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電動汽車底盤總成防撞系統的制作方法

文檔序號:11121416閱讀:884來源:國知局
電動汽車底盤總成防撞系統的制造方法與工藝

本發明涉及汽車領域,更具體地說,它涉及一種電動汽車底盤總成防撞系統。



背景技術:

汽車底盤組主要由傳動系、行駛系、轉向系和制動系四部分組成,起到支承、安裝汽車發動機及其各部件的總成,成形汽車的整體造型以及再收到撞擊起到支撐以及緩沖的作用,車身輕量化已成為研究熱點,尤其對電動汽車,輕量化的意義更大,對輕量化的要求更高,為了達到顯著的輕量化效果,需要從更多的方向上上尋找新適用方案。

傳統的汽車底盤,大多數為中柱型或矩形框架型,公開號為CN104494702A的中國專利公開了一種采用輕量化客車底盤結構的純電動汽車底盤系統,包括兩條縱向大梁和若干橫梁,若干橫梁分布于兩條縱向大梁的不同高度層面及不同縱向位置,若干橫梁榫接于兩條縱向大梁形成整體受力的雙縱梁多層底盤架;雙縱梁多層底盤架的前部連接有前橋架,前橋架通過兩條縱向大梁進行固定;雙縱梁多層底盤架的后部連接有后橋架;后橋架通過兩條縱向大梁進行固定;前橋架連接有前橋總成,后橋架連接有后橋總成,雙縱梁多層底盤架設置有驅動總成和能源總成。

通過對縱向大梁與橫梁榫接,形成雙縱梁多層底盤架,使得前、后橋架分別通過兩條縱向大梁進行固定,將電池和電機放置于底盤兩側;雖然綜合了整體受力式車身結構和雙縱梁車身結構的優點,在汽車受到撞擊時,該方案中通過縱梁和前橋架達到車輛前端的防撞作用,由于中柱結構或矩形框結構的抗碰撞性能以及強度有限,車身底盤在受撞擊的性能大大降低,同時總體的分配不均導致整車的重心偏高,整車不穩定,猛烈撞擊時,對乘員的保護不夠,從而影響行駛過程中突發事故的駕駛安全性能。



技術實現要素:

針對現有技術存在的不足,本發明的目的是提供一種車輛抗撞擊性能更佳、行駛更加安全的電動汽車底盤總成防撞系統。

為實現上述目的,本發明提供了如下技術方案:

一種電動汽車底盤總成防撞系統,由前端底盤子系統、中端底盤子系統和后端底盤子系統構成; 所述前端底盤子系統包括成塌陷方式設置的多邊形桁架、設置于多邊形桁架上的前吸能盒以及與前吸能盒連接的前防撞梁,所述多邊形桁架分為依次連接的上層和下層,所述上層包括與多邊形桁架連接的發動機艙以及與發動機艙連接且呈懸塔狀形設置的罩板,所述下層包括與縱梁連接的縱梁延伸板,所述縱梁延伸板通過前吸能盒與前防撞梁連接,所述前防撞梁與發動機艙連接,在兩所述縱梁延伸板之間設置有前緩沖組件; 所述中端底盤子系統包括動力電池組、用于安裝動力電池組且與動力電池組處于同一水平面上的立體箱殼以及設置于立體箱殼兩側的縱梁,所述縱梁上連接有呈拱形狀設置的縱防撞梁,在所述縱防撞梁的兩端均設置有連接桿,在所述縱梁上固定設置有套管,兩所述連接桿的一端均設置于套管內且與套管滑動連接,且兩所述連接桿的末端通過拉伸彈簧相互連接,在所述縱防撞梁與縱梁之間還設置有用于緩沖的縱緩沖組件; 所述后端底盤子系統包括一端與后防撞梁連接的后吸能盒、與后吸能盒另一端連接的桁架框、設置于桁架框內且一端與桁架框連接的緩沖彈簧以及設置于緩沖彈簧另一端的緩沖軸,兩所述緩沖軸與所述桁架框成三角形狀布置,且兩所述緩沖軸分別于兩縱梁連接,且在所述后防撞梁與桁架框之間還設置有用于緩沖的后緩沖組件; 所述立體箱殼一端與所述多邊形桁架連接、另一端與所述桁架框連接,在所述立體箱殼的上方設置有乘員框架,所述乘員框架與后防撞梁之間通過緩沖梁連接,兩所述緩沖梁對稱設置于后防撞梁上,所述縱防撞梁一端與所述前緩沖組件連接、另一端與所述后緩沖組件連接。

如此設置,將底盤分為前端底盤子系統、中端底盤子系統、以及后端底盤子系統三部分,其中,將前端底盤子系統設置為多邊形桁架結構,由鋼構建,以便利在其上懸掛、支撐各種設備,例如前輪和轉向系統;將前端子底盤系統中的多邊形桁架分為上下兩層,將正面碰撞的傳力路徑分開傳遞;正面碰撞傳力路徑上層是由發動機艙和罩板等零件組成,吸收了部分從前部傳來的碰撞能量并把其余能量向縱梁和前圍及其相應的加強梁進行分散傳遞;下層主要是由縱梁延伸板和前緩沖組件組成,同時也包括了前防撞梁和吸能盒等,是主要的傳力路徑;通過前防撞梁、前吸能盒以及前緩沖組件將接受到的碰撞能量進行左右分流和初步吸收,并通過它們將能量往縱梁延伸板、門檻、中央通道等分散傳遞,達到撞擊時大部分力的消散以及緩沖;同時前端底盤為剛性結構,同時在多邊形桁架上設置前吸能盒以及前防撞梁,當汽車前部遭受猛烈撞擊時,利用強韌的吸能材料盡可能多地通過變形吸收因撞擊產生的巨大能量,前防撞梁能承受大量的撞擊以及損傷;以前端正面碰撞多層傳力路徑的基礎,設置正面碰撞多層傳力路徑的目的來體現前端吸能區的優勢,使能量能合理有效地吸收和傳遞;同時利用結構上的受力連續進行左右分流并將能量向后的縱梁傳遞,前端底盤子系統中多邊形桁架塌陷,同時吸收撞擊動能;通過兩層相應的配合極大的提高前端子底盤系統的防撞性能,從而保護中部子底盤、其上的乘員、和其內的動力電池組。

中端底盤子系統中通過立體箱殼來容納、支撐、固定全部的動力電池組,使得在底盤之外電池不再占任何體積,從而節省空間;同時將立體箱殼和其內部的動力電池組構成一個整體,立體箱殼之外除去連接部件外,不再有額外的外凸、肢角、和其他累贅,將立體箱殼與動力電池組位于同一水平面,使整車的重心更低、更穩定;同時立體箱殼的上部為一平面,便利在此平面之上任意安排各種結構和設備、任意調節其位置,使新車的整車設計更便利,并使今后的后續升級改型更方便;剛性立體箱殼結構,強度最高,比前端底盤子系統和后端底盤子系統強度更高,其構建材料為鋁,以減輕重量,乘員框架位于中部子底盤之上,有效保護乘員的安全性能,動力電池組位于中部子底盤之內,在收到撞擊后有效保證車內撞擊后的安全穩定性能;外側的縱梁用于連接中部的整體結構強度,以及連接前后的主要連接部,具有提高整體結構強度的作用,同時兩側的縱梁起到良好的支撐及穩定的作用;當車體的側端受到撞擊時,先將撞擊力作用于縱防撞梁上,呈拱形狀的縱防撞梁受力產生形變,縱防撞梁向兩端延伸,使兩端分別作用于前、后吸能盒上,通過吸能盒將大部分撞擊力進行吸收以及分散轉移;同時設置于縱防撞梁上的連接桿處于縱梁上的套筒內發生滑移,拉伸彈簧受力拉伸,可吸收部分能量;縱防撞梁朝縱梁方向產生形變時,縱防撞梁同時作用于縱緩沖組件上,通過縱緩沖組件再次對縱防撞梁上的撞擊力進行緩沖;通過將作用于縱防撞梁上的撞擊力進行多個方向的分散、作用于相應的吸能盒上進行吸能以及相應的縱緩沖組件上進行緩沖和分散,將車輛側端的撞擊力進行多方向削減和多次緩沖;通過車輛側端被動防撞的結構作為傳力路徑的基礎,通過縱緩沖組件以及相應的結構連接關系,使部分撞擊的能量通過相應的連接關系向多個方向分散至乘員框架的各個角度,同時通過縱緩沖組件將部分撞擊力進行吸收以及緩存來達到緩沖的作用;使車輛側端具有良好的結構強度以及在被撞擊時更好的達到撞擊緩沖的作用;在設計上通過避開可能發生對乘員不利的危險變形,減少后方碰撞導致的對駕駛艙的侵入和保持相對較低的碰撞減速度,以此保證乘員的安全。

后端底盤子系統,包括高強度和剛度的鋼構建的桁架框,從而便利在其之上懸掛、支撐各種設備,例如后輪;當汽車遭受從后部來的猛烈碰撞時,后防撞梁吸收撞擊動能再傳送至后吸能盒,同時后緩沖組件利用本身的緩沖性能起到良好的緩沖作用,吸收部分撞擊的能量,同時緩存大部分能量;當桁架框在塌陷時,緩沖梁將部分撞擊的能量通過多個方向分散至乘員框架的各個角度,達到緩沖的作用,當桁架框塌陷到一定程度后,后防撞梁壓至緩沖彈簧上進行緩沖減壓的作用;緩沖彈簧另一端通過與桁架框形成三角形狀的緩沖軸連接,利用三角形的穩定性能,一方面可以提高撞擊時緩沖彈簧與桁架之間的穩定性能,提高桁架框與緩沖彈簧之間的連接強度,達到更好的保護中端底盤子系統以及其上的乘員、和其內的動力電池組,另一方面和將受到的撞擊力分散至多個方向,達到緩解的作用;以車輛后端被動碰撞的緩沖結構傳力路徑為基礎,設置后端碰撞多層緩沖傳力路徑的目的來體現三個吸能區的優勢,使能量能合理有效地吸收和傳遞;撞擊時后端底盤子系統塌陷、相應的后緩沖組件以及連接結構上達到吸收撞擊能的作用,使得位于中端子底盤系統之上的乘員和之內的電池得到更好的保護;同時在設計上通過避開可能發生對乘員不利的危險變形,減少后方碰撞導致的對駕駛艙的侵入和保持相對較低的碰撞減速度,以此保證乘員的安全。

通過在車身上的三個系統上均設置相應的緩沖組件以及相應的連接結構,使車體在受到撞擊時能很好的將撞擊力進行分散,使得乘員框架內的人員得以很好的保護,通過增加車體的設計安裝結構,以提高撞擊時對車體的防撞性能,從而提高撞擊時車上人員的安全性能,使車輛整體具有良好的結構強度以及在被撞擊時更好的達到撞擊緩沖的作用,將位于中端本體之上的乘員和之內的電池得到更好的保護,行駛更加安全。

進一步設置:所述前緩沖組件包括一級緩沖區和二級緩沖區,所述前防撞梁朝多邊形桁架的一端呈等腰梯形狀設置,所述一級緩沖區包括與前防撞梁的腰部梁平齊設置的第一緩沖梁以及用于緩沖的第一吸能盒,所述第一緩沖梁通過第一吸能盒與前防撞梁的連接,且第一緩沖梁與前防撞梁的腰梁分別處于第一吸能盒的兩端且錯位布置;所述第二緩沖區包括與縱梁延伸板平齊設置的第二緩沖梁以及兩端分別與第二緩沖梁和縱梁延伸板錯位連接的第二吸能盒,所述第一緩沖梁和第二緩沖梁固定連接。

如此設置,當車輛受到撞擊時,前端底盤子系統受壓,其中處于中層上的第一緩沖區受壓變形,通過呈等腰梯形狀設置的前防撞梁,在受到壓力后前防撞梁的兩腰向內擠壓,再通過第一吸能盒吸收前防撞梁傳遞過來的撞擊力,當第一吸能盒受力過大而受損時,由于第一緩沖梁與前防撞梁的腰梁平齊且錯位布置,使前端防撞梁處于第一緩沖梁上滑動,加上第二緩沖梁與縱梁為平齊設置,即與第一緩沖梁存在夾角,使前防撞梁兩側的腰處于第一緩沖梁上的摩擦力增大,提高緩沖效果的作用;之后前防撞梁上底邊與第一緩沖梁相抵觸,此時前防撞梁與第一緩沖組建一起達到緩沖的作用,而第二吸能盒為主要承擔后序撞擊壓力的作用,當第二吸能盒受損后,前防撞梁與第一緩沖梁、第二緩沖梁處于縱梁延伸板上滑動,此時設置于縱梁上的前吸能盒為主要吸收撞擊的作用,而縱梁為主要支撐和分散撞擊力的承擔部件;通過設置多個緩沖區,根據緩沖區之間相互的結構連接,提高前端底盤子系統的緩沖防撞性能以及多次撞擊性能,同時當某個緩沖區受損后可對其單獨進行更換,有效的節省維修費用的作用。

進一步設置:所述第一緩沖梁設置于前防撞梁向內的一側,所述第二緩沖梁設置于縱梁延伸板向外的一側,所述縱梁延伸板與縱梁分別與第三吸能盒的兩端固定連接,且縱梁設置于縱梁延伸板的內側。

如此設置,當第一吸能盒受力過大而受損時,由于第一緩沖梁與前防撞梁的腰梁平齊,加上第二緩沖梁與縱梁為平齊設置,即第一緩沖梁與第二緩沖梁之間存在夾角,使前端防撞梁處于第一緩沖梁外滑動,前防撞梁兩側的腰處于第一緩沖梁持續的滑動來達到增大摩擦力的作用,提高緩沖效果的作用,同時前防撞梁和第一緩沖組件一起承擔抗擊緩沖作用;同理當第二吸能盒受損后,前防撞梁與第一緩沖梁、第二緩沖梁處于縱梁延伸板外側滑動,此時前防撞梁、第一緩沖組件、第二緩沖組件一起承擔后續撞擊的作用;多個緩沖組件的配合設置科提高車輛前斷底盤系統的多次撞擊緩沖的作用;一方面可以減小梁受損后相中端底盤子系統內部的破壞,另一方面由于相應的傾角設置,使第二緩沖梁處于縱梁延伸板外側來達到增大摩擦力的作用,此時設置于縱梁上的前吸能盒為只要吸收撞擊的作用。

進一步設置:所述縱緩沖組件包括呈中空狀設置且一端設置有開口的殼體、設置于殼體內且一端與殼體的內壁固定連接的壓縮彈簧以及設置于壓縮彈簧另一端且通過壓縮彈簧與殼體的開口相抵觸的擋板,所述殼體的另一端與縱梁連接,所述擋板設置于殼體內且與殼體的內壁滑動連接,所述擋板通過設置于擋板與縱防撞梁之間的用于緩沖的滑動組件與縱梁連接。

如此設置,當縱防撞梁產生形變,且作用于縱緩沖組件上時,縱防撞梁通過設置于殼體的開口端上的滑動組件再作用于擋板上,通過與擋板抵觸,擋板與開口脫離接觸,擋板進而處于殼體內進行滑動,使壓縮彈簧處于殼體內進行壓縮,達到縱緩沖組件進行緩沖的作用。

進一步設置:所述滑動組件包括抵觸彈簧、設置于抵觸彈簧兩端的滑塊以及設置于滑塊一端面上的連接塊,所述滑塊另一端面通過設置于連接塊上的縱防撞梁與擋板抵觸連接,所述殼體的開口朝殼體內呈逐漸縮小的棱臺狀設置,所述滑塊的一端面與抵觸彈簧抵觸連接,另一端面呈傾斜狀設置,且處于開口的端面上與殼體滑動連接。

如此設置,在縱防撞梁產生形變時,縱防撞梁上的作用力通過連接塊作用于滑塊上,由于殼體的開口和滑塊接觸的端面為斜面,當連接塊一端的力逐漸變大時,兩滑塊逐漸靠近,且處于殼體的開口端逐漸向殼體內滑動,同時兩滑塊之間的抵觸彈簧壓縮,通過抵觸彈簧的壓縮可達到吸收部分撞擊力的作用,達到緩沖的作用;之后滑塊通過與擋板相抵觸,使擋板處于殼體內滑動,同時促使壓縮彈簧進行壓縮吸能的作用,達到多次緩沖吸能的目的,提高縱緩沖組件整體的緩沖慢吸能的效果。

進一步設置:在所述桁架框上設置有凸起,所述凸起的一端面通過后吸能盒與后防撞梁連接,所述緩沖彈簧的一末端設置于凸起另一端面形成的凹陷內且與桁架框固定連接,緩沖彈簧的另一端與兩相互連接的緩沖軸固定連接,所述后緩沖組件對稱設置于凸起的兩側。

如此設置,當后防撞梁收到撞擊時,后防撞梁受壓,同時作用于后吸能盒以及兩側的后緩沖組件上,利用后吸能盒和后緩沖組件來吸收以及緩沖撞擊時的部分撞擊力,同時凸起的設置,其內凹陷的一端可與便于與緩沖彈簧卡接,起到緩沖彈簧受力時起到固定緩沖彈簧的作用,凸起的一端用于支撐后吸能盒,將后吸能盒傳遞過來的撞擊力分散至桁架框的兩側,減小車輛后側撞擊時集中受力的問題。

進一步設置:所述后緩沖組件包括支撐軸以及與受力方向垂直設置吸能彈簧,兩所述支撐軸與后防撞梁之間成三角形狀布置,且兩支撐軸的連接端與桁架框連接,另一端與后防撞梁固定連接,所述吸能彈簧設置于三角形狀的中線上,且兩端分別與支撐軸的連接端和后防撞梁固定連接。

如此設置,當后防撞梁受到撞擊時,后防撞梁所受到的撞擊力正向于后緩沖組件,此時支撐軸與后防撞梁成三角狀形布置,利用三角形原理可提高后緩沖組件的支撐穩定性能,同時在吸能彈簧受壓時,支撐軸向兩側展開,用于增大受力面積的作用,有助于輔助吸能彈簧壓縮時的支撐作用;同時支撐軸的其中一側邊與后吸能盒連接,可增加受力面積,提高防撞性能。

進一步設置:所述后吸能盒包括表殼呈波紋狀設置的本體、設置于本體內的彈簧座以及設置于彈簧座兩端面上的外圓彈簧,兩所述外圓彈簧分別與本體的內側壁連接,在所述本體的內側壁上設置有限位塊,兩所述限位塊形成用于卡緊彈簧座的限位卡槽,且限位塊對稱設置于本體兩對立的內側壁上。

如此設置,波紋狀的本體便于在后吸能盒受力時的壓縮,同時可將部分受力分散至各個方向的作用,而本體內的外圓彈簧在本體產生形變時,前端的外圓彈簧進行緩沖壓縮的作用,限位塊形成的限位卡槽對彈簧座起到支撐前部外圓彈簧受力的作用,當限位塊受力到極限后,后端的外圓彈簧受力壓縮,繼續對撞擊產生緩沖的作用;使后吸能盒更好的對后防撞梁進行多次緩沖的作用,提高車輛后端防撞性能。

進一步設置:在彈簧座上設置有角座,在所述角座上設置有角彈簧,所述角彈簧的兩端分別與本體和角座連接,多個所述角彈簧均勻稱設置于外圓彈簧的圓周面上,且均與受力方向垂直設置。

如此設置,通過在外圓彈簧的兩側對稱設置多個角彈簧,同時通過角座將角彈簧穩定的安裝于本體與彈簧座之間,且角彈簧均與受力方向垂直設置,提高后吸能盒的吸能緩沖作用。

進一步設置:所述立體箱殼的結構形態采用橢圓形箱殼、多邊形箱殼中的任意一種,在所述立體箱殼的內部設置有用于加固立體箱殼及固定動力電池組的隔板,若干所述隔板橫縱間隔交錯設置,且在立體箱殼的底部設置有用于承托動力電池組的托板。

如此設置,橢圓形箱殼設計,一方面在車輛行駛時圓弧邊也減輕底盤在行駛時,車身底盤所產生的阻力,提高車輛行駛性能;另一當面,車輛在受到撞擊時,由于橢圓形在受力時,每段之間的角度切線處于不同角度,受力后將撞擊力分散于各個方向,減輕底盤的局部受力;將立體箱殼設置多邊形箱殼,增加各側邊在連接上的結構配合強度,在受力時,通過相鄰邊之間存在的夾角,將受到的撞擊力得以分散至各個方向,達到減輕但側邊受力時的集中受力狀況,提高位于中部子底盤之上乘員的安全性能以及位于中部子底盤之內的動力電池組;在立體箱殼中間增加隔架或隔板,一方面起到加固立體箱殼整體的結構強度的作用,另一方面也便于協助固定以及管理電池組的作用,提高立體箱體與動力電池組之間的設計布局;桁架搭建的立體箱殼可提高中端底盤系統的撞擊時的緩沖性能,在立體箱殼的底部增加托板,以托住電池,提高電池組件的穩定性能。

通過采用上述技術方案,本發明相對現有技術相比:通過在車體的三個系統上均設置相應的緩沖組件以及相應的連接結構,增加車體的設計安裝結構,以提高撞擊時對車體的防撞性能,使車體在受到撞擊時能很好的將撞擊力進行分散,使得乘員框架內的人員得以很好的保護,從而提高撞擊時車上人員的安全性能,使車輛整體具有良好的結構強度以及在被撞擊時更好的達到撞擊緩沖的作用,將位于中端本體之上的乘員和之內的電池得到更好的保護,行駛更加安全。

附圖說明

圖1為電動汽車底盤總成防撞系統的結構示意圖;

圖2為電動汽車底盤總成防撞系統的俯視圖;(以除去乘員框架、行李蓋板、罩板等一些部件)

圖3為前端底盤子系統的結構示意圖;

圖4為電動汽車底盤總成防撞系統中總底盤的連接結構示意圖;

圖5為圖4中A處的放大圖;

圖6為縱緩沖組件中第三導向柱軸線處的豎直剖視圖;

圖7為后端底盤子系統的結構示意圖;

圖8為后端底盤子系統緩沖彈簧軸線上的剖視圖;

圖9為后吸能盒的局部爆炸圖。

圖中:1、前端底盤子系統;11、多邊形桁架;111、上層;112、發動機艙;113、罩板;114、下層;115、縱梁延伸板;12、前吸能盒;13、前防撞梁;14、前緩沖組件;15、一級緩沖區;151、第一緩沖梁;152、第一吸能盒;16、二級緩沖區;161、第二緩沖梁;162、第二吸能盒;17、第三吸能盒;18、前橫梁;2、中端底盤子系統;21、動力電池組;22、立體箱殼;221、隔板;222、托板;23、縱梁;24、縱防撞梁;25、連接桿;26、套管;27、拉伸彈簧;28、縱緩沖組件;281、殼體;282、開口;283、壓縮彈簧;284、擋板;285、滑動組件;286、抵觸彈簧;287、滑塊;288、連接塊;289、滑槽;291、門框;292、內支撐板;293、第一導向柱;294、第二導向柱;295、矩形桁架;296、加強桿;297、第五吸能盒;298、安裝板;3、后端底盤子系統;31、后吸能盒;311、本體;312、外圓彈簧;313、限位塊;314、限位卡槽;315、角座;316、角彈簧;317、彈簧座;32、桁架框;321、凸起;33、緩沖彈簧;331、第二緩沖彈簧;34、緩沖軸;35、后緩沖組件;351、支撐軸;352、吸能彈簧;353、卡接塊;354、固定柱;36、第三導向柱;37、后防撞梁;41、乘員框架;42、緩沖梁;43、行李蓋板;44、內加固板;45、連桿。

具體實施方式

參照圖1至圖9對電動汽車底盤總成防撞系統做進一步說明。

如圖1所示,一種電動汽車底盤總成防撞系統,由相互連接的用于安裝轉向系統、前輪等設備的前端底盤子系統1,用于承載乘員、安裝動力傳送裝置等設備的中端底盤子系統2,用于安裝后輪、懸掛、支撐各種設備的后端底盤子系統3三部分組成。

如圖2所示,其中,前端底盤子系統1包括成塌陷方式設置用于緩沖撞擊的多邊形桁架11、設置于多邊形桁架11上利用強韌的吸能材料盡可能多地通過變形吸收因撞擊產生的巨大能量的前吸能盒12以及與前吸能盒12連接且朝前防撞梁13的一端呈等腰梯形狀設置的前防撞梁13。

如圖1所示,多邊形桁架11分為依次連接的上層111和下層114,且前防撞梁13朝多邊形桁架11的一端呈等腰梯形狀設置;上層111包括與多邊形桁架11連接的發動機艙112以及與發動機艙112連接且呈懸塔狀形設置的罩板113;在罩板113內設置有內支撐板292,若干內支撐板292呈M狀依次連接;下層114包括與縱梁23連接的縱梁延伸板115。

如圖2所示,縱梁延伸板115通過前吸能盒12與前防撞梁13連接,同時前防撞梁13與發動機艙112連接,在兩縱梁延伸板115之間設置有前緩沖組件14。

如圖2和圖3所示,前緩沖組件14包括一級緩沖區15和二級緩沖區16;一級緩沖區15包括與前防撞梁13的腰部梁平齊設置的第一緩沖梁151以及用于緩沖的第一吸能盒152;第一緩沖梁151通過第一吸能盒152與前防撞梁13的連接,且前防撞梁13的腰梁與第一緩沖梁151分別處于第一吸能盒152的兩端且錯位布置,同時第一緩沖梁151設置于前防撞梁13向內的一側;第二緩沖區包括與縱梁延伸板115平齊設置的第二緩沖梁161以及兩端分別與第二緩沖梁161和縱梁延伸板115錯位連接的第二吸能盒162,同時第二緩沖梁161設置于縱梁延伸板115向外的一側;縱梁延伸板115與縱梁23分別與第三吸能盒17的兩端固定連接,且縱梁23設置于縱梁延伸板115的內側。

如圖3所示,第一緩沖梁151和第二緩沖梁161之間形成°傾斜角且固定連接,在第一緩沖梁151和第二緩沖梁161的連接處設置有前橫梁18,兩側的第一緩沖梁151和第二緩沖梁161通過前橫梁18連接。

如圖1和圖2所示,前端底盤子系統1中的多邊形桁架11將其分為上層111、下層114進行緩沖區域,同時通過設置多個緩沖區域進行多次緩沖或者預防二次撞擊,以正面碰撞多層傳力路徑的基礎,設置正面碰撞多層傳力路徑,使能量能合理有效地吸收和傳遞;正面碰撞傳力路徑上層111是由發動機艙112和罩板113等零件組成,吸收了部分從前部傳來的碰撞能量并把其余能量向縱梁23及其相應的加強梁上進行分散傳遞;下層114主要是由縱梁延伸板115和前緩沖組件14組成,同時也包括前防撞梁13和前吸能盒12等,是主要的傳力路徑;前防撞梁13和各個吸能盒將接受到的碰撞能量進行左右分流和初步吸收,并通過它們將能量往縱梁延伸板115、門檻、中央通道等分散傳遞,吸收了部分從前部傳來的碰撞能量并把其余能量向縱梁延伸板115和門檻等分散傳遞;使得位于中端子底盤系統之上的乘員和之內的電池得到更好的保護。

如圖1所示,中端底盤子系統2包括動力電池組21、用于安裝動力電池組21且與動力電池組21處于同一水平面上和其內部的動力電池組21構成一個整體的立體箱殼22、設置于立體箱殼22兩側的縱梁23、設置于立體箱殼22的上方的乘員框架41以及設置于乘員框架41上且呈拱形狀向外突起的門框291;在門框291內設置有內加固板44,若干內加固板44呈M狀依次連接,同時在門框291內填充有若干緩沖橡膠墊塊,提高門框291撞擊時的緩沖性能,在內加固板44的端部均與門框291通過螺栓螺紋固定連接。

如圖1所示,立體箱殼22的結構形態采用橢圓形箱殼、多邊形箱殼中的任意一種,本方案中優選橢圓形箱殼;在立體箱殼22的內部設置有用于加固立體箱殼22及固定動力電池組21的隔板221,若干隔板221橫縱間隔交錯設置;同時立體箱殼22采用桁架搭建,且在立體箱殼22的底部設置有用于承托動力電池組21的托板222。

如圖4和圖5所示,在縱梁23上連接有呈拱形狀設置的縱防撞梁24,縱防撞梁24通過多邊形桁架11與前吸能盒12連接;在縱防撞梁24的兩端均設置有連接桿25,同時在縱梁23上固定設置有套管26,兩連接桿25的一端均設置于套管26內且與套管26滑動連接,且兩連接桿25的末端通過初始狀態為自然狀態的拉伸彈簧27相互連接;通過縱防撞梁24產生的形變,使縱防撞梁24的兩末端沿兩端向外延伸,促使連接桿25處于縱梁23上滑動,即連接桿25與拉伸彈簧27處于套管26內滑動,通過拉伸彈簧27以及縱防撞梁24產生的形變達到吸能緩沖的作用。

如圖6所示,在縱防撞梁24與縱梁23之間設置有用于緩沖的縱緩沖組件28;縱緩沖組件28可等距設置多個;縱緩沖組件28包括呈中空狀設置且一端設置有開口282的殼體281、設置于殼體281內且一端與殼體281的內壁固定連接的壓縮彈簧283以及設置于壓縮彈簧283另一端且通過壓縮彈簧283與殼體281的開口282相抵觸的擋板284;在擋板284和殼體281的內側壁上均設置有第二導向柱294,壓縮彈簧283的兩端均套接于第二導向柱294上,且分別與殼體281以及擋板284固定連接。

如圖6所示,在殼體281的另一端的側壁設置有便于將殼體281安裝于縱梁23上的安裝板298,安裝板298呈弧狀設置,安裝板298對稱設置于殼體281的兩側壁上,且通過設置于安裝板298上的螺栓與縱梁23螺紋連接實現將殼體281固定與縱梁23上的目的;擋板284設置于殼體281內且與殼體281的內壁抵觸滑動連接,同時擋板284通過設置于擋板284與縱防撞梁24之間的滑動組件285與縱梁23連接。

如圖6所示,滑動組件285包括抵觸彈簧286、設置于抵觸彈簧286兩端的滑塊287以及設置于滑塊287一端面上且與滑塊287滑動連接的連接塊288;在兩滑塊287上均設置有第一導向柱293,抵觸彈簧286的兩端分別套接于兩滑塊287的第一導向柱293上且與滑塊287固定連接;滑塊287另一端面通過連接于連接塊288上的縱防撞梁24與擋板284抵觸連接;殼體281的開口282朝殼體281內呈逐漸縮小的棱臺狀設置,使擋板284通過壓縮彈簧283的彈性力將擋板284壓緊于殼體281的開口282端與開口282抵觸連接。

如圖6所示,滑塊287的一端面與抵觸彈簧286抵觸連接,另一端面呈傾斜狀設置,且處于開口282的端面上與殼體281平齊;在滑塊287上設置有滑槽289,且連接塊288設置于滑槽289內,通過對滑塊287朝向殼體281內部方向上施加壓力,促使滑塊287處于開口282上與殼體281滑動連接,同時連接塊288處于滑槽289內滑動,抵觸彈簧286逐漸壓縮,最終滑塊287處于殼體281的內部通過抵觸彈簧286的回位與殼體281的內壁相抵觸。

如圖4和圖5所示,在縱梁23上設置有矩形桁架295,多個矩形桁架295設置于縱緩沖組件28的兩側;本方案中縱緩沖組件28處于縱梁23的中端,兩矩形桁架295對稱設置于縱緩沖組件28的兩側且與縱梁23固定連接;在矩形桁架295的最長對角線上均設置有加強桿296,四根加強桿296的中端匯聚于矩形桁架295的中心點上,且加強桿296均通過第五吸能盒297與矩形桁架295固定連接。

如圖1和圖4所示,當車體的側端受到撞擊時,撞擊力同時作用于縱防撞梁24以及門框291上,門框291通過內部的連接結構以及相應的緩沖物質,來達到緩沖以及增加防撞結構的作用,同時門框291可將作用于門框291上的部分防撞擊力傳遞至乘員框架41以及立體箱殼22上,達到分散的作用;而呈拱形狀的縱防撞梁24受力產生形變,促使縱防撞梁24向兩端延伸,將防撞力向縱防撞梁24兩端連接的前吸能盒12上傳遞,通過前吸能盒12將大部分撞擊力進行吸收以及分散轉移;同時設置于縱防撞梁24上的連接桿25處于縱梁23上的套筒內發生滑移,拉伸彈簧27受力拉伸,可吸收部分能量;縱防撞梁24朝縱梁23方向產生形變時,縱防撞梁24同時作用于縱緩沖組件28上,縱防撞梁24通過連接塊288作用于滑塊287上,兩滑塊287逐漸靠近,且處于殼體281的開口282上逐漸向殼體281內滑動,同時兩滑塊287之間的抵觸彈簧286壓縮,通過抵觸彈簧286的壓縮可達到吸收部分撞擊力的作用;同時滑塊287箱內滑動時再將作用力作用于擋板284上,擋板284與開口282相脫離,進而處于殼體281內進行滑動,使壓縮彈簧283處于殼體281內進行壓縮,達到再次緩沖的作用;抵觸彈簧286以及壓縮彈簧283逐漸被壓縮進行吸能,且最終滑塊287處于殼體281的內部通過抵觸彈簧286的回位與殼體281的內壁相抵觸,完成縱緩沖組件28的緩沖吸能作用。

如圖7所示,后端底盤子系統3包括后防撞梁37、一端與后防撞梁37連接的后吸能盒31、與后吸能盒31另一端連接的桁架框32、設置于桁架框32內且一端與桁架框32連接的緩沖彈簧33、設置于緩沖彈簧33另一端的緩沖軸34、設置于乘員框架41與后防撞梁37之間且呈弧形設置的緩沖梁42以及設置于后防撞梁37與桁架框32之間用于緩沖的后緩沖組件35。

如圖9所示,后吸能盒31包括表殼呈波紋狀設置的本體311、設置于本體311內的彈簧座317以及設置于彈簧座317兩端面上的外圓彈簧312;兩外圓彈簧312設置于同一直線上,同時在本體311的內側壁上設置有卡接塊353,外圓彈簧312套接于卡接塊353上且與本體311的內側壁固定連接;在本體311的內側壁上設置有限位塊313,兩限位塊313形成用于卡緊彈簧座317的限位卡槽314,且限位塊313對稱設置于本體311兩對立的內側壁上,將彈簧座317固定設置于本體311的中部。

如圖9所示,同時在彈簧座317上設置有角座315,在角座315上設置有角彈簧316,角彈簧316的兩端分別與本體311和角座315固定連接;多個角彈簧316均勻設置于外圓彈簧312的圓周面上,且均與受力方向垂直設置。

如圖8所示,在桁架框32朝后防撞梁37連接端的中間段設置有凸起321,凸起321的一端面通過后吸能盒31與后防撞梁37連接,另一端面呈凹陷設置;在凹陷的端面上設置有第三導向柱36,緩沖彈簧33的一末端套接于第三導向柱36上且與桁架框32固定連接,另一端與兩相互連接的緩沖軸34固定連接;同樣在兩緩沖軸34的連接處設置有相應的第三導向柱36,使緩沖彈簧33套接于第三導向柱36上與緩沖軸34固定連接。

如圖7所示,將兩個緩沖軸34與桁架框32朝縱梁23的端面成三角形狀布置;在緩沖軸34與縱梁23之間設置有第四吸能盒,緩沖軸34與縱梁23分別設置于第四吸能盒兩端面上,且緩沖軸34設置于縱梁23的內側;在緩沖軸34與桁架框32形成的三角形狀的中線上設置有第二緩沖彈簧331,第二緩沖彈簧331兩端均與緩沖軸34的連接處和桁架框32固定連接。

如圖7所示,后緩沖組件35對稱設置于凸起321的兩側;后緩沖組件35包括支撐軸351以及與受力方向垂直設置吸能彈簧352,兩支撐軸351與后防撞梁37之間成三角形狀布置,兩組成三角形狀布置的支撐軸351形成四棱錐狀,且支撐軸351的連接端與桁架框32連接,另一端與后防撞梁37固定連接;吸能彈簧352設置于四棱錐的中線上,且吸能彈簧352的兩端分別與支撐軸351的連接端和后防撞梁37固定連接;在后防撞梁37朝桁架框32的端面上設置有固定柱354,吸能彈簧352的一末端套接于固定柱354上且與后防撞梁37固定連接。

如圖1所示,在桁架框32與緩沖梁42之間設置有連桿45,若干連桿45呈W狀依次連接且設置于桁架框32與緩沖梁42之間,將桁架框32上受到的撞擊力通過弧狀設置的緩沖梁42達到各個方向分散的作用;乘員框架41上連接有行李蓋板43,行李蓋板43內設置有內加固板44,若干內加固板44呈M狀依次連接。

如圖2所示,立體箱殼22一端與多邊形桁架11連接,使前端呈等腰梯形狀的多邊形桁架11與中端的橢圓形箱殼連接,使車輛前端與中端呈逐漸增大的趨勢,提高車輛行駛時的流線性;而另一端的尾部與矩形桁架295連接,增加車輛后端的撞擊緩沖性能;同時縱防撞梁24的一端通過第三吸能盒17與多邊形桁架11連接,另一端通過第四吸能盒與桁架框32連接。

在第一吸能盒152、第二吸能盒162、第三吸能盒17、第四吸能盒內均至少設置有兩條吸能筋,且吸能筋的軸線與受力方向垂直設置;同時在各個吸能盒上預設若干壓潰筋,以便讓各個吸能盒在軸向上發生壓潰進而吸收所有能量,從而減小縱梁23在內的車身本體311產生損害。

如圖1和圖7所示,當汽車遭受從后部來的猛烈碰撞時,后防撞梁37吸收撞擊動能再傳送至后吸能盒31,同時后緩沖組件35利用本身的緩沖性能起到良好的緩沖作用,吸收部分撞擊的能量,同時緩存大部分能量;當桁架框32在塌陷時,緩沖梁42將部分撞擊的能量通過多個方向分散至乘員框架41的各個角度,達到緩沖的作用,當桁架框32塌陷到一定程度后,后防撞梁37壓至緩沖彈簧33上進行緩沖減壓的作用;緩沖彈簧33另一端通過與桁架框32形成三角形狀的緩沖軸34連接,利用三角形的穩定性能,一方面可以提高撞擊時緩沖彈簧33與桁架之間的穩定性能,提高桁架框32與緩沖彈簧33之間的連接強度,達到更好的保護中端底盤子系統2以及其上的乘員、和其內的動力電池組21,另一方面和將受到的撞擊力分散至多個方向,達到緩解的作用;同時在設計上通過避開可能發生對乘員不利的危險變形,減少后方碰撞導致的對駕駛艙的侵入和保持相對較低的碰撞減速度,以此保證乘員的安全。

如圖1所示,通過車輛被動防撞的結構作為傳力路徑的基礎,將車身側面的撞擊力分別作用于多邊形桁架11、桁架框32、各防撞梁、乘員框架41、門檻以及門框291上,使撞擊力進行多個方向的分散、作用于相應的吸能盒上進行吸能以及相應的緩沖組件上進行緩沖等方式來降低撞擊時的損傷,將車輛的撞擊力進行多方向削減和多次緩沖,通過各個緩沖組件以及相應的結構連接關系,使部分撞擊的能量通過相應的連接關系向多個方向分散至乘員框架41的各個角度,同時通過各個緩沖組件將部分撞擊力進行吸收以及緩存來達到緩沖的作用,使車輛具有良好的結構強度以及在被撞擊時更好的達到撞擊緩沖的效果;從而保護中端底盤子系統2以及其上的乘員、和其內的動力電池組21;設計上通過避開可能發生對乘員不利的危險變形,減少后方碰撞導致的對駕駛艙的侵入和保持相對較低的碰撞減速度,以此保證乘員的安全,將位于車輛中端之上的乘員和之內的電池得到更好的保護,行駛更加安全。

以上所述僅是本發明的優選實施方式,本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。

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