车辆隧道底板结构的制作方法

优先权声明

本申请要求2016年9月7日提交的名为电动车部件(electricvehiclecomponents)的第62/384,298号美国临时申请的优先权，该申请特此出于全部目的以引用方式引入本文。

本发明涉及一种车辆隧道底板结构。

背景技术：

车辆制造商为车辆增加了许多新的结构特征，以提高安全性和/或性能。这些结构特征中有许多结构特征同样适用于电动、混合动力和非电动车辆，而其它特征则更为重视车辆电动机类型，诸如增加厚度的车辆基板以保护在车辆的特定区域上的电动汽车电池。提高安全性或性能而不显著地牺牲另一方面的结构改进仍然是车辆制造商的重要目标。

电动车辆正成为具有内燃机的传统车辆的越来越可行的替代方案。根据最初生成车辆中使用的电力的方式，电动车辆可在它们的紧凑性、设计简单性以及潜在地更具环保性方面具有优势。使用可再生能源代替汽油对汽车提供动力的前景有明显的优势，因为全球石油储量日益枯竭。

技术实现要素：

在本公开的第一实施例中，提供了一种电动车辆。该电动车辆可包括底板结构，其基本上平行于该电动车辆的基座。该电动车辆可包括联接至底板结构的前部结构。前部结构可与底板结构形成一定角度。该电动车辆可包括设置在底板结构上的前横梁构件。该电动车辆可包括隧道结构。该隧道结构可包括底板部分，其联接至底板结构和前横梁构件。该隧道结构可包括联接至前部结构的前部。该隧道结构可包括嵌板部分，其在前部与底板部分之间延伸。该嵌板部分可包括一个或多个基本上呈平面的面板。一个或多个面板中的每一个面板可从前部朝底板部分的后缘延伸。

在某些实施例中，该电动车辆可包括设置在底板结构上的后横梁构件。前横梁构件和后横梁构件可彼此平行并且二者均可垂直于电动车辆的纵向方向。隧道结构的底板部分可联接至后横梁构件。隧道结构的底板部分可包括与后横梁构件对接的后凸缘。隧道结构的前部部分可包括与前部结构对接的前凸缘。一个或多个面板中的每一个面板可呈平面的。底板结构和前部结构可基本上彼此垂直。隧道结构可为中空的。电动车辆的部件可经由粘合剂联接。嵌板部分可包括一个或多个脊部，其从前部朝底板部分的后缘延伸。

在本公开的第二实施例中，提供了一种用于放置在电动车辆中的隧道结构。该隧道结构可包括底板部分，其联接至底板结构和前横梁构件。该底板结构可基本上平行于电动车辆的基座。前横梁构件可设置在底板结构上。该隧道结构可包括联接至前部结构的前部。前部结构可联接至底板结构。前部结构可与底板结构形成一定角度。该隧道结构可包括嵌板部分，其在前部与底板部分之间延伸。该嵌板部分可包括一个或多个基本上呈平面的面板。一个或多个面板中的每一个面板可从前部朝底板部分的后缘延伸。

在某些实施例中，后横梁构件可设置在底板结构上。前横梁构件和后横梁构件可彼此平行并且二者均可垂直于电动车辆的纵向方向。隧道结构的底板部分可联接至后横梁构件。隧道结构的底板部分可包括与后横梁构件对接的后凸缘。隧道结构的前部部分可包括与前部结构对接的前凸缘。一个或多个面板中的每一个面板可呈平面的。底板结构和前部结构可基本上彼此垂直。隧道结构可为中空的。电动车辆的部件可经由粘合剂联接。嵌板部分可包括一个或多个脊部，其从前部朝底板部分的后缘延伸。

在本公开的第三实施例中，提供了一种用于接收与车辆碰撞相关的冲击力的方法。该方法可包括由前部结构接收与冲击力相关的力。该方法可包括将由前部结构接收的力的第一部分传递至前部。该方法可包括将由前部接收的力的第二部分传递至嵌板部分。该方法可包括将由嵌板部分接收的力的第三部分传递至底部部分。该方法可包括将由底部部分接收的力的第四部分传递至前横梁构件。该方法可包括将由底部部分接收的力的第四部分传递至前横梁构件和后横梁构件。

附图说明

为了提供对本发明的进一步理解而包括的附图被引入本说明书中并且构成本说明书的一部分，说明了本发明的实施例，并且与具体实施方式一起用于解释本发明的原理。没有尝试与对本发明以及对其中可实践本发明的多种方式的基本理解所需的相比更详细地示出本发明的结构细节。

图1说明根据本公开的实施例的广义运输设备。

图2说明根据本公开的实施例的电动车辆的透视图。

图3说明根据本公开的实施例的隧道结构的透视图。

图4说明根据本公开的实施例的隧道结构的透视图。

图5说明根据本公开的实施例的电动车辆的俯视图。

图6说明根据本公开的实施例的电动车辆的俯视图。

图7说明根据本公开的实施例的电动车辆的俯视图。

图8说明根据本公开的实施例用于接收与车辆碰撞相关的冲击力的方法。

在附图中，类似部件和/或特征可具有相同的数字参考标记。另外，可通过在参考标记后面跟随的区分类似部件和/或特征的字母来区分相同类型的各种部件。如果在说明书中仅使用第一数字参考标记，那么该描述可适用于具有相同第一数字参考标记的类似部件和/或特征中的任何一个，而与字母后缀无关。

具体实施方式

本公开的实施例涉及一种联接至电动车辆的底板的隧道结构。隧道结构在安全性和性能这两个方面为车辆提供了几个优势，包括但不限于：(1)增加车身结构的刚度，(2)提高起因于正面或倾斜冲击的能量/力向车辆的横梁构件和车身结构传递的效率，从而减轻被施加于车辆用户的潜在冲击，(3)提高起因于来自纵向方向的冲击的能量/力向向下垂直方向传递的效率，以及(4)增加对电动车辆电池的保护和容置。在某些实施例中，隧道结构包括数个对角面板和/或脊部，其从隧道结构的前部朝车辆的一个或多个横梁构件延伸。隧道结构内的面板和脊部的具体布置可改进碰撞时的能量传递，并且可有助于车身结构的刚度水平。

在某些实施例中，隧道结构提供用于放置车辆电池的中空外壳。在电动车辆中，越来越重视对电池的保护，因为电池单元损坏可能导致车辆内出现爆炸和火灾。由于电池在电动车辆内必须占用大量空间以维持实际的行驶距离，问题就更复杂了。因此，远离电动车辆外部的电池存放位置是有利的。因为隧道结构位于车辆内的相对中心位置处，所以其提供了附加的保护措施以防电池损坏。隧道结构特别适用于电动车辆，因为它们缺少具有沿着车辆中心在纵向方向上延伸的传动轴的传动系。内燃车辆中存在传动轴可能会限制隧道结构可能所处的位置的数量。

图1说明根据本公开的实施例的广义运输设备100。运输设备100可包括在距离上移动的任何设备。运输设备100的示例可包括诸如汽车、公共汽车、火车、卡车、有轨电车等车辆或任何其它类型的车辆；可包括诸如船只、轮船、驳船、渡轮等船舶或任何其它类型的水运工具；可包括诸如飞机、直升机、太空船等航空器或任何其它类型的航空器；或可包括任何其它运输设备。在某些实施例中，运输设备100是电动汽车。如所示，运输设备100可包括具有一定体积的舱室150。

如图1中所示，运输设备100可包括舱室150中的一个或多个方向盘152。虽然在图1中仅示出了一个方向盘152，但是这并无限制意图。在某些示例中，运输设备100可包括一个以上的方向盘152。例如，可预期的是，运输设备100可为航空器，其包括用于主机长的至少一个主方向盘152和用于副机长的至少一个辅助方向盘152。

如图1中所示，一个或多个用户154可布置成占用他们在舱室150中的对应位置。用户154可包括控制运输设备100的移动或导航的一个或多个驾驶员、一个或多个乘客和/或任何其它类型的用户154。在此示例中，用户154a是控制运输设备100的行驶的驾驶员，而其它用户154(例如，用户154b至154d)是乘客。仍然如所示，在运输设备100的舱室150内可以有多排用户154。

图2说明根据本公开的实施例利用隧道结构110的电动车辆100的透视图。虽然隧道结构110在图2中被示为位于电动车辆中，但是在其它实施例中，隧道结构110可在参考图1描述的任何运输设备中实施。在某些实施例中，电动车辆100进一步包括底板结构102、前部结构104、前横梁构件106、后横梁构件108和侧机架132。

在某些实施例中，底板结构102基本上平行于电动车辆100的基座。电动车辆100的基座可为以下任何一个：电动车辆100的底面、电动车辆100的基板、电动车辆100的车顶、连接电动车辆100的四个车轮的假想表面、与电动车辆100下方的地面平行的假想表面等。在某些实施例中，底板结构102与电动车辆100的车身结构或基板相同或与其集成。底板结构102可呈平面的或可基本上呈平面的。

在某些实施例中，前部结构104联接至底板结构102并且与底板结构102形成一定角度，包括90度(垂直)、60度、45度、30度等。前部结构104可与车辆防火墙相同，并且可将车厢150与车辆其余部分沿着向前方向分离。前部结构104可与车辆的防撞梁(未示出)联接，这些防撞梁通常是用于减轻前部碰撞的影响的主要装置中的一种。因此，在正面碰撞时，前部结构104可能在纵向方向上遭受相当大的力。

在某些实施例中，前横梁构件106设置在底板结构102上。前横梁构件106可在车辆的左侧和右侧上均联接至侧机架132，并且可沿着前横梁构件106的底侧联接至车身结构和底板结构102。在某些实施例中，后横梁构件108设置在底板结构102上，并且类似地在车辆的左侧和右侧上均联接至侧机架132。前横梁构件106和后横梁构件108可彼此平行且可垂直于车辆的纵向方向，并且可由诸如钢、铝、碳纤维等许多不同材料中的一种或多种材料组成。在某些实施例中，前横梁构件106和后横梁构件108与电动车辆100的车身结构集成，使得该组合呈现为并用作一个连续构件。前横梁构件106可用作车辆前排座椅的锚固件，且后横梁构件108可用作车辆后排座椅的锚固件。在某些实施例中，前横梁构件106和后横梁构件108二者均用作车辆前排座椅的锚固件。

在某些实施例中，隧道结构110至少部分地设置在底板结构102上，并且联接至底板结构102、前部结构104、前横梁构件106和后横梁构件108。然而，隧道结构110不需要联接至前横梁构件106和后横梁构件108二者，并且反而可联接至这二者中的一个。隧道结构110可包括从前部结构104对角地延伸至底板结构102的表面，并且可展现出稍微三角形或圆锥形形状。在某些实施例中，隧道结构110是中空的并且提供用于放置车辆电池(未示出)的外壳。隧道结构110可由诸如钢、铝、碳纤维等许多不同材料中的一种或多种材料组成。

图3说明根据本公开的实施例的隧道结构110的透视图。隧道结构110可包括沿着隧道结构110的底部的底板部分112，其与底板结构102、前横梁构件106和后横梁构件108对接和联接。隧道结构110还可包括沿着隧道结构110正面的前部114，其与前部结构104对接和联接。前部114可包括前凸缘122，其垂直于纵向方向向外延伸。前凸缘122可经由粘合剂或其它联接装置联接至前部结构104。底板部分112可包括后凸缘124，其垂直于垂直方向向外延伸并且经由粘合剂或其它联接装置联接至后横梁构件108。隧道结构110可包括具有凸缘的其它区域(诸如沿着底板部分112)以进一步增加隧道结构110和车身结构的稳定性和刚度。

在某些实施例中，隧道结构110包括嵌板部分116，其在前部114与底板部分112之间延伸。嵌板部分116可包括一个或多个面板118，其从前部114朝底板部分112的后缘120延伸。一个或多个面板118可为平面的或弯曲的，并且可呈现许多不同的形状。嵌板部分116还可包括一个或多个脊部126，其类似地从前部114朝后缘120延伸并且可将一个或多个面板118分离。一个或多个脊部126可为凹形、凸形、尖角、直角、锐角、钝角等。一个或多个面板118和一个或多个脊部126可能不会完全从前部114一直延伸至后缘120。例如，在某些实施例中，面板或脊部可从前部114向后缘120延伸一半、25％或75％。在某些实施例中，一个或多个面板118和一个或多个脊部126的特定形状和布置可改进车辆碰撞时的能量传递，并且可有助于车身结构的刚度水平。另外，嵌板部分116的形状可改进这些特征并且还为电池提供足够的外壳。

图4说明根据本公开的实施例的隧道结构110的放大透视图。面板118a和118d可围绕面板118b和118c连接，使得脊部126a和126b以半圆形连接，从而将这两组面板分离，如图4中所示。另外，隧道结构110可包括外锚固部分128和内锚固部分130，这些锚固部分在前横梁构件106与后横梁构件108之间沿垂直方向向下延伸。内锚固部分130可通过将面板118b和118c围绕面板与后横梁构件108的前缘对准的位置弯曲而形成。外锚固部分128可通过将面板118a和118d围绕面板与前横梁构件106的后缘对准的位置并且围绕面板与后横梁构件108的前缘对准的位置弯曲而形成。因而，面板118a和118d是平面的，且面板118b和118c基本上是平面的。这种配置与若干其它可能的配置相比在碰撞时展现出朝向后横梁构件108的更大能量传递效率。

在某些实施例中，后凸缘124垂直于垂直方向向外延伸。后凸缘124可配置成使得其沿着纵向方向向外延伸，直至与后横梁构件108的后缘对准为止。如图4中所示，维持高能量传递效率，其中后凸缘124沿着横向方向比沿着纵向方向延伸得更远。在某些实施例中，实现高能量传递效率，其中后凸缘124沿着横向方向延伸的距离为后凸缘124沿着纵向方向延伸的距离的两倍，同时还呈现出后凸缘124沿着纵向方向延伸至少15毫米。

图5至7说明了采用隧道结构110的各种配置的电动车辆100的俯视图。所示的每种配置展现出各种水平的性能、安全性、成本和体积限制。在图6和7中，一个或多个面板118为三角形，且一个或多个脊部126为线性的，这可以以由后横梁构件108在更集中位置处接收能量为代价提高通过隧道结构的能量传递效率。相比之下，在图5中，通过隧道结构110的能量传递可能效率较低，但是由后横梁构件108接收的能量可能更分散。

图8说明根据本公开的实施例用于接收与车辆碰撞相关的冲击力的方法800。在步骤802处，发生车辆碰撞。碰撞可为迎面(正面)或倾斜冲击，或来自某个其它方向的冲击。在步骤804处，前部结构104接收与冲击力相关的力。在步骤806处，将由前部结构104接收的力的第一部分传递至前部114。在步骤808处，将由前部114接收的力的第二部分传递至嵌板部分116。在步骤810处，将由嵌板部分116接收的力的第三部分传递至底部部分112。在步骤812处，将由底部部分112接收的力的第四部分传递至前横梁构件106、后横梁构件108和/或底板结构102。

上面讨论的方法、系统和装置是示例。各种配置可以酌情地省略、替代或添加各种过程或部件。例如，在替代配置中，可以以与所描述顺序不同的顺序来执行该方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种阶段。另外，关于某些配置描述的特征可以以各种其它配置组合。配置的不同方面和元件可以以类似方式组合。另外，技术在发展，因此许多元件是示例，且并不限制本公开或权利要求书的范围。

在说明书中给出具体细节以提供对包括实施方案的示例性配置的透彻理解。然而，可在没有这些具体细节的情况下实践配置。例如，已经在没有不必要的细节的情况下示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术以避免模糊配置。此说明书仅提供示例配置，并且不限制权利要求书的范围、实用性或配置。相反，对配置的前述描述将为本领域技术人员提供用于实施所述技术的可实现性描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置做出各种改变。

另外，配置可以被描述为以流程图或框图描绘的过程。虽然各自可以将操作描述为循序过程，但是许多操作可并行或同时执行。另外，操作顺序可以重新排列。过程可以具有未被包括在图中的附加步骤。另外，方法的示例可以由硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或其任何组合来实施。当在软件、固件、中间件或微代码中实施时，用于执行必要任务的程序代码或代码段可以存放在诸如存储介质的非暂时性计算机可读介质中。处理器可以执行所述任务。

已描述了若干示例性配置，在不脱离本公开的精神的情况下可以使用各种修改、替代构造和等同物。例如，上述元件可为较大系统的部件，其中其它规则可以优先于或以其它方式修改该技术的应用。另外，在考虑上述元件之前、期间或之后可以进行数个步骤。因此，上述描述不限制权利要求书的范围。

如本文和所附权利要求书中所使用，除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一(a、an)”和“该”包括复数所指物。因此，例如，提及的“用户”包括多个这样的用户，且提及的“处理器”包括提及本领域技术人员已知的一个或多个处理器和其等同物等等。

另外，词语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“含有(contains)”、“含有(containing)”、“包括(include)”、“包括(including)”和“包括(includes)”在本说明书和所附权利要求书中使用时意在表明所陈述的特征、整数、部件或步骤的存在，但是它们不排除一个或多个其它特征、整数、部件、步骤、动作或组的存在或添加。

附图标记列表

100-电动车辆/运输设备

102-底板结构

104-前部结构

106-前横梁构件

108-后横梁构件

110-隧道结构

112-(隧道结构的)底板部分

114-(隧道结构的)前部

116-(隧道结构的)嵌板部分

118-一个或多个面板

120-(底板部分的)后缘

122-(底板部分的)前凸缘

124-(底板部分的)后凸缘

126-一个或多个脊部

128-(隧道结构的)外锚固部分

130-(隧道结构的)内锚固部分

132-侧机架

150-舱室

152-方向盘

154-用户