车身结构及车辆的制作方法

1.本技术属于车辆技术领域，尤其涉及一种车身结构及车辆。


背景技术：

2.随着用户对车辆(比如电动汽车)在不同场景下的应用，对车辆的内部空间需求越来越明显。例如，在电动汽车用于载货、医疗、零售或者移动店铺车时，用户需要电动汽车内部具有较大的空间。但目前的客车或者货车的内部空间利用率较低，无法满足用户需求。


技术实现要素：

3.本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种车身结构及车辆，所述车身结构紧凑，空间利用率高，可实现低车高大空间，适用于各类场景。
4.第一方面，本技术提供了一种车身结构，包括：车架；前副车架，安装于所述车架的前端，所述前副车架包括第一纵梁、第二纵梁、第一横梁、第二横梁和安装支架，所述第一横梁、所述第二横梁和所述安装支架沿前后方向间隔开布置，所述第一横梁的一端与所述第一纵梁连接，所述第一横梁的另一端与所述第二纵梁连接，所述第二横梁的一端与所述第一纵梁连接，所述第二横梁的另一端与所述第二纵梁连接，所述安装支架的一端与所述第一纵梁连接，所述安装支架的另一端与所述第二纵梁连接；驱动电机，安装于所述第一横梁和所述第二横梁之间；转向机，安装于所述第二横梁和所述安装支架之间。
5.根据本技术的车身结构，通过设置第一纵梁、第二纵梁、第一横梁和第二横梁作为主梁，在前副车架后端设置安装支架形成前副车架，将驱动电机安装于所述第一横梁和所述第二横梁之间，将转向机安装于所述第二横梁和所述安装支架之间；从而将驱动电机和转向机前置，实现前置前驱，减小了对车身后侧空间的占用，且紧凑的前副车架也减小了对前舱空间的占用；同时前副车架主梁焊接少，也提高了前副车架的结构稳定性。
6.根据本技术的一个实施例，所述第一横梁上设有第一安装点和第二安装点，所述第二横梁上设有第三安装点，所述第三安装点朝向所述第一横梁设置，所述第一安装点、所述第二安装点和所述第三安装点用于安装所述驱动电机。
7.根据本技术的一个实施例，所述安装支架的顶部高度大于所述第二横梁的顶部高度，所述第二横梁上设有第四安装点，所述第四安装点朝向所述安装支架设置，所述安装支架上设有第五安装点和第六安装点，所述第四安装点、所述第五安装点和所述第六安装点用于安装所述转向机。
8.根据本技术的一个实施例，第一纵梁上设有第七安装点和第八安装点，所述第二纵梁上设有第九安装点和第十安装点，所述第七安装点、所述第八安装点、所述第九安装点和所述第十安装点用于安装悬架摆臂。
9.根据本技术的一个实施例，所述转向机位于所述驱动电机的后下方，所述转向机的底部高度大于所述驱动电机的底部高度，所述转向机呈从下往上向后倾斜布置。
10.根据本技术的一个实施例，所述车身结构还包括：方向盘，布置于所述车架的前轮
心的前上方，且通过转向连接机构连接所述转向机；座椅，布置于所述车架的前轮位置的上方。
11.根据本技术的一个实施例，所述转向连接机构包括：转向管柱，呈从上往下向前倾斜布置，所述转向管柱的第一端与所述方向盘连接；第一转向轴，呈竖向布置，所述第一转向轴的第一端与所述转向管柱的第二端连接；齿轮传动机构，所述齿轮传动机构的第一端与所述第一转向轴的第二端连接；第二转向轴，呈纵向布置，所述第二转向轴的第一端与所述齿轮传动机构的第二端连接，所述第二转向轴的第二端与所述转向机连接。
12.根据本技术的一个实施例，所述车身结构还包括：散热组件，安装于所述车架上，所述散热组件呈从上往下向前倾斜布置，且位于所述驱动电机前侧；双层导流罩，安装于所述车架上，所述双层导流罩的风口朝向所述散热组件的表面布置。
13.根据本技术的一个实施例，所述双层导流罩包括横置的底板、中间板和顶板，所述底板水平布置，所述中间板和所述顶板从上往下向前倾斜布置，所述中间板和所述顶板与所述散热组件的表面形成的夹角小于90度。
14.根据本技术的一个实施例，所述车身结构还包括：后悬架系统，所述后悬架系统包括后桥、导向臂和弹性件，所述导向臂具有凹入部，所述后桥设于所述凹入部内，所述弹性件的下端与所述导向臂的后端连接，且位于所述后桥的后侧，所述导向臂的前端和所述弹性件的上端均与所述车架连接。
15.根据本技术的一个实施例，所述车架包括连通的前舱和后舱，所述后舱的地板为平面，所述后舱设有尾门。
16.第二方面，本技术提供了一种车辆，该车辆包括根据前项所述的车身结构。
17.根据本技术的车辆，通过将驱动电机和转向机前置，实现前置前驱，减小了对车身后侧空间的占用，且紧凑的前副车架也减小了对前舱空间的占用，可实现低车高大空间，适用于各类场景；同时前副车架主梁焊接少，也提高了前副车架的结构稳定性。
18.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
19.本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1是本技术实施例提供的车身结构的结构示意图；
21.图2是本技术实施例提供的前副车架的结构示意图；
22.图3是本技术实施例提供的转向连接机构的结构示意图；
23.图4是本技术实施例提供的散热组件及双层导流罩的结构示意图；
24.图5是本技术实施例提供的后悬架系统的结构示意图。
25.附图标记：
26.车架10；
27.前副车架20，第一纵梁21、第二纵梁22、第一横梁23、第二横梁24和安装支架25，直撑部251，斜撑部252，副车架安装点26；
28.第一安装点a1，第二安装点a2，第三安装点a3，第四安装点a4，第五安装点a5，第六
安装点a6，第七安装点a7，第八安装点a7，第九安装点a9，第十安装点a10；
29.驱动电机30；
30.转向机40；
31.方向盘50；
32.座椅60；
33.转向连接机构70，转向管柱71，第一转向轴72，齿轮传动机构73，第二转向轴74；
34.散热组件80；
35.双层导流罩90，底板91，中间板92，顶板93；
36.后悬架系统100，后桥101，导向臂102，弹性件103，凹入部104；
37.动力电池110。
具体实施方式
38.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
39.如无特殊的说明，本技术中的前后方向为车辆的纵向，即x向；左右方向为车辆的横向，即y向；上下方向为车辆的竖向，即z向。
40.下面参考图1-图5描述根据本技术实施例的车身结构。
41.参照图1和图2，在本实施方式中，车身结构包括车架10、前副车架20、驱动电机30和转向机40。其中，前副车架20安装于车架10的前端，前副车架20包括第一纵梁21、第二纵梁22、第一横梁23、第二横梁24和安装支架25，第一横梁23、第二横梁24和安装支架25沿前后方向间隔开布置，第一横梁23的一端与第一纵梁21连接，第一横梁23的另一端与第二纵梁22连接，第二横梁24的一端与第一纵梁21连接，第二横梁24的另一端与第二纵梁22连接，安装支架25的一端与第一纵梁21连接，安装支架25的另一端与第二纵梁22连接。驱动电机30安装于第一横梁23和第二横梁24之间。转向机40安装于第二横梁24和安装支架25之间。
42.前副车架20不同于传统车的冲压钣金结构，前副车架20由两根横向和两根纵向的截面梁焊接而成，能够保证结构强度情况下，减小了制造成本和制造难度。具体而言，第一纵梁21和第二纵梁22可以焊接在第一横梁23的上靠近两端的位置，使第一横梁23自焊接位置具有横向延伸部分，第二横梁24则焊接在第一纵梁21和第二纵梁22的内侧。当然，第一横梁23和第二横梁24也可以均焊接在第一纵梁21和第二纵梁22的内侧。安装支架25作为提供安装位置的辅助梁，则焊接于第一纵梁21和第二纵梁22靠近端部的位置。
43.前副车架20采用如图2所示的结构时，第一横梁23的两端以及第一纵梁21和第二纵梁22远离第一横梁23的一端上可以设置有副车架安装点26。若前副车架20中的第一横梁23和第二横梁24也可以均焊接在第一纵梁21和第二纵梁22的内侧，则副车架安装点26的位置可以分别设置在第一横梁23和第二横梁24的两端。前副车架20通过四个副车架安装点26固定于车架10上，以保证前副车架20的稳定。
44.在本实施方式中，为提高前副车架20的强度，可以为安装支架25设置支撑结构。具体而言，第一纵梁21和第二纵梁22靠近端部的位置可以垂直焊接有直撑部251，安装支架25焊接于直撑部251的顶端，安装支架25的下方还可以焊接有与第一纵梁21和第二纵梁22连
接的斜撑部252，直撑部251和斜撑部252形成安装支架25的三角支撑。
45.在本实施方式中，前副车架20设有多个安装点，驱动电机30和转向机40通过各安装点可拆卸地安装在前副车架20上。各安装点的位置可以根据需求进行设置，以驱动电机30的安装为例，驱动电机30可以与第一纵梁21、第二纵梁22、第一横梁23和第二横梁24中的任意两个以上相连；如驱动电机30可以与第一纵梁21和第一横梁23相连，或者与第二纵梁22和第二横梁24相连。以转向机40的安装为例，转向机40可以与第一纵梁21、第二纵梁22、第二横梁24或安装支架25中的任意两个以上相连，如转向机40可以与第一纵梁21和第二横梁24相连，或者与第二纵梁22和安装支架25相连。
46.需要说明的是，前述各安装点的设置可以采用通过焊接安装件，并在安装件上形成螺孔等结构的方式，以便于连接各类部件。并且，各部件与安装件的实际连接位置可以高于或者低于对应的梁，也可以位于对于梁的前侧或者后侧。
47.可以理解的是，在驱动电机30和转向机40安装在前副车架20后，转向机40位于驱动电机30的后侧，从而充分利用驱动电机30的后部空间，实现了对车辆的长度大空间利用率。同时，为进一步提高对前舱空间的利用，驱动电机30可以横向安装于前副车架20上。
48.驱动电机30可以将电能转换为机械能驱动车辆行驶，也可以作为发电机将机械能转换为电能，电能存储在动力电池110内。在本实施方式中，动力电池110可以布置在车架10的中间位置。
49.根据本技术实施例提供的车身结构，通过设置第一纵梁21、第二纵梁22、第一横梁23和第二横梁24作为主梁，在前副车架20后端设置安装支架25形成前副车架20，将驱动电机30安装于第一横梁23和所述第二横梁24之间，将转向机40安装于第二横梁24和安装支架25之间；从而将驱动电机30和转向机40前置，实现前置前驱，减小了对车身后侧空间的占用，且紧凑的前副车架20也减小了对前舱空间的占用；同时前副车架20主梁焊接少，也提高了前副车架20的结构稳定性。
50.在本技术的一些实施例中，第一横梁23上设有第一安装点a1和第二安装点a2，第二横梁24上设有第三安装点a3，第三安装点a3朝向第一横梁23设置，第一安装点a1、第二安装点a2和第三安装点a3用于安装驱动电机30。
51.第一安装点a1和第二安装点a2可以相对于第一横梁23的中点呈对称分布，且第一安装点a1和第二安装点a2可以位于第一横梁23中处于第一纵梁21、第二纵梁22之间的一段上。为保证驱动电机30安装后的稳定，第一安装点a1和第二安装点a2需要具有一定的间隔；具体的，第一安装点a1和第二安装点a2可以靠近第一纵梁21和第二纵梁22与第一横梁23的焊接位置。第三安装点a3可以位于第二横梁24的中点，也可以偏置于左侧或右侧。第三安装点a3朝向第一横梁23设置，能够使第三安装点a3和用于安装转向机40的安装点集成在第二横梁24上，并相互错开、互不干涉。安装点的具体设置方式可以参加前述，通过采用上述用于驱动电机30安装的点位布置，可以使前副车架20结构更为紧凑。
52.在本技术的一些实施例中，安装支架25的顶部高度大于第二横梁24的顶部高度，第二横梁24上设有第四安装点a4，第四安装点a4朝向安装支架25设置，安装支架25上设有第五安装点a5和第六安装点a6，第四安装点a4、第五安装点a5和第六安装点a6用于安装转向机40。
53.第四安装点a4可以位于第二横梁24的中点，也可以偏置于左侧或右侧，第五安装
点a5和第六安装点a6可以分别位于第四安装点a4的两侧。通过将第四安装点a4朝向安装支架25设置，能够使第三安装点a3和第四安装点a4集成在第二横梁24上，并相互错开、互不干涉；通过设置安装支架25的顶部高度大于第二横梁24的顶部高度，能够使转向机40的布置在驱动电机30的后下方并呈从下往上向后倾斜布置，从而使驱动电机30和转向机40的布置更加紧凑、占用空间更小。安装点的具体设置方式可以参加前述，通过采用上述用于转向机40安装的点位布置，可以使前副车架20结构更为紧凑。
54.在本技术的一些实施例中，第一纵梁21上设有第七安装点a7和第八安装点a8，第二纵梁22上设有第九安装点a9和第十安装点a10，第七安装点a7、第八安装点a7、第九安装点a9和第十安装点a10用于安装悬架摆臂。
55.第七安装点a7与第九安装点a9可以沿前副车架20中心线左右对称布置，第八安装a8点与第十安装点a10也可以沿前副车架20中心线左右对称布置，安装点的具体设置方式可以参加前述，通过采用上述用于悬架摆臂安装的点位布置，可以使前副车架20结构更为紧凑。
56.在本技术的一些实施例中，转向机40的位于驱动电机30的后下方，转向机40的底部高度大于驱动电机30的底部高度，转向机40呈从下往上向后倾斜布置。
57.可以理解的是，为增加车身前舱空间高度，需要尽量减少机舱的垂直高度使用。因此，将转向机40的布置在驱动电机30的后下方，，可以在充分利用前舱整车长度方向的空间利用的情况下，减少前舱垂直空间的占用，从而减小前悬；通过转向机40的底部高度大于驱动电机30的底部高度且呈从下往上向后倾斜布置，能够减小从转向机40延伸出的转向连接机构70的占用空间。
58.在本技术的一些实施例中，前副车架20同时采用前述驱动电机30、转向机40和悬架摆臂的安装点布置方式时，可以使用于安装驱动电机30的安装点与用于安装转向机40的安装点垂直错开，以及使用于安装转向机40的安装点与用于安装悬架摆臂的安装带你垂直错开，从而进一步使前副车架20更紧凑。
59.在本技术的一些实施例中，车身结构还包括方向盘50和座椅60。其中，方向盘50布置于车架10的前轮心的前上方，且通过转向连接机构70连接转向机40；座椅60布置于车架10的前轮位置的上方。
60.可以理解的是，在对前置的驱动电机30和转向机40等部件采用紧凑的布置方式后，车身前舱(驾驶舱)的高度较高，因此可以将方向盘50和座椅60向车辆前侧布置，而不影响驾驶员的活动，减小了对后侧空间的占用。
61.参照图3，根据本技术的一个实施例，转向连接机构70包括转向管柱71、第一转向轴72、齿轮传动机构73和第二转向轴74。其中，转向管柱71呈从上往下向前倾斜布置，转向管柱71的第一端与方向盘50连接；第一转向轴72呈竖向布置，第一转向轴72的第一端与转向管柱71的第二端连接；齿轮传动机构73的第一端与第一转向轴72的第二端连接；第二转向轴74呈纵向布置，第二转向轴74的第一端与齿轮传动机构73的第二端连接，第二转向轴74的第二端与转向机40连接。
62.在本实施方式中，方向盘50和转向管柱71可以通过转接支架采用螺栓固定于车架10上。转向管柱71与第一转向轴72可以通过万向节连接；第一转向轴72穿过车架10的地板，与地板通过橡胶护套密封。齿轮传动机构73可以由锥形齿轮和万向节组成，实现转向系统
力矩波动的平稳性。第一转向轴72与锥形齿轮通过万向节连接；锥形齿轮通过螺栓固定于车架10上。第二转向轴74的一端与锥形齿轮通过万向节连接，另一端通过万向节与转向机40输入端连接。通过采用上述的转向连接机构70可以使得在方向盘50和座椅60的前置的情况下，车辆具有较好的转向性能。
63.参照图4，根据本技术的一个实施例，车身结构还包括：散热组件80和双层导流罩90。其中，散热组件80安装于车架上，散热组件80呈从上往下向前倾斜布置，且位于驱动电机30前侧；双层导流罩90安装于车架上，双层导流罩90的风口朝向散热组件80的表面布置。
64.可以理解的是，散热组件80包括散热器和冷凝器，散热器和冷凝器采用前后重叠的集成方式，冷凝器在前，散热器在后，倾斜放置于车架10前方。散热组件80的倾斜角度可以为50度、53度或者60度等。散热器和冷凝器的上端均通过转接支架与车架10进行连接。散热组件80的倾斜布置，节省前舱高度方向空间，保证了驾驶员离地高度降低，舱内大空间，上下车便利性提高。在车辆的纵向方向上，散热组件80可以与第一转向轴72和第二转向轴74部分重叠，从而节省车辆后部空间；同时在车辆的横向方向上，散热组件80可以与第一转向轴72和第二转向轴74错开，避免干涉.
65.双层导流罩90前端可以通过螺栓安装于车架10，后端可以采用螺栓与散热组件80的支架固定。双层导流罩90采用上下双层结构，将气流分为上下两部分导入至散热组件80，以保证散热器和冷凝器表面的散热均匀。
66.根据本技术的一个实施例，双层导流罩90包括横置的底板91、中间板92和顶板93，底板91呈水平布置，中间板92和顶板93从上往下向前倾斜布置，中间板92和顶板93与散热组件80的表面形成的夹角小于90度。
67.双层导流罩90具有进风口，底板91的前端为该进风口的下边沿，顶板93的前端为该进风口的上边沿。底板91的后端可以低于或者等于散热组件80的下端，顶板93的后端可以高于或者等于散热组件80的上端。双层导流罩90的内部风道为向后开口的喇叭状，从而能够合理的将风均匀地导流至散热组件80表面。
68.参照图5，根据本技术的一个实施例，车身结构还包括后悬架系统100，后悬架系统100包括后桥101、导向臂102和弹性件103，导向臂102具有凹入部104，后桥101设于凹入部104内，弹性件103的下端与导向臂102的后端连接，且位于后桥101的后侧，导向臂102的前端和弹性件103的上端均与车架10连接。
69.后悬架系统100包括两根平行设置的导向臂102和两个弹性件103，后桥101长度方向的两端分别与两个导向臂102连接，两个弹性件103的下端与分别于两个导向臂102的后端连接。前述结构的后悬架系统100使得后桥101可以穿设于凹入部104形成的空间内与导向臂102连接，从而减小后悬架系统的高度，进而降低车门及车辆整体的高度，提高方便乘客和货物进出的便利性，且减小所占车身空间的体积。同时，弹性件在导向臂上的位置使得弹性件所受到的预载力最小，从而可以充分利用弹性件非线性刚度和幅频的特性，增强对车辆侧倾和俯仰时的控制，以及对低幅高频路面产生振动的过滤能力，从而提升车辆操纵的稳定性和乘坐的舒适性。
70.根据本技术的一个实施例，车架10包括连通的前舱11和后舱12，后舱12的地板为平面，后舱12设有尾门13。
71.在本实施方式中，由于后舱内没有太多部件占用空间，因此采用平面的地板结构
可以保证后舱具有较大的高度，平面的地板便于用户进行各类活动。同时，尾门13在打开后，前后舱与车外空间形成贯通，为用户提高了具有的活动空间，提高了车辆在不同场景下使用时的便利性。
72.本技术实施例还提供一种车辆，该车辆包括根据前项所述的车身结构。
73.根据本技术的车辆，通过将驱动电机和转向机前置，实现前置前驱，减小了对车身后侧空间的占用，且紧凑的前副车架也减小了对前舱空间的占用，可实现低车高大空间，适用于各类场景；同时前副车架主梁焊接少，也提高了前副车架的结构稳定性。
74.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
75.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
76.在本技术的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
77.在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
78.在本技术的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
79.根据本技术实施例的车身结构的其他构成例如车门和悬架等以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
81.尽管已经示出和描述了本技术的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本技术的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由权利要求及其等同物限定。