CN215794079U - 一种具有防护结构的新能源车侧面柱 - Google Patents

Abstract

一种具有防护结构的新能源车侧面柱，包括：支撑梁，支撑梁为长条形部件；复合材料制成的多孔支撑结构，多孔支撑结构沿支撑梁的长度方向设置于支撑梁上；其中，多孔支撑结构包括多个互相连接的支撑单元，每一个支撑单元为柱状结构，且支撑单元垂直于支撑梁表面安装；支撑梁固定安装在车辆框架底部的侧面，位于车辆电池的外侧，使得支撑单元的柱状结构朝向车辆的外侧。本实用新型能够提升新能源车辆在侧面柱碰中的安全性，保护电池安全，进而提升汽车乘员的安全指数。

Description

一种具有防护结构的新能源车侧面柱

技术领域

本实用新型涉及一种新能源车辆的侧面柱，更具体地说，涉及一种具有防护结构的新能源车侧面柱。

背景技术

随着全球对于能源和环保的需求，以及汽车技术的日益革新，新能源汽车销量逐年攀升。相应地，对于新能源汽车的安全问题，尤其是新能源汽车特有的电池安全问题也逐渐引起越来越多的关注。

新能源车辆通常具有体积较大的电池模块，电池模块一般放置在地板位置。新能源汽车电池在碰撞中的安全表现是消费者比较关心的问题，如何更好地解决新能源车侧面柱碰的安全性，将直接影响消费者对于新能源汽车的接受程度。

现有技术公开了若干对于汽车侧面的防护方案。

图1所示的现有技术是一个具有代表性的汽车侧面防护方案。参照图1所示的汽车底盘，该底盘的侧面具有加强的门槛1，加强的门槛1沿着汽车的长度方向延伸，从而覆盖整个汽车底盘的侧面。除了加强的门槛1，该现有技术还沿着底盘的横向方向设置加强的横梁2，加强的横梁2垂直于门槛1，对门槛1起到支撑作用。最后，在横梁2和门槛1之间还设置内板3，内板3连接门槛1和横梁2，使得门槛1、横梁2和内板3形成三角形结构，从而使得三者之间的结构更加稳固。通过这种方式，现有技术对汽车的侧面进行了防护，使得汽车侧面的安全性增加。

除了上述的典型结构之外，现有技术还公开了多种类似的方案。

在某些现有方案中，通过在底盘的侧面两侧增加加强门槛，并且在两侧的加强门槛之间设置之字形的固定支撑部件，通过两侧门槛之间的互相支撑来实现汽车侧面的防护方案。

在某些现有方案中，通过在底盘的侧面两侧增加纵向的纵梁，纵梁连接底盘和汽车的B柱，通过B柱和底盘的加强连接来实现汽车侧面的防护方案。

在某些现有方案中，通过在底盘的侧面增加柱形或者球形的滚珠，这些滚珠依次相连串成一串并垂下，以此来作为对汽车侧面的防护方案。这种方案多应用于卡车上。

总之，现有技术中已经具有多种对汽车侧面的防护方案，但这些方案均存在各自的优缺点，并且这些现有方案都不是针对新能源车的，因此对于新能源车的电池模块没有针对性的防护方案。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述问题，本实用新型提供一种具有防护结构的新能源车侧面柱，至少减少碰撞时侧面柱对电池仓的侵入量。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有防护结构的新能源车侧面柱，包括：支撑梁，支撑梁为长条形部件；复合材料制成的多孔支撑结构，多孔支撑结构沿支撑梁的长度方向设置于支撑梁上；其中，多孔支撑结构包括多个互相连接的支撑单元，每一个支撑单元为柱状结构，且支撑单元垂直于支撑梁表面安装；支撑梁固定安装在车辆框架底部的侧面，位于车辆电池仓的外侧，使得支撑单元的柱状结构朝向车辆的外侧。

作为本实用新型的一种实施方式，多孔支撑结构为蜂窝状，多孔支撑结构的每一个支撑单元为六边形柱状结构。

作为本实用新型的一种实施方式，多孔支撑结构为网格状，多孔支撑结构的每一个支撑单元为长方体柱状结构。

作为本实用新型的一种实施方式，多孔支撑结构为圆柱状，多孔支撑结构的每一个支撑单元为圆柱体结构。

作为本实用新型的一种实施方式，支撑梁包括固定支架，固定支架为矩形部件，支撑梁通过固定支架连接到车辆框架底部的侧面。

作为本实用新型的一种实施方式，支撑梁包括多个固定支架，多个固定支架沿支撑梁的长度方向交错排列。

作为本实用新型的一种实施方式，侧面柱嵌套在车门槛中，车门槛的内表面贴合车辆框架底部的侧面，车门槛的外表面朝向车辆外部。

作为本实用新型的一种实施方式，支撑梁的截面为U形，其包括平坦的背部与向外伸展的延伸部；多孔支撑结构安装在支撑梁的背部；延伸部嵌入到车辆框架底部的侧面。

作为本实用新型的一种实施方式，延伸部的末端与车门槛的内表面的最小距离为6-8mm。

作为本实用新型的一种实施方式，多孔支撑结构与车门槛的外表面的最小距离为6-8mm。

在上述技术方案中，本实用新型能够提升新能源车辆在侧面柱碰中的安全性，保护电池安全，进而提升汽车乘员的安全指数。

附图说明

图1是现有技术的一种防护结构的示意图；

图2是本实用新型的侧面柱的位置示意图；

图3是侧面柱的立体结构示意图；

图4是侧面柱的正视图；

图5是侧面柱的俯视图；

图6是图4的A-A方向的剖视图；

图7是图2的B-B方向的剖视图；

图8是侧面柱安装在车辆框架上的整体结构示意图；

图9是侧面柱碰撞后的效果示意图。

其中：1-门槛，2-横梁，3-内板，10-支撑梁，11-背部，12-延伸部，20-多孔支撑结构，30-固定支架，40-车门槛，41-车门槛的内表面，42-车门槛的外表面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进一步作清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例用来作为解释本实用新型技术方案之用，并非意味着已经穷举了本实用新型所有的实施方式。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

参照图2，本实用新型公开一种具有防护结构的新能源车侧面柱，该侧面柱的安装位置如图2所示，位于车辆框架（车架）接近底盘的位置。本实用新型的侧面柱专门适用于新能源车，尤其是电动车，这是因为新能源车通常具有较大的电池组，而电池组的安装位置通常都位于车辆座椅下方、车辆的底盘中央。由于目前新能源汽车动力电池主要是圆柱电池和方形电池，电池外壳采用的是铝壳或钢壳，在电池包受到激烈撞击或挤压时，电池外壳很容易发生变形，出现内凹，从而挤压到电池隔膜，甚至电池外壳会发生断裂，直接刺穿电池隔膜，使电池内部出现短路，并造成易燃的电解质泄露。电池短路，会在瞬间释放出大量的热量，使电池升温，当温度达到电解液的燃点时，就会发生燃烧事故。

因此，为了对新能源车的电池组进行保护，尤其是保护电池组的侧面，本实用新型在车辆框架的侧面额外设置了侧面柱，该侧面柱通过向前在车辆框架底部的侧面，从而实现对新能源车侧面的防护。

图3-图6示出了本实用新型的侧面柱的具体结构。参照图3-图6，侧面柱主要包括三个部分，分别是支撑梁10、多孔支撑结构20和固定支架30。如图3所示，支撑梁10为长条形部件，多孔支撑结构20和固定支架30均沿支撑梁10的长度方向设置于支撑梁10上，并且支撑梁10对多孔支撑结构20提供支撑。

作为本实用新型的一种实施方式，支撑梁10优选为钢板，其宽度优选为20-40mm，选材介于HC340/590-热成型钢板之间。多孔支撑结构20与支撑梁10之间可通过传统注塑工艺连接，或者可以通过螺栓连接等方式连接，但本实用新型并不以此为限。

作为本实用新型的另一种实施方式，多孔支撑结构20由复合材料制成，复合材料的选型是可变的。此外，多孔支撑结构20的长度优选为60-100mm，但本实用新型并不以此为限。

本领域的技术人员可以理解，上述多孔支撑结构20的选材、连接关系都是示意性的，而并非本实用新型的限制。在本实用新型的其他实施例中，多孔支撑结构20的选材、连接关系可以采用其他合理的方式，均可以实现本实用新型的技术目的、达到本实用新型的技术效果。

现有技术通常采用两种方案，分别是钣金支撑加强的方案和铝合金填充方案。相比于现有技术的钣金支撑加强方案，本实用新型采用复合材料的多孔支撑结构20和钢板制成的支撑梁10结构组合，其溃缩吸能效果更好，对电池安全防护更到位，且重量较轻。比较现有技术的铝合金填充方案，复合材料的多孔支撑结构20和钢板制成的支撑梁10组合结构的成本更低。

继续参照图3-图6，多孔支撑结构20包括多个互相连接的支撑单元，每一个支撑单元为柱状结构，且支撑单元垂直于支撑梁10表面安装。由图3-图6可见，大量的支撑单元互相之间紧密排列构成了多孔支撑结构20，并且支撑单元沿支撑梁10的长度方向布满了整个支撑梁10的表面。

作为本实用新型的第一种优选实施方式，如图3和图4所示，多孔支撑结构20为蜂窝状，多孔支撑结构20的每一个支撑单元为六边形柱状结构（即六棱柱结构）。六边形的支撑单元可以两两之间互相紧密连接，从而使得支撑梁10的表面上能够排布尽可能多的多孔支撑结构20。

作为本实用新型的第二种优选实施方式，除了六边形之外，多孔支撑结构20还可以为网格状，多孔支撑结构20的每一个支撑单元为长方体柱状结构（未在图中示出）。长方体（即四棱柱结构）不仅可以使支撑单元两两之间互相紧密相连，还可以使得支撑单元布满整个支撑梁10的表面。由于支撑梁10的表面也是长方形，因此四边形柱状结构的支撑单元铺设在支撑梁10表面时，可以不留下任何空隙。因此，即便单个的四边形支撑单元的抗压能力不如六边形结构的支撑单元，但由于四边形结构的支撑单元能布满支撑梁10的表面，这意味着四边形的支撑单元的数量可以多于六边形的支撑单元的数量，因此其支撑效果同样较好。

作为本实用新型的第三种优选实施方式，多孔支撑结构20为圆柱状，多孔支撑结构20的每一个支撑单元为圆柱体结构（未在图中示出）。与前两个结构不同的是，圆柱体结构的支撑单元并不能两两之间互相紧密相连。另一方面，由于支撑梁10的表面是长方形，因此圆柱体结构的支撑单元不能铺满整个支撑梁10表面的所有区域。然而，在相同的单元结构下，圆柱体具有最强的抗压能力，因此在这种情况下即便支撑单元不能铺满支撑梁10表面的所有区域，但圆柱体结构支撑单元仍能够带来较强的抗压能力和支撑效果。

本领域的技术人员能够理解，上述六棱柱、四棱柱、圆柱体结构的支撑单元只是本实用新型众多实施例的几种选择，而并非本实用新型的限制。在本实用新型的其他实施例中，支撑单元还可以是其他结构，同样能够实现本实用新型的技术目的，达到本实用新型的技术效果。

继续参照图3-图7，支撑梁10还包括固定支架30。如图3、图4可见，固定支架30为矩形部件，支撑梁10通过固定支架30连接到车辆框架底部的侧面。支撑梁10上可以设置多个固定支架30，这些固定支架30沿支撑梁10的长度方向交错排列。如图6和图7所示，支撑梁10固定安装在车辆框架底部的侧面，位于车辆电池的外侧，使得支撑单元的柱状结构朝向车辆的外侧，这样在发生侧向碰撞时，支撑梁10上的多孔支撑结构20能够起到溃缩吸能的作用。

作为本实用新型的一种优选实施方式，如图3所示，位于支撑梁10上沿的固定支架30直接为矩形部件，而位于支撑梁10下沿的固定支架30突出支撑梁10表面一部分距离，其大致形状也为矩形部件。本领域的技术人员能够理解，固定支架30选择矩形部件只是本实用新型的最佳实施例，但并非本实用新型的限制，固定支架30同样可以选择为其他合理的形状。

参照图6、图7和图8，支撑梁10的截面为U形，其包括平坦的背部11与向外伸展的延伸部12。如图6和图7所示，多孔支撑结构20安装在支撑梁10的背部11，而延伸部12朝向多孔支撑结构20的反方向向外延伸，即多孔支撑结构20朝向汽车的外部延伸用以溃缩吸能，而延伸部12朝向汽车的内部进行延伸用以和其他部件进行连接。如图6和图7所示，延伸部12最终嵌入到车辆框架底部的侧面。如图8所示，侧面柱的整体结构通过固定支架30焊接在车身上。

作为结构上的一种优化，本实用新型的侧面柱并非直接通过延伸部12于汽车的车架进行连接，而是通过延伸部12固定安装在车门槛40内部。

参照图2和图7，车辆框架底部的侧面安装有车门槛40，车门槛40具有一个内表面41和外表面42，其内表面41贴合车辆框架底部的侧面，其外表面42朝向车辆外部。车门槛40形成了汽车内外结构的分隔部件，其覆盖在汽车框架底部的侧面，同时使得汽车框架不直接暴露在外。

继续参照图2和图7，侧面柱嵌套在车门槛40中。具体而言，侧面柱通过延伸部12嵌套在车门槛40中，而并不是塞满了整个车门槛40的内部空间。如图7所示，多孔支撑单元距离车门槛40的外表面42具有一定的距离L1，并且延伸部12的末端距离车门槛40的内表面41具有一定的距离L2。

作为本实用新型的一种优选实施方式，多孔支撑结构20与车门槛40的外表面42的最小距离L1优选为6-8mm，而延伸部12的末端与车门槛40的内表面41的最小距离L2优选为6-8mm。本领域的技术人员能够理解，上述最小距离的选择只是本实用新型众多实施例的之一，而并非本实用新型的限制。在本实用新型的其他实施例中，多孔支撑结构20、延伸部12与车门槛40内外表面42的距离还可以作其他合理的选择，同样能够实现本实用新型的技术目的，达到本实用新型的技术效果。

参照图9，在车身遭受侧面柱碰碰撞时，前部复合材料构成的多空支撑结构溃缩吸能，将碰撞大部分能量吸收。至碰撞后段时，后部钢板制成的支撑梁10起到一定的支撑作用，防止碰撞物体继续向车内侵入，从而保护电池和人体免受侵害。

与现有技术不同的是，本实用新型并非一味地增加车辆底盘的强度，而是通过在底盘的侧面增加具有溃缩吸能功能的侧面柱来实现对车辆的侧面进行防护。另一方面，本实用新型的侧面柱的位置与新能源车的电池包（电池组）的位置相匹配，这样的结构是专用于保护电池包的。此外，现有技术通过加强底盘的方式并不适合用于新能源车，因为新增加的加强结构在发生侧面碰撞时更容易侵入电池包，从而造成电池短路并引发火灾。而相对地，本实用新型的侧面柱采用溃缩吸能的思路，并且其结构上具有支撑梁来衬托多孔支撑结构。因此，即便发生了侧面碰撞，本实用新型的侧面柱也不容易侵入到电池包内，因此也能避免电池短路和火灾的发生。

综上所述，本实用新型公开了具有防护结构的新能源车侧面柱，其至少具有以下有益效果：

1.能够有效地提升侧面柱碰时对电池包的防护；

2.能够有效地减少碰撞时乘员舱的被侵入量；

3.能够有效地降低车身重量，实现车身轻量化。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (10)

1.一种具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于，包括：

支撑梁，所述支撑梁为长条形部件；

复合材料制成的多孔支撑结构，所述多孔支撑结构沿所述支撑梁的长度方向设置于所述支撑梁上；其中，所述多孔支撑结构包括多个互相连接的支撑单元，每一个支撑单元为柱状结构，且所述支撑单元垂直于所述支撑梁表面安装；

所述支撑梁固定安装在车辆框架底部的侧面，位于车辆电池的外侧，使得所述支撑单元的柱状结构朝向车辆的外侧。

2.如权利要求1所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述多孔支撑结构为蜂窝状，多孔支撑结构的每一个支撑单元为六边形柱状结构。

3.如权利要求1所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述多孔支撑结构为网格状，多孔支撑结构的每一个支撑单元为长方体柱状结构。

4.如权利要求1所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述多孔支撑结构为圆柱状，多孔支撑结构的每一个支撑单元为圆柱体结构。

5.如权利要求1所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述支撑梁包括固定支架，所述固定支架为矩形部件，所述支撑梁通过所述固定支架连接到车辆框架底部的侧面。

6.如权利要求5所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述支撑梁包括多个固定支架，所述多个固定支架沿支撑梁的长度方向交错排列。

7.如权利要求1所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述侧面柱嵌套在车门槛中，所述车门槛的内表面贴合车辆框架底部的侧面，所述车门槛的外表面朝向车辆外部。

8.如权利要求7所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述支撑梁的截面为U形，其包括平坦的背部与向外伸展的延伸部；

所述多孔支撑结构安装在支撑梁的背部；

所述延伸部嵌入到车辆框架底部的侧面。

9.如权利要求8所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述延伸部的末端与车门槛的内表面的最小距离为6-8mm。

10.如权利要求8所述的具有防护结构的新能源车侧面柱，其特征在于：

所述多孔支撑结构与车门槛的外表面的最小距离为6-8mm。

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