CN214189824U - 一种下车体总成 - Google Patents

Abstract

一种下车体总成，包括前地板总成和前机舱总成，所述前地板总成包括前地板纵梁、第一加强件、门槛内板、第二加强件、地板面板和第三加强件，所述门槛内板沿Y向设于所述前地板纵梁外侧并与所述前地板纵梁连接，所述地板面板沿Z向设于与所述前地板纵梁上方并与所述前地板纵梁连接，所述前地板纵梁的下方安装有电池，所述第一加强件、所述第二加强件和所述第三加强件沿Y向和Z向强化所述前地板总成的强度，所述前机舱总成包括机舱纵梁，纵梁接头和加强斜梁，所述纵梁接头分别连接所述机舱纵梁和所述前地板纵梁，所述加强斜梁与所述地板面板上的横梁搭接，强化整个车身前部的X向强度。

Description

一种下车体总成

技术领域

本实用新型涉及汽车白车身技术领域，尤其涉及一种下车体总成。

背景技术

目前，对于电池布置在地板下方的纯电动车型，电池的安装点通常在地板纵梁上。随着电池容量需求的上升，其宽度不断增大，地板纵梁的位置也因此不断向车外移动。对下车体来说，机舱纵梁和地板纵梁相连接，为最重要的纵向传力件，但二者位置通常有错位。因此机舱纵梁一般是前直后弯的零件，后面弯曲段用来适应错位，以和地板纵梁搭接。

随着电池体积的增加，地板纵梁需要随着安装点外移，机舱纵梁的弯曲段需要重新设计，机舱纵梁整件需要重新开模。机舱纵梁是大型且结构复杂的热成型件，模具昂贵，重新开模耗费可达千万以上，因此急需一种能够适应电池布置变化且不必重新开模的方案。另外，地板纵梁的位置向车外移动会导致地板纵梁与门槛之间的距离变小、地板纵梁与机舱纵梁错位变大，会导致以下问题：

1、车体侧面柱碰性能变差。对纯电动车型来说，对车身强度考验最大的碰撞工况就是侧面柱碰。从门槛外侧到地板纵梁内侧的空间为柱碰的缓冲空间，通常情况下，车身零件在此缓冲空间内溃缩变形吸收碰撞能量以确保内侧的电池不被挤压而导致短路，而此缓冲空间体积的减少，则会直接导致电池挤压风险增高。

目前的常规方案是在纵梁以内的电池布置空间外侧设置额外的空间或加强件来控制碰撞变形范围，以达到抵御侧面柱碰的效果。

但由于纵梁与门槛之间的空间往往十分狭窄，用于容置加强件的空间有限，使加强件难以做出合理的吸能结构。同时，在狭小空间内加入的加强件和周边其他部件连接难度也较大，按目前行业常规的生产方式，纵梁、加强件、地板面板组成的总成件属于主机厂内制件，门槛总成则属于外购件，加强件与门槛之间的焊点必须定义为总拼焊点，而总拼线上的焊枪通常为大焊枪，很难进入狭小空间。综上，此种改良方案的碰撞性能难以保证，工艺性也不好。

2、车体正面偏置碰性能变差。机舱纵梁的后段与地板纵梁为车体正面的主要支撑结构，用以保证前机舱的变形不会过量侵入到驾驶舱内。由于这两段梁在Z向上已有错位，如果在Y向上的错位变大，则会导致在X向的冲击下，这两段梁除了在惯性矩较大的XZ平面以外，在较弱的XY平面内也发生折弯变形，使得前机舱整体的变形变大，危害乘客安全。

目前的常规方案是在纵梁弯曲的位置额外增加加强板，使纵梁内部形成具有额外支撑的断面；或是在纵梁的内部增加随形的贴板，对断面周圈进行加强，以求尽量增大梁的惯性矩。

然而此种改良方案并未从根本上解决纵梁错位导致传力路径不顺的问题，属于“打补丁”式的补救方法。另外，额外增加的贴板和加强板会增加纵梁整体的重量，却难以对应比例地提升断面的抗弯能力，尤其是绕Z轴的抗弯能力，且多个弧面贴合容易导致总成焊接上件困难或者成品精度差的额外问题和风险。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种同时强化车体侧面柱碰性能和正面偏置碰性能且有利于后续开发的下车体总成。

本实用新型提供的下车体总成包括前地板总成和前机舱总成，所述前地板总成包括前地板纵梁、第一加强件、门槛内板、第二加强件、地板面板和第三加强件，所述门槛内板沿Y向设于所述前地板纵梁外侧并与所述前地板纵梁连接，所述地板面板沿Z向设于与所述前地板纵梁上方并与所述前地板纵梁连接，所述前地板纵梁的下方安装有电池，所述第一加强件、所述第二加强件和所述第三加强件沿Y向和Z向强化所述前地板总成的强度，所述前机舱总成包括机舱纵梁，纵梁接头和加强斜梁，所述纵梁接头分别连接所述机舱纵梁和所述前地板纵梁，所述加强斜梁与所述地板面板搭接并强化所述前机舱总成的强度。

进一步地，所述第三加强件的上方连接有地板上横梁，所述第一加强件设于所述前地板纵梁内并架设于所述前地板纵梁的内壁之间，所述第一加强件包括下连接部和上连接部，所述下连接部与所述前地板纵梁及所述门槛内板相连，所述上连接部与所述第三加强件及所述地板上横梁连接，所述第一加强件内设有电池安装点，所述电池通过所述电池安装点安装于所述前地板纵梁下方。

进一步地，所述前地板纵梁与所述第一加强件拼接固连形成第一腔体，所述第一腔体在Y向上由所述下连接部和所述前地板纵梁支撑，所述第一腔体在Z向上由所述上连接部和所述前地板纵梁支撑。

进一步地，所述第二加强件沿Y向设于所述门槛内板外侧，所述第二加强件沿Y向和Z向与所述门槛内板连接。

进一步地，所述门槛内板和所述第二加强件拼接固连形成第二腔体，所述第二腔体在Y向和Z向上由所述门槛内板和所述第二加强件支撑。

进一步地，所述第二腔体设于所述第一腔体外侧并沿Y向与所述第一腔体焊接固连。

进一步地，所述第三加强件沿Z向设于所述前地板纵梁、所述门槛内板和所述电池的上方，所述第三加强件沿Z向设于地板上横梁的下方，所述第三加强件沿Z向设于所述前地板纵梁上方并与所述前地板纵梁焊接固定。

进一步地，所述第三加强件由所述地板面板沿Y向向外侧延伸，所述第三加强件沿Z向设于所述门槛内板和所述地板上横梁之间并分别与所述前地板纵梁、所述门槛内板和所述地板上横梁焊接固定。

进一步地，所述机舱纵梁和所述纵梁接头沿Z向设于所述地板面板和所述第三加强件的下方，所述纵梁接头沿X向设于所述前地板纵梁的前方并与所述前地板纵梁焊接，所述纵梁接头沿Z向与所述机舱纵梁焊接。

进一步地，所述加强斜梁沿Z向设于所述地板面板的上方，所述加强斜梁架设于所述地板上横梁与所述机舱纵梁之间并与所述地板上横梁焊接固定。

本实用新型通过第一腔体和第二腔体加强前地板总成的强度，为电池腾出布置空间，第一腔体、第二腔体共同组成强化截面，大大强化了车体侧面柱碰性能，有利于设计合适的加强件，且工艺进枪空间增大，设计者有更大空间去优化，采取更加丰富的结构形式以应对更加严苛的碰撞要求；通过设置加强斜梁和纵梁接头改良前机舱总成的布置，使正面偏置碰传力更加顺畅合理，强化了正面偏置碰性能，还形成了复合错开的传力路径，每条路径承受的冲击减小，结构更加稳定，不管电池增加到多大，均只需通过调整前地板纵梁的Y向尺寸即可适应，其结构设计和工艺可行性不受电池尺寸变更影响，在后继车型换代时，能有效减少重新设计零件的数量，大大降低了开发费用。另外，本实用新型中的第一腔体和第二腔体组成的结构可以整个定义为外购件，无论结构多么复杂，焊点增加多少，均不影响主机厂产线布局，也不造成工时增加，把对工厂的影响尽量减小，大大提升了优化方案实施的可行性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型提供的下车体总成的底视图。

图2为本实用新型提供的前地板总成的底视图。

图3为本实用新型提供的前地板总成内部(隐藏前地板纵梁)的底视图。

图4为本实用新型提供的前地板总成的斜视图。

图5为本实用新型提供的前地板总成的A-A剖视图。

图6为本实用新型提供的前地板总成的B-B剖视图。

图7为本实用新型提供的前机舱总成的俯视图。

图8为本实用新型提供的前机舱总成的底视图。

图9为本实用新型提供的下车体总成的正面偏置碰传力示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型详细说明如下。

需要说明的是，在本申请中，X向指车身长度方向，Y向指车身宽度方向，Z向指车身高度方向；上方、下方、左侧、右侧、前方和后方等表示方位的语句则以车身行驶方向为前方，以重力方向为下方，以车门侧为侧面。

请参阅图1，本实用新型的下车体总成设于车身下方且靠近车门侧和车头侧，包括前地板总成和前机舱总成，前机舱总成位于前地板总成的前方，前地板纵梁1和前机舱总成的纵梁接头5进行Z向搭接，后地板纵梁与前地板纵梁1沿Y向上对齐且搭接于前地板总成的后方，后地板纵梁和前地板纵梁1进行Z向搭接，电池7设于前地板总成下方。

进一步地，请一并参阅图2至图5，本实用新型的前地板总成包括前地板纵梁1、第一加强件11、门槛内板2、第二加强件21、地板面板3和第三加强件31，门槛内板2沿Y向设于前地板纵梁1外侧并与前地板纵梁1连接，地板面板3沿Z向设于与前地板纵梁1上方并与前地板纵梁1连接，电池7沿Z向安装于前地板纵梁1下方，第一加强件11设于前地板纵梁1内并与其形成第一腔体12，强化前地板纵梁1的强度；第二加强件21设于门槛内板2上并与其形成第二腔体22，强化门槛内板2的强度；第三加强件31与地板面板3连接并沿Z向与第一腔体12和第二腔体22焊接固定，强化前地板总成的强度。

进一步地，第一加强件11设于前地板纵梁1内并架设于前地板纵梁1的内壁之间，第一加强件11包括下连接部111和上连接部112，下连接部111和上连接部112相连，第一加强件11内设有电池安装点71，电池7在电池安装点71处通过螺栓安装于前地板纵梁1下方，前地板纵梁1与第一加强件11拼接固连形成第一腔体12，第一腔体12在Y向上由Y向支撑臂和前地板纵梁1支撑，第一腔体12在Z向上由Z向支撑臂和前地板纵梁1支撑。前地板纵梁1上还设有为第一加强件11与第三加强件31的焊点连接而设置的焊接过孔，第一加强件11内部也设有电池安装点71，第一加强件11通过在受力时产生Y向压溃吸收柱碰能量。

进一步地，第二加强件21沿Y向设于门槛内板2外侧，第二加强件21沿Y向和Z向与门槛内板2连接，门槛内板2和第二加强件21拼接固连形成第二腔体22，第二腔体22在Y向和Z向上由门槛内板2和第二加强件21支撑，第二腔体22设于第一腔体12外侧并沿Y向与第一腔体12焊接固连。

进一步地，第三加强件31沿Z向设于前地板纵梁1、门槛内板2和电池7的上方，第三加强件31沿Z向设于地板上横梁8的下方，第三加强件31沿Z向设于前地板纵梁1上方并与前地板纵梁1焊接固定，第三加强件31同时与地板上横梁8焊接固定。第三加强件31由地板面板3沿Y向向外侧延伸，第三加强件31沿Z向设于门槛内板2和地板上横梁8之间并分别与前地板纵梁1、门槛内板2和地板上横梁8焊接固定。

在本实施例中，多个第一加强件11和地板上横梁8沿Y向相对应地设于本实用新型的前地板总成上，第一加强件11为盒状件，上连接部112为下连接部111的翻边，上连接部112与其上方的第三加强件31焊点连接，地板上横梁8、第一加强件11和第三加强件31共同构成一个“日”字型截面，可以很好地抵抗Y向冲击。

具体地，在本实用新型的前地板总成装配时，第一腔体12和第二腔体22先沿Y向焊接固连组成一个紧贴的腔体组合，随后第三加强件31沿Z向焊接到前地板纵梁1和门槛内板2上，即与第一腔体12和第二腔体22组成的腔体组合焊接固连，随后和已经与地板上横梁8焊接固定的地板面板3沿Z向拼合，组成前地板总成。在本实施例中，第一腔体12和第二腔体22均为独立的相对较小的口字截面的传力通道，在Y向焊接后则整合成一条更大的传力通道，传力通畅且结构布局合理精简，为车体的焊接提供了足量的进枪空间，工艺性强。另外，由第一腔体12、第二腔体22组成的传力组合结构均可以从地板面板3上分离出来，故从主机厂的角度，可以将其定义为外购件。外购件的焊点数量和进枪空间不受厂内设备限制，因而设计可以更加自由，而且节省下来的内作焊点额度，可以分配到车身其他位置以提升性能，或者减少内作焊点数目以提高生产节拍。

进一步地，请一并参阅图6至图7，前机舱总成包括机舱纵梁4，纵梁接头5和加强斜梁6，纵梁接头5分别连接机舱纵梁4、前地板纵梁1和机舱下横梁9，也就是说，纵梁接头5间接连接了机舱纵梁4和前地板纵梁1，加强斜梁6与地板面板3和地板上横梁8搭接并强化前机舱总成的强度。

进一步地，机舱纵梁4和纵梁接头5沿Z向设于地板面板3和第三加强件31的下方，纵梁接头5沿X向设于前地板纵梁1的前方并与前地板纵梁1焊接，纵梁接头5沿Z向与机舱纵梁4焊接。

进一步地，加强斜梁6沿Z向设于地板面板3的上方，加强斜梁6架设于地板上横梁8与机舱纵梁4之间并与地板上横梁8焊接固定。在本实施例中，加强斜梁6的前端与前围板以及机舱纵梁4形成三层焊接，加强斜梁6的后端与地板上横梁8连接，加强斜梁6的截面呈“几”字型，两侧设有翻边，“几”字型结构的翻边上设有焊点。

具体地，请一并参阅图8，在正面偏置碰发生时，在机舱范围内，机舱纵梁4首先溃缩变形吸收冲击能量。在乘员舱区域内，由于纵梁接头5间接连接了机舱纵梁4和前地板纵梁1，冲击能量在前地板上下分别经由纵梁接头5和机舱纵梁4向两个方向分散：一部分通过机舱纵梁4传递至加强斜梁6，随后传递至地板上横梁8和前地板纵梁1；另一部分通过纵梁接头5传递至前地板纵梁1。在本实施例中，由于加强梁微微斜向布置，其与机舱纵梁4和前地板纵梁1互呈“人”字型结构，使冲击能量向两个错开的方向分流，起到互补的作用。前地板纵梁1、加强斜梁6和地板上横梁8三者还组成了近似三角形的结构，使得前地板总成的结构更加稳定。另外，本实用新型的前地板纵梁1的位置靠外，机舱纵梁4的后段较短，避免了为机舱纵梁4设置弯曲段，也就避免了为电池7的边角设置额外的倒角对弯曲段的圆弧进行避让，对电池7布置空间占用影响极小，更有利于电池7增加容量，由于加强斜梁6布置在地板面上，也不占用电池7的布置空间。

综上，本实用新型通过第一腔体、第二腔体加强前地板总成的强度，为电池腾出布置空间，第一腔体、第二腔体共同组成强化截面，大大强化了车体侧面柱碰性能，有利于设计合适的加强件，且工艺进枪空间增大，设计者有更大空间去优化，采取更加丰富的结构形式以应对更加严苛的碰撞法规要求；通过设置加强斜梁和纵梁接头改良前机舱总成的布置，使正面偏置碰传力更加顺畅合理，强化了正面偏置碰性能，还形成了复合错开的传力路径，每条路径承受的冲击减小，结构更加稳定，不管电池增加到多大，均只需通过调整前地板纵梁的Y向尺寸即可适应，其结构设计和工艺可行性不受电池尺寸变更影响，在后继车型换代时，能有效减少重新设计零件的数量，大大降低了开发费用。另外，本实用新型中的第一腔体和第二腔体组成的结构可以整个定义为外购件，无论结构多么复杂，焊点增加多少，均不影响主机厂产线布局，也不造成工时增加，把对工厂的影响尽量减小，大大提升了优化方案实施的可行性。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种下车体总成，其特征在于：所述下车体总成包括前地板总成和前机舱总成，其中：

所述前地板总成包括前地板纵梁(1)、第一加强件(11)、门槛内板(2)、第二加强件(21)、地板面板(3)和第三加强件(31)，所述门槛内板(2)沿Y向设于所述前地板纵梁(1)外侧并与所述前地板纵梁(1)连接，所述地板面板(3)沿Z向设于与所述前地板纵梁(1)上方并与所述前地板纵梁(1)连接，所述前地板纵梁(1)的下方安装有电池(7)，所述第一加强件(11)、所述第二加强件(21)和所述第三加强件(31)沿Y向和Z向强化所述前地板总成的强度；

所述前机舱总成包括机舱纵梁(4)，纵梁接头(5)和加强斜梁(6)，所述纵梁接头(5)分别连接所述机舱纵梁(4)和所述前地板纵梁(1)，所述加强斜梁(6)与所述地板面板(3)搭接并强化所述前机舱总成的强度。

2.根据权利要求1所述的下车体总成，其特征在于：所述第三加强件(31)的上方连接有地板上横梁(8)，所述第一加强件(11)设于所述前地板纵梁(1)内并架设于所述前地板纵梁(1)的内壁之间，所述第一加强件(11)包括下连接部(111)和上连接部(112)，所述下连接部(111)与所述前地板纵梁(1)及所述门槛内板(2)相连，所述上连接部(112)与所述第三加强件(31)及所述地板上横梁(8)连接，所述第一加强件(11)内设有电池安装点(71)，所述电池(7)通过所述电池安装点(71)安装于所述前地板纵梁(1)下方。

3.根据权利要求2所述的下车体总成，其特征在于：所述前地板纵梁(1)与所述第一加强件(11)拼接固连形成第一腔体(12)，所述第一腔体(12)在Y向上由所述下连接部(111)和所述前地板纵梁(1)支撑，所述第一腔体(12)在Z向上由所述上连接部(112)和所述前地板纵梁(1)支撑。

4.根据权利要求3所述的下车体总成，其特征在于：所述第二加强件(21)沿Y向设于所述门槛内板(2)外侧，所述第二加强件(21)沿Y向和Z向与所述门槛内板(2)连接。

5.根据权利要求4所述的下车体总成，其特征在于：所述门槛内板(2)和所述第二加强件(21)拼接固连形成第二腔体(22)，所述第二腔体(22)在Y向和Z向上由所述门槛内板(2)和所述第二加强件(21)支撑。

6.根据权利要求5所述的下车体总成，其特征在于：所述第二腔体(22)设于所述第一腔体(12)外侧并沿Y向与所述第一腔体(12)焊接固连。

7.根据权利要求1所述的下车体总成，其特征在于：所述第三加强件(31)沿Z向设于所述前地板纵梁(1)、所述门槛内板(2)和所述电池(7)的上方，所述第三加强件(31)沿Z向设于地板上横梁(8)的下方，所述第三加强件(31)沿Z向设于所述前地板纵梁(1)上方并与所述前地板纵梁(1)焊接固定。

8.根据权利要求7所述的下车体总成，其特征在于：所述第三加强件(31)由所述地板面板(3)沿Y向向外侧延伸，所述第三加强件(31)沿Z向设于所述门槛内板(2)和所述地板上横梁(8)之间并分别与所述前地板纵梁(1)、所述门槛内板(2)和所述地板上横梁(8)焊接固定。

9.根据权利要求2所述的下车体总成，其特征在于：所述机舱纵梁(4)和所述纵梁接头(5)沿Z向设于所述地板面板(3)和所述第三加强件(31)的下方，所述纵梁接头(5)沿X向设于所述前地板纵梁(1)的前方并与所述前地板纵梁(1)焊接，所述纵梁接头(5)沿Z向与所述机舱纵梁(4)焊接。

10.根据权利要求9所述的下车体总成，其特征在于：所述加强斜梁(6)沿Z向设于所述地板面板(3)的上方，所述加强斜梁(6)架设于所述地板上横梁(8)与所述机舱纵梁(4)之间并与所述地板上横梁(8)焊接固定。

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