CN115214777B - 车辆底盘结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆底盘结构及车辆，本发明的车辆底盘结构包括位于中部的与车身集成为一体的电池包壳体，以及分别连接在电池包壳体前后端的前副车架和后副车架。其中，电池包壳体具有被设置成环形的边框、以及连接在边框内侧的前地板面板，边框和前地板面板限定出电池模组安装空间。而且，边框的前端与后端分别连接有连接件，前副车架与后副车架均通过对应端的连接件与边框相连。本发明的车辆底盘结构，通过将车辆底盘构造为集成电池包壳体的形式，有利于简化车身中部下方的装配结构；连接件的设置，可方便地进行前副车架和后副车架在电池包壳体上的连接安装，有助于车辆主体结构的连接装配。

Description

车辆底盘结构及车辆

技术领域

本发明涉及车身结构技术领域，特别涉及一种车辆底盘结构。另外，本发明还涉及一种车辆。

背景技术

随着新能源汽车的发展和普及，新能源汽车的动力电池技术也取得了显著进步。新能源汽车的电池包一般设于车辆中部的底部，位于前地板下方。电池包一般会配设底托盘，用于承载电池包内的模组等部件，并通过底托盘将电池包整体固装于车辆的底部框架上。

车身的中部结构，尤其是电池包附近的框架结构，不仅要承载电池包的重量，并对电池包起到保护作用；而且是车辆的重要支撑结构，需要承载车身主体的主要重量，而且还需要具有抗碰撞强度，以降低来自车辆侧部碰撞的风险。

现有的车身中部框架结构，设置比较复杂，包括门槛梁、前地板、电池包壳体、门槛加强梁、座椅横梁等。装配工艺繁复，不利于整车装配效率的提升。而且，现有的电池包壳体，为了降低电池包的整体重量，需要严格控制壳体的厚度，导致电池包壳体的防护强度不足，隔热效果差，不利于电池包内部的工况温度控制。

而且，由于车身中部下方的装配结构复杂，由门槛梁、前地板、电池包壳体、门槛加强梁等多个部件装配而成，导致车身底部的隔音性能下降，不利于提升车辆的使用体验。

此外，现有的车身结构设计中，往往通过多处连接件进行中部壳体结构和前围板横梁、前机舱纵梁、后部车身结构、副车架等的连接装配，涉及的装配连接件较多，装配工艺比较复杂，导致装配环节需要耗费大量的工作量。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆底盘结构，以便于副车架与车辆中部电池包结构之间的连接装配。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆底盘结构，包括位于中部的与车身集成为一体的电池包壳体，以及分别连接在所述电池包壳体前后端的前副车架和后副车架；所述电池包壳体具有被设置成环形的边框，以及连接在所述边框内侧的前地板面板，所述边框和所述前地板面板限定出电池模组安装空间，且所述边框的前端与后端分别连接有连接件，所述前副车架与所述后副车架均通过对应端的所述连接件与所述边框相连。

进一步的，所述电池模组安装空间位于所述前地板面板下方，且所述前地板面板上设有沿车身长度方向布置的中通道，所述中通道的两端分别与所述边框的前端及后端相连。

进一步的，所述中通道内设有沿所述中通道长度方向布置的供线束和/或管路通过的过孔；和/或，所述前地板面板低于所述边框的顶部设置，所述边框的前端与后端的顶部均设有凹槽，所述中通道的两端分别固连在与之对应的所述凹槽中。

进一步的，所述前地板面板上设有座椅安装横梁，所述座椅安装横梁与所述边框及所述中通道分别相连。

进一步的，所述边框、所述中通道和所述座椅安装横梁中的至少一个采用铝型材制成。

进一步的，所述边框具有中空的内腔，所述内腔中填充有隔热隔音材料；和/或，所述前地板面板的顶部铺设有传热材料。

进一步的，所述边框具有分设在两侧的平直段部分，所述平直段部分沿车身长度方向延伸，且两侧的所述平直段部分构成车身中的门槛梁。

进一步的，所述边框前端的顶部设有加强梁，所述加强梁沿车身宽度方向布置，且所述加强梁被配置为与车身中的前机舱纵梁的尾端对应设置，而能够形成对所述前机舱纵梁向车后方向移动的阻挡。

进一步的，所述边框的前端与后端均具有沿车身宽度方向延伸的直线部分，以及分别连接在所述直线部分两侧的倾斜部分，各所述倾斜部分沿远离所述直线部分的方向外倾设置；所述加强梁包括连接在前端的所述直线部分顶部的中部梁体，以及分别连接在前端的各所述倾斜部分顶部的端部梁体。

进一步的，所述端部梁体的顶部为沿远离所述中部梁体的方向渐低设置的斜面。

进一步的，各端的所述连接件均为分别靠近所述边框两侧布置的两个，且各所述连接件上设有用于和车身中的前部结构或后部结构固连的车身连接部。

进一步的，所述连接件可拆卸地连接在所述边框上；和/或，所述连接件采用铝合金铸造成型，且所述连接件中形成有若干减重腔，所述减重腔内设有加强肋。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的车辆底盘结构，通过将车辆底盘构造为集成电池包壳体的形式，有利于简化车身中部下方的装配结构；在电池包壳体的边框和副车架之间设置连接件，可方便地进行前副车架和后副车架在电池包壳体上的连接安装，利于连接结构的集成化设计，且有助于车辆主体结构的连接装配。

此外，在车身长度方向上布置中通道，可提升车身结构纵向上的支撑强度；而在中通道内部设置过孔，用于线束、管路等的布设；可减少车身上管线布设结构的设置，且对管线具有良好的防护效果，从而利于改善车辆前部和后部之间管线的布设条件。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆中具有本发明所述的车辆底盘结构。

相对于现有技术，本发明的车辆具有上述车辆底盘结构所具备的技术优势。

附图说明

构成本发明的一部分的附图，是用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明是用于解释本发明，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一所述的车辆底盘结构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例一所述的电池包壳体结构的立体结构示意图；

图3为图2所述部件于下方视角下的立体结构示意图；

图4为图2中A-A所示部位的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例一所述的中通道的立体结构示意图；

图6为本发明实施例一所述的加强梁的俯视图；

图7为图6中B-B所示部位的剖面结构示意图；

图8为本发明实施例一所述的车辆底盘结构于车身装配结构中的总体结构示意图；

图9为图1所示各部件在去除车身的前部结构和后部结构后的结构示意图；

图10为本发明实施例一所述的连接件的立体结构示意图；

图11为本发明实施例一所述的连接件于前侧下方视角下的立体结构示意图；

图12为本发明实施例一所述的连接件与后侧上方视角下的立体结构示意图；

附图标记说明：

1、边框；100、隔板；101、分腔体；12、平直段部分；13、凹槽；130、直线部分；131、倾斜部分；

14、加强梁；140、中部梁体；141、端部梁体；142、通孔；143、斜面；144、型腔；

15、前地板面板；16、电池模组安装空间；17、座椅安装横梁；

18、连接件；180、副车架连接部；181、车身连接部；182、安装套管；183、减重腔；184、加强肋；185、内侧部分；186、外侧部分；187、连接螺栓；

191、前副车架；192、后副车架；193、前部结构；194、后部结构；

3、中通道；300、过孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本发明涉及一种车辆底盘结构，以便于副车架与车辆中部电池包结构之间的连接装配，其一种示例性结构如图1并图8所示。

整体而言，该车辆底盘结构包括位于中部的与车身集成为一体的电池包壳体，以及分别连接在电池包壳体前后端的前副车架191和后副车架192。其中，电池包壳体具有被设置成环形的边框1、以及连接在边框1内侧的前地板面板15，边框1和前地板面板15限定出电池模组安装空间16。而且，边框1的前端与后端分别连接有连接件18，前副车架191与后副车架192均通过对应端的连接件18与边框1相连。

基于上述整体设计，结合图2、图3所示，对于本实施例的车辆底盘结构，作为一种优选的实施方式，其中，边框1优选采用铝型材制成，且其例如可采用一体挤压成型的铝型材。采用铝型材，便于加工制造。而且，如图4所示，边框1内也设有内腔，铝型材制成的边框1也便于边框1内内腔的设置，这样不仅使作为电池包壳体的与车身集成的电池包壳体结构具有轻量化的特点，且可改善边框1作为电池包壳体的防护性能。

基于上述边框1中内腔的设置，内腔中也可加设若干隔板100，而将内腔分隔为多个分腔体101，并作为优选实施形式，可在各分腔体101中均填充隔热隔音材料。通过在内腔内设置多个隔板100，而将内腔分隔为多个分腔体101，对边框1的整体强度起到良好的改善作用。当边框1作为车身主体框架时，其可以具备良好的支撑性能和承受来自车辆侧部撞击的能力，利于提升边框1的抗撞击和缓冲性能。

隔热隔音材料的加设，可进一步改善边框1作为电池包壳体情况下的隔热保温性。由于内腔为全封闭结构，为了便于隔热隔音材料的加设，隔热隔音材料优选采用聚氨酯发泡材料。这样，可在边框1上开设加注孔，将聚氨酯发泡材料加注到内腔内，便于操作实施，在加注完成后将加注孔封堵。

需要指出的是，边框1的环形设置并非指边框1整体为圆环状，而是指边框1为整圈的结构。其可以是矩形、或者角部具有倒角形状的多边形，可以根据车身中部框架的设置要求灵活调整结构形状，边框1的截面尺寸及壁厚以使边框1具有足够的车身支撑强度为原则设置即可。

在本实施例中，边框1具有分设在两侧的平直段部分12，平直段部分12沿车身长度方向延伸，且两侧的平直段部分12构成车身中的门槛梁。将边框1的两侧部分地设置成平直状，并作为车身的门槛梁使用，可简化车身中部下方的整体框架结构，利于精简车辆的装配工艺。

此外，边框1内侧前地板面板15的设置，将驾乘舱和电池模组安装空间16分隔开，不仅作为车身的前地板使用，而且作为电池包的上壳体使用，对于车辆部件的精简以及车辆装配工艺的简化具有良好的效果。

如图1、图2并图5所示，本实施例中，车身中具有沿车身长度方向布置的中通道3，中通道3的两端分别与边框1的前端及后端相连。这样的设计，不仅利于增强边框1的整体强度，且有助于增加车身框架的整体强度；在车辆受到来自前后部碰撞时，可对驾乘舱和电池包均起到一定的防护效果。

此外，具体实施时，本实施例可在边框1的前端与后端的顶部均设置凹槽13，中通道3的两端分别固连在与之对应的凹槽13中。通过在边框1的前后两端设置两个凹槽13，可改善边框1和中通道3之间的连接强度，并使中通道3不至于突出于中通道3的上方，便于中通道3上方驾乘舱的布置。

上述的中通道3优选采用采用铝型材制作，具有轻量化和便于挤压成型的优点。而且，可在中通道3中设置过孔300，以便于车辆管线的布置。

另外，在车身宽度方向上，本实施例也设有沿车身宽度方向布置的座椅安装横梁17，座椅安装横梁17与中通道3的两侧分别相连，同时也可和前地板面板15固连。通过设置座椅安装横梁17，不仅便于车辆座椅的安装，而且，由于座椅安装横梁17与中通道3两侧的连接，可有效提升车身中部的整体结构强度。

如图1所示，作为优选实施形式，本实施例在边框1的前端的顶部设有加强梁14，加强梁14沿车身宽度方向布置，且加强梁14被配置为与车身前部的前机舱纵梁的尾端对应设置，而能够形成对前机舱纵梁向车后方向移动的阻挡。

通过设置加强梁14，不仅可提升边框1前部的支撑强度，而且，整体车身中，一般机舱纵梁相对于边框1的高度稍高，加强梁14的设置可使其与机舱纵梁在一个高度上，可保持机舱纵梁到车辆中部结构的传力畅通，并能够降低机舱纵梁高度高于电池包结构，而出现碰撞时机舱纵梁上掀的风险。

结合图6、图7所示，在本实施例中，边框1的前端具有沿车身宽度方向延伸的直线部分130，以及分别连接在直线部分130两侧的倾斜部分131。各倾斜部分131沿指向车后的方向外倾设置；相应的，加强梁14包括连接在直线部分130顶部的中部梁体140，以及分别连接在各倾斜部分131顶部的端部梁体141。倾斜部分131的设置，可有效避让车轮及其翼子板内衬等部件。而基于边框1前端的形状设置，将加强梁14设计为位于中部的中部梁体140以及两端的端部梁体141，以分别与直线部分130和倾斜部分131的顶部连接，可提升加强梁14和边框1的匹配度和一体连接强度。

本实施例的中部梁体140优选采用铝型材制成；同时，如图1所示，还可在中部梁体140上设置沿车身长度方向贯穿布置的通孔142，以便于管线的穿设。如图7所示，中部梁体140内部还可设置型腔144，以利于降低加强梁14的自身重量。此外，中部梁体140采用铝型材制造，也具有便于挤压成型的特点，并且具有足够的强度。

此外，本实施例中，端部梁体141的顶部也为沿远离中部梁体140的方向渐低设置的斜面143。端部梁体141的顶部设计为渐低设置的斜面143，可与边框1的顶部连接为一体，提高加强梁14和边框1的整体形状规整度，便于车身钣金件等临近部件的安装布置。

为了便于本实施例的车辆底盘结构和车身前后部结构的连接，在本实施例中，如图8、图9并结合图10至图12所示，边框1的前端与后端分别连接有连接件18，各端的连接件18均为分别靠近边框1两侧布置的两个；而且，各连接件18上设有用于和副车架固连的副车架连接部180、以及用于和车身中的前部结构193或后部结构194固连的车身连接部181。

连接件18可以采用焊接、铆接等方式固装于作为电池包壳体的边框1上。当然，结合图12所示，也可采用如本实施例的优选方式，采用连接螺栓187将连接件18和电池包壳体固连起来。而且，在连接时，连接件18的内侧部分185抵接在边框1的直线部分130上的，外侧部分186抵接在边框1的倾斜部分131上。连接件18和电池包壳体之间采用例如螺接等形式的可拆卸连接方式，使连接件18可拆卸地连接在电池包壳体上，便于各部件的分别加工制造以及损坏部件的替换装配。

如图10、图11并图12所示，连接件18上设置有两处车身连接部181，以用于和前部结构193或者后部结构194连接，同时，也设有一处副车架连接部180，用于和前副车架191或者后副车架192连接。在副车架连接部180和/或车身连接部181处可采用设置在连接件18中的安装套管182，配合螺栓连接相应部件。

在副车架连接部180、车身连接部181等处通过设置安装套管182进行连接件18和副车架以及车身前后部结构的连接，有利于提升连接强度和可靠性。

本实施例中，连接件18可采用锻压钢质件，也可采用铸铁、铝合金等材质，优选地，本实施例的连接件18采用铝合金铸造成型。采用铸铝件，便于加工制造，且有利于车辆结构轻量化设计。

此外，基于其采用铸铝件，在连接件18中形成有若干个减重腔183，而且，减重腔183内设有加强肋184。在连接件18中设置减重腔183以及加强肋184，在保障连接件18足够的连接强度的情况下，可有效降低连接件18的自身重量、降低制造成本。

本实施例通过在车身中部和前后部之间设置连接件18，将连接件18固装于与车身集成为一体的电池包壳体上，并利用连接件18上的副车架连接部180、车身连接部181分别连接副车架以及车身的前后部结构，可实现多个车身结构部件在连接件18上的一体连接，利于连接结构的集成化设计，且有助于车辆主体结构的连接装配。

本实施例的车辆底盘结构，通过将车辆底盘构造为集成电池包壳体的形式，有利于简化车身中部下方的装配结构，同时，在电池包壳体的边框1和副车架之间设置连接件18，可方便地进行前副车架191和后副车架192在电池包壳体上的连接安装，使得底盘结构成为坚固的一体结构，而有利于提升底盘的可靠性。

实施例二

本发明涉及一种车辆，该车辆中即具有实施例一所提供的车辆底盘结构。

而且，本实施例的车辆由边框1和前地板面板15限定出电池模组安装空间16，使边框1在作为车身框架结构的同时作为电池包的侧部壳体使用，有利于简化车身中部下方的装配结构。同时，边框1同时连接设置中通道3、前地板面板15、连接件18等部件，也可提升车身中部结构的整体强度，以及便于和车身前后结构之间的装配。

此外，还需强调的是，使得边框1采用挤出铝型材结构，且自身为环形而形成传力环结构，可提高边框1整体的结构强度。与此同时，本实施例的边框1为一体挤压成型的，由于整体挤压成型比现有的分体拼接强度更高，因而也可大大增加边框1自身的结构强度。

同时，再配合于横、纵交织的中通道3和座椅安装横梁17的设置，本实施例也能够在电池包壳体中形成力传递通道。由此，通过环形的边框与其内的中通道3及座椅安装横梁17共同组成的传力网络，可在车辆发生碰撞时，一方面利用铝型材结构特点，对碰撞力进行吸收，另一方面也可对碰撞力、特别是侧碰碰撞力，进行有效的分散传递，从而提升车身中部的碰撞安全性。

利用边框1两端具有倾斜部分，而呈指向车头或车尾的锥状结构，本实施例也能够利于来自车身前部或后部的碰撞力向两侧的门槛梁部位传递，如此再结合于中通道3的设置，能够减少碰撞时车身中部位置、也即驾乘舱处的变形，以提高碰撞安全性。

本实施例通过在边框1内设置隔热材料，可避免电池包热量外散，且再通过一般采用具有较好传热性能的合金材质的前地板面板15，便可在寒冷季节用车时，使得电池包热量经前地板面板15向驾乘舱内传递。由此可使得位于驾乘舱底部的电池包形成类似于地暖的结构，以改善车内环境温度，并且，其也可以降低空调制热耗能，而有利于整车能耗的减少。

此外，进一步的，本实施例基于电池包壳体顶部下凹设置，也可在前地板面板15上设置具有良好传热性的材料，以可更好地将电池包的热量传递至驾乘舱中。此时，传热材料例如可采用石墨烯材料，且具体可采用现有的石墨烯板，当然在传热材料上面会铺设有地毯。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆底盘结构，其特征在于：

包括位于中部的与车身集成为一体的电池包壳体，以及分别连接在所述电池包壳体前后端的前副车架（191）和后副车架（192）；

所述电池包壳体具有被设置成环形的边框（1），以及连接在所述边框（1）内侧的前地板面板（15），所述边框（1）和所述前地板面板（15）限定出电池模组安装空间（16），且所述边框（1）的前端与后端分别连接有连接件（18），所述前副车架（191）与所述后副车架（192）均通过对应端的所述连接件（18）与所述边框（1）相连；

所述边框（1）前端的顶部设有加强梁（14），所述加强梁（14）沿车身宽度方向布置，且所述加强梁（14）被配置为与车身中的前机舱纵梁的尾端对应设置，而能够形成对所述前机舱纵梁向车后方向移动的阻挡；

所述边框（1）的前端与后端均具有沿车身宽度方向延伸的直线部分（130），以及分别连接在所述直线部分（130）两侧的倾斜部分（131），各所述倾斜部分（131）沿远离所述直线部分（130）的方向外倾设置；所述加强梁（14）包括连接在前端的所述直线部分（130）顶部的中部梁体（140），以及分别连接在前端的各所述倾斜部分（131）顶部的端部梁体（141）；所述端部梁体（141）的顶部为沿远离所述中部梁体（140）的方向渐低设置的斜面（143）。

2.根据权利要求1所述的车辆底盘结构，其特征在于：

所述电池模组安装空间（16）位于所述前地板面板（15）下方，且所述前地板面板（15）上设有沿车身长度方向布置的中通道（3），所述中通道（3）的两端分别与所述边框（1）的前端及后端相连。

3.根据权利要求2所述的车辆底盘结构，其特征在于：

所述中通道（3）内设有沿所述中通道（3）长度方向布置的供线束和/或管路通过的过孔（300）；和/或，所述前地板面板（15）低于所述边框（1）的顶部设置，所述边框（1）的前端与后端的顶部均设有凹槽（13），所述中通道（3）的两端分别固连在与之对应的所述凹槽（13）中。

4.根据权利要求2所述的车辆底盘结构，其特征在于：

所述前地板面板（15）上设有座椅安装横梁（17），所述座椅安装横梁（17）与所述边框（1）及所述中通道（3）分别相连。

5.根据权利要求4所述的车辆底盘结构，其特征在于：

所述边框（1）、所述中通道（3）和所述座椅安装横梁（17）中的至少一个采用铝型材制成。

6.根据权利要求1所述的车辆底盘结构，其特征在于：

所述边框（1）具有中空的内腔，所述内腔中填充有隔热隔音材料；和/或，所述前地板面板（15）的顶部铺设有传热材料。

7.根据权利要求1所述的车辆底盘结构，其特征在于：

所述边框（1）具有分设在两侧的平直段部分（12），所述平直段部分（12）沿车身长度方向延伸，且两侧的所述平直段部分（12）构成车身中的门槛梁。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的车辆底盘结构，其特征在于：

各端的所述连接件（18）均为分别靠近所述边框（1）两侧布置的两个，且各所述连接件（18）上设有用于和车身中的前部结构（193）或后部结构（194）固连的车身连接部（181）。

9.根据权利要求8所述的车辆底盘结构，其特征在于：

所述连接件（18）可拆卸地连接在所述边框（1）上；和/或，所述连接件（18）采用铝合金铸造成型，且所述连接件（18）中形成有若干减重腔（183），所述减重腔（183）内设有加强肋（184）。

10.一种车辆，其特征在于：

所述车辆中具有权利要求1至9中任一项所述的车辆底盘结构。