CN116101377A - 车辆中部结构 - Google Patents

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Kia Corp
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Abstract

本发明涉及一种车辆中部结构。实施方案的车辆中部结构包括第一中部横向构件，所述第一中部横向构件在车辆的宽度方向上连接一对侧边梁，其中所述第一中部横向构件的每个端面附接至相应的侧边梁的内向侧面，并且所述第一中部横向构件的截面在其纵向方向上是一致的。

Description

车辆中部结构
相关申请的交叉引用
本申请要求2021年11月9日提交的韩国专利申请No.10-2021-0153394的权益，该申请通过引用结合于本文中。
技术领域
本发明涉及一种车辆中部结构。
背景技术
车辆框架，即设计为安装底盘组件或车身的结构，应当得到充分的保护，以免受由于因车辆的推进力、制动作用、转向期间的离心力、来自路面的冲击、由车身的重量引起的竖直载荷和各种反作用力造成的变形、扭转、拉伸、压缩和/或振动而引起的局部或整体损坏。车辆框架应当是能够在发生碰撞时充分地吸收施加至车辆的冲击能量的结构。
由于车辆市场的多样化，车身结构正以各种方式从现有的单体式结构向诸如用途定制化车辆(purpose built vehicle，PBV)框架和空间框架的新型结构转变，以满足每种车辆的用途。特别地，低成本电动车辆(electric vehicle，EV)需要通过打破现有方法而创建的车身结构，以最大限度地提高利润。
现有车辆的车身结构使用压制的钢材料和铝材料，因此其材料成本和投资成本相对较高。
现有车辆的下部结构可包括中央地板、连接至中央地板的后部地板、以及将下部结构分成中央地板和后部地板的中部横向构件。
后部地板可以定位为高于中央地板，并且中部横向构件可以从中央地板的后端延伸至后部地板的前端。后部座椅的前安装部分可以安装在中部横向构件上，相应地中部横向构件可以支撑后部座椅的前安装部分。通过压制而制造的上板件和下板件可以组合形成中部横向构件，并且中部横向构件可以在车辆的宽度方向上延伸。中部横向构件的截面可以显著地影响车辆的整体抗扭刚度，并且中部横向构件可以从中央地板向上突出，这可能会降低成型性。
中部横向构件可以将布置在后部地板的两侧的一对后纵梁连接。中部横向构件的每个端部可以接合至相应的后纵梁。
然而，由于常规的中部横向构件的结构特征和制造工艺的限制，常规的中部横向构件的截面在车辆的宽度方向上可能不一致。具体地，中部横向构件的截面面积会在其每个端部处减小。相应地，中部横向构件自身的刚度和中部横向构件与后纵梁之间的接合处的刚度会降低，从而导致车身结构的抗扭刚度降低。
中部横向构件的截面在车辆的宽度方向上可能会不一致，具体地，中部横向构件的截面面积可以从其中央部向其两个端部减小。相应地，在中部横向构件的相应端部处的侧边梁与后纵梁之间的连接刚度可能会降低。在这种情况下，在车辆发生后方碰撞的情况下，后纵梁可能会显著地变形，相应地电池的后端可能会显著地向上变形。后部副框架可能会直接撞击电池的后部并且侵入乘员舱的后部。电池的缆线可能会弯曲，这可能会导致较高的火灾风险。
提供该背景技术部分中描述的上述信息以帮助对本发明概念的背景技术的理解，并且上述信息可能会包括不被认为是本领域技术人员已知的现有技术的任何技术概念。
发明内容
本发明涉及一种车辆中部结构。具体实施方案涉及这样一种车辆中部结构，所述车辆中部结构在车辆的宽度方向上具有一致的截面，从而提高车辆框架自身的刚度。
本发明的实施方案可以解决现有技术中存在的问题，同时完整地保留了现有技术所实现的优点。
本发明的实施方案提供了这样一种车辆中部结构，所述车辆中部结构在车辆的宽度方向上具有一致的截面，从而提高车辆框架自身的刚度。
根据本发明的实施方案，车辆中部结构可以包括第一中部横向构件，所述第一中部横向构件在车辆的宽度方向上连接一对侧边梁，其中所述第一中部横向构件的每个端面可以附接至相应的侧边梁的内向侧面，并且所述第一中部横向构件的截面在其纵向方向上可以是一致的。
第一中部横向构件可以在车辆的宽度方向上连接一对侧边梁，并且第一中部横向构件可以在其纵向方向上具有一致的截面，使得第一中部横向构件可以提高车辆的抗扭刚度和横向刚度。
第一中部横向构件可以通过机械接合系统支撑一对后纵梁，每个后纵梁可以连接至相应的侧边梁的后部。
分别连接至一对侧边梁的一对后纵梁可以通过第一中部横向构件得到支撑，使得在车辆发生后部碰撞期间产生的冲击载荷(冲击能量)可以充分地得到支撑。
后纵梁可以具有设置在其前部的开口，第一中部横向构件的每个端部可以装配到相应的后纵梁的开口中。
第一中部横向构件的每个端部可以装配到相应的后纵梁的开口中，从而在后纵梁与第一中部横向构件的端部之间形成机械接合系统。因此，第一中部横向构件的两个端部可以在车辆的纵向方向上稳定地支撑一对后纵梁。
后纵梁的前端面可以固定至第一中部横向构件的邻近第一中部横向构件的每个端部的后面。
相应地，第一中部横向构件可以在车辆的纵向方向上稳定地支撑一对后纵梁。
根据示例性实施方案，后纵梁可以包括从前端面的顶端延伸至第一中部横向构件的顶部保持部分，顶部保持部分可以固定至第一中部横向构件的顶面，并且开口可以具有由顶部保持部分和前端面限定的L形截面。
L形截面的开口可以接合并支撑至第一中部横向构件的顶面和后面，使得每个后纵梁可以相对于第一中部横向构件稳定地得到支撑。
根据另一个示例性实施方案，后纵梁可以包括从前端面的顶端延伸至第一中部横向构件的顶部保持部分以及从前端面的底端延伸至第一中部横向构件的底部保持部分。顶部保持部分可以固定至第一中部横向构件的顶面，底部保持部分可以固定至第一中部横向构件的底面，并且开口可以具有由顶部保持部分、前端面和底部保持部分限定的U形截面。
U形截面的开口可以接合并支撑至第一中部横向构件的顶面、底面和后面，使得每个后纵梁可以相对于第一中部横向构件稳定地得到支撑。
顶部保持部分可以具有顶部凹部，所述顶部凹部从顶部保持部分的顶面朝向第一中部横向构件凹陷，并且底部保持部分可以具有底部凹部，所述底部凹部从底部保持部分的底面朝向第一中部横向构件凹陷。
相应地，顶部保持部分和底部保持部分中的每一个可以通过顶部凹部和底部凹部来增加刚度，使得后纵梁的顶部保持部分和底部保持部分与第一中部横向构件之间的接合刚度可以显著地得到提高。
第一中部横向构件可以进一步包括从其每个端面的顶端延伸至相应的侧边梁的保持部分，并且保持部分可以固定至侧边梁的顶面。
相应地，第一中部横向构件可以通过保持部分在车辆的高度方向上相对于相应的侧边梁稳定地得到支撑。
第一中部横向构件可以通过一对支撑支架分别相对于一对侧边梁得到支撑，并且每个支撑支架可以连接第一中部横向构件的邻近第一中部横向构件的端面的底面和相应的侧边梁的内向侧面。
相应地，一对支撑支架可以稳定地支撑作用在一对侧边梁和第一中部横向构件上的竖直载荷。
每个支撑支架可以包括固定至相应的侧边梁的内向侧面的第一固定面和固定至第一中部横向构件的底面的第二固定面。
相应地，第一中部横向构件的邻近第一中部横向构件的端面的底面可以通过相应的支撑支架相对于相应的侧边梁牢固地得到支撑。
支撑支架可以进一步包括在第一固定面的底端与第二固定面的内向侧端之间倾斜地延伸的倾斜面。
相应地，第一中部横向构件可以通过支撑支架的倾斜面在对角线方向上稳定地得到支撑。
第一中部横向构件可以具有封闭的截面，并且第一中部横向构件可以由高抗拉强度钢板制成。
由于第一中部横向构件由高抗拉强度钢板制成以具有封闭的截面，第一中部横向构件可以增加相对于后纵梁和侧边梁的支撑刚度。
车辆中部结构可以进一步包括连接至第一中部横向构件的第二中部横向构件。第二中部横向构件可以包括在车辆的宽度方向上延伸的中央部分和设置在中央部分的两端的一对弯曲部分。每个弯曲部分可以固定至第一中部横向构件的每个端部和相应的后纵梁。
弯曲部分的前面可以固定至第一中部横向构件的端部，并且弯曲部分的外向侧面可以固定至后纵梁的内向侧面。
第二中部横向构件的弯曲部分可以固定至第一中部横向构件的端部和后纵梁的前部，使得第二中部横向构件可以连接第一中部横向构件的端部和后纵梁的前部。因此，第二中部横向构件可以支持车辆的整体抗扭刚度。
中央部分可以位于比第一中部横向构件更高的位置，并且弯曲部分可以从中央部分的每个端部朝向第一中部横向构件弯曲。
中央部分的纵向轴线可以平行于第一中部横向构件的纵向轴线，并且弯曲部分的纵向轴线可以垂直于中央部分的纵向轴线。
第二中部横向构件的中央部分的截面在其纵向方向上可以是一致的，并且第二中部横向构件的弯曲部分的截面在其纵向方向上可以是一致的。
中央部分的截面可以与弯曲部分的截面相同。
第二中部横向构件可以由具有封闭截面的批量生产的钢管制成。
附图说明
通过以下结合所附附图的详细描述，本发明的实施方案的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1示出了安装有根据本发明示例性实施方案的中部结构的车辆框架的立体图；
图2示出了根据本发明示例性实施方案的中部结构的立体图；
图3示出了图2的部分A的放大的示意图；
图4示出了包括根据本发明示例性实施方案的中部结构的车辆框架的平面图；
图5示出了图4所示的车辆框架的中部结构的右部平面图；
图6示出了沿着图5的线B-B获得的截面图；
图7示出了沿着图5的线C-C获得的截面图；
图8示出了沿着图5的线D-D获得的截面图；
图9示出了对图8的实施方案的修改；以及
图10示出了对图8的实施方案的修改。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施方案进行详细描述。在附图中，相同的附图标记将始终用于指代相同或等同的元件。此外，将省略与本发明相关的公知技术的详细描述，以免不必要地模糊本发明的主旨。
诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可以用于描述本发明的示例性实施方案中的元件。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件进行区分，相应元件的内在特征、顺序或次序等不受这些术语的限制。除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术或科学术语)与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在通用词典中定义的这样的术语应被解释为具有与相关技术领域的上下文含义相同的含义，并且不应被解释为具有理想或过度形式化的含义，除非在本申请中明确定义为具有这样的含义。
图1示出了安装有根据本发明示例性实施方案的中部结构的车辆框架。
参考图1，车辆框架可以包括中央框架模块2、前部结构6、后部框架模块9和中部结构10，所述前部结构6连接至中央框架模块2的前部，所述后部框架模块9连接至中央框架模块2的后部，所述中部结构10布置在中央框架模块2与后部框架模块9之间。
一对前柱5a可以在车辆的高度方向上从中央框架模块2的前部延伸，并且这对前柱5a可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开。
一对中柱5b可以在车辆的高度方向上从中央框架模块2的中央延伸，并且这对中柱5b可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开。
一对后柱5c可以在车辆的高度方向上从中央框架模块2的后部延伸，并且这对后柱5c可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开。
一对车顶纵梁3可以布置在中央框架模块2的上方，并且每个车顶纵梁3可以在车辆的纵向方向上延伸。每个车顶纵梁3可以连接相应的前柱5a的顶端、相应的中柱5b的顶端和相应的后柱5c的顶端。每个车顶纵梁3可以具有从其前端倾斜延伸的前延伸部分3a和从其后端倾斜延伸的后延伸部分3b。
参考图4，中央框架模块2可以包括多个横向构件21、22、23和24以及多个纵向构件21a、21b、25、26、27、28和29。中央框架模块2可以包括分别布置在其两侧边缘的一对侧边梁31。这对侧边梁31可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开，并且每个侧边梁31可以在车辆的纵向方向上延伸。侧边梁31可以包括面向车辆内部的内向侧面、面向车辆外部的外向侧面、面向车辆顶部的顶面和面向车辆底部的底面。
多个横向构件21、22、23和24可以包括前围板横向构件21、前部横向构件22、第一座椅横向构件23和第二座椅横向构件24，所述前围板横向构件21安装在前围板上，所述前部横向构件22位于前围板横向构件21的后方，所述第一座椅横向构件23位于前部横向构件22的后方，所述第二座椅横向构件24位于第一座椅横向构件23的后方。前部横向构件22、第一座椅横向构件23和第二座椅横向构件24可以在车辆的宽度方向上延伸。前部横向构件22、第一座椅横向构件23和第二座椅横向构件24可以彼此平行。
前围板横向构件21在车辆发生前方碰撞的情况下可以阻止前围板侵入乘员舱。参考图1，前围板横向构件21可以在车辆的宽度方向上连接一对前柱5a的下部。前围板横向构件21可以安装在前围板下方，并且前围板可以用作前舱与乘员舱之间的隔板。此外，前围板横向构件21的两个端部可以分别利用紧固件、焊接等方式接合至一对侧边梁31。根据示例性实施方案，前围板横向构件21可以由批量生产的钢管制成，该钢管具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地前围板横向构件21可以具有封闭的截面。例如，批量生产的钢管可以是SGH400、SGH490等。
前部横向构件22可以与前围板横向构件21朝向车辆的后部间隔开，并且可以邻近中央框架模块2的前端。此外，前部横向构件22的两个端部可以分别接合至一对侧边梁31。
前部横向构件22可以具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地前部横向构件22可以具有封闭的截面。根据示例性实施方案，前部横向构件22可以由诸如SPFC1180Y的高抗拉强度钢板通过热冲压、热成形、压制硬化和/或辊压成形制成。相应地，高强度的前部横向构件22可以提高中央框架模块2的抗碰撞性和刚度，从而在车辆发生碰撞的情况下安全地保护电池和乘员舱。
第一座椅横向构件23可以与前部横向构件22朝向车辆的后部间隔开，并且可以位于中央框架模块2的中间。车辆座椅可以通过支架安装在第一座椅横向构件23上，因此第一座椅横向构件23可以支撑车辆座椅。
第一座椅横向构件23可以具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地第一座椅横向构件23可以具有封闭的截面。根据示例性实施方案，第一座椅横向构件23可以由诸如SPFC1180Y的高抗拉强度钢板通过热冲压、热成形、压制硬化和/或辊压成形制成。相应地，高强度的第一座椅横向构件23可以提高中央框架模块2的抗碰撞性和刚度，从而在车辆发生碰撞的情况下安全地保护电池和乘员舱。
第二座椅横向构件24可以与第一座椅横向构件23朝向车辆的后部间隔开，并且可以邻近中央框架模块2的后端。车辆座椅可以通过支架安装在第二座椅横向构件24上，因此第二座椅横向构件24可以支撑车辆座椅。
第二座椅横向构件24可以具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地第二座椅横向构件24可以具有封闭的截面。根据示例性实施方案，第二座椅横向构件24可以由诸如SPFC1180Y的高抗拉强度钢板通过热冲压、热成形、压制硬化和/或辊压成形制成。相应地，高强度的第二座椅横向构件24可以提高中央框架模块2的抗碰撞性和刚度，从而在车辆发生碰撞的情况下安全地保护电池和乘员舱。
参考图4，多个纵向构件21a、21b、25、26、27、28和29可以包括一对后下构件21a和21b、中央纵向构件25、一对第一侧纵向构件26和27以及一对第二侧纵向构件28和29，所述一对后下构件21a和21b从前围板横向构件21延伸至前部横向构件22，所述中央纵向构件25从前围板横向构件21延伸至第一座椅横向构件23，所述一对第一侧纵向构件26和27从第一座椅横向构件23延伸至第二座椅横向构件24，所述一对第二侧纵向构件28和29从第二座椅横向构件24延伸至中部结构10。
一对后下构件21a和21b可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开，并且后下构件21a和21b中的每一个可以在车辆的纵向方向上延伸。根据示例性实施方案，后下构件21a和21b可以由诸如SPFC1470的高抗拉强度钢板通过热冲压、热成形、压制硬化和/或辊压成形制成，由此可以提高车辆的前方碰撞性能(抗碰撞性)，因此可以在发生前方碰撞的情况下安全地保护电池和乘员舱。
中央纵向构件25可以在车辆的中央纵向轴线上延伸。
一对第一侧纵向构件26和27可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开，并且第一侧纵向构件26和27中的每一个可以在车辆的纵向方向上延伸。第一侧纵向构件26和27中的每一个的前端可以利用紧固件、焊接等方式接合至第一座椅横向构件23，并且第一侧纵向构件26和27中的每一个的后端可以利用紧固件、焊接等方式接合至第二座椅横向构件24。
一对第二侧纵向构件28和29可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开，并且第二侧纵向构件28和29中的每一个可以在车辆的纵向方向上延伸。第二侧纵向构件28和29中的每一个的前端可以利用紧固件、焊接等方式接合至第二座椅横向构件24，并且第二侧纵向构件28和29中的每一个的后端可以利用紧固件、焊接等方式接合至中部结构10。
第二侧纵向构件28和29可以在车辆的纵向方向上与相应的第一侧纵向构件26和27对齐。特别地，第二侧纵向构件28和29的前端和相应的第一侧纵向构件26和27的后端可以彼此面对，并且第二座椅横向构件24插置在第二侧纵向构件28和29的前端与第一侧纵向构件26和27的后端之间。第二侧纵向构件28和29中的每一个的纵向轴线可以与每个相应的第一侧纵向构件26和27的纵向轴线对齐。
根据示例性实施方案，中央纵向构件25、第一侧纵向构件26和27以及第二侧纵向构件28和29可以由批量生产的钢管制成，该钢管具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地中央纵向构件25、第一侧纵向构件26和27以及第二侧纵向构件28和29可以具有封闭的截面。例如，批量生产的钢管可以是SGH400、SGH490等。
参考图1和图4，前部结构6可以连接至中央框架模块2、一对前柱5a和一对前延伸部分3a。前部结构6可以包括一对前纵梁61、一对挡泥板上部构件62、保险杠支梁63、前端模块64和前围板上部横向构件65，所述一对挡泥板上部构件62分别位于一对前纵梁61的上方，所述保险杠支梁63连接一对前纵梁61的前端，所述前端模块64连接至一对前纵梁61和一对挡泥板上部构件62，所述前围板上部横向构件65连接一对前柱5a。
一对前纵梁61可以在车辆的前部沿车辆的宽度方向彼此间隔开，并且每个前纵梁61可以在车辆的纵向方向上延伸。前纵梁61可以从中央框架模块2的前围板横向构件21延伸至车辆的前部。前纵梁61的后端可以利用紧固件、焊接等方式接合至中央框架模块2的前围板横向构件21，并且前纵梁61可以利用紧固件、焊接等方式接合至保险杠支梁63的相应端部。
一对挡泥板上部构件62可以在车辆的宽度方向上彼此间隔开，并且每个挡泥板上部构件62可以在车辆的纵向方向上延伸。每个挡泥板上部构件62可以与相应的前纵梁61向上间隔开。
保险杠支梁63可以在车辆的宽度方向上延伸，并且保险杠支梁63可以连接一对前纵梁61的前端。保险杠支梁63的每个端部可以接合至相应的前纵梁61的前端。根据示例性实施方案，保险杠支梁63可以由高抗拉强度钢板通过热冲压、热成形、压制硬化和/或辊压成形制成。
前端模块64可以是支撑诸如散热器、冷凝器和中冷器的热交换器的框架。
前围板上部横向构件65可以在车辆的宽度方向上延伸，并且前围板上部横向构件65的每个端部可以接合至相应的前柱5a。参考图1，一对支撑杆66可以分别从前围板上部横向构件65延伸至一对挡泥板上部构件62，并且这对支撑杆66可以在前围板上部横向构件65的纵向方向上彼此间隔开。每个支撑杆66的顶端可以接合至前围板上部横向构件65的邻近前围板上部横向构件65的端部的部分，并且每个支撑杆66的底端可以接合至相应的挡泥板上部构件62。也就是说，一对挡泥板上部构件62可以通过一对支撑杆66连接至前围板上部横向构件65。
参考图4，后部框架模块9可以包括一对后纵梁91、后部横向构件92和后部支梁93，所述后部横向构件92连接一对后纵梁91，所述后部支梁93连接后纵梁91的后端。
一对后纵梁91可以在车辆的后部沿车辆的宽度方向彼此间隔开，并且每个后纵梁91可以在车辆的纵向方向上延伸。每个后纵梁91可以从相应的侧边梁31的后部延伸至车辆的后部，并且后纵梁91的前部可以利用紧固件、焊接等方式接合至相应的侧边梁31的后部的内向侧面。也就是说，一对后纵梁91可以分别连接至一对侧边梁31的内向侧面。后部横向构件92和后部支梁93可以在车辆的宽度方向上延伸。
根据本发明示例性实施方案的车辆框架可以进一步包括后部副框架80，所述后部副框架80安装在后部框架模块9上。后部副框架80可以包括一对前安装部分81和一对后安装部分82，所述一对前安装部分81分别安装在一对后纵梁91的前部上，所述一对后安装部分82分别安装在一对后纵梁91的后部上。
构成中央框架模块2、前部结构6和后部框架模块9的大部分构件可以由批量生产的钢管制成，该钢管具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地每个构件可以具有封闭的截面。因此，根据本发明的示例性实施方案的车辆框架可以形成空间框架。
根据示例性实施方案，后部支梁93可以由高抗拉强度钢板通过热冲压、热成形、压制硬化和/或辊压成形制成。
后部框架模块9可以位于比中央框架模块2更高的位置，并且中部结构10可以连接中央框架模块2和后部框架模块9。
中部结构10可以包括第一中部横向构件11，所述第一中部横向构件11在车辆的宽度方向上连接一对侧边梁31。
参考图7，第一中部横向构件11可以在车辆的宽度方向上延伸，并且第一中部横向构件11的两个端面11a可以分别附接至一对侧边梁31。第一中部横向构件11的每个端面11a可以是平坦的，以匹配相应的侧边梁31的内向侧面，并且第一中部横向构件11的端面11a可以利用紧固件、焊接等方式直接地附接至相应的侧边梁31的内向侧面。因此，车辆框架可以利用第一中部横向构件11来实现足够的横向刚度。
参考图7，第一中部横向构件11可以进一步包括保持部分11b，所述保持部分11b从每个端面11a延伸至相应的侧边梁31。保持部分11b可以利用紧固件、焊接等方式附接至侧边梁31的顶面，相应地第一中部横向构件11可以通过保持部分11b在车辆的高度方向上相对于相应的侧边梁31稳定地得到支撑。
第一中部横向构件11的两个端部可以分别通过一对支撑支架13相对于一对侧边梁31得到支撑。每个支撑支架13可以连接第一中部横向构件11的邻近端面11a的底面和相应的侧边梁31的内向侧面。因此，一对支撑支架13可以支撑作用在第一中部横向构件11和侧边梁31上的竖直载荷。
每个支撑支架13可以包括第一固定面13a和第二固定面13b，所述第一固定面13a固定至侧边梁31，所述第二固定面13b固定至第一中部横向构件11的底面。
第一固定面13a可以是竖直平坦的，以匹配侧边梁31的内向侧面，并且第一固定面13a可以利用紧固件、焊接等方式固定至相应的侧边梁31的内向侧面。第二固定面13b可以是水平平坦的，以匹配第一中部横向构件11的底面，并且第二固定面13b可以利用紧固件、焊接等方式固定至相应的第一中部横向构件11的底面。相应地，第一中部横向构件11的邻近第一中部横向构件11的每个端面11a的底面可以通过支撑支架13相对于相应的侧边梁31牢固地得到支撑。
另外，每个支撑支架13可以进一步包括倾斜面13c，所述倾斜面13c在第一固定面13a的底端与第二固定面13b的内向侧端之间倾斜地延伸。相应地，第一中部横向构件11可以通过支撑支架13的倾斜面13c相对于侧边梁31稳定地得到支撑。
参考图2和图4，一对后纵梁91可以通过机械接合系统连接至第一中部横向构件11，使得第一中部横向构件11可以在车辆的宽度方向上连接一对后纵梁91。第一中部横向构件11的每个端部可以在车辆的纵向方向上支撑相应的后纵梁91。
参考图6和图8，每个后纵梁91的前端面91a可以通过焊接(CO2焊接等)、利用紧固件等方式直接固定至第一中部横向构件11的邻近第一中部横向构件11的每个端部的后面。每个后纵梁91可以在车辆的纵向方向上延伸，并且第一中部横向构件11可以在车辆的宽度方向上延伸，使得后纵梁91的纵向轴线可以垂直于第一中部横向构件11的纵向轴线。因此，一对后纵梁91可以稳定地支撑至第一中部横向构件11的两个端部。
参考图6和图8，每个后纵梁91可以包括顶部保持部分91b，所述顶部保持部分91b从前端面91a的顶端延伸至第一中部横向构件11，并且顶部保持部分91b可以通过焊接(CO2焊接等)、利用紧固件等方式固定至第一中部横向构件11的顶面。
参考图6和图8，每个后纵梁91可以具有开口95，所述开口95设置在后纵梁91的前部，并且开口95可以通过激光加工精确地形成在后纵梁91的前部。后纵梁91的开口95可以具有与第一中部横向构件11的外部的至少一部分互补的L形截面。L形截面的开口95可以由顶部保持部分91b和前端面91a限定。第一中部横向构件11的每个端部可以装配到相应的后纵梁91的开口95中，并且第一中部横向构件11的端部可以通过CO2焊接等方式固定至后纵梁91的开口95。L形截面的开口95可以接合并支撑至第一中部横向构件11的顶面和后面，使得每个后纵梁91可以相对于第一中部横向构件11稳定地得到支撑，从而在每个后纵梁91与第一中部横向构件11的相应端部之间形成机械接合系统。
具体地，一对后纵梁91的开口95可以分别装配并固定到第一中部横向构件11的两个端部中，使得后纵梁91可以在车辆的纵向方向上通过第一中部横向构件11稳定地得到支撑。在发生后方碰撞的情况下，第一中部横向构件11可以充分地支撑从后纵梁91传递的载荷，从而防止安装在后部框架模块9上的后部副框架80移动到电池100中。
另外，第一中部横向构件11的两个端面11a可以分别固定至一对侧边梁31，并且一对后纵梁91可以分别固定至第一中部横向构件11的两个端部，使得第一中部横向构件11可以连接侧边梁31、后纵梁91和其他组件，从而提高车辆的整体接合刚度。
第一中部横向构件11的截面在其纵向方向上(在车辆的宽度方向上)可以是一致的，相应地第一中部横向构件11可以在其纵向方向上具有相同的截面面积，从而提高车辆的抗扭刚度和横向刚度。参考图6，第一中部横向构件11可以具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地第一中部横向构件11可以具有封闭的截面。
根据示例性实施方案，第一中部横向构件11可以由高抗拉强度钢板通过热冲压、热成形、压制硬化和/或辊压成形制成。相应地，第一中部横向构件11可以增加相对于后纵梁91和侧边梁31的支撑刚度。
图9示出了后纵梁91的前部与第一中部横向构件11之间的机械接合系统的替选的实施方案。
参考图9，每个后纵梁91可以进一步包括底部保持部分91c，所述底部保持部分91c从前端面91a的底端延伸至第一中部横向构件11，并且底部保持部分91c可以通过焊接(CO2焊接等)、利用紧固件等方式固定至第一中部横向构件11的底面。设置在后纵梁91的前部的开口96可以由前端面91a、顶部保持部分91b和底部保持部分91c限定，并且后纵梁91的开口96可以具有与第一中部横向构件11外部的至少一部分互补的U形截面。第一中部横向构件11的每个端部可以装配至相应的后纵梁91的开口96中，并且第一中部横向构件11的端部可以通过CO2焊接等方式固定至后纵梁91的开口96。U形截面的开口96可以接合并支撑至第一中部横向构件11的顶面、底面和后面，使得每个后纵梁91可以相对于第一中部横向构件11稳定地得到支撑，从而在每个后纵梁91与第一中部横向构件11的相应端部之间形成机械接合系统。
支撑支架13的第二固定面13b可以固定至后纵梁91的底部保持部分91c的底面。
在该示例性实施方案中的其他组件可以与图6和图8所示的示例性实施方案中的组件相同或相似。
参考图10，顶部保持部分91b可以具有顶部凹部91d，并且顶部凹部91d可以从顶部保持部分91b的顶面朝向第一中部横向构件11凹陷。底部保持部分91b可以具有底部凹部91e，并且底部凹部91e可以从底部保持部分91c的底面朝向第一中部横向构件11凹陷。相应地，顶部保持部分91b和底部保持部分91c中的每一个可以通过顶部凹部91d和底部凹部91e来增加刚度，使得后纵梁91的顶部保持部分91b和底部保持部分91c与第一中部横向构件11之间的接合刚度可以显著地得到提高。另外，顶部保持部分91b和底部保持部分91c可以利用诸如螺栓98和螺母99的紧固件的方式固定至第一中部横向构件11的端部。
参考图5，后部副框架80的每个前安装部分81可以与第一中部横向构件11的端部和后纵梁91的前端面91a间隔开预定距离，并且每个后纵梁91可以基于后部副框架80的前安装部分81分为位于前安装部分81的前部的第一部段t1和位于前安装部分81的后部的第二部段t2。第一部段t1可以是后部副框架80的前安装部分81与后纵梁91的前端面91a之间的后纵梁91的一部分。第二部段t2可以是后部副框架80的前安装部分81与后纵梁91的后端之间的后纵梁91的一部分。
由于第一中部横向构件11由具有相对较高刚度的材料制成，并且第一中部横向构件11和一对后纵梁91通过机械接合系统连接，后纵梁91的第一部段t1可以用作刚性部段，其中通过第一中部横向构件11与后纵梁91的前端之间的机械接合系统来提高刚度。在车辆发生后部碰撞的情况下，可以相对地使后纵梁91的第一部段t1中的变形最小化，并且后纵梁91的第二部段t2的变形可以大于第一部段t1的变形。由于后纵梁91的第二部段t2显著地变形并且后纵梁91的第一部段t1比后纵梁91的第二部段t2变形较小，因此后纵梁91的第一部段t1可以充分地支撑冲击载荷，使得电池100的后部可以相对较小地变形(弯曲)，可以防止后部副框架80直接地撞击电池100的后部，可以防止后部副框架80侵入乘员舱的后部，并且可以防止电池100的缆线弯曲，从而降低火灾风险。
参考图2，根据本发明示例性实施方案的中部结构10进一步可以包括第二中部横向构件12，所述第二中部横向构件12连接至第一中部横向构件11。第二中部横向构件12可以支撑后部座椅并且确保后部座椅的安装刚度。
第二中部横向构件12可以包括在车辆的宽度方向上延伸的中央部分12a和设置在中央部分12a的两端的一对弯曲部分12b。中央部分12a可以位于比第一中部横向构件11更高的位置，并且每个弯曲部分12b可以从中央部分12a的每个端部朝向第一中部横向构件11和后纵梁91弯曲。中央部分12a的纵向轴线可以平行于第一中部横向构件11的纵向轴线，并且弯曲部分12b的纵向轴线可以垂直于中央部分12a的纵向轴线。
每个弯曲部分12b可以包括面向车辆外部的外向侧面、面向车辆内部的内向侧面、面向车辆前部的前面和面向车辆后部的后面。弯曲部分12b的前面可以利用紧固件、焊接等方式固定至第一中部横向构件11的端部。弯曲部分12b的外向侧面可以利用紧固件、焊接等方式固定至相应的后纵梁91的内向侧面。
第二中部横向构件12的弯曲部分12b可以固定至第一中部横向构件11的相应的端部和相应的后纵梁91的前部，相应地第二中部横向构件12可以连接第一中部横向构件11的端部和后纵梁91的前部。因此，第二中部横向构件12可以支持车辆的整体抗扭刚度。
第二中部横向构件12的中央部分12a的截面在其纵向方向上(在车辆的宽度方向上)可以是一致的，相应地第二中部横向构件12的中央部分12a可以在其纵向方向上具有相同的截面。第二中部横向构件12的弯曲部分12b的截面在其纵向方向上(在车辆的高度方向上)可以是一致的，相应地第二中部横向构件12的弯曲部分12b可以在其纵向方向上具有相同的截面。第二中部横向构件12可以具有内部限定有腔的角截面或圆截面，相应地第二中部横向构件12可以具有封闭的截面。
根据示例性实施方案，第二中部横向构件12可以由批量生产的钢管制成，该钢管具有内部限定有腔的角截面或圆截面。
根据示例性实施方案，中央部分12a的截面可以与弯曲部分12b的截面相同。特别地，中央部分12a的截面和弯曲部分12b的截面可以与第一中部横向构件11的截面相同。
如上所述，根据本发明的示例性实施方案，由于两个中部横向构件设计为连接一对侧边梁和一对后纵梁，车辆中部结构可以在其顶侧和底侧上设置两个封闭的截面，从而提高车辆框架自身的刚度。
根据本发明的示例性实施方案，每个中央横向构件可以提高其自身刚度以及中部横向构件与后纵梁之间的接合刚度，从而提高车辆的抗扭刚度。
根据本发明的示例性实施方案，与使用压制钢材料和铝材料相比，通过将相对便宜的材料(例如，标准化的批量生产的钢管)应用于第二中部横向构件，可以显著地降低中部结构的制造成本。
根据本发明的示例性实施方案，第一中部横向构件可以由具有相对较高刚度的材料制成，并且第一中部横向构件和一对后纵梁可以通过机械接合系统连接。相应地，可以相对地使后纵梁的前部的变形最小化，并且后纵梁的后部的变形可以相对地大于其前部的变形。由于后纵梁的后部显著地变形，并且后纵梁的前部比后纵梁的后部变形较小，后纵梁的前部可以充分地支撑冲击载荷，从而实现以下效果：使得电池的后部能够相对较小地变形(弯曲)；接地撞击电池的后部；防止后部副框架侵入乘员舱的后部；以及防止电池的缆线弯曲，以由此降低火灾风险。
尽管本发明已经在上文参考示例性实施方案和附图进行描述，但是本发明并不限于此，本领域技术人显然可以对本发明进行各种不同方式的改变和修改，而不会脱离由如下权利要求书所提供的本发明的精神和范围。

Claims (20)

1.一种车辆中部结构，包括：
第一中部横向构件，其在车辆的宽度方向上连接一对侧边梁；
其中，所述第一中部横向构件的每个端面附接至相应的侧边梁的内向侧面；
其中，所述第一中部横向构件的截面在其纵向方向上是一致的。
2.根据权利要求1所述的车辆中部结构，其中：
所述第一中部横向构件通过机械接合系统支撑一对后纵梁；
每个后纵梁连接至相应的侧边梁的后部。
3.根据权利要求2所述的车辆中部结构，其中，所述后纵梁的前端面固定至第一中部横向构件的邻近第一中部横向构件的每个端部的后面。
4.根据权利要求3所述的车辆中部结构，其中：
所述后纵梁具有设置在其前部的开口；
所述第一中部横向构件的端部装配到相应的后纵梁的开口中。
5.根据权利要求4所述的车辆中部结构，其中：
所述后纵梁包括从前端面的顶端延伸至第一中部横向构件的顶部保持部分；
所述顶部保持部分固定至第一中部横向构件的顶面；
所述开口具有由顶部保持部分和前端面限定的L形截面。
6.根据权利要求4所述的车辆中部结构，其中：
所述后纵梁包括从前端面的顶端延伸至第一中部横向构件的顶部保持部分和从前端面的底端延伸至第一中部横向构件的底部保持部分；
所述顶部保持部分固定至第一中部横向构件的顶面；
所述底部保持部分固定至第一中部横向构件的底面；
所述开口具有由顶部保持部分、前端面和底部保持部分限定的U形截面。
7.根据权利要求6所述的车辆中部结构，其中：
所述顶部保持部分具有顶部凹部，所述顶部凹部从顶部保持部分的顶面朝向第一中部横向构件凹陷；
所述底部保持部分具有底部凹部，所述底部凹部从底部保持部分的底面朝向第一中部横向构件凹陷。
8.根据权利要求1所述的车辆中部结构，其中：
所述第一中部横向构件进一步包括从其每个端面的顶端延伸至相应的侧边梁的保持部分；
所述保持部分固定至相应的侧边梁的顶面。
9.根据权利要求1所述的车辆中部结构，其中：
所述第一中部横向构件通过一对支撑支架分别相对于一对侧边梁得到支撑；
每个支撑支架连接第一中部横向构件的邻近第一中部横向构件的端面的底面和相应的侧边梁的内向侧面。
10.根据权利要求9所述的车辆中部结构，其中，所述支撑支架包括固定至相应的侧边梁的内向侧面的第一固定面和固定至第一中部横向构件的底面的第二固定面。
11.根据权利要求10所述的车辆中部结构，其中，所述支撑支架进一步包括在第一固定面的底端与第二固定面的内向侧端之间倾斜地延伸的倾斜面。
12.根据权利要求1所述的车辆中部结构，其中：
所述第一中部横向构件具有封闭的截面；
所述第一中部横向构件包括高抗拉强度钢板。
13.一种车辆中部结构，包括：
第一中部横向构件，其在车辆的宽度方向上连接一对侧边梁；以及
第二中部横向构件，其连接至所述第一中部横向构件，所述第二中部横向构件包括在车辆的宽度方向上延伸的中央部分和设置在所述中央部分的两端的一对弯曲部分；
其中，所述第一中部横向构件的每个端面附接至相应的侧边梁的内向侧面；
其中，所述第一中部横向构件的截面在其纵向方向上是一致的；
其中，所述第二中部横向构件的每个弯曲部分固定至所述第一中部横向构件的每个端部和相应的后纵梁。
14.根据权利要求13所述的车辆中部结构，其中：
每个弯曲部分的前面固定至第一中部横向构件的相应的端部；
所述弯曲部分的外向侧面固定至相应的后纵梁的内向侧面。
15.根据权利要求13所述的车辆中部结构，其中：
所述中央部分位于比第一中部横向构件更高的位置；
所述弯曲部分从中央部分的每个端部朝向第一中部横向构件弯曲。
16.根据权利要求13所述的车辆中部结构，其中：
所述中央部分的纵向轴线平行于第一中部横向构件的纵向轴线；
所述弯曲部分的纵向轴线垂直于中央部分的纵向轴线。
17.根据权利要求13所述的车辆中部结构，其中：
所述第二中部横向构件的中央部分的截面在其纵向方向上是一致的；
所述第二中部横向构件的弯曲部分的截面在其纵向方向上是一致的。
18.根据权利要求13所述的车辆中部结构，其中，所述中央部分的截面与弯曲部分的截面相同。
19.根据权利要求13所述的车辆中部结构，其中，所述第二中部横向构件包括具有封闭截面的批量生产的钢管。
20.一种车辆框架，包括：
中央框架模块，其包括布置在其两侧边缘的一对侧边梁；
前部结构，其连接至所述中央框架模块的前部；
后部框架模块，其连接至所述中央框架模块的后部；以及
中部结构，其布置在中央框架模块与后部框架模块之间，所述中部结构包括在车辆框架的宽度方向上连接一对侧边梁的第一中部横向构件；
其中，所述第一中部横向构件的每个端面附接至相应的侧边梁的内向侧面；
其中，所述第一中部横向构件的截面在其纵向方向上是一致的。
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