CN208544238U - 电动汽车后防撞梁结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车后防撞梁结构，涉及电动汽车车身安全领域；包括后防撞梁本体、吸能盒和连接板，所述吸能盒对称设置在后防撞梁本体长度方向的左右侧，所述吸能盒通过连接板与汽车后纵梁固定；所述后防撞梁本体沿其长度方向内部设置有第一通孔，所述第一通孔内部设置有沿第一通孔长度方向的支撑结构，且所述后防撞梁本体外侧靠近后保险杠处设置有传力结构；本实用新型的电动汽车后防撞梁结构简单，设定的支撑结构一方面增大后防撞梁本体的抗折弯强度，另一方面与传力结构相互作用有利于碰撞力在后防撞梁本体上均匀传递，使得内部第一通孔最大程度吸收碰撞能量。

Description

电动汽车后防撞梁结构及车辆

技术领域

本实用新型涉及电动汽车车身安全领域，具体涉及一种电动汽车后防撞梁结构及车辆。

背景技术

当代汽车越来越普及，汽车安全性能已经成为现代汽车质量的重要指标之一。传统汽车后防撞梁是用冷轧钢板冲压而成的U形槽，与车架后纵梁连接。低速碰撞时，主要靠后防撞梁吸收冲击力，保护车身后部结构不受损坏，降低维修成本。但是传统汽车的后防撞横梁质量大，已不能适应汽车轻量化的需求，并且，由于纯电动汽车的电池包安装位置以及电池包安全要求，因此对后防撞梁结构强度进一步要求。

现有技术中，为了满足车辆安装工艺简化，和当车辆发生偏置碰撞，防撞梁必须有足够的抗折弯能力分散碰撞能量到整车上，使得车体后部结构能够尽量均匀的接受碰撞冲击，进而设计了拱形防撞梁和一些特殊结构的防撞梁。

例如中国专利201721220917.8公开的有利于汽车防碰撞的后防撞梁总成，它涉及一种后防撞梁。本实用新型包括横梁本体、两个吸能盒和两个底板，横梁本体的两端分别安装有一个吸能盒，每个吸能盒通过一个底板与汽车纵梁连接，横梁本体为拱形横梁，拱形横梁的拱度为35-40°，横梁本体沿其长度方向的外侧设有翻边，横梁本体与两个吸能盒之间采用弧焊的方式固定连接，主要用于解决后防撞梁在发生偏置碰撞时碰撞能力分散差的问题。

又如中国专利201721554944.9揭示的电动汽车后防撞梁，包括后防撞梁主体，所述后防撞梁主体包括前面板、后面板、上面板、下面板及内板，它们围合形成横截面为日字形且两端开口的吸能腔体结构，所述后面板上靠近两端的位置分别开设有一组用于通过螺栓与车身纵梁连接的螺孔。该实用新型后防撞梁的主体采用双通孔结构，在结构强度得到保证的情况下降低一定的重量。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种电动汽车后防撞梁结构，结构简单，通过后防撞梁本体新结构进一步吸收碰撞能量，减小碰撞对电动汽车电池和乘客的安全影响。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：

一种电动汽车后防撞梁结构，包括后防撞梁本体、两个吸能盒和两个连接板，所述吸能盒设置在后防撞梁本体长度方向的左右侧，所述吸能盒通过连接板与汽车后纵梁固定，其所述后防撞梁本体沿其长度方向内部设置有第一通孔，所述第一通孔内部设置有沿第一通孔长度方向的支撑结构，且所述后防撞梁本体上设置有传力结构。

所述支撑结构设置为类闪电标识结构，包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板；

所述第一通孔为类方形通孔；

所述第一支撑板与类方形通孔上、下端面平行，且所述第一支撑板的第一固定边和第二固定边分别与类方形通孔相对侧壁垂直固定；

所述第二支撑板倾斜设置在第一支撑板上方，所述第二支撑板第一端与第一支撑板的第一固定边固定，第二端与类方形通孔上端面棱边固定，所述第二支撑板划分第一支撑板上部空腔为两个三角腔室；

所述第三支撑板倾斜设置在第一支撑板下方，所述第三支撑板第一端与第一支撑板的第二固定边固定，第二端与类方形通孔下端面侧棱固定；

进一步的，所述第二支撑板和第三支撑板平行。

所述支撑结构将第一通孔内部分割成四个均匀第二通孔，一方面增大后防撞梁本体的抗折弯强度，另一方面与传力结构配合有利于后防撞梁本体最大程度吸收碰撞能量。

所述传力结构设置为弧形过渡结构；

所述弧形过渡结构设置在后防撞梁本体外壁靠近类方形通孔下端面棱边位置，且所述弧形过渡结构与第三支撑板第二端相对设置；所述弧形过渡结构向类方形通孔内部凸起。

当电动汽车碰撞时受到沿水平方向和底座方向的两部分力，弧形过渡结构一方面给后保险杠让开位置，另一方面，引导两种碰撞力在弧形凸起上均匀分散，并引导碰撞力向后防撞梁本体内部的第三支撑板中部传递，进而传递至支撑结构和后防撞梁本体，使得碰撞力均匀分散至整个后防撞梁结构，进而使得后防撞梁结构充分吸收碰撞能量，加强后防撞梁对车身及电池包的防护。

进一步的，所述后防撞梁本体和支撑结构的材料均为铝合金，且分别采用挤压工艺成型；为满足碰撞时后防撞梁本体满足碰撞时达到吸收碰撞能量的效果，所述后防撞梁本体材料厚度为d1，2.0mm≤d1≤3.0mm；所述支撑结构材料厚度为d2，1.5mm≤d2≤2.5mm；并且选定所述后防撞梁本体材料的抗折弯强度为α，α≥260MPa。

进一步的，本实用新型还提供安装有上述后防撞梁结构的车辆。

由以上技术方案可知，本实用新型的技术方案提供的电动汽车后防撞梁结构，获得了如下有益效果：

本实用新型的电动汽车后防撞梁结构，包括后防撞梁本体、两个吸能盒和两个连接板，通过在后防撞梁本体的内部空腔设置支撑结构和传力结构，提高后防撞梁本体的吸能效果；所述支撑结构包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板，三者间相互作用，一方面增大后防撞梁本体的抗折弯强度，另一方面与传力结构配合，均匀分散碰撞力至整体后防撞梁上，有利于后防撞梁本体内部空腔最大程度吸收碰撞能量；所述传力结构设置为弧形过渡结构，所述弧形过渡结构向第一通孔内部凸起，有利于在电动汽车尾部发生碰撞时引导碰撞力均匀分散至后防撞梁本体和支撑结构上，进而引导碰撞能量向后防撞梁本体内部空腔传递，使得后防撞梁充分吸收碰撞能量后再传递至汽车后纵梁上，减小对电动汽车尾部和电池包的伤害。

本实用新型的后防撞梁结构，整体材质采用铝合金，有利于满足现代电动汽车的轻量化要求，保护电动汽车的电池包，提高车身安全性能。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为本实用新型电动汽车后防撞梁具体结构图；

图2为图1中A-A截面示意图。

其中，各标记的具体意义为：

1-后防撞梁本体，2-吸能盒，3-连接板，1.1-支撑结构，1.2-传力结构。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

为解决现有技术中电动汽车电池包安全要求，需要进一步提高后防撞梁横梁的结构强度，吸收碰撞能量，因此本实用新型专利提出了一种新的电动汽车后防撞梁结构，可满足整车碰撞过程中，后防撞梁充分压溃，充分吸收碰撞能量，进而保护电动汽车的电池包结构。

下面结合附图所示对本实用新型的电动汽车后防撞梁结构作进一步具体介绍。

结合图1和图2所示，本实用新型的电动汽车后防撞梁结构，包括后防撞梁本体1、吸能盒2和连接板3，所述吸能盒2对称设置在后防撞梁本体1长度方向的左右侧，所述吸能盒2通过连接板3与汽车后纵梁固定；所述后防撞梁本体1沿其长度方向内部设置有第一通孔，所述第一通孔内部设置有沿第一通孔长度方向的支撑结构1.1，且所述后防撞梁本体1上靠近后保险杠处设置有传力结构1.2。

附图所示的实施例中，所述支撑结构1.1设置为类闪电标识结构，包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板；所述第一通孔为类方形通孔；所述第一支撑板与类方形通孔上、下端面平行，且所述第一支撑板的第一固定边和第二固定边分别与类方形通孔相对侧壁的垂直固定；所述第二支撑板倾斜设置在第一支撑板上方，所述第二支撑板第一端与第一支撑板的第一固定边固定，第二端与类方形通孔上端面棱边固定，所述第二支撑板划分第一支撑板上部空腔为两个三角腔室；所述第三支撑板倾斜设置在第一支撑板下方，所述第三支撑板第一端与第一支撑板的第二固定边固定，第二端与类方形通孔下端面侧棱固定。

某些实施例中，所述第一支撑板的第一固定边和第二固定边分别与类方形通孔相对侧壁的中部垂直固定，且所述第二支撑板和第三支撑板平行设置。

所述支撑结构1.1将第一通孔内部分割成四个均匀第二通孔，一方面增大后防撞梁本体1的抗折弯强度，另一方面与传力结构1.2配合有利于后防撞梁本体1最大程度吸收碰撞能量。

所述传力结构1.2设置为弧形过渡结构；所述弧形过渡结构设置在后防撞梁本体1外壁靠近类方形通孔下端面棱边位置，且所述弧形过渡结构与第三支撑板第二端相对设置；所述弧形过渡结构向类方形通孔内部凸起；当电动汽车碰撞时受到沿水平方向和底座方向的两部分力，弧形过渡结构一方面给后保险杠让开位置，另一方面，引导两种碰撞力在弧形凸起上均匀分散，并引导碰撞力向后防撞梁本体内部的第三支撑板中部传递，进而传递至支撑结构和后防撞梁本体，使得碰撞力均匀分散至整个后防撞梁结构，进而使得后防撞梁结构充分吸收碰撞能量，加强后防撞梁对车身及电池包的防护。

部分实施例中，后防撞梁连接板3一侧通过四个螺栓与车身后纵梁相连，另一侧通过氩弧焊与后防撞梁吸能盒2相连，搭接处四周满焊。所述吸能盒2通过氩弧焊与后防撞梁本体1相连，搭接处四周满焊，并且在后防撞梁本体1长度方向的右侧开一个直径30mm圆孔，螺母套穿插其中，螺母套通过氩弧焊与后防撞梁相连，后拖钩外螺纹旋转拧入螺母套内螺纹。所述后防撞梁本体1设置有向车身外侧的拱度，有利于碰撞力均匀分散在后防撞梁本体上。

进一步的，为了汽车车身轻量化要求，所述后防撞梁结构的材料全部选用铝合金材料，并通过挤压工艺一体成型；所述后防撞梁结构的材料也可以是其他材料，铝合金为满足条件的相对选择；为满足碰撞时后防撞梁本体1满足碰撞时达到吸收碰撞能量的效果，所述后防撞梁本体材料厚度为d1，2.0mm≤d1≤3.0mm；所述支撑结构1.1材料厚度为d2，1.5mm≤d2≤2.5mm；并且选定所述后防撞梁本体1材料的抗折弯强度为α，α≥260MPa。

一些实施例中，对吸能盒2及连接板3也做了进一步限定；所述吸能盒截面近似方形，外侧长62mm，内侧长80mm，宽75mm，高74mm，材料是铝合金,采用挤压成型工艺，材料抗拉强度≥160MPa，所述吸能盒2厚度为2mm；所述连接板3为平板结构，材料是铝合金，采用挤压成型工艺，材料抗拉强度≥260MPa，并且所述后防撞梁连接板厚度4mm。

将安装有上述后防撞梁结构的车辆进行碰撞实验，在碰撞实验过程中，照明和信号系统能正常工作，并清晰可见，行李箱盖和车门能正常打开。并且，在整车50km/h后碰过程中，后防撞梁充分吸收能量，车身纵梁传力合理，充分保护后排乘员的安全性。在后拖钩强度分析中，后防撞梁残余位移和最大塑性应变均满足设计要求。因结构合理，采用铝合金，铝的密度约是铁的1/3，后防撞总成质量只有3.13kg，充分满足轻量化需要。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种电动汽车后防撞梁结构，包括后防撞梁本体(1)、吸能盒(2)和连接板(3)，所述吸能盒(2)对称设置在后防撞梁本体(1)长度方向的左右侧，所述吸能盒(2)通过连接板(3)与汽车后纵梁固定，其特征在于，所述后防撞梁本体(1)沿其长度方向内部设置有第一通孔，所述第一通孔内部设置有沿第一通孔长度方向的支撑结构(1.1)，且所述后防撞梁本体(1)上设置有传力结构(1.2)。

2.根据权利要求1所述的电动汽车后防撞梁结构，其特征在于，所述支撑结构(1.1)设置为类闪电标识结构，包括第一支撑板、第二支撑板和第三支撑板；

所述第一通孔为类方形通孔；

所述第一支撑板与类方形通孔上、下端面平行，且所述第一支撑板的第一固定边和第二固定边分别与类方形通孔相对侧壁垂直固定；

所述第二支撑板倾斜设置在第一支撑板上方，所述第二支撑板第一端与第一支撑板的第一固定边固定，第二端与类方形通孔上端面棱边固定，所述第二支撑板划分第一支撑板上部空腔为两个三角腔室；

所述第三支撑板倾斜设置在第一支撑板下方，所述第三支撑板第一端与第一支撑板的第二固定边固定，第二端与类方形通孔下端面侧棱固定。

3.根据权利要求2所述的电动汽车后防撞梁结构，其特征在于，所述第二支撑板和第三支撑板平行。

4.根据权利要求2所述的电动汽车后防撞梁结构，其特征在于，所述传力结构(1.2)设置为弧形过渡结构；

所述弧形过渡结构设置在后防撞梁本体(1)外壁靠近类方形通孔下端面棱边位置，且所述弧形过渡结构与第三支撑板第二端相对设置；

所述弧形过渡结构向类方形通孔内部凸起。

5.根据权利要求4所述的电动汽车后防撞梁结构，其特征在于，所述后防撞梁本体(1)和支撑结构(1.1)的材料均为铝合金，且采用挤压工艺一体成型。

6.根据权利要求5所述的电动汽车后防撞梁结构，其特征在于，所述后防撞梁本体(1)材料厚度为d1，2.0mm≤d1≤3.0mm。

7.根据权利要求5所述的电动汽车后防撞梁结构，其特征在于，所述支撑结构(1.1)材料厚度为d2，1.5mm≤d2≤2.5mm。

8.根据权利要求6所述的电动汽车后防撞梁结构，其特征在于，所述后防撞梁本体(1)材料的抗折弯强度为α，α≥260MPa。

9.一种车辆，其特征在于，包括上述权利要求1-8所述的后防撞梁结构。