背景介绍:


(相关资料图)

随着汽车行业高质量发展的持续推进,市场要求智能电动汽车更新换代须大幅加快,为此车企开始采用车身和滑板底盘解耦式开发以应对这一挑战。目前已经发布的滑板底盘产品在与车身的连接结构上大多采用传统非承载式车身的连接结构或在该结构上进行优化改进。该连接结构有以下几点缺点: 

1 .这种连接结构不可避免的要将很多连接点布置在底盘前、后纵梁上,而纵梁作为整车主要受力部件,需要在纵梁上打孔作为固定点,这对纵梁强度造成损失。为了保证整车强度,则只能采用在纵梁固定点周边增加额外的加强结构、增加纵梁材料厚度或使用更高强度的材料制作纵梁,这无疑会额外增加整车重量及成本。

2 .车身作为单独的舱体与滑板底盘连接,制动、加速踏板等操作件均安装于车身上,导致滑板底盘本身无法单独驾驶,大大限制了滑板底盘的应用场景及范围。

所以为了解决或者改善上述问题,就需要对现有底盘系统进行优化设计。奇瑞发明专利(申请公布号 CN 115771564 A)开发了一种滑板底盘系统及其组装方法,该系统包括滑板底盘系统车身系统。滑板底盘系统包括纵梁组,纵梁组包括两个相对布置的纵梁。车身系统包括门槛梁,门槛梁连接有A柱和前机舱纵梁。滑板底盘系统与车身系统之间通过连接结构相连接。通过把传统前围板分割成上前围板和下前围板结构,可以将制动踏板、加速踏板等操作部件直接安装在滑板底盘上,使滑板底盘可以脱离车身独立驾驶。另外通过前部连接结构、中部连接结构以及后部连接结构的设置,保证了滑板底盘系统与车身系统之间连接的稳定性,极大的提高了底盘系统整体的结构强度。

附图说明:

本发明中的连接结构包括前部连接结构,前部连接结构包括设置在纵梁组上的第一连接结构,第一连接结构包括设置在纵梁上的安装立柱,安装立柱与车身系统中的A柱相连接。第一连接结构主要包括安装立柱 ,安装立柱外一个纵向布置的板件结构与A柱相连接。第一连接结构充当滑板底盘系统和车身系统的一个连接点,同时也相当于在A柱下端增加了一个肋板,在一定程度上增加了A柱结构下方的结构强度,其中每个A柱对应有一个第一连接结构。纵梁组中的每个纵梁上均设有一个第一连接结构。通过这样的布置方式,不仅方便了下前围板的连接装配,还可以实现两个A柱与滑板底盘系统之间的连接。

前部连接结构还包括第二连接结构,第二连接结构包括设置在纵梁组上的下前围板,下前围板与车身系统中的上前围板相连接。下前围板和上前围板相当于把传统前围板分割成两部分,下前围板和上前围板相连接后,相当于增加了滑板底盘系统和车身系统之间的连接点,更好的保证了滑板底盘系统和车身系统之间的连接强度,保证了底盘系统的整体性。

通过上述设计,在后续安装使用时,可以将制动踏板、加速踏板等操作部件直接安装在滑板底盘上,使滑板底盘可以脱离车身独立驾驶。下前围板两侧通过第一连接结构与纵梁组相连接,这样的连接方式,方便了下前围板与纵梁组之间的连接。通过这样的连接方式,减少了纵梁组安装点的设置,避免安装点或者安装孔的增加影响纵梁整体结构强度的问题。

前部连接结构还包括第三连接结构,第三连接结构包括设置在纵梁上的前下轮罩,前下轮罩与车身系统中的前上轮罩相连接;通过前上轮罩与前下轮罩之间的连接,相当于对底盘系统前部增加了连接点,更好的保证了滑板底盘系统和车身系统之间的连接强度。 

中部连接结构包括设置在前纵梁上的门槛横梁,门槛横梁与车身系统中的门槛梁相连接。通过中部连接结构的设置,方便了滑板底盘系统和车身系统中部的连接,另外,通过门槛横梁的设置,也很好的避免了在纵梁本体中部区域设置安装点影响纵梁强度的问题。门槛横梁与门槛梁之间设有定位机构,定位机构包括设置在门槛横梁上的定位销,门槛梁上设有定位孔。每个定位机构中的定位销与对应门槛梁上的定位孔相对布置。通过定位机构的设置,方便了滑板底盘系统和车身系统之间的相互定位,方便对滑板底盘系统和车身系统相对位置进行限定,避免后续通过连接结构连接滑板底盘系统和车身系统时,滑板底盘系统和车身系统发生相对偏移。

后部连接结构包括设在纵梁上的后下轮罩和设置在车身系统中门槛梁上的后上轮罩,后下轮罩与后上轮罩相连接。通过后下轮罩与后上轮罩的配合,相当于在底盘系统后方增加了连接点,在一定程度上还是增加了滑板底盘系统和车身系统之间的连接强度。

底盘系统的组装方法:

步骤1:确定待装配的滑板底盘系统和车身系统;

步骤2:先通过定位机构实现滑板底盘系统和车身系统之间的初步定位;

步骤3:步骤2完成后,再通过前部连接结构、中部连接结构以及后部连接结构实现滑板底盘系统和车身系统之间的连接。 

具体是把滑板底盘系统和车身系统之间的连接点改到轮罩、下前围板等件上,从而避免在纵梁上开孔影响底盘整体强度,进而可以减少传统纵梁连接点附近的加强结构。同时在实际实施时,通过上述设计,可以使用低强度的材料制作纵梁,起到轻量化或者降本的作用。

当滑板底盘系统和车身系统连接时,首先将纵梁两侧上的定位销插入门槛梁上对应位置的定位孔中,实现滑板底盘系统和车身系统的预定位,然后滑板底盘系统和车身系统的前部、中部、后部三个区域分布的安装结构进行连接,实现滑板底盘系统和车身系统的整体连接。同时将原先前围板拆分成两部分,下前围板作为滑板底盘的一部分,使原本安装在车身上的制动踏板、加速踏板等操作件安装于滑板底盘上,使得滑板底盘与车身解耦,可独立驾驶,扩展其应用场景及范围。

接着将原有车身的前轮罩和后轮罩分成两部分,与悬架连接部分的轮罩结构分离出来,将其作为滑板底盘的一部分,称为前下轮罩和后下轮罩。这样设计将原先布置在纵梁上的车身与底盘连接点改到下轮罩四周,从而避免因在底盘纵梁上开孔而影响纵梁强度的问题,这样可以省去原先纵梁上安装点附近的加强结构或可使用强度略低的材料来制作纵梁,起到轻量化或降本的作用。

最后在车身A柱下段内侧增加了安装立柱,安装立柱外侧与车身A柱内侧连接,创新性的在车辆高度方向增加了安装点,这样提高了整车的扭转刚度及车身与滑板底盘的连接强度。底盘系统和车身系统采用连接结构相连接,连接结构包括前部连接结构、中部连接结构以及后部连接结构,使得底盘系统和车身系统分成三个区域进行连接,更好的保证了底盘系统和车身系统之间的连接强度。

前部连接结构主要包括包括第一连接结构(也可以称为A柱连接结构)、第二连接结构(也可以称为前围板连接结构)以及第三连接结构(也可以称为前机舱连接结构)。

A柱连接结构:在纵梁组两侧靠近下前围板处分别设有安装立柱,安装立柱靠近车内一侧与下前围板焊接,安装立柱靠近车外一侧上设有第二安装孔,第二安装孔用于安装立柱与车身A柱连接。另外在安装立柱靠近车内一侧上部设有第三安装孔,用于安装立柱与车身上前围板连接。

前围板连接结构:通过滑板底盘上的下前围板与车身上前围板连接,在下前围板上设有若干第一安装孔,与之对应的车身上前围板上设有过孔与焊接螺母,螺栓穿过第一安装孔与焊接螺母进行连接,从而实现牢固连接。连接孔处的连接结构除第六安装孔外,其余均采用图中所示的连接结构。滑板底盘纵梁中段外侧分别焊接有门槛横梁,门槛横梁上设有第六安装孔,第六安装孔内焊接有套管,套管用于支撑门槛横梁,避免在螺栓紧固时门槛横梁被压变形,当车身系统与滑板底盘系统连接时,螺栓穿过第六安装孔及套管,与焊接在车身门槛梁上的焊接螺母连接,起到固定的作用。

前机舱连接结构:滑板底盘前轮位置设有前下轮罩,前下轮罩下侧与滑板底盘纵梁前段连接,前下轮罩四周设有纵向的第四安装孔和横向的第五安装孔,第四安装孔用于供车身前机舱纵梁与前下轮罩连接,第五安装孔用于供车身前上轮罩与前下轮罩连接。

中部连接结构:滑板底盘纵梁中段外侧分别焊接有门槛横梁,门槛横梁上设有第六安装孔及定位销,定位销呈对角线布置,与车身门槛梁上的定位销孔配合,用于在车身与滑板底盘连接时提供精准定位。

后部连接结构:滑板底盘后轮位置设有后下轮罩,后下轮罩与滑板底盘纵梁后段连接,后下轮罩四周设有纵向的第七安装孔和横向的第八安装孔,第七安装孔和第八安装孔用于供车身后上轮罩与所述后下轮罩连接。

综上所述,本发明的核心特点是:

1、将传统前围板分为两部分,其中下前围板属于滑板底盘,上前围板属于车身,这样将原先安装于前围板上的制动踏板、加速踏板等操作部件直接安装在滑板底盘上,使滑板底盘可以脱离车身独立驾驶,进一步扩展其应用场景及范围。

2、传统结构车身的A柱是直接与滑板底盘或下车体连接,而本专利是在滑板底盘两侧靠近车身A柱内侧的地方增加了安装立柱,这样大大增加了车身与底盘的连接面,从而改善了冲击力在车身A柱处的传递路径,提高了整车强度。另一方面,安装立柱与车身A柱下段结构重合、叠加,提高了整车抵抗扭转变形的能力。

3、本发明将轮罩分成上轮罩与下轮罩两部分,下轮罩属于滑板底盘并与底盘纵梁连接,下轮罩周边设有安装孔作为上轮罩与下轮罩的连接点,也就是车身与滑板底盘的连接点,从而改变了之前车身在前、后部的连接点多布置在纵梁上的情况,避免在纵梁上开孔影响底盘整体强度,同时取消了纵梁连接点附近的加强结构或可以使用低强度的材料制作纵梁,起到轻量化或者降本的作用。

总结:

本发明中的底盘系统包括滑板底盘系统和车身系统,通过滑板底盘系统和车身系统配合使用,改变了传统非承载式车身结构。滑板底盘系统包括纵梁组,纵梁组包括两个相对布置的纵梁,纵梁为主要承载梁,另外纵梁之间通过横梁相连接,通过纵梁和横梁的配合,使得纵梁组为一个框架结构,不仅简化了传统纵梁的结构,还能很好的保证纵梁的整体结构强度。车身系统包括门槛梁,门槛梁连接有A柱和前机舱纵梁,门槛梁为车身系统的底部支撑机构,在门槛梁上设有A柱和前机舱纵梁,门槛梁通过A柱与前机舱纵梁相连接。

另外,滑板底盘系统与车身系统之间通过连接结构相连接。通过连接结构的设置,方便了滑板底盘系统和车身系统之间的连接,同时可以实现滑板底盘系统和车身系统之间具有多处连接关系,很好的保证了滑板底盘系统和车身系统相互之间连接的强度,继而保证了底盘系统的整体结构强度。 

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