能量传递结构及汽车的制作方法

[0001]
本实用新型涉及汽车安全技术领域，特别是涉及一种能量传递结构及汽车。


背景技术：

[0002]
随着新能源汽车的快速发展，人们对新能源汽车在碰撞安全方面的要求日趋严格。当汽车发生追尾事故时，碰撞能量一般先通过汽车的后保险杠和吸能盒吸收掉一部分，再传递给汽车的后纵梁，进而传递给汽车的门槛并被逐渐吸收掉，但这种单一的依靠车身的能量传递结构很难有效吸收和传递碰撞能量，不能够有效传递和分散碰撞能量，也不能有效保护车内乘客和三电系统的安全。


技术实现要素：

[0003]
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能量传递结构及汽车，该能量传递结构能够有效传递和分散碰撞能量，有效保障三电系统的使用安全，还有利于提高车内乘客的人身安全。
[0004]
一种能量传递结构，包括：
[0005]
吸能盒、后纵梁、电池包框架以及门槛梁，所述后纵梁为线型纵梁，在所述后纵梁的两端分别设置所述吸能盒和所述电池包框架，所述门槛梁设于所述电池包框架的外侧；所述吸能盒、所述后纵梁、所述电池包框架以及所述门槛梁用于依次传递所述碰撞能量；
[0006]
副车架，所述副车架包括弧形架，所述弧形架包括相对设置的第一端和第二端，所述弧形架的所述第一端连接于所述后纵梁的中部，所述弧形架的所述第二端连接于所述后纵梁的靠近所述电池包框架的部位；所述吸能盒、所述后纵梁的靠近所述吸能盒的一段、所述弧形架、所述电池包框架以及所述门槛梁用于依次传递所述碰撞能量；
[0007]
传力部件，所述传力部件的一端连接于所述弧形架的所述第二端，所述传力部件的另一端连接于所述电池包框架，所述吸能盒、所述后纵梁靠近所述吸能盒的一段、所述弧形架、所述传力部件、所述电池包框架以及所述门槛梁用于依次传递所述碰撞能量。
[0008]
下面进一步对技术方案进行说明：
[0009]
在其中一个实施例中，所述弧形架包括设于所述第一端的第一连接端点和设于所述第二端的第二连接端点；沿着所述吸能盒到所述电池包框架的方向，所述第一连接端点和所述第二连接端点依次连接至所述后纵梁上。
[0010]
在其中一个实施例中，所述弧形架包括刚性本体，所述第一连接端点和所述第二连接端点分别设于所述刚性本体的两端，所述刚性本体为钢制或铝制刚性件，传递到所述后纵梁的所述碰撞能量通过所述刚性本体传递至所述电池包框架上。
[0011]
在其中一个实施例中，所述能量传递结构还包括弹性缓冲件，所述弹性缓冲件包括相对设置的第一面和第二面，所述传力部件的一端连接于所述第二连接端点，所述弹性缓冲件的所述第一面贴合所述第二连接端点，所述弹性缓冲件的所述第二面贴合于所述传力部件朝向所述第二连接端点的一面。
[0012]
在其中一个实施例中，所述弹性缓冲件为悬置件，所述弹性缓冲件内部设有铝合金铸造块。
[0013]
在其中一个实施例中，所述传力部件为弯折支架，所述弯折支架为钢冲压件或铝合金铸造件。
[0014]
在其中一个实施例中，所述电池包框架为铝合金制件，所述电池包框架包括多个挤压成型且焊接成一体的铝制零件。
[0015]
在其中一个实施例中，所述能量传递结构还包括防撞梁，所述防撞梁连接于所述吸能盒背离所述后纵梁的一端。
[0016]
在其中一个实施例中，一种汽车包括如上述任一个实施例所述的能量传递结构,所述能量传递结构有两个，该两个所述能量传递结构对称设于所述汽车的底部，所述能量传递结构的防撞梁设于所述汽车的车尾。
[0017]
在其中一个实施例中，所述汽车为新能源汽车，所述汽车的车身为钢制车身、铝合金车身或者混合材料车身。
[0018]
上述能量传递结构及汽车，至少具有以下有益效果：
[0019]
本实施例提供的能量传递结构包括三条能量传递路径，第一条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒、后纵梁、电池包框架传递到门槛梁上，在这一过程中碰撞能量不断地被吸能盒、后纵梁、电池包框架以及门槛梁等结构吸收耗散。第二条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒、后纵梁、副车架、电池包框架传递到门槛梁，在这一过程中碰撞能量不断地被吸能盒、后纵梁、副车架、电池包框架以及门槛梁等结构吸收耗散。第三条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒、后纵梁、副车架、传力部件、电池包框架传递到门槛梁，在这一过程中，碰撞能量不断地被吸能盒、后纵梁、副车架、传力部件、电池包框架以及门槛梁等结构吸收耗散。以上三条能量传递路径协同作用，能够确保碰撞能量被汽车的结构充分吸收和分散，有效保障三电系统的使用安全，还有利于提高车内乘客的人身安全。
附图说明
[0020]
构成本申请的一部分的附图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用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0021]
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]
图1为本实用新型一实施例提供的能量传递结构的结构示意图；
[0023]
图2为图1所示p处的结构放大示意图；
[0024]
图3为图1所示的能量传递结构的另一角度的结构示意图。
[0025]
附图标记说明：100、吸能盒；200、后纵梁；300、电池包框架；400、门槛梁；500、副车架；510、弧形架；511、第一连接端点；512、第二连接端点； 513、刚性本体；600、传力部件；700、弹性缓冲件；800、防撞梁。
具体实施方式
[0026]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
[0027]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0028]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0029]
本实施例提供了一种能量传递结构及汽车，具有能够有效传递和分散碰撞能量，有效保障三电系统的使用安全，还有利于提高车内乘客的人身安全的优点，以下将结合附图进行详细说明。
[0030]
在一个实施例中，请参阅图1至图3，一种能量传递结构包括吸能盒100、后纵梁200、电池包框架300、门槛梁400、副车架500以及传力部件600。后纵梁200的两端分别连接于吸能盒100和电池包框架300，门槛梁400连接于电池包框架300，门槛梁400设于电池包框架300的外侧。碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200、电池包框架300传递到门槛梁400形成第一条能量传递路径。副车架500包括弧形架510，弧形架510包括相对设置的第一端和第二端，弧形架510的第一端连接于后纵梁200的中部，弧形架510的第二端连接于后纵梁200的靠近电池包框架300的部位。碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁 200的靠近吸能盒100的一段、弧形架510、电池包框架300传递到门槛梁400 形成第二条能量传递路径。传力部件600的一端连接于弧形架510的第二端，传力部件600的另一端连接于电池包框架300。碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200的靠近吸能盒100的一段、弧形架510、传力部件600、电池包框架300传递到门槛梁400形成第三条能量传递路径。电池包框架300是指用于安装电池包的框架结构，电池包是为新能源汽车提供电力的部件。
[0031]
其中，参阅图1至图3，吸能盒100是汽车保险杠系统中重要的吸能装置，作为一种低速安全保护系统而存在。具体地，物体在发生强烈碰撞时会发生塑性变形，主要表现为完全变形、翘曲变形和褶皱变形三种方式，其中褶皱变形是一种理想的吸能方式。吸能盒100作为一种金属薄壁构件，在碰撞时容易发生褶皱变形，这正好满足了车辆在低速碰撞时能有效吸收碰撞能量，并尽可能减小撞击力对车身纵梁损害的目的,吸能盒100的设计既提高了汽车的被动安全性，又降低了撞击带来的维修成本。副车架500可以看成是前后车桥的骨架,是前后车桥的组成部分。副车架500的作用是阻隔振动和噪声，减少振动或噪音直接进入车厢。三电系统指的是电动汽车的电机电控、动力电池、整车控制器三个部分。目前国内
电动汽车主流的电机类型主要有两种，一种是永磁同步电机，另一种是异步交流电机。动力电池作为三电中最贵的核心器件，动力电池常用的有三元锂电池、磷酸铁锂。整车控制器作为整车的“大脑”，它需要对整车的所有动作进行检测和指挥的作用，比如整车控制器(vcu)需要检测整车所有ecu自检状态、能量分配、采集刹车踏板、电加速踏板、控制继电器开关、整车故障检测、整车上下电控制、故障处理等等工作。
[0032]
本实施例提供的能量传递结构包括三条能量传递路径，第一条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200、电池包框架300传递到门槛梁400上，在这一过程中碰撞能量不断地被吸能盒100、后纵梁200、电池包框架300以及门槛梁400吸收耗散。第二条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200、副车架500、电池包框架300传递到门槛梁400，在这一过程中碰撞能量不断地被吸能盒100、后纵梁200、副车架500、电池包框架300以及门槛梁400吸收耗散。第三条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200、副车架500、传力部件600、电池包框架300传递到门槛梁400，在这一过程中，碰撞能量不断地被吸能盒100、后纵梁200、副车架500、传力部件600、电池包框架300以及门槛梁400等结构吸收耗散。以上三条能量传递路径协同作用，能够确保碰撞能量被汽车的结构充分吸收和分散，有效保障三电系统的使用安全，还有利于提高车内乘客的人身安全。
[0033]
在一个实施例中，请参阅图1至图3，弧形架510包括设于第一连接端点 511和与第一连接端点511相连接的第二连接端点512。沿着吸能盒100到电池包框架300的方向，第一连接端点511和第二连接端点512依次连接至后纵梁 200上。具体地，弧形架510包括刚性本体513，第一连接端点511和第二连接端点512分别设于刚性本体513的两端，刚性本体513为钢制或铝制刚性件，如此有利于增强副车架500的刚度，延长副车架500的使用寿命。在第二条能量传递路径中，碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200的靠近能量盒的一段、第一连接端点511、刚性本体513、第二连接端点512再次传递到后纵梁200靠近电池包框架300的一段，接着碰撞能量再传递到电池包框架300和门槛梁400 上，在这一过程中碰撞能量不断地被吸能盒100、后纵梁200、副车架500、电池包框架300以及门槛梁400等结构吸收耗散。汽车被撞击后受到的碰撞能量经过该第二条能量传递路径吸收和和分散一部分，可以减小其他路径的压力，有效保障三电系统的使用安全，还有利于提高车内乘客的人身安全。
[0034]
在一个实施例中，请参阅图1至图3，能量传递结构还包括弹性缓冲件700。弹性缓冲件700包括相对设置的第一面和第二面，传力部件600的一端连接于第二连接端点512。弹性缓冲件700的第一面贴合第二连接端点512，弹性缓冲件700的第二面贴合于传力部件600朝向第二连接端点512的一面。比如，弹性缓冲件700可以为橡胶制作的橡胶弹性垫圈。具体地，弹性缓冲件700为悬置件，弹性缓冲件700内部设有铝合金铸造块。悬置件是用于减少并控制发动机振动的传递，并起到支承作用的汽车动力总成件，应用于当前汽车工业中，广泛使用的悬置分为传统的纯胶悬置，以及动、静态性能较好的液压悬置。盖弹性缓冲件700为悬置件，可以有效降低副车架500的震动，保证第一连接端点511和后纵梁200的连接稳定性，以及保证第二连接端点512和后纵梁200 的连接稳定性，同时还可以将传递到后纵梁200上的能量传递至副车架500上。在弹性缓冲件700内部设置铝合金铸造块，使得弹性缓冲件700更耐用，不易损坏。进一步地，在第一连接端点511上也可以设置弹性缓冲件700。
[0035]
在一个实施例中，请参阅图1至图3，传力部件600为弯折支架，弯折支架为钢冲压
件或铝合金铸造件。具体地，弯折支架为一体成型的三段式弯折支架，弯折支架的两端分别连接于电池包框架300和副车架500的第二连接端点512 处。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60％～70％是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底部、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。该传力部件600采用钢冲压件，生产快捷，且钢制品的强度高，使用寿命长。
[0036]
进一步地，请参阅图1至图3，电池包框架300为铝合金制件，电池包框架 300包括多个挤压成型且焊接成一体的铝制零件。铝挤压成型是对放在模具型腔 (或挤压筒)内的金属坯料施加强大的压力，迫使金属坯料产生定向塑形变形，从加压模具的模孔中挤出，从而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑形加工方法。挤压成型工艺具有以下优点：挤压成型不但可以生产截面形状简单的棒、管、型、线产品，还可以生产截面形状复杂的型材和管材。挤压成型灵活性大，只需要更换模具等挤压工具，即可在一台设备上生产形状规格和品种不同的制品，更换挤压模具的操作简便快捷、省时、高效。挤压制品的精度高，制品表面质量好，还提高了金属材料的利用率和成品率。挤压过程对金属的力学性能有良好的影响，工艺流程短，生产方便，一次挤压即可或得比热模锻或成型轧制等方法面积更大的整体结构件，设备投资少、模具费用低、经济效益高。铝合金具有良好的挤压特性，且价格较低，特别适合于挤压加工，可以通过多种挤压工艺和多种模具结构进行加工。
[0037]
在一个实施例中，请参阅图1至图3，能量传递结构还包括防撞梁800，防撞梁800连接于吸能盒100背离后纵梁200的一端。在汽车追尾事故发生时，防撞梁800首先受到后方汽车的撞击力发生形变，并将碰撞能量传递给吸能盒 100，接着通过第一条能量传递路径、第二条能量传递路径、第三条能量传递路径将碰撞能量分散和吸收掉。
[0038]
在一个实施例中，请参阅图1至图3，一种汽车包括上述任一个实施例所述的能量传递结构,能量传递结构有两个，该两个能量传递结构对称设于汽车的底部，能量传递结构的防撞梁800设于汽车的车尾。在汽车追尾事故发生时，防撞梁800首先受到后方汽车的撞击力发生形变，并将碰撞能量传递给吸能盒 100，接着通过第一条能量传递路径、第二条能量传递路径、第三条能量传递路径将能量分散和吸收掉。
[0039]
进一步地，汽车为新能源汽车，汽车的车身为钢制车身、所述铝合金车身或者混合材料车身，在此不做具体限定。上述汽车已经包括如上述任一个实施例所述的能量传递结构。技术效果由能量传递结构带来，有益效果已经包括了能量传递结构的有益效果，故在此不进行赘述。
[0040]
本实施例提供的能量传递结构包括三条能量传递路径，第一条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200、电池包框架300传递到门槛梁400上，在这一过程中碰撞能量不断地被吸能盒100、后纵梁200、电池包框架300以及门槛梁400等结构吸收耗散。第二条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200、副车架500、电池包框架300传递到门槛梁400，在这一过程中碰撞能量不断地被吸能盒100、后纵梁200、副车架
500、电池包框架300以及门槛梁400等结构吸收耗散。第三条能量传递路径是指碰撞能量依次通过吸能盒100、后纵梁200、副车架500、传力部件600、电池包框架300 传递到门槛梁400，在这一过程中，碰撞能量不断地被吸能盒100、后纵梁200、副车架500、传力部件600、电池包框架300以及门槛梁400等结构吸收耗散。以上三条能量传递路径协同作用，能够确保碰撞能量被汽车的结构充分吸收和分散，有效保障三电系统的使用安全，还有利于提高车内乘客的人身安全。
[0041]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0042]
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。