CN206288082U - 车辆车身底部结构、车辆和副车架 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车辆车身底部结构、车辆和副车架，其中该车辆车身底部结构包括：金属地板；以及副车架，副车架包括经由螺栓固定至金属地板的复合材料端部接头，其中，复合材料端部接头限定套环和锥形凹口，锥形凹口被配置成响应于副车架与金属地板之间的相对运动可滑动地接收螺栓，以撕裂锥形凹口并且将套环从副车架折断。本实用新型还提供了一种车辆和一种副车架。本实用新型的目的在于提供一种车辆车身底部结构，以至少地实现在车辆碰撞中防止螺栓、底板或副车架变形。

Description

车辆车身底部结构、车辆和副车架

技术领域

本公开涉及一种车辆副车架脱离机构。

背景技术

车辆副车架与地板之间的连接要求刚性。副车架与地板之间的刚性连接通常要求在4到6个点上连接。可以使用螺栓延伸穿过副车架和地板以刚性固定这些部件。在撞击事件中，地板和副车架相互作用以偏移螺栓。使螺栓偏移提供地板和副车架之间的脱离，以防止损伤地板。然而，偏移螺栓要求很大的力，并且可基于车辆的尺寸在车辆之间改变。地板和副车架还可通过使用槽配置在副车架和地板之间提供部分脱离来处理施加至车辆的载荷，以防止螺栓、地板或副车架变形。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种车辆车身底部结构，以至少地实现在车辆碰撞中防止螺栓、底板或副车架变形。

根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆车身底部结构，该车辆车身底部结构包括：金属地板；以及副车架，副车架包括经由螺栓固定至金属地板的复合材料端部接头，其中，复合材料端部接头限定套环和锥形凹口，锥形凹口被配置成响应于副车架与金属地板之间的相对运动可滑动地接收螺栓，以撕裂锥形凹口并且将套环从副车架折断。

根据本实用新型的一个实施例，锥形凹口的宽度小于螺栓的宽度。

根据本实用新型的一个实施例，锥形凹口限定等于复合材料端部接头的长度的长度。

根据本实用新型的一个实施例，复合材料端部接头为碳化纤维端部接头。

根据本实用新型的一个实施例，该车身底部结构进一步包括衬套，衬套安装在套环内，并且被配置成在撞击时变形，以允许复合材料端部接头和螺栓之间的相互作用。

根据本实用新型的一个实施例，套环被配置成响应于副车架和金属地板之间的相对运动，在金属地板下方并相对于金属地板滑动。

根据实用新型的另一方面，提供一种车辆，该车辆包括：地板；以及副车架，副车架在多个连接点处经由紧固件和多个端部接头连接至地板，每个端部接头限定凹口，凹口被配置成响应于施加至副车架的引起副车架与地板之间的相对运动的撞击载荷，在其中一个紧固件处撕裂。

根据本实用新型的一个实施例，该车辆进一步包括套环，套环形成在每个端部接头上，并且被配置成响应于施加至副车架的撞击载荷，在其中一个紧固件上断裂。

根据本实用新型的一个实施例，每个套环被配置成响应于副车架和地板之间的相对运动在地板下方并相对于地板滑动。

根据本实用新型的一个实施例，端部接头为复合材料端部接头。

根据本实用新型的一个实施例，复合材料端部接头为碳化纤维。

根据本实用新型的一个实施例，凹口的宽度小于每个紧固件的宽度。

根据本实用新型的又一方面，提供一种用于车辆的副车架，包括：副车架结构；以及后端部接头，后端部接头形成在副车架结构上以经由螺栓连接至地板，后端部接头限定凹口并且具有包围螺栓的套环，并且后端部接头被配置成使得在撞击时，后端部接头与螺栓相互作用以折断套环、撕裂凹口，并且使副车架结构从地板脱离。

根据本实用新型的一个实施例，该副车架进一步包括衬套，衬套安装在套环内，并且被配置成在撞击时变形，以允许后端部接头和螺栓之间的相互作用。

根据本实用新型的一个实施例，后端部接头为复合材料后端部接头。

根据本实用新型的一个实施例，复合材料后端部接头为碳化纤维。

根据本实用新型的一个实施例，凹口的宽度小于螺栓的宽度。

一种车辆车身底部结构包括金属地板和副车架。副车架包括经由螺栓固定至地板的复合材料端部接头。端部接头限定套环和锥形凹口，凹口被配置成响应于副车架和地板之间的相对运动可滑动地接收螺栓，以撕裂凹口并将套环从副车架折断。

一种车辆包括地板和副车架。副车架在多个连接点处经由紧固件和多个端部接头连接至地板。多个端部接头中的每一个限定凹口，该凹口被配置成响应于施加至副车架的引起副车架与地板之间的相对运动的撞击载荷撕裂其中一个紧固件。

一种用于车辆的副车架包括副车架结构和后端部接头。后端部接头形成在副车架结构上以经由螺栓连接至地板。后端部接头限定凹口，并且具有包围螺栓的套环。后端部接头被配置为使得在撞击时，后端部接头与螺栓相互作用以折断套环、撕裂凹口，并使副车架结构从地板上脱离。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的车辆车身底部结构能够在车辆碰撞中防止螺栓、底板或副车架变形。

附图说明

图1是车辆的车身底部结构的平面图；

图2是用于车辆的在地板和副车架之间的后部连接的俯视图；以及

图3至图5是在副车架和地板之间的连接点处移动的副车架脚部的透视图。

具体实施方式

本公开的实施例在此被描述。然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是实例并且其他的实施例能够采取各种可替代的形式。附图不一定按照比例；一些特征能够被放大或缩小以展示特定部件的细节。因此，本文描述的具体的结构性和功能性细节不应被解释为具有限制性，但是仅仅作为用于教导本领域中的技术人员多方面地实施本实用新型的代表性基础。如本领域中的普通技术人员将理解，参照任意附图示出和描述的各种特征能够与在一个或更多个其他附图中示出的特征进行组合以产生为明确示出和描述的实施例。所示出的特征的组合为典型的应用提供代表性的实施例。然而，与本公开的启示相一致的特征的各种组合和修改对于特定的应用和实施方式而言是期望的。

参照图1，示出了具有车身底部结构12的车辆10的平面图。车身底部结构12包括框架14、副车架16以及地板18。副车架16使用后端部接头20连接至地板18。地板18使用紧固件24连接至副车架16。在至少一个实施例中，紧固件24可以是允许地板18和副车架16之间刚性连接的螺栓、螺钉或轴。衬套25也可以在紧固件24周围使用以减小在正常车辆行驶过程中传递至副车架16和地板18的噪声、振动和粗糙性。

副车架16和地板18之间的刚性连接要求确保车辆10的耐久性。然而，在车辆10的撞击事件中，车身底部结构12的刚性连接可能引起下部围护侧板侵入地板18。在撞击事件中，副车架16从地板18的完全脱离可以进一步帮助减少下部围护侧板侵入车辆10的地板18。在正常的车辆运行过程中保持车身底部结构12的副车架16与地板18之间的刚性，以及提供副车架16与地板18之间完全分离可以是有利的。副车架16的后端部接头20可以由复合材料制成，例如碳化纤维。使用复合材料后端部接头20与传统金属副车架16可在正常的车辆运行过程中保持必要的刚性，而在撞击事件中提供副车架16从地板18的完全脱离。后端部接头20可以设计为在撞击中，后端部接头20将断裂，并使副车架16从地板18分离，以防止副车架16侵入地板18中。

图2描绘了副车架16与地板18的连接。具体来说，副车架16的后端部接头20使用紧固件24连接至地板18。如上文所述，紧固件24可进一步包括衬套25。副车架16的后端部接头20可包括包围紧固件24和衬套25的套环(collar)26。同样地，副车架16的后端部接头20也可限定凹口28。凹口28可邻近套环26成型。如下文将会详细描述，套环26可以配置为允许在副车架16和地板18之间进一步支撑，并且凹口28可以配置为在与副车架16撞击时接收紧固件24。

套环26包围紧固件24和衬套25。套环26紧密围绕紧固件24和衬套25以增强对副车架16的支撑。添加套环26增大了用于将副车架16固定至地板18的材料的量。向副车架16添加材料增强了副车架16在正常的车辆行驶过程中的耐久性。例如，由复合材料(例如碳化纤维)形成的后端部接头20要求套环26为副车架16提供额外的耐久性，以在正常的车辆运行过程中保持副车架16的完整性。套环26基本上可以为弧形，并且形成为限定成角度端部30。端部30可相对于地板18成角度。例如，地板18可以一个角度成型，并且端部30可基本平行于地板18。

当副车架16撞击地板18并使地板18变形时，会导致下部围护侧板侵入。由于套环26在端部30具有基本上平行于地板18的角度，因此在撞击事件中，下部围护侧板侵入可基本上通过迫使套环26的端部30在地板18下面滑动减少。倾斜套环26的端部30基本上减少副车架16与地板18之间的撞击，并且基本上消除地板18由于与副车架16的撞击而产生的变形。因此，在正常的车辆运行的过程中，套环26允许副车架16在保持副车架16的耐久性和完整性的同时提供易碎端部接头20。在撞击事件中，套环26有助于实现副车架16与地板18之间的完全脱离。

凹口28可以形成为基本上与套环26相邻，并且限定在端部接头20上。凹口28可以形成为具有基本上为锥形的配置。在凹口28的基本上锥形的配置中，沿远离套环26的凹口28的长度34，凹口28的宽度32从凹口28的第一端36至凹口28的第二端38逐渐减小。凹口28的长度34可基本上等于后端部接头20的长度。在至少一个其他的实施例中，凹口28还可限定基本矩形的配置。凹口28的宽度32小于紧固件24的宽度。在凹口28的矩形配置中，宽度32沿凹口28的长度34可为一致的。如将会参照其他附图描述的，凹口28充当在撞击中用于使副车架16从地板18完全脱离的脱离机构。

凹口28可以配置为在撞击事件中引导由副车架16吸收的能量。例如，当副车架被撞击时，副车架16可以相对于地板18滑动。凹口28可以设计为，在撞击事件中，凹口28可滑动地接收紧固件24。当副车架16被撞击时，可滑动地接收紧固件24允许凹口28引导由副车架16吸收的能量。引导通过撞击吸收的能量进一步降低传递至地板18的能量。凹口28允许副车架16以可控并可预测的方式从地板18上完全脱离，而无需损坏地板18。进一步地，凹口28可以配置成提供副车架16从地板18的可控脱离，并且在正常的车辆行驶过程中保持在端部接头20处要求的刚度和硬度。

图3至图5描绘了副车架16的撞击，以及使用套环26和凹口28的在副车架16与底板18之间的脱离。图3描绘了紧接着副车架16受到冲击后的副车架16、紧固件24、套环26以及凹口28。图4描绘了在来自撞击的能量传递并施加在副车架16上时的副车架16、紧固件24、套环26以及凹口28。图5描绘了由于端部接头20从撞击中吸收能量，副车架16通过端部接头20的变形的完全脱离。端部接头20的变形允许副车架16与地板18之间的利用易碎的复合材料端部接头20的坚固且可重复的分离机构。

如图3所描绘的，基于对副车架16初始施加载荷，副车架16移动，使得凹口28朝向紧固件24被引导，并且套环26开始变形。由于副车架16被施加载荷，套环26的端部30朝向地板18移动。如上文所述，由于套环26的端部30配置为在地板18下方滑动，因此下部围护侧板侵入可以减少。当副车架16被施加载荷，并且后端部接头20朝向地板18移动时，衬套25应变(strained)至失效。当衬套25应变失效时，端部接头20开始与紧固件24接触。如上文所述，后端部接头20可由复合材料成型，例如碳化纤维。紧固件24可为刚性材料，例如，金属或钢。紧固件24和端部接头20之间的接触引起端部接头变形。更具体而言，紧固件24折断套环26并且撕裂凹口28以从与副车架16的撞击中吸收能量。

图4描绘了副车架16连续地施加载荷以及端部接头20由于与紧固件24接触而导致的变形。由于副车架16连续地移动并且后端部接头20接合紧固件24，套环26塑性变形并断裂。套环26配置为由于复合材料副车架16的易碎性而从后端部接头20完全脱离。例如，在副车架16的初始施加载荷并且紧固件24朝向凹口28被引导后，套环26开裂并且开始从端部接头20折断。折断套环26从撞击中吸收能量，并且开始使副车架16从地板18分离。套环26可设计为使折断可控。例如，套环26的设计允许折断以吸收能量，并且开始引导紧固件24进入凹口28中。

套环26可充当引导紧固件24和凹口28的引导件，并且协助提供副车架16从地板18的完全分离。套环26向后端部接头20添加材料以为后端部接头20提供额外的支撑，并且提供可重复和可预测的折断区域。例如，套环26的增加的材料的量可基于端部接头20所需要的支撑量以及凹口28的方向来优化。这允许副车架16与地板18之间的可控和可重复的完全脱离。

图5描绘了在后端部接头20已经吸收撞击能量之后，副车架16从地板18上的完全脱离。在套环26断裂后，紧固件24被引导进入凹口28中。由于副车架16继续被施加载荷，紧固件24将会引起穿过凹口28的撕裂力。如上文所述，凹口28遵循一般的锥形配置。紧固件24最初在凹口28的最宽部分与凹口28相互作用。凹口28与紧固件24之间的相互作用垂直于紧固件24撕裂凹口28。

由紧固件24与凹口28之间的相互作用引起的撕裂力进一步协助分散来自撞击事件的能量。因此，当副车架16被施加载荷并且紧固件24继续与凹口28相互作用时，更多的能量由于凹口28的锥形配置被分散。由于凹口28的锥形使凹口28逐渐变窄，紧固件24通过凹口28在后端部接头20上施加更多撕裂力。要求撕裂凹口28的撕裂力越多，后端部接头20吸收的能量越多。凹口28的尺寸可最优化以进一步分散来自撞击的能量。凹口28的尺寸允许后端部接头20从不同量级的撞击中吸收能量。由于凹口28的锥形配置，撕裂力的增加引起加载在凹口28上的拉伸和弯曲的组合，并且允许副车架16的完全脱离。副车架16从地板18的完全脱离防止来自撞击的能量通过副车架16传递至地板18。

尽管以上描述了示例性的实施例，但是并不意味着这些实施例描述由权利要求包含的所有可能形式。在说明书中使用的文字为描述性的而非限制性的，并且应当理解，在不背离本公开的精神和范围的情况下可进行多种改变。如前所述，不同实施例的特征可进行组合以形成未明确描述或说明的进一步的实施例。尽管多个实施例被提供是由于其可提供优势或关于一个或更多个期望特性优于其他的实施例或现有技术，但是本领域中的普通技术人员会意识到，可将一个或多个特征或特性折衷以实现整体系统属性，这取决于具体应用和实施方式。这些属性可包括但不限制于成本、强度、耐久性、寿命周期成本、市场性、外观、包装、尺寸、适用性、重量、工艺性、易于装配性等。因此，关于一个或更多个特性相比于其他的实施例或现有技术实施方式不太合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且对于特定的应用能够是被期望的。

Claims (17)

1.一种车辆车身底部结构，其特征在于，包括：

金属地板；以及

副车架，所述副车架包括经由螺栓固定至所述金属地板的复合材料端部接头，其中，所述复合材料端部接头限定套环和锥形凹口，所述锥形凹口被配置成响应于所述副车架与所述金属地板之间的相对运动可滑动地接收所述螺栓，以撕裂所述锥形凹口并且将所述套环从所述副车架折断。

2.根据权利要求1所述的车辆车身底部结构，其特征在于，所述锥形凹口的宽度小于所述螺栓的宽度。

3.根据权利要求1所述的车辆车身底部结构，其特征在于，所述锥形凹口限定等于所述复合材料端部接头的长度的长度。

4.根据权利要求1所述的车辆车身底部结构，其特征在于，所述复合材料端部接头为碳化纤维端部接头。

5.根据权利要求1所述的车辆车身底部结构，其特征在于，进一步包括衬套，所述衬套安装在所述套环内，并且被配置成在撞击时变形，以允许所述复合材料端部接头和所述螺栓之间的相互作用。

6.根据权利要求1所述的车辆车身底部结构，其特征在于，所述套环被配置成响应于所述副车架和所述金属地板之间的相对运动，在所述金属地板下方并相对于所述金属地板滑动。

7.一种车辆，其特征在于，包括：

地板；以及

副车架，所述副车架在多个连接点处经由紧固件和多个端部接头连接至所述地板，每个所述端部接头限定凹口，所述凹口被配置成响应于施加至所述副车架的引起所述副车架与所述地板之间的相对运动的撞击载荷，在其中一个所述紧固件处撕裂。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，进一步包括套环，所述套环形成在每个所述端部接头上，并且被配置成响应于施加至所述副车架的所述撞击载荷，在其中一个所述紧固件上断裂。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，每个所述套环被配置成响应于所述副车架和所述地板之间的相对运动在所述地板下方并相对于所述地板滑动。

10.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述端部接头为复合材料端部接头。

11.根据权利要求10所述的车辆，其特征在于，所述复合材料端部接头为碳化纤维。

12.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述凹口的宽度小于每个所述紧固件的宽度。

13.一种用于车辆的副车架，其特征在于，包括：

副车架结构；以及

后端部接头，所述后端部接头形成在所述副车架结构上以经由螺栓连接至地板，所述后端部接头限定凹口并且具有包围所述螺栓的套环，并且所述后端部接头被配置成使得在撞击时，所述后端部接头与所述螺栓相互作用以折断所述套环、撕裂所述凹口，并且使所述副车架结构从所述地板脱离。

14.根据权利要求13所述的副车架，其特征在于，进一步包括衬套，所述衬套安装在所述套环内，并且被配置成在撞击时变形，以允许所述后端部接头和所述螺栓之间的相互作用。

15.根据权利要求13所述的副车架，其特征在于，所述后端部接头为复合材料后端部接头。

16.根据权利要求15所述的副车架，其特征在于，所述复合材料后端部接头为碳化纤维。

17.根据权利要求15所述的副车架，其特征在于，所述凹口的宽度小于所述螺栓的宽度。