一种仿生车身结构的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，具体涉及一种仿生车身结构。

背景技术：

目前车辆对于行人保护的考虑集中在一定速度的碰撞伤害上，为此，在行人保护方面的做法主要是通过造型、空间、结构的优化以及增加主动安全方面的配置来实现，但是这样并未解决车辆在低速行驶时与行人轻微碰撞、挤压或碰擦的接触伤害。

技术实现要素：

本申请提供一种仿生车身结构，采用类似动物身体由骨骼、肌肉和皮肤组成的概念设计。本申请的仿生车身结构，可以解决车辆在低速行驶时与行人轻微碰撞、挤压或碰擦的接触伤害。

本申请提供的仿生车身结构包括：上车体和下车体；

所述上车体围合安装于所述下车体上，使所述上车体和下车体形成一客舱空间；

所述上车体的整体或局部为至少由内部骨架、发泡层和表层构成的仿生结构，其中，所述发泡层包覆所述内部骨架，所述表层包覆所述发泡层的外表面。

一种实施例中，上车体装配有车门，所述车门的整体或局部为至少由内部骨架、发泡层和表层构成的仿生结构，其中，所述发泡层包覆所述内部骨架，所述表层包覆所述发泡层的外表面。

一种实施例中，表层由柔性材料制成。

一种实施例中，表层由硅胶或皮革制成。

一种实施例中，发泡层与内部骨架接触的一面开设有与内部骨架配合的凹槽，以使内部骨架嵌入发泡层的凹槽内。

一种实施例中，发泡层表面或内部开设凹槽或通道，用以安装车灯、线束等车身附件。

一种实施例中，内部骨架由碳纤维材料、钢或铝制成。

一种实施例中，发泡层具有结构承载能力，可用于安装部分车身附件。

依据上述实施例的仿生车身结构，由于上车体使用发泡层将内部骨架包裹起来，然后再将表层包覆在发泡层的外表面，上车体表面不再由钢板制成，而是使用较软的表层，从而降低了车辆在低速行驶时与行人轻微碰撞、挤压或碰擦的接触伤害，另一方面，通过将内部骨架和发泡材料复合设计，大大减少了车辆的钢板使用量，从而可以减轻整车重量。

附图说明

图1为仿生车身结构示意图；

图2为车门仿生设计结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本申请采用类似动物身体由骨骼、肌肉和皮肤组成的概念来设计仿生车身结构，具体的，通过由钢、铝、碳纤维等强度较高的材料制作成车身的内部骨架，在内部骨架周围采用吸能的柔性发泡材料包覆，发泡材料外侧采用类似皮肤层的表层，以此形成仿生车身结构。

发泡材料是指以聚合物为基础而其内部具有无数气泡的微孔材料，也可以视为以气体为填料的复合材料。发泡材料可以选择不同原料制作，亦可以通过调整工艺参数来实现发泡材料不同的硬度和强度。

发泡材料在当今汽车上的应用也已经相当普遍，如吸能块、方向盘、座椅、各类消音垫等。方向盘一般内部为金属骨架，外部再通过将发泡包覆在骨架上，以起到隔震、提升手感、减轻碰撞伤害等效果。座椅则一般是将发泡材料加工完成后再和座椅骨架进行装配、然后完成表层包覆等后续工艺。吸能块一般是单独成型，然后安装在前防撞梁和前塑料保险杠蒙皮间，用以吸收碰撞时的能量，保护车内乘客，同时减少车辆的维修成本。

而在本申请中，通过将发泡材料与车身的内部骨架复合设计，再在发泡层的外表面包覆柔性的表面，以形成仿生车身结构，其内部骨架可根据整车的重量、尺寸、性能等进行调整，以满足车辆的主要结构指标，发泡材料的刚度和硬度可综合考虑行人保护及车辆耐撞性的要求进行调整，表层材料选用柔性材料制作，以满足颜色、光泽等方面的要求，此外，通过方便的更换表面，可以更改车辆的颜色、图案等，满足各种个性化的要求。

实施例一：

本例提供的仿生车身结构包括上车体、下车体和座椅，其中，上车体围合安装于下车体上，使上车体和下车体形成一客舱空间，座椅布设于客舱空间内，并安装于下车体上，其中，上车体的整体或局部至少由内部骨架、发泡层和表层构成的仿生结构，具体的，发泡层包覆内部骨架，表层包覆发泡层的外表面。

本例中，为了使发泡层能更好的包覆内部骨架，发泡层与内部骨架接触的一面开设有与内部骨架配合的凹槽，以使内部骨架嵌入发泡层的凹槽内，而内部骨架由碳纤维材料、钢或铝制成；表层由柔性材料制成，如，表层由硅胶或皮革制成。

进一步，本例的发泡层具有一定的结构承载能力，发泡层表面或内部开设凹槽或通道，用以安装车灯、线束等车身附件。

通过本申请设计的仿生车身结构，通过发泡层和表层的组合，形成了柔软的上车体表面，减轻了车辆在低速行驶时与行人轻微碰撞、挤压或碰擦的接触伤害。另一方面，通过发泡层和内部骨架相互配合，也可以提高车身的整体强度，降低车辆的成本和重量。

本例的仿生车身结构没有涉及到车门，此类仿生车身结构可用于观光车等不需要车门的车辆。

实施例二：

基于实施例一，本例提供另外一种类型的仿生车身结构，本例的仿生车身结构包括上车体框架1、下车体2、车门3和座椅4，如图1所示，上车体框架1和车门3围合安装于下车体2上，使上车体框架1、车门3和下车体2形成一客舱空间，座椅4布设于客舱空间内，并安装于下车体2上。其中上车体框架1和车门3共同组成上车体。

在本例中，下车体2可采用传统钣金方式或其他现有车辆的技术方案制作，而本例的上车体框架1和车门3采用仿生学设计，具体的，上车体框架1和车门3的整体或局部为至少由内部骨架、发泡层和表层构成的仿生结构，其中，发泡层包覆内部骨架，表层包覆发泡层的外表面；通过将上车体框架1和车门3的内部骨架和发泡材料复合设计，大大减少了车辆的钢板使用量，从而可以减轻整车重量，另一方面，上车体框架1和车门3表面不再由钢板制成，而是使用较软的表层，从而降低了车辆在低速行驶时与行人轻微碰撞、挤压或碰擦的接触伤害。

下面以车门3的具体仿生设计为例进行说明。

如图2所示，车门3由内部骨架31、发泡层32、表层33和内饰层34构成，其中，发泡层32包覆内部骨架31，表层33和内饰层34包覆发泡层32的外表面。

具体的，内部骨架31采用强度较好的钢材制成，也可以使用碳纤维、铝等强度较高的材料制成，用以用为车门3的主承力件，并用作其他部件的安装基础，优选的，本例的内部骨架31由碳纤维材料制成，也即是，内部骨架31不是由钢板材料制成，减少了车辆的钢板使用量，从而减轻整车重量。

内部骨架31与发泡层32复合设计可采用以下两种方案：

一种方案是：将内部骨架31预埋在发泡模具内再发泡制作而成；

另一种方案是：单独制作发泡层32，再将内部骨架31和发泡层32装配完成。

进一步，根据实际需要，还可以对车门3设计车门导轨，将车门导轨通过紧固螺栓与内部骨架31装配后再进行上述的发泡工艺。

在其他实施例中，为了减少内部骨架31与发泡层32配合安装后的整体厚度，以节省车辆内部空间，发泡层32与内部骨架31接触的一面开设有与内部骨架31配合的凹槽，以使内部骨架31嵌入装配于发泡层32的凹槽内。

表层33通过高温或常温复合到发泡层32的外表面，表层33由柔性材料制成，如，表层33可以由硅胶、皮革或其他材料制成，也即是，车辆的外表面不再由钢板制成，而是使用较软的硅胶、皮革或其他材料制成，从而降低了车辆在低速行驶时与行人轻微碰撞、挤压或碰擦的接触伤害。

进一步，内饰层34通过高温或常温复合到内部骨架31的内侧，通过内饰层34进行不同风格的装饰，以满足不同风格的设计，增加美感。

通过本申请设计的仿生车身结构，通过发泡层和表层的组合，形成了柔软的车辆表面，减轻了车辆在低速行驶时与行人轻微碰撞、挤压或碰擦的接触伤害。另一方面，通过发泡层和内部骨架相互配合，也可以提高车身的整体强度，降低车辆的成本和重量。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述，只是用于帮助理解本实用新型，并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员，依据本实用新型的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。