车体的制作方法

本公开涉及车体和车辆。

背景技术：

技术实现思路

1、车体可包括几种彼此附接的不同结构。其中一种结构是后部结构，其通常位于车辆的后端。后部结构可用于车辆的行李箱，其中后部结构支撑行李箱内部的行李舱底板。行李或其他负载可放置在行李箱内的行李舱底板上，并因此由后部结构支撑。然而，后部结构上还可附接有更多部件，例如，减震器或通常是后车辆悬架、电池等。

2、后部结构可包括侧构件或侧梁，其可形成为梁并附接到车体的门框结构，一个或多个车门可附接在该门框结构处。这些侧构件或侧梁可从一体设计或铸造的后部结构的基部部分延伸。具体地，门框结构可以是或形成乘客舱结构的至少一部分，该乘客舱结构可围绕车辆的客舱，乘客可坐在客舱中。另一方面，后部结构可以是行李箱或行李结构，其中可放置行李和/或诸如电池的车辆部件。

3、后部结构可通过其侧构件附接到门槛和/或c柱，该门槛和/或c柱可形成门框结构或是其一部分。在该区域中，需要稳固的附接以在车辆正常使用期间以及在发生碰撞时传递载荷。具体地，该区域可以是附接角部，其也可用于定位诸如电池的车辆部件，特别是在电动车辆的情况下，因为它能够为电池提供更方形的角部封装。然而，该区域产生了设计冲突，即结构需要空间来提供稳固的附接，但电池需要能够利用该空间以实现具有更大能量体积的电池。

4、本公开的内容至少部分地解决或缓解了该问题。

5、根据第一方面，提供了一种车体，其包括后部结构、电池框架结构和门框结构，其中所述后部结构包括至少一个侧构件，所述至少一个侧构件包括附接到电池框架结构的第一侧构件部分和附接到门框结构的第二侧构件部分，其中，第二侧构件部分配置为面板,面板的外接触表面与门框结构的内接触表面形成接触界面。

6、借助于第一侧构件部分和第二侧构件部分，实现了后部结构与门框结构和电池框架结构的特别稳固的角部连接。具体地，当后部结构的第一侧构件部分附接到电池框架结构时，第二侧构件部分通过其外接触表面与门框结构的内接触表面形成接触界面。该接触界面可在两个表面之间以及因此在侧构件和门框结构之间传递载荷、力或应力。这种载荷、力或应力的传递是对第一侧构件和电池框架结构之间的载荷、力或应力传递的补充，该电池框架结构可附接到门框结构。

7、有利地，通过提供具有接触表面的面板，而不是提供体积庞大的结构或延伸侧构件的第一侧构件以将面板附接到门框结构，第二侧构件部分具有相对纤细或薄的轮廓。因此，配置为面板并形成接触界面的第二侧构件部分可使得车辆的电池或电池组的角部相对较大，特别是大致方形或矩形，该电池或电池组可由电池框架结构支撑。与将侧构件附接到门框结构的体积更庞大的附接解决方案相比，这提供了更高的电池封装效率。

8、在侧构件和门框结构处提供足够稳固的角部连接的问题不限于电动车辆。然而，它对于电动车辆（例如但不限于电池电动车辆）特别相关，因为车体内的大量空间被用于电池，或者换句话说，用于电池组，该电池组可包括多个电池或电池单元。具体地，推向市场的第一批电池电动车辆通常基于用于内燃机的平台，因此需要妥协的电池形状。纯电池电动车辆需要围绕电池体积和效率进行更多优化。

9、车体具体可以是车体，更特别是乘用车车体。除了后部结构之外，车体还可包括其他结构，例如至少电池框架结构和门框结构。通常，本文中的任何结构可以是多部件结构或一体设计结构。然而，优选地，至少后部结构可以是铸造件，特别是由铝制成或包含铝的铸造件。

10、后部结构通常可形成车体的后部。具体地，保险杠可附接到后部结构。后部结构可以是车辆的行李箱或通常的行李舱的一部分，或者换句话说，至少部分地形成车辆的行李箱或行李舱，特别是用于行李箱的支撑结构，使得行李或其他负载可在车辆的后部被支撑并因此被运输。

11、电池框架结构可配置为至少部分地或完全地支撑和/或容纳电池，或者换句话说，电池组，特别是用于电动车辆的牵引电池。电池框架结构可邻近后部结构或位于后部结构处。具体地，电池框架结构可位于车体或车辆的后端处或附近。例如，电池框架结构可至少部分地与后部结构一起延伸和/或在后部结构下方延伸。

12、门框结构可配置为具有附接在其处或位于其处的一个或多个车门。具体地，门框结构可至少包括c柱结构和门槛结构。由此，门框结构可至少部分地形成门框，该门框可由相应的车门（特别是乘客车门，而不是行李箱门）封闭。因此，门框结构具体可以是乘客车门框结构。c柱结构可限定围绕车体延伸的c柱环。门槛结构可将c柱结构连接到b柱结构，该b柱结构也可以是门框结构或至少车体的一部分。

13、在车体的一个区域中，后部结构、电池框架结构和门框结构可彼此附接。该区域可以是车体的角部，相应的结构在此彼此附接。

14、在一个示例中，门框结构可包括c柱结构和门槛结构。第二侧构件部分的外接触表面可附接到c柱结构的内c柱部分的内接触表面和/或门槛结构的内门槛部分的内接触表面。内c柱部分或内门槛部分是位于车体内部侧上的部分，更靠近或朝向或面对车体的客舱或乘客舱。具体地，除非另有说明，否则本文中使用的术语“内”和“外”用于不同特征，以分别指定它们在车体内部侧和车体外部侧上的位置。内门槛部分可以是或包括门槛结构的壳，特别是位于内门槛和外门槛内的门槛梁的壳。门槛结构的门槛梁可构造用于在侧面碰撞情况下吸收碰撞能量。内门槛部分可在车体内部侧上在结构上加强车体并连接到车体的其他结构元件，例如内c柱部分。外门槛部分可位于车体的外部侧上。外门槛部分可以是覆盖门槛梁并将其封闭在内门槛部分和外门槛部分之间的壳。具体地，外门槛部分可以是车体和门槛结构的可见外部部件。外门槛部分还可提供结构刚度并有助于门槛结构的侧面碰撞保护。c柱结构可类似地包括作为c柱结构的内部和外部壳的内c柱部分和外c柱部分。c柱结构可构造用于在侧面碰撞或翻滚碰撞情况下吸收碰撞能量。

15、在一个示例中，所述至少一个侧构件和/或电池框架结构可附接到门槛结构的门槛梁。门槛梁可例如配置为挤压件，例如由铝制成或包含铝。通常，它用于在侧面碰撞期间吸收能量。然而，通过将其附接到所述至少一个侧构件，它可有利地通过后部结构增加整体车体刚度。具体地，第二侧构件部分可附接或连接到门槛梁。附加地或替代地，电池框架结构可附接到门槛梁。例如，第二侧构件部分可包括一个或多个孔，例如三个孔。通过这些孔，流钻螺钉或其他紧固装置可将第二侧构件部分和/或电池框架结构附接到门槛梁。

16、在一个示例中，第二侧构件部分可在长度上沿第一侧构件部分的长度延伸。因此，两个侧构件部分可在长度上一起或平行地延伸。此外，第二侧构件部分可在宽度上基本上垂直于第一侧构件部分的长度或大致垂直于第一侧构件部分延伸。具体地，第二侧构件部分的宽度延伸与第一侧构件部分的长度延伸之间可存在大致直角（其包括80°至100°的范围，特别是85°至95°的范围）。由此，面板可从第一侧构件部分以大致直角突出。这使得第一侧构件部分能够搁置或放置在电池框架结构上，并通过一个或多个紧固件（例如，螺栓）从顶部附接到电池框架结构。另一方面，面板可相对于该直角与内接触表面形成接触界面。由此，在第一和第二侧构件部分之间形成大致矩形或正方形的空间，这使得能够在那里容纳大致矩形或正方形形状的电池框架结构和/或电池。

17、在一个示例中，第二侧构件部分可在长度上沿门框结构（特别是门槛结构）的长度延伸。第二侧构件部分可在宽度上沿门框结构（特别是门槛结构）的高度延伸。由此，面板可在宽度上沿门框结构（具体是门槛结构）的高度延伸。

18、在一个示例中，第一侧构件部分可配置为梁。第一侧构件部分和第二侧构件部分可在长度上一起延伸。第一侧构件部分可沿其长度渐缩。第一侧构件部分的梁配置的渐缩可来自后部结构的轮罩部分，第一侧构件部分可从该轮罩部分朝向门框结构延伸。由此，后部结构可在形状因数上符合门框结构，特别是在c柱结构处。作为梁或者换句话说轨道，第一侧构件部分可相对较硬，并提供与电池框架结构的稳固附接。由外接触表面和内接触表面之间形成的接触界面增强了该角部区域中的整体稳固且刚性的连接。

19、具体地，第二侧构件部分的外接触表面可附接到门框结构的内接触表面或诸内接触表面。在一个示例中，第二侧构件部分的外接触表面可通过一个或多个铆钉和/或粘合剂附接到内接触表面。粘合剂可有利地沿整个接触界面使用。附加地或替代地，可使用一个或多个铆钉来固定接触界面。或者，可使用任何其他机械连接装置。

20、在一个示例中，第一侧构件部分可通过一个或多个螺栓附接到电池框架结构。所述一个或多个螺栓可在长度上平行于第二侧构件部分的宽度。因此，第一侧构件部分与电池框架结构的附接可大致在竖直方向上进行，而第二侧构件部分与门框结构的附接大致在水平方向上进行。替代地，可使用任何其他机械连接装置。

21、在一个示例中，第一侧构件部分可包括一个或多个加强肋，所述一个或多个加强肋在长度上沿第一侧构件部分的长度延伸。特别是在第一侧构件部分具有渐缩梁或轨道构造的情况下，肋可提供额外的刚度，从而加强电池框架结构、后部结构和门框结构的角部区域中的整体连接。

22、在一个示例中，车体可包括两个侧构件，所述两个侧构件在长度上彼此平行地延伸，所述两个侧构件中的每一个包括附接到电池框架结构的第一侧构件部分和附接到门框结构的第二侧构件部分，其中，每个侧构件的第二侧构件部分配置为面板，面板的外接触表面与门框结构的内接触表面形成接触界面。具体地，所述两个侧构件可彼此相同地设计并如本文中所规定。因此，本文中关于所述至少一个侧构件提及的任何特征可同样适用于位于车体的相反侧上的另一个侧构件。

23、在一个示例中，电池框架结构可附接到门框结构的门槛结构的内门槛部分。由此，门槛结构附接可被进一步增强，特别是作为附接到第二侧构件部分的补充；或者，作为其替代方案，无需附接到侧构件。

24、在一个示例中，电池框架结构可以是挤压结构。例如，电池框架结构可由铝制成或包含铝。因此，电池框架结构通常具有笔直或线性的壁，其可受益于如本文所讨论的侧构件下方的额外空间，特别是正方形或矩形空间。

25、在一个示例中，后部结构可以是一体铸造结构，或者换句话说，铸件。后部结构的所有部分和构件可彼此一体设计，这意味着所有这些部分和构件是后部结构的单件式或整体结构的一部分。后部结构可由单一材料制成，特别是金属，例如铝或铝合金。这种铝铸件可完全由铝制成，或者可包含铝（例如，主要包含铝）和其他材料，特别是金属。具体地，后部结构可有利地由金属铸造，特别是作为单个部件形成为大型铸件（mega casting）。例如，对于大型铸件，可使用高压压铸工艺（high-pressure die casting，简称为hpdc），其中熔融金属（例如但不限于铝）被推入模具中。该模具由模具工具组成，这些模具工具在熔融金属被推入之前被压在一起并密封。在金属被推入之后，工具缩回，模具再次打开，并且铸造金属后部结构可从打开的模具中取出。

26、在一个示例中，后部结构可包括在后部结构的两个轮罩部分之间延伸的基部部分，和/或后部结构可包括至少一个底板支撑结构，底板支撑结构用于在其上支撑行李舱底板。轮罩部分可配置为用于部分地将车轮容纳在其中。轮罩部分可位于后部结构（特别是基部部分）的相反两端。轮罩部分通常可包括凸形或鼓包形状，其凸形或鼓包形状可朝向基部部分延伸。此外，轮罩部分通常可具有至少部分圆形或圆形的周缘。由此，车辆的车轮可至少部分地接收在由凸形或鼓包形状形成的空间内以及轮罩部分的至少部分弧形或圆形的周缘内。每个轮罩部分可包括用于接收减震器的减震器段。底板支撑结构可被支撑在各轮罩部分之间和/或基部部分上。底板支撑结构可配置为在其上支撑行李舱底板。至少一个或两个侧构件或侧梁可以是每个轮罩部分的延伸部。具体地，所述至少一个或两个侧构件可从轮罩部分中的每一个延伸并彼此平行。

27、根据第二方面，提供了一种包括所述车体的车辆。

28、例如，车辆可以是汽车或机动车。具体地，车辆可以是乘用车。车体可相应地包括a柱结构、b柱结构、c柱结构以及可选地d柱结构，这些结构可彼此附接以形成车体结构的一部分。

29、例如，车辆可以是电动车辆。作为电动车辆，车辆内部的电池可以是牵引电池。此外，电动车辆可包括电推进系统，该系统包括电池和彼此耦合的电动马达。电动车辆可以是例如电池电动车辆、混合动力电动车辆或燃料电池车辆。

30、需要注意的是，上述示例可以彼此组合，无论所涉及的方面如何。

31、本公开的这些和其他方面将从下文描述的示例中变得明显并参考这些示例进行阐述。