CN114633804A - 一种电动汽车前扭力盒结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动汽车前扭力盒结构，涉及汽车设计和制造的技术领域。本发明的电动汽车前扭力盒结构包括电池包安装横梁，电池包安装横梁的两端与门槛梁固定连接，电池包安装横梁的两端下部设置有前扭力盒本体，前扭力盒本体包括前纵梁后段、前纵梁后段延伸板和前副车架后部安装板，前纵梁后段和前纵梁后段延伸板与前围板之间形成封闭腔I，前纵梁后段延伸板与前围板之间形成封闭腔II；前副车架后部安装板两端与前围板、前纵梁后段焊接固定。本发明的电动汽车前扭力盒结构构成了一个稳定的三角形构造，不仅占用空间小，不影响电池包的布置，而且能够减小车身碰撞后对电池包的挤压，保证电池包的安全。

Description

一种电动汽车前扭力盒结构
技术领域
本发明涉及汽车设计和制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种电动汽车前扭力盒结构。
背景技术
在现有的纯电动车型中，为了保证动力电池的布置空间，在前地板下部一般没有从前到后的纵梁结构，这样会导致纵梁的传力不连续。如图1-2所示，在现有技术中，为了避免纵梁的传力不连续一般采用的是采用扭力盒1连接前纵梁2和门槛梁3。为了有一个好的传力效果，扭力盒1采用的是斜向后的梁架结构，扭力盒采用的是几字形的单梁架结构，与前围板7构成封闭结构，为了有一个好的传力效果且防止扭力梁的折弯，该扭力盒1会采用比较厚的料厚和内部增加扭力盒加强板4、扭力盒支撑板5的结构，在扭力盒对应的位置的地板上部还需要增加盖板6，会侵占室内空间。这种结构零件数量大，重量比较重，成本比较高。为了保证纵梁向门槛梁的传力效率，扭力盒1与水平方向需要比较大的斜度来保证传力，这样会占用了比较多的动力电池包的空间，导致了电池包需要切除一个比较大的斜角。目前的电池包电芯是规则的方形结构，增加斜角会导致电池容量减小较大，会影响车辆的续航能力。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电动汽车前扭力盒结构。
本发明的电动汽车前扭力盒结构，包括电池包安装横梁，所述电池包安装横梁的两端上部与左右两侧的门槛梁固定连接，所述电池包安装横梁的两端下部设置有前扭力盒本体，所述前扭力盒本体包括前纵梁后段、前纵梁后段延伸板和前副车架后部安装板，所述前纵梁后段和前纵梁后段延伸板与前围板之间形成封闭腔I，而所述前纵梁后段延伸板与所述前围板之间形成封闭腔II；所述前副车架后部安装板的上端与所述前围板焊接固定，所述前副车架后部安装板的下端与所述前纵梁后段焊接固定，所述前纵梁后段、前副车架后部安装板与所述前围板之间形成三角形的稳定结构。
其中，所述电池包安装横梁与所述门槛内板的连接处为直角结构。
其中，所述封闭腔I内设置有扭力盒加强板；进一步地，所述扭力盒加强板的上部与所述前围板连接固定；所述扭力盒加强板一端的下表面与所述前纵梁后段连接固定，所述扭力盒加强板另一端的下表面与所述前纵梁后段延伸板连接固定。
其中，所述电池包安装横梁的两端上部与左右两侧的门槛梁焊接固定。
其中，所述电池包安装横梁两端的前扭力盒本体对称设置。
与现有技术相比，本发明的电动汽车前扭力盒结构具有以下有益效果：
本发明的电动汽车前扭力盒结构构成了一个稳定的三角形构造，不仅占用空间小，不影响电池包的布置，而且能够减小车身碰撞后对电池包的挤压，保证电池包的安全，能够有效减少C-NCAP规则中FRB和MPDB碰撞中规定的B柱加速度，OLC加速度，前围板的后退量，A柱的后退量，也能降低C-IASI规则中SOB碰撞中前围板的后退量和A柱的后退量；能够满足C-NCAP五星的碰撞要求和C-IASI车内乘员安全G的标准。
附图说明
图1为现有技术中的电动汽车前扭力盒结构的结构示意图。
图2为图1沿着A-A方向的截面结构示意图。
图3为实施例1的电动汽车前扭力盒结构的结构示意图。
图4为图1中沿着A向的局部视图。
图5为图3沿着B-B方向的截面结构示意图。
图6为图3沿着C-C方向的截面结构示意图。
图7为图3沿着D-D方向的截面结构示意图。
具体实施方式
以下将结合具体实施例对本发明的电动汽车前扭力盒结构做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1
扭力盒是车身的一个重要的传力结构，一个合理的扭力盒结构能够很好的传递碰撞载荷，使碰撞载荷能够分散传递，保证乘员的安全。同时为了满足轻量化车身和良好的碰撞要求，且能够满足最大化和规则的电池包的结构尺寸，不影响电池包的电量。为了满足上述要求，实现发明目的，本实施例提供了一种如图3-7所示的电动汽车前扭力盒结构，包括电池包安装横梁14，所述电池包安装横梁14的两端上部与左右两侧的门槛梁30焊接固定。所述电池包安装横梁14的两端下部对称设置有前扭力盒本体10，所述前扭力盒本体10包括前纵梁后段11、前纵梁后段延伸板12和前副车架后部安装板13，所述前纵梁后段11和前纵梁后段延伸板12与前围板70之间形成封闭腔I，而所述前纵梁后段延伸板12与所述前围板70之间形成封闭腔II。这种结构不但能够传递正面碰撞的载荷给门槛梁而且能够传递到A柱，而且还增加了重叠量，在25％的小偏置碰撞与轮胎挤压的重叠量，能够把碰撞载荷有效的传递到门槛和A柱，减小了车体的变形。在所述封闭腔I内还设置有扭力盒加强板15，所述扭力盒加强板15的上部与所述前围板70连接固定；而所述扭力盒加强板15一端的下表面与所述前纵梁后段11连接固定，所述扭力盒加强板15另一端的下表面与所述前纵梁后段延伸板12连接固定。通过设置所述扭力盒加强板15，增强了传力的效果，能够防止扭力盒的变形，从而能够删除原结构中地板上部对应的梁和腔体加强板结构，在电动车型中，为了应对侧碰，门槛梁的截面和强度都很强，能够很好的抵御前部的碰撞载荷。在电动车型中，为了应对侧碰，门槛梁的截面和强度都很强，能够很好的抵御前部的碰撞载荷。所述前副车架后部安装板13 的上端与所述前围板70焊接固定，所述前副车架后部安装板13的下端与所述前纵梁后段11 焊接固定。本实施例中，前纵梁后段11、前副车架后部安装板13与所述前围板70(电池包安装横梁14)之间形成三角形的稳定结构。如图3中的箭头所示，前纵梁后段11作为一个主传力通道把前纵梁的碰撞载荷大部分传递给门槛梁和A柱，有利于减少车体变形。斜向支撑的前副车架后部安装板13能够分担一部分碰撞载荷传递到电池包安装横梁，而且能够防止前纵梁后段的折弯变形。这种增强的前副车架后部安装板能够给前副车架提供一个可靠的安装结构，具有很强的强度和刚度。本实施例的结构中，电池包安装横梁14是一个连接左右门槛梁连贯的梁的结构，能够把前部的碰撞载荷向另外一边传递，而且能够给电池包安装带来可靠的安装，能够使轮胎挤压门槛梁的载荷通过横梁向另外一侧传递。电池包横梁能够避免扭力梁向后产生的较大的变形，挤压动力电池包，保护电池包的安全。电池包安装横梁与门槛内板的连接处为直角结构。这样的结构能保证电池包也采用直角的结构也能够保证与车身的间隙要求。这种结构的电池包避免了切角引起电池包80内部电芯数量的减少引起的容量降低。
本实施例的电动汽车前扭力盒结构，构成了三角形的稳定结构，结构强度高，碰撞载荷能够互相传递，相互支撑，能够有效的减小自身的变形，传力效果好，能够有效的减小C-NCAP 规则中FRB和MPDB碰撞中规定的B柱加速度，OLC加速度，前围板的后退量，A柱的后退量。也能降低C-IASI规则中SOB碰撞中前围板的后退量和A柱的后退量。与变更前仅由扭力盒主板、中间支撑板和顶部支撑板的结构相比，改善效果明显，能够减轻对乘员的伤害，使更改后的结构能够满足C-NCAP五星的碰撞要求和C-IASI车内乘员安全G的标准。变更前和变更后(本发明)的关键指标对比结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003543947630000041
本实施例的电动汽车前扭力盒结构，占用的空间小，删除了扭力盒斜向后的结构，避免了电池包切斜角避让扭力盒，所以能够有效的保证了动力电池的空间，能够最大的保证电池的容量，提高电动车的续航里程。
本实施例的电动汽车前扭力盒结构，零件数量减小，因为结构合理，且能够相互传递载荷，稳定性高，所以能够降低零件的料厚，能够有较好的轻量化效果且成本较低。
本实施例的电动汽车前扭力盒结构，X方向占用空间小，能够保证在较小的轮心和踏板的距离的情况小保证车身能够达到C-NCAP五星的要求和C-IASI的乘员安全项中达到G的要求。
本实施例的电动汽车前扭力盒结构，删除了扭力盒上部对应的前地板上部增加的梁，所以能够避让车身结构对乘员的脚部空间的影响，提供乘坐舒适性。
本实施例的电动汽车前扭力盒结构，扭力盒前部采用的是直角的结构，电池包可以采用规则方形结构，对电池包的适应性比较好，能够方便的实现电池包的通用化。
本实施例的电动汽车前扭力盒结构，能够给前副车架后安装点提供可靠的安装，能够减少单独的副车架安装结构，且更容易保证安装点的强度和刚度目标，能够给电池包安装点提供可靠的安装，能够减少单独的电池包安装结构，且能够减小车身碰撞后对电池包的挤压，保证电池包的安全。
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思及技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电动汽车前扭力盒结构，其特征在于：包括电池包安装横梁，所述电池包安装横梁的两端上部与左右两侧的门槛梁固定连接，所述电池包安装横梁的两端下部设置有前扭力盒本体，所述前扭力盒本体包括前纵梁后段、前纵梁后段延伸板和前副车架后部安装板，所述前纵梁后段和前纵梁后段延伸板与前围板之间形成封闭腔I，而所述前纵梁后段延伸板与所述前围板之间形成封闭腔II；所述前副车架后部安装板的上端与所述前围板焊接固定，所述前副车架后部安装板的下端与所述前纵梁后段焊接固定，所述前纵梁后段、前副车架后部安装板与所述前围板之间形成三角形的稳定结构。
2.根据权利要求1所述的电动汽车前扭力盒结构，其特征在于：所述电池包安装横梁与所述门槛内板的连接处为直角结构。
3.根据权利要求1所述的电动汽车前扭力盒结构，其特征在于：所述封闭腔I内设置有扭力盒加强板。
4.根据权利要求3所述的电动汽车前扭力盒结构，其特征在于：所述扭力盒加强板的上部与所述前围板连接固定。
5.根据权利要求3所述的电动汽车前扭力盒结构，其特征在于：所述扭力盒加强板一端的下表面与所述前纵梁后段连接固定，所述扭力盒加强板另一端的下表面与所述前纵梁后段延伸板连接固定。
6.根据权利要求1所述的电动汽车前扭力盒结构，其特征在于：所述电池包安装横梁的两端上部与左右两侧的门槛梁焊接固定。
7.根据权利要求1所述的电动汽车前扭力盒结构，其特征在于：所述电池包安装横梁两端的前扭力盒本体对称设置。
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