本實用新型涉及電動汽車技術領域，尤其是涉及一種電動汽車頂部框架結構。

背景技術：

電動汽車作為一種新能源汽車，具有節能環保的優勢，電動汽車越來越成為汽車領域研究的熱點。目前電動汽車領域普遍存在的難題為電動汽車蓄電池續航里程有限，這限制了電動汽車的推廣應用。

現有的車身上頂部框架結構，重量大，不利于電動汽車輕量化，不利有效延長電動汽車續航里程，且金屬件制作裝配及維護成本均較高，不利于降低成本，不能滿足節能環保要求；為達到碰撞要求，頂部框架結構重量大，碰撞和重量兩者難以同時兼顧。

技術實現要素：

針對現有技術不足，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種電動汽車頂部框架結構，以達到重量輕，結構強度大的目的。

為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案為：

該電動汽車頂部框架結構，包括一對頂邊梁、前風擋下橫梁、前頂橫梁、頂蓋中橫梁以及后頂橫梁，所述頂邊梁為沿側圍總成的整個長度方向延伸設置，所述前風擋下橫梁、前頂橫梁、頂蓋中橫梁以及后頂橫梁從前到后依次設在一對頂邊梁之間，所述頂邊梁、前風擋下橫梁、前頂橫梁、頂蓋中橫梁以及后頂橫梁均為中空的鋁型材結構，形成鋁型材車頂框架結構；所述頂邊梁的前端與車身上A柱下結構相連，頂邊梁的后端與車身上尾立柱相連；所述頂邊梁的內部設有將頂邊梁內中空腔體分隔成一組獨立空腔的加強筋；所述頂邊梁為等截面梁。

所述頂邊梁的外側壁用于安裝電動汽車車身的外飾件，頂邊梁的內側壁用于固定車身頂部的橫梁。

所述頂邊梁的頂部靠外側設有凸筋，頂邊梁的頂部位于凸筋內側的頂面用于固定前風擋玻璃和頂蓋總成。

所述頂邊梁的相連接的兩個頂邊梁側壁之間為圓弧過渡連接。

所述前風擋下橫梁的下部與流水槽后部相連，流水槽后部為鋁件結構。

所述前風擋下橫梁上設有前風擋連接面，前風擋連接面的下邊緣設有凸起。

所述前風擋下橫梁上設有儀表總成安裝面，儀表總成安裝面上設有用于固定儀表總成的安裝螺母。

所述前風擋下橫梁的端部與A柱上結構以及A柱上下結構連接梁相連。

所述前頂橫梁的頂面后部為頂蓋貼合面，前頂橫梁本體的頂面前部為前風擋玻璃貼合面。

所述前頂橫梁端部與車身上頂邊梁的側面焊接相連。

所述頂蓋中橫梁的端部與頂邊梁的內側面焊接相連。

所述頂蓋中橫梁與頂邊梁相連的位置與B柱與頂邊梁相連位置相對齊。

所述頂蓋中橫梁的中空腔體內部設有支撐筋，所述支撐筋與頂蓋中橫梁本體為一體結構。

所述頂蓋中橫梁與車身上的前頂橫梁以及后頂橫梁相平行設置。

所述后頂橫梁包括背門鉸鏈安裝梁和頂蓋尾橫梁，所述背門鉸鏈安裝梁的端部與車身上頂邊梁相連，所述頂蓋尾橫梁設在背門鉸鏈安裝梁上，所述背門鉸鏈安裝梁為中空的鋁型材結構，所述頂蓋尾橫梁為鋁板結構。

所述頂邊梁的前端與A柱下結構上的連接梁相連，頂邊梁的后端通過連接板與尾立柱以及車身上的后頂橫梁相連。

所述加強筋與頂邊梁為一體結構。

所述加強筋為十字加強筋。

所述流水槽后部上設有一組加強筋，所述加強筋的長度方向與前風擋下橫梁本體橫向中心線相垂直。

所述A柱上結構和A柱上下結構連接梁均為中空的鋁型材結構。

所述前風擋下橫梁本體端部設有用于卡在A柱上結構內側臺階上的側凸起。

所述安裝螺母與前風擋下橫梁配合處設有凸齒，凸齒嵌在前風擋下橫梁中。

所述前風擋下橫梁的內部設有卡槽，卡槽內設有螺母條，安裝螺母設在螺母條上，安裝螺母的螺母孔與安裝孔相對應。

所述側凸起的下部與A柱上下結構連接梁的上表面上相配合。

所述前頂橫梁的前部設有凸出板，凸出板的上表面為前風擋玻璃貼合面。

所述前頂橫梁本體的前風擋玻璃貼合面上設有前風擋玻璃安裝定位孔。

所述前頂橫梁的頂蓋貼合面上設有頂蓋安裝定位孔。

所述前頂橫梁的底面上對應中空結構設有遮陽板安裝孔和頂燈安裝孔，前頂橫梁的側面設有線束卡扣安裝孔。

所述凸出板為前頂橫梁的頂板延伸出的板。

所述背門鉸鏈安裝梁上設有背門鉸鏈安裝螺母板。

所述背門鉸鏈安裝梁的端部與車身上頂邊梁之間通過連接板相連，連接板的下部與車身上尾立柱相連。

所述頂蓋尾橫梁上表面為頂蓋貼合面，所述頂蓋貼合面上設有頂蓋定位孔。

所述背門鉸鏈安裝梁的底部前側為斜面，前頂橫梁的下邊緣與斜面相連。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：該電動汽車頂部框架結構設計合理，所有梁均為中空的鋁型材結構，車身頂部形成鋁型材框架，重量輕，結構強度大，具有較好的碰撞效果，碰撞和重量兩者可以同時兼顧；有利于電動汽車輕量化，可有效延長電動汽車續航里程。

附圖說明

下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：

圖1為本實用新型車身頂部骨架示意圖。

圖2為本實用新型車身上前風擋下橫梁位置示意圖。

圖3為本實用新型前風擋下橫梁結構示意圖。

圖4為本實用新型前風擋下橫梁剖視圖。

圖5為本實用新型前頂橫梁頂面示意圖。

圖6為本實用新型前頂橫梁底面示意圖。

圖7為本實用新型前頂橫梁局部示意圖。

圖8為本實用新型前頂橫梁與頂邊梁配合剖視圖。

圖9為本實用新型頂蓋中橫梁示意圖。

圖10為本實用新型頂蓋中橫梁截面示意圖。

圖11為本實用新型車身頂部骨架局部示意圖。

圖12為本實用新型后頂橫梁端部連接處放大示意圖。

圖13為本實用新型后頂橫梁結構示意圖。

圖14為本實用新型后頂橫梁剖視圖。

圖15為本實用新型后頂橫梁部件分解示意圖。

圖16為本實用新型頂邊梁結構示意圖。

圖17為本實用新型頂邊梁剖視圖。

圖中：

1.頂蓋中橫梁、

101.頂蓋貼合面、102.端部連接面、103.第一支撐筋

2.前風擋下橫梁、

201.前風擋連接面、202.儀表總成安裝面、203.安裝螺母、

3.前頂橫梁、

301.前風擋玻璃貼合面、302.前風擋玻璃安裝定位孔、303.頂蓋貼合面、304.前頂橫梁安裝定位孔、305.頂飾條安裝螺栓避讓過孔、306.頂蓋安裝定位孔、307.遮陽板安裝孔、308.頂燈安裝孔、309.第二支撐筋

4.頂邊梁、

407.第一頂梁側壁、408.第二頂梁側壁、409.第三頂梁側壁、410.第四頂梁側壁、411.第五頂梁側壁、412.第六頂梁側壁、413.第七頂梁側壁、414、凸筋、415.加強筋、

5.后頂橫梁、

501.背門鉸鏈安裝梁、502.頂蓋尾橫梁、503.背門鉸鏈安裝螺母板、

6.尾立柱、7.連接板、8.A柱下結構、9.連接梁。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

如圖1至圖17所示，該電動汽車頂部框架結構，包括一對頂邊梁4、前風擋下橫梁2、前頂橫梁3、頂蓋中橫梁1以及后頂橫梁5，頂邊梁4為沿側圍總成的整個長度方向延伸設置，前風擋下橫梁2、前頂橫梁3、頂蓋中橫梁1以及后頂橫梁5從前到后依次固定在一對頂邊梁4之間，頂邊梁4、前風擋下橫梁2、前頂橫梁3、頂蓋中橫梁1以及后頂橫梁5均為中空的鋁型材結構，形成鋁型材的車頂框架結構。鋁型材通過模具擠出成型，重量輕，結構強度大，具有較好的碰撞效果，碰撞和重量兩者可以同時兼顧；有利于電動汽車輕量化，可有效延長電動汽車續航里程。

前風擋下橫梁2為中空的鋁型材結構，前風擋下橫梁2的端部與A柱上結構以及A柱上下結構的連接梁9相連，A柱上結構即為頂邊梁的前部。

A柱上下結構的連接梁9是連接A柱上結構和A柱下結構8的連接縱梁，A柱上下結構連接梁后端焊接在A柱下結構8上，A柱上結構的前端焊接在A柱上下結構連接梁前端上表面上，A柱上結構前端的端面為平面。A柱上結構和A柱下結構以及A柱上下結構連接梁均為中空的鋁型材結構。鋁型材結構通過模具擠出成型，重量小，結構強度大，碰撞和重量兩者可以同時兼顧，并且有利于電動汽車輕量化，可有效延長電動汽車續航里程。

A柱下結構8內設有用于將A柱結構內部分割成一組腔體的加強筋，重量輕，保證結構強度。加強筋為十字交叉結構，即一個橫向加強筋，一個縱向加強筋，在A柱下結構內部形成四個腔體，即A柱下結構內部靠內側為兩個腔體，靠外側為兩個腔體，保證結構強度的同時具有一定吸能效果，具有較好正碰和側碰效果，結構強度大，可為上部連接梁和前風擋下橫梁提供可靠支撐。

前風擋下橫梁2的下部與流水槽后部相連，流水槽后部為鋁件結構，即鋁板結構。流水槽后部上設有一組加強筋，加強筋的長度方向與前風擋下橫梁2橫向中心線相垂直，對前風擋下橫梁本體形成可靠的支撐，重量輕，結構強度大。

前風擋下橫梁2上設有前風擋連接面201，前風擋連接面201為斜曲面，通過玻璃膠與前風擋相連，前風擋連接面的下邊緣設有凸起，便于安裝。

前風擋下橫梁2端部設有用于卡在A柱上結構內側臺階上的側凸起，側凸起的下部與A柱上下結構連接梁的上表面上相配合，A柱上下結構連接梁形成可靠的支撐，并且前風擋下橫梁端面下部與前圍側邊板相連，結構設計合理，連接可靠。

前風擋下橫梁2上設有儀表總成安裝面202，儀表總成安裝面202上設有安裝孔，安裝孔內設有用于固定儀表總成的安裝螺母203。

優選的，安裝螺母203與前風擋下橫梁2配合處設有凸齒，凸齒嵌在前風擋下橫梁中，安裝螺母相對前風擋下橫梁不會轉動，安裝方便，防止后期安裝螺母松動，影響固定效果，產生異響。

或者，前風擋下橫梁2的內部設有卡槽，即卡槽設在儀表總成安裝面的內側，卡槽內插有螺母條，螺母條上設有安裝螺母，安裝螺母203為凸焊螺母，凸焊螺母的螺母孔與安裝孔相對應。螺母條插入卡槽內兩端通過鉚釘固定在前風擋下橫梁上，結構簡單，安裝操作簡便；并且凸焊螺母不易松動，由于傳統單個安裝孔受力，改變成整個螺母條及前風擋下橫梁受力，受力均勻，儀表總成固定更可靠，并且前風擋下橫梁不易變形。

前頂橫梁3的頂面后部為頂蓋貼合面303，前頂橫梁本體的頂面前部為前風擋玻璃貼合面301，一根橫梁可同時固定頂蓋和前風擋玻璃，結構設計合理，重量輕。

前頂橫梁3端部與車身上頂邊梁4的側面焊接相連。前頂橫梁1的內部設有第二支撐筋309，第二支撐筋309和前頂橫梁為一體結構，前頂橫梁的中空結構截面為“日”字型，第二支撐筋的上端與前頂橫梁的頂板相連，第二支撐筋的下端與前頂橫梁的底板相連，通過成型模具一起擠出成型，結構強度大。

前頂橫梁3的前部設有凸出板，凸出板的上表面為前風擋玻璃貼合面301。凸出板為前頂橫梁的頂板延伸出的板。凸出板通過成型模具一起擠出成型，結構強度大。

前頂橫梁3的前風擋玻璃貼合面301上設有前風擋玻璃安裝定位孔302，前風擋玻璃安裝定位孔302為兩個，一個為圓形孔，另一個腰型孔，前風擋玻璃上定位銷與前風擋玻璃安裝定位孔配合安裝方便。

前頂橫梁3的頂蓋貼合面303上設有頂蓋安裝定位孔306；在頂蓋貼合面303上設有前頂橫梁安裝定位孔304，前頂橫梁與頂邊梁焊接時通過前頂橫梁安裝定位孔對前頂橫梁位置進行定位。在頂蓋貼合面的邊部設有頂飾條安裝螺栓避讓過孔305。

前頂橫梁3的底面上對應中空結構設有遮陽板安裝孔307和頂燈安裝孔308，前頂橫梁的側面設有線束卡扣安裝孔。

頂蓋中橫梁1的頂面為頂蓋貼合面101，頂蓋與頂蓋貼合面101之間通過密封膠相連，頂蓋中橫梁端部的端部連接面102與頂邊梁的內側面焊接相連，連接可靠，重量輕。

頂蓋中橫梁1的中空腔體內部設有第一支撐筋103，第一支撐筋103與頂蓋中橫梁為一體結構。第一支撐筋103的上端與頂蓋中橫梁的頂部相連，第一支撐筋103的下端與頂蓋中橫梁的底部相連，支撐筋與頂蓋中橫梁通過模具擠出一起成型，結構強度大。

頂蓋中橫梁1與頂邊梁4相連的位置與B柱與頂邊梁4相連位置相對齊，B柱對該位置的頂邊梁豎直支撐，防止此處的頂邊梁變形，保證結構強度。

頂蓋中橫梁1與車身上的前頂橫梁3以及后頂橫梁5相平行設置。前頂橫梁以及后頂橫梁的端部均與頂邊梁相連，形成頂部框架結構，重量輕，結構強度大。

后頂橫梁5包括背門鉸鏈安裝梁501和頂蓋尾橫梁502，背門鉸鏈安裝梁501的端部與車身上頂邊梁4相連，頂蓋尾橫梁502設在背門鉸鏈安裝梁501上，背門鉸鏈安裝梁501為中空的鋁型材結構，頂蓋尾橫梁502為鋁板結構。鋁型材通過模具擠出成型，重量輕，結構強度大，具有較好的碰撞效果，碰撞和重量兩者可以同時兼顧；有利于電動汽車輕量化，可有效延長電動汽車續航里程。

背門鉸鏈安裝梁501的頂面上固定有背門鉸鏈安裝螺母板503，背門鉸鏈安裝螺母板503為長方形板，背門鉸鏈安裝螺母板上設有螺孔用于固定背門鉸鏈，保證背門鉸鏈的固定強度。

背門鉸鏈安裝梁501的端部與車身上頂邊梁4之間通過連接板7相連，連接板7的下部與車身上尾立柱6相連。通過連接板實現背門鉸鏈安裝梁的端部與頂邊梁及尾立柱均相連，提高連接可靠性。

背門鉸鏈安裝梁501的內部設有支撐筋，支撐筋和背門鉸鏈安裝梁為一體結構，通過模具擠出一體成型，結構強度大，支撐筋的上端與背門鉸鏈安裝梁的頂部相連，支撐筋的下端與背門鉸鏈安裝梁的底部相連。支撐筋使背門鉸鏈安裝梁的內部形成兩個獨立腔體，重量輕，結構強度大。

背門鉸鏈安裝梁501的底部前側為斜面，前頂橫梁502的下邊緣與斜面相連，連接面積大，保證連接強度。頂蓋尾橫梁需要強度相對背門鉸鏈安裝梁小，因此將前頂橫梁設計鋁板結構，保證結構強度的同時重量輕。

頂蓋尾橫梁502的上邊緣設有折邊，折邊的上表面為頂蓋貼合面，頂蓋貼合面上設有頂蓋定位孔，頂蓋定位孔與頂蓋上的定位銷相適配，對頂蓋的車身頂部位置進行定位，頂蓋與頂蓋貼合面之間通過密封膠固定連接。

尾立柱6和頂邊梁4均為中空的鋁型材結構。頂邊梁的內部設有將頂邊梁內部分隔成一組獨立空腔的加強筋，提高頂邊梁的結構強度。

頂邊梁4為沿側圍總成的整個長度方向延伸設置，貫穿整個側圍總成；A柱下結構8上端前部焊接有縱向的連接梁9，連接梁9的長度方向與車身的Y方向相平行，頂邊梁4前端的端面為平端面，頂邊梁4的前端面焊接在連接梁9的上表面上，頂邊梁4的后端通過連接板7與尾立柱6以及車身上的后頂橫梁5焊接相連，頂邊梁4前后兩端固定可靠。

頂邊梁4、A柱下結構8、連接梁9、尾立柱6以及后頂橫梁5均中空的鋁型材結構。鋁型材結構通過模具擠出成型，重量小，結構強度大。

頂邊梁4的前端還與前風擋下橫梁2相連，頂邊梁4的后端與后頂橫梁5相連，在前頂橫梁3和后頂橫梁5之間設有頂蓋中橫梁1，頂蓋中橫梁1的端部固定在頂邊梁上。前風擋下橫梁2、頂蓋中橫梁1、后頂橫梁5以及前頂橫梁3均為中空的鋁型材結構，與頂邊梁4配合形成鋁型材的框架結構，重量輕，結構強度大。

頂邊梁4的材質為鋁型材，通過原材料擠出成型，然后將具有成型出的空腔結構的管材按照車身設計形狀折彎，即可形成頂邊梁4。

頂邊梁4包括由多個側壁包圍形成的空心管體和設置于空心管體內的加強筋415，加強筋415將空心管體的內腔分隔成多個獨立的空腔，加強筋與頂邊梁為一體結構，通過模具一起擠出成型，頂邊梁4的剛度好、重量輕。

頂邊梁4為等截面梁，頂邊梁4具有依次連接的第一頂梁側壁407、第二頂梁側壁408、第三頂梁側壁409、第四頂梁側壁410、第五頂梁側壁411、第六頂梁側壁412和第七頂梁側壁413。第一頂梁側壁407和第二頂梁側壁408用于安裝電動汽車車身的外飾件，車身頂部的外飾件可以通過緊固件和/或卡接的方式安裝到頂邊梁4上，方便拆裝。

B柱總成與第三頂梁側壁409和第四頂梁側壁410連接，C柱總成與第三頂梁側壁409連接，第七頂梁側壁413用于安裝前擋風玻璃和頂蓋總成，第六頂梁側壁412用于安裝車身骨架頂部的其它梁體。

在車身骨架上，具有兩個側圍總成，兩個側圍總成的頂邊梁4分別前擋風玻璃和頂蓋總成的一端對前擋風玻璃和頂蓋總成提供支撐，因此作為頂邊梁4的頂壁的第七頂梁側壁413的寬度方向與X向相平行。第三頂梁側壁409和第四頂梁側壁410作為頂邊梁的底壁部分且與第七頂梁側壁413為相對設置，第一頂梁側壁407和第六頂梁側壁412分別位于第七頂梁側壁413的一側且朝向第七頂梁側壁413的同一側延伸，第一頂梁側壁407和第六頂梁側壁412為相對設置，第二頂梁側壁408和第五頂梁側壁411為相對設置。

作為優選的，第五頂梁側壁411和第六頂梁側壁412作為頂邊梁位于駕駛室一側的側壁，第六頂梁側壁412相對于大致呈水平狀態的第七頂梁側壁413為豎直設置，第六頂梁側壁412與第七頂梁側壁413之間的夾角大致為90度，第五頂梁側壁411相對于大致呈水平狀態的第七頂梁側壁413為傾斜設置，第五頂梁側壁411與第七頂梁側壁413之間的夾角為銳角，而且第五頂梁側壁411為向下朝向第七頂梁側壁413的內側下方傾斜延伸，第五頂梁側壁411與第六頂梁側壁412之間的夾角為鈍角，第五頂梁側壁411的上端與第六頂梁側壁412的下端連接，第五頂梁側壁411的下端偏向第三頂梁側壁409。頂邊梁4的第五頂梁側壁411位于乘員的頭部上方，而將第五頂梁側壁411設置成相對于乘員頭部為朝向外側下方傾斜延伸的，從而可以提高車內乘員頭部空間，提高乘坐舒適性。

作為優選的，頂邊梁4的相連接的兩個頂梁側壁之間為圓弧過渡連接，第一頂梁側壁407和第二頂梁側壁408為V形布置，第三頂梁側壁409和第四頂梁側壁410為V形布置，第一頂梁側壁407、第二頂梁側壁408、第三頂梁側壁409和第四頂梁側壁410相對于呈水平狀態的第七頂梁側壁413均為傾斜設置，第一頂梁側壁407與第二頂梁側壁408之間的夾角為鈍角，第二頂梁側壁408與第三頂梁側壁409之間的夾角為鈍角，第三頂梁側壁409與第四頂梁側壁410之間的夾角為鈍角，第四頂梁側壁410與第五頂梁側壁411之間的夾角為鈍角。

作為優選的，頂邊梁4還具有位于第一頂梁側壁407和第七頂梁側壁413之間且朝向第七頂梁側壁413的外側上方凸出的凸筋414，凸筋414與第一頂梁側壁407的端部和第七頂梁側壁413的端部連接，凸筋414的寬度較小，凸筋414與頂邊梁4的七個頂梁側壁使頂邊梁4的橫截面形成封閉環形結構。頂邊梁4上設置凸出的凸筋414，可以增大頂邊梁4的尺寸，提高頂邊梁4整體的剛度。

作為優選的，頂邊梁4的內部還具有一個加強筋415，加強筋415優選為橫截面為十字形的十字加強筋，十字加強筋使頂邊梁內部形成四個獨立的空腔。加強筋415在周向上具有四個端部，加強筋415的第一端與第二頂梁側壁408連接，第二端在第三頂梁側壁409和第四頂梁側壁410的連接處與第三頂梁側壁409和第四頂梁側壁410連接，第三端在第五頂梁側壁411和第六頂梁側壁412的連接處與第五頂梁側壁411和第六頂梁側壁412連接，第四端與第七頂梁側壁413連接。

上面結合附圖對本實用新型進行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的構思和技術方案進行的各種非實質性的改進，或未經改進將本實用新型的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本實用新型的保護范圍之內。