一种车身前地板结构

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，更具体的说涉及一种车身前地板结构。

背景技术

随着气候变化和能源危机日益加深，新能源车型越来越受到人们的重视，尤其是纯电动车型已经成为汽车行业的主要发展方向；由于车身空间有限，电池包的布置对对车身结构和性能来说是一个很严峻的考验，如何在现有低成本的工艺技术条件下，既能满足电池包的布置和安装强度要求，又能达到较高的车身性能，成为每一个车身设计人员必须要深入研究的课题。

在目前的工艺技术条件下，现有车身结构很难同时满足电池包布置的空间需求和车身碰撞安全、弯扭刚度、等性能要求，需要对车身结构进行很大的改变，且轻量化和成本目标较难达到理想的状态。

对于电动汽车前地板结构来说，目前大多数的结构都是在现有燃油汽车前地板结构的基础上，通过结构调整，为电池包的布置避让足够的空间，在目前电池单位容量有限的情况下，只能通过尽可能的增加电池包的体积来增加车辆续航里程，但车身空间有限，电池包的布置严重挤压了车身纵梁的布置空间，导致碰撞力的传递路径不顺畅甚至断开，严重影响车身结构性能。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种结构合理，可满足电池包布置空间和安装要求，又能达到较好的车身安全和较高的弯扭刚度的车身前地板结构。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：所提供的这种车身前地板结构，其特征在于：包括整体式前地板，所述前地板中部向上抬高凸起形成电池包布置空间，所述前地板两侧设有前地板纵梁，两侧的所述前地板纵梁之间设有前地板前横梁和前地板后横梁，所述前地板前横梁和前地板后横梁左右贯通。

为使上述技术方案更加详尽和具体，本发明还提供以下更进一步的优选技术方案，以获得满意的实用效果：

所述前地板前横梁和前地板后横梁的左右两侧分别通过前地板前横梁连接板和前地板后横梁连接板连接至左右门槛内板和前地板纵梁。

所述前地板前横梁中部与设于中通道上的中通道加强板相连，所述前地板后横梁中部与前地板加强板相连。

所述中通道加强板前端通过中通道延伸板与前围横梁相连，后部与所述前地板前横梁相连。

所述前地板加强板布置在前地板后部，趋于T型结构。

所述前地板纵梁前端通过前地板纵梁连接板与前纵梁后延伸梁相连，后部通过后纵梁连接板与后纵梁相连。

所述前地板纵梁在Z向上一侧边搭接在前地板的下方面板上，另一侧搭接在门槛内板上，所述前地板两侧连接在所述门槛内板。

所述前地板纵梁与前地板及门槛内板搭接区间贯通所述前地板纵梁，所述前地板纵梁与前地板及门槛内板之间形成管线布置空间。

在所述中通道两侧设有前地板中通道纵梁，所述前地板中通道纵梁前端通过前纵梁后段内连接板与前纵梁后延伸梁相连，所示前地板中通道纵梁后端通过前地板前加强板连接至前纵梁后延伸梁。

在所述前地板前横梁和前地板后横梁设于前地板上凸起的电池包布置空间上，在前地板前横梁和前地板后横梁上设有前排座椅安装点，所述前地板纵梁上设有电池包安装点。

本发明电动汽车前地板结构与现有技术相比，具有以下优点：本发明这种车身前地板结构，结构合理，可满足电池包布置空间和安装要求，又能达到较好的车身安全和较高的弯扭刚度，具有较强的实用性和较好的应用前景。

附图说明

下面对本说明书的附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本发明前地板轴测示意图；

图2为本发明前地板底面结构示意图；

图3为本发明前地板结构爆炸示意图；

图4为本发明前地板周边结构示意；

图5为本发明前地板周边结构示意；

图6为本发明前地板纵梁断面示意图。

图中标记为：1.前地板、2.前地板加强板、3.前地板后横梁、4.前地板后横梁连接板、5.门槛内板-左、6.前地板前横梁连接板、7.前地板前横梁、8.中通道加强板、9.门槛内板-右、10.前纵梁后延伸梁-右、11.前纵梁后延伸梁-左、12.前纵梁后段内连接板-左、13.左纵梁中段左部连接板、14.前地板纵梁连接板-左、15.前地板纵梁-左、16.后纵梁连接板-左、17.后纵梁连接板-右、18.前地板纵梁-右、19.前地板纵梁连接板-右、20.右纵梁中段右部连接板、21.前地板前加强板-右、22.前地板前加强板-左、23.前地板中通道纵梁、24.前纵梁后段内连接板-右、25.中通道延伸板、26.前围板、27.前围横梁、28.后纵梁-左、29.后纵梁-右。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

本发明这种车身前地板结构，如图1、2、3中所示，包括整体式前地板1，前地板1中部向上抬高凸起形成电池包布置空间，前地板1两侧设有前地板纵梁，两侧的前地板纵梁包括前地板纵梁-左15和前地板纵梁-右18，两侧的前地板纵梁之间设有前地板前横梁7和前地板后横梁3，前地板前横梁7和前地板后横梁7左右贯通。前地板中部有向上凸起的平台，为下部电池包提供安装空间，左右贯通的横梁结构满足结构强度要求，便于安装布置。

本发明中，前地板前横梁7和前地板后横梁3的左右两侧分别通过前地板前横梁连接板6和前地板后横梁连接板4连接至左右门槛内板(门槛内板-左5和门槛内板-右9)和前地板纵梁(前地板纵梁-左15和前地板纵梁-右18)。为侧碰力传递的主要路径，满足座椅安装强度和刚度要求。

本发明中，前地板前横梁7中部与设于中通道上的中通道加强板8相连，前地板后横梁3中部与前地板加强板2相连。如图4、5中所示，中通道加强板8前端通过中通道延伸板25与前围横梁27相连，后部与前地板前横梁7相连，形成中部的一条主要碰撞传力路径，前围横梁27两侧设有前围板26。

本发明中，前地板加强板2布置在前地板1后部，趋于T型结构，如图4、5中所示，前部与前地板后横梁3连接，以加强前地板和前地板后横梁局部结构刚度，以满足前排座椅安装强度和刚度要求，同时提供驻车制动拉索安装点。

本发明中，如图4、5中所示，前地板纵梁(前地板纵梁-左15和前地板纵梁-右18)前端通过前地板纵梁连接板(前地板纵梁连接板-左14和前地板纵梁连接板-右19)与前纵梁后延伸梁(前纵梁后延伸梁-左11和前纵梁后延伸梁-右10)相连，后部通过后纵梁连接板(后纵梁连接板-左16和后纵梁连接板-右17)与后纵梁(后纵梁-左28和后纵梁-右29)相连。起到连接前后纵梁传递碰撞力的作用，并在纵梁上提供电池包安装点，便于电池包布置安装。

本发明中，如图6中所示，前地板纵梁在Z向上一侧边搭接在前地板1的下方面板上，另一侧搭接在门槛内板上，前地板1两侧连接在门槛内板。前地板纵梁与前地板1及门槛内板搭接区间贯通前地板纵梁，前地板纵梁与前地板及门槛内板之间形成管线布置空间。

本发明中，在中通道两侧设有前地板中通道纵梁23，前地板中通道纵梁23前端通过前纵梁后段内连接板(前纵梁后段内连接板-左12和前纵梁后段内连接板-右24)与前纵梁后延伸梁(前纵梁后延伸梁-左11和前纵梁后延伸梁-右10)相连，前地板中通道纵梁23后端通过前地板前加强板(前地板前加强板-左22和前地板前加强板-右21)连接至前纵梁后延伸梁(前纵梁后延伸梁-左11和前纵梁后延伸梁-右10)，此种结构形成三角形梁架区域，以加强前地板局部结构强度和纵梁弯曲区域的结构强度和刚度，提供有效的刚性支撑纵梁，改善正碰性能，，提升碰撞安全性。

本发明中，左纵梁中段左部连接板13连接在左纵梁和前纵梁后延伸梁-左11之间；右纵梁中段右部连接板20连接在右纵梁和前纵梁后延伸梁-右10之间，以进一步增强前端及侧边结构强度和刚度，改善碰撞性能。

本发明中，在前地板前横梁7和前地板后横梁3设于前地板上凸起的电池包布置空间上，在前地板前横梁7和前地板后横梁3上设有前排座椅安装点。前地板纵梁上设有电池包安装点。

本发明的目的是提供一种新型车身前地板结构，它既能满足电池包布置空间和安装要求，又能达到较好的车身安全和较高的弯、扭刚度，而且装配、焊接工艺成熟、简单、成本低廉。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

该新型车身前地板结构，包括前地板、前地板加强板、前地板纵梁-左/右、前地板中通道纵梁、前纵梁后段内连接板-左、前纵梁后段内连接板-右、前地板前横梁、前地板后横梁、前地板前横梁连接板、前地板后横梁连接板、中通道加强板、前纵梁后延伸梁-左、前纵梁后延伸梁-右、左纵梁中段左部连接板、右纵梁中段右部连接板、前地板前加强板-左、前地板前加强板-右、后纵梁连接板-左、后纵梁连接板-右。

所述前地板中部有向上凸起的平台，为下部电池包提供安装空间；

所述前地板前横梁7为贯通前地板左右的横梁，左右两侧通过前地板前横梁连接板6分别与左右门槛内板5、9和前地板纵梁15、18相连，为侧碰力传递的主要路径，同时提供前排座椅安装点，满足座椅安装强度和刚度要求；

所述前地板后横梁3为贯通前地板左右的横梁，左右两侧通过前地板后横梁连接板4分别与左右门槛内板5、9和前地板纵梁15、18相连，为侧碰力传递的主要路径，同时提供前排座椅安装点，满足座椅安装强度和刚度要求；

所述前地板纵梁-左/右15、18前部与前纵梁后延伸梁-左/右11、10相连(通过前地板纵梁连接板-左/右14、19)，后部通过后纵梁连接板-左/右16、17分别与左右后纵梁28、29相连，起到连接前后纵梁传递碰撞力的作用，并提供电池包安装点；

所述前地板纵梁-左/右15、18内侧与前地板1面板Z向搭接，外侧与门槛内板5、9Z向搭接，搭接区域贯穿前地板纵梁，相比传统前地板纵梁与前地板面板搭接的结构，此搭接方式更节省布置空间，以满足电池包以及相关管线的布置要求；

中通道加强板8为高强度钢板冷冲压成型件，其前部通过中通道延伸板25与前围横梁27相连，后部与前地板前横梁7相连，形成中部的一条主要碰撞传力路径；

前地板中通道纵梁23通过前地板前加强板-左/右21、22及前纵梁后段内连接板-左/右12、24与前纵梁后延伸梁-左/右11、10相连，形成三角形梁架区域，以加强前地板局部结构强度和纵梁弯曲区域的结构强度和刚度，提供有效的刚性支撑纵梁，改善正碰性能，，提升碰撞安全性；

前地板加强板2布置与前地板后部T型结构趋于，前部与前地板后横梁3连接，以加强前地板和前地板后横梁局部结构刚度，以满足前排座椅安装强度和刚度要求，同时提供驻车制动拉索安装点。

作为一种优选的实例，前地板中部抬高以满足电池包的布置空间，材料选用DC04板材，料厚0.6mm，以利于成型及减重降本，并布满纵向筋条，以提升前地板的刚度和局部模态；

中通道加强板8采用料厚1.2mm的高强度钢板，前部通过中通道延伸板25与前围横梁27相连，后部与前地板前横梁7相连，有效改善中通道前部在碰撞时溃缩过大问题，减小了前围侵入量，提升碰撞安全性；

前地板纵梁(15、18)避开电池包布置在前地板下部外侧边缘，前部与前纵梁延伸梁相连，后部与后纵梁连接板相连，使前后纵梁贯通，并提供电池包安装结构；前地板纵梁内侧与前地板面板Z向搭接，外侧与门槛内板Z向搭接，搭接区域贯穿前地板纵梁，以满足电池包以及相关管线的布置要求；

前地板前横梁3左右两侧通过前地板前横梁连接板分别与左右门槛内板和前地板纵梁相连，中部与中通道加强板8相连；前地板后横梁7左右两侧通过前地板后横梁连接板分别与左右门槛内板和前地板纵梁相连，中部与前地板加强板2相连；前地板前横梁7、前地板后横梁3与前地板左右纵梁及门槛内板，形成前后左右交叉贯通的框架结构，对电池包提供有效的防护，并提升车身弯曲和扭转刚度；

前地板中通道纵梁23通过前地板前加强板-左/右及前纵梁后段内连接板-左/右与前纵梁后延伸梁-左/右相连，形成三角形梁架区域，以加强前地板局部结构强度和纵梁弯曲区域的结构强度和刚度，提升碰撞安全性；

本发明车身前地板结构，前地板纵梁外侧与门槛内板Z向搭接，相比传统前地板纵梁与前地板面板Z向搭接的结构，此搭接方式更节省布置空间，可以增加电池包的尺寸，增加续航里程；前地板中通道纵梁、地板前加强板-左/右、前纵梁后段内连接板-左/右和前纵梁后延伸梁-左/右形成三角形梁架结构，有效提高结构刚度，改善碰撞性能；前地板本体采用整体式结构，且料厚降低到0.6mm，可以有效减少重量和降低成本；中通道加强板连接前围横梁与前地板前横梁，形成除左右纵梁外的第三条传递路径，有效分散碰撞力，改善碰撞性能；前地板前后横梁为贯通左右的整体式结构，直接连接左右门槛内板，并与前地板纵梁-左/右形成框架结构，有效保护电池包免受侧碰破坏，提升安全性。

本发明车身前地板结构，包括后前地板、前地板加强板、前地板纵梁-左/右、前地板中通道纵梁、前纵梁后段内连接板-左、前纵梁后段内连接板-右、前地板前横梁、前地板后横梁、前地板前横梁连接板、前地板后横梁连接板、中通道加强板、前纵梁后延伸梁-左、前纵梁后延伸梁-右、左纵梁中段左部连接板、右纵梁中段右部连接板、前地板前加强板-左、前地板前加强板-右、后纵梁连接板-左、后纵梁连接板-右等。前地板为整体式结构，中部抬高满足电池包布置空间需求；前地板纵梁外侧与门槛内板Z向搭接，有效增大电池包布置空间；前地板中通道纵梁、地板前加强板-左/右、前纵梁后段内连接板-左/右和前纵梁后延伸梁-左/右形成三角形梁架结构，有效提高结构刚度，改善碰撞性能；前地板前后横梁为贯通左右的整体式结构，直接连接左右门槛内板，并与前地板纵梁-左/右形成框架结构，有效保护电池包免受侧碰破坏，提升安全性。

本发明这种车身前地板结构，结构合理，可满足电池包布置空间和安装要求，又能达到较好的车身安全和较高的弯扭刚度，具有较强的实用性和较好的应用前景。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，但是本发明并不受限于上述方式，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进或直接应用于其它场合的，均落在本发明的保护范围内。