CN114750831B - 车架后纵梁结构及其新能源车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源汽车领域，尤其是车架后纵梁结构及其新能源车。一种车架后纵梁结构，包括门槛延伸板、后横梁和后纵梁，门槛延伸板为两个，并分别与所述后横梁的两端连接，后纵梁与后横梁远离门槛延伸板的一侧连接；门槛延伸板朝向另一个门槛延伸板的侧面与后横梁远离后纵梁的侧面连接，门槛延伸板的底面与后横梁的底面以及后纵梁的底面连接。其优点在于，门槛延伸板和后横梁配合形成用于与电池托盘密封连接的密封面。并且门槛延伸板、后横梁能够形成完整顺畅的传力路径，当车体后部遭受碰撞时，后纵梁能够凭借其与后横梁和门槛延伸板的连接关系，将冲击力分散传递出去，从而提升车架后纵梁结构的刚度和强度。

Description

车架后纵梁结构及其新能源车

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其是车架后纵梁结构及其新能源车。

背景技术

随着新能源汽车的不断发展，电动汽车变得越来越普及，而电动汽车的续航一直是人们所关心的最重要的因素之一。电动汽车的续航实际是由电池的容量决定的，所以如何提高电池包的容量成为亟待解决的问题。

电池包的容量与体积呈正相关的关系，电池包的体积越大，电池的容量也就越大。现有的电池包一般采用独立包装，电池包由电池托盘、电池模组和上盖组成，上盖和电池托盘将电池模组密封，形成独立的电池包，电池包占用的体积较大，严重限制了新能源车电池容量的发展。

现有的车架结构，为了将电池包与车架集成为一体以扩大电池包体积，通常将电池托盘与车身结构直接密封，但是车架的后纵梁结构通常结构复杂，表面有多个搭接结构，难以与电池托盘紧密连接，并且传力路径复杂，车身刚度不足，当车体后部遭受碰撞时容易发生形变。

发明内容

基于此，本发明针对上述技术问题，提供一种车架后纵梁结构，技术方案如下：

一种车架后纵梁结构，包括门槛延伸板、后横梁和后纵梁，所述门槛延伸板为两个，并分别与所述后横梁的两端连接，所述后纵梁与所述后横梁远离所述门槛延伸板的一侧连接；

所述门槛延伸板朝向另一个所述门槛延伸板的侧面与所述后横梁远离所述后纵梁的侧面连接，所述门槛延伸板的底面与所述后横梁的底面以及所述后纵梁的底面连接。

如此设置，门槛延伸板和后横梁可以配合形成用于与电池托盘密封连接的密封面，提高电池包与车架后纵梁结构之间的密封性能。并且门槛延伸板、后横梁以及后纵梁的底面连接，能够形成完整顺畅的传力路径，当车体后部遭受碰撞时，后纵梁能够凭借其与后横梁和门槛延伸板的连接关系，将冲击力分散传递出去，从而提升车架后纵梁结构的刚度和强度。

在其中一个实施方式中，所述后纵梁靠近所述后横梁的一端的底面的纵向高度沿着朝向所述后横梁的方向逐渐降低，所述门槛延伸板的底面的纵向高度沿着朝向所述后纵梁的方向逐渐升高。

如此设置，后纵梁相较于后横梁以及门槛延伸板较高，从而给后纵梁下侧的轮胎以及避震等部件创造布设空间。并且后纵梁、后横梁以及门槛延伸板之间形成纵向的传力结构，从而优化传力路径，进一步提高车架后纵梁结构的整体刚度。

在其中一个实施方式中，所述门槛延伸板靠近所述后纵梁的一端具有弧形段，所述弧形段远离所述门槛延伸板的一端与所述后纵梁连接。

如此设置，后纵梁上的冲击力在向门槛延伸板传递时，会经过弧形段，弧形段上的弯曲形状能够分散力，防止应力集中，从而避免了门槛延伸板由于后纵梁的传力过大而形变或者断裂，增强了其强度和刚度。

在其中一个实施方式中，所述后纵梁和所述门槛延伸板的外侧面设有加强板，所述加强板的一端与所述后纵梁外侧面连接，所述加强板的另一端与所述门槛延伸板的外侧面连接。

如此设置，加强板能够提升后纵梁与门槛延伸板之间的连接强度，防止两者之间出现间隙等缺口，并且可以降低对于门槛延伸板和后纵梁的成型要求，减小其加工难度。

在其中一个实施方式中，所述加强板与所述后纵梁的材质相同。

如此设置，能够保证加强板处的强度与后纵梁其它位置的强度保持一致，不会出现部分区域结构薄弱，从而提高整体结构的稳定性。

在其中一个实施方式中，所述门槛延伸板的内侧壁的上表面的内边沿为第一边沿线，所述门槛延伸板的外侧壁的上表面内边沿为第二边沿线，所述后纵梁的内侧面具有第一平面，所述第一边沿线位于所述第二边沿线的上方。

如此设置，门槛延伸板的外侧面在同一投影线上始终低于内侧面，便于焊枪伸入加工，优化门槛延伸板时的成型性能以及材料利用率。

在其中一个实施方式中，所述后纵梁和所述后横梁之间设有补强板，所述补强板与所述后横梁靠近所述后纵梁的侧面以及后纵梁的内侧面连接。

如此设置，能够填补后纵梁和后横梁之间由于纵向高度差形成的工艺缺口，将后纵梁和后横梁封闭形成一个完整的腔体结构，同时满足电池盘的密封性能要求，优化整体传力路径，避免此处由于工艺缺口强度和刚度较差而出现的形变破裂问题。

在其中一个实施方式中，所述车架后纵梁结构包括安装支架，所述安装支架位于所述后纵梁和所述后横梁之间，并与所述后纵梁的底面以及后横梁的底面连接。

如此设置，可以使得后车架的安装位置更加接近后横梁，从而缩短车体后部的长度，进而缩短整体车长。

在其中一个实施方式中，所述后纵梁和所述后横梁沿着长度方向的截面均为几字形，所述后纵梁和所述后横梁的开口朝上。

如此设置，便于后横梁和后纵梁与其它车体内部结构作适配。

本发明还提供一种新能源车，包括如上所述的车架后纵梁结构。

相较于现有技术，本发明通过将门槛延伸板朝向另一个门槛延伸板的侧面与后横梁远离后纵梁的侧面连接，使门槛延伸板和后横梁可以配合形成用于与电池托盘密封连接的密封面，提高电池包与车架后纵梁结构之间的密封性能。并且门槛延伸板、后横梁以及后纵梁的底面连接，能够形成完整顺畅的传力路径，当车体后部遭受碰撞时，后纵梁能够凭借其与后横梁和门槛延伸板的连接关系，将冲击力分散传递出去，从而提升车架后纵梁结构的刚度和强度。

附图说明

图1为本发明提供的车架后纵梁结构的立体图；

图2为本发明提供的车架后纵梁结构的部分结构仰视图；

图3为本发明提供的车架后纵梁结构的右视图；

图4为本发明提供的车架后纵梁结构的门槛延伸板的部分结构示意图；

图5为本发明提供的车架后纵梁结构的部分结构示意图；

图6为本发明提供的车架后纵梁结构的部分结构仰视图。

图中各符号表示含义如下：

100、车架后纵梁结构；10、门槛延伸板；11、弧形段；12、加强板；13、第一边沿线；14、第二边沿线；20、后横梁；30、后纵梁；31、第一平面；32、安装支架；33、补强板。

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1-3，现有的车架后纵梁结构100，包括门槛延伸板10、后横梁20和后纵梁30，门槛延伸板10为两个，并且分别和后横梁20的两端连接，后纵梁30和后横梁20远离门槛延伸板10的一侧连接。

随着新能源汽车的不断发展，电动汽车变得越来越普及，而电动汽车的续航一直是人们所关心的最重要的因素之一。电动汽车的续航实际是由电池的容量决定的，所以如何提高电池包的容量成为亟待解决的问题。电池包的容量与体积呈正相关的关系，电池包的体积越大，电池的容量也就越大。现有的电池包一般采用独立包装，电池包由电池托盘、电池模组和上盖组成，上盖和电池托盘将电池模组密封，形成独立的电池包，电池包占用的体积较大，严重限制了新能源车电池容量的发展。

需要解释的是，本发明提供的电池包，由电池托盘和电池模组组成，电池托盘直接与车架紧密连接，从而密封住电池模组，以保证电池包的密封性能。

现有的车架结构，为了将电池包与车架集成为一体以扩大电池包体积，通常将电池托盘与车身结构直接密封，但是车架的后纵梁结构通常结构复杂，表面有多个搭接结构，难以与电池托盘紧密连接，并且传力路径复杂，车身刚度不足，当车体后部遭受碰撞时容易发生形变。

针对上述问题，本发明提供一种车架后纵梁结构100，门槛延伸板10朝向另一个门槛延伸板10的侧面与后横梁20远离后纵梁30的侧面连接，门槛延伸板10的底面与后横梁20的底面以及后纵梁30的底面连接。

通过将门槛延伸板10朝向另一个门槛延伸板10的侧面与后横梁20远离后纵梁30的侧面连接，使门槛延伸板10和后横梁20可以配合形成用于与电池托盘密封连接的密封面，提高电池包与车架后纵梁结构100之间的密封性能。并且门槛延伸板10、后横梁20以及后纵梁30的底面连接，能够形成完整顺畅的传力路径，当车体后部遭受碰撞时，后纵梁30能够凭借其与后横梁20和门槛延伸板10的连接关系，将冲击力分散传递出去，从而提升车架后纵梁结构100的刚度和强度。

需要解释的是门槛延伸板10、后横梁20以及后纵梁30的底面连接意味着三者之间的底面没有类似台阶结构的急剧高低落差。

进一步地，门槛延伸板10、后横梁20和后纵梁30之间的底面连接曲率连续，从而形成光顺的曲面，以提高与电池托盘连接时的紧密型。

请参见图1，在本实施例中，两个门槛延伸板10为“L”形，两个门槛延伸板10与后横梁20整体形成“U”形结构，该结构优化了零件加工产生的工艺缺口，并且为电池托盘的密封提供了光顺的密封面。

后纵梁30靠近后横梁20的一端的底面的纵向高度沿着朝向后横梁20的方向逐渐降低，门槛延伸板10的底面的纵向高度沿着朝向后纵梁30的方向逐渐升高。如此设置，后纵梁30相较于后横梁20以及门槛延伸板10较高，从而给后纵梁30下侧的轮胎以及避震等部件创造布设空间。并且后纵梁30、后横梁20以及门槛延伸板10之间形成纵向的传力结构，从而优化传力路径，进一步提高车架后纵梁结构100的整体刚度。

门槛延伸板10靠近后纵梁30的一端具有弧形段11，弧形段11远离门槛延伸板10的一端与后纵梁30连接。后纵梁30上的冲击力在向门槛延伸板10传递时，会经过弧形段11，弧形段11上的弯曲形状能够分散力，防止应力集中，从而避免了门槛延伸板10由于后纵梁30的传力过大而形变或者断裂，增强了其强度和刚度。

具体地，请参见图1，后纵梁30和门槛延伸板10的连接由于弧形段11的存在，构成一个S形结构，此种结构能将路径上传递的冲击力向外发散，从而提升自身的结构刚度和强度。

可以理解地，在其它实施例中，后纵梁30和门槛延伸板10也可以形成Z形结构等形状，而不限于本实施例所述的S形，只需要能够优化力的传递路径，增强整体结构强度即可。

请参见图3，后纵梁30和门槛延伸板10的外侧面设有加强板12，加强板12的一端与后纵梁30外侧面连接，加强板12的另一端与门槛延伸板10的外侧面连接。加强板12能够提升后纵梁30与门槛延伸板10之间的连接强度，防止两者之间出现间隙等缺口，并且可以降低对于门槛延伸板10和后纵梁30的成型要求，减小其加工难度。当门槛延伸板10和后纵梁30成型时出现缺陷，导致两者的连接存在不紧密等问题时，加强板也可以弥补这些缺陷，避免了要报废门槛延伸板10或者后纵梁30，重新加工制作，降低了成本。

进一步地，加强板12和后纵梁30的材质相同，以此保证加强板12处的强度与后纵梁30其它位置的强度保持一致，不会出现部分区域结构薄弱，从而提高整体结构的稳定性。

请参见图1和图4，门槛延伸板10的内侧壁的上表面的内边沿为第一边沿线13，门槛延伸板10的外侧壁的上表面内边沿为第二边沿线14，第一边沿线13位于第二边沿线14的上方。

需要解释的是，后纵梁30的内侧面具有第一平面31，第一边沿线13在第一平面31所在平面上的正投影在第二边沿线14在第一平面31所在平面上的正投影的上方。如此设置，门槛延伸板10的外侧面在同一投影线上始终低于内侧面，便于焊枪伸入加工，优化门槛延伸板10时的成型性能以及材料利用率。

本发明所述的内侧为两个门槛延伸板10朝向彼此的侧面，而两个门槛延伸板10远离彼此的侧面为外侧。

为了对上述方案作进一步解释，在此假设车架后纵梁结构100应用于一辆已制作完成的汽车上，该汽车平行放置在接触面上，该接触面可以为地面或楼面等任意平行的平面。假定一个沿着车轴的方向，即车头至车尾的方向，并且与接触面垂直的平面，第一边沿线13和第二边沿线14在此平面上的投影，满足第一边沿线13的投影始终位于第二边沿线14的上方。

请参见图5，后纵梁30和后横梁20之间设有补强板33，补强板33与后横梁20靠近后纵梁30的侧面以及后纵梁30的内侧面连接。补强板33能够填补后纵梁30和后横梁20之间由于纵向高度差形成的工艺缺口，将后纵梁30和后横梁20封闭形成一个完整的腔体结构，同时满足电池盘的密封性能要求，优化整体传力路径，避免此处由于工艺缺口强度和刚度较差而出现的形变破裂问题。

请参见图6，车架后纵梁结构100还包括安装支架32，安装支架32位于后纵梁30和后横梁20之间，并与后纵梁30的底面以及后横梁20的底面连接。

安装支架32作为后车架的安装点位，在常规设置中一般都位于后纵梁30上，与后横梁20间隔设置，而本发明依靠前述门槛延伸板10、后横梁20以及后纵梁30的连贯光顺设置，将安装支架32的位置前移，使得后车架的安装位置更加接近后横梁20，从而缩短车体后部的长度，进而缩短整体车长。

此外，后纵梁30和后横梁20沿着长度方向的截面均为几字形，后纵梁30和后横梁20的开口朝上，以便于后横梁20和后纵梁30与其它车体内部结构作适配。

本发明还提供一种新能源车，包括如上所述的车架后纵梁结构100。

相较于现有技术，本发明通过将门槛延伸板10朝向另一个门槛延伸板10的侧面与后横梁20远离后纵梁30的侧面连接，使门槛延伸板10和后横梁20可以配合形成用于与电池托盘密封连接的密封面，提高电池包与车架后纵梁结构100之间的密封性能。并且门槛延伸板10、后横梁20以及后纵梁30的底面连接，能够形成完整顺畅的传力路径，当车体后部遭受碰撞时，后纵梁30能够凭借其与后横梁20和门槛延伸板10的连接关系，将冲击力分散传递出去，从而提升车架后纵梁结构100的刚度和强度。

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 (8)

1.一种车架后纵梁结构，包括门槛延伸板(10)、后横梁(20)和后纵梁(30)，所述门槛延伸板(10)为两个，并分别与所述后横梁(20)的两端连接，所述后纵梁(30)与所述后横梁(20)远离所述门槛延伸板(10)的一侧连接；

其特征在于，所述门槛延伸板(10)朝向另一个所述门槛延伸板(10)的侧面与所述后横梁(20)远离所述后纵梁(30)的侧面连接，所述门槛延伸板(10)的底面与所述后横梁(20)的底面以及所述后纵梁(30)的底面连接，且所述门槛延伸板(10)、后横梁(20)和后纵梁(30)之间的底面连接曲率连续；

所述后纵梁(30)靠近所述后横梁(20)的一端的底面的纵向高度沿着朝向所述后横梁(20)的方向逐渐降低，所述门槛延伸板(10)的底面的纵向高度沿着朝向所述后纵梁(30)的方向逐渐升高；

所述门槛延伸板(10)靠近所述后纵梁(30)的一端具有弧形段(11)，所述弧形段(11)远离所述门槛延伸板(10)的一端与所述后纵梁(30)连接。

2.根据权利要求1所述的车架后纵梁结构，其特征在于，所述后纵梁(30)和所述门槛延伸板(10)的外侧面设有加强板(12)，所述加强板(12)的一端与所述后纵梁(30)外侧面连接，所述加强板(12)的另一端与所述门槛延伸板(10)的外侧面连接。

3.根据权利要求2所述的车架后纵梁结构，其特征在于，所述加强板(12)与所述后纵梁(30)的材质相同。

4.根据权利要求1所述的车架后纵梁结构，其特征在于，所述门槛延伸板(10)的内侧壁的上表面的内边沿为第一边沿线(13)，所述门槛延伸板(10)的外侧壁的上表面内边沿为第二边沿线(14)，所述第一边沿线(13)位于所述第二边沿线(14)的上方。

5.根据权利要求1所述的车架后纵梁结构，其特征在于，所述后纵梁(30)和所述后横梁(20)之间设有补强板(33)，所述补强板(33)与所述后横梁(20)靠近所述后纵梁(30)的侧面以及后纵梁(30)的内侧面连接。

6.根据权利要求1所述的车架后纵梁结构，其特征在于，所述车架后纵梁结构包括安装支架(32)，所述安装支架(32)位于所述后纵梁(30)和所述后横梁(20)之间，并与所述后纵梁(30)的底面以及后横梁(20)的底面连接。

7.根据权利要求1所述的车架后纵梁结构，其特征在于，所述后纵梁(30)和所述后横梁(20)沿着长度方向的截面均为几字形，所述后纵梁(30)和所述后横梁(20)的开口朝上。

8.一种新能源车，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的车架后纵梁结构。