汽车轻量化装置及方法与流程

本发明涉及汽车技术领域，具体地，涉及汽车轻量化装置及方法。

背景技术：

近年来，以纯电动汽车为代表的新能源汽车研发和产业化势头迅猛，随着汽车功能不断增加，续航里程持续增加，整车重量不断上升。在电池技术未取得关键突破的情况下，车身轻量化已经成为电动车的必然发展趋势。

目前的轻量化技术集中在轻量化材料、结构和工艺的挖掘，将这些先进技术应用在整车零部件进行减重，取得了一定效果。然而，目前的汽车轻量化技术仍有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种从整车的角度进行考虑，直接实现整车轻量化的装置。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种汽车轻量化装置。根据本发明的实施例，该汽车轻量化装置包括：支架，所述支架设置在道路上；以及磁场发生组件，所述磁场发生组件设置在所述支架上。发明人发现，通过在道路上设置该汽车轻量化装置，磁场发生组件可以产生磁场，使得行驶在道路上的汽车中的金属部件(钢制部件等)被磁化，进而被磁化的部件会受到向上的磁力，抵消汽车的部分重力，有效实现汽车整体轻量化的效果。

根据本发明的实施例，所述支架包括两个侧壁和与所述两个侧壁相连接的顶壁，且所述两个侧壁对应设置在所述道路的两侧。

根据本发明的实施例，所述磁场发生组件设置在所述支架的顶部或侧壁上。

根据本发明的实施例，所述支架沿着所述道路的方向延伸。

根据本发明的实施例，所述汽车轻量化装置包括多个所述支架，所述多个支架沿着所述道路的方向间隔设置。

根据本发明的实施例，所述磁场发生组件沿着所述道路的方向延伸。

根据本发明的实施例，所述汽车轻量化装置包括多个所述磁场发生组件，所述多个磁场发生组件沿着所述道路的方向间隔设置。

根据本发明的实施例，所述磁场发生组件包括电磁铁和永磁铁的至少之一。

根据本发明的实施例，所述电磁铁呈蹄形或条形。

根据本发明的实施例，所述电磁铁的铁芯由铁合金、钢、软铁或硅钢形成。

根据本发明的实施例，所述磁场发生组件距离所述道路路面的距离大于汽车的高度。

根据本发明的实施例，所述磁场发生组件距离所述道路路面的距离为3-8m。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种汽车轻量化方法。根据本发明的实施例，该汽车轻量化方法包括：在道路上方设置磁场发生组件，以对在道路上行驶的汽车施加磁场，使汽车受到向上的磁力。发明人惊喜地发现，通过在道路上方设置磁场发生组件，可以使得在道路上行驶的汽车处于磁场中，则汽车中的金属部件即可被磁化，进而受到向上的磁力，可以抵消汽车的部分重力，有效实现整车轻量化的效果，且该方法不需要改变车辆状态和驾驶员的驾驶习惯。

根据本发明的实施例，所述磁场发生组件距离所述道路路面的距离大于汽车的高度。

根据本发明的实施例，所述磁场发生组件距离所述道路路面的距离为3-8m。

附图说明

图1显示了根据本发明一个实施例的汽车轻量化装置的结构示意图。

图2显示了根据本发明另一个实施例的汽车轻量化装置的结构示意图。

图3显示了根据本发明一个实施例的条形电磁铁的结构示意图。

图4显示了根据本发明一个实施例的蹄形电磁铁的结构示意图。

图5显示了根据本发明另一个实施例的汽车轻量化装置的结构示意图。

图6显示了图5所示的汽车轻量化装置中的磁场发生组件的结构示意图。

图7A-图7C显示了根据本发明实施例的汽车轻量化装置的侧视图。

附图标记：

10：支架 11：支架侧壁 12：支架顶壁 20：磁场发生组件 30：道路 40：汽车

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种汽车轻量化装置。根据本发明的实施例，参照图1，该汽车轻量化装置包括：支架10，以及磁场发生组件20。

根据本发明的实施例，所述支架10设置在道路30上，用于固定所述磁场发生组件20。本领域技术人员可以理解，支架10的具体形状和材质不受特别限制，只要可以有效发挥固定磁场发生组件的作用即可。在本发明的一些实施例中，支架10的材质包括但不限于金属材料、合金材料、塑料、混凝土等。在本发明的一些实施例中，支架10可以包括两个侧壁11和与所述两个侧壁相连接的顶壁12，且所述两个侧壁对应设置在所述道路的两侧。由此，该支架可以稳固地支撑磁场发生组件20。当然本领域技术人员可以理解，上述的支架形状和材质并不是对本发明的限制，根据实际环境和条件，可以灵活的调整。

根据本发明的实施例，支架的设置方式不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，支架可以沿着道路的方向延伸，也就是说支架在沿着道路的方向上是连续设置的(图7B)。在本发明的另一些实施例中，汽车轻量化装置可以包括多个沿着道路方向间隔设置的支架(图7A)。在本发明的再一些实施例中，连续设置的支架和间隔设置的支架可以交叉设置，即道路的其中一部分可以设置沿着道路方向延伸的支架，另一部分可以间隔设置多个支架(图7C)。根据本发明的实施例，相邻两个支架之间的距离没有特别限制，只要能够有效发挥固定磁场发生组件的功能即可，例如包括但不限于几米、十几米、数十米或数百米，甚至数千米等。另外，多个支架可以沿着道路方向均匀分布(相邻两个支架间的间距一致)，也可以不均匀分布(相邻两个支架间的间距不一致)，本领域技术人员均可以根据磁场及实际道路环境灵活选择。

根据本发明的实施例，磁场发生组件20设置在支架10上。具体地，磁场发生组件20的具体位置不受特别限制，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，磁场发生组件20可以设置在所述支架10的顶部(见图1)或侧壁(见图2)上。由此，磁场发生组件20可以牢固固定的同时，可以有效使得行驶的汽车处于形成的磁场之内，且受到向上的磁力。在本发明的一些实施例中，磁场发生组件20距离所述道路路面的距离大于汽车的高度。由此，磁场发生组件20位于汽车40的上方，能够有效保证汽车40受到向上的磁力，以显著减少汽车受到的重力，从而达到显著的整车轻量化的效果。在本发明的一些具体示例中，磁场发生组件20距离所述道路路面的距离可以为3-8m，由此，能够有效保证汽车受到向上的磁力，且在该距离范围内能够尽量使得汽车受到的向上的磁力最大化。

根据本发明的实施例，磁场发生组件的具体设置方式也不受特别限制，根据磁场强度、方向和道路环境，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，磁场发生组件可以沿着道路方向延伸，也就是说磁场发生组件沿着道路的方向连续设置。具体地，该种情况下，连续设置的磁场发生组件可以对应设置在连续设置的支架上，也可以对应设置在多个间隔设置的支架上。其中，需要说明的是，本文中使用的描述方式“磁场发生组件可以沿着道路方向延伸”应做广义理解，只要磁场发生组件在沿着道路方向上连续设置即可，其可以为沿着直线在道路方向上延伸，也可以沿着曲线、折线或其他规则或不规则的线路在道路方向上延伸。在本发明的另一些实施例中，汽车轻量化装置也可以包括多个磁场发生组件，多个磁场发生组件沿着道路方向间隔设置。具体地，多个磁场发生组件可以间隔设置在连续设置的支架上，也可以对应设置在多个间隔设置的支架上，且磁场发生组件可以与支架一一对应，也可以多个磁场发生组件设置在同一个支架上。在本发明的实施例中，相邻两个磁场发生组件之间的间距不受特别限制，例如包括但不限于几米、十几米、数十米等。在本发明的再一些实施例中，上述连续设置的磁场发生组件和多个间隔设置的磁场发生组件也可以交叉设置，即道路的其中一部分设置沿着道路方向延伸的磁场发生组件，其中另一部分设置多个间隔设置的磁场发生组件。根据本发明的实施例，与支架一样，多个磁场发生组件也可以均匀或不均匀的沿着道路方向设置，只要可以有效对汽车产生向上的吸引力，实现汽车轻量化的效果即可。

根据本发明的实施例，磁场发生组件20的具体种类不受特别限制，只要能够有效产生磁场，磁化汽车的金属部件，并使其受到向上的磁力，本领域技术人员可以根据需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，磁场发生组件包括电磁铁和永磁铁的至少之一。

根据本发明的实施例，电磁铁是通电产生电磁的一种装置，在铁芯的外部缠绕与其功率相匹配的导电绕组，这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性，因此也叫做电磁铁(electromagnet)。在本发明的实施例中，通常一般把电磁铁制成条形(见图3)或蹄形(见图4)，以使铁芯更加容易磁化。根据本发明的一些实施例，在磁场发生组件沿着道路方向延伸设置时，电磁铁可以是沿着道路方向延伸的直线、曲线、折线或其他规则和不规则形状等。另外，电磁铁的铁芯的材质不受特别限制，例如包括但不限于为铁合金、钢、软铁或硅钢。需要说明的是，为了使电磁铁断电立即消磁，可以采用消磁较快的软铁或硅钢材料来制作，这样的电磁铁在通电时有磁性，断电后磁就随之消失，且可以通过电流控制磁场的强弱。而不需要对磁场进行灵活控制的场合，可以采用钢等材料形成铁芯，因为钢被磁化后将长期保持磁性。

根据本发明的实施例，永磁铁就是没有外加磁场下，能够长久保持自身磁性的物体。本发明中可以采用的永磁铁的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以灵活选择。在本发明的一些实施例中，永磁铁包括但不限于铁、镍、钕铁硼永磁铁，铁氧体永磁铁，钕镍钴永磁铁，橡胶永磁铁等。本领域技术人员可以理解，本发明中采用的永磁铁的具体形状不受特别限制，只要能够提供磁场，使得汽车受到向上的磁力即可。

根据本发明的实施例，由于不管磁场方向指哪个方向，均可以对可被磁化的钢或铁有引力的作用，因此在本发明的装置中对磁场的方向没有特别限制。而在实际应用中，磁场的指向方向可以制定标准统一规定。下面以磁场方向向下的情况对本发明的汽车轻量化装置进行较详细的描述。具体地，参照图5，汽车轻量化装置包括支架10和磁场发生组件20，支架10包括两个侧壁11和顶壁12，磁场发生组件20设置在支架10的顶部。图6为图5中磁场发生组件20的结构示意图，根据图6所示的电流方向和磁场方向可知，行驶在道路上的汽车处于方向向下的磁场中，当车辆通过该区域时，在磁场的作用下，汽车上的所有可被磁化的零件均受到向上的磁力，整车对路面的压力减轻，实现整车轻量化。本领域技术人员可以理解，图5和图6所示的情形仅是为了示例性说明本发明的汽车轻量化装置，但不能理解为对本发明的限制，在不需要付出创造性劳动的前提下，在此基础上作出的改变和变形等均属于本发明的保护范围。

发明人发现，通过在道路30上设置该汽车轻量化装置，磁场发生组件20可以产生磁场，使得行驶在道路20上的汽车40中的金属部件(钢制部件等)被磁化，进而被磁化的部件会受到向上的磁力，抵消汽车的部分重力，有效实现汽车整体轻量化的效果。

根据本发明的实施例，该磁场发生组件可在城市公路上加装，特别是上坡路段，当车辆通过该区域时，在磁场的作用下，汽车上的所有可被磁化的零件均受到向上的磁力，整车对路面的压力减轻，实现整车轻量化。本发明的汽车轻量化装置最大限度的减少了整车对地面的压力，从而减小前进阻力，且最小范围改变整车结构及驱动方式，并不会引起现有驾驶员的驾驶习惯，易于推广。

在本发明的另一个方面，本发明提供了一种汽车轻量化方法。根据本发明的实施例，该汽车轻量化方法包括：在道路上方设置磁场发生组件，以对在道路上行驶的汽车施加磁场，使汽车受到向上的磁力。发明人惊喜地发现，通过在道路上方设置磁场发生组件，可以使得在道路上行驶的汽车处于磁场中，则汽车中的金属部件即可被磁化，进而受到向上的磁力，可以抵消汽车的部分重力，有效实现整车轻量化的效果，且该方法不需要改变车辆状态和驾驶员的驾驶习惯。

根据本发明的实施例，磁场发生组件的具体种类不受特别限制，只要能够有效产生磁场，对汽车部件进行磁化即可。在本发明的一些实施例中，该磁场发生组件包括但不限于电磁铁、永磁铁等。此处所述的电磁铁、永磁铁与前面汽车轻量化装置中描述的电磁铁、永磁铁一致，在此不再一一赘述。

根据本发明的实施例，磁场发生组件的设置方式不受特别限定，本领域技术人员可以根据需要灵活选择，在本发明的一些实施例中，可以通过架设固定装置将磁场发生组件设置于道路上方。在本发明的另一些实施例中，可以将磁场发生组件固定于道路附近的其他设施上，由此，不需要单独设置磁场发组件的固定装置，且充分利用了已有设施，节约成本。

根据本发明的实施例，磁场发生组件距离所述道路路面的距离大于汽车的高度。由此，能够有效保证汽车受到向上的磁力，以显著减少汽车受到的重力，从而达到显著的整车轻量化的效果。在本发明的一些具体示例中，磁场发生组件距离所述道路路面的距离可以为3-8m，由此，能够有效保证汽车受到向上的磁力，且在该距离范围内能够尽量使得汽车受到的向上的磁力最大化。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。