技术领域
[0001] 本公开涉及一种具有通过铸造工艺制造的位于车辆的后底板上的后底板框架的车辆底盘。
相关背景技术
[0002] 车辆底盘按制造方案可以分为框架体和单壳体。利用框架体制造的车辆底盘具有高刚性和抵抗外部冲击的耐用性的优点,但存在增加车辆的重量的重量增加的问题。
[0003] 传统上,车辆底盘利用单壳体制造以便随着车辆的普及而提高生产率。这种车辆底盘可制造性高并且可以实现轻量化,从而解决在使用框架体时车辆重量增加的问题。然而,基于单壳体的底盘存在无法获得所需刚性的问题,使得底盘容易因外部冲击而变形和损坏。
[0004] 最近,开发出了优化的单壳体,其将框架体的优点与单壳体的优点相结合以解决上述问题。电动车辆可以采用优化的单壳体来生产。例如,对应于车辆底盘的上部的上框架和对应于车辆底盘的下部的下框架可以单独制造,然后连接,从而生产单个底盘。
[0005] 下框架可以分为前轮外壳、后轮外壳、前底板和后底板。下框架可以通过铸造工艺来制造,以减轻底盘重量并提高与安装在下框架上的各种部件的兼容性。后轮外壳和后底板可以通过铸造一体制造,后轮外壳和后底板也可以通过铸造单独制造。
[0006] 然而,一个问题是后轮外壳和后底板作为底盘部件具有较大的尺寸,并且如果通过铸造工艺制造,则由于通过铸造只能获得预定的厚度,不能制造出期望的厚度。另一个问题是,由于通过铸造获得开口截面结构(非封闭截面结构)以便于在由于外部冲击而发生变形之后恢复,因此无法获得期望的刚性。
[0007] 特别地,对于用于支撑底盘以抵抗后端碰撞或侧面碰撞并承受通过后轮从下方传递的外力的后底板,需要考虑上述问题。
[0008] 以上关于背景技术的描述仅是为了增强对本公开的背景的理解。因此,本领域普通技术人员不应认为以上描述对应于已知的现有技术。
具体实施方式
[0062] 在描述本说明书中公开的实施例时,当确定相关公知技术的详细描述不必要地模糊本公开的要点时,省略了详细描述。此外,提供附图仅是为了增强对本说明书中公开的实施例的理解。本公开的技术思想不限于附图,并且应当理解的是,所有改变、等同方案或替代方案都包括在本公开的思想和范围内。
[0063] 包括诸如“第一”、“第二”等的序数的术语可以用于描述各种元件,但元件不受这些术语的限制。上述术语仅用于区分一个元件和另一个元件的目的。
[0064] 在元件被称为“连接”或“联接”到任何其它元件的情况下,应当理解的是,可以在其间设置另一个元件,以及该元件可以直接连接或联接到其它元件。相反,在元件“直接连接”或“直接联接”到任何其它元件的情况下,应当理解的是,它们之间不存在其它元件。
[0065] 单数表述可以包括复数表述,除非它们在上下文中确定地不同。
[0066] 如本文所使用的,表述“包括”或“具有”及其变体旨在明确指出所提及的特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在,并且应当被解释为不排除可能存在或添加一个或多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。当本公开的部件、装置、元件等被描述为具有目的或执行操作、功能等时,部件、装置、元件应当在本文中被认为被“配置”以达到该目的或执行功能的该操作。
[0067] 在下文中,参照附图详细描述本文阐述的实施例,其中相同的元件被提供相似或相同的附图标记,并且省略了重复描述。
[0068] 参照图1描述根据本公开的实施例的车辆底盘。
[0069] 图1是示出根据本公开的实施例的车辆底盘的部分立体图。
[0070] 图1示出与车辆底盘10的下框架相对应的部分。根据本公开的实施例的车辆底盘10可以指形成在下框架之中的位于后方或在后部位置(x方向)处的后底板(部分A)上的部分。在下面参照图2至图12的描述中,应当假设根据本公开的实施例的车辆底盘10的部件形成在后底板(A部分)上。
[0071] 图2是根据本公开的实施例的从上方观察的图1中的A部分的立体图。
[0072] 参照图2,根据本公开的实施例的车辆底盘10可以包括一对后纵梁100,该对后纵梁100设置在车辆的后底板上,在车辆的横向(y方向)上间隔开,在车辆的纵向(x方向)上延伸,并且通过铸造工艺制造。车辆底盘10可以进一步包括横梁200,该横梁200在车辆的横向(y方向)上延伸,通过挤压工艺制造,并且在铸造后纵梁100时插入到模具、腔体、压模等中使得横梁的两端分别连接到设置在两侧的后纵梁100。如本文所使用的,术语模具、腔体、压模等可以被认为是可互换的,并且可以指是否模制、铸造或以其它方式形成了形成部件的制造腔体。
[0073] 横梁200可以通过利用铝材料或者钢、镁、碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)等的混合物通过挤压来制造。
[0074] 在下文中,首先描述横梁200的联接。
[0075] 当铸造后纵梁100时,横梁200的经表面处理的部分可以插入模具中以连接到后纵梁100。例如,可以对横梁200的两端进行表面处理,并且可以在插入经表面处理的横梁200之后铸造后纵梁100。
[0076] 横梁200可以通过包括激光图案化(laser patterning)和激光结构化(laser structuring)中的至少一种的激光纹理化(laser texturing)来进行表面处理。激光纹理化可以指将激光发射到横梁200上,使得在横梁200的表面上形成微观层面的凹槽。例如,激光图案化可以指将激光垂直地发射到横梁200的表面上以形成凹槽,激光结构化可以指以各种角度将激光发射到横梁200的表面上以形成倾斜的凹槽(例如,底切结构)。
[0077] 另外,可以沿着横梁200的纵向或者沿着横梁200的横向对横梁200进行表面处理。图13是根据本公开的实施例的横梁的经过表面处理的一端的立体图。尽管图13中仅示出了横梁200的两端中的一个,但这是为了描述方便,并且应当理解的是,表面处理实际上可以相同地应用于两端。参照图13,可以沿着横梁200的纵向(y方向)对联接到后纵梁100的横梁
200的一端执行表面处理ST。然而,这仅是示例,并且很明显的是,与图13中的图示不同,可以沿着横梁200的横向(x方向)对横梁200的端部执行表面处理。
[0078] 如果通过激光纹理化对横梁200进行表面处理,则在后纵梁100的铸造过程中熔化的铸造材料可以渗入形成在横梁200的表面上的凹槽。这可以增加后纵梁100和横梁200之间的联接或连接的强度。
[0079] 根据本公开的实施例的车辆底盘10可以进一步包括在铸造后纵梁100时与后纵梁100一起铸造的横向部件300。横向部件300可以沿车辆的横向(y方向)延伸,使得横向部件
300的两端分别连接到设置在两侧的后纵梁100。当包括横向部件300时,在后纵梁100的铸造期间插入模具中的横梁200可以联接到横向部件300。具体地,横向部件300可以联接到横梁200的外表面的一部分。
[0080] 可以对横梁200的外表面的联接到横向部件300的一部分进行表面处理,使得横梁200和横向部件300通过或经由表面处理的部分或侧面联接。图14是根据本公开的实施例的横梁的经过表面处理的外表面的立体图。尽管在图14中仅示出横梁200的外表面的一部分经过表面处理,但这是为了描述方便。应当理解的是,表面处理实际上同样地应用于横梁
200的联接到横向部件300的整个外表面。参照图14,与上面的描述类似,可以沿着横梁200的纵向(y方向)对横梁200的外表面的联接到横向部件300的一部分执行表面处理ST。然而,这仅是示例,并且很明显的是,与图14中的图示不同,可以沿着横梁200的横向(x方向)执行表面处理。
[0081] 如上所述,根据本公开的实施例的车辆底盘10可以包括后纵梁100、横梁200和横向部件300。后纵梁100可以与横向部件300一起铸造以形成底盘10的后底板框架。横梁200连接到后纵梁100和横向部件300,使得在底盘10遭受侧面碰撞时,由碰撞产生的碰撞能量沿车辆的纵向(x方向)传递,从而防止车辆在车辆的横向(y方向)上变形。
[0082] 然而,这仅是示例,并且很明显的是,车辆底盘10可以包括比上述部件更多或更少的部件。
[0083] 参照图3至图6描述根据本公开的实施例的横梁200。
[0084] 图3示出根据本公开的实施例的横梁200的形状。
[0085] 参照图3,根据本公开的实施例的横梁200可以被挤压成具有两端敞开的封闭截面形状,并且形成有至少一个通道210。横梁200可以在进行封闭处理之后插入模具中,使得在后纵梁100的铸造过程中铸造材料不会流入横梁200的开口端。如果横梁200在挤压工艺中被挤压而具有内部填满的封闭截面形状,则横梁200的重量会增加,这可能导致难以使后底板轻量化。因此,根据本公开的实施例的横梁200可以被挤压成具有形成有至少一个通道210的封闭截面形状,作为能够使后底板轻量化并且确保刚性的结构。
[0086] 在形成有单个通道210的横梁200可以被挤压成具有较小的截面尺寸,从而获得作为构件的期望刚性。在形成有多个通道210的横梁200的情况下,分隔板220可以形成为横跨横梁200的内部空间以区分各个通道210,从而获得横梁200的期望刚性。在下文中参照图4至图6对此进行描述。
[0087] 由于横梁200的两端都是敞开的,因此在后纵梁100的铸造过程中,铸造材料可以通过两个开口端流入横梁200。因此,根据本公开的实施例的横梁200可以在封闭开口端之后插入。可以通过利用滑动模具和帽230中的至少一个来封闭开口端。
[0088] 例如,当通过利用滑动模具(未示出)来封闭横梁200的开口端时,滑动模具(未示出)可以位于用于铸造后纵梁100的模具中。换言之,位于用于铸造后纵梁100的模具中的滑动模具可以位于横梁200的每个开口端中,以防止铸造材料在后纵梁100的铸造过程中流入横梁200中。
[0089] 另外,帽230(参见图14)可以用于通过激光焊接将帽230与横梁200的端部联接来封闭横梁200的每个开口端。这可以防止铸造材料在后纵梁100的铸造过程中流入横梁200。
[0090] 参照图2,根据本公开的实施例,多个横梁200可以如上所述构造。更具体地,根据连接到后纵梁100的位置,横梁200‑1可以位于前部,横梁200‑2可以位于中部,并且横梁200‑3可以位于后部。另外,多个横向部件300可以形成为对应于相应位置中的多个横梁
200‑1、200‑2和200‑3。参照图4至图6描述处于相应位置的横梁200。
[0091] 图4至图6是根据本公开的实施例的沿图2中I‑I截取的剖面图。
[0092] 图4至图6可以根据横梁200和后纵梁100的连接位置示出不同的截面。
[0093] 例如,图2中位于前部的横梁200‑1可以具有图4中所示的截面。从图4中可以清楚地看出,横梁200‑1的外表面的一部分联接到横向部件300。因此,可以单独对横梁200‑1的外表面的在联接期间对应于横向部件300的部分进行表面处理,从而增加横梁200‑1与横向部件300之间的联接程度。横梁200‑1可以形成为使得下部在x方向上的横向长度大于上部在x方向上的横向长度。这种形状可以保证,在形成横梁200‑1时,在横梁200‑1和横向部件300联接时形成底切结构。由此增加横梁200‑1和横向部件300之间的联接程度或连接强度。
[0094] 横梁200‑1可以在挤压工艺中被制造为具有封闭截面形状并且具有中空形状,在中空形状中形成有至少一个通道210。当一个或多个通道210形成在位于前部的横梁200‑1中时,多个通道210可以在高度或竖直方向(z方向)上并排设置。由于多个通道210在高度方向(z方向)上并排设置,因此分隔板220可以形成在位于前部的横梁200‑1的内部空间中,以在纵向(x方向)上延伸横跨内部空间。分隔板220的形成可以增加位于前部的横梁200‑1的刚性。
[0095] 图2中位于中部的横梁200‑2可以具有图5所示的截面。从图5中可以清楚地看出,位于中部的横梁200‑2的外表面的一部分联接到横向部件300。与图3所示的位于前部的横梁200‑1不同,位于中部的横梁200‑2不形成底切结构并且可以简单地通过表面联接来联接到横向部件300。然而,这仅是示例,并且不以任何方式进行限制。例如,当横向部件300联接到横梁200‑2以围绕横梁200‑2的外表面的一部分时,位于中部的横梁200‑2可以形成底切结构。
[0096] 位于中部的横梁200‑2可以在挤压工艺中被制造为具有封闭截面形状并且具有中空形状,在中空形状中形成有至少一个通道210。横梁200‑2可以具有形成为彼此相邻定位的多个通道210。由于多个通道210彼此相邻定位,因此多个分隔板220可以形成在位于中部的横梁200‑2的内部空间中,以在纵向(x方向)和高度方向(z方向)上延伸横跨内部空间。多个分隔板220的形成可以增加位于中部的横梁200‑2的刚性。
[0097] 图2中位于后部的横梁200‑3可以具有图6所示的截面。从图6中可以清楚地看出,位于后部的横梁200‑3的外表面的一部分联接到横向部件300。尽管图6中未示出,但是位于后部的横梁200‑3可以简单地通过表面联接而联接到横向部件300,或者可以形成底切结构,从而增加横梁200‑3和横向部件300之间的联接程度或连接强度。
[0098] 位于后部的横梁200‑3可以在挤压工艺中被制造为具有封闭截面形状并且具有中空形状,在中空形状中形成有通道210。
[0099] 参照图4至图6,当构造多个横梁200时,横梁200可以根据横梁200与后纵梁100连接的位置而具有不同的截面形状。然而,这仅是示例,并且上述截面形状不以任何方式进行限制。
[0100] 参照图7至图12描述后纵梁100和横向部件300的形状。
[0101] 图7是根据本公开的实施例的从下方观察的图1中的A部分的立体图。
[0102] 参照图7,后纵梁100可以具有第一安装部110和形成在后纵梁100的下表面上的座表面120。第一安装部110联接到副架(未示出),并且弹簧(未示出)设置在座表面120上。车辆的后底板可以直接连接到安装在车辆后部的悬架装置,或者连接到设置有悬架装置的副架。设置在车辆的后底板上的后纵梁100因此可以直接连接到与副架连接的悬架。后纵梁100可以通过第一安装部110螺栓连接到副架。当后纵梁100连接到副架时,悬架装置中包括的弹簧可以安置在形成在后纵梁100上的座表面120上。
[0103] 后纵梁100可以通过第一安装部110和座表面120连接到副架,以接收通过副架在高度方向(z方向)上传递的外力。例如,车辆中发生的振动可以通过第一安装部110和座表面120在高度方向(z方向)上传递,然后施加到后纵梁100。因此,后纵梁100可能需要确保足以承受在高度方向(z方向)上传递的力的耐用性。参照图8和图9对此进行描述。
[0104] 图8和图9是根据本公开的实施例的后纵梁的侧立体图。
[0105] 参照图8和图9,为了确保后纵梁100的耐用性,后纵梁100可以具有形成为在向外(例如朝向车辆底盘10的外部)的方向(y方向)上敞开的第一内部空间IN1,并且可以具有形成在第一内部空间IN1上以沿向外的方向(y方向)突出的第一肋130。可以沿着第一内部空间IN1形成多个第一肋130。
[0106] 参照图8,第一肋130可以形成在第一内部空间IN1中,第一内部空间IN1在后纵梁100的向外的方向(y方向)上敞开。第一肋130可以定位为对应于第一安装部110。当第一肋
130在向外的方向(y方向)上从第一内部空间IN1突出时,第一肋130可以分散在高度方向(z方向)上传递的力。当力在高度方向(z方向)上通过第一安装部110传递时,传递的力可以在高度方向(z方向)上通过第一肋130移动并且在各个方向上分散。换言之,第一肋130可以形成负载路径,使得在高度方向(z方向)上传递的力在后纵梁100内部在竖直方向(而非水平方向)上分散。
[0107] 参照图9,另一第一肋130可以形成在第一内部空间IN1中并且定位为对应于座表面120。通过安装在座表面120上的弹簧在高度方向(z方向)上传递的力可以通过第一肋130分散,从而确保后纵梁100的内部强度。
[0108] 返回参照图7,描述在两侧连接到后纵梁100的横向部件300。
[0109] 参照图7,横向部件300可以具有形成在横向部件300的下表面上以向下敞开的第二内部空间IN2。第二安装部310可以形成在第二内部空间IN2中以连接到副架。如果第二安装部310连接到副架,则通过副架传递的力可以在高度方向(z方向)上传递到第二安装部310。如果力累积并传递到第二安装部310,则横向部件300的耐用性可能会受到影响。
[0110] 因此,第二肋320和第三肋330可以形成在横向部件300的第二内部空间IN2中以向下突出。第二肋320可以形成在第二安装部310的周边上。具体地,第二肋320可以围绕第二安装部310径向地形成。与上述第一肋130不同,第二肋320可以向下突出以形成负载路径,使得在高度方向(z方向)上传递的力在水平方向上分散。
[0111] 第三肋320可以从第二内部空间IN2向下突出,以在车辆的横向(y方向)上延伸。第三肋330可以形成负载路径,使得通过第二安装部310在高度方向(z方向)上传递的力在横向(y方向)上长分散(long‑distribute),从而确保横向部件300的耐用性。
[0112] 图10是根据本公开的实施例的图2中B部分的放大立体图。
[0113] 参照图10,根据本公开的实施例的后纵梁100可以进一步包括设置在侧部上以连接到另一构件的连接部140。当组装底盘10时,后纵梁100可以连接到另一构件,例如连接到诸如后轮外壳的侧车身SB。当连接到侧车身SB时,后纵梁100可以形成连接部140,使得连接部140完全接触侧车身SB。连接部140的结构可以通过拔模角来实现。
[0114] 如图2的B部分所示,连接部140可以位于后纵梁100的后部的一侧上,并且可以形成为向上延伸以改善与侧车身SB的连接性。后纵梁100可以通过连接部140的向上延伸的表面连接到侧车身SB。当使用不同类型的材料时,后纵梁100和侧车身SB可以以不同的方式连接或联接。例如,后纵梁100和侧车身SB可以以包括经由自冲铆钉(SPR)、流钻螺钉(FDS)和螺栓的各种方式连接或联接,使得不同类型的材料通过连接部140联接。
[0115] 在下文中,参照图11和图12描述根据本公开的实施例的连接到后纵梁100的延伸构件400。
[0116] 图11是根据本公开的实施例的后纵梁的后部的放大立体图。
[0117] 参照图11,后纵梁100可以连接到延伸构件400。具体地,后纵梁100可以具有形成为在向外的方向(y方向)上敞开的第一内部空间IN1。延伸构件400可以从后端插入第一内部空间IN1中,使得后纵梁100和延伸构件400连接。延伸构件400的一端可以连接到后纵梁100,并且未连接到后纵梁100的另一端可以连接到另一构件。例如,延伸构件400的另一端可以连接至后保险杠。
[0118] 根据以上描述,第一肋130形成在后纵梁100的第一内部空间IN1中。然而,第一肋130可以不形成在第一内部空间IN1内的位于后纵梁100的后端处的空间中。延伸构件400可以插入后纵梁100的第一内部空间IN1中,以表面联接到除了第一内部空间IN1的敞开侧之外的第一内部空间IN1的表面。附加结构可以应用于延伸构件400,以确保延伸构件400连接并联接到后纵梁100。参照图12对此进行描述。
[0119] 图12是根据本公开的实施例的图11中C部分的剖面图。
[0120] 参照图12,根据本公开的实施例的后纵梁100可以在后端处通过表面联接而连接到延伸构件400。延伸构件400可以具有紧固部410,以确保与后纵梁100的连接性和联接刚性。
[0121] 延伸构件400可以具有穿过延伸构件400形成的紧固部410。延伸构件400可以通过紧固部410通过螺栓连接与后纵梁100连接。例如,如图12所示,延伸构件400可以具有形成为在向上/向下的方向上延伸穿过延伸构件400的紧固部410。后纵梁100可以具有形成于后纵梁100中的通孔(未示出)以连接到延伸构件400的紧固部410。螺栓500可以通过后纵梁100的通孔插入以安置在延伸构件400的紧固部410中。螺栓500可以被构造成对应于形成在延伸构件400上的紧固部410。例如,如图12所示,根据紧固部410的形状,可以从上方和下方插入螺栓500(双螺栓连接)。
[0122] 根据上述根据本公开的实施例的车辆底盘10,在铸造后纵梁100时,将通过挤压工艺制造的横梁200预先插入到模具中以连接到后纵梁100,使得包括后纵梁100的后底板轻量化。通过横梁200获得车辆底盘10的刚性,从而防止由于外部冲击而导致车辆底盘10变形。
[0123] 另外,当后纵梁100、横向部件300和横梁200联接时,对横梁200的联接到后纵梁100和横向部件300的联接表面进行表面处理。由此增加后纵梁100和横梁200之间或者横向部件300和横梁200之间的联接程度或连接强度。
[0124] 尽管结合具体实施例对本公开进行了描述和说明,但是本领域的普通技术人员应当清楚的是,在不脱离由所附权利要求书限定的本公开的技术思想的情况下,可以对本公开的实施例进行各种改进和修改。因此,以上描述不应被认为是限制性的,而应认为在所有方面都是说明性的。本公开的范围应由所附权利要求书的合理解释来确定,并且在本公开的等同范围内的所有改变和修改都落入本公开的范围内。