车架结构及其新能源车的制作方法

1.本实用新型涉及新能源汽车领域，尤其是其车架结构及其新能源车。


背景技术：

2.随着新能源汽车不断发展，电动汽车的续航里程越来越高，整体技术方向也在往集成化方向发展，电池包与车身集成一体化结构，可有效的增加电池模组的布置空间，但电池箱体结构也发生了非常大的变化，其中变化较大的就是取消了传统的电池箱体上盖，电池的密封结构由上下箱体之间变更为电池托盘与车架结构之间的密封，如何实现电池托盘和车架结构之间的连接和密封成为亟待解决的问题。
3.现有的车架结构，在左右门槛之间通常设有底板或横梁的搭接结构连接，由于搭接结构的传力路径复杂，所以机舱梁上受到的冲击力无法顺畅地传递到第一门槛和第二门槛上，整体受力效果较差，刚度不足。


技术实现要素：

4.基于此，本实用新型针对上述技术问题，提供一种车架结构，技术方案如下：
5.一种车架结构，包括电池安装框架和机舱梁，所述电池安装框架与所述机舱梁连接，所述电池安装框架用于安装电池包；
6.所述电池安装框架包括第一门槛、第二门槛和前横梁，所述前横梁的两端分别连接第一门槛和第二门槛，所述第一门槛的下表面和所述第二门槛的下表面与所述前横梁的下表面连接，所述前横梁的下表面和所述机舱梁的下表面连接。
7.如此设置，当机舱梁受到碰撞，机舱梁上的冲击力可以通过连接部和本体的连接，顺着其表面的连接路径传递到第一门槛和第二门槛上，优化了力的传导路径，使整个车架结构共同受力，提高车架结构的刚度、强度以及承受冲击的能力。
8.在其中一个实施方式中，所述前横梁包括连接部和本体，所述连接部与所述本体连接，所述连接部远离所述本体的一侧与所述机舱梁连接，所述连接部与所述本体连接的部分朝向所述本体的两端延伸，所述本体的一端与所述第一门槛靠近所述机舱梁的一端连接，所述本体的另一端与所述第二门槛靠近所述机舱梁的一端连接。
9.在其中一个实施方式中，所述第一门槛的上表面和所述第二门槛的上表面与所述前横梁的上表面连接，所述前横梁的上表面和所述机舱梁的上表面连接。
10.如此设置，冲击力可以沿着机舱梁、前横梁以及第一门槛和第二门槛的连接路径，顺畅地传导至整个车架，提高车架的刚度。
11.在其中一个实施方式中，所述前横梁包括本体，所述本体内部具有腔体，所述腔体内设有加强板，所述加强板的两端分别与所述腔体的顶壁及底壁抵接。
12.如此设置，腔体对于冲击力的承受能力更强，能够抵消和释放更多的应力，而加强版则可以支撑腔体结构，防止腔体出现变形和破裂，影响车架的稳定性以及和电池托盘配合的密封性能。
13.在其中一个实施方式中，所述机舱梁为两个，两个所述机舱梁分别连接一个连接部，两个所述连接部均呈“人”字形，且两个所述连接部的一端相互连接。
14.如此设置，两个机舱梁可以分摊受到的冲击力，将力传递到两个连接部上，再通过连接部的“人”字形传递到本体以及第一门槛和第二门槛上，从而提升车体的整体刚度。
15.在其中一个实施方式中，所述前横梁包括本体，所述连接部的上表面与所述本体的上表面连接并且曲率连续，所述连接部与所述机舱梁连接并且曲率连续，所述本体与所述第一门槛和所述第二门槛的连接曲率连续。
16.如此设置，在与电池托盘连接中可以贴合地更加紧密，从而提升与电池包的密封作用，并且曲率连续能够进一步优化力的传导路径。
17.在其中一个实施方式中，所述车架结构还包括斜撑梁，所述斜撑梁与所述前横梁和所述第一门槛或所述第二门槛连接。
18.如此设置，斜撑梁能够将前横梁上受到的力传导到第一门槛和第二门槛上，并且加固两者之间的连接强度，提高装置的整体稳定性能和刚度。
19.在其中一个实施方式中，所述前横梁远离所述机舱梁的一侧具有密封面，所述密封面用于与电池包贴合，所述密封面与所述第一门槛朝向所述第二门槛的侧面以及所述第二门槛朝向所述第一门槛的侧面连接。
20.如此设置，密封面为左右贯穿的一体式结构，不存在多余的搭接特征，与第一门槛和第二门槛朝向彼此的内侧壁光顺连接，从而适配电池托盘的外周侧形状，使得与电池托盘的连接紧密，以提高密封性能，降低泄漏风险。
21.在其中一个实施方式中，所述密封面沿着长度方向的截面为v形，v形的开口朝向远离所述机舱梁的方向。
22.如此设置，密封面与电池托盘的接触面积更大，从而使得密封性能更好，并且v形的密封面能够包裹住电池托盘，对电池托盘起到承托和限位的作用。
23.本实用新型还提供一种新能源汽车，包括如上所述的车架结构。
24.相较于现有技术，本实用新型通过将前横梁、机舱梁和第一门槛以及第二门槛的上表面连接，并且优化彼此之间的连接结构，当机舱梁受到碰撞，机舱梁上的冲击力可以通过连接部和本体传递到第一门槛和第二门槛上，优化了力的传导路径，使整个车架结构共同受力，提高车架结构的刚度、强度以及承受冲击的能力。
附图说明
25.图1为本实用新型提供的车架结构的立体图；
26.图2为本实用新型提供的没有安装底板的车架结构立体图；
27.图3为本实用新型提供的车架结构的俯视图；
28.图4为本实用新型提供的车架结构的底板的主视图；
29.图5为本实用新型提供的车架结构的底板的剖视图。
30.图中各符号表示含义如下：
31.100、车架结构；101、电池安装框架；10、机舱梁；20、前横梁；21、本体；22、连接部；23、上板；231、加强板；24、底板；241、密封面；242、弯曲段；25、腔体；30、第一门槛；40、第二门槛；50、斜撑梁。
具体实施方式
32.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术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技术。但是本技术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技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
33.需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本技术的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“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。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.除非另有定义，本技术的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术。本技术的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
37.请参见图1-3，本实用新型提供一种车架结构100，应用于新能源汽车领域。车架结构100包括电池安装框架101，电池安装框架101用于安装电池包。
38.现有的车架结构100，电池包设于车架结构100的下方，电池包通常由电池模组、电池托盘和上盖组成，上盖和电池托盘密封住电池模组，形成独立的电池包。车架的机舱梁10和第一门槛30和第二门槛40通过复杂的搭接结构连接，与电池托盘连接时，车架与电池托盘的密封难度也很高。
39.本实用新型提供一种车架结构，车架结构包括电池安装框架和机舱梁，电池安装框架与机舱梁连接，电池安装框架用于安装电池包。电池安装框架包括间隔设置的第一门槛、第二门槛和前横梁，前横梁的两端分别与第一门槛靠近机舱梁的一端和第二门槛靠近机舱梁的一端连接，前横梁20远离第一门槛和第二门槛的一侧与机舱梁连接。
40.可以理解，随着新能源汽车不断发展，电动汽车的续航里程越来越高，整体技术方向也在往集成化方向发展，电池包与车架结构集成一体化结构，可有效的增加电池模组的布置空间，但电池箱体结构也发生了非常大的变化，其中变化较大的就是取消了传统的电池箱体上盖，电池包包括电池托盘，电池的密封结构由上下箱体之间变更为电池托盘与车架结构之间的密封。
41.请参见图1及图4-图5，前横梁20远离机舱梁10的一侧具有密封面241，密封面241
用于与电池包贴合，密封面241与第一门槛30朝向第二门槛40的侧面以及第二门槛40朝向第一门槛30的侧面连接。
42.本实用新型通过在第一门槛30和第二门槛40之间设置具有密封面241的前横梁20，使得电池托盘能与电池包集成为一体，增大了电池包的体积，扩大了电池包的蓄电容量，并且密封面241不存在多余的搭接特征，与第一门槛30和第二门槛40朝向彼此的内侧壁光顺连接，从而适配电池托盘的外周侧形状，使得与电池托盘的连接紧密，以提高密封性能，降低泄漏风险。
43.具体地，密封面241包括依次连接的曲面，任意两个相邻的曲面的曲率连续，从而使得密封面241更为光顺，减少了与电池托盘连接时可能存在的泄漏风险点，提高了密封性能。曲面可为曲率为0的平面。
44.在其他实施例中，密封面241也可以由多个平面拼接形成，密封面241的曲率并非必须连续，只需要能够和电池托盘适配，以实现密封效果即可。
45.密封面241沿着长度方向的截面为v形，v形的开口朝向远离所述机舱梁10的方向。如此设置，密封面241与电池托盘的接触面积更大，从而使得密封性能更好，并且v形的密封面241能够包裹住电池托盘，对电池托盘起到承托和限位的作用。
46.可以理解地，密封面241沿着长度方向的截面也可以为u字形、c字形、匚字形和s形等，只需要能够与所安装的电池托盘外侧形状所适配，并且提高密封面241与电池托盘的连接面积即可，而不限于本实施例所述的v形。
47.前横梁20远离机舱梁10的一侧具有底板24，密封面241位于底板24远离机舱梁10的一侧，底板24上设有多个连接孔，连接孔用于穿设连接件，以将电池包与车架结构100固定连接，以进一步加强了前横梁20和电池包的连接强度。
48.在本实施例中，连接件采用螺栓，螺栓将底板24和电池托盘连接，从而提高两者的连接强度。同时，在车体结构的装配过程中，底板24在最后的工序上件，有效降低了焊接工序累积公差，使托盘固定点精度得到保证。
49.进一步地，底板24的两端具有弯曲段242，弯曲段242朝向远离机舱梁10的方向弯曲，弯曲段242分别与第一门槛30及第二门槛40的内侧壁连接，弯曲段242和第一门槛30和第二门槛40的内侧壁之间曲率连续。如此设置，底板24和第一门槛30以及第二门槛40的连接光滑，可以提高与电池托盘的适配性，使两者的结合更加紧密。并且相较于错位搭接的结构，两者连接曲率连续可以使得力的传导更为顺畅，从而提高车架的整体结构强度和刚度。
50.更进一步地，出于成本的考虑，弯曲段242和第一门槛30和第二门槛40之间涂覆有pvc胶层，pvc胶层使弯曲段242和第一门槛30以及第二门槛40之间的连接曲率连续。弯曲段242和第一门槛30以及第二门槛40之间的连接即便存在落差和台阶，依然可以依靠pvc胶层保证曲率连续的特征，降低了制造成本和工艺难度。
51.此外，现有的车架结构100，在第一门槛和第二门槛之间通常设有底板24或横梁的搭接结构连接，由于搭接结构的传力路径复杂，所以机舱梁上受到的冲击力无法顺畅地传递到第一门槛和第二门槛上，整体受力效果较差，刚度不足。
52.针对上述问题，本实用新型的第一门槛30的下表面和第二门槛40的下表面与前横梁20的下表面连接，前横梁20的下表面和所述机舱梁10的下表面连接，加大前横梁20与第一门槛30及第二门槛40的连接时的接触面积，能够将机舱梁10的力尽可能多地传递给第一
门槛30及第二门槛40，以优化传力路径，提高车架的刚度。
53.当机舱梁10受到碰撞，机舱梁10上的冲击力可以通过连接部22和本体21的连接，顺着其表面的连接路径传递到第一门槛30和第二门槛40上，优化了力的传导路径，使整个车架结构共同受力，提高车架结构的刚度、强度以及承受冲击的能力。
54.前横梁20包括连接部22和本体21，连接部22与本体21连接，连接部22远离本体21的一侧与机舱梁10连接，连接部22与本体21连接的部分朝向本体21的两端延伸，本体21的一端与第一门槛30靠近机舱梁10的一端连接，本体21的另一端与第二门槛40靠近所述机舱梁10的一端连接。
55.通过将前横梁20、机舱梁10和第一门槛30以及第二门槛40连接，并且优化彼此之间的连接结构，当机舱梁10受到碰撞，机舱梁10上的冲击力可以通过连接部22和本体21传递到第一门槛30和第二门槛40上，优化了力的传导路径。
56.进一步地，第一门槛30的上表面和第二门槛40的上表面与前横梁20的上表面连接，前横梁20的上表面和机舱梁10的上表面连接。从而使得冲击力可以沿着机舱梁10、前横梁20以及第一门槛30和第二门槛40的连接路径，顺畅地传导至整个车架，提高车架的刚度。
57.需要解释的是，本技术的说明书附图为倒置的车架结构100，在实际生产和使用的过程中，图1-图2中车架结构100的上表面实际为下表面，本技术中文字及描述所述的车架结构100的上表面和下表面，均是指实际使用过程中车架结构100的上表面和下表面。
58.本体21内部具有腔体25，腔体25内设有加强板231，加强板231用于支撑腔体25。如此设置，腔体25对于冲击力的承受能力更强，能够抵消和释放更多的应力，而加强版则可以支撑腔体25结构，防止腔体25出现变形和破裂，影响车架的稳定性以及和电池托盘配合的密封性能。
59.具体地，本体21还包括上板23、下板和上述的底板24，上板23、下板和底板24围设形成腔体25，腔体25远离密封面241的一侧为开口，加强板231设于上板23上，与上板23连接。上板23的两端朝向第一门槛30和第二门槛40延伸，并最终与第一门槛30和第二门槛40连接。当前横梁20受到由机舱梁10上传递来的冲击力时，上板23同样可以帮助前横梁20将冲击力分摊至第一门槛30和第二门槛40，加强板231则支撑住上板23，分摊上板23上受到的应力，防止上板23变形。
60.机舱梁10为两个，两个机舱梁10分别连接一个连接部22，两个连接部22均呈“人”字形，且两个连接部22的一端相互连接。两个机舱梁可以分摊受到的冲击力，将力传递到两个连接部22上，再通过连接部的“人”字形传递到本体21以及第一门槛30和第二门槛40上，从而提升车体的整体刚度。
61.连接部22的上表面与本体21的上表面连接并且曲率连续，连接部22与机舱梁连接并且曲率连续，本体与第一门槛和第二门槛的连接曲率连续。如此设置，车架结构100在与电池托盘连接中可以贴合地更加紧密，从而提升与电池包的密封作用，并且曲率连续能够进一步优化力的传导路径。
62.请参见图3，车架结构100还包括斜撑梁50，斜撑梁50与前横梁20和第一门槛30或所述第二门槛40连接，以将前横梁20上受到的力传导到第一门槛30和第二门槛40上，并且加固两者之间的连接强度，提高装置的整体稳定性能和刚度。
63.本实用新型还提供一种新能源车，包括如上所述的车架结构100。
64.相较于现有技术，本实用新型提供的车架结构100，通过在第一门槛30和第二门槛40之间设置具有密封面241的前横梁20，密封面241为左右贯穿的一体式结构，不存在多余的搭接特征，与第一门槛30和第二门槛40朝向彼此的内侧壁光顺连接，从而适配电池托盘的外周侧形状，使得与电池托盘的连接紧密，以提高密封性能，降低泄漏风险。通过将前横梁20、机舱梁10和第一门槛30以及第二门槛40的上表面连接，并且优化彼此之间的连接结构，当机舱梁10受到碰撞，机舱梁10上的冲击力可以通过连接部22和本体21传递到第一门槛30和第二门槛40上，优化了力的传导路径，使整个车架结构100共同受力，提高车架结构100的刚度、强度以及承受冲击的能力。
65.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。
66.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。