CN119262084A - 柔性可拓展底盘平台及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种柔性可拓展底盘平台，包括前底盘模块、后底盘模块和中间模块，中间模块位于前底盘模块和后底盘模块之间且与前底盘模块和后底盘模块连接；在X向上，前底盘模块和/或后底盘模块与中间模块在连接处设置成可在预设的第一长度带宽内进行调整，以适应轴距不同的多种车型；在Y向上，前底盘模块和后底盘模块设置成可在预设的第一宽度带宽内进行调整，以适应轮距不同的多种车型；在Z向上，前底盘模块和后底盘模块设置成可在预设的第一高度带宽内进行调整，以适应离地间隙不同的多种车型。本发明的柔性可拓展底盘平台，通过底盘前、中、后模块化集成布置，并自由拓展以适应不同车型的快速更新迭代，提高平台对跨级车型的覆盖，有效提高各车型零部件通用化率、提升系列产品硬件品质、降低开发成本、缩短开发周期。本发明还公开了一种车辆。

Description

柔性可拓展底盘平台及车辆

技术领域

本发明属于汽车技术领域，具体地说，本发明涉及一种柔性可拓展底盘平台及车辆。

背景技术

传统汽车常规性的底盘设计具有明显的缺点：开发、工作量、成本大。现有的新能源汽车以“滑板底盘”为代表，带来一个底盘可多元化应用和可重复利用的优势。传统的汽车底盘无需考虑车辆的可拓展性，而现有的新能源汽车底盘架一般为固定大小，只为某一种车型服务，无法实现底盘大小的自由调节及其可拓展性：如轴距可调，车宽可调，高度可调等。

目前的可拓展底盘平台无法适配带宽、底盘尺寸、承载等均变化的车型，底盘平台需要更高的集成性来适应不同车型。

希望提供一种改进的柔性可拓展底盘平台，特别是关于提高底盘拓展性来适应不同车型。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种柔性可拓展底盘平台，目的是提高底盘拓展性来适应不同车型。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：柔性可拓展底盘平台，包括前底盘模块、后底盘模块和中间模块，中间模块位于前底盘模块和后底盘模块之间且与前底盘模块和后底盘模块连接；

在X向上，前底盘模块和/或后底盘模块与中间模块在连接处设置成可在预设的第一长度带宽内进行调整，以适应轴距不同的多种车型；

在Y向上，前底盘模块和后底盘模块设置成可在预设的第一宽度带宽内进行调整，以适应轮距不同的多种车型；

在Z向上，前底盘模块和后底盘模块设置成可在预设的第一高度带宽内进行调整，以适应离地间隙不同的多种车型。

所述前底盘模块包括前纵梁和与前纵梁连接的前横梁，前横梁与Y向相平行，前纵梁与所述中间模块连接且前纵梁与中间模块的连接位置可调整。

所述前纵梁包括第一前梁体、第二前梁体以及位于第一前梁体和第二前梁体之间的前弯曲段，通过改变前弯曲段的结构，使得在Z向上，第一前梁体和第二前梁体之间的距离可调节。

所述前横梁设置成长度可调节或具有长度大小不同的多种型号。

所述后底盘模块包括后纵梁和与后纵梁连接的后横梁，后横梁与Y向相平行，后纵梁与所述中间模块连接且后纵梁与中间模块的连接位置可调整。

所述后纵梁包括第一后梁体、第二后梁体以及位于第一后梁体和第二后梁体之间的后弯曲段，通过改变后弯曲段的结构，使得在Z向上，第一后梁体和第二后梁体之间的距离设置成可调节。

所述后横梁设置成长度可调节或具有长度大小不同的多种型号。

所述中间模块包括两个中纵梁和与两个中纵梁连接的中横梁，中横梁与Y向相平行，两个中纵梁之间的距离设置成可调节。

所述中横梁设置多个，相邻两个中横梁之间的距离设置成可调节。

本发明还提供了一种车辆，包括所述的柔性可拓展底盘平台。

本发明的柔性可拓展底盘平台，通过底盘前、中、后模块化集成布置，并自由拓展以适应不同车型的快速更新迭代，提高平台对跨级车型的覆盖，有效提高各车型零部件通用化率、提升系列产品硬件品质、降低开发成本、缩短开发周期。

附图说明

图1为本发明实施例示例性的展示出了可X、Y、Z向可拓展汽车底盘的结构示意图；

图2为本发明实施例中所演示的前底盘模块、中段车体、后底盘模块结构的简单示意图；

图3为本发明实施例中所演示的底盘搭载主动悬架、前后矢量双电机等结构的简单示意图；

图4为本发明实施例中所演示底盘结构在XY面的投影示意图；

图5为防撞梁结构的结构示意图；

图6为防撞梁结构的局部结构示意图；

图7为防撞梁的主视图；

上述图中的标记均为：1、减振器塔；2、前底盘模块；3、后底盘模块；4、中间模块；5、前纵梁；6、前弯曲段；7、前横梁；8、主动悬架；9、矢量电机；10、调整带宽；11、电池包和下车体组件；12、后纵梁；13、后弯曲段；14、后横梁；15、中纵梁；16、中横梁；17、一侧加强管；18、另一侧加强管；19、第一侧壁；20、第二侧壁；21、防撞梁本体；22、吸能盒；23、第一焊缝；24、第二焊缝；25、第一防撞梁横筋；26、后连接板；27、安装螺栓；28、第二防撞梁横筋。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“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。

实施例一

第一方面，如图1至图4所示，本发明实施例提供了一种柔性可拓展底盘平台，包括前底盘模块2、后底盘模块3和中间模块4，中间模块4位于前底盘模块2和后底盘模块3之间且与前底盘模块2和后底盘模块3连接；

在X向上，前底盘模块2和/或后底盘模块3与中间模块4在连接处设置成可在预设的第一长度带宽内进行调整，以适应轴距不同的多种车型；

在Y向上，前底盘模块2和后底盘模块3设置成可在预设的第一宽度带宽内进行调整，以适应轮距不同的多种车型；

在Z向上，前底盘模块2和后底盘模块3设置成可在预设的第一高度带宽内进行调整，以适应离地间隙不同的多种车型。

具体地说，本发明实施例中，底盘平台分前、中、后三个模块，通过前后模块的抽拉实现X向轴距的拓展；前底盘模块2和后底盘模块3为左右件对称结构，通过对标准截面横梁长短的调整实现Y向轮距的拓展；前底盘模块2和后底盘模块3搭载主动悬架8，弯曲段结构的拓展设计可实现Z向的拓展。本发明实施例的柔性可拓展底盘平台，可以实现X、Y、Z三向可调，并可以兼容主动悬架8等智能底盘技术。

如图1至图4所示，前底盘模块2上安装前车轮和矢量电机9，前底盘模块2包括前纵梁5和与前纵梁5连接的前横梁7，前纵梁5的长度方向与X向相平行，前横梁7的长度方向与Y向相平行，前纵梁5设置两个，前横梁7的两端分别与两个前纵梁5固定连接。在X向上，两个前纵梁5与中间模块4连接，前纵梁5与中间模块4的连接位置设置多个，前纵梁5与中间模块4的连接位置可调整，实现前底盘模块2和后底盘模块3之间距离的调节，进而可以适应轴距不同的多种车型。

如图1至图4所示，前纵梁5包括第一前梁体、第二前梁体以及位于第一前梁体和第二前梁体之间的前弯曲段6。第二前梁体的前端与前弯曲段6的后端连接，第二前梁体的后端与中间模块4连接，第一前梁体的后端与前弯曲段6的前端连接。

在本发明实施例中，通过改变前弯曲段6的前端和后端之间在Z向上的距离，例如增加或减小前弯曲段6的弧长，进行前弯曲段6结构的改变，使得在Z向上，第一前梁体和第二前梁体之间的距离可调节，进而可以实现在Z向上，前底盘模块2能够在预设的第一高度带宽内进行调整，以适应离地间隙不同的多种车型，来适应汽车Z向的变化。

在本发明实施例中，前横梁7设置成长度可调节或具有长度大小不同的多种型号。通过调节前横梁7的长度，或者选择长度大小不同的前横梁7与两个前纵梁5连接，实现Y向上两个前纵梁5之间的距离的调节，使得前底盘模块2可以适应轮距不同的各种车型，实现在Y向的拓展。

如图1至图4所示，后底盘模块3上安装后车轮和矢量电机9，后底盘模块3包括后纵梁12和与后纵梁12连接的后横梁14，后纵梁12的长度方向与X向相平行，后横梁14的长度方向与Y向相平行，后纵梁12设置两个，后横梁14的两端分别与两个后纵梁12固定连接。在X向上，两个后纵梁12与中间模块4连接，后纵梁12与中间模块4的连接位置设置多个，后纵梁12与中间模块4的连接位置可调整，实现前底盘模块2和后底盘模块3之间距离的调节，进而可以适应轴距不同的多种车型。

如图1至图4所示，后纵梁12包括第一后梁体、第二后梁体以及位于第一后梁体和第二后梁体之间的后弯曲段13。第二后梁体的前端与后弯曲段13的后端连接，第二后梁体的后端与中间模块4连接，第一后梁体的后端与后弯曲段13的前端连接。

在本发明实施例中，通过改变后弯曲段13的前端和后端之间在Z向上的距离，例如增加或减小后弯曲段13的弧长，进行后弯曲段13结构的改变，使得在Z向上，第一后梁体和第二后梁体之间的距离可调节，进而可以实现在Z向上，后底盘模块3能够在预设的第一高度带宽内进行调整，以适应离地间隙不同的多种车型，来适应汽车Z向的变化。相应的，可以实现在Z向上中间模块4的离地间隙的调节，进而能够实现电池包的离地间隙的调节。

在本发明实施例中，后横梁14设置成长度可调节或具有长度大小不同的多种型号。通过调节后横梁14的长度，或者选择长度大小不同的后横梁14与两个后纵梁12连接，实现Y向上两个后纵梁12之间的距离的调节，使得后底盘模块3可以适应轮距不同的各种车型，实现在Y向的拓展。

如图1至图4所示，中间模块4作为乘员舱的承接件，也用于安装电池包，中间模块4包括两个中纵梁15和与两个中纵梁15连接的中横梁16，中纵梁15的长度方向与X向相平行，中横梁16的长度方向与Y向相平行，中纵梁15设置两个，中横梁16的两端分别与两个中纵梁15固定连接。两个中纵梁15之间的距离设置成可调节。中横梁16设置多个，所有中横梁16为沿中纵梁15的长度方向依次布置，相邻两个中横梁16之间的距离设置成可调节。

在本发明实施例中，中横梁16设置成长度可调节或具有长度大小不同的多种型号。通过调节中横梁16的长度，或者选择长度大小不同的中横梁16与两个中纵梁15连接，实现Y向上两个中纵梁15之间的距离的调节，实现在Y向的拓展。与可以通过调节相邻两个中横梁16的距离，调节中纵梁15的长度，或者选择长度大小不同的中纵梁15与中横梁16连接，实现在X向的拓展，满足尺寸不同的电池包的安装，实现电量和续航里程的调整。

如图1至图4所示，前底盘模块2的前纵梁5上设置减振器塔1，后底盘模块3的后纵梁12上设置减振器塔1，减振器塔1用于连接悬架系统。

综上所述，上述结构的柔性可拓展底盘平台，结构设计如下：

1、可以满足X向调整：电池包与中段下车体融合、前底盘模块2与下车体前舱融合、后底盘模块3与下车体后舱融合，这三段组成完整底盘模块。

这种结构的好处是实现了模块化的装配使用，便于电池包中段车体改变长度来安装更多电芯，提高了汽车底盘的组件通用性，提高了汽车底盘的制造效率与装配效率。

前底盘模块2和后底盘模块3与中段模块之间采用铆接的方式连接，能提供较高的连接强度。

在X向上，前底盘模块2和后底盘模块3与中段模块在连接处可在预设的第一长度带宽内进行调整，以适应轴距不同的各种车型。

2、可以满足Y向调整：前底盘模块2和后底盘模块3使用高压铸造成型，左右件均相对中段模块对称设置，中横梁16、前横梁7和后横梁14为新开件，这样能增加零件的通用性。

中横梁16、前横梁7和后横梁14为型材辊压成型，且均为标准截面，中横梁16、前横梁7和后横梁14可在Y向调整且相对汽车底盘可独立拆装，更换其中一个或多个能够获得对应不同车型的模块化结构，能够适应轮距不同的各种车型。

通过机加工的方式来改变中横梁16、前横梁7和后横梁14的Y向长度，可以在留有一定加工余量的基础下，对中横梁16、前横梁7和后横梁14的内部或边缘处进行切削加工或者是在中横梁16、前横梁7和后横梁14中增加或者减少连接件，例如柔性垫片等，这样可以不用重新开模，降低成本，可以适应轮距不同的各种车型，实现在Y向的拓展。

3、可以满足Z向调整：中间模块4作为乘员舱的承接件，可以改变舱内人员的姿态，同时也决定着电池包的离地间隙。

前底盘模块2和后底盘模块3与中段车体连接处为可拆卸的弯曲段，当需要更换轮胎尺寸、悬架等导致汽车垂向尺寸发生变化时，可以通过调节前弯曲段6和后弯曲段13的结构来适应汽车Z向的变化，

另外，减振器塔1也可进行调整来适应这一变化，这两处设计使得平台可以兼容主动悬架8、被动悬架的空间布置，兼容行程170mm、200mm、230mm的悬架系统方案，从而获得不同的乘员舱地板高度，实现不同高度车型的拓展。

这里所说的弯曲段结构的变化指的是通过机加工，在弯曲段毛坯的基础上改变厚度或者高度，而非重新开模设计，能够以经济实惠的方式进行中小批量生产，提高平台件通用化率。

4、可以满足电量调整：通过调整标准截面中横梁16、中纵梁15长度的方式，使得中间模块4可以满足电量为80-120kWh的电池包的布置，实现电量的调整。

第二方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括上述结构的柔性可拓展底盘平台。此柔性可拓展底盘平台的具体结构可参照图1至图4，在此不再赘述。由于本发明的车辆包括上述实施例中的柔性可拓展底盘平台，所以其具有上述柔性可拓展底盘平台的所有优点。

实施例二

本发明实施例提供的柔性可拓展底盘平台中，

前底盘模块2与防撞梁固定连接，如图5和图6所示，包括防撞梁本体21和吸能盒22，防撞梁本体21包括内部中空的外梁体以及设置于外梁体的内腔体中的第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28，第一防撞梁横筋25至少设置两个，第二防撞梁横筋28位于两个第一防撞梁横筋25之间且第二防撞梁横筋28的厚度大于第一防撞梁横筋25的厚度，第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28为沿外梁体的整个长度方向延伸，第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28的长度方向与外梁体的长度方向相平行。

在本发明实施例中，防撞梁本体21为铝合金材质制成，可以降低整车的质量。如图5所示，吸能盒22设置两个，两个吸能盒22与外梁体为焊接连接。

如图5和图6所示，在本发明实施例中，第一防撞梁横筋25设置两个，第二防撞梁横筋28位于外梁体的宽度方向上的中间位置处，第二防撞梁横筋28也位于两个第一防撞梁横筋25的中间位置处，第二防撞梁横筋28设置一个。也即在外梁体的内部，设置为上中下共3个横筋，其中上下两个横筋为第一防撞梁横筋25，中间横筋为第二防撞梁横筋28。在内部设计的横筋的目的是为了保证防撞梁本体21有足够的刚度，在汽车发生碰撞时，汽车碰撞的能量可以有效的横向传递，从而确保乘员舱不受破坏。在中部设计5mm厚度的横筋是为了保证防撞梁的刚度，保证横向能量传递的稳定性，在上下部设计4mm厚度的横筋是为了在碰撞过程中防撞梁产生变形吸收部分能量，使得传递到防撞梁后部结构的能量减小，进而保证乘员舱的安全性。

在本发明实施例中，第二防撞梁横筋28的厚度为5mm，第一防撞梁横筋25的厚度为4mm。

如图5和图6所示，外梁体是横截面呈矩形的结构，外梁体包括两个第一侧壁19和两个第二侧壁20，吸能盒22与其中一个第二侧壁20固定连接，两个第一侧壁19与第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28相平行，两个第二侧壁20相平行，两个第一侧壁19的两端分别与两个第二侧壁20为垂直固定连接，第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28位于两个第一侧壁19之间，第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28也位于两个第二侧壁20之间，第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28的宽度方向上的两端分别与两个第二侧壁20为垂直固定连接。第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28的长度与第一侧壁19和第二侧壁20的长度大小相同，第一防撞梁横筋25和第二防撞梁横筋28的长度方向上的两端分别与第一侧壁19和第二侧壁20的长度方向上的两端对齐。各个第一防撞梁横筋25分别与相邻的第一侧壁19之间的距离小于第一防撞梁横筋25与相邻的第二防撞梁横筋28之间的距离，且各个第一防撞梁横筋25分别与相邻的第一侧壁19之间的距离大小相同，两个第二防撞梁横筋28位于两个第一侧壁19中间位置处。防撞梁横筋按照这种方式布置，使得在碰撞过程中防撞梁更容易产生变形，进而吸收部分能量，提升整车安全性。

如图5和图6所示，吸能盒22与外梁体的连接部位形成第一焊缝23和第二焊缝24，第一焊缝23位于吸能盒22的底部，第二焊缝24位于吸能盒22的宽度方向上的两侧部，吸能盒22的宽度方向与外梁体的长度方向相平行，第一焊缝23的长度方向与外梁体的长度方向相平行，第一焊缝23与第二焊缝24相垂直，第一焊缝23为沿吸能盒22的整个宽度方向延伸，第二焊缝24为沿外梁体的整个宽度方向延伸。增加防撞梁下端面与吸能盒22的连接，在整车碰撞过程中，可以吸收更多的能量，有效提升整车的安全性能。

如图5和图6所示，后连接板与左右两侧吸能盒22通过焊缝进行连接，并通过安装螺栓27与车架进行连接；后连接板和安装螺栓27左右关于整车Y轴对称，一个防撞梁总成共有2个后连接板和8个安装螺栓27。

后连接板是用于与前纵梁连接，吸能盒22在外梁体上的安装位置可调节，实现两个吸能盒22之间的距离的调节，以与前纵梁的位置相适应，以满足Y向调整的要求。

本发明实施例中，如图7所示，防撞梁本体21还包括在外梁体的内腔体中设置的加强结构，加强结构对应吸能盒的前端设置，加强结构为中空的加强管，加强管内置在外梁体的内腔体中，结构紧凑；加强管为中空结构，重量轻，利于轻量化设计。

如图7所示，外梁体的两边部中均设有加强管，两个加强管分别为一侧加强管17和另一侧加强管18，两个加强管的位置分别与两个吸能盒的位置相对应，各个加强管分别与一个吸能盒处于与车身的长度方向相平行的同一直线上，两个加强板并为对称设置，结构稳定可靠。

两边部中的加强管左右对称设置，结构简单，成本相对较低；加强管通过一组紧固拉铆螺钉固定在外梁体中，组装简便。外梁体的空腔内外侧直至吸能盒内侧(本体型面过渡区域)增加加强管。

进一步的，加强管设置在最上方的型腔中，即加强管设置在位于上方的第一防撞梁横筋和位于外梁体顶部的第一侧壁之间，加强管同时位于两个第二侧壁之间；优选的，每个加强管通过两个紧固拉铆螺钉与外梁体顶部的第一侧壁相连；加强管的长度大于吸能盒的宽度，加强管的长度方向与外梁体的长度方向相平行，两个紧固拉铆螺钉位于吸能盒两侧，结构强度高。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了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，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.柔性可拓展底盘平台，其特征在于：包括前底盘模块、后底盘模块和中间模块，中间模块位于前底盘模块和后底盘模块之间且与前底盘模块和后底盘模块连接；

在X向上，前底盘模块和/或后底盘模块与中间模块在连接处设置成可在预设的第一长度带宽内进行调整，以适应轴距不同的多种车型；

在Y向上，前底盘模块和后底盘模块设置成可在预设的第一宽度带宽内进行调整，以适应轮距不同的多种车型；

在Z向上，前底盘模块和后底盘模块设置成可在预设的第一高度带宽内进行调整，以适应离地间隙不同的多种车型。

2.根据权利要求1所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述前底盘模块包括前纵梁和与前纵梁连接的前横梁，前横梁与Y向相平行，前纵梁与所述中间模块连接且前纵梁与中间模块的连接位置可调整。

3.根据权利要求2所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述前纵梁包括第一前梁体、第二前梁体以及位于第一前梁体和第二前梁体之间的前弯曲段，通过改变前弯曲段的结构，使得在Z向上，第一前梁体和第二前梁体之间的距离可调节。

4.根据权利要求2所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述前横梁设置成长度可调节或具有长度大小不同的多种型号。

5.根据权利要求1至4任一所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述后底盘模块包括后纵梁和与后纵梁连接的后横梁，后横梁与Y向相平行，后纵梁与所述中间模块连接且后纵梁与中间模块的连接位置可调整。

6.根据权利要求5所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述后纵梁包括第一后梁体、第二后梁体以及位于第一后梁体和第二后梁体之间的后弯曲段，通过改变后弯曲段的结构，使得在Z向上，第一后梁体和第二后梁体之间的距离设置成可调节。

7.根据权利要求6所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述后横梁设置成长度可调节或具有长度大小不同的多种型号。

8.根据权利要求1至7任一所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述中间模块包括两个中纵梁和与两个中纵梁连接的中横梁，中横梁与Y向相平行，两个中纵梁之间的距离设置成可调节。

9.根据权利要求8所述的柔性可拓展底盘平台，其特征在于：所述中横梁设置多个，相邻两个中横梁之间的距离设置成可调节。

10.车辆，其特征在于：包括权利要求1至10任一所述的柔性可拓展底盘平台。