电动汽车底盘总成防撞系统的制作方法

文档序号:11121416阅读:715来源:国知局
电动汽车底盘总成防撞系统的制造方法与工艺

本发明涉及汽车领域,更具体地说,它涉及一种电动汽车底盘总成防撞系统。



背景技术:

汽车底盘组主要由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成,起到支承、安装汽车发动机及其各部件的总成,成形汽车的整体造型以及再收到撞击起到支撑以及缓冲的作用,车身轻量化已成为研究热点,尤其对电动汽车,轻量化的意义更大,对轻量化的要求更高,为了达到显著的轻量化效果,需要从更多的方向上上寻找新适用方案。

传统的汽车底盘,大多数为中柱型或矩形框架型,公开号为CN104494702A的中国专利公开了一种采用轻量化客车底盘结构的纯电动汽车底盘系统,包括两条纵向大梁和若干横梁,若干横梁分布于两条纵向大梁的不同高度层面及不同纵向位置,若干横梁榫接于两条纵向大梁形成整体受力的双纵梁多层底盘架;双纵梁多层底盘架的前部连接有前桥架,前桥架通过两条纵向大梁进行固定;双纵梁多层底盘架的后部连接有后桥架;后桥架通过两条纵向大梁进行固定;前桥架连接有前桥总成,后桥架连接有后桥总成,双纵梁多层底盘架设置有驱动总成和能源总成。

通过对纵向大梁与横梁榫接,形成双纵梁多层底盘架,使得前、后桥架分别通过两条纵向大梁进行固定,将电池和电机放置于底盘两侧;虽然综合了整体受力式车身结构和双纵梁车身结构的优点,在汽车受到撞击时,该方案中通过纵梁和前桥架达到车辆前端的防撞作用,由于中柱结构或矩形框结构的抗碰撞性能以及强度有限,车身底盘在受撞击的性能大大降低,同时总体的分配不均导致整车的重心偏高,整车不稳定,猛烈撞击时,对乘员的保护不够,从而影响行驶过程中突发事故的驾驶安全性能。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种车辆抗撞击性能更佳、行驶更加安全的电动汽车底盘总成防撞系统。

为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:

一种电动汽车底盘总成防撞系统,由前端底盘子系统、中端底盘子系统和后端底盘子系统构成; 所述前端底盘子系统包括成塌陷方式设置的多边形桁架、设置于多边形桁架上的前吸能盒以及与前吸能盒连接的前防撞梁,所述多边形桁架分为依次连接的上层和下层,所述上层包括与多边形桁架连接的发动机舱以及与发动机舱连接且呈悬塔状形设置的罩板,所述下层包括与纵梁连接的纵梁延伸板,所述纵梁延伸板通过前吸能盒与前防撞梁连接,所述前防撞梁与发动机舱连接,在两所述纵梁延伸板之间设置有前缓冲组件; 所述中端底盘子系统包括动力电池组、用于安装动力电池组且与动力电池组处于同一水平面上的立体箱壳以及设置于立体箱壳两侧的纵梁,所述纵梁上连接有呈拱形状设置的纵防撞梁,在所述纵防撞梁的两端均设置有连接杆,在所述纵梁上固定设置有套管,两所述连接杆的一端均设置于套管内且与套管滑动连接,且两所述连接杆的末端通过拉伸弹簧相互连接,在所述纵防撞梁与纵梁之间还设置有用于缓冲的纵缓冲组件; 所述后端底盘子系统包括一端与后防撞梁连接的后吸能盒、与后吸能盒另一端连接的桁架框、设置于桁架框内且一端与桁架框连接的缓冲弹簧以及设置于缓冲弹簧另一端的缓冲轴,两所述缓冲轴与所述桁架框成三角形状布置,且两所述缓冲轴分别于两纵梁连接,且在所述后防撞梁与桁架框之间还设置有用于缓冲的后缓冲组件; 所述立体箱壳一端与所述多边形桁架连接、另一端与所述桁架框连接,在所述立体箱壳的上方设置有乘员框架,所述乘员框架与后防撞梁之间通过缓冲梁连接,两所述缓冲梁对称设置于后防撞梁上,所述纵防撞梁一端与所述前缓冲组件连接、另一端与所述后缓冲组件连接。

如此设置,将底盘分为前端底盘子系统、中端底盘子系统、以及后端底盘子系统三部分,其中,将前端底盘子系统设置为多边形桁架结构,由钢构建,以便利在其上悬挂、支撑各种设备,例如前轮和转向系统;将前端子底盘系统中的多边形桁架分为上下两层,将正面碰撞的传力路径分开传递;正面碰撞传力路径上层是由发动机舱和罩板等零件组成,吸收了部分从前部传来的碰撞能量并把其余能量向纵梁和前围及其相应的加强梁进行分散传递;下层主要是由纵梁延伸板和前缓冲组件组成,同时也包括了前防撞梁和吸能盒等,是主要的传力路径;通过前防撞梁、前吸能盒以及前缓冲组件将接受到的碰撞能量进行左右分流和初步吸收,并通过它们将能量往纵梁延伸板、门槛、中央通道等分散传递,达到撞击时大部分力的消散以及缓冲;同时前端底盘为刚性结构,同时在多边形桁架上设置前吸能盒以及前防撞梁,当汽车前部遭受猛烈撞击时,利用强韧的吸能材料尽可能多地通过变形吸收因撞击产生的巨大能量,前防撞梁能承受大量的撞击以及损伤;以前端正面碰撞多层传力路径的基础,设置正面碰撞多层传力路径的目的来体现前端吸能区的优势,使能量能合理有效地吸收和传递;同时利用结构上的受力连续进行左右分流并将能量向后的纵梁传递,前端底盘子系统中多边形桁架塌陷,同时吸收撞击动能;通过两层相应的配合极大的提高前端子底盘系统的防撞性能,从而保护中部子底盘、其上的乘员、和其内的动力电池组。

中端底盘子系统中通过立体箱壳来容纳、支撑、固定全部的动力电池组,使得在底盘之外电池不再占任何体积,从而节省空间;同时将立体箱壳和其内部的动力电池组构成一个整体,立体箱壳之外除去连接部件外,不再有额外的外凸、肢角、和其他累赘,将立体箱壳与动力电池组位于同一水平面,使整车的重心更低、更稳定;同时立体箱壳的上部为一平面,便利在此平面之上任意安排各种结构和设备、任意调节其位置,使新车的整车设计更便利,并使今后的后续升级改型更方便;刚性立体箱壳结构,强度最高,比前端底盘子系统和后端底盘子系统强度更高,其构建材料为铝,以减轻重量,乘员框架位于中部子底盘之上,有效保护乘员的安全性能,动力电池组位于中部子底盘之内,在收到撞击后有效保证车内撞击后的安全稳定性能;外侧的纵梁用于连接中部的整体结构强度,以及连接前后的主要连接部,具有提高整体结构强度的作用,同时两侧的纵梁起到良好的支撑及稳定的作用;当车体的侧端受到撞击时,先将撞击力作用于纵防撞梁上,呈拱形状的纵防撞梁受力产生形变,纵防撞梁向两端延伸,使两端分别作用于前、后吸能盒上,通过吸能盒将大部分撞击力进行吸收以及分散转移;同时设置于纵防撞梁上的连接杆处于纵梁上的套筒内发生滑移,拉伸弹簧受力拉伸,可吸收部分能量;纵防撞梁朝纵梁方向产生形变时,纵防撞梁同时作用于纵缓冲组件上,通过纵缓冲组件再次对纵防撞梁上的撞击力进行缓冲;通过将作用于纵防撞梁上的撞击力进行多个方向的分散、作用于相应的吸能盒上进行吸能以及相应的纵缓冲组件上进行缓冲和分散,将车辆侧端的撞击力进行多方向削减和多次缓冲;通过车辆侧端被动防撞的结构作为传力路径的基础,通过纵缓冲组件以及相应的结构连接关系,使部分撞击的能量通过相应的连接关系向多个方向分散至乘员框架的各个角度,同时通过纵缓冲组件将部分撞击力进行吸收以及缓存来达到缓冲的作用;使车辆侧端具有良好的结构强度以及在被撞击时更好的达到撞击缓冲的作用;在设计上通过避开可能发生对乘员不利的危险变形,减少后方碰撞导致的对驾驶舱的侵入和保持相对较低的碰撞减速度,以此保证乘员的安全。

后端底盘子系统,包括高强度和刚度的钢构建的桁架框,从而便利在其之上悬挂、支撑各种设备,例如后轮;当汽车遭受从后部来的猛烈碰撞时,后防撞梁吸收撞击动能再传送至后吸能盒,同时后缓冲组件利用本身的缓冲性能起到良好的缓冲作用,吸收部分撞击的能量,同时缓存大部分能量;当桁架框在塌陷时,缓冲梁将部分撞击的能量通过多个方向分散至乘员框架的各个角度,达到缓冲的作用,当桁架框塌陷到一定程度后,后防撞梁压至缓冲弹簧上进行缓冲减压的作用;缓冲弹簧另一端通过与桁架框形成三角形状的缓冲轴连接,利用三角形的稳定性能,一方面可以提高撞击时缓冲弹簧与桁架之间的稳定性能,提高桁架框与缓冲弹簧之间的连接强度,达到更好的保护中端底盘子系统以及其上的乘员、和其内的动力电池组,另一方面和将受到的撞击力分散至多个方向,达到缓解的作用;以车辆后端被动碰撞的缓冲结构传力路径为基础,设置后端碰撞多层缓冲传力路径的目的来体现三个吸能区的优势,使能量能合理有效地吸收和传递;撞击时后端底盘子系统塌陷、相应的后缓冲组件以及连接结构上达到吸收撞击能的作用,使得位于中端子底盘系统之上的乘员和之内的电池得到更好的保护;同时在设计上通过避开可能发生对乘员不利的危险变形,减少后方碰撞导致的对驾驶舱的侵入和保持相对较低的碰撞减速度,以此保证乘员的安全。

通过在车身上的三个系统上均设置相应的缓冲组件以及相应的连接结构,使车体在受到撞击时能很好的将撞击力进行分散,使得乘员框架内的人员得以很好的保护,通过增加车体的设计安装结构,以提高撞击时对车体的防撞性能,从而提高撞击时车上人员的安全性能,使车辆整体具有良好的结构强度以及在被撞击时更好的达到撞击缓冲的作用,将位于中端本体之上的乘员和之内的电池得到更好的保护,行驶更加安全。

进一步设置:所述前缓冲组件包括一级缓冲区和二级缓冲区,所述前防撞梁朝多边形桁架的一端呈等腰梯形状设置,所述一级缓冲区包括与前防撞梁的腰部梁平齐设置的第一缓冲梁以及用于缓冲的第一吸能盒,所述第一缓冲梁通过第一吸能盒与前防撞梁的连接,且第一缓冲梁与前防撞梁的腰梁分别处于第一吸能盒的两端且错位布置;所述第二缓冲区包括与纵梁延伸板平齐设置的第二缓冲梁以及两端分别与第二缓冲梁和纵梁延伸板错位连接的第二吸能盒,所述第一缓冲梁和第二缓冲梁固定连接。

如此设置,当车辆受到撞击时,前端底盘子系统受压,其中处于中层上的第一缓冲区受压变形,通过呈等腰梯形状设置的前防撞梁,在受到压力后前防撞梁的两腰向内挤压,再通过第一吸能盒吸收前防撞梁传递过来的撞击力,当第一吸能盒受力过大而受损时,由于第一缓冲梁与前防撞梁的腰梁平齐且错位布置,使前端防撞梁处于第一缓冲梁上滑动,加上第二缓冲梁与纵梁为平齐设置,即与第一缓冲梁存在夹角,使前防撞梁两侧的腰处于第一缓冲梁上的摩擦力增大,提高缓冲效果的作用;之后前防撞梁上底边与第一缓冲梁相抵触,此时前防撞梁与第一缓冲组建一起达到缓冲的作用,而第二吸能盒为主要承担后序撞击压力的作用,当第二吸能盒受损后,前防撞梁与第一缓冲梁、第二缓冲梁处于纵梁延伸板上滑动,此时设置于纵梁上的前吸能盒为主要吸收撞击的作用,而纵梁为主要支撑和分散撞击力的承担部件;通过设置多个缓冲区,根据缓冲区之间相互的结构连接,提高前端底盘子系统的缓冲防撞性能以及多次撞击性能,同时当某个缓冲区受损后可对其单独进行更换,有效的节省维修费用的作用。

进一步设置:所述第一缓冲梁设置于前防撞梁向内的一侧,所述第二缓冲梁设置于纵梁延伸板向外的一侧,所述纵梁延伸板与纵梁分别与第三吸能盒的两端固定连接,且纵梁设置于纵梁延伸板的内侧。

如此设置,当第一吸能盒受力过大而受损时,由于第一缓冲梁与前防撞梁的腰梁平齐,加上第二缓冲梁与纵梁为平齐设置,即第一缓冲梁与第二缓冲梁之间存在夹角,使前端防撞梁处于第一缓冲梁外滑动,前防撞梁两侧的腰处于第一缓冲梁持续的滑动来达到增大摩擦力的作用,提高缓冲效果的作用,同时前防撞梁和第一缓冲组件一起承担抗击缓冲作用;同理当第二吸能盒受损后,前防撞梁与第一缓冲梁、第二缓冲梁处于纵梁延伸板外侧滑动,此时前防撞梁、第一缓冲组件、第二缓冲组件一起承担后续撞击的作用;多个缓冲组件的配合设置科提高车辆前断底盘系统的多次撞击缓冲的作用;一方面可以减小梁受损后相中端底盘子系统内部的破坏,另一方面由于相应的倾角设置,使第二缓冲梁处于纵梁延伸板外侧来达到增大摩擦力的作用,此时设置于纵梁上的前吸能盒为只要吸收撞击的作用。

进一步设置:所述纵缓冲组件包括呈中空状设置且一端设置有开口的壳体、设置于壳体内且一端与壳体的内壁固定连接的压缩弹簧以及设置于压缩弹簧另一端且通过压缩弹簧与壳体的开口相抵触的挡板,所述壳体的另一端与纵梁连接,所述挡板设置于壳体内且与壳体的内壁滑动连接,所述挡板通过设置于挡板与纵防撞梁之间的用于缓冲的滑动组件与纵梁连接。

如此设置,当纵防撞梁产生形变,且作用于纵缓冲组件上时,纵防撞梁通过设置于壳体的开口端上的滑动组件再作用于挡板上,通过与挡板抵触,挡板与开口脱离接触,挡板进而处于壳体内进行滑动,使压缩弹簧处于壳体内进行压缩,达到纵缓冲组件进行缓冲的作用。

进一步设置:所述滑动组件包括抵触弹簧、设置于抵触弹簧两端的滑块以及设置于滑块一端面上的连接块,所述滑块另一端面通过设置于连接块上的纵防撞梁与挡板抵触连接,所述壳体的开口朝壳体内呈逐渐缩小的棱台状设置,所述滑块的一端面与抵触弹簧抵触连接,另一端面呈倾斜状设置,且处于开口的端面上与壳体滑动连接。

如此设置,在纵防撞梁产生形变时,纵防撞梁上的作用力通过连接块作用于滑块上,由于壳体的开口和滑块接触的端面为斜面,当连接块一端的力逐渐变大时,两滑块逐渐靠近,且处于壳体的开口端逐渐向壳体内滑动,同时两滑块之间的抵触弹簧压缩,通过抵触弹簧的压缩可达到吸收部分撞击力的作用,达到缓冲的作用;之后滑块通过与挡板相抵触,使挡板处于壳体内滑动,同时促使压缩弹簧进行压缩吸能的作用,达到多次缓冲吸能的目的,提高纵缓冲组件整体的缓冲慢吸能的效果。

进一步设置:在所述桁架框上设置有凸起,所述凸起的一端面通过后吸能盒与后防撞梁连接,所述缓冲弹簧的一末端设置于凸起另一端面形成的凹陷内且与桁架框固定连接,缓冲弹簧的另一端与两相互连接的缓冲轴固定连接,所述后缓冲组件对称设置于凸起的两侧。

如此设置,当后防撞梁收到撞击时,后防撞梁受压,同时作用于后吸能盒以及两侧的后缓冲组件上,利用后吸能盒和后缓冲组件来吸收以及缓冲撞击时的部分撞击力,同时凸起的设置,其内凹陷的一端可与便于与缓冲弹簧卡接,起到缓冲弹簧受力时起到固定缓冲弹簧的作用,凸起的一端用于支撑后吸能盒,将后吸能盒传递过来的撞击力分散至桁架框的两侧,减小车辆后侧撞击时集中受力的问题。

进一步设置:所述后缓冲组件包括支撑轴以及与受力方向垂直设置吸能弹簧,两所述支撑轴与后防撞梁之间成三角形状布置,且两支撑轴的连接端与桁架框连接,另一端与后防撞梁固定连接,所述吸能弹簧设置于三角形状的中线上,且两端分别与支撑轴的连接端和后防撞梁固定连接。

如此设置,当后防撞梁受到撞击时,后防撞梁所受到的撞击力正向于后缓冲组件,此时支撑轴与后防撞梁成三角状形布置,利用三角形原理可提高后缓冲组件的支撑稳定性能,同时在吸能弹簧受压时,支撑轴向两侧展开,用于增大受力面积的作用,有助于辅助吸能弹簧压缩时的支撑作用;同时支撑轴的其中一侧边与后吸能盒连接,可增加受力面积,提高防撞性能。

进一步设置:所述后吸能盒包括表壳呈波纹状设置的本体、设置于本体内的弹簧座以及设置于弹簧座两端面上的外圆弹簧,两所述外圆弹簧分别与本体的内侧壁连接,在所述本体的内侧壁上设置有限位块,两所述限位块形成用于卡紧弹簧座的限位卡槽,且限位块对称设置于本体两对立的内侧壁上。

如此设置,波纹状的本体便于在后吸能盒受力时的压缩,同时可将部分受力分散至各个方向的作用,而本体内的外圆弹簧在本体产生形变时,前端的外圆弹簧进行缓冲压缩的作用,限位块形成的限位卡槽对弹簧座起到支撑前部外圆弹簧受力的作用,当限位块受力到极限后,后端的外圆弹簧受力压缩,继续对撞击产生缓冲的作用;使后吸能盒更好的对后防撞梁进行多次缓冲的作用,提高车辆后端防撞性能。

进一步设置:在弹簧座上设置有角座,在所述角座上设置有角弹簧,所述角弹簧的两端分别与本体和角座连接,多个所述角弹簧均匀称设置于外圆弹簧的圆周面上,且均与受力方向垂直设置。

如此设置,通过在外圆弹簧的两侧对称设置多个角弹簧,同时通过角座将角弹簧稳定的安装于本体与弹簧座之间,且角弹簧均与受力方向垂直设置,提高后吸能盒的吸能缓冲作用。

进一步设置:所述立体箱壳的结构形态采用椭圆形箱壳、多边形箱壳中的任意一种,在所述立体箱壳的内部设置有用于加固立体箱壳及固定动力电池组的隔板,若干所述隔板横纵间隔交错设置,且在立体箱壳的底部设置有用于承托动力电池组的托板。

如此设置,椭圆形箱壳设计,一方面在车辆行驶时圆弧边也减轻底盘在行驶时,车身底盘所产生的阻力,提高车辆行驶性能;另一当面,车辆在受到撞击时,由于椭圆形在受力时,每段之间的角度切线处于不同角度,受力后将撞击力分散于各个方向,减轻底盘的局部受力;将立体箱壳设置多边形箱壳,增加各侧边在连接上的结构配合强度,在受力时,通过相邻边之间存在的夹角,将受到的撞击力得以分散至各个方向,达到减轻但侧边受力时的集中受力状况,提高位于中部子底盘之上乘员的安全性能以及位于中部子底盘之内的动力电池组;在立体箱壳中间增加隔架或隔板,一方面起到加固立体箱壳整体的结构强度的作用,另一方面也便于协助固定以及管理电池组的作用,提高立体箱体与动力电池组之间的设计布局;桁架搭建的立体箱壳可提高中端底盘系统的撞击时的缓冲性能,在立体箱壳的底部增加托板,以托住电池,提高电池组件的稳定性能。

通过采用上述技术方案,本发明相对现有技术相比:通过在车体的三个系统上均设置相应的缓冲组件以及相应的连接结构,增加车体的设计安装结构,以提高撞击时对车体的防撞性能,使车体在受到撞击时能很好的将撞击力进行分散,使得乘员框架内的人员得以很好的保护,从而提高撞击时车上人员的安全性能,使车辆整体具有良好的结构强度以及在被撞击时更好的达到撞击缓冲的作用,将位于中端本体之上的乘员和之内的电池得到更好的保护,行驶更加安全。

附图说明

图1为电动汽车底盘总成防撞系统的结构示意图;

图2为电动汽车底盘总成防撞系统的俯视图;(以除去乘员框架、行李盖板、罩板等一些部件)

图3为前端底盘子系统的结构示意图;

图4为电动汽车底盘总成防撞系统中总底盘的连接结构示意图;

图5为图4中A处的放大图;

图6为纵缓冲组件中第三导向柱轴线处的竖直剖视图;

图7为后端底盘子系统的结构示意图;

图8为后端底盘子系统缓冲弹簧轴线上的剖视图;

图9为后吸能盒的局部爆炸图。

图中:1、前端底盘子系统;11、多边形桁架;111、上层;112、发动机舱;113、罩板;114、下层;115、纵梁延伸板;12、前吸能盒;13、前防撞梁;14、前缓冲组件;15、一级缓冲区;151、第一缓冲梁;152、第一吸能盒;16、二级缓冲区;161、第二缓冲梁;162、第二吸能盒;17、第三吸能盒;18、前横梁;2、中端底盘子系统;21、动力电池组;22、立体箱壳;221、隔板;222、托板;23、纵梁;24、纵防撞梁;25、连接杆;26、套管;27、拉伸弹簧;28、纵缓冲组件;281、壳体;282、开口;283、压缩弹簧;284、挡板;285、滑动组件;286、抵触弹簧;287、滑块;288、连接块;289、滑槽;291、门框;292、内支撑板;293、第一导向柱;294、第二导向柱;295、矩形桁架;296、加强杆;297、第五吸能盒;298、安装板;3、后端底盘子系统;31、后吸能盒;311、本体;312、外圆弹簧;313、限位块;314、限位卡槽;315、角座;316、角弹簧;317、弹簧座;32、桁架框;321、凸起;33、缓冲弹簧;331、第二缓冲弹簧;34、缓冲轴;35、后缓冲组件;351、支撑轴;352、吸能弹簧;353、卡接块;354、固定柱;36、第三导向柱;37、后防撞梁;41、乘员框架;42、缓冲梁;43、行李盖板;44、内加固板;45、连杆。

具体实施方式

参照图1至图9对电动汽车底盘总成防撞系统做进一步说明。

如图1所示,一种电动汽车底盘总成防撞系统,由相互连接的用于安装转向系统、前轮等设备的前端底盘子系统1,用于承载乘员、安装动力传送装置等设备的中端底盘子系统2,用于安装后轮、悬挂、支撑各种设备的后端底盘子系统3三部分组成。

如图2所示,其中,前端底盘子系统1包括成塌陷方式设置用于缓冲撞击的多边形桁架11、设置于多边形桁架11上利用强韧的吸能材料尽可能多地通过变形吸收因撞击产生的巨大能量的前吸能盒12以及与前吸能盒12连接且朝前防撞梁13的一端呈等腰梯形状设置的前防撞梁13。

如图1所示,多边形桁架11分为依次连接的上层111和下层114,且前防撞梁13朝多边形桁架11的一端呈等腰梯形状设置;上层111包括与多边形桁架11连接的发动机舱112以及与发动机舱112连接且呈悬塔状形设置的罩板113;在罩板113内设置有内支撑板292,若干内支撑板292呈M状依次连接;下层114包括与纵梁23连接的纵梁延伸板115。

如图2所示,纵梁延伸板115通过前吸能盒12与前防撞梁13连接,同时前防撞梁13与发动机舱112连接,在两纵梁延伸板115之间设置有前缓冲组件14。

如图2和图3所示,前缓冲组件14包括一级缓冲区15和二级缓冲区16;一级缓冲区15包括与前防撞梁13的腰部梁平齐设置的第一缓冲梁151以及用于缓冲的第一吸能盒152;第一缓冲梁151通过第一吸能盒152与前防撞梁13的连接,且前防撞梁13的腰梁与第一缓冲梁151分别处于第一吸能盒152的两端且错位布置,同时第一缓冲梁151设置于前防撞梁13向内的一侧;第二缓冲区包括与纵梁延伸板115平齐设置的第二缓冲梁161以及两端分别与第二缓冲梁161和纵梁延伸板115错位连接的第二吸能盒162,同时第二缓冲梁161设置于纵梁延伸板115向外的一侧;纵梁延伸板115与纵梁23分别与第三吸能盒17的两端固定连接,且纵梁23设置于纵梁延伸板115的内侧。

如图3所示,第一缓冲梁151和第二缓冲梁161之间形成°倾斜角且固定连接,在第一缓冲梁151和第二缓冲梁161的连接处设置有前横梁18,两侧的第一缓冲梁151和第二缓冲梁161通过前横梁18连接。

如图1和图2所示,前端底盘子系统1中的多边形桁架11将其分为上层111、下层114进行缓冲区域,同时通过设置多个缓冲区域进行多次缓冲或者预防二次撞击,以正面碰撞多层传力路径的基础,设置正面碰撞多层传力路径,使能量能合理有效地吸收和传递;正面碰撞传力路径上层111是由发动机舱112和罩板113等零件组成,吸收了部分从前部传来的碰撞能量并把其余能量向纵梁23及其相应的加强梁上进行分散传递;下层114主要是由纵梁延伸板115和前缓冲组件14组成,同时也包括前防撞梁13和前吸能盒12等,是主要的传力路径;前防撞梁13和各个吸能盒将接受到的碰撞能量进行左右分流和初步吸收,并通过它们将能量往纵梁延伸板115、门槛、中央通道等分散传递,吸收了部分从前部传来的碰撞能量并把其余能量向纵梁延伸板115和门槛等分散传递;使得位于中端子底盘系统之上的乘员和之内的电池得到更好的保护。

如图1所示,中端底盘子系统2包括动力电池组21、用于安装动力电池组21且与动力电池组21处于同一水平面上和其内部的动力电池组21构成一个整体的立体箱壳22、设置于立体箱壳22两侧的纵梁23、设置于立体箱壳22的上方的乘员框架41以及设置于乘员框架41上且呈拱形状向外突起的门框291;在门框291内设置有内加固板44,若干内加固板44呈M状依次连接,同时在门框291内填充有若干缓冲橡胶垫块,提高门框291撞击时的缓冲性能,在内加固板44的端部均与门框291通过螺栓螺纹固定连接。

如图1所示,立体箱壳22的结构形态采用椭圆形箱壳、多边形箱壳中的任意一种,本方案中优选椭圆形箱壳;在立体箱壳22的内部设置有用于加固立体箱壳22及固定动力电池组21的隔板221,若干隔板221横纵间隔交错设置;同时立体箱壳22采用桁架搭建,且在立体箱壳22的底部设置有用于承托动力电池组21的托板222。

如图4和图5所示,在纵梁23上连接有呈拱形状设置的纵防撞梁24,纵防撞梁24通过多边形桁架11与前吸能盒12连接;在纵防撞梁24的两端均设置有连接杆25,同时在纵梁23上固定设置有套管26,两连接杆25的一端均设置于套管26内且与套管26滑动连接,且两连接杆25的末端通过初始状态为自然状态的拉伸弹簧27相互连接;通过纵防撞梁24产生的形变,使纵防撞梁24的两末端沿两端向外延伸,促使连接杆25处于纵梁23上滑动,即连接杆25与拉伸弹簧27处于套管26内滑动,通过拉伸弹簧27以及纵防撞梁24产生的形变达到吸能缓冲的作用。

如图6所示,在纵防撞梁24与纵梁23之间设置有用于缓冲的纵缓冲组件28;纵缓冲组件28可等距设置多个;纵缓冲组件28包括呈中空状设置且一端设置有开口282的壳体281、设置于壳体281内且一端与壳体281的内壁固定连接的压缩弹簧283以及设置于压缩弹簧283另一端且通过压缩弹簧283与壳体281的开口282相抵触的挡板284;在挡板284和壳体281的内侧壁上均设置有第二导向柱294,压缩弹簧283的两端均套接于第二导向柱294上,且分别与壳体281以及挡板284固定连接。

如图6所示,在壳体281的另一端的侧壁设置有便于将壳体281安装于纵梁23上的安装板298,安装板298呈弧状设置,安装板298对称设置于壳体281的两侧壁上,且通过设置于安装板298上的螺栓与纵梁23螺纹连接实现将壳体281固定与纵梁23上的目的;挡板284设置于壳体281内且与壳体281的内壁抵触滑动连接,同时挡板284通过设置于挡板284与纵防撞梁24之间的滑动组件285与纵梁23连接。

如图6所示,滑动组件285包括抵触弹簧286、设置于抵触弹簧286两端的滑块287以及设置于滑块287一端面上且与滑块287滑动连接的连接块288;在两滑块287上均设置有第一导向柱293,抵触弹簧286的两端分别套接于两滑块287的第一导向柱293上且与滑块287固定连接;滑块287另一端面通过连接于连接块288上的纵防撞梁24与挡板284抵触连接;壳体281的开口282朝壳体281内呈逐渐缩小的棱台状设置,使挡板284通过压缩弹簧283的弹性力将挡板284压紧于壳体281的开口282端与开口282抵触连接。

如图6所示,滑块287的一端面与抵触弹簧286抵触连接,另一端面呈倾斜状设置,且处于开口282的端面上与壳体281平齐;在滑块287上设置有滑槽289,且连接块288设置于滑槽289内,通过对滑块287朝向壳体281内部方向上施加压力,促使滑块287处于开口282上与壳体281滑动连接,同时连接块288处于滑槽289内滑动,抵触弹簧286逐渐压缩,最终滑块287处于壳体281的内部通过抵触弹簧286的回位与壳体281的内壁相抵触。

如图4和图5所示,在纵梁23上设置有矩形桁架295,多个矩形桁架295设置于纵缓冲组件28的两侧;本方案中纵缓冲组件28处于纵梁23的中端,两矩形桁架295对称设置于纵缓冲组件28的两侧且与纵梁23固定连接;在矩形桁架295的最长对角线上均设置有加强杆296,四根加强杆296的中端汇聚于矩形桁架295的中心点上,且加强杆296均通过第五吸能盒297与矩形桁架295固定连接。

如图1和图4所示,当车体的侧端受到撞击时,撞击力同时作用于纵防撞梁24以及门框291上,门框291通过内部的连接结构以及相应的缓冲物质,来达到缓冲以及增加防撞结构的作用,同时门框291可将作用于门框291上的部分防撞击力传递至乘员框架41以及立体箱壳22上,达到分散的作用;而呈拱形状的纵防撞梁24受力产生形变,促使纵防撞梁24向两端延伸,将防撞力向纵防撞梁24两端连接的前吸能盒12上传递,通过前吸能盒12将大部分撞击力进行吸收以及分散转移;同时设置于纵防撞梁24上的连接杆25处于纵梁23上的套筒内发生滑移,拉伸弹簧27受力拉伸,可吸收部分能量;纵防撞梁24朝纵梁23方向产生形变时,纵防撞梁24同时作用于纵缓冲组件28上,纵防撞梁24通过连接块288作用于滑块287上,两滑块287逐渐靠近,且处于壳体281的开口282上逐渐向壳体281内滑动,同时两滑块287之间的抵触弹簧286压缩,通过抵触弹簧286的压缩可达到吸收部分撞击力的作用;同时滑块287箱内滑动时再将作用力作用于挡板284上,挡板284与开口282相脱离,进而处于壳体281内进行滑动,使压缩弹簧283处于壳体281内进行压缩,达到再次缓冲的作用;抵触弹簧286以及压缩弹簧283逐渐被压缩进行吸能,且最终滑块287处于壳体281的内部通过抵触弹簧286的回位与壳体281的内壁相抵触,完成纵缓冲组件28的缓冲吸能作用。

如图7所示,后端底盘子系统3包括后防撞梁37、一端与后防撞梁37连接的后吸能盒31、与后吸能盒31另一端连接的桁架框32、设置于桁架框32内且一端与桁架框32连接的缓冲弹簧33、设置于缓冲弹簧33另一端的缓冲轴34、设置于乘员框架41与后防撞梁37之间且呈弧形设置的缓冲梁42以及设置于后防撞梁37与桁架框32之间用于缓冲的后缓冲组件35。

如图9所示,后吸能盒31包括表壳呈波纹状设置的本体311、设置于本体311内的弹簧座317以及设置于弹簧座317两端面上的外圆弹簧312;两外圆弹簧312设置于同一直线上,同时在本体311的内侧壁上设置有卡接块353,外圆弹簧312套接于卡接块353上且与本体311的内侧壁固定连接;在本体311的内侧壁上设置有限位块313,两限位块313形成用于卡紧弹簧座317的限位卡槽314,且限位块313对称设置于本体311两对立的内侧壁上,将弹簧座317固定设置于本体311的中部。

如图9所示,同时在弹簧座317上设置有角座315,在角座315上设置有角弹簧316,角弹簧316的两端分别与本体311和角座315固定连接;多个角弹簧316均匀设置于外圆弹簧312的圆周面上,且均与受力方向垂直设置。

如图8所示,在桁架框32朝后防撞梁37连接端的中间段设置有凸起321,凸起321的一端面通过后吸能盒31与后防撞梁37连接,另一端面呈凹陷设置;在凹陷的端面上设置有第三导向柱36,缓冲弹簧33的一末端套接于第三导向柱36上且与桁架框32固定连接,另一端与两相互连接的缓冲轴34固定连接;同样在两缓冲轴34的连接处设置有相应的第三导向柱36,使缓冲弹簧33套接于第三导向柱36上与缓冲轴34固定连接。

如图7所示,将两个缓冲轴34与桁架框32朝纵梁23的端面成三角形状布置;在缓冲轴34与纵梁23之间设置有第四吸能盒,缓冲轴34与纵梁23分别设置于第四吸能盒两端面上,且缓冲轴34设置于纵梁23的内侧;在缓冲轴34与桁架框32形成的三角形状的中线上设置有第二缓冲弹簧331,第二缓冲弹簧331两端均与缓冲轴34的连接处和桁架框32固定连接。

如图7所示,后缓冲组件35对称设置于凸起321的两侧;后缓冲组件35包括支撑轴351以及与受力方向垂直设置吸能弹簧352,两支撑轴351与后防撞梁37之间成三角形状布置,两组成三角形状布置的支撑轴351形成四棱锥状,且支撑轴351的连接端与桁架框32连接,另一端与后防撞梁37固定连接;吸能弹簧352设置于四棱锥的中线上,且吸能弹簧352的两端分别与支撑轴351的连接端和后防撞梁37固定连接;在后防撞梁37朝桁架框32的端面上设置有固定柱354,吸能弹簧352的一末端套接于固定柱354上且与后防撞梁37固定连接。

如图1所示,在桁架框32与缓冲梁42之间设置有连杆45,若干连杆45呈W状依次连接且设置于桁架框32与缓冲梁42之间,将桁架框32上受到的撞击力通过弧状设置的缓冲梁42达到各个方向分散的作用;乘员框架41上连接有行李盖板43,行李盖板43内设置有内加固板44,若干内加固板44呈M状依次连接。

如图2所示,立体箱壳22一端与多边形桁架11连接,使前端呈等腰梯形状的多边形桁架11与中端的椭圆形箱壳连接,使车辆前端与中端呈逐渐增大的趋势,提高车辆行驶时的流线性;而另一端的尾部与矩形桁架295连接,增加车辆后端的撞击缓冲性能;同时纵防撞梁24的一端通过第三吸能盒17与多边形桁架11连接,另一端通过第四吸能盒与桁架框32连接。

在第一吸能盒152、第二吸能盒162、第三吸能盒17、第四吸能盒内均至少设置有两条吸能筋,且吸能筋的轴线与受力方向垂直设置;同时在各个吸能盒上预设若干压溃筋,以便让各个吸能盒在轴向上发生压溃进而吸收所有能量,从而减小纵梁23在内的车身本体311产生损害。

如图1和图7所示,当汽车遭受从后部来的猛烈碰撞时,后防撞梁37吸收撞击动能再传送至后吸能盒31,同时后缓冲组件35利用本身的缓冲性能起到良好的缓冲作用,吸收部分撞击的能量,同时缓存大部分能量;当桁架框32在塌陷时,缓冲梁42将部分撞击的能量通过多个方向分散至乘员框架41的各个角度,达到缓冲的作用,当桁架框32塌陷到一定程度后,后防撞梁37压至缓冲弹簧33上进行缓冲减压的作用;缓冲弹簧33另一端通过与桁架框32形成三角形状的缓冲轴34连接,利用三角形的稳定性能,一方面可以提高撞击时缓冲弹簧33与桁架之间的稳定性能,提高桁架框32与缓冲弹簧33之间的连接强度,达到更好的保护中端底盘子系统2以及其上的乘员、和其内的动力电池组21,另一方面和将受到的撞击力分散至多个方向,达到缓解的作用;同时在设计上通过避开可能发生对乘员不利的危险变形,减少后方碰撞导致的对驾驶舱的侵入和保持相对较低的碰撞减速度,以此保证乘员的安全。

如图1所示,通过车辆被动防撞的结构作为传力路径的基础,将车身侧面的撞击力分别作用于多边形桁架11、桁架框32、各防撞梁、乘员框架41、门槛以及门框291上,使撞击力进行多个方向的分散、作用于相应的吸能盒上进行吸能以及相应的缓冲组件上进行缓冲等方式来降低撞击时的损伤,将车辆的撞击力进行多方向削减和多次缓冲,通过各个缓冲组件以及相应的结构连接关系,使部分撞击的能量通过相应的连接关系向多个方向分散至乘员框架41的各个角度,同时通过各个缓冲组件将部分撞击力进行吸收以及缓存来达到缓冲的作用,使车辆具有良好的结构强度以及在被撞击时更好的达到撞击缓冲的效果;从而保护中端底盘子系统2以及其上的乘员、和其内的动力电池组21;设计上通过避开可能发生对乘员不利的危险变形,减少后方碰撞导致的对驾驶舱的侵入和保持相对较低的碰撞减速度,以此保证乘员的安全,将位于车辆中端之上的乘员和之内的电池得到更好的保护,行驶更加安全。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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