加强结构及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车身结构技术领域，特别涉及一种加强结构。另外，本实用新型还涉及一种车辆。


背景技术：

2.随着新能源汽车的发展和普及，新能源汽车的动力电池技术也取得了显著进步。新能源汽车的电池包一般设于车辆中部的底部，位于前地板下方。电池包一般会配设底托盘，用于承载电池包内的模组等部件，并通过底托盘将电池包整体固装于车辆的底部框架上。
3.在这种情况下，电池包的壳体往往会和车身的中部结构集成为一体，此时，包含电池包壳体的中部框架结构还需要和车辆前后的副车架以及前后部车身结构进行连接安装。
4.现有的车身结构设计中，往往通过多处连接件进行中部壳体结构和前围板横梁、前机舱纵梁、后部车身结构、副车架等的连接装配，涉及的装配连接件较多，装配工艺比较复杂，导致装配环节需要耗费大量的工作量。
5.而且，在车辆的前机舱部位，存在前机舱横梁、轮罩边梁、副车架等大量的支撑部件，这些部件均需要和车身中部的框架结构进行牢固可靠的连接装配；车辆的后部也同样存在防撞梁、支撑纵梁、轮罩边梁、副车架等支撑部件，这些部件也存在和车身中部的框架结构进行牢固可靠连接的问题；同时，还需要考虑在车辆前部、后部受到撞击时，对车身中部结构的冲击力问题。上述的连接问题在传统车身结构上均已经通过成熟的设计加以解决，但在现有电池包壳体与车身中部结构集成的全新结构框架下，还缺乏成熟的结构设计方案。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种加强结构，以提供一种适于车身中部框架结构与电池包壳体集成情况下的车身前部加强结构。
7.为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
8.一种加强结构，所述加强结构设置在与车身集成为一体的电池包壳体的前端，所述电池包壳体具有边框，所述加强结构包括设置在所述边框顶部的加强梁；所述加强梁沿车身宽度方向布置，且所述加强梁与所述车身中的前机舱纵梁的尾端对应设置，而能够形成对所述前机舱纵梁向车后方向移动的阻挡。
9.进一步的，所述边框被设置成环形，而在所述边框内侧限定出电池模组安装空间，所述加强梁连接在所述边框前端的顶部。
10.进一步的，所述边框的前端具有沿车身宽度方向延伸的直线部分，以及分别连接在所述直线部分两侧的倾斜部分，各所述倾斜部分沿指向车后的方向外倾设置，且所述加强梁包括连接在所述直线部分顶部的中部梁体，以及分别连接在各所述倾斜部分顶部的端部梁体。
11.进一步的，所述中部梁体采用铝型材制成，和/或，所述中部梁体上设有沿车身长度方向贯穿布置的通孔。
12.进一步的，所述端部梁体的顶部为沿远离所述中部梁体的方向渐低设置的斜面。
13.进一步的，所述边框具有分设在两侧的平直段部分，各所述平直段部分均沿车身长度方向延伸，并与对应侧的所述倾斜部分相连，且两侧的所述平直段部分构成所述车身中的门槛梁。
14.相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：
15.本实用新型的加强结构，在与车身集成为一体的电池包壳体的前端，于电池包壳体的边框顶部设置加强梁，并使加强梁与前机舱纵梁对应，而形成对前机舱纵梁的阻挡，可以提升前机舱纵梁和车身中部结构的连接强度，且使电池包壳体能有效承受来自前机舱纵梁的冲击力，从而提供了一种适于车身中部框架结构与电池包壳体集成情况下的车身前部加强结构。
16.此外，基于一般情况下前机舱纵梁相对于电池包壳体的边框的高度稍高，将加强梁设置在边框的前端顶部，可使其与前机舱纵梁在一个高度上，可保持前机舱纵梁到车身中部结构传力路径的畅通，降低出现碰撞时前机舱纵梁上掀的情况发生。
17.本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆的中部具有与车身集成为一体的电池包壳体，所述电池包壳体的前端设有本实用新型所述的加强结构。
18.进一步的，所述车身中的前机舱包括一体压铸成型的前机舱主体，所述电池包壳体的前端连接有连接件，所述前机舱主体通过所述连接件和所述电池包壳体相连，且所述前机舱主体后端的底部设有用于容纳所述加强梁的容纳空间。
19.进一步的，所述前机舱主体包括分设在左右两侧的侧部部分，以及连接在两侧所述侧部部分后端之间的连接部分；两侧的所述侧部部分均至少成型有用于构成前机舱纵梁的机舱纵梁部，用于构成前减振塔的减振塔部，以及用于构成轮罩边梁的轮罩边梁部，且所述容纳空间形成在两侧的所述侧部部分与所述连接部分之间。
20.进一步的，所述连接件为分设在所述电池包壳体前端两侧的两个，且所述连接件上设有用于连接前副车架的副车架连接部。
21.本实用新型的车辆，具有上述加强结构所具备的技术优势。
22.同时，前机舱采用一体压铸的前机舱主体，通过连接件将前机舱主体连接为一体，利于简化车身的前部结构，且利于装配效率的提升；在前机舱主体的后端底部设置容纳空间，而形成对加强梁的包覆，可进一步提升车身前部的连接强度。
23.此外，将前机舱主体设计为两侧的侧部部分和中部的连接部分的形式，可有效形成前机舱的框架；通过在侧部部分上成型机舱纵梁部、减振塔部和轮罩边梁部，也将车身前部结构的主要功能均一体集成于前机舱主体上，从而也能够提升车身结构的集成度。
附图说明
24.构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1为本实用新型实施例一所述的加强结构设置于车身装配结构中的总体结构示
意图；
26.图2为图1所示各部件后侧方视角下的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例一所述的前机舱主体、连接件和加强梁的装配结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例一所述的电池包壳体的立体结构示意图；
29.图5为图4中a-a所示部位的剖面结构示意图；
30.图6为本实用新型实施例一所述的加强梁的俯视图；
31.图7为图6中b-b所示部位的剖面结构示意图；
32.图8为本实用新型实施例二所述的连接件的立体结构示意图；
33.图9为本实用新型实施例二所述的连接件于前侧下方视角下的立体结构示意图；
34.图10为本实用新型实施例二所述的连接件与后侧上方视角下的立体结构示意图；
35.附图标记说明：
36.1、边框；100、隔板；101、分腔体；12、平直段部分；130、直线部分；131、倾斜部分；
37.14、加强梁；140、中部梁体；141、端部梁体；142、通孔；143、斜面；144、型腔；
38.15、前地板面板；16、电池模组安装空间；
39.18、连接件；180、副车架连接部；181、车身连接部；182、安装套管；183、减重腔；184、加强肋；185、内侧部分；186、外侧部分；187、连接螺栓；
40.191、前副车架；
41.2、前机舱主体；200、容纳空间；201、侧部部分；202、连接部分；203、机舱纵梁部；204、减振塔部；205、轮罩边梁部。
具体实施方式
42.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“背”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.此外，在本实用新型的描述中，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，连接可以是固定连接，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，亦或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实用新型中的具体含义。
45.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
46.实施例一
47.本实用新型涉及一种加强结构，其设置在与车身集成为一体的电池包壳体的前端，适于车身中部框架结构与电池包壳体集成情况下对车身前部连接结构的加强。
48.本实施例的加强结构设置于车身中时的一种示例性结构如图1和图2所示。整体而言，上述的电池包壳体具有边框1，加强结构包括设置在边框1顶部的加强梁14。其中，加强
梁14沿车身宽度方向布置，而且加强梁14与车身中的前机舱纵梁的尾端对应设置，而能够形成对前机舱纵梁向车后方向移动的阻挡。
49.而结合图3、图4所示，本实施例的加强结构中的加强梁14与边框1和前机舱主体2形成紧密的连接配合，边框1和前机舱主体2通过连接件18连接，从而形成了强化的车身前部连接结构。
50.为了便于准确理解与车身集成为一体的电池包壳体的结构，以下首先对作为车身中部框架结构的电池包壳体结构进行说明。
51.具体来说，电池包壳体的边框1被设置成环形，在边框1内侧限定出了电池模组安装空间16。而且，在本实施例中，在边框1内侧设有前地板面板15，电池模组安装空间16位于前地板面板15下方，边框1与前地板面板15共同限定出了电池模组安装空间16。
52.应当指出的是，前地板面板15的设置，将驾乘舱和电池模组安装空间16分隔开了，不仅作为车身的前地板使用，而且作为电池包的上壳体使用，对于车辆部件的精简以及车辆装配工艺的简化具有良好的效果。
53.通过上述的设置，由边框1和前地板面板15分别构成电池包壳体中的侧部壳体和上壳体，从而限定出电池模组安装空间16，可使边框1在作为车身框架结构的同时，作为电池包的侧部壳体使用，从而有利于简化车身中部下方的装配结构。
54.本实施例中，上述边框1优选采用铝型材制成，且其例如可采用一体挤压成型的铝型材。采用铝型材，便于加工制造，且便于边框1内内腔的设置，这样不仅使作为电池包壳体的与车身集成的电池包壳体结构具有轻量化的特点，且也可改善边框1作为电池包壳体的防护性能。
55.如图5所示，在本实施例中，边框1也具有中空的内腔，在内腔中填充有隔热隔音材料。而基于上述内腔的设置，内腔中也可加设若干隔板100，而将内腔分隔为多个分腔体101，并在各分腔体101中均填充隔热隔音材料。
56.通过在内腔内设置多个隔板100，而将内腔分隔为多个分腔体101，对边框1的整体强度起到良好的改善作用，当边框1作为车身主体框架时，其可以具备良好的支撑性能和承受来自车辆侧部撞击的能力，利于提升边框1的抗撞击和缓冲性能。
57.隔热隔音材料的加设，可进一步改善边框1作为电池包壳体情况下的隔热保温性。并且，由于内腔为全封闭结构，为了便于隔热隔音材料的加设，隔热隔音材料优选采用聚氨酯发泡材料。这样，可在边框1上开设加注孔，将聚氨酯发泡材料加注到内腔内，便于操作实施。
58.需要指出的是，边框1的环形设置并非指边框1整体为圆环状，而是指边框1为整圈的结构；其可以是矩形、或者角部具有倒角形状的多边形，可以根据车身中部框架的设置要求灵活调整结构形状，边框1的截面尺寸及壁厚以使边框1具有足够的车身支撑强度为原则设置即可。
59.在本实施例中，边框1具有分设在两侧的平直段部分12，平直段部分12沿车身长度方向延伸，且两侧的平直段部分12构成车身中的门槛梁。将边框1的两侧部分地设置成平直状，并作为车身的门槛梁使用，可简化车身中部下方的整体框架结构，使其具有良好的支撑强度和电池防护性能，而利于精简车辆的装配工艺。
60.此外，本实施例由边框1和前地板面板15限定出了电池模组安装空间16，使边框1
在作为车身框架结构的同时作为电池包的侧部壳体使用，也有利于简化车身中部下方的装配结构。边框1内内腔的设置可使边框1具有一定的隔热和撞击缓冲性能，同时在内腔内填充隔热隔音材料，也能够进一步改善电池包整体的隔热保温性能。
61.如图2所示并结合图4和图6所示，本实施例的加强梁14连接在边框1前端的顶部。此时，基于一般情况下前机舱纵梁相对于电池包壳体的边框1的高度稍高，将加强梁14设置在边框1的前端顶部，可使其与前机舱纵梁在一个高度上，可保持前机舱纵梁到车身中部结构传力路径的畅通，降低出现碰撞时前机舱纵梁上掀的情况发生。
62.并且，在本实施例中，作为优选实施形式，边框1的前端也具有沿车身宽度方向延伸的直线部分130，以及分别连接在直线部分130两侧的倾斜部分131。各倾斜部分131沿指向车后的方向外倾设置；相应的，加强梁14包括连接在直线部分130顶部的中部梁体140，以及分别连接在各倾斜部分131顶部的端部梁体141。
63.倾斜部分131的设置，可有效避让车轮及其翼子板内衬等部件。而且，基于边框1前端的形状设置，将加强梁14设计为位于中部的中部梁体140以及两端的端部梁体141，以分别与直线部分130和倾斜部分131的顶部连接，也可提升加强梁14和边框1的匹配度和一体连接强度。
64.本实施例的中部梁体140优选采用铝型材制成；同时，如图3所示，还可在中部梁体140上设置沿车身长度方向贯穿布置的通孔142，以便于管线的穿设。如图7所示，在中部梁体140内部还可设置型腔144，以利于降低加强梁14的自身重量。同时，中部梁体140也可采用铝型材制造，以使其具有足够的强度。
65.此外，本实施例中，端部梁体141的顶部具体也为沿远离中部梁体140的方向渐低设置的斜面143。将端部梁体141的顶部设计为渐低设置的斜面143，可与边框1的顶部连接为一体，提高加强梁14和边框1的整体形状规整度，便于车身钣金件等临近部件的安装布置。
66.本实施例的加强结构，在与车身集成为一体的电池包壳体的前端，于电池包壳体的边框1顶部设置加强梁14，并使加强梁14与前机舱纵梁对应，而形成对前机舱纵梁的阻挡，可以提升前机舱纵梁和车身中部结构的连接强度，也能够使电池包壳体能有效承受来自前机舱纵梁的冲击力，从而可提供一种适于车身中部框架结构与电池包壳体集成情况下的车身前部加强结构。
67.另外，本实施例中，电池包壳体的边框1采用挤出铝型材结构，且自身为环形而形成传力环结构，可提高边框1整体的结构强度。与此同时，本实施例的边框1为一体挤压成型的，由于整体挤压成型比现有的分体拼接强度更高，因而也可大大增加边框1自身的结构强度。
68.同时，利用边框1两端具有倾斜部分，而呈指向车头或车尾的锥状结构，其也能够利于来自车身前部或后部的碰撞力向两侧的门槛梁部位传递，能够减少碰撞时车身中部位置、也即驾乘舱处的变形，而提高碰撞安全性。
69.实施例二
70.本实用新型涉及一种车辆，该车辆的中部具有与车身集成为一体的电池包壳体，电池包壳体的前端即设有实施例一所提供的加强结构。
71.仍参照实施例一的图1、图2和图3所示，车身中的前机舱包括一体压铸成型的前机
舱主体2，电池包壳体的前端连接有连接件18，前机舱主体2通过连接件18和电池包壳体相连。而且，前机舱主体2后端的底部设有用于容纳加强梁14的容纳空间200。
72.本实施例中，具体的，前机舱采用一体压铸的前机舱主体2，通过连接件18将前机舱主体2连接为一体，利于简化车身的前部结构，且利于装配效率的提升。而在前机舱主体2的后端底部设置容纳空间200，形成对加强梁14的包覆，则可进一步提升车身前部的连接强度。
73.需要指出的是，前机舱主体2当然有多种设计形式，在本实施例中，优选地，如图3所示，前机舱主体2包括分设在左右两侧的侧部部分201，以及连接在两侧侧部部分201后端之间的连接部分202。其中，两侧的侧部部分201均成型有用于构成前机舱纵梁的机舱纵梁部203，用于构成前减振塔的减振塔部204、以及用于构成轮罩边梁的轮罩边梁部205。而且，容纳空间200形成在两侧的侧部部分201与连接部分202之间。
74.将前机舱主体2设计为两侧的侧部部分201和中部的连接部分202的形式，可有效形成前机舱的框架；通过在侧部部分201上成型机舱纵梁部203、减振塔部204和轮罩边梁部205，则将车身前部结构的主要功能均一体集成于前机舱主体2上，从体提升了车身结构的集成度。
75.此外，还需说明的是，本实施例的车辆中设有前副车架191，该前副车架191同样通过上述连接件18连接在边框1的端部。
76.本实施例的连接件18靠近边框1的一侧设置，且如图1、图4、并结合图8至图10所示，连接件18可以采用焊接、铆接等方式固装在电池包壳体的边框1上；当然，也可如本实施例优选的方式，而采用连接螺栓187将连接件18和电池包壳体固连起来。连接件18和电池包壳体之间采用例如螺接等形式的可拆卸连接方式，使连接件18可拆卸地连接在电池包壳体上，便于各部件的分别加工制造以及损坏部件的替换装配。
77.此外，如图4并结合图10所示，在本实施例中，边框1的端部具有沿车身宽度方向布置的直线部分130，以及分别连接在直线部分130两侧的倾斜部分131。连接件18具有抵接在直线部分130上的内侧部分185，以及抵接在倾斜部分131上的外侧部分186。倾斜部分131的设置，可有效避让车轮及其翼子板内衬等部件。将连接件18抵接安装与直线部分130和倾斜部分131的连接部位，形成双面抵接定位，可改善连接件18和边框1之间的连接可靠性。
78.上述的连接件18为分设在电池包壳体前端两侧的两个，而且各个连接件18上不仅设置有两处车身连接部181，用于和前机舱主体2连接，也设有一处副车架连接部180，用于和前副车架191连接。此外，本实施例在副车架连接部180和车身连接部181处可采用设置在连接件18中的安装套管182，配合螺栓连接相应部件。在副车架连接部180、车身连接部181等处通过设置安装套管182进行连接件18和副车架以及车身前后部结构的连接，有利于提升连接强度和可靠性。
79.本实施例的连接件18可采用锻压钢质件，也可采用铸铁、铝合金等材质，优选地，本实施例的连接件18采用铝合金铸造成型。采用铸铝件，便于加工制造，且有利于车辆结构轻量化设计。
80.此外，基于其采用铸铝件，在连接件18中形成有若干个减重腔183，而且，减重腔183内设有加强肋184。在连接件18中设置减重腔183以及加强肋184，在保障连接件18足够的连接强度的情况下，可有效降低连接件18的自身重量、降低制造成本。
81.本实施例的车辆，通过设置实施例一的加强结构，且通过前机舱主体2和连接件18的设置，通过连接件18固装于与车身集成为一体的电池包壳体上，并利用连接件18上的副车架连接部180、车身连接部181分别连接副车架以及前机舱主体2，从而可实现多个车身结构部件在连接件18上的一体连接，利于连接结构的集成化设计，且有助于车辆主体结构的连接装配。
82.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。