CN106882268A - 一种轻量化微型电动汽车白车身 - Google Patents

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徐建军
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Abstract

本发明属于汽车零部件技术领域，具体涉及一种轻量化微型电动汽车白车身，包括顶盖横梁、门框、门铰链安装立柱、前横梁、后横梁、前减震器安装支架、前保险杠安装支架、后保险杠安装支架、电池安装架以及底板骨架，门框的底部与底板骨架连接，前横梁和后横梁分别连接门框的前部和后部，所述前横梁和底板骨架前部之间连接有第一支撑梁和第二支撑梁，后横梁与底板骨架后端之间连接有第三支撑梁，所述电池安装架设于后横梁上，电池安装架的后端部与底板骨架后端之间连接有第四支撑梁。本发明结构紧凑，强度高，在关键部位增加了部分支撑装置，保证车身结构强度。重量轻，有利于电动汽车轻量化，大幅度降低了能源消耗，提高了车辆续驶里程。

Description

一种轻量化微型电动汽车白车身
技术领域
本发明属于汽车零部件技术领域，具体涉及一种轻量化微型电动汽车白车身。
背景技术
电动汽车是新能源汽车发展的主要方向之一，其整车布局设计可以比传统的内燃机汽车有更大的灵活性。作为繁华大城市的市区以及三四线城市、农村乡镇等地的代步工具，微型电动汽车不失为一种具有经济、方便、舒适、节能和环保等独特优势的最佳选择。
目前，市场上的多种微型汽车造型大部分都为模仿轿车造型，大部分微型电动车的布局为两座两车门的结构，其在结构方面要求更紧凑，布局也要求更合理。同时，传统电动汽车大部分采用钢质结构，其重量大，电池续航能力有限，因此有效地降低车重能够提高蓄电池组使用寿命、提高能源转换效率对微型电动汽车有着重大意义。
发明内容
本发明的主要目的克服现有微型电动汽车的车身结构不紧凑、布局不合理等不足，提供一种结构紧凑、布局合理、轻量化的微型电动汽车白车身。
本发明采用的技术方案为：
一种轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，包括顶盖横梁、门框、门铰链安装立柱、前横梁、后横梁、前减震器安装支架、前保险杠安装支架、后保险杠安装支架、电池安装架以及底板骨架，所述顶盖横梁、门框、前横梁、后横梁和底板骨架为铝合金材料，门框对称设于顶盖横梁的两端，门框的底部与底板骨架连接，前横梁和后横梁分别连接门框的前部和后部，所述前横梁和底板骨架前部之间连接有第一支撑梁和第二支撑梁，后横梁与底板骨架后端之间连接有第三支撑梁，所述电池安装架设于后横梁上，电池安装架的后端部与底板骨架后端之间连接有第四支撑梁，所述门铰链安装立柱设于门框前部。
进一步地优选，所述门框为一体成型的中空铝型材结构，门框包括依次连接的第一支撑柱，前挡风玻璃安装柱，顶梁，后挡风玻璃安装柱以及第二支撑柱；第一支撑柱和前挡风玻璃安装柱、前挡风玻璃安装柱和顶梁、顶梁和后挡风玻璃安装柱、后挡风玻璃安装柱和第二支撑柱之间均通过圆弧段过渡连接；所述前挡风玻璃安装柱为弧形段，顶梁和后挡风玻璃安装柱为直线段，第一支撑柱和第二支撑柱为内凹的弧形段且端部连接有门槛梁；所述前挡风玻璃安装柱的中部和第一支撑柱的中部与门铰链安装立柱的两端连接，所述顶梁的后端和第二支撑柱的上部之间设有后立柱。
进一步地优选，所述门框的截面为“8”字形，包括第一弧形段、第一折线段、第二折线段和第二弧形段，所述第一折线段和第二折线段均为两个直线段组成且两直线段之间的夹角均为直角，所述第一折线段和第二折线段之间的拐角处通过圆弧连接且二者之间连接有门框加强筋。
进一步地优选，所述底板骨架上设有下护板安装支架、翼子板安装支架、底盘护板安装支架以及骨架加强筋。
进一步地优选，所述前保险杠安装支架包括前保险杠安装上支架、前保险杠安装中支架和前保险杠安装下支架，所述前保险杠安装上支架和前保险杠安装中支架设于第一支撑梁和第二支撑梁上，所述前保险杠安装下支架设于底板骨架前端部上，前保险杠安装中支架和底板骨架之间设有斜置的支撑架。
进一步地优选，所述前减震器安装支架包括支撑支架和支撑立柱，所述支撑支架为平板状且两侧设有竖直向上的翻边，支撑支架上设有减震器安装孔，支撑支架一端垂直固定于前横梁上，另一端设有竖直向下的翻边，所述竖直向下的翻边与支撑立柱的顶部一侧固定连接，所述支撑立柱竖直向下布置，整体呈弯曲状，支撑立柱的上部与前保险杠安装上支架连接，底部固定于前保险杠安装中支架上，所述支撑支架与前横梁的连接处设有加强板。
进一步地优选，所述支撑立柱包括第一直线段、第二直线段和第三直线段，所述第一直线段和第二直线段相互垂直且二者之间圆弧过渡连接，第二直线段和第三直线段相互平行且二者之间圆弧过渡连接，第二直线段的中部与前保险杠安装上支架焊接连接，第三直线段的底部与前保险杠安装中支架焊接连接。
进一步地优选，所述前横梁上设有控制器安装支架，控制器安装支架为钢材，控制器安装支架通过抽芯铆钉固定于前横梁上，所述抽芯铆钉包括铆成头、钉体以及防松螺母，所述钉体的远离铆成头的一端设有凸台，所述凸台上设有螺纹且与防松螺母连接。
进一步地优选，所述顶盖横梁为中空的铝型材结构，顶盖横梁两端与门框顶部的内侧面贴合，顶盖横梁底部两端外延有与门框固定连接的连接面，所述连接面包括与门框顶部底面连接的法兰面以及与门框顶部的外侧面连接的翻边，所述法兰面上均匀分布有若干凹槽，所述凹槽内均设有膨胀胶。
进一步地优选，所述顶盖横梁截面为半圆形，中间设有与顶盖横梁一体成型的顶盖横梁加强筋，所述顶盖横梁加强筋将半圆形空腔分为2个吸能腔，所述吸能腔内填充有海绵，所述吸能腔内设有交错分布的隔板。
本发明结构紧凑，强度高，在关键部位增加了部分支撑装置，保证车身结构强度。重量轻，有利于电动汽车轻量化，大幅度降低了能源消耗，提高了车辆续驶里程。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中门框的结构示意图；
图3为本发明中门框截面的示意图；
图4为本发明中前减震器安装支架的结构示意图；
图5为本发明中抽芯铆钉的结构示意图；
图6为本发明中顶盖横梁端部与门框顶部的配合结构示意图；
图7为本发明中顶盖横梁截面的示意图；
图示说明：1-顶盖横梁，101-翻边，102-法兰面，103-膨胀胶，104-顶盖横梁加强筋，105-隔板，2-门框，201-第一支撑柱，202-前挡风玻璃安装柱，203-顶梁，204-后挡风玻璃安装柱，205-第二支撑柱，2001-第一弧形段，2002-第一折线段，2003-第二弧形段，2004-第二折线段，2005-门框加强筋，3-前横梁，4-前减震器安装支架，401-支撑支架，402-支撑立柱，403-加强板，5-第一支撑梁，6-前保险杠安装支架，601-前保险杠安装上支架，602-前保险杠安装中支架，603-前保险杠安装下支架，604-支撑架，7-第二支撑梁，8-门槛梁，9-门铰链安装立柱，10-底板骨架，11-第三支撑梁，12-第四支撑梁，13-后横梁，14-电池安装架，15-后立柱，16-后保险杠安装支架，17-翼子板安装支架，18-底盘护板安装支架，19-骨架加强筋，20-下护板安装支架，21-控制器安装支架，22-抽芯铆钉，2201-铆成头、2202-钉体，2203-防松螺母。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细说明。
如图1所示，一种轻量化微型电动汽车白车身，包括顶盖横梁(1)、门框(2)、门铰链安装立柱(9)、前横梁(3)、后横梁(13)、前减震器安装支架(4)、前保险杠安装支架(6)、后保险杠安装支架(16)、电池安装架(14)以及底板骨架(10)，为了达到轻量化目的，顶盖横梁(1)、门框(2)、前横梁(3)、后横梁(13)和底板骨架(10)采用铝合金材料。门框(2)对称设于顶盖横梁(1)的两端，门框(2)的底部与底板骨架(10)连接，前横梁(3)和后横梁(13)分别连接2个门框(2)的前部和后部。为了增加白车身的整体结构强度，在前横梁(3)和底板骨架(10)前部之间连接有第一支撑梁(5)和第二支撑梁(7)，在后横梁(13)与底板骨架(10)后端之间连接有第三支撑梁(11)。电池安装架(14)设于后横梁(13)上，电池安装架(14)的后端部与底板骨架(10)后端之间连接有第四支撑梁(12)，增加了电池安装架的强度，门铰链安装立柱(9)设于门框(2)前部。本发明的底板骨架(10)上设有下护板安装支架(20)、翼子板安装支架(17)、底盘护板安装支架(18)以及骨架加强筋(19)。
本发明采用铝车身的设计，重量上较原钢质结构减少60％，大幅度降低了能源消耗，提高了车辆续驶里程。
为了使门框的结构适用于微型电动汽车，如图2所示，本发明的门框(2)为一体成型的中空铝型材结构，门框(2)包括依次连接的第一支撑柱(201)，前挡风玻璃安装柱(202)，顶梁(203)，后挡风玻璃安装柱(204)以及第二支撑柱(205)且均通过圆弧段过渡连接。前挡风玻璃安装柱(202)为弧形段，顶梁(203)和后挡风玻璃安装柱(204)为直线段，第一支撑柱(201)和第二支撑柱(205)为内凹的弧形段且端部连接有门槛梁(8)，设置成内凹的弧形以便于有足够的空间安装前后轮胎。前挡风玻璃安装柱(202)的中部和第一支撑柱(201)的中部与门铰链安装立柱(9)的两端连接，所述顶梁(203)的后端和第二支撑柱(205)的上部之间设有后立柱(15)，门铰链安装立柱(9)和后立柱(15)用于安装车门，同时可以增加门框(2)的整体强度。
更进一步的是，如图3所示，门框(2)的截面为“8”字形，包括第一弧形段(2001)、第一折线段(2002)、第二折线段(2004)和第二弧形段(2003)，第一折线段(2002)和第二折线段(2004)均为两个直线段组成且两直线段之间的夹角均为直角，垂直的两个直线段一个为安装面另一个为定位面，便于门框(2)和车辆上其他零部件安装和定位。为了使门框(2)在受外力时不易变形或塌陷，第一折线段(2002)和第二折线段(2004)之间的拐角处通过圆弧连接且二者之间连接有门框加强筋(2005)。
作为防护车身前后部的安全装置，保险杠的安装可靠性尤为重要，本发明的前保险杠安装支架(6)结构强度高，承受冲击力大，如图1所示，其包括前保险杠安装上支架(601)、前保险杠安装中支架(602)和前保险杠安装下支架(603)，前保险杠安装上支架(601)和前保险杠安装中支架(602)设于第一支撑梁(5)和第二支撑梁(7)上，前保险杠安装下支架(603)设于底板骨架(10)前端部上，前保险杠安装中支架(602)和底板骨架(10)之间设有斜置的支撑架(604)。
如图4所示，本发明的前减震器安装支架(4)包括支撑支架(401)和支撑立柱(402)，支撑支架(401)为平板状且两侧设有竖直向上的翻边，支撑支架(401)上设有减震器安装孔，支撑支架(401)一端垂直固定于前横梁(3)上，另一端设有竖直向下的翻边，竖直向下的翻边与支撑立柱(402)的顶部一侧固定连接，支撑立柱(402)竖直向下布置，整体呈弯曲状，支撑立柱(402)的上部与前保险杠安装上支架(601)连接，底部固定于前保险杠安装中支架(602)上，支撑支架(401)与前横梁(3)的连接处设有加强板(403)。
在支撑支架(401)前端增加支撑立柱(402)，支撑立柱包括第一直线段、第二直线段和第三直线段，第一直线段和第二直线段相互垂直且二者之间圆弧过渡连接，第二直线段和第三直线段相互平行且二者之间圆弧过渡连接，第二直线段的中部与前保险杠安装上支架焊接连接，第三直线段的底部与前保险杠安装中支架焊接连接。支撑立柱(402)与前保险杠安装支架(6)连接，增加支撑支架(401)的连接强度，避免了支撑支架(401)变形向上弯曲，避免损伤减震器，延长减震器的使用寿命。同时将支撑立柱(402)弯曲，可有效的减少因颠簸对安装支架造成的冲击。
本发明的前横梁(3)上设有控制器安装支架(21)，控制器安装支架(21)为钢材，如图5所示，控制器安装支架(21)通过抽芯铆钉(22)固定于前横梁(3)上，抽芯铆钉(22)包括铆成头(2201)、钉体(2202)以及防松螺母(2203)，钉体(2202)的远离铆成头(2201)的一端设有凸台，凸台上设有螺纹且与防松螺母(2203)连接。本发明的抽芯铆钉(22)结构强度高，防松螺母(2203)有效地防止钉体(2202)与安装支架连接的端部的松动，增加抽芯铆钉(22)的安装强度，提高产品的安装可靠性。此抽芯铆钉(22)可应用于本发明中其他钢质的零部件与铝材零部件的安装。
本发明的顶盖横梁(1)为中空的铝型材结构，顶盖横梁(1)两端与门框(2)顶部的内侧面贴合，顶盖横梁(1)底部两端外延有与门框(2)固定连接的连接面，如图6所示，连接面包括与门框(2)顶部底面连接的法兰面(102)以及与门框(2)顶部的外侧面连接的翻边(101)，法兰面(102)上均匀分布有若干凹槽，凹槽内均设有膨胀胶(103)。法兰面(102)与门框(2)顶部通过膨胀胶(103)弹性连接，可以有效的降低传递到车内的震动和噪音。
如图7所示，本发明的顶盖横梁(1)截面为半圆形，中间设有与顶盖横梁(1)一体成型的顶盖横梁加强筋(104)，顶盖横梁加强筋(104)将半圆形空腔分为2个吸能腔，吸能腔内填充有海绵，海绵具有隔音降噪的功能，减少噪音的传递。吸能腔内设有交错分布的隔板(105)，隔板(105)将吸能腔的空间分割成若干的三角形，增加横梁本体的结构强度，使车身在碰到重压或强烈外力冲击时不变形塌陷。
以上所述仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，包括顶盖横梁、门框、门铰链安装立柱、前横梁、后横梁、前减震器安装支架、前保险杠安装支架、后保险杠安装支架、电池安装架以及底板骨架，所述顶盖横梁、门框、前横梁、后横梁和底板骨架为铝合金材料，门框对称设于顶盖横梁的两端，门框的底部与底板骨架连接，前横梁和后横梁分别连接门框的前部和后部，所述前横梁和底板骨架前部之间连接有第一支撑梁和第二支撑梁，后横梁与底板骨架后端之间连接有第三支撑梁，所述电池安装架设于后横梁上，电池安装架的后端部与底板骨架后端之间连接有第四支撑梁，所述门铰链安装立柱设于门框前部。
2.根据权利要求1所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述门框为一体成型的中空铝型材结构，门框包括依次连接的第一支撑柱，前挡风玻璃安装柱，顶梁，后挡风玻璃安装柱以及第二支撑柱；第一支撑柱和前挡风玻璃安装柱、前挡风玻璃安装柱和顶梁、顶梁和后挡风玻璃安装柱、后挡风玻璃安装柱和第二支撑柱之间均通过圆弧段过渡连接；所述前挡风玻璃安装柱为弧形段，顶梁和后挡风玻璃安装柱为直线段，第一支撑柱和第二支撑柱为内凹的弧形段且端部连接有门槛梁；所述前挡风玻璃安装柱的中部和第一支撑柱的中部与门铰链安装立柱的两端连接，所述顶梁的后端和第二支撑柱的上部之间设有后立柱。
3.根据权利要求1所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述门框的截面为“8”字形，包括第一弧形段、第一折线段、第二折线段和第二弧形段，所述第一折线段和第二折线段均为两个直线段组成且两直线段之间的夹角均为直角，所述第一折线段和第二折线段之间的拐角处通过圆弧连接且二者之间连接有门框加强筋。
4.根据权利要求1所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述底板骨架上设有下护板安装支架、翼子板安装支架、底盘护板安装支架以及骨架加强筋。
5.根据权利要求1所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述前保险杠安装支架包括前保险杠安装上支架、前保险杠安装中支架和前保险杠安装下支架，所述前保险杠安装上支架和前保险杠安装中支架设于第一支撑梁和第二支撑梁上，所述前保险杠安装下支架设于底板骨架前端部上，前保险杠安装中支架和底板骨架之间设有斜置的支撑架。
6.根据权利要求5所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述前减震器安装支架包括支撑支架和支撑立柱，所述支撑支架为平板状且两侧设有竖直向上的翻边，支撑支架上设有减震器安装孔，支撑支架一端垂直固定于前横梁上，另一端设有竖直向下的翻边，所述竖直向下的翻边与支撑立柱的顶部一侧固定连接，所述支撑立柱竖直向下布置，整体呈弯曲状，支撑立柱的上部连接有前保险杠安装上支架，底部固定于前保险杠安装中支架上，所述支撑支架与前横梁的连接处设有加强板。
7.根据权利要求6所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述支撑立柱包括第一直线段、第二直线段和第三直线段，所述第一直线段和第二直线段相互垂直且二者之间圆弧过渡连接，第二直线段和第三直线段相互平行且二者之间圆弧过渡连接，第二直线段的中部与前保险杠安装上支架焊接连接，第三直线段的底部与前保险杠安装中支架焊接连接。
8.根据权利要求1所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述前横梁上设有控制器安装支架，控制器安装支架为钢材，控制器安装支架通过抽芯铆钉固定于前横梁上，所述抽芯铆钉包括铆成头、钉体以及防松螺母，所述钉体的远离铆成头的一端设有凸台，所述凸台上设有螺纹且与防松螺母连接。
9.根据权利要求1所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述顶盖横梁为中空的铝型材结构，顶盖横梁两端与门框顶部的内侧面贴合，顶盖横梁底部两端外延有与门框固定连接的连接面，所述连接面包括与门框顶部底面连接的法兰面以及与门框顶部的外侧面连接的翻边，所述法兰面上均匀分布有若干凹槽，所述凹槽内均设有膨胀胶。
10.根据权利要求1所述的轻量化微型电动汽车白车身，其特征在于，所述顶盖横梁截面为半圆形，中间设有与顶盖横梁一体成型的顶盖横梁加强筋，所述顶盖横梁加强筋将半圆形空腔分为2个吸能腔，所述吸能腔内填充有海绵，所述吸能腔内设有交错分布的隔板。
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