CN114750830B - 车架结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车领域，尤其是其车架结构。一种车架结构，用于安装电池包，车架结构包括前横梁、后横梁、门槛和后纵梁，两根门槛的两端与前横梁和所述后横梁连接，车架结构具有内侧，前横梁和后横梁相对的一侧为内侧，门槛远离前横梁的一端和后纵梁连接；门槛具有第一腔体，后纵梁具有第二腔体，第一腔体和第二腔体连通，门槛朝向车架结构内侧的表面的一端与后纵梁朝向车架结构内侧的表面的一端衔接。其优点在于，门槛和后纵梁的内侧表面能够配合形成一个连续的曲面，有利于与电池包形成密封连接。腔体能够在提升车体整体强度的同时保证轻量化，优化两者之间的传力路径，使得门槛的力可以顺畅传递到后纵梁上，以提升车架结构的整体刚度。

Description

车架结构

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其是其车架结构。

背景技术

随着新能源汽车不断发展，电动汽车的续航里程越来越高，整体技术方向也在往集成化方向发展，电池包与车身集成一体化结构，可有效的增加电池模组的布置空间，但电池箱体结构也发生了非常大的变化，其中变化较大的就是取消了传统的电池箱体上盖，电池的密封结构由上下箱体之间变更为电池托盘与车架结构之间的密封，如何实现电池托盘和车架结构之间的连接和密封成为亟待解决的问题。

现有的车架结构，后纵梁和门槛的连接处具有较为凸出的台阶，与电池托盘的连接难度高，密封性能差，并且后纵梁和门槛之间的连接并行，结构复杂，传力路径不畅。

发明内容

基于此，本发明针对上述技术问题，提供一种车架结构，技术方案如下：

一种车架结构，用于安装电池包，所述车架结构包括前横梁、后横梁、门槛和后纵梁，所述门槛有两根，两根所述门槛的两端与所述前横梁和所述后横梁连接，所述车架结构具有内侧，所述前横梁和所述后横梁相对的一侧为内侧，所述门槛远离所述前横梁的一端和所述后纵梁连接；

所述门槛具有第一腔体，所述后纵梁具有第二腔体，所述第一腔体和所述第二腔体连通，所述门槛朝向所述车架结构内侧的表面的一端与所述后纵梁朝向所述车架结构内侧的表面的一端衔接。

如此设置，门槛和后纵梁的内侧表面能够配合形成一个连续的曲面，从而有利于与电池包形成密封连接。若门槛和后纵梁的内侧表面不连接，而是具有台阶等结构，则电池包与门槛以及后纵梁之间就会存在较大的空隙和缺口，造成难以密封的问题。门槛和后纵梁的腔体能够在提升车体整体强度的同时保证轻量化，第一腔体和第二腔体的连通可以优化两者之间的传力路径，使得门槛的力可以顺畅传递到后纵梁上，以提升车架结构的整体刚度，并且腔体可以给车架结构与其他外部元件的配合提供安装空间。

在其中一个实施方式中，所述门槛内部具有第一空腔，所述门槛的侧面开设有与所述第一空腔连通的第一开口，所述第一开口和所述第一空腔形成所述第一腔体，所述后纵梁内部具有第二空腔，所述后纵梁的侧面开设有与所述第二空腔连通的第二开口，所述第二开口与所述第二空腔形成所述第二腔体。

如此设置，第一腔体和第二腔体分别具有第一开口和第二开口，在保证结构刚度的同时，还便于在腔体中进行焊接等动作，从而方便装配。

在其中一个实施方式中，所述第一开口处盖设有加强板，所述加强板与所述门槛朝向所述车架结构外侧的侧面连接。

如此设置，加强板能够密封住第一腔体，从而防止车辆在运行过程中，轮胎旋转飞溅起的泥水等杂质进入腔体，渗入车架内部，影响到内部元件乃至电池包的密封性能。加强板还能够进一步提升车架的强度。

在其中一个实施方式中，所述门槛沿着长度方向的截面为几字形，所述门槛截面的几字形的开口为所述第一开口，所述第一开口朝向所述车架结构的外侧；

所述后纵梁沿着长度方向的截面为几字形，所述后纵梁截面的几字形的开口为所述第二开口，所述第二开口朝向所述车架结构的上表面。

如此设置，用于与车架内部其他元件做适配，第一开口朝外可以使冲击力朝外发散，后纵梁上的第二开口由于和后车架连接，其受到力也可以沿着纵向的力朝后车架发散。

在其中一个实施方式中，所述门槛朝向所述车架结构内侧的表面与所述后纵梁朝向所述车架结构内侧的表面之间的连接曲率连续。

如此设置，门槛与后纵梁之间的连接更为光滑顺畅，可以进一步适配于电池包的外侧形状，从而提高两者的连接紧密型，进而增强密封性能。

在其中一个实施方式中，所述门槛靠近所述后纵梁的一端设有补强板，所述补强板与所述门槛一体成型，并与所述后纵梁的外侧面连接。

如此设置，补强板可以提高车架的刚度，并且一体成型实现了车架的轻量化处理，在保证车架强度的同时节省了车架结构内部的空间，无需像腔体一样去克服中间的中空再进行左右开孔和连接，提升了螺母等连接件的连接精度。

在其中一个实施方式中，所述门槛的下表面的外侧具有翻边，所述翻边内侧布设有电线。

如此设置，能够防止电线外露，并且保护电线不被汽车行驶过程中飞溅的杂物击中，使电线能够持续稳定工作。

在其中一个实施方式中，所述门槛和所述后纵梁的连接处设有安装支架，所述安装支架与所述门槛和所述后纵梁连接。

如此设置，安装支架可以加固门槛和后纵梁之间的连接，提升车架结构的刚度，并且还能作为后车架的连接点，用于安装后车架。

在其中一个实施方式中，所述安装支架上设有连接件，所述连接件穿设于所述安装支架和所述门槛，所述连接件的一端伸出所述安装支架的下表面，并与后车架连接。

在其中一个实施方式中，所述门槛靠近所述后纵梁的一端的上表面设有至少一个缺口。

如此设置，缺口能够在装配和加工时方便焊枪伸入，提供焊接空间。

相较于现有技术，本发明提供的车架结构，门槛和后纵梁的内侧表面能够配合形成一个连续的曲面，从而有利于与电池包形成密封连接。若门槛和后纵梁的内侧表面不连接，而是具有台阶等结构，则电池包与门槛以及后纵梁之间就会存在较大的空隙和缺口，造成难以密封的问题。门槛和后纵梁的腔体能够在提升车体整体强度的同时保证轻量化，第一腔体和第二腔体的连通可以优化两者之间的传力路径，使得门槛的力可以顺畅传递到后纵梁上，以提升车架结构的整体刚度，并且腔体可以给车架结构与其他外部元件的配合提供安装空间。

附图说明

图1为本发明提供的车架结构装设有加强板的立体图；

图2为本发明提供的图1的A处局部放大图；

图3为本发明提供的车架结构未装设加强板的主视图；

图4为本发明提供的图3的B处局部放大图；

图5为本发明提供的车架结构的另一角度立体图；

图6为本发明提供的图5的C处局部放大图；

图7为本发明提供的车架结构的俯视图；

图8为本发明提供的图7的D处局部放大图；

图9为本发明提供的车架结构的部分结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

100、车架结构；10、门槛；11、第一腔体；12、第一开口；13、加强板；14、补强板；15、翻边；16、电线；17、安装支架；171、连接件；18、缺口；20、后纵梁；21、第二腔体；22、第二开口；23、上盖板。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1-4，本发明提供一种车架结构100，应用于新能源汽车领域。一种车架结构100，用于安装电池包，车架结构100包括前横梁(图未示)、后横梁(图未示)、门槛10和后纵梁20，门槛10有两根，两根门槛10的两端与前横梁和后横梁连接，车架结构100具有内侧，前横梁和后横梁相对的一侧为内侧，门槛10远离前横梁的一端和后纵梁20连接。

随着新能源汽车不断发展，电动汽车的续航里程越来越高，整体技术方向也在往集成化方向发展，电池包与车身集成一体化结构，可有效的增加电池模组的布置空间，但电池箱体结构也发生了非常大的变化，其中变化较大的就是取消了传统的电池箱体上盖，电池的密封结构由上下箱体之间变更为电池托盘与车架结构之间的密封，如何实现电池托盘和车架结构之间的连接和密封成为亟待解决的问题。

现有的车架结构，后纵梁和门槛的连接处具有较为凸出的台阶，与电池托盘的连接难度高，密封性能差，并且后纵梁和门槛之间的连接并行，结构复杂，传力路径不畅。

针对上述问题，本发明提供的车架结构100，门槛10具有第一腔体11，后纵梁20具有第二腔体21，第一腔体11和第二腔体21连通，门槛10和后纵梁20的腔体能够在提升车体整体强度的同时保证轻量化的要求，从而优化两者之间的传力路径，使得门槛10的力可以顺畅传递到后纵梁20上，以提升车架结构100的整体刚度，并且腔体可以给车架结构100与其他外部元件的配合提供安装空间。

门槛10朝向车架结构100内侧的表面的一端与后纵梁20朝向车架结构100内侧的表面的一端衔接，从而配合形成一个连续的曲面，有利于与电池包贴合并形成密封连接。若门槛10和后纵梁20的内侧表面不连接，而是具有台阶等结构，则电池包与门槛10以及后纵梁20之间就会存在较大的空隙和缺口18，造成难以密封的问题。需要解释的是，本发明的电池包包括电池托盘和电池模组，电池托盘与车架结构100连接，密封住电池模组。

门槛10内部具有第一空腔，门槛10的侧面开设有与第一空腔连通的第一开口12，第一开口12和第一空腔形成第一腔体11，后纵梁20内部具有第二空腔，后纵梁20的侧面开设有与第二空腔连通的第二开口22，第二开口22与第二空腔形成第二腔体21。当第一腔体11和第二腔体21分别具有第一开口12和第二开口22，在保证结构刚度的同时，还便于在腔体中进行焊接等动作，从而方便装配。

进一步地，第一开口12处盖设有加强板13，加强板13与门槛10朝向车架结构100外侧的侧面连接，并密封住第一腔体11。加强板13能够密封住第一腔体11，从而防止车辆在运行过程中，轮胎旋转飞溅起的泥水等杂质进入第一腔体11，渗入车架内部，影响到内部元件乃至电池包的密封性能。加强板13还能够进一步提升车架的强度。

门槛10沿着长度方向的截面为几字形，门槛10截面的几字形的开口为第一开口12，第一开口12朝向车架结构100的外侧；后纵梁20沿着长度方向的截面为几字形，后纵梁20截面的几字形的开口为第二开口22，第二开口22朝向车架结构100的上表面，用于与车架内部其他元件做适配，第一开口12朝外可以使冲击力朝外发散，后纵梁20上的第二开口22由于和后车架连接，其受到力也可以沿着纵向结构朝后车架发散。

门槛10的上表面短于门槛10的下表面，以满足装配过程中，焊钳的操作空间。

可以理解地，在其他实施例中，第一开口12也可以朝向车架结构100的上表面，第二开口22也可以朝向车架结构100的外侧，第一开口12和第二开口22的朝向并不限于本实施例所述的方案，只需要和车体中的其他元件做适配，在此基础上优化传力的路径即可。

进一步地，门槛10朝向车架结构100内侧的表面与后纵梁20朝向车架结构100内侧的表面之间的连接曲率连续，使得门槛10与后纵梁20之间的连接更为光滑顺畅，可以进一步适配于电池包的外侧形状，从而提高两者的连接紧密型，进而增强密封性能。

门槛10靠近后纵梁20的一端设有补强板14，补强板14与门槛10一体成型，并与后纵梁20的外侧面连接。补强板14可以提高车架的刚度，并且一体成型实现了车架的轻量化处理，在保证车架强度的同时节省了车架结构100内部的空间，而腔体结构需要克服中间的中空再进行左右开孔和连接，本实施例提升了螺母等连接件171的连接精度。

具体地，在本实施例中，补强板14与门槛10通过热成型补强板14技术一体成型，在装配前，补强板14和门槛10焊接再一起，然后再通过冲压等工艺使两者完全贴合，最后再进行零件开孔。由于电池包的周围固定点较多，门槛10和后纵梁20的连接区域位于电池包外侧密封面的拐角区域，零件形状较为复杂，成型工艺困难。补强板14可以极大程度上保证电池包外侧密封面固定点的相对位置的精确性。

在本实施例中，补强板14位于门槛10几字形开口的底面，即位于门槛10朝向车架结构100的内侧的侧面，在其他实施例中，补强板14也可以处于其他位置。

可以理解地，门槛10内部的弯折区域以及门槛10与后纵梁20的连接区域此类多个部件的连接处，均容易出现台阶特征。优选地，本实施例通过涂抹PVC胶，再将其抹平，已达成曲率连续的功能，使各个部件之间的连接表面光滑，从而提高与电池包外侧密封面连接的紧密性。

请参见图9，门槛10的下表面的外侧具有翻边15，翻边15内侧布设有电线16，电线16起到连接电池包和车体其他元部件的重要功能。翻边15能够防止电线16外露，并且保护电线16不被汽车行驶过程中飞溅的杂物击中，使电线16能够持续稳定工作。

门槛10和后纵梁20的连接处设有安装支架17，安装支架17与门槛10和后纵梁20连接。如此设置，安装支架17可以加固门槛10和后纵梁20之间的连接，提升车架结构100的刚度，并且还能作为后车架的连接点，用于安装后车架。

具体地，安装支架17上具有连接孔，连接孔中穿设有连接件171，连接件171穿设于安装支架17和门槛10，连接件171的一端伸出安装支架17的下表面，并与后车架连接。

在本实施例中，连接件171采用螺纹管，螺纹管与后车架以及安装支架17连接，以作为和后车架的连接点。螺纹管和连接孔烧焊连接，以增强两者的连接强度。

请参见图7-8，门槛10靠近后纵梁20的一端的上表面设有至少一个缺口18，缺口18能够在装配和加工时方便焊枪伸入，提供焊接空间，缺口18为多个也给加工和安装提供多个焊点区域和空间，以方便装配。

请参见图5-6，后纵梁20的上表面还具有上盖板23，上盖板23和后纵梁20连接，使整个后纵梁20成为封闭的腔体结构，从而提高后纵梁20的刚度和强度。

在门槛10与后纵梁20的连接区域等多个部件连接的区域，容易出现错位台阶，导致曲率不连续。优选地，在本实施例中，通过在错位台阶上涂抹PVC胶，再将PVC胶抹平，从而达成曲率连续的特征。当然，在其它实施例中，也可以直接通过成型工艺，实现曲率连续。涂抹PVC胶是出于密封性能以及成本的考虑。

相较于现有技术，本发明提供的车架结构100，门槛10和后纵梁20的内侧表面能够配合形成一个连续的曲面，从而有利于与电池包形成密封连接。若门槛10和后纵梁20的内侧表面不连接，而是具有台阶等结构，则电池包与门槛10以及后纵梁20之间就会存在较大的空隙和缺口18，造成难以密封的问题。门槛10和后纵梁20的腔体能够在提升车体整体强度的同时保证轻量化，第一腔体11和第二腔体21的连通可以优化两者之间的传力路径，使得门槛10的力可以顺畅传递到后纵梁20上，以提升车架结构100的整体刚度，并且腔体可以给车架结构100与其他外部元件的配合提供安装空间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种车架结构，用于安装电池包，所述车架结构包括前横梁、后横梁、门槛（10）和后纵梁（20），所述门槛（10）有两根，两根所述门槛（10）的两端与所述前横梁和所述后横梁连接，所述车架结构具有内侧，所述前横梁和所述后横梁相对的一侧为内侧，所述门槛（10）远离所述前横梁的一端和所述后纵梁（20）连接；

其特征在于，所述门槛（10）具有第一腔体（11），所述后纵梁（20）具有第二腔体（21），所述第一腔体（11）和所述第二腔体（21）连通，所述门槛（10）朝向所述车架结构内侧的表面的一端与所述后纵梁（20）朝向所述车架结构内侧的表面的一端衔接形成一个连续的曲面，且所述门槛（10）朝向所述车架结构内侧的表面与所述后纵梁（20）朝向所述车架结构内侧的表面之间的连接曲率连续，使得所述门槛（10）与所述后纵梁（20）的连接表面光滑；

所述门槛（10）内部具有第一空腔，所述门槛（10）的侧面开设有与所述第一空腔连通的第一开口（12），所述第一开口（12）和所述第一空腔形成所述第一腔体（11），所述后纵梁（20）内部具有第二空腔，所述后纵梁（20）的侧面开设有与所述第二空腔连通的第二开口（22），所述第二开口（22）与所述第二空腔形成所述第二腔体（21）；

所述门槛（10）沿着长度方向的截面为几字形，所述门槛（10）截面的几字形的开口为所述第一开口（12），所述第一开口（12）朝向所述车架结构的外侧；

所述后纵梁（20）沿着长度方向的截面为几字形，所述后纵梁（20）截面的几字形的开口为所述第二开口（22），所述第二开口（22）朝向所述车架结构的上表面。

2.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述第一开口（12）处盖设有加强板（13），所述加强板（13）与所述门槛（10）朝向所述车架结构外侧的侧面连接。

3.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述门槛（10）靠近所述后纵梁（20）的一端设有补强板（14），所述补强板（14）与所述门槛（10）一体成型，并与所述后纵梁（20）的外侧面连接。

4.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述门槛（10）的下表面的外侧具有翻边（15），所述翻边（15）内侧布设有电线（16）。

5.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述门槛（10）和所述后纵梁（20）的连接处设有安装支架（17），所述安装支架（17）与所述门槛（10）和所述后纵梁（20）连接。

6.根据权利要求5所述的车架结构，其特征在于，所述安装支架（17）上设有连接件（171），所述连接件（171）穿设于所述安装支架（17）和所述门槛（10），所述连接件（171）的一端伸出所述安装支架（17）的下表面，并与后车架连接。

7.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述门槛（10）靠近所述后纵梁（20）的一端的上表面设有至少一个缺口（18）。