用于车辆的后部结构的制作方法

1.本发明涉及一种用于车辆的后部结构。


背景技术：

2.本节中的陈述仅提供涉及本发明的背景信息，并不会构成现有技术。
3.混合动力电动车辆(hybrid electric vehicle，hev)使用发动机和电机来驱动。电机通过接收存储在电池中的电能和通过再生制动(regenerative braking)等的电力来驱动hev，并且当存储在电池中的电量下降到一定水平时，发动机驱动hev。hev能够在行驶过程中通过自发电和再生制动为电池持续充电来被驱动。因此，hev表现出低燃料消耗和低污染物排放并且被认为是环保车辆。
4.插电式混合动力电动车辆(plug-in hybrid electric vehicle，phev)是hev中的一种，与传统hev相比，安装了更大电容量的电池。phev的驱动方式是通过外部电源为phev的电池充电，由电池的电力驱动电机，然后，当电池的电力耗尽时，发动机运行。
5.在这些hev中，安装了燃料箱和电池两者。燃料箱和电池不仅必须安装在车辆有限的空间内，而且还必须在碰撞的情况下免受外部冲击。因此，hev需要合适的保护结构和合适的布局设计。考虑到这两个方面，电池和燃料箱连同所需的保护结构主要安装在车身的后地板上。
6.例如，如图1a和图1b所示，电池650a和650b安装在后地板630的上表面，燃料箱610安装在后地板630的下表面。为了在车辆发生碰撞时保护燃料箱610，燃料箱610布置在与车辆后部间隔指定距离的位置处，并且，为了提供电池电容量，布置了两个单独的电池650a和650b。
7.偏置碰撞测试(车辆在偏离车辆纵向中心线的位置处发生碰撞)通常用于评估车辆承受后方碰撞的能力。在此，当发生后方碰撞时，车辆的后梁会变形和断裂。后横向构件抑制了额外的变形。然而，例如，当相对于车辆中心线在左侧处发生偏置碰撞时，相应侧构件的前端弯曲。此外，由于车辆后梁断裂，冲击分布不充分，因此右侧构件吸收的碰撞力较小。左侧构件向内旋转。
8.公开于背景技术部分的上述信息仅仅旨在加深对本发明的背景技术的理解，因此其可以包含的信息并不构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

9.本发明提供一种用于车辆的后部结构，其可以在后方碰撞的情况下有效地保护燃料箱和电池。
10.在一方面，本发明提供了一种用于车辆的后部结构，所述后部结构包括：后地板和一对倾斜构件，一对倾斜构件接合到所述后地板的下表面并配置为相对于所述后地板的纵向中心线彼此对称，一对倾斜构件中的每个倾斜构件分别从所述后地板的第一侧和第二侧延伸到所述后地板的后部。
11.通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应当理解，本说明书和具体实施例仅是旨在用于说明的目的，而并不旨在限制本发明的保护范围。
附图说明
12.为了可以很好地理解本发明，现在参考所附附图，以给出的示例的方式来描述其各种实施方案，在这些附图中：
13.图1a是示例性混合动力电动车辆的后地板的俯视图；
14.图1b是示例性混合动力电动车辆的后地板的仰视图；
15.图2是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的俯视图；
16.图3是示出了根据本发明的用于车辆的后部结构的图2中的虚线表示的部分的立体图，从该部分移除了后地板；
17.图4是图3的分解立体图；
18.图5是示出了根据本发明一种实施方案的倾斜构件的示意图；
19.图6a是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的俯视图；
20.图6b是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的仰视图；
21.图7a是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的仰视图；
22.图7b是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的仰视立体图；
23.图8a是根据本发明一种实施方案的加强构件的立体图；以及
24.图8b是沿着图8a中的线a-a所呈现的截面图。
25.本文描述的附图仅用于说明的目的，而并不旨在以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
26.下面的说明在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本发明、应用或用途。应当理解，在整个说明书和附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
27.下文将参考附图对本发明的优选实施方案进行详细描述。本发明实施方案中描述的具体结构或功能仅用于说明目的。根据本发明概念的实施方案可以以各种形式实施，并且应当理解它们不应被解释为限于本发明说明书中描述的实施方案，而是包括包含在本发明的精神和范围内的所有修改、等效方式或替换。
28.应当理解的是，虽然在这里会使用术语第一、第二等等以描述各个元件，但是这些元件不应该由这些术语进行限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件进行区分。例如，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。类似地，第二元件也可以称为第一元件。
29.应当理解的是，当一个元件被称为“接合”或“连接”到另一个元件时，它可以直接接合或连接到另一个元件，或者它们之间可以存在中间元件。相反，应当理解的是，当一个元件被称为“直接接合”或“直接连接”到另一个元件时，不存在中间元件。其他解释元件之间关系的表达方式，如“介于”、“直接介于”、“相邻”或“直接相邻”应以相同方式解释。
30.本发明所使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并且不旨在限制。正如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在也包括复数形式，除非上下文另有清楚说
明。将进一步理解，当在本说明书中使用“包含”、“包括”、“具有”等术语时，指明存在所述组件、步骤、操作和/或元件，但不排除存在或加入一个或更多个其他组件、步骤、操作和/或其元件。
31.本发明提供一种用于车辆的后部结构，其赋予混合动力电动车辆(hev)，特别是插电式混合动力电动车辆(phev)的车身以优异的承受后方碰撞的能力。
32.具有根据本发明的用于车辆的后部结构的车辆包括单个高压电池。高压电池也由于其增加的电容量而具有增加的尺寸。在本发明中，为了有效地布置具有增大尺寸的电池，燃料箱可以通过后部结构布置在后地板上的电池的后部，该后部结构具有优异的承受碰撞的能力。
33.一般内燃机车辆的燃料箱变形率允许高达40％左右，而插电式混合动力电动车辆(phev)的燃料箱由于条件严格，其燃料箱变形率仅允许达到15％左右。因此，在图1a和图1b所示的车辆中，燃料箱610布置在从车辆后端相对靠近车辆前部的位置处。因此，两个电池650a和650b被分开安装。由于这些分体式电池的特性，电池650a和650b的冷却以空气冷却的方式进行。事实上，空气冷却式电池的性能低于水冷却式电池。
34.本发明提供一种用于车辆的后部结构，其可以包括配置成有效地分配施加到后地板的碰撞能量的结构，使得燃料箱靠近车辆的后端布置。此外，使用单个高压电池进行水冷却，从而提高电池的性能。
35.在下文中，将详细参考本发明的各种实施方案，其示例在附图中示出并在下面描述。
36.图2是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的俯视图，图3是示出了根据本发明的用于车辆的后部结构的图2中的虚线表示的部分的立体图，从该部分移除了后地板，图4是图3的分解立体图。在下文中，x方向表示车辆的横向方向，y方向表示车辆的纵向方向。
37.如图2到图4所示，根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构1设置在车辆的后地板10上。结构1可以包括横向构件20、侧延伸部30、接合元件40和倾斜构件50。特别地，横向构件20、侧延伸部30、接合元件40和倾斜构件50接合到后地板10的下表面。
38.横向构件20接合到后地板10的下表面并且在车辆的横向方向(x方向)上延伸。
39.横向构件20接合到后地板10的下表面以与后地板10一起限定第一空间s1，该第一空间s1为空置空间。例如，第一空间s1可以具有基本上矩形的截面。
40.根据本发明的一种实施方案，横向构件20包括端部凸缘22，所述端部凸缘22配置为从横向构件20的两侧弯曲。端部凸缘22形成为在横向构件20的纵向方向上从横向构件20的两侧弯曲。端部凸缘22配置为具有对应于后地板10的轮廓以附接到后地板10的下表面。
41.侧延伸部30分别接合到横向构件20的两端。侧延伸部30接合到后地板10的下表面的两侧。侧延伸部30沿着后地板10的两侧表面在车辆的纵向方向(y方向)上延伸至指定距离。
42.侧延伸部30接合到后地板10的下表面，从而与后地板10一起形成相应的第二空间s2，该第二空间s2为空置空间。
43.根据本发明的一种实施方案，每个侧延伸部30包括侧凸缘32。侧凸缘32形成为从侧延伸部30的两侧弯曲，并且附接到后地板10的下表面。
44.根据本发明的一种实施方案，侧延伸部30通过接合元件40接合到横向构件20。接合元件40设置在横向构件20的两端。接合元件40可以为横向构件20的端部提供额外的加强并且促进与横向构件20的接合。
45.接合构件40配置为具有与横向构件20的截面形状相同的截面形状并且定位在横向构件20的内部。从每个接合构件40的外周弯曲的凸缘元件42设置在每个接合构件40的一侧端。凸缘元件42接合到侧延伸部30的外表面，并且接合元件40加强并促进横向构件20和侧延伸部30之间的接合。
46.一对倾斜构件50设置在后地板10的两侧的每一侧处，以从横向构件20延伸到侧延伸部30。倾斜构件50接合到后地板10的下表面，并且在后地板10的下表面上斜向地设置，即相对于车辆的纵向方向(y方向)或横向方向(x方向)倾斜。各个倾斜构件50的一侧接合到横向构件，并且各个倾斜构件50的另一侧延伸到后地板10的侧表面中的相应一个，更具体地，接合到侧延伸部30中的相应一个。
47.参考图5，根据本发明的一种实施方案，每个倾斜构件50包括第一构件150和第二构件250。第一构件150和第二构件250在其间形成一侧敞开的第三空间s3。具有敞开侧的第三空间s3接合到后地板10的下表面，从而被封闭。
48.第一构件150具有l形截面。第一构件150包括第一部分152和第二部分154。第一部分152基本上平行于后地板10形成或沿水平方向形成，第二部分154从第一部分152基本上垂直地弯曲。
49.第一部分152的近端152a接合到横向构件20的下表面。第一部分152的近端152a从倾斜方向改变其方向，然后平行于车辆的纵向方向(y方向)延伸，以促进接合到横向构件20。因此，第一部分152的近端152a与第一部分152的其他部分相比具有扩大的面积，从而提高接合到横向构件20的力。在此，近端定义为元件的靠近横向构件20的一端，而远端定义为元件的远离横向构件20的另一端。
50.第一部分152的远端152b可以从第一部分152向下或朝向地面弯曲。第一部分152的远端152b具有与侧延伸部30的外表面基本上相同的轮廓，从而促进接合到侧延伸部30。
51.第二部分154从第一部分152基本上垂直地延伸，并且包括接合到后地板10的接合凸缘1154。接合凸缘1154从第二部分154弯曲并附接到后地板10的下表面。
52.第二构件250接合到第一构件150。根据本发明的一种实施方案，第二构件250包括结合部分252、竖直部分254和连接凸缘256。
53.结合部分252直接结合到第一构件150的第一部分152。根据本发明的一种实施方案，结合部分252的下表面可以结合到第一部分152的上表面。根据本发明的另一种实施方案，结合部分252的上表面可以结合到第一部分152的下表面。
54.竖直部分254从结合部分252弯曲并且基本上在竖直方向上延伸。因此，由于第一构件150和第二构件250的接合，竖直部分254和第二部分154彼此面对。
55.连接凸缘256形成为从竖直部分254的外周弯曲。连接凸缘256可以包括一对侧连接凸缘1256a、1256b以及上连接凸缘2256。形成在竖直部分254两侧的侧连接凸缘1256a、1256b从竖直部分254倾斜地弯曲并且基本上平行于横向构件20的外表面和侧延伸部30的外表面延伸。形成在竖直部分254的上部上的上连接凸缘2256从竖直部分254弯曲并且附接到后地板10。例如，上连接凸缘2256可以具有与接合凸缘1154相同的构造。
56.尽管在上面的描述中第一构件150和第二构件250被提供为单独的构件，但是第一构件150和第二构件250可以集成为一个整体。
57.图6a是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的俯视图，图6b是包括根据本发明一种实施方案的用于车辆的后部结构的后地板的仰视图。
58.车身通过连接载荷路径提供承受后方碰撞的能力。尽管在车辆的两侧(即左侧和右侧)都设置了用于承受后方碰撞的构件，但是如果载荷集中在车辆的一侧，这些构件可能无法完全发挥其功能。当载荷仅沿着在一个方向上设置的载荷路径传递时，载荷集中在车辆的一个部分上，碰撞能量没有被适当地吸收，从而局部变形增大。
59.根据本发明，用于分配保险杠后梁的力的结构，特别是配置为支撑横向构件20的倾斜构件50被使用，从而防止后梁断裂和横向构件20被推出，有效地将碰撞力分散到车辆的两侧。进一步地，根据本发明，即使在碰撞之后，各个构件的动作也可以保持恒定。
60.在图6b中，b表示电池200的保护段，f表示燃料箱100的保护段。根据本发明，当移动可变形障碍物(moving deformable barrier，mdb)在车辆的横向方向上(x方向)向左偏移70％(如l1所示)碰撞车辆时，燃料箱100的保护段f与倾斜构件50的端部形成的线l2重合。该位置对应于可保护燃料箱100的最大位置。进一步地，可以在车辆的两侧中的每一侧处设置最大化压曲引导段(buckling induction section)l3，以便稳定地吸收冲击。
61.也就是说，根据本发明的用于车辆的后部结构在后方碰撞的情况下，特别是偏置碰撞的情况下表现出优异的碰撞力分布。
62.如图7a和图7b所示，根据本发明的一种实施方案，加强构件60可以设置在后地板10的下表面上。每个加强构件60的近端60a可以接合到横向构件20或倾斜构件50。每个加强构件60的远端60b可以接合到后地板10的下表面。
63.如图8a和图8b所示，根据本发明的一种实施方案，加强构件60包括形成在其中的第四空间s4，该第四空间s4为空置空间。
64.如上所述，由于插电式混合动力电动车辆(phev)的燃料箱的允许变形非常低，因此需要额外保护燃料箱100。因此，在本发明中，一个或更多个加强构件60配置为支撑燃料箱100。特别地，加强构件60在内部具有第四空间s4。至少由于这些原因，当发生碰撞时，可以有效地抑制燃料箱100的变形。
65.从以上描述显而易见的是，本发明提供了一种用于车辆的后部结构，其可以在后方碰撞的情况下有效地分配碰撞能量。
66.进一步地，根据本发明的用于车辆的后部结构可以在后方碰撞的情况下有效地保护电池和燃料箱。
67.已经参考其优选实施方案详细描述了本发明。然而，本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施方案进行改变。