CN108100038A - 电动汽车车身结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电动汽车车身结构，包括车架、车身骨架、内覆盖件和外覆盖件；车架包括左纵梁、右纵梁、左连接管、右连接管、第一横梁、第二横梁、第三横梁、左斜梁、右斜梁、左支撑梁、右支撑梁和后防撞梁；车身骨架包括：左下边梁、右下边梁、左上边梁、右上边梁、左A柱、右A柱、左B柱、右B柱、左C柱和右C柱。优点为：(1)电动汽车车身结构将承载式车身结构与非承载式车身结构结合起来，本发明的电动汽车车身结构整体采用焊接结构，在满足车身刚度强度性能的前提下，大大减少了车身重量及制造成本，为轻量化设计做出了突出贡献。还具有乘坐舒适性好的优点。(2)经验证，电动汽车车身结构具有很好的刚度性能及碰撞吸能的性能。
Description
技术领域
本发明属于汽车车身结构设计技术领域，具体涉及一种电动汽车车身结构。
背景技术
现阶段的汽车车身结构主要分为承载式车身结构与非承载式车身结构。承载式车身结构是指：不设置单独的车架，底部纵梁采用冲压的方式直接冲压到地板上，从而使底部纵梁和地板间形成腔体，进而提高结构强度。由于采用冲压方式，具有工艺复杂的问题。非承载式车身结构是指：设置单独的车架，车架与车身采用衬套连接，非承载式车身主要靠底盘的车架承受复杂路面带来的载荷，具有重量大，乘坐舒适性差的问题。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种电动汽车车身结构，可有效解决上述问题。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种电动汽车车身结构，包括车架(1)、车身骨架(2)、内覆盖件(3)和外覆盖件(4)；
所述车架(1)包括左纵梁(1.1)、右纵梁(1.2)、左连接管(1.3)、右连接管(1.4)、第一横梁(1.5)、第二横梁(1.6)、第三横梁(1.7)、左斜梁(1.8)、右斜梁(1.9)、左支撑梁(1.10)、右支撑梁(1.11)和后防撞梁(1.12)；
所述车身骨架(2)包括：左下边梁(2.1)、右下边梁(2.2)、左上边梁(2.3)、右上边梁(2.4)、左A柱(2.5)、右A柱(2.6)、左B柱(2.7)、右B柱(2.8)、左C柱(2.9)和右C柱(2.10)；
所述外覆盖件(4)包括左翼子板(4.1)、右翼子板(4.2)、前保险杠(4.3)、顶板(4.4)和货箱外板(4.5)；
所述内覆盖件(3)包括前围板(3.1)、前地板(3.2)和后地板(3.3)；
所述左翼子板(4.1)和所述右翼子板(4.2)左右对称设置，所述前保险杠(4.3)的两端分别与所述左翼子板(4.1)和所述右翼子板(4.2)焊接，所述左翼子板(4.1)、所述前保险杠(4.3)和所述右翼子板(4.2)围成一个腔体；
在所述腔体中，左右对称安装所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)，所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)均为弯折结构，自前向后，依次包括上水平梁、第一垂直过渡梁、下水平梁、第二垂直过渡梁和尾梁；所述左纵梁(1.1)的前端固定设置所述左连接管(1.3)，所述左连接管(1.3)的顶部与所述前保险杠(4.3)的左侧内壁焊接；所述右纵梁(1.2)的前端固定设置所述右连接管(1.4)，所述右连接管(1.4)的顶部与所述前保险杠(4.3)的右侧内壁焊接；在所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的上水平梁的前端设置所述第一横梁(1.5)，所述第一横梁(1.5)的两端分别与所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)焊接；在所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的上水平梁的后端设置所述第二横梁(1.6)，所述第二横梁(1.6)的两端分别与所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)焊接；在所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的上方，设置所述第三横梁(1.7)，所述第三横梁(1.7)位于所述第一垂直过渡梁的上方，所述第三横梁(1.7)的左部通过所述左斜梁(11)与所述左纵梁(1.1)的上水平梁的末端连接，并且，所述左斜梁(1.8)的两端分别与所述第三横梁(1.7)和所述左纵梁(1.1)焊接；所述第三横梁(1.7)的右部通过所述右斜梁(1.9)与所述右纵梁(1.2)的上水平梁的末端连接，并且，所述右斜梁(1.9)的两端分别与所述第三横梁(1.7)和所述右纵梁(1.2)焊接；所述第三横梁(1.7)后方的左侧设置所述左A柱(2.5)，所述左支撑梁(13)的两端分别与所述第三横梁(1.7)的左端和所述左A柱(2.5)的顶部焊接；所述第三横梁(1.7)后方的右侧设置所述右A柱(2.6)，所述右支撑梁(1.11)的两端分别与所述第三横梁(1.7)的右端和所述右A柱(2.6)的顶部焊接；所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的末端向车身后部延伸，直到与位于车尾的所述后防撞梁(1.12)焊接；
在所述车架(1)的下水平梁和第二垂直过渡梁的上方，焊接安装所述车身骨架(2)；其中，所述车身骨架(2)的结构为：所述左A柱(2.5)和所述右A柱(2.6)对称固定安装于所述车架(1)的下水平梁的前端；所述左C柱(2.9)和所述右C柱(2.10)对称固定安装于所述车架(1)的第二垂直过渡梁的后端；所述左A柱(2.5)的底端和所述左C柱(2.9)的底端之间焊接固定所述左下边梁(2.1)；所述右A柱(2.6)的底端和所述右C柱(2.10)的底端之间焊接固定所述右下边梁(2.2)；所述左A柱(2.5)的顶端和所述左C柱(2.9)的顶端之间焊接固定所述左上边梁(2.3)；所述右A柱(2.6)的顶端和所述右C柱(2.10)的顶端之间焊接固定所述右上边梁(2.4)；所述左上边梁(2.3)和所述右上边梁(2.4)之间焊接固定所述顶板(4.4)；在所述左上边梁(2.3)和所述左下边梁(2.1)的中部，焊接固定所述左B柱(2.7)在所述右上边梁(2.4)和所述右下边梁(2.2)的中部，焊接固定所述右B柱(2.8)，由此形成车身骨架(2)；
所述内覆盖件(3)的前围板(3.1)焊接于所述车身骨架(2)的前侧；所述内覆盖件(3)的前地板(3.2)焊接于所述车架(1)的下水平梁的上方；所述内覆盖件(3)的后地板(3.3)焊接于所述车架(1)的第二垂直过渡梁的上方；所述货箱外板(4.5)焊接于所述车架(1)的尾梁的上方。
优选的，所述车架(1)的第二垂直过渡梁的下方，焊接固定座椅加强梁(5)。
优选的，所述车架(1)的下水平梁的上面，焊接固定电池托盘(6)。
本发明提供的电动汽车车身结构具有以下优点：
(1)电动汽车车身结构将承载式车身结构与非承载式车身结构结合起来，本发明的电动汽车车身结构整体采用焊接结构，在满足车身刚度强度性能的前提下，大大减少了车身重量及制造成本，为轻量化设计做出了突出贡献。还具有乘坐舒适性好的优点。
(2)经验证，电动汽车车身结构具有很好的刚度性能及碰撞吸能的性能。
附图说明
图1为本发明提供的电动汽车车身结构的整体结构示意图；
图2为本发明提供的电动汽车车身结构的分解结构示意图；
图3为本发明提供的车架和车身骨架的组装状态图；
图4为本发明提供的车架的结构示意图；
图5为本发明提供的电动汽车车身结构的前端的组装状态图；
图6为本发明提供的电动汽车车身结构的前端的分解状态图；
图7为本发明提供的内覆盖件的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种电动汽车车身结构，结合承载式车身结构和非承载式车身结构的特点，同时根据其又是低速电动车，设计成一种特有的结构。设计在满足车身刚度强度性能的前提下，大大减少了车身重量及制造成本，为轻量化设计做出了突出贡献。
参考附图1-图7，电动汽车车身结构，包括车架1、车身骨架2、内覆盖件3和外覆盖件4；其中，车架主要承受复杂路面带来的载荷，外覆盖件主要体现造型设计，车身骨架和内覆盖件主要提供成员在驾驶舱内的刚度及强度性能。
车架1包括左纵梁1.1、右纵梁1.2、左连接管1.3、右连接管1.4、第一横梁1.5、第二横梁1.6、第三横梁1.7、左斜梁1.8、右斜梁1.9、左支撑梁1.10、右支撑梁1.11和后防撞梁1.12；
车身骨架2包括：左下边梁2.1、右下边梁2.2、左上边梁2.3、右上边梁2.4、左A柱2.5、右A柱2.6、左B柱2.7、右B柱2.8、左C柱2.9和右C柱2.10；
外覆盖件4包括左翼子板4.1、右翼子板4.2、前保险杠4.3、顶板4.4和货箱外板4.5；
内覆盖件3包括前围板3.1、前地板3.2和后地板3.3；
左翼子板4.1和右翼子板4.2左右对称设置，前保险杠4.3的两端分别与左翼子板4.1和右翼子板4.2焊接，左翼子板4.1、前保险杠4.3和右翼子板4.2围成一个腔体；
在腔体中，左右对称安装左纵梁1.1和右纵梁1.2，左纵梁1.1和右纵梁1.2均为弯折结构，自前向后，依次包括上水平梁、第一垂直过渡梁、下水平梁、第二垂直过渡梁和尾梁；左纵梁1.1的前端固定设置左连接管1.3，左连接管1.3的顶部与前保险杠4.3的左侧内壁焊接；右纵梁1.2的前端固定设置右连接管1.4，右连接管1.4的顶部与前保险杠4.3的右侧内壁焊接；在左纵梁1.1和右纵梁1.2的上水平梁的前端设置第一横梁1.5，第一横梁1.5的两端分别与左纵梁1.1和右纵梁1.2焊接；在左纵梁1.1和右纵梁1.2的上水平梁的后端设置第二横梁1.6，第二横梁1.6的两端分别与左纵梁1.1和右纵梁1.2焊接；在左纵梁1.1和右纵梁1.2的上方，设置第三横梁1.7，第三横梁1.7位于第一垂直过渡梁的上方，第三横梁1.7的左部通过左斜梁11与左纵梁1.1的上水平梁的末端连接，并且，左斜梁1.8的两端分别与第三横梁1.7和左纵梁1.1焊接；第三横梁1.7的右部通过右斜梁1.9与右纵梁1.2的上水平梁的末端连接，并且，右斜梁1.9的两端分别与第三横梁1.7和右纵梁1.2焊接；第三横梁1.7后方的左侧设置左A柱2.5，左支撑梁13的两端分别与第三横梁1.7的左端和左A柱2.5的顶部焊接；第三横梁1.7后方的右侧设置右A柱2.6，右支撑梁1.11的两端分别与第三横梁1.7的右端和右A柱2.6的顶部焊接；左纵梁1.1和右纵梁1.2的末端向车身后部延伸，直到与位于车尾的后防撞梁1.12焊接；
在车架1的下水平梁和第二垂直过渡梁的上方，焊接安装车身骨架2；其中，车身骨架2的结构为：左A柱2.5和右A柱2.6对称固定安装于车架1的下水平梁的前端；左C柱2.9和右C柱2.10对称固定安装于车架1的第二垂直过渡梁的后端；左A柱2.5的底端和左C柱2.9的底端之间焊接固定左下边梁2.1；右A柱2.6的底端和右C柱2.10的底端之间焊接固定右下边梁2.2；左A柱2.5的顶端和左C柱2.9的顶端之间焊接固定左上边梁2.3；右A柱2.6的顶端和右C柱2.10的顶端之间焊接固定右上边梁2.4；左上边梁2.3和右上边梁2.4之间焊接固定顶板4.4；在左上边梁2.3和左下边梁2.1的中部，焊接固定左B柱2.7在右上边梁2.4和右下边梁2.2的中部，焊接固定右B柱2.8，由此形成车身骨架2；
内覆盖件3的前围板3.1焊接于车身骨架2的前侧；内覆盖件3的前地板3.2焊接于车架1的下水平梁的上方；内覆盖件3的后地板3.3焊接于车架1的第二垂直过渡梁的上方；货箱外板4.5焊接于车架1的尾梁的上方。车架1的第二垂直过渡梁的下方，焊接固定座椅加强梁5。车架1的下水平梁的上面，焊接固定电池托盘6。
实际应用中，设计特点如下：
1)外覆盖件采用料厚0.7mm的钣金冲压而成。与车身骨架通过二氧化碳保护焊焊接在一起。
2)内覆盖件采用料厚0.8mm的钣金冲压而成。与车架通过二氧化碳保护焊焊接在一起。
3)车身骨架采用料厚1.5mm的型材拉弯成型，通过二氧化碳保护焊焊接在一起。
4)车架采用料厚1.5mm的型材，通过二氧化碳保护焊焊接在一起。
5)翼子板和前保险杠采用料厚0.7mm的钣金冲压而成。翼子板和前保险杠之间通过二氧化碳保护焊焊接到一起。前保险杠为金属材质，本身就有一定的强度，再与翼子板通过焊接形成了一个腔体，提供了很好的刚度及低速碰撞吸能结构；
6)连接管采用料厚1.5mm直径20mm的型材圆管。
7)第一横梁、第二横梁、第三横梁、纵梁、斜梁及A柱采用料厚1.5mm的型材，各部件通过二氧化碳保护焊焊接到一起。
第一横梁、第二横梁、第三横梁、纵梁、斜梁组成的结构提供了很好的扭转刚度；尤其是纵梁采用弯曲结构，第一横梁和第二横梁设置在左右纵梁的上水平梁之间，而第三横梁设置在纵梁上方，且通过斜梁分别与左右纵梁连接，由此形成的结构，经过仿真分析证明，可以有效提高扭转刚度；
8)翼子板与A柱通过二氧化碳保护焊焊接到一起。
9)连接管与保险杠通过二氧化碳保护焊焊接到一起。
10)纵梁与翼子板及保险杠相互配合，提供了很好的高速碰撞吸能结构。
本发明提供的一种电动汽车车身结构，具有以下优点：
1)该车身骨架结构主要采用了型材，制造工艺简单；
2)该车身结构车架主要采用型材，制造工艺简单，且能提供较高的刚度和强度；
3)外覆盖件及内覆盖件采用冲压钣金，与车架和车身骨架焊接到一起，利用骨架型材的截面，形成一个较好的腔体，具有较好的刚度及强度；
4)车身结构整体零件较少，重量很轻，增加续航，适合电动车的特点；
5)具有优异的高速碰撞吸能效果以及扭转刚度；
6)该前端结构与传统的前端结构相比，结构更加简单，重量更轻，成本更低；
7)整个前端结构冲压钣金用的比较少，减少了模具开发成本。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种电动汽车车身结构，其特征在于，包括车架(1)、车身骨架(2)、内覆盖件(3)和外覆盖件(4)；
所述车架(1)包括左纵梁(1.1)、右纵梁(1.2)、左连接管(1.3)、右连接管(1.4)、第一横梁(1.5)、第二横梁(1.6)、第三横梁(1.7)、左斜梁(1.8)、右斜梁(1.9)、左支撑梁(1.10)、右支撑梁(1.11)和后防撞梁(1.12)；
所述车身骨架(2)包括：左下边梁(2.1)、右下边梁(2.2)、左上边梁(2.3)、右上边梁(2.4)、左A柱(2.5)、右A柱(2.6)、左B柱(2.7)、右B柱(2.8)、左C柱(2.9)和右C柱(2.10)；
所述外覆盖件(4)包括左翼子板(4.1)、右翼子板(4.2)、前保险杠(4.3)、顶板(4.4)和货箱外板(4.5)；
所述内覆盖件(3)包括前围板(3.1)、前地板(3.2)和后地板(3.3)；
所述左翼子板(4.1)和所述右翼子板(4.2)左右对称设置，所述前保险杠(4.3)的两端分别与所述左翼子板(4.1)和所述右翼子板(4.2)焊接，所述左翼子板(4.1)、所述前保险杠(4.3)和所述右翼子板(4.2)围成一个腔体；
在所述腔体中，左右对称安装所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)，所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)均为弯折结构，自前向后，依次包括上水平梁、第一垂直过渡梁、下水平梁、第二垂直过渡梁和尾梁；所述左纵梁(1.1)的前端固定设置所述左连接管(1.3)，所述左连接管(1.3)的顶部与所述前保险杠(4.3)的左侧内壁焊接；所述右纵梁(1.2)的前端固定设置所述右连接管(1.4)，所述右连接管(1.4)的顶部与所述前保险杠(4.3)的右侧内壁焊接；在所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的上水平梁的前端设置所述第一横梁(1.5)，所述第一横梁(1.5)的两端分别与所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)焊接；在所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的上水平梁的后端设置所述第二横梁(1.6)，所述第二横梁(1.6)的两端分别与所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)焊接；在所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的上方，设置所述第三横梁(1.7)，所述第三横梁(1.7)位于所述第一垂直过渡梁的上方，所述第三横梁(1.7)的左部通过所述左斜梁(11)与所述左纵梁(1.1)的上水平梁的末端连接，并且，所述左斜梁(1.8)的两端分别与所述第三横梁(1.7)和所述左纵梁(1.1)焊接；所述第三横梁(1.7)的右部通过所述右斜梁(1.9)与所述右纵梁(1.2)的上水平梁的末端连接，并且，所述右斜梁(1.9)的两端分别与所述第三横梁(1.7)和所述右纵梁(1.2)焊接；所述第三横梁(1.7)后方的左侧设置所述左A柱(2.5)，所述左支撑梁(13)的两端分别与所述第三横梁(1.7)的左端和所述左A柱(2.5)的顶部焊接；所述第三横梁(1.7)后方的右侧设置所述右A柱(2.6)，所述右支撑梁(1.11)的两端分别与所述第三横梁(1.7)的右端和所述右A柱(2.6)的顶部焊接；所述左纵梁(1.1)和所述右纵梁(1.2)的末端向车身后部延伸，直到与位于车尾的所述后防撞梁(1.12)焊接；
在所述车架(1)的下水平梁和第二垂直过渡梁的上方，焊接安装所述车身骨架(2)；其中，所述车身骨架(2)的结构为：所述左A柱(2.5)和所述右A柱(2.6)对称固定安装于所述车架(1)的下水平梁的前端；所述左C柱(2.9)和所述右C柱(2.10)对称固定安装于所述车架(1)的第二垂直过渡梁的后端；所述左A柱(2.5)的底端和所述左C柱(2.9)的底端之间焊接固定所述左下边梁(2.1)；所述右A柱(2.6)的底端和所述右C柱(2.10)的底端之间焊接固定所述右下边梁(2.2)；所述左A柱(2.5)的顶端和所述左C柱(2.9)的顶端之间焊接固定所述左上边梁(2.3)；所述右A柱(2.6)的顶端和所述右C柱(2.10)的顶端之间焊接固定所述右上边梁(2.4)；所述左上边梁(2.3)和所述右上边梁(2.4)之间焊接固定所述顶板(4.4)；在所述左上边梁(2.3)和所述左下边梁(2.1)的中部，焊接固定所述左B柱(2.7)在所述右上边梁(2.4)和所述右下边梁(2.2)的中部，焊接固定所述右B柱(2.8)，由此形成车身骨架(2)；
所述内覆盖件(3)的前围板(3.1)焊接于所述车身骨架(2)的前侧；所述内覆盖件(3)的前地板(3.2)焊接于所述车架(1)的下水平梁的上方；所述内覆盖件(3)的后地板(3.3)焊接于所述车架(1)的第二垂直过渡梁的上方；所述货箱外板(4.5)焊接于所述车架(1)的尾梁的上方。
2.根据权利要求1所述的电动汽车车身结构，其特征在于，所述车架(1)的第二垂直过渡梁的下方，焊接固定座椅加强梁(5)。
3.根据权利要求1所述的电动汽车车身结构，其特征在于，所述车架(1)的下水平梁的上面，焊接固定电池托盘(6)。
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2018
- 2018-01-30 CN CN201810090826.XA patent/CN108100038A/zh active Pending
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