本發(fā)明涉及一種乘用車(chē)，尤其涉及一種輕量化電動(dòng)汽車(chē)。

背景技術(shù)：

電動(dòng)汽車(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)較小，其前景被廣泛看好，但當(dāng)前技術(shù)尚不成熟。

電動(dòng)汽車(chē)與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相比，有其自身的許多特點(diǎn)。其中，最顯著的一點(diǎn)是，電動(dòng)汽車(chē)的功率小，承載能力受到及大的限制。為了提高電動(dòng)汽車(chē)的承載能力，減輕車(chē)身的自重是有效的方法之一。然而，現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身和車(chē)門(mén)均采用鋼板整體沖壓制成，要想減輕其重量，維一的方法就是減小車(chē)身和車(chē)門(mén)的厚度，這樣將會(huì)降低車(chē)身和車(chē)門(mén)的強(qiáng)度和剛度，不能顯著地減輕車(chē)身和車(chē)門(mén)的重量。

現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有大梁車(chē)架，它是靠承載車(chē)身實(shí)現(xiàn)承載的。電池艙和電動(dòng)機(jī)置于車(chē)前部。現(xiàn)有技術(shù)的車(chē)架是采用整體鋼板沖壓而成和車(chē)身結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成受力結(jié)構(gòu)。承載式車(chē)身沒(méi)有剛性車(chē)架，只是加強(qiáng)了車(chē)頭、側(cè)圍、車(chē)尾、底板等部位，前后懸架、傳動(dòng)系統(tǒng)的一部分總成部件裝配在車(chē)身上設(shè)計(jì)要求的位置。承載式車(chē)身除了其固有的乘載功能外，還要直接承受各種負(fù)荷力的作用。承載式車(chē)身的車(chē)身部分(側(cè)圍、立柱、車(chē)頂?shù)?都在承受地面、懸掛傳過(guò)來(lái)的震動(dòng)、壓力?，F(xiàn)有技術(shù)中承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)有以下的缺陷：1、底盤(pán)的強(qiáng)度和剛度小，當(dāng)四個(gè)車(chē)輪受力不均勻時(shí)，車(chē)身會(huì)發(fā)生變形。2、電池艙和電動(dòng)機(jī)置于車(chē)前部，占用駕駛室空間，且使電池處于不安全的位置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種輕量化電動(dòng)汽車(chē)，不但可保證車(chē)身和車(chē)門(mén)的強(qiáng)度和剛度，顯著地減輕車(chē)身和車(chē)門(mén)的重量，而且，可有效地提高底盤(pán)的強(qiáng)度和剛度，當(dāng)四個(gè)車(chē)輪受力不均勻時(shí)，車(chē)身也不會(huì)發(fā)生變形，可將電池設(shè)置在最安全的位置，并擴(kuò)大了駕駛室空間。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的輕量化電動(dòng)汽車(chē)，包括上車(chē)體結(jié)構(gòu)、下車(chē)體結(jié)構(gòu)和車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述車(chē)身結(jié)構(gòu)采用半承載式車(chē)身結(jié)構(gòu)，有獨(dú)立的下車(chē)體結(jié)構(gòu)，上/下車(chē)體通過(guò)A/B/C柱連接。所述車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)為骨架式結(jié)構(gòu)車(chē)身結(jié)構(gòu)分布有用于固定螺紋固定孔，內(nèi)外飾均可以方便安裝，同時(shí)內(nèi)側(cè)采用新型復(fù)合材料，外側(cè)采用改性復(fù)合材料；所述下車(chē)體結(jié)構(gòu)主要由車(chē)架中部結(jié)構(gòu)和車(chē)架中部的電池艙結(jié)構(gòu)兩部分組成，所述車(chē)架中部的電池艙結(jié)構(gòu)下部借助車(chē)架中部結(jié)構(gòu)作為電池艙的底部，上部通過(guò)桿件焊接形成籠形框架結(jié)構(gòu)；。

所述上車(chē)體結(jié)構(gòu)由多個(gè)沖壓桿件構(gòu)成；多個(gè)所述沖壓桿件通過(guò)焊接連為一體形成籠形車(chē)身骨架；籠形車(chē)身骨架的內(nèi)、外表面分布有用于固定所述熱塑板材的螺紋固定孔；所述熱塑板材通過(guò)螺釘與所述籠形車(chē)身骨架固定連接形成整個(gè)封閉車(chē)體。

所述多個(gè)沖壓桿件包括梁桿類(lèi)工件、柱桿和支撐桿類(lèi)工件；所述兩個(gè)前部向下彎曲的縱梁桿縱向分布于車(chē)身頂部的兩側(cè)；所述四個(gè)橫梁桿從前到后分布在所述兩個(gè)前部向下彎曲的縱梁桿之間；每一個(gè)所述橫梁桿的兩端分別與所述兩個(gè)前部向下彎曲的縱梁桿固定連接；前兩個(gè)所述橫梁桿與縱梁桿向下彎曲的前部構(gòu)成前擋風(fēng)玻璃的框架；后三個(gè)所述橫梁桿與縱梁桿的后部構(gòu)成車(chē)身頂部骨架；所述柱桿包括兩個(gè)前柱桿、兩個(gè)中柱桿和兩個(gè)后柱桿；所述兩個(gè)前柱桿的上端分別與所述兩個(gè)前部向下彎曲的縱梁桿前端固定連接；所述兩個(gè)前柱桿和橫梁桿一和橫梁桿二構(gòu)成前檔板的框架；所述兩個(gè)后柱桿的上端分別與所述兩個(gè)前部向下彎曲的縱梁桿后端固定連接；所述兩個(gè)中柱桿的上端分別于橫梁桿三兩端焊接，組成中部龍門(mén)結(jié)構(gòu)；所述兩個(gè)后桿柱的上端分別于橫梁桿四兩端焊接，組成后部龍門(mén)結(jié)構(gòu)；兩道龍門(mén)式結(jié)構(gòu)構(gòu)成雙龍門(mén)結(jié)構(gòu)。

所述電池艙采用空間桁架結(jié)構(gòu)，下部利用車(chē)架中部結(jié)構(gòu)。

所述車(chē)架中部結(jié)構(gòu)包括型材和折彎件，兩者通過(guò)焊接固定連接，構(gòu)成“五縱十橫”式車(chē)架結(jié)構(gòu)。還可以充分發(fā)揮型材和折彎件的機(jī)械性能確保下車(chē)體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度，增加承載能力。

下車(chē)體結(jié)構(gòu)的前部設(shè)置有駕駛室，所述駕駛室外部的前面設(shè)置有防撞吸能裝置。

所述前防撞吸能結(jié)構(gòu)為三級(jí)防撞結(jié)構(gòu)，中部為潰縮結(jié)構(gòu)，上部為剛性防變形結(jié)構(gòu)，

下部為傳遞碰撞能量結(jié)構(gòu)。

所述輕量化復(fù)合材料由一般復(fù)合材料和改性復(fù)合材料構(gòu)成。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：

1、本技術(shù)方案由于采用了車(chē)身和車(chē)門(mén)由骨架和覆蓋于骨架表面的熱塑板材構(gòu)成的技術(shù)手段，所以，不但可保證車(chē)身和車(chē)門(mén)的強(qiáng)度、剛度和安全性，而且可顯著地減輕車(chē)身和車(chē)門(mén)的重量。又由于采用了電動(dòng)汽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)的主體是由大梁車(chē)架構(gòu)成的技術(shù)手段，所以，可有效地提高底盤(pán)的強(qiáng)度和剛度，當(dāng)四個(gè)車(chē)輪受力不均勻時(shí)，車(chē)身也不會(huì)發(fā)生變形。還由于采用了大梁車(chē)架的中部設(shè)置有電池艙的技術(shù)手段，所以，可將電池設(shè)置在最安全的位置，并擴(kuò)大了駕駛室空間。

2、本技術(shù)方案由于采用了骨架由多個(gè)沖壓桿件構(gòu)成；多個(gè)沖壓桿件通過(guò)焊接連為一體形成籠形車(chē)身骨架的技術(shù)手段，所以，可提高車(chē)身和車(chē)門(mén)的強(qiáng)度和剛度。又由于采用了熱塑板材通過(guò)螺釘與骨架固定連接形成整個(gè)封閉車(chē)體的技術(shù)手段，所以，制造簡(jiǎn)單，有利于降低生產(chǎn)成本。

3、本技術(shù)方案由于采用了多個(gè)梁桿、柱桿和支撐桿對(duì)車(chē)身骨架的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，所以，在保證了車(chē)身和車(chē)門(mén)的強(qiáng)度、剛度和安全性的同時(shí)，大大減少了車(chē)身和車(chē)門(mén)的零部件的數(shù)量，大大減少了生產(chǎn)工序、大大降低了制造成本。

4、本技術(shù)方案由于采用了電池艙是借助車(chē)架中段結(jié)構(gòu)作為電池艙的艙底通過(guò)桿件焊接形成的籠形框架結(jié)構(gòu)的技術(shù)手段，所以，不但可節(jié)省電池艙的用料，降低電池艙的制造成本，減小電池艙的重量，而且，還可以提高車(chē)架的強(qiáng)度和剛度。

5、本技術(shù)方案由于采用了車(chē)架中部結(jié)構(gòu)前面的中部向前凸出，形成車(chē)架的前部，車(chē)架前部的兩側(cè)分別設(shè)置有車(chē)輪，車(chē)架的后部為向上隆起的弧形車(chē)架，向上隆起的弧形車(chē)架兩側(cè)的下方分別設(shè)置有車(chē)輪的技術(shù)手段，所以，不但可降低車(chē)架和車(chē)身的高度，而且還有利于增大車(chē)內(nèi)的空間。又由于采用了車(chē)架與車(chē)身之間為分體組裝結(jié)構(gòu)，所以，可在不改變車(chē)架結(jié)構(gòu)的條件下，設(shè)計(jì)出多種適合于該車(chē)架結(jié)構(gòu)的車(chē)身和配件，便于改裝，降低新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。

6、本技術(shù)方案由于采用了兩個(gè)吸能板用薄板沖壓而成，吸能板的邊部向一側(cè)折彎90°，吸能板的中部設(shè)置有多個(gè)吸能孔，所以，吸能板較易變形，不但可以節(jié)省防撞吸能裝置的用料，減輕防撞吸能裝置的重量，而且，還可以大大提高防撞吸能裝置的吸能效果。又由于采用了兩個(gè)吸能板縱向、立置、對(duì)稱(chēng)地分布于所述駕駛室外部前面的兩側(cè)，兩個(gè)吸能板前側(cè)的中部向前凸出，傳力桿的兩端分別與兩個(gè)吸能板前側(cè)的中部固定連接的技術(shù)手段，所以，傳力桿位于電動(dòng)汽車(chē)的最前面，可以確保在發(fā)生碰撞時(shí)，傳力桿先受到?jīng)_力，并將能量通過(guò)吸能板的變形吸收，以避免電動(dòng)汽車(chē)其它部位的損壞。

7、本技術(shù)方案由于采用了新型復(fù)合材料和改性復(fù)合材料的技術(shù)手段，所以，可以充分發(fā)揮復(fù)合材料的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于相同部件，采用復(fù)合材料制作后，重量較鋼材減輕20-30％，同時(shí)由于采用整體內(nèi)板結(jié)構(gòu)，使車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化，質(zhì)量更輕。又由于采用復(fù)合材料用模壓成型法制造而成的技術(shù)手段，所以，集成化程度高，設(shè)計(jì)自由度大，料的流動(dòng)性及成型工藝決定了諸多零部件可實(shí)現(xiàn)一次性成型，可減少模具、工裝的數(shù)量及焊接、組裝等工序，從而顯著降低成本。在由于車(chē)門(mén)外板采用新型復(fù)合材料，具有耐腐蝕性能，抗變形性好，有一定的自修復(fù)能力，在輕微坑碰過(guò)程中不會(huì)損傷車(chē)身本體。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作一步的詳細(xì)描述。

圖1為本發(fā)明輕量化電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明輕量化電動(dòng)汽車(chē)的上車(chē)體立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明輕量化電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)架中部結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明輕量化電動(dòng)汽車(chē)的下車(chē)體結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明輕量化電動(dòng)汽車(chē)的防撞吸能裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示一種輕量化電動(dòng)汽車(chē)，包括電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)身結(jié)構(gòu)，所述車(chē)身結(jié)構(gòu)包括上車(chē)體結(jié)構(gòu)1、下車(chē)體結(jié)構(gòu)2和車(chē)門(mén)結(jié)構(gòu)3。

如圖2所示，多個(gè)所述沖壓件包括前風(fēng)檔下托梁外板4、前風(fēng)擋下托梁內(nèi)板5、右側(cè)AC柱外板前段6、右側(cè)AC柱內(nèi)板前段7、左側(cè)AC柱外板前段8、左側(cè)AC柱內(nèi)板前段9、車(chē)頂前橫梁外板10、車(chē)頂前橫梁內(nèi)板11、右后側(cè)圍骨架下橫梁12、右側(cè)B柱內(nèi)板13、右側(cè)B柱外板14、右后側(cè)圍骨架上橫梁內(nèi)板15、右后側(cè)圍骨架上橫梁外板16、頂蓋中橫梁17、左側(cè)B柱外板18、左側(cè)B柱內(nèi)板19、右側(cè)AC柱外板后段20、右側(cè)AC柱內(nèi)板后段21、右側(cè)C柱內(nèi)板22、右側(cè)C柱外板23、左側(cè)C柱內(nèi)板24、左側(cè)C柱外板25、頂蓋后橫梁外板26、頂蓋后橫梁內(nèi)板27、左后側(cè)圍骨架上橫梁內(nèi)板28、左后側(cè)圍骨架上橫梁外板29、左后側(cè)圍骨架下橫梁30、

左側(cè)C柱內(nèi)板31、左側(cè)C柱外板32、左側(cè)車(chē)門(mén)下部止口邊33、左側(cè)A柱外板34、左側(cè)A柱內(nèi)板35、左側(cè)車(chē)門(mén)下部止口邊36、右側(cè)A柱外板37、右側(cè)A柱內(nèi)板38。

上車(chē)體采用“龍門(mén)式結(jié)構(gòu)”與“籠形結(jié)構(gòu)”相結(jié)合，“龍門(mén)式結(jié)構(gòu)”又分為“中部龍門(mén)式結(jié)構(gòu)”和“后部龍門(mén)式結(jié)構(gòu)”，“中部龍門(mén)式結(jié)構(gòu)”由右側(cè)B柱內(nèi)板13、右側(cè)B柱外板14、頂蓋中橫梁17、左側(cè)B柱外板18、左側(cè)B柱內(nèi)板19組成中部龍門(mén)結(jié)構(gòu)；“后部龍門(mén)式結(jié)構(gòu)”由右側(cè)C柱內(nèi)板22、右側(cè)C柱外板23、左側(cè)C柱內(nèi)板24、左側(cè)C柱外板25、頂蓋后橫梁外板26、頂蓋后橫梁內(nèi)板27組成后部龍門(mén)結(jié)構(gòu)；兩道龍門(mén)式結(jié)構(gòu)構(gòu)成雙龍門(mén)結(jié)構(gòu)?！半p龍門(mén)結(jié)構(gòu)”與左右側(cè)AC柱邊梁焊接，形成“籠形結(jié)構(gòu)”。

如圖3所示，所述車(chē)架中部結(jié)構(gòu)包括型材和折彎件，兩者通過(guò)焊接固定連接，構(gòu)成“五縱十橫”式車(chē)架結(jié)構(gòu)。所謂“五縱”包括“一縱”由車(chē)架左縱梁35，車(chē)架左縱梁四43構(gòu)成；“二縱”由車(chē)架右縱梁36，，車(chē)架縱梁右縱梁四49構(gòu)成；“三縱”由車(chē)架縱梁三41構(gòu)成；“四縱”由車(chē)架左邊梁39構(gòu)成；“五縱”由車(chē)架右邊梁48構(gòu)成?！笆畽M”由車(chē)架橫梁一34，車(chē)架中橫梁二37，車(chē)架左橫梁二38，車(chē)架右橫梁二50，車(chē)架中橫梁三40，車(chē)架中橫梁四42，車(chē)架中橫梁五45，車(chē)架左橫梁五44，車(chē)架右橫梁五47，車(chē)架中橫梁六46構(gòu)成。車(chē)架橫梁與縱梁依次焊接，最終形成桁架式結(jié)構(gòu)。

如圖4所示，所述下車(chē)體結(jié)構(gòu)包括前艙防撞骨架總成51，前圍骨架焊接總成52，車(chē)架中部結(jié)構(gòu)53，中部設(shè)置有電池艙54，車(chē)架后段總成55構(gòu)成。

本技術(shù)方案由于采用了車(chē)身和車(chē)門(mén)由骨架和覆蓋于骨架表面的熱塑板材構(gòu)成的技術(shù)手段，所以，不但可保證車(chē)身和車(chē)門(mén)的強(qiáng)度、剛度和安全性，而且可顯著地減輕車(chē)身和車(chē)門(mén)的重量。又由于采用了電動(dòng)汽車(chē)車(chē)架結(jié)構(gòu)的主體是由大梁車(chē)架構(gòu)成的技術(shù)手段，所以，可有效地提高底盤(pán)的強(qiáng)度和剛度，當(dāng)四個(gè)車(chē)輪受力不均勻時(shí)，車(chē)身也不會(huì)發(fā)生變形。還由于采用了大梁車(chē)架的中部設(shè)置有電池艙的技術(shù)手段，所以，可將電池設(shè)置在最安全的位置，并擴(kuò)大了駕駛室空間。

本實(shí)施方式由于采用了骨架由多個(gè)沖壓件構(gòu)成；多個(gè)沖壓件通過(guò)焊接連為一體形成籠形車(chē)身骨架的技術(shù)手段，所以，可提高車(chē)身和車(chē)門(mén)的強(qiáng)度和剛度。又由于采用了熱塑板材通過(guò)螺釘與骨架固定連接形成整個(gè)封閉車(chē)體的技術(shù)手段，所以，制造簡(jiǎn)單，有利于降低生產(chǎn)成本。

作為本實(shí)施方式的還進(jìn)一步的改進(jìn)，如圖4所示，所述電池艙64是借助所述車(chē)架中部結(jié)構(gòu)63作為電池艙焊接形成的籠形框架結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施方式由于采用了電池艙借助車(chē)架中部結(jié)構(gòu)作為電池艙底通過(guò)桿件焊接形成的籠形框架結(jié)構(gòu)的技術(shù)手段，所以，不但可節(jié)省電池艙的用料，降低電池艙的制造成本，減小電池艙的重量，而且，還可以提高車(chē)架的強(qiáng)度和剛度。

作為本實(shí)施方式更進(jìn)一步的改進(jìn)，所述車(chē)架中部結(jié)構(gòu)53與車(chē)身之間為分體組裝結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，車(chē)架中部結(jié)構(gòu)53與車(chē)身之間是分體的，并可通過(guò)焊接、鉚接和/或螺栓連接組裝在一起。

本實(shí)施方式由于采用了車(chē)架與車(chē)身之間為分體組裝結(jié)構(gòu)，所以，可在不改變下車(chē)體結(jié)構(gòu)的條件下，設(shè)計(jì)出多種適合于該下車(chē)體結(jié)構(gòu)的車(chē)身和配件，便于電動(dòng)汽車(chē)的改裝，降低新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成本。

作為本實(shí)施方式再更進(jìn)一步的改進(jìn)，如圖5所示，下車(chē)體結(jié)構(gòu)2的前面設(shè)置有防撞吸能裝置51。

本實(shí)施方式由于采用了駕駛室外部的前面設(shè)置有防撞吸能裝置的技術(shù)手段，所以，可有效地保證行駛中發(fā)生碰撞的安全性。

作為本實(shí)施方式還更進(jìn)一步的改進(jìn)，如圖5所示，所述防撞吸能裝置包括前艙防撞骨架左側(cè)立柱64，前艙防撞骨架右側(cè)立柱58，前防撞梁左側(cè)連接板62，前防撞梁右側(cè)連接板57，前防撞梁59，前艙防撞骨架下安裝梁60，前艙防撞骨架連接板61，前艙防撞骨架左側(cè)加強(qiáng)梁63，前艙防撞骨架左側(cè)加強(qiáng)梁56。前防撞梁59、前防撞梁左側(cè)連接板62，前防撞梁右側(cè)連接板57共同組成前部防撞梁結(jié)構(gòu)，前艙防撞骨架左側(cè)立柱64和前艙防撞骨架右側(cè)立柱58，兩防撞梁立柱采用薄板沖壓而成，中部設(shè)置有多個(gè)吸能孔，兩個(gè)吸能板縱向、立置、對(duì)稱(chēng)分布于防撞吸能裝置兩側(cè)，兩側(cè)與前防撞梁左側(cè)連接板62，前防撞梁右側(cè)連接板57連接，主要作用為在碰撞過(guò)程中吸能。在發(fā)生碰撞時(shí)，前防撞梁左側(cè)連接板62，前防撞梁右側(cè)連接板57先受到?jīng)_擊，并將能量通過(guò)吸能板的變形吸收，以避免電動(dòng)汽車(chē)其它部位的損壞。同時(shí)防撞吸能裝置與車(chē)身采用螺栓連接，在碰撞后可以方便更換，方便后期維修。

作為本實(shí)施方式進(jìn)一步的改進(jìn)，所述車(chē)身整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，所述骨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均采用Hypermesh有限元前處理軟件和Optistruct拓?fù)鋬?yōu)化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

本實(shí)施方式由于采用了車(chē)身整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，骨架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均用Hypermesh有限元前處理軟件和Optistruct拓?fù)鋬?yōu)化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)的技術(shù)手段，所以，可獲得最輕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。