[发明专利]一种轻量化腔梁式电动汽车车架

说明书

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特指一种轻量化腔梁式电动汽车车架。

背景技术

随着现代社会的发展，能源匮乏和环境污染等问题日益凸显，电动汽车以其能量利用率高和零排放等优势受到广泛的关注。轻量化技术可以在目前动力电池储能密度有限、价格高的现状下，通过减轻自重来提高电动汽车的续航里程，因此，轻量化技术已成为电动汽车产业发展的关键技术之一。

碳纤维等复合材料相对于传统金属材料比强度更高，同时具有设计自由度大，耐腐蚀，吸能性好，且加工成本低等优点，已被宝马等运用于电动汽车的产业化生产中，取得了良好的轻量化效果并能保证汽车安全。

然而采用新型复合材料的电动汽车该如何设计，仍是电动汽车领域的难题。因此本发明根据电动汽车承载特点和碳纤维材料的成形特性，创新地设计出一种轻量化腔梁式电动汽车车架，实现电动汽车轻量化，提高设计效率并降低生产成本。

发明内容

本发明针对电动汽车结构设计的难题，提出了一种轻量化腔梁式结构的车架，其采用腔梁式结构，在保证结构强度和刚度的条件下实现了汽车的轻量化；同时将车架分为五大模块，有利于车架的高效设计和便捷制造；另外，承载式中心腔的设计也易于动力包和电池包的安装和快速更换。

为达到上述功能，本发明提供的技术方案是：

一种轻量化腔梁式电动汽车车架，包括前腔体总成、中心腔、后腔体总成、纵横梁架和副车架，所述前腔体总成、纵横梁架和所述后腔体总成依次固定连接，所述副车架设置在所述纵横梁架的左右两边，所述前腔体总成包括前马鞍腔、前行李腔和前悬挂腔；所述中心腔位于底盘中心，与所述纵横梁架胶接为一体，作为车架的主承载部件，并且是动力包和电池包的安装基础；所述后腔体总成包括后马鞍腔、后行李腔和后悬挂腔；所述纵横梁架分为上层横梁架和下层纵横梁架，所述上层横梁架通过帽形件与所述前腔体总成和所述后腔体总成胶接，所述下层纵横梁架通过帽形件与所述中心腔胶接。

作为优选，所述前马鞍腔有两个，分为左前马鞍腔和右前马鞍腔，所述左前马鞍腔和所述右前马鞍腔分别对称胶接在所述中心腔的左右两侧；所述前行李腔放置于所述前马鞍腔的上方，胶接于与所述中心腔和所述前马鞍腔的上侧；所述前悬挂腔分为左前悬挂腔和右前悬挂腔，所述左前悬挂腔和所述右前悬挂腔与所述纵横梁架穿插的横梁和副车架胶接固定。

作为优选，所述中心腔呈方形，采用“L”形件将各腔板胶接拼合而成；所述中心腔前后贯穿于所述前腔体总成和所述后腔体总成，是整个车架的承载中心，也是动力包和电池包的安装基础。

作为优选，所述后马鞍腔有四个，分别对称地胶接于所述中心腔的左右两侧；后行李腔放置于所述后马鞍腔的上方，胶接于所述中心腔和所述后马鞍腔的上侧；所述后悬挂腔分为左后悬挂腔和右后悬挂腔，所述左后悬挂腔和所述右后悬挂腔与所述纵横梁架穿插的横梁和所述副车架胶接固定。

作为优选，所述上层横梁架包括若干条横梁，通过帽形件与所述前行李腔和后行李腔胶接；所述下层纵横梁架包括若干条纵梁和若干条横梁，所述横梁分别榫接于所述纵梁的不同纵向位置，构成“井”字形支架，所述“井”字形支架与所述中心腔的下腔板通过帽形件胶接。

作为优选，所述副车架内侧分别设置有若干个榫接孔，所述榫接孔周边预埋有金属加强件，通过所述榫接孔与所述纵横梁架中的横梁相榫接。

作为优选，所述“L”形件采用碳纤维复合材料，采用热压罐成型工艺或模压工艺加工。

作为优选，其特征在于：所述前腔体总成、中心腔和后腔体总成中的腔体腔壁都采用碳纤维层合板制成，所述碳纤维层合板采用模压成型工艺加工；所述帽形件采用碳纤维复合材料，采用热压罐成型工艺或模压工艺加工。

作为优选，所述纵横梁架中的纵梁采用铝合金型材梁，横梁采用铝合金空心方管或型材梁。

本发明的有益效果在于：(1)本发明采用了腔梁式结构，在保证结构强度和刚度的条件下，从结构角度实现了汽车的轻量化；(2)本发明将车架分为前腔体总成、中心腔、后腔体总成、纵横梁架和副车架五大模块，有利于车架的高效设计和模块化制造；(3)本发明设计了承载式中心腔，易于动力包和电池包的安装和快速更换；(4)本发明中腔体材料选用了碳纤维增强复合材料，纵横梁架选用了铝合金材料，从材料角度实现了汽车的轻量化。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的分解结构示意图；

图3是本发明中心腔安装动力包和电池包示意图；

图4是本发明的仰视图；