CN203268133U - 一种电动汽车的车身结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车的车身结构，包括车身和车门，所述车身和车门由骨架和覆盖于骨架表面的热塑板材构成，所述骨架由多个冲压杆件构成；多个所述冲压杆件通过焊接连为一体形成笼形车身骨架；笼形车身骨架的表面分布有用于固定所述热塑板材的螺纹固定孔；所述热塑板材通过螺钉与所述笼形车身骨架固定连接形成整个封闭车体。本实用新型不但可保证车身和车门的强度、刚度和安全性，而且可显著地减轻车身和车门的重量，大大减少了车身和车门的零部件的数量，大大减少了生产工序、大大降低了制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种乘用车的车身结构，尤其涉及一种电动汽车的车身结构。
背景技术
电动汽车是指以车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，其前景被广泛看好，但当前技术尚不成熟。
电动汽车与内燃机汽车相比，有其自身的许多特点。其中，最显著的一点是，电动汽车的功率小，承载能力受到及大的限制。为了提高电动汽车的承载能力，减轻车身的自重是有效的方法之一。然而，现有技术中电动汽车的车身和车门均采用钢板整体冲压制成，要想减轻其重量，维一的方法就是减小车身和车门的厚度，这样将会降低车身和车门的强度和刚度，不能显著地减轻车身和车门的重量。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种电动汽车的车身结构，不但可保证车身和车门的强度和刚度，而且可显著地减轻车身和车门的重量。
为了解决上述技术问题，本实用新型的电动汽车的车身结构，包括车身和车门，所述车身和车门由骨架和覆盖于骨架表面的热塑板材构成。
所述骨架由多个冲压杆件构成；多个所述冲压杆件通过焊接连为一体形成笼形车身骨架；笼形车身骨架的表面分布有用于固定所述热塑板材的螺纹固定孔；所述热塑板材通过螺钉与所述笼形车身骨架固定连接形成整个封闭车体。
多个所述冲压杆件包括梁杆、柱杆和支撑杆；所述梁杆包括两个前部向下弯曲的纵梁杆和四个横梁杆；所述两个前部向下弯曲的纵梁杆纵向分布于车身顶部的两侧；所述四个横梁杆从前到后分布在所述两个前部向下弯曲的纵梁杆之间；每一个所述横梁杆的两端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆固定连接；前两个所述横梁杆与纵梁杆向下弯曲的前部构成前挡风玻璃的框架；后三个所述横梁杆与纵梁杆的后部构成车身顶部骨架；所述柱杆包括两个前柱杆、两个中柱杆和两个后柱杆；所述两个前柱杆的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆前端固定连接；所述两个前柱杆和从前面数第一个横梁杆构成前档板的框架；所述两个后柱杆的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆后端固定连接；所述两个中柱杆的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆中部固定连接；所述两个中柱杆的上端分别靠近从前面数第三个横梁杆的两端；每一侧的所述前柱杆下部和所述中柱杆下部通过支撑杆固定连接；每一侧的所述前柱杆、中柱杆、支撑杆和前部向下弯曲的纵梁杆构成所述车门的门框；每一侧的所述中柱杆中部和所述后柱杆中部通过二个支撑杆固定连接；每一侧的所述中柱杆、后柱杆、支撑杆和前部向下弯曲的纵梁杆构成车身侧壁的骨架；所述两个后柱杆的下部通过支撑杆固定连接；所述两个后柱杆、支撑杆和从前面数第四个横梁杆构成后背门的门框。
所述后背门有向外翻开的上后背门和下后背门；所述上后背门的上侧与所述后背门的门框上侧铰接；所述上后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过支撑折叠杆连接；所述下后背门的下侧与所述后背门的门框下侧铰接；所述下后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过拉杆连接。
多个所述冲压杆件采用液压成型法制造而成，多个所述冲压杆件采用拼接焊接法焊接成形。
所述热塑板材是SMC复合板材和高强度工程塑料板材；所述SMC复合板材采用模压成型法制造而成；所述高强度工程塑料板材采用注塑成型法制造而成。
所述车门包括车门下部的骨架和车门上部的窗框；所述车门下部的骨架包括两个竖置的支撑杆和四个横置的支撑杆，四个横置的支撑杆分布于两个竖置的支撑杆之间，每一个横置的支撑杆的两端分别通过焊接与两个竖置的支撑杆固定连接；所述车门的窗框为滚压件，所述滚压件通过焊接与所述车门的骨架固定连接。
所述车身整体结构的设计，所述骨架结构的设计均采用Hypermesh有限元前处理软件和Optistruct拓扑优化软件进行设计。
本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：
1、本技术方案由于采用了车身和车门由骨架和覆盖于骨架表面的热塑板材构成的技术手段，所以，不但可保证车身和车门的强度、刚度和安全性，而且可显著地减轻车身和车门的重量。
2、本技术方案由于采用了骨架由多个冲压杆件构成；多个冲压杆件通过焊接连为一体形成笼形车身骨架的技术手段，所以，可提高车身和车门的强度和刚度。又由于采用了热塑板材通过螺钉与骨架固定连接形成整个封闭车体的技术手段，所以，制造简单，有利于降低生产成本。
3、本技术方案由于采用了多个梁杆、柱杆和支撑杆对车身骨架的整体结构进行了优化，所以，在保证了车身和车门的强度、刚度和安全性的同时，大大减少了车身和车门的零部件的数量，大大减少了生产工序、大大降低了制造成本。
4、本技术方案由于采用了后背门有向外翻开的上后背门和下后背门；上后背门的上侧与后背门的门框上侧铰接；上后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过支撑折叠杆连接；下后背门的下侧与后背门的门框下侧铰接；下后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过拉杆连接的技术手段，所以，上后背门和下后背门各自的重量大大减小，各自的高度也大大减小，开关门十分方便，上后背门和下后背门的翻转角度均可达到90°，有利于将电动汽车的整个后面全部敞开，加大了车内的载物空间，提高了车辆的实用性。
5、本技术方案由于采用了多个冲压杆件采用液压成型法制造而成的技术手段，所以，可节省焊接翻边，也有利于不同零件的集成，进而达到了减轻重量的目的。又由于采用了多个冲压杆件采用拼接焊接法焊接成形的技术手段，可在不同部位对应采用不同强度和刚度的钢材，更好地发挥其作用。
6、本技术方案由于采用了热塑板材是SMC复合板材的技术手段，所以，可充分发挥SMC复合板材高强度的特性，对于相同的部件，使用SMC复合材料制作后，重量较之钢材减轻20-30%，可在保证车身强度的情况下减轻车身重量。又由于采用了SMC复合板材用模压成型法制造而成的技术手段，所以，集成化程度高 设计自由度大，SMC材料的流动性及成型工艺决定了诸多零部件可实现一次性成型，可减少模具、工装的数量及焊接、组装等工序，从而显著降低成本。又由于SMC材料具有耐腐蚀性能，抗弯性好，自修复能力，所以，与金属相比SMC的应用可降低成本节省能源。与钢板、铝板相比，SMC板材具有良好的耐外来物撞击的性能，当受到外来物撞击而产生凹痕后会自动回弹。当采用高强度工程塑料板材用注塑成型法制造而成的技术手段，同样具有上述的的有益效果。
7、本技术方案由于采用了车门的窗框为滚压件，滚压件通过焊接与车门的骨架固定连接的技术手段，所以，提高了车门的刚性，减少了开发的费用。
8、本技术方案由于采用了车身整体结构的设计，骨架结构的设计均用Hypermesh有限元前处理软件和Optistruct拓扑优化软件进行设计的技术手段，所以，可获得最轻结构设计。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作一步的详细描述。
图1是本实用新型电动汽车的车身结构的立体结构示意图。
图2是本实用新型电动汽车的后背门开启时的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实施方式的电动汽车的车身结构，包括车身1和车门2，所述车身1和车门2由骨架3和覆盖于骨架3表面的热塑板材（图中未画）构成。
本实施方式由于采用了车身和车门由骨架和覆盖于骨架表面的热塑板材构成的技术手段，所以，不但可保证车身和车门的强度、刚度和安全性，而且可显著地减轻车身和车门的重量。
作为本实施方式的一种改进，如图1所示，所述骨架3由多个冲压杆件4构成；多个所述冲压杆件4通过焊接连为一体形成笼形车身骨架3；笼形车身骨架3的表面分布有用于固定所述热塑板材的螺纹固定孔；所述热塑板材通过螺钉与所述笼形车身骨架3固定连接形成整个封闭车体。
本实施方式由于采用了骨架由多个冲压杆件构成；多个冲压杆件通过焊接连为一体形成笼形车身骨架的技术手段，所以，可提高车身和车门的强度和刚度。又由于采用了热塑板材通过螺钉与骨架固定连接形成整个封闭车体的技术手段，所以，制造简单，有利于降低生产成本。
作为本实施方式进一步的改进，如图1所示，多个所述冲压杆件4包括梁杆5、柱杆6和支撑杆7；所述梁杆5包括两个前部向下弯曲的纵梁杆51和四个横梁杆52；所述两个前部向下弯曲的纵梁杆51纵向分布于车身1顶部的两侧；所述四个横梁杆52从前到后分布在所述两个前部向下弯曲的纵梁杆51之间；每一个所述横梁杆52的两端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆51固定连接；前两个所述横梁杆52与纵梁杆51向下弯曲的前部构成前挡风玻璃的框架；后三个所述横梁杆52与纵梁杆51的后部构成车身顶部骨架；所述柱杆6包括两个前柱杆61、两个中柱杆62和两个后柱杆63；所述两个前柱杆61的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆51前端固定连接；所述两个前柱杆61和从前面数第一个横梁杆52构成前档板的框架；所述两个后柱杆63的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆51后端固定连接；所述两个中柱杆62的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆51中部固定连接；所述两个中柱杆62的上端分别靠近从前面数第三个横梁杆52的两端；每一侧的所述前柱杆61下部和所述中柱杆62下部通过支撑杆71固定连接；每一侧的所述前柱杆61、中柱杆62、支撑杆71和前部向下弯曲的纵梁杆51构成所述车门的门框；每一侧的所述中柱杆62中部和所述后柱杆中部通过二个支撑杆72固定连接；每一侧的所述中柱杆62、后柱杆63、二个支撑杆72和前部向下弯曲的纵梁杆51构成车身侧壁的骨架；所述两个后柱杆63的下部通过支撑杆73固定连接；所述两个后柱杆63、支撑杆73和从前面数第四个横梁杆52构成后背门8的门框。
本实施方式由于采用了多个梁杆、柱杆和支撑杆对车身骨架的整体结构进行了优化，所以，在保证了车身和车门的强度、刚度和安全性的同时，大大减少了车身和车门的零部件的数量，大大减少了生产工序、大大降低了制造成本。
作为本实施方式再进一步的改进，如图1和图2所示，所述后背门8有向外翻开的上后背门81和下后背门82；所述上后背门81的上侧与所述后背门8的门框上侧铰接；所述上后背门81的两侧与后背门的门框两侧分别通过支撑折叠杆91连接；所述下后背门82的下侧与所述后背门8的门框下侧铰接；所述下后背门82的两侧与后背门的门框两侧分别通过拉杆92连接。
本实施方式由于采用了后背门有向外翻开的上后背门和下后背门；上后背门的上侧与后背门的门框上侧铰接；上后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过支撑折叠杆连接；下后背门的下侧与后背门的门框下侧铰接；下后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过拉杆连接的技术手段，所以，上后背门和下后背门各自的重量大大减小，各自的高度也大大减小，开关门十分方便，上后背门和下后背门的翻转角度均可达到90°，有利于将电动汽车的整个后面全部敞开，加大了车内的载物空间，提高了车辆的实用性。
作为本实施方式还进一步的改进，多个所述冲压杆件4采用液压成型法制造而成，多个所述冲压杆件4采用拼接焊接法焊接成形。
本实施方式由于采用了多个冲压杆件用液压成型法制造而成的技术手段，所以，可节省焊接翻边，也有利于不同零件的集成，进而达到了减轻重量的目的。又由于采用了多个冲压杆件用拼接焊接法焊接成形的技术手段，可在不同部位受力状态的不同对应地采用不同强度和刚度的钢材，充分地发挥出钢材的作用。
作为本实施方式又进一步的改进，所述热塑板材是SMC复合板材和高强度工程塑料板材；所述SMC复合板材采用模压成型法制造而成；所述高强度工程塑料板材采用注塑成型法制造而成。
本实施方式由于采用了热塑板材是SMC复合板材的技术手段，所以，可充分发挥SMC复合板材高强度的特性，对于相同的部件，使用SMC复合材料制作后，重量较之钢材减轻20-30%，可在保证车身强度的情况下减轻车身重量。又由于采用了SMC复合板材用模压成型法制造而成的技术手段，所以，集成化程度高 设计自由度大，SMC材料的流动性及成型工艺决定了诸多零部件可实现一次性成型，可减少模具、工装的数量及焊接、组装等工序，从而显著降低成本。再由于SMC材料具有耐腐蚀性能，抗弯性好，自修复能力，所以，与金属相比SMC的应用可降低成本节省能源。与钢板、铝板相比，SMC板材具有良好的耐外来物撞击的性能，当受到外来物撞击而产生凹痕后会自动回弹。当采用高强度工程塑料板材用注塑成型法制造而成的技术手段，同样具有上述的的有益效果。
作为本实施方式更进一步的改进，如图1所示，所述车门2包括车门2下部的骨架和车门2上部的窗框21；所述车门2下部的骨架包括两个竖置的支撑杆75和四个横置的支撑杆74，四个横置的支撑杆74分布于两个竖置的支撑杆75之间，每一个横置的支撑杆74的两端分别通过焊接与两个竖置的支撑杆75固定连接；所述车门2的窗框21为滚压件，所述滚压件通过焊接与所述车门2的骨架固定连接。
本实施方式由于采用了车门的窗框为滚压件，滚压件通过焊接与车门的骨架固定连接的技术手段，所以，提高了车门的刚性，减少了开发的费用。
作为本实施方式再更进一步的改进，所述车身整体结构的设计，所述骨架结构的设计均采用Hypermesh有限元前处理软件和Optistruct拓扑优化软件进行设计。
本实施方式由于采用了车身整体结构的设计，骨架结构的设计均用Hypermesh有限元前处理软件和Optistruct拓扑优化软件进行设计的技术手段，所以，可获得最轻结构设计。
Claims (7)
1.一种电动汽车的车身结构，包括车身和车门，其特征在于：所述车身和车门由骨架和覆盖于骨架表面的热塑板材构成。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的车身结构，其特征在于：所述骨架由多个冲压杆件构成；多个所述冲压杆件通过焊接连为一体形成笼形车身骨架；笼形车身骨架的表面分布有用于固定所述热塑板材的螺纹固定孔；所述热塑板材通过螺钉与所述笼形车身骨架固定连接形成整个封闭车体。
3.据权利要求2所述的电动汽车的车身结构，其特征在于：多个所述冲压杆件包括梁杆、柱杆和支撑杆；所述梁杆包括两个前部向下弯曲的纵梁杆和四个横梁杆；所述两个前部向下弯曲的纵梁杆纵向分布于车身顶部的两侧；所述四个横梁杆从前到后分布在所述两个前部向下弯曲的纵梁杆之间；每一个所述横梁杆的两端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆固定连接；前两个所述横梁杆与纵梁杆向下弯曲的前部构成前挡风玻璃的框架；后三个所述横梁杆与纵梁杆的后部构成车身顶部骨架；所述柱杆包括两个前柱杆、两个中柱杆和两个后柱杆；所述两个前柱杆的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆前端固定连接；所述两个前柱杆和从前面数第一个横梁杆构成前档板的框架；所述两个后柱杆的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆后端固定连接；所述两个中柱杆的上端分别与所述两个前部向下弯曲的纵梁杆中部固定连接；所述两个中柱杆的上端分别靠近从前面数第三个横梁杆的两端；每一侧的所述前柱杆下部和所述中柱杆下部通过支撑杆固定连接；每一侧的所述前柱杆、中柱杆、支撑杆和前部向下弯曲的纵梁杆构成所述车门的门框；每一侧的所述中柱杆中部和所述后柱杆中部通过二个支撑杆固定连接；每一侧的所述中柱杆、后柱杆、支撑杆和前部向下弯曲的纵梁杆构成车身侧壁的骨架；所述两个后柱杆的下部通过支撑杆固定连接；所述两个后柱杆、支撑杆和从前面数第四个横梁杆构成后背门的门框。
4.根据权利要求3所述的电动汽车的车身结构，其特征在于：所述后背门有向外翻开的上后背门和下后背门；所述上后背门的上侧与所述后背门的门框上侧铰接；所述上后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过支撑折叠杆连接；所述下后背门的下侧与所述后背门的门框下侧铰接；所述下后背门的两侧与后背门的门框两侧分别通过拉杆连接。
5.根据权利要求2所述的电动汽车的车身结构，其特征在于：多个所述冲压杆件采用冲压和液压成型法制造而成，多个所述冲压杆件采用拼接焊接法焊接成形。
6.根据权利要求1所述的电动汽车的车身结构，其特征在于：所述热塑板材是SMC复合板材和高强度工程塑料板材；所述SMC复合板材采用模压成型法制造而成；所述高强度工程塑料板材采用注塑成型法制造而成。
7.根据权利要求1所述的电动汽车的车身结构，其特征在于：所述车门包括车门下部的骨架和车门上部的窗框；所述车门下部的骨架包括两个竖置的支撑杆和四个横置的支撑杆，四个横置的支撑杆分布于两个竖置的支撑杆之间，每一个横置的支撑杆的两端分别通过焊接与两个竖置的支撑杆固定连接；所述车门的窗框为滚压件，所述滚压件通过焊接与所述车门的骨架固定连接。
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