CN118579149A - 具有改进的乘客舱的电动或混合动力汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动或混合动力汽车(1)，其包括：具有底板(6)的外部车身(4)；在所述外部车身(4)内形成在前轮(2)与后轮(3)之间的乘客舱(5)；其中底板(6)包括朝着底板(6)的中心部分(27)会聚的至少两个倾斜侧构件(26、30)，所述中心部分包括中心节点(28)，每个倾斜侧构件的一个端部安装在该中心节点上；中心支柱(32)，该中心支柱在所述乘客舱(5)内在所述底板(6)与所述车顶(8)之间延伸并且在驾驶员位置(15)与后排乘客位置(16)之间布置在乘客舱(5)的中间纵向轴线(A)处；其中所述中心支柱(32)包括与底板(6)的中心节点(28)连接的第一端部(33)和与车顶(8)连接的第二端部(34)。

Description

具有改进的乘客舱的电动或混合动力汽车

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2023年3月2日提交的意大利专利申请第102023000003744号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种具有改进的乘客舱的电动或混合动力汽车，特别是四座或五座型的电动或混合动力汽车，以下描述将在不失去一般性的情况下对其进行明确参考。

背景技术

众所周知，汽车具有两个前轮和两个后轮并包括外部车身和乘客舱，乘客舱在外部车身内形成在前轮与后轮之间。

特别地，已知四座或五座汽车，其中，沿着每个侧面，可以通过设置有窗的两个门进入乘客舱；因此，乘客舱由四个侧门(两个在前部，两个在后部)、前挡风玻璃、后窗和车顶界定。

更详细地，每个侧面限定前侧门隔间和后侧门隔间，以分别容纳前侧门和后侧门。

在这种类型的汽车中，通常使用将前侧门隔间与后侧门隔间分隔开的支柱，后侧门铰接在该支柱上。

两个相对的支柱既具有加固汽车底盘的结构功能，又具有固定驾驶员位置和前排乘客位置的安全带约束系统的支撑功能。

还已知其中分割两个侧面的前侧门隔间和后侧门隔间的两个支柱已经被移除的汽车。因此，在汽车的每一侧，前后两个侧门一个在另一个上关闭。

然而，考虑到每个侧面都有一个侧门隔间，这种方案虽然因其允许驾驶员和乘客更舒适地进出汽车而是有利的，但是也有许多缺点。

特别是，总是要求按顺序打开和关闭侧门。

此外，支柱的移除导致底盘结构减弱，从而需要增加整个汽车的重量。

另外，由于两个侧面没有支柱，需要在侧门内侧上安装安全带约束系统，由于安装在侧门中的部件尺寸更大并且由于需要承受约束系统的负载，因此侧门承受更大的重量。

关于电驱动，已知用于电池组的不同结构。高性能跑车通常要求车辆底盘的下部具有满足预定结构机械要求的形状。因此，难以将刚度要求、适当的电池保护结合起来，同时难以移除侧柱，移除侧柱会进一步减弱结构。

发明内容

本发明的目的是制造一种能够简单且经济有效地克服上述并与已知类型的汽车有关的缺点的汽车。

根据本发明，汽车是根据在以下独立权利要求中并优选地在直接或间接从属于独立权利要求的任何一项权利要求中要求保护的内容来制造的。

权利要求书描述了本发明的优选实施方式，形成本公开的组成部分。

附图说明

现在将参照附图来描述本发明，附图示出了非限制性实施方式，其中：

-图1是根据本发明的规定制造的汽车的立体示意图，为了清楚起见，部分被移除；

-图2是图1的汽车的内部结构中的一部分、特别是电池组和中心支柱的立体示意图，为了清楚起见，部分被移除；

-图3是图2的电池组的立体的、示意性的分解图，为了清楚起见，部分被移除；

-图4是图3的细节的立体放大图；

-图5是图2的内部结构的后视立体图。

附图标记列表

1-汽车；2-前轮；3-后轮；4-外部车身；5-乘客舱；6-底板；7-前罩盖；8-车顶；9-挡风玻璃；10-前侧面；11-后侧面；12-后窗；13-后罩盖；14-挡风玻璃支柱；15-驾驶员位置；16-前排乘客位置；17-后排乘客位置；18-电池组；19-前部；20-后部；21-电池组前部；22-电池组后部；23-底部；24-保护框架；25-保护框架；26-侧构件；27-中心部分；28-中心节点；29-中心横向构件；30-前部侧构件；31-中心通道；32-中心支柱；33-第一支柱端部；34-第二支柱端部；35-主要部分；36-上端部分；37-侧门隔间；38-渐缩部分；39-车顶前部；40-车顶后部；41-前部横向构件；A-中间纵向轴线；D-前进方向；X-轴线；Y-轴线；Z-轴线。

具体实施方式

在图1中，总体上用1表示具有两个前轮2和两个后轮3的汽车，该汽车包括外部车身4和乘客舱5，乘客舱5在外部车身4内形成在前轮2与后轮3之间。

图中相同的数字和相同的参考字母标识相同的元件或具有相同功能的部件。

在本公开的上下文中，术语“第二”部件并不意味着存在“第一”部件。事实上，这些术语被用作提高清楚性的标签，不应以限制性的方式理解。

在包括附图在内的各种优选实施方式中所示的元件和特征可以相互组合，而不会因此脱离下面描述的本申请的保护范围。

应当注意，在以下描述中，参照道路车辆1沿着正常前进方向D正常前进的情况来使用诸如“上”、“下”、“在前部”、“在后部”等表述。

如图1的非限制性实施方式所示，还可以定义：

-纵向轴线X，其与汽车1成一体并且在使用中被布置为水平且平行于车辆1的正常前进方向D；

-横向轴线Y，其与汽车1成一体并且在使用中被布置为水平且垂直于轴线X；以及

-竖直轴线Z，其与汽车1成一体并且在使用中被布置为竖直且垂直于轴线X、Y。

外部车身4尤其包括底板6、前罩盖7、车顶8和在前罩盖7与车顶8之间延伸的挡风玻璃9。

特别地，底板6在前轮2与后轮3之间延伸。

外部车身4还包括在前罩盖7的相对两侧延伸的两个前侧面10，以及与相应的前侧面10对齐并与相应的前侧面10间隔开的两个相对的后侧面11。

最后，外部车身4包括后窗12和后罩盖13。

挡风玻璃9在下方与前罩盖7接合，在上方与车顶8接合。挡风玻璃9还在侧面被包围在两个挡风玻璃支柱14之间，这两个挡风玻璃支柱在侧面从相应的前侧面10的后端部向上突出以接触车顶8。

后窗12在下方与后罩盖13接合，在上方与车顶8接合。后窗12还在后侧面11之间延伸。

乘客舱5因此在前部由挡风玻璃9界定，在后部由后窗12界定；在附图所示的例子中，乘客舱5包括由此定义的四个位置：

-前驾驶员位置15；

-前排乘客位置16；以及可能地

-两个后排乘客位置17。

乘客舱5可以是双座的，即仅包括前驾驶员位置15和前排乘客位置16。

每个驾驶员位置15或前排乘客位置16或后排乘客位置17具有各自的座椅(是已知类型且未被示出)。

车辆1包括电池组18，电池组18安装在底板6处，特别是安装在底板6上。电池组18包括总体上限定动力系系统的电池的电化学电池单体。

特别地，根据欧洲专利EP3674122中公开的内容，电池组18被结合在底板6中，以下未公开的内容完全参考该专利。

优选地，底板6包括前部19和相对的后部20。

前部19在上方支撑前排座椅，即驾驶员位置15和前排乘客位置16。

在附图的非限制性实施方式中，电池组18被细分为分别布置在底板6的前部19和后部20上的前部21和后部22。

在对后排位置17不感兴趣的情况下，电池组18的后部位置22的高度明显大于电池组18的前部21的厚度高度。这是由于底板6的前部实际上在乘客舱5的下方，其中获得了车辆乘客的生活空间并且其中容纳了相关的座椅。

替代地，电池组18是整体，即在前部21和后部22之间没有中断。

虽然在本文的附图中没有示出热力内燃机(thermal motor)，但是它可以容纳在汽车的前部或电池组的后面，从而限定后部22介于热力内燃机与汽车座椅之间的构造。

底板6的下部包括所谓的底部23，该底部在于由金属或高强度复合材料制成的片材。底部23向外暴露并且面向汽车1搁置的地面。

在图3的非限制性实施方式中，还可以看到分别位于前部和后部的保护框架24和25，它们分别与底板6的前部19和后部20的上部面相关联。特别地，这样的框架在周边上勾勒出底板6的轮廓。它们优选地由具有矩形截面(在竖直平面上)的箱形元件制成，该箱形元件具有合适的形状以遵循底板6的部分19和20的周边。

有利地，底板6包括车辆底盘部分，其中所述部分包括具有相互补充的三角形的结构组成。

特别地，这种底盘部分包括前部横向构件41和中心横向构件29，前部横向构件41在驾驶员位置16与指令踏板之间从汽车1的一侧延伸到另一侧，中心横向构件29从汽车的一侧延伸到另一侧，并直接布置在驾驶员位置16的后面或下面。横向构件29和41平行于汽车1的横向轴线。

在后部20处，特别是在框架25内，底板6包括两个倾斜侧构件26，它们从汽车1的后角部朝着底板6的中心部分27会聚，优选地，该中心部分27包括中心节点28，车辆底盘的不同结构元件在该中心节点28处会聚。每个侧构件26具有安装在中心节点28处的一个端部。

术语“倾斜”相应地参考汽车的纵向轴线X。

特别地，侧构件26(以及下文所述的侧构件)具有纵向形状，该纵向形状优选地通过由高强度材料制成的管状元件制成，该管状元件具有正方形或矩形截面。更具体地，与下文描述的会聚在中心节点28中的其它结构元件不同，倾斜侧构件26与底板6制成一体。

优选地，框架24和25也会聚到中心节点28，从而加固结构。显然，相应的侧构件和横向构件可以布置在框架24和25的位置，以在结构上提供相同类型的支撑。

特别地，替代地或附加地，汽车1包括中心横向构件29，该中心横向构件平行于轴线Y并且被布置成与中心节点28交叉。这样的横向构件29优选地但非限制性地由框架24和25在中心部分27处的部分限定。

在前部19处，特别是在框架24内，更特别是在前部横向构件41与中心横向构件26之间，底板6包括两个倾斜侧构件30，它们从汽车1的前角部朝着底板6的中心部分27(即，朝着中心节点28)会聚。每个侧构件26具有安装在中心节点28处的一个端部。

有利但非限制地，侧构件26、30通过已知类型的紧固件(例如螺栓或焊接)固定到中心节点28上。

因此，底板6包括具有由框架25和25与侧构件26、30和可能的横向构件29的组合提供的结构三角形的组成。

在一些非限制性的情况下，倾斜侧构件26、30与车辆底盘的其余部分制成单件。在其他非限制性的情况下，可以移除底板6的至少一部分以更换电池组18的至少一部分，例如移除整个底板6或者仅移除前部19。

倾斜侧构件26、30(尤其是后部侧构件26)是车辆底盘的一部分，因为无论是可拆卸的还是不可拆卸的，它们都与底盘配合，以便吸收由悬架以及可能由对外部物体的冲击传递到底盘的应力。

在乘客舱5内，还存在中心通道31，该中心通道31布置在底板6上并且在驾驶员位置15与前排乘客位置16之间(即在中心节点28的前面)延伸。

有利地，汽车1还包括在乘客舱5内的中心支柱32，该中心支柱32在底板6与车顶8之间延伸并且在驾驶员位置15与前排乘客位置16之间布置在乘客舱5的中间纵向轴线A处。

特别地，中心节点28位于汽车1的中心处，即位于纵向轴线A处。

优选地，中心支柱32从底板6延伸到车顶8。特别地，中心支柱32具有一体地安装(特别是根据已知技术固定)在中心节点28上的第一端部33和安装在车顶上的第二端部34。

特别地，中心支柱32整体在乘客舱5内延伸。

因此，优选地，四个侧构件26、30的至少一个端部和中心支柱32的至少一个端部在中心节点28处会聚。

在附图所示的特定情况下，中心支柱32具有平行于纵向轴线A的形状为板(特别是扁平柱或截锥体)的主要部分35，以及从主要部分35朝着车顶8变宽(或分叉)的上端部分36。

中心支柱32还介于前排座椅的各个座椅靠背之间，并且从中心节点28向后倾斜地朝着车顶8延伸。

由于中心支柱32在乘客舱5内的布置，每个前侧面10和对应的后侧面11在它们之间并与底板6和车顶8一起限定完全自由的单个侧门隔间37，即其口没有中断。

每个侧门隔间37也由相应的挡风玻璃支柱14在侧面界定。

优选地，如在附图的例子中可见的那样，车顶8具有中心部分38，该中心部分38相对于前部39和后部40在侧面渐缩；中心支柱32布置在车顶8的渐缩的中心部分38处。

有利地，中心支柱32沿着其相对两侧限定用于驾驶员位置15和前排乘客位置16的座椅安全带约束系统(本身是已知的且未被示出)的相应锚固座。

有利地，支柱32的第一端部33与中心节点28之间的锚固使得能够进一步加固汽车1的结构，从而为中心支柱32提供稳定且坚固的锚固点，从而限定底板6(和电池组18)与车顶8之间的刚性连接。

在检查了根据本发明制造的汽车1的特性之后，其所能获得的优点是显而易见的。

特别地，在本文提出的方案中，已知方案中再分割侧门隔间的中心支柱32没有被移除，而是被放置在乘客舱5的中心。

因此，可以为汽车1的每一侧形成单个侧门隔间37(在5座车辆的情况下，便于进出乘客舱5)，而不会产生不希望的后果。事实上，中心支柱32仍然可以用于锚固驾驶员位置15和前排乘客位置16的座椅安全带约束系统；与已知汽车的唯一区别是，驾驶员的安全带放在右边而不是左边(对于驾驶员位置在左边的汽车)，而坐在前排的乘客则相反。这种变化对驾驶员和乘客的影响很小，因为在所有汽车中当相对于中心线从左座椅转到右座椅时都已经发生了安全带的位置颠倒。

此外，将支柱32定位在汽车1的中心允许加强车顶8的传统上非常薄弱的部分，从而能够改进汽车1的底盘/外壳的结构。

此外，很明显，在电动或混合动力车辆的情况下，将中心支柱32直接连接到中心节点28允许制造更坚固和改进的结构。特别地，这样的方案允许保持所需的结构刚度，从而降低汽车的总重量，否则这将需要更重的中心支柱和中心通道。

尽管上述发明特别参考了一个非常精确的实施方式，但它不应被视为局限于该实施方式，因为所附权利要求所涵盖的所有那些变化、修改或简化(例如底板的不同形状、将侧构件连接到不同电池组的不同方式)都落入其范围内。

Claims (12)

1.一种电动或混合动力汽车(1)，其包括：

一对前轮(2)和一对后轮(3)；

外部车身(4)，其具有底板(6)、前罩盖(7)、车顶(8)和在所述前罩盖(7)与所述车顶(8)之间延伸的挡风玻璃(9)；以及

乘客舱(5)，其在所述外部车身(4)内形成在所述前轮(2)与所述后轮(3)之间，在前部由所述挡风玻璃(9)界定并且限定并排的至少一个驾驶员位置(15)和一个前排乘客位置(16)；

其中所述底板(6)包括至少一对倾斜侧构件(26、30)，所述至少一对倾斜侧构件从所述底板(6)的前部(19)和/或后部(20)朝着所述底板(6)的中心部分(27)会聚，所述中心部分(27)包括中心节点(28)，每个倾斜侧构件(26、30)的一个端部安装在所述中心节点(28)上；

其特征在于，所述汽车还包括中心支柱(32)，所述中心支柱在所述乘客舱(5)内在所述底板(6)与所述车顶(8)之间延伸并且在所述驾驶员位置(15)与所述前排乘客位置(16)之间与所述乘客舱(5)的中间纵向轴线(A)对应地设置；其中所述中心支柱(32)包括与所述中心节点(28)连接的第一端部(33)和与所述车顶(8)连接的第二端部(34)。

2.根据权利要求1所述的汽车(1)，其特征在于，所述外部车身(4)还包括延伸到所述前罩盖(7)的相对两侧的两个前侧面(10)以及与相应的所述前侧面(10)对齐并与相应的所述前侧面(10)间隔开的两个相对的后侧面(11)，并且其中每个所述前侧面(10)和对应的后侧面(11)在它们之间并与所述底板(6)和所述车顶(8)一起界定完全自由的单个侧门隔间(37)。

3.根据权利要求2所述的汽车(1)，其特征在于，所述外部车身(4)还包括两个挡风玻璃支柱(14)，所述两个挡风玻璃支柱在侧面包围所述挡风玻璃(9)，并从相应的所述前侧面(10)向上突出以接触所述车顶(8)，并且其中每个所述单个侧门隔间(37)在侧面也由所述挡风玻璃支柱(14)界定。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车(1)，其特征在于，所述中心支柱(32)具有平行于所述纵向轴线(A)的大致板状的主要部分(35)和从所述主要部分(35)朝着所述车顶(8)变宽的上端部分(36)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的汽车(1)，其特征在于，所述乘客舱(5)在所述驾驶员座椅(15)和所述前排乘客座椅(16)之间具有中心通道(31)；并且其中所述中心支柱(20)穿过所述中心通道(31)以从所述中心节点(28)延伸到所述车顶(8)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的汽车(1)，其特征在于，所述车顶(8)具有相对于前部(39)和后部(40)在侧面渐缩的中心部分(38)；并且其中所述中心支柱(32)与所述车顶(8)的渐缩的所述中心部分(38)相对应地布置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的汽车(1)，其特征在于，所述乘客舱(5)还包括布置在所述纵向轴线(A)的相对两侧的至少两个后排乘客座椅(17)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的汽车(1)，其特征在于，所述中心支柱(32)在其相对两侧限定了用于所述驾驶员位置(15)和所述前排乘客位置(16)的座椅安全带约束系统的相应锚固座。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的汽车(1)，其特征在于，所述底板(6)包括至少四个倾斜侧构件(26、30)，其中具有一对后部侧构件(26)和一对前部侧构件(30)。

10.根据权利要求9所述的汽车(1)，其特征在于，所述底板(6)包括从所述汽车的一侧横向延伸到另一侧的前部横向构件(41)；其中所述一对前部侧构件(30)从所述前部横向构件(41)延伸，并在所述中心节点(28)处会聚。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的汽车(1)，其特征在于，所述底板(6)容纳至少一个电池组(18)，特别是围绕所述倾斜侧构件(26、30)。

12.根据权利要求11所述的汽车(1)，其特征在于，所述电池组(18)包括多个圆柱形电池，所述圆柱形电池布置成其自身的旋转轴线垂直于所述底板的平面(FL)，从而占据至少一个三角形结构内的所有可用空间。