CN210707621U - 用于汽车的铝合金扭力盒及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于汽车的铝合金扭力盒及汽车，其安装于后纵梁的前端和门槛梁的后端，用于连接后副车架和后侧围；扭力盒包括与后纵梁、门槛梁、副车架和后侧围相连的框体以及设置于框体内腔用于在框体的开口面安装密封部件的多个安装台。本实用新型通过将密封部件安装于安装台上以实现密封部件与扭力盒的连接，从而增加了汽车碰撞过程中冲击力的传递路径，在后碰过程中密封板能够分散扭力盒所承受的来自后纵梁传递的能量，降低了扭力盒在此过程中所要承受的碰撞力以及扭力盒的变形风险或变形程度，进而降低了扭力盒重新开模的风险。

Description

用于汽车的铝合金扭力盒及汽车

技术领域

本实用新型属于车辆结构技术领域，具体涉及一种用于汽车的铝合金扭力盒及包含该铝合金扭力盒的汽车，该汽车为电动汽车，具体可为两厢车、三厢车、皮卡车、SUV、MPV、面包车和越野车等。

背景技术

近年来随着动力电池及电机技术的进步，新能源纯电动汽车的研发得到了突飞猛进的发展。相比传统内燃车，新能源汽车因动力性能需要，整备质量偏重，为此铝质轻量化材料随之应用。

其中，安装于全铝及铝下车身汽车的铝合金扭力盒，主要用于关联后纵梁、乘员舱和后副车架等结构件，所起到的作用至关重要。当汽车发生后碰事故时，扭力盒要承受后纵梁方向的巨大冲击力，由于铝合金扭力盒连接着后纵梁、乘员舱的后围板和后副车架，如果扭力盒因承受较大冲击力而发生变形或断裂时，在后碰冲击力的带动下，后围板会冲进乘务舱进而直接威胁车内人员安全。

实用新型内容

为了解决上述全部或部分问题，本实用新型的目地是提供一种用于汽车的铝合金扭力盒及汽车，通过在扭力盒框体的开口面安装密封板，用以分散扭力盒所承受的来自后纵梁传递的能量，从而降低扭力盒在此过程所要承受的碰撞力以及扭力盒的变形风险或变形程度。

本实用新型公开了一种用于汽车的铝合金扭力盒，其安装于后纵梁的前端和门槛梁的后端，用于连接后副车架和后侧围；所述扭力盒包括与后纵梁、门槛梁、后副车架和后侧围相连的框体以及设置于所述框体内腔用于在框体的开口面安装密封部件的多个安装台。

进一步地，所述框体内腔设置有用于将内腔分割为多个隔室的交错隔板，多个所述安装台间隔排布于所述框体的内腔中并与所述隔板相连。

进一步地，多个所述安装台分别位于靠近所述后纵梁前端的位置、靠近所述门槛梁后端的位置、靠近所述后副车架的位置和靠近所述后侧围的位置。

进一步地，所述隔室沿与所述框体垂直的方向贯穿所述框体内腔，所述安装台的高度大于等于所述隔板的高度。

进一步地，所述隔板为加强筋，所述安装台设置有用于安装钢丝螺套的安装孔。

进一步地，所述框体包括位于其前端用于连接所述后纵梁的安装腔、位于其后端用于连接所述门槛梁的第一弯折面、位于其中段区域靠近车宽方向外侧用于连接所述后侧围的第二弯折面和位于其中段区域靠近车宽方向内侧用于连接所述后副车架的第三弯折面。

进一步地，所述安装腔的开口朝向其与所述密封部件和后纵梁的连接端，所述安装腔通过与所述密封部件和后纵梁相连构造成闭合腔体。

进一步地，所述扭力盒是铝合金铸压件，且其在各个位置的厚度不同。

进一步地，所述框体与密封部件之间的连接为螺栓连接，所述框体与后副车架的连接为螺栓连接，所述框体与后纵梁之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接，所述框体与门槛梁之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接，所述框体与后侧围之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接。

本实用新型还包括一种汽车，其包括如上任一项所述的铝合金扭力盒。

本实用新型的用于汽车的铝合金扭力盒安装于后纵梁的前端和门槛梁的后端，并用于连接后副车架和后侧围，在汽车碰撞过程中承受沿后纵梁方向传递的能量；通过在扭力盒框体的开口面安装密封部件，以增加汽车碰撞过程中冲击力的传递路径，在后碰过程中密封板能够分散扭力盒所承受的来自后纵梁传递的能量，降低了扭力盒在此过程中所要承受的碰撞力以及扭力盒的变形风险或变形程度，一方面降低了扭力盒重新开模的风险；另一方面也保证了与扭力盒相关联的门槛梁、后副车架和后侧围等部件的安装稳定性，使车内人员及关键设备的安全得到保障。

本实用新型的用于汽车的铝合金扭力盒及汽车具有零部件少、轻量化程度高、工艺简单、集程化程度高和碰撞安全性好等诸多优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例的铝合金扭力盒的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细地描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

由图1所示，本实用新型的铝合金扭力盒用于安装在后纵梁的前端和门槛梁的后端，用于连接后副车架和后侧围，图1并未示出相应的后纵梁、门槛梁、后副车架和后侧围；扭力盒100包括与后纵梁、门槛梁、后副车架和后侧围相连的框体以及设置于框体内腔用于在框体的开口面安装密封部件的多个安装台1。

本实施例通过将密封部件安装于安装台1上，以实现密封部件与扭力盒100的连接，从而增加了汽车碰撞过程中冲击力的传递路径。在后碰过程中密封板能够分散扭力盒100所承受的来自后纵梁传递的能量，从而降低了扭力盒100的变形风险或变形程度，一方面降低了扭力盒重新开模的风险；另一方面也保证了与扭力盒100相关联的门槛梁、后副车架和后侧围等部件的安装稳定性，尤其是与扭力盒100相关联的后侧围，避免因扭力变形而导致后侧围板松动，使后侧围板在惯性冲击力的作用下冲进驾驶室，而威胁车内人员安全。

本实施例中的，铝合金扭力盒在碰撞过程中如发生明显变形或者断裂时需要及时更换，而扭力盒100的制备需要重新开模导致制备成本高昂；由于密封板的制备成本远低于扭力盒100的制备成本，因此本实用新型通过在扭力盒100的开口面安装密封板，汽车碰撞后仅需更换密封板即可达到扭力盒使用寿命的有效延长，有效降低了扭力盒100失效后续重新开模的风险，显著降低了汽车的制备成本。

本实施例的密封部件为与扭力盒100开口面相吻合的密封板，为进一步减轻扭力盒100的重量，本实施例的密封板也为由铝合金制造的挤塑件，铝合金材质的选取使汽车发生碰撞时密封板能通过溃缩变形来吸收来自扭力盒100传递的能量，挤塑的成型工艺在保证了密封板的抗冲击能力的基础上还降低了制备成本。

本实施例铝合金扭力盒100的框体内腔设置有用于将内腔分割为多个隔室3的交错隔板2，多个安装台1间隔排布于框体的内腔中并与隔板2相连。通过在扭力盒100内腔中设置多个隔室3，以增强扭力盒100的抗扭刚度，进而降低扭力盒100的形变程度和断裂风险，保证了与其关联的其它部件的安装稳定性。通过将安装台1与隔板2相连，在保证扭力盒100抗扭刚度的基础上，还提供了可供安装密封板的安装台，降低了扭力盒的结构复杂程度。

本实施例铝合金扭力盒100的多个安装台1分别位于靠近后纵梁前端的位置、靠近门槛梁后端的位置、靠近后副车架的位置和靠近后侧围的位置。通过在扭力盒100内腔靠近框体边缘的位置分别设置安装台1，保证了密封板与扭力盒100各个位置连接的紧密性，使碰撞冲击力可以很好地传递至密封板，进而有效地降低了扭力盒100所要承受的碰撞力和变形风险，利于延长扭力盒100的使用寿命。

本实施例铝合金扭力盒100的隔室3沿与框体垂直的方向贯穿框体内腔，安装台1的高度大于等于隔板2的高度。通过将扭力盒100设置成隔室3贯穿框体内腔的结构，进一步增强了扭力盒100的扭力刚度，当汽车碰撞过程中，贯穿的隔室3结构设计使扭力盒100不易变形或断裂，进而保证了车内人员的安全，通过设置安装台1的高度大于或等于隔板2的高度，使密封板尽可能紧密地连接在安装台1上，保证了密封板在扭力盒上的安装稳定性。

本实施例铝合金扭力盒100的隔板2为加强筋，安装台1内设置有用于安装钢丝螺套的安装孔。本实施例扭力盒100框体内的隔板2为加强筋，进一步增强了框体的连接强度，避免扭力盒100框体发生形变。本实施例通过在安装台1的安装孔内设置钢丝螺套，使扭力盒框体与密封部件之间的连接为螺栓连接，提升了安装孔的连接强度、抗冲击性和耐磨损性。在汽车碰撞过程中，密封部件和扭力盒100因吸收沿后纵梁方向传递的能量容易发生相对运动，铝合金扭力盒安装孔内的钢丝螺套可保护该安装孔不易变形，并提升了密封部件与铝合金扭力盒100的连接稳固性，大大延长了扭力盒100的使用寿命。扭力盒框体与密封部件的螺栓连接也便于密封部件的快速拆装。

本实施例铝合金扭力盒100的框体包括位于其前端用于连接后纵梁的安装腔4、位于其后端用于连接门槛梁的第一弯折面5、位于其中段区域靠近车宽方向外侧用于连接后侧围的第二弯折面6以及位于其中段区域靠近车宽方向内侧用于连接后副车架的第三弯折面7。本实施例扭力盒100的框体的结构设计，一方面增加了扭力盒100与后纵梁、门槛梁、后侧围和后副车架的连接面积，提升了扭力盒100在后纵梁和门槛梁上的安装稳固性，使碰撞过程中，扭力盒100不易松动进而保证了与其关联的后副车架和后侧围的连接稳定性；另一方面沿后纵梁方向传递到扭力盒100的冲击力被进一步地传递给了门槛梁、后侧围和后副车架，从而降低了扭力盒100发生变形的几率。

本实施例中由于后副车架通常为钢体结构，将扭力盒100框体的第三弯折面7与后副车架通过螺栓连接，以增强扭力盒100与后副车架的连接强度；扭力盒框体的安装腔4与后纵梁之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接，扭力盒框体的第一弯折面5与门槛梁之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接，扭力盒框体的第二弯折面6与后侧围之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接。

本实施例中扭力盒与后副车架、后纵梁、门槛梁和后侧围之间可通过螺栓、结构胶粘接和/或铆接等方式连接，当扭力盒断裂或变形严重时，便于其快速拆装，相较于焊接的连接方式显著降低了其拆装成本。

本实施例通过将铝合金扭力盒100的安装腔4的开口朝向其与密封部件和后纵梁的连接端，使扭力盒100的安装腔4通过与密封部件和后纵梁连接后构造成闭合腔体，一方面增加了安装腔各个位置的强度；另一方面使后碰撞路径上传递至扭力盒100的冲击力可沿多个方向进行分解，极大地降低了扭力盒100的应变。本实施例的安装腔4结构优选为具有两个开口面的簸箕状结构，其中，一个开口面朝向密封部件，另一个开口面朝向后纵梁；该闭合腔体为六面体结构，优选为长方体结构，闭合的长方体结构由于各个面相互垂直连接具有支撑强度高且在外界冲击力下不易变形的特点。

本实施例的铝合金扭力盒100优选为铝合金铸压件，压铸结构设计提高了扭力盒100的刚性，具有零部件数量少、集成化程度高和装配精度高等特点。本实施例的扭力盒100在制造过程中运用CAE(Computer Aided Engineering)通过计算机辅助求解扭力盒100与连接部件间的力学性能和结构性能的优化设计分析，对扭力盒100各个位置的厚度进行了拓扑优化(即根据给定的负载情况、约束条件和性能指标，在给定的区域内对材料分布进行优化的数学方法)使得扭力盒100在各个位置的厚度不同，进而使铝合金扭力盒100在满足轻量化的同时也满足碰撞的安全性。

在一个未示出的实施例中，涉及一种包括上述铝合金扭力盒100的汽车，汽车可以为电动汽车，具体可为两厢车、三厢车、皮卡车、SUV、MPV、面包车和越野车等。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，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，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种用于汽车的铝合金扭力盒，其安装于后纵梁的前端和门槛梁的后端，用于连接后副车架和后侧围；其特征在于，

所述扭力盒包括与后纵梁、门槛梁、后副车架和后侧围相连的框体以及设置于所述框体内腔用于在框体的开口面安装密封部件的多个安装台。

2.根据权利要求1所述的铝合金扭力盒，其特征在于，所述框体内腔设置有用于将内腔分割为多个隔室的交错隔板，多个所述安装台间隔排布于所述框体的内腔中并与所述隔板相连。

3.根据权利要求2所述的铝合金扭力盒，其特征在于，多个所述安装台分别位于靠近所述后纵梁前端的位置、靠近所述门槛梁后端的位置、靠近所述后副车架的位置和靠近所述后侧围的位置。

4.根据权利要求3所述的铝合金扭力盒，其特征在于，所述隔室沿与所述框体垂直的方向贯穿所述框体内腔，所述安装台的高度大于等于所述隔板的高度。

5.根据权利要求4所述的铝合金扭力盒，其特征在于，所述隔板为加强筋，所述安装台设置有用于安装钢丝螺套的安装孔。

6.根据权利要求1所述的铝合金扭力盒，其特征在于，所述框体包括位于其前端用于连接所述后纵梁的安装腔、位于其后端用于连接所述门槛梁的第一弯折面、位于其中段区域靠近车宽方向外侧用于连接所述后侧围的第二弯折面和位于其中段区域靠近车宽方向内侧用于连接所述后副车架的第三弯折面。

7.根据权利要求6所述的铝合金扭力盒，其特征在于，所述安装腔的开口朝向其与所述密封部件和后纵梁的连接端，所述安装腔通过与所述密封部件和后纵梁相连构造成闭合腔体。

8.根据权利要求7所述的铝合金扭力盒，其特征在于，所述扭力盒是铝合金铸压件，且其在各个位置的厚度不同。

9.根据权利要求6所述的铝合金扭力盒，其特征在于，所述框体与密封部件之间的连接为螺栓连接，所述框体与后纵梁之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接，所述框体与门槛梁之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接，所述框体与后侧围之间的连接包括螺栓连接、结构胶粘接和/或铆接。

10.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求1到9中任一项所述的铝合金扭力盒。

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