梁系结构组成的一个结构，刚度和强度好。
3、前座椅前横梁设置在前地板上部，中地板下部；前座椅后横梁、中地板下横梁设置在车身地板的下部，地板下部内侧无纵向梁结构，前地板与中地板高度差，设置在前座椅前横梁处，中地板与后地板无高度差，保证车内座椅地板的平整，提高乘客进出方便性和乘坐舒适性。
附图说明
图1为本发明车身地板总成的俯视示意图；
图2为本发明车身地板总成的仰视示意图；
图3为图1中A-A向剖视图；
图4为图1中B-B向剖视图；
图5为车身地板总成局部的仰视示意图(不带电池包)；
图6为车身地板总成与电池包装配的仰视示意图(带电池包)；
图7为图6的A-A向剖视图；
图8为图6的B-B向剖视图；
图9为电池包内吊点锁紧机构的示意图；
图10为电池包外部整体结构示意图；
图中附图标记：
前地板1；前地板上纵梁2；前座椅前上横梁3；中地板4；后地板前上横梁5；后地板后上横梁6；后地板7；后地板前段8；后纵梁9；地板门槛10；中通道11；前围板12；前围前横梁13；前座椅前下横梁14；前座椅后横梁15；中地板前下纵梁16；中地板下横梁17；中地板后下纵梁18；中地板后下横梁19；后地板下横梁20；后地板下纵梁21；
电池包100；纵向安装点101；横向安装点102；侧固定安装点103；吊装梁104；紧固件105；支撑杆件106；排气通道107；上盖108。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
参照图1-8，一种车身系统结构，包括车身地板总成以及安装在车身地板总成底部的电池包100，车身地板总成包括由前往后依次设置的前地板1、中地板4、后地板7以及设于前地板1、中地板4、后地板7上的由多个纵、横梁组成的梁系支撑机构，其中，中地板4的梁系支撑机构全部位于中地板4的下部，对于前地板1，梁系支撑机构设于前地板1的上部，对于后地板7，一部分梁系支撑机构在地板下，一部分在上，这种设置方式能够在地板上下两侧均有设置，增加强度。电池包100外侧纵向固定在车身地板总成的边侧，电池包100中部横向固定在中地板下部的横梁下部。
本发明的中地板梁系支撑机构全部位于下部，一方面保证了车内座椅地板的平整，提高乘客进出方便性和乘坐舒适性，另一方面，位于下部的梁系支撑机构能够与下部电池包100通过连接件紧固连接，提高车身中部强度以及电池包100的安装牢固性。
作为一种具体的实施方式，如图1、2，车身地板总成的外围两侧对称设置依次连接的地板门槛10和后纵梁9，前地板1、中地板4与后地板7设于地板门槛10与后纵梁9围成的框架内。
作为一种具体的实施方式，如图2、3，中地板4下部的梁系支撑机构包括从前往后沿横向依次平行设置的前座椅后横梁15、中地板下横梁17和中地板后下横梁19，前座椅后横梁15、中地板下横梁17的两端分别与地板门槛10焊接，中地板后下横梁19的两端分别与后纵梁9焊接，前座椅后横梁15与中地板下横梁17之间设置一对间隔设置的中地板前下纵梁16，本实施例中，中地板前下纵梁16垂直设置在前座椅后横梁15与中地板下横梁17之间，中地板下横梁17与中地板后下横梁19之间设置一对间隔设置的中地板后下纵梁18，中地板前下纵梁16与中地板后下纵梁18的端部分别连接在中地板下横梁17同一位置的两侧，中地板前下纵梁16与中地板后下纵梁18抵接在中地板下横梁17同一位置，这种结构设置，能够缓冲冲击力，且中地板后下纵梁18倾斜设置，其另一端连接于中地板后下横梁19与后纵梁9的交汇处，形成稳定的框架支撑结构，能够进一步增强结构强度。
作为一种具体的实施方式，如图1、2，前地板1的梁系支撑机构包括设于前地板1上部的前座椅前上横梁3、设于前地板1下部的前座椅前下横梁14、设于前地板1上部并与前座椅前上横梁3垂直连接的一对间隔设置的前地板上纵梁2；如图4，前座椅前上横梁3、前座椅前下横梁14均为之字形，通过上下焊接形成封闭腔体组成前座椅前横梁，这种结构使得有高度差的前地板与中底板稳定的连接起来。前地板上纵梁2之间设有中通道11，用于高压线束及其他管线路布置，同时有助于增加地板局部刚度，前地板的前端设置前围板12，前围板12上在中通道11的端部设置前围前横梁13。
作为一种具体的实施方式，如图1、2、3，后地板7的梁系支撑机构包括设于后地板7上部且位于后地板前段8前后两侧的后地板前上横梁5与后地板后上横梁6、设于后地板7下部且位于后地板前段8前后两侧的中地板后下横梁19与后地板下横梁20。考虑到座椅及其他车身附件的安装，同时提高结构强度，后地板前上横梁5与中地板后下横梁19上下交错设置。此外，后地板下横梁20的后部设置用于进一步增加强度的后地板下纵梁21，后地板下纵梁21可以平行设置两个，其端部与后地板下横梁20相垂直，采用焊接连接。
作为一种具体的实施方式，如图5、6，电池包100沿纵向在其两边侧对称设有一排纵向安装点101，通过该纵向安装点101，电池包100的边侧与地板门槛10及后纵梁9固定连接；电池包100中部沿横向设有一排横向安装点102，通过横向安装点102，电池包100的中部与前座椅后横梁15下部固定连接。
作为一种具体的实施方式，如图7、8、9，电池包100的中部设有吊点锁紧机构，包括安装在电池包100箱体内的吊装梁104，以及设置在吊装梁104上的3个锁紧吊装组件，锁紧吊装组件包括支撑杆件106以及设于支撑杆件106上部的紧固件105，支撑杆件下端固定安装在吊装梁104上，支撑杆件106上端与电池包100箱体的上盖108密封锁紧，并与前座椅后横梁15下部固定连接。
作为一种具体的实施方式，具体地，支撑杆件106为上端设有螺纹的套管螺柱，紧固件105包括位于上盖下部的内部锁紧螺母、位于上盖上部的外部锁紧螺母，套管螺柱上端设有对内部锁紧螺母限位的限位凸环，内部锁紧螺母设有O形圈及密封垫，套管螺柱的螺纹锁紧处设有封密结构胶，起到较好的密封作用。通过吊点锁紧机构，既加强电池箱整体强度刚度，又增加车身辅助安装结构，平均分配吊装受力点，加强车体安全。此外，增加箱体与车身的固定作用，达到整车的安全稳定提升整车NVH性能。
作为一种具体的实施方式，如图7，电池包100沿纵向在其一侧还设有排气通道107，排气通道107上设有一排侧固定安装点103，通过侧固定安装点103，电池包100分别与地板下部的梁系支撑机构进一步固定连接，具体分别与前座椅前横梁、前座椅后横梁、中地板下横梁通过螺栓螺母连接方式固定，起到加固作用。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车身系统结构，包括车身地板总成以及安装在所述车身地板总成底部的电池包(100)，所述车身地板总成设有由多个纵、横梁组成的梁系支撑机构，其特征在于，
位于所述车身地板总成的中地板(4)的梁系支撑机构全部位于所述中地板(4)的下部；
所述电池包(100)外侧纵向固定在所述车身地板总成的边侧，所述电池包(100)中部横向固定在所述中地板下部的梁系支撑机构上。
2.根据权利要求1所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述车身地板总成还包括位于所述中地板(4)前部的前地板(1)和后部的后地板(7)，所述车身地板总成的外围两侧对称设置依次连接的地板门槛(10)和后纵梁(9)，所述前地板(1)、中地板(4)与后地板(7)设于所述地板门槛(10)与后纵梁(9)围成的框架内。
3.根据权利要求2所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述中地板(4)下部的梁系支撑机构包括从前往后沿横向依次平行设置的前座椅后横梁(15)、中地板下横梁(17)和中地板后下横梁(19)，
所述前座椅后横梁(15)与所述中地板下横梁(17)之间设置一对间隔设置的中地板前下纵梁(16)，
所述中地板下横梁(17)与中地板后下横梁(19)之间设置一对间隔设置的中地板后下纵梁(18)；
所述中地板前下纵梁(16)与中地板后下纵梁(18)的端部分别连接在所述中地板下横梁(17)同一位置的两侧，所述中地板后下纵梁(18)倾斜设置，其另一端连接于所述中地板后下横梁(19)与所述后纵梁(9)的交汇处。
4.根据权利要求3所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述电池包(100)沿纵向在其两边侧对称设有一排纵向安装点(101)，通过该纵向安装点(101)，所述电池包(100)的边侧与所述地板门槛(10)及后纵梁(9)固定连接；
所述电池包(100)中部沿横向设有一排横向安装点(102)，通过横向安装点(102)，所述电池包(100)的中部与所述前座椅后横梁(15)下部固定连接。
5.根据权利要求4所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述电池包(100)的中部设有吊点锁紧机构，包括安装在电池包(100)箱体内的吊装梁(104)，以及设置在所述吊装梁(104)上的至少一个锁紧吊装组件，
所述锁紧吊装组件包括支撑杆件(106)以及设于所述支撑杆件(106)上部的紧固件(105)，所述支撑杆件下端固定安装在所述吊装梁(104)上，所述支撑杆件(106)上端与电池包(100)箱体的上盖(108)密封锁紧，并与前座椅后横梁(15)下部固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述支撑杆件(106)为上端设有螺纹的套管螺柱，所述紧固件(105)包括位于上盖下部的内部锁紧螺母、位于上盖上部的外部锁紧螺母。
7.根据权利要求5所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述电池包(100)沿纵向在其一侧还设有排气通道(107)，所述排气通道(107)上设有一排侧固定安装点(103)，通过侧固定安装点(103)，所述电池包(100)分别与地板下部的梁系支撑机构进一步固定连接。
8.根据权利要求2所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述前地板(1)的梁系支撑机构包括设于前地板(1)上部的前座椅前上横梁(3)、设于前地板(1)下部的前座椅前下横梁(14)、设于所述前地板(1)上部并与所述前座椅前上横梁(3)垂直连接的一对间隔设置的前地板上纵梁(2)；
前座椅前上横梁(3)、前座椅前下横梁(14)均为之字形，通过上下焊接形成封闭腔体组成前座椅前横梁。
9.根据权利要求8所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述前地板上纵梁(2)之间设有中通道(11)，所述前地板的前端设置前围板(12)，所述前围板(12)上在所述中通道(11)的端部设置前围前横梁(13)。
10.根据权利要求2所述的一种车身系统结构，其特征在于，所述后地板(7)的梁系支撑机构包括设于后地板(7)上部且位于后地板前段(8)前后两侧的后地板前上横梁(5)与后地板后上横梁(6)、设于后地板(7)下部且位于后地板前段(8)前后两侧的中地板后下横梁(19)与后地板下横梁(20)，所述后地板下横梁(20)的后部设置用于进一步增加强度的后地板下纵梁(21)。
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