CN112896319A - 电动汽车的侧部吸能传力结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电动汽车的侧部吸能传力结构，包括地板门槛，以及与地板门槛连接的前地板横梁组件，且地板门槛沿车身的长度方向延伸，前地板横梁组件沿车身的宽度方向延伸；于前地板横梁组件内构造有第一吸能部，第一吸能部位于地板门槛和电动汽车的电池包之间，并具有于车身的高度方向依次层叠排布的至少两个第一空腔。本发明所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，通过在前地板横梁组件内设置位于地板门槛和电池包之间的第一吸能部，并使第一吸能部包括沿车身的高度方向依次层叠排布的至少两个第一空腔，可有效提高前地板横梁组件结构强度，从而提高对电池包的防护，并可有效防止地板门槛受侧向力撞击时损坏电池包。

Description

电动汽车的侧部吸能传力结构

技术领域

本发明涉及车辆零部件技术领域，特别涉及一种电动汽车的侧部吸能传力结构。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展和汽车保有量的大幅提高，每年由于交通事故造成的人员伤亡和财产损失随之大幅度增加，因此消费者对汽车安全问题越来越关注。

车身门槛是车辆碰撞必经传力环节，其具备吸收碰撞能量、抵抗侵入量及传递碰撞力等重要作用，是车身安全结构重要组成部分。目前，在EV(新能源电动汽车)车身上，门槛腔体与地板横梁腔体采用对接形式，其中侧围外板、B柱加强板、B柱内板下段和地板门槛梁组成门槛腔体，地板横梁与地板面板组成地板横梁腔体，门槛腔体与地板横梁腔体对接布置。

如上结构的缺点在于，在车身受到侧面碰撞时，碰撞力经门槛腔体后将力分解传递至中横梁腔体和电池包，会对电池包产生巨大的破坏力，致使电池出现漏液、自燃等一系列事故，增大碰撞后电池破损后的二次伤害风险，乘驾安全指数低，维修成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种电动汽车的侧部吸能传力结构，以降低损坏电池包的风险。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电动汽车的侧部吸能传力结构，包括：

地板门槛，沿所述电动汽车的车身长度方向延伸布置；

前地板横梁组件，与所述地板门槛连接，并沿所述车身的宽度方向延伸布置；所述前地板横梁组件内构造有第一吸能部，所述第一吸能部位于所述地板门槛和所述电动汽车的电池包之间，并具有于车身的高度方向依次层叠排布的至少两个第一空腔。

进一步的，所述前地板横梁组件包括于所述车身长度方向自前至后依次排布的前地板前横梁组件、前地板中横梁组件和前地板后横梁组件，并于所述前地板前横梁组件、所述前地板中横梁组件和所述前地板后横梁组件至少之一上设有所述第一吸能部。

进一步的，所述地板门槛与侧围门槛梁组件连接，所述侧围门槛梁组件的B柱对应所于所述前地板中横梁组件设置，并于所述侧围门槛梁组件内构造有第二吸能部，且所述第二吸能部包括沿车身宽度方向依次排布的至少两个第二空腔。

进一步的，所述侧围门槛梁组件包括由外至内依次排布的侧围外板、侧围门槛梁和B柱内板，所述第二空腔包括设于所述侧围外板和所述侧围门槛梁之间的外侧空腔，以及设于所述侧围门槛梁和所述B柱内板之间的内侧空腔。

进一步的，所述侧围外板罩设于所述侧围门槛梁外，并于所述侧围外板和所述B柱内板之间设有位于所述侧围门槛梁上部的B柱加强板。

进一步的，于所述地板门槛和所述侧围门槛梁组件之间形成有第三空腔，且所述第三空腔的长度方向沿所述车身的长度方向延伸布置。

进一步的，所述前地板横梁组件包括自上而下依次布置的前地板横梁、前地板横梁连接板、前地板面板和前地板纵梁，所述第一空腔包括由所述前地板横梁和所述前地板横梁连接板围构形成的上部空腔，由所述前地板横梁连接板和所述前地板面板围构形成的中部空腔，以及由所述前地板面板和所述前地板纵梁围构形成的下部空腔。

进一步的，于所述前地板横梁上构造有以对所述前地板横梁的顶部构成加强的横梁加强板。

进一步的，于所述地板门槛和所述前地板横梁组件之间构造有第三吸能部，且所述第三吸能部相对于所述第一吸能部靠近所述地板门槛布置。

进一步的，于所述车身的高度方向，所述前地板横梁组件仅中部与所述前地板横梁组件连接，而使所述第三吸能部包括分置于所述前地板横梁组件上下两侧的吸能空间。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

(1)本发明所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，通过在前地板横梁组件内设置位于地板门槛和电池包之间的第一吸能部，并使第一吸能部包括沿车身的高度方向依次层叠排布的至少两个第一空腔，可有效提高前地板横梁组件强度，从而提高对电池包的防护，并可有效防止地板门槛受侧向力撞击时损坏电池包，进而提高车身安全性能。

(2)在前地板前横梁组件、前地板中横梁组件和前地板后横梁组件至少之一上设置第一吸能部，可有效提高地板整体结构强度，而进一步提高对电池包的防护性能。

(3)地板门槛与侧围门槛梁组件连接，并在侧围门槛梁组件内设置第二吸能部，且第二吸能部包括沿车身宽度方向依次排布的至少两个第二空腔，可有效提高侧围门槛梁组件的结构强度，从而有效提高对电池包的防护性能。

(4)设置B柱加强板，有利于提高第二吸能部结构强度，而提高对电池包的防护性能。

(5)设置第三空腔，可与第二吸能部配合，而进一步提高侧围门槛梁组件的结构强度。

(6)设置横梁加强板，有利于提高第一吸能部的结构强度，而提高对电池的防护性能。

(7)在地板门槛和前地板梁组件之间设置第三吸能部，可提高车身侧部结构的吸能性能，从而有效可靠的保护电池包。

附图说明

构成本发明的一部分的附图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用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的电动汽车的侧部吸能传力结构的结构示意图；

图2为图1的A部放大图；

图3为图2未装配前地板横梁组件的结构示意图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为图2未装配侧围门槛梁组件的结构示意图；

图6为图5的C-C剖视图；

图7为图5的D-D剖视图；

图8为图2的E-E剖视图。

附图标记说明：

1、电池包；2、地板门槛；3、前地板前横梁组件；4、前地板中横梁组件；5、前地板后横梁组件；6、侧围门槛梁组件；7、第三空腔；

401、前地板横梁；402、前地板横梁连接板；403、前地板面板；404、前地板纵梁；405、横梁加强板；406、上部空腔；407、中部空腔；408、下部空腔；

601、侧围外板；602、侧围门槛梁；603、B柱内板；604、B柱加强板；605、外侧空腔；606、内侧空腔。

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，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，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，可以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。

此外，在本发明的描述中，“外”和“内”是相对车身来进行说明的，也即“外”指车身外侧，“内”指车身内侧。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本实施例涉及一种电动汽车的侧部吸能传力结构，其主要包括地板门槛，与地板门槛连接的前地板横梁组件以及侧围门槛梁组件，并通过对前地板横梁组件以及侧围门槛梁组件的结构改进，以提高车身侧部的吸能传力性能，从而有效保护电池包。

基于如上的整体结构描述，本实施例的电动汽车的侧部吸能传力结构的一种示例性结构如图1所示，地板门槛2沿电动汽车的车身长度方向延伸布置，侧围门槛梁组件6位于地板门槛2的外侧，而前地板横梁组件位于地板门槛2的内侧，并包括于车身长度方向自前至后依次排布的前地板前横梁组件3、前地板中横梁组件4和前地板后横梁组件5。

在此需要说明的是，由于车身结构一般为左右对称结构，因此为了便于较好的理解的本实施例，以下的描述中，以车身左侧为例来进行说明。参照图1、图2和图5至图7所示的结构，地板门槛2的横截面大致呈“几”字形，具体布置时开口朝外布置。

接下来仍参照图1、图2和图5至图7对前地板横梁组件的结构进行说明，本实施例的主要改进点在于，在前横梁组件内设有第一吸能部。由于前横梁组件包括前地板前横梁组件3、前地板中横梁组件4和前地板后横梁组件5，车身受力时，前地板前横梁组件3、前地板中横梁组件4和前地板后横梁组件5沿车身Y向分解碰撞力，将力传递至车身另一侧，传力过程中前地板中横梁组件4起主传力作用。

在此需要注意的是，由于前地板前横梁组件3、前地板中横梁组件4和前地板后横梁组件5三者结构类似，且三者均设有第一吸能部，因此，本实施例中，将以前地板中横梁组件4为例来对其结构进行详细说明。

不过应当理解的是，除了可在前地板前横梁组件3、前地板中横梁组件4和前地板后横梁组件5三者上均设置第一吸能部，也可于三者之一上，或者三者中的两者上设置第一吸能部，只是相对于三者均设置第一吸能部的结构，吸能效果相对较差。

具体来讲，前地板中横梁组件4沿车身的宽度方向延伸布置，并于前地板中横梁组件4内构造有第一吸能部，第一吸能部具体位于地板门槛2和电动汽车的电池包1之间，且第一吸能部具有三个第一空腔，三个第一空腔于车身的高度方向依次层叠排布。

更具体来讲，前地板中横梁组件4包括自上而下依次布置的前地板横梁401、前地板横梁连接板402、前地板面板403和前地板纵梁404，第一空腔包括由前地板横梁401和前地板横梁连接板402围构形成的上部空腔406，由前地板横梁连接板402和前地板面板403围构形成的中部空腔407，以及由前地板面板403和前地板纵梁404围构形成的下部空腔408。

如上结构中，上部空腔406、中部空腔407和下部空腔408三者组合呈塔状，且三者纵向依次连接，具有较好的吸能效果。在此需要说明的，第一空腔的数量除了可为三个，还可为两个或更多个，只是数量较多装配过程相对复杂。

参照图6所示的结构，前地板横梁401中部的横截面呈倒置的“U”形，前地板横梁连接板402中部的横基面呈“几”字形，参照图7所示的结构，前地板纵梁404的横截面呈倒置的“几”字形，三者与前地板面板403组合，可起到更好的吸能效果。

而为了进一步提高第一吸能部的吸能效果，于前地板中横梁上还构造有横梁加强板405，其设于前地板横梁401的顶部，以对前地板横梁401的顶部进行加强，从而有效保护电池包1。

地板门槛2和前地板中横梁组件4装配的结构可参照图2、图5、图7和图8所示，于地板门槛2和前地板中横梁组件4之间构造有第三吸能部，且第三吸能部相对于第一吸能部靠近地板门槛2布置。

具体结构上，于车身的高度方向，前地板中横梁组件4仅中部与前地板横梁组件连接，也即前地板横梁连接板402和前地板面板403分别与地板门槛2连接，而使第三吸能部包括分置于前地板横梁组件上下两侧的吸能空间。如本实施例中，上侧吸能空间构成车身内侧吸能区域，其横截面呈“U”形，下侧吸能空间构成车身外侧吸能区域，其横截面接近导致的“U”形，只是下侧吸能空间的槽底呈台阶状。

接下来参照图1至图4对侧围门槛梁组件6的结构进行说明，其与地板门槛2连接，且侧围门槛梁组件6的B柱对应所于前述的前地板中横梁组件4设置。本实施例的主要改进点在于，于侧围门槛梁组件6内构造有第二吸能部，第二吸能部靠近前地板中横梁组件4布置，且第二吸能部包括沿车身宽度方向依次排布的两个第二空腔。

具体来讲，侧围门槛梁组件6包括由外至内依次排布的侧围外板601、侧围门槛梁602和B柱内板603，第二空腔包括设于侧围外板601和侧围门槛梁602之间的外侧空腔605，以及设于侧围门槛梁602和B柱内板603之间的内侧空腔606。

参照图4所示的结构，侧围外板601的横截面中部相对于上下两侧向外凸出，侧围门槛梁602的横截面呈“几字形”，且开口朝向车身内侧，B柱内板603的下段大致呈平板状，三者组合，有利于更好的提高吸能效果。

在此应当理解的是，第二空腔的数量并不限于两个，其还可为三个甚至更多个，当然也可为一个，只是为一个时吸能效果相对较差，而为多个时装配过程相对复杂。

为了进一步提高第二吸能部的吸能效果，前述的侧围外板601罩设于侧围门槛梁602外，并于侧围外板601和B柱内板603之间设有B柱加强板604，其位于侧围门槛梁602的上部，而可有效提高该部位结构强度，并进一步配合第一吸能部、第三吸能部提高对电池包1的防护性能。

最后还需说明的是，由于地板门槛2和侧围门槛梁组件6之间的连接，而于两者之间形成有第三空腔7，第三空腔7的长度方向具体沿车身的长度方向延伸布置，其可与第一吸能部、第二吸能部和第三吸能部配合，而对电池包1形成更好的保护。

本实施例的电动汽车的侧部吸能传力结构，在车身侧面收到碰撞时，传力过程如图8所示。碰撞力F由外侧空腔605经内侧空腔606进入第三空腔，碰撞力传递至第三空腔后进入车身内侧吸能区域和车身外侧吸能区域，并可依靠前地板横梁组件和侧围门槛梁组件6溃缩变形充分吸收能量，经衰减后的碰撞力F进入前地板横梁组件内第一空腔，也即经过上部空腔406、中部空腔407、下部空腔408再一次阻击、吸收、分解后传递至电池包1。

整个侧碰过程中，本实施例的电动汽车的侧部吸能传力结构可有效防止侧向碰撞力F直接传递至电池包1，并可实现碰撞力由抵抗区域到吸能区域再到抵抗区域强弱互补的传力效果，从而有效降低碰撞过程对电池包1的侵入量，进而保护电池包1及乘驾安全。

对本实施的电池包1进行仿真分析，电池包1壳体保持完整，塑性应变最大值仅为3.7％，可见本发明的结构可对电池包1到起到良好的保护作用，满足高强度车身结构设计要求。

本实施例的电动汽车的侧部吸能传力结构，通过如上结构的设置，可提升车辆的耐碰撞性能，而提高对电池包1的防护，并可有效防止地板门槛2受侧向力撞击时损坏电池包1，进而降低碰撞车辆维修运营成本，提高低速保险指数评价等级，有着较好的实用性。

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)

1.一种电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于包括：

地板门槛(2)，沿所述电动汽车的车身长度方向延伸布置；

前地板横梁组件，与所述地板门槛(2)连接，并沿所述车身的宽度方向延伸布置；所述前地板横梁组件内构造有第一吸能部，所述第一吸能部位于所述地板门槛(2)和所述电动汽车的电池包(1)之间，并具有于车身的高度方向依次层叠排布的至少两个第一空腔。

2.根据权利要求1所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：所述前地板横梁组件包括于所述车身长度方向自前至后依次排布的前地板前横梁组件(3)、前地板中横梁组件(4)和前地板后横梁组件(5)，并于所述前地板前横梁组件(3)、所述前地板中横梁组件(4)和所述前地板后横梁组件(5)至少之一上设有所述第一吸能部。

3.根据权利要求2所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：所述地板门槛(2)与侧围门槛梁组件(6)连接，所述侧围门槛梁组件(6)的B柱对应所于所述前地板中横梁组件(4)设置，并于所述侧围门槛梁组件(6)内构造有第二吸能部，且所述第二吸能部包括沿车身宽度方向依次排布的至少两个第二空腔。

4.根据权利要求3所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：所述侧围门槛梁组件(6)包括由外至内依次排布的侧围外板(601)、侧围门槛梁(602)和B柱内板(603)，所述第二空腔包括设于所述侧围外板(601)和所述侧围门槛梁(602)之间的外侧空腔(605)，以及设于所述侧围门槛梁(602)和所述B柱内板(603)之间的内侧空腔(606)。

5.根据权利要求4所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：所述侧围外板(601)罩设于所述侧围门槛梁(602)外，并于所述侧围外板(601)和所述B柱内板(603)之间设有位于所述侧围门槛梁(602)上部的B柱加强板(604)。

6.根据权利要求3所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：于所述地板门槛(2)和所述侧围门槛梁组件(6)之间形成有第三空腔(7)，且所述第三空腔(7)的长度方向沿所述车身的长度方向延伸布置。

7.根据权利要求1所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：所述前地板横梁组件包括自上而下依次布置的前地板横梁(401)、前地板横梁连接板(402)、前地板面板(403)和前地板纵梁(404)，所述第一空腔包括由所述前地板横梁(401)和所述前地板横梁连接板(402)围构形成的上部空腔(406)，由所述前地板横梁连接板(402)和所述前地板面板(403)围构形成的中部空腔(407)，以及由所述前地板面板(403)和所述前地板纵梁(404)围构形成的下部空腔(408)。

8.根据权利要求7所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：于所述前地板横梁(401)上构造有以对所述前地板横梁(401)的顶部构成加强的横梁加强板(405)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：于所述地板门槛(2)和所述前地板横梁组件之间构造有第三吸能部，且所述第三吸能部相对于所述第一吸能部靠近所述地板门槛(2)布置。

10.根据权利要求9所述的电动汽车的侧部吸能传力结构，其特征在于：于所述车身的高度方向，所述前地板横梁组件仅中部与所述前地板横梁组件连接，而使所述第三吸能部包括分置于所述前地板横梁组件上下两侧的吸能空间。

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