CN103754265A - 全承载车身和其制造方法及包括其的客车 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种全承载车身和其制造方法及包括其的客车，其主要由前围机架、前桥机架、后桥机架和后围机架沿纵向依次匹配连接而成。由于这四大机架仍保留传统全承载车身的全承载特性，使得全承载车身能够在碰撞后把碰撞部位的受力分散给各个机架，并且使其发生形变，增加缓冲区域，从而减小碰撞给乘车人员带来的伤害。根据本发明的全承载车身，通过模块化的方式简化制造工序、减小工装面积，同时允许不同型号客车混线生产，利于节约成本和提高生产效率。

Description

全承载车身和其制造方法及包括其的客车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及全承载车身和其制造方法及包括其的客车。

背景技术

总所周知，全承载车身通常使用在客车上，它可形象地称为“鸟笼结构”，可以大幅度地提升客车的燃油经济性、平稳性、舒适性和安全性。因而，使全承载车身在客车领域得到了广泛地应用。

目前，现有的全承载车身主要由前围总成、后围总成、左右侧围总成、底架总成和顶盖总成六大总成组成。该六大总成通常采用焊接方式来实现彼此固定连接。然而，现有的这种全承载车身的缺点是，制造工序复杂，工装占地面积大，生产率低，从而致使成本偏高。另外，不同型号客车不能混线生产，从而不利于节约成本和提高生产效率。

发明内容

本发明为了解决上述部分或全部技术问题，提供一种模块化的全承载车身及其包括其客车，以及该全承载车身的制造方法。通过模块化的全承载车身,不仅可以简化传统全承载车身（即背景技术中提到的全承载车身）的制造工序、减小工装面积，而且可以把不同型号客车混线生产，从而利于节约成本和提高生产效率。

根据本发明的第一方面，提供了一种全承载车身，包括：前围机架，其包括前围梁式承载单元，以及连接在前围梁式承载单元的两端的车头框架和前围后连接框；前桥机架，其包括与前围后连接框固接的前桥前连接框及前桥梁式承载单元，以及通过前桥梁式承载单元连接在前桥前连接框上的前桥后连接框；后桥机架，其包括与前桥后连接框固接的后桥前连接框及后桥梁式承载单元，以及通过后桥梁式承载单元连接在后桥前连接框上的后桥后连接框；后围机架，其包括与后桥后连接框固接的后围前连接框及后围梁式承载单元，以及通过后围梁式承载单元连接在后围前连接框上的车尾框架。其中，各所述机架构造成使得撞击到相应的机架上的力能够通过相应的承载单元传递到其它的机架。

在一个实施例中，该全承载车身还包括连接在前桥机架与后桥机架之间的至少一个中央机架，其包括与前桥后连接框固接的中央前连接框及中央梁式承载单元，以及通过中央梁式承载单元连接在中央前连接框上的中央后连接框，中央后连接框用于与后桥前连接框或另一个中央机架的中央前连接框固接。

在一个实施例中，前围、前桥、中央、后桥和后围梁式承载单元均包括彼此分开地设置而形成车室空间的顶端梁组件和底端梁组件。其中：在前桥、中央、后桥和后围梁式承载单元中，顶端梁组件包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈倒置“U”形分布的顶端纵向梁，而底端梁组件包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈正置“U”形分布的底端纵向梁；在前围梁式承载单元中，顶端梁组件包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈倒置“U”形分布的顶端纵向梁，而底端梁组件包括多个间隔开并呈“L”分布的底端纵向梁，处于L长边上的多个底端纵向梁关于中轴线的垂向截面镜像对称。

在一个实施例中，在前围、前桥、中央、后桥和后围梁式承载单元中，两个相邻的顶端纵向梁之间设有多个间隔开并倾斜和/或垂直于顶端纵向梁的加强梁，而两个相邻的底端纵向梁之间也设有多个间隔开并倾斜和/或垂直于底端纵向梁的加强梁。

在一个实施例中，前围后连接框与前桥前连接框的结构相同，前桥后连接框与中央前连接框的结构相同，中央后连接框与后桥前连接框的结构相同，后桥后连接框与后围前连接框的结构相同，前桥后连接框与后桥前连接框的结构相同。

在一个实施例中，前围后、前桥前、前桥后、中央前、中央后、后桥前、后桥后和后围前连接框均包括首尾依次相连而形成车室空间的底端横梁、第一侧梁、顶端横梁和第二侧梁。

在一个实施例中，前围后、前桥前、前桥后、中央前、中央后、后桥前、后桥后和后围前连接框均通过栓接、卡接和铆接三者之中任一种方式与相应的连接框固定连接。

根据本发明的第二方面，提供了一种全承载车身的制造方法，包括步骤：制造具有前围梁式承载单元及通过前围梁式承载单元连接起来的车头框架和前围后连接框的前围机架、具有前桥梁式承载单元及通过前桥梁式承载单元连接起来的前桥前连接框和前桥后连接框的前桥机架、具有后桥梁式承载单元及通过后桥梁式承载单元连接起来的后桥前连接框和后桥后连接框的后桥机架、具有后围梁式承载单元及通过后围梁式承载单元连接起来的后围前连接框和车尾框架的后围机架；连接前围后连接框与前桥前连接框、前桥后连接框与后桥前连接框、后桥后连接框与后围前连接框。

在一个实施例中，该全承载车身的制造方法还包括步骤：制造具有中央梁式承载单元及通过中央梁式承载单元连接起来的中央前连接框和中央后连接框的中央机架；连接中央前连接框与前桥后连接框、中央后连接框与后桥前连接框。

根据本发明的第三方面，提供了一种包括根据本发明第一方面所述的全承载车身的客车。

根据本发明的全承载车身和其制造方法及包括其的客车，其仍保留传统全承载车身的全承载特性，使得全承载车架能够在碰撞后把碰撞部位的受力分散给各个机架，并且使其发生形变，增加缓冲区域，从而减小碰撞给乘车人员带来的伤害。另外，通过这种模块化的全承载车身能够随意地更换或改变各个机架的特性，可以很容易达到更改汽车类型的目的。同时，使得该全承载车身具有了通用化和系列化的特点，从而有效地节约生产成本。除此之外，该全承载车架可以把各个机架分开制造，简化加工工艺和减小工装面积，从而提高生产效率，有利于汽车制造业的良性发展。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1示意性显示了根据本发明的全承载车身的主视图；

图2显示了根据本发明的全承载车身的前围机架；

图3显示了根据本发明的全承载车身的前桥机架；以及

图4显示了根据本发明的全承载车身的中央机架。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

图1显示了根据本发明的全承载车身10，其可以应用于轿车、客车和卡车，但尤其适合于客车，增加客车的可靠性、安全性。该全承载车架10包括沿着纵向（即汽车行驶方向）依次相连的前围机架1、前桥机架2、后桥机架3和后围机架4。同时，在前桥机架2和后桥机架3之间可连接至少一个中央机架5。这样可以有效地增加全承载车身10的整体长度，以便满足车朝向大型化的发展需求。通过这种方式，可以实现全承载车身的模块化，使得其能够随意地更换或改变各个机架，从而容易更改汽车类型。同时，使得全承载车身具有了通用化和系列化的特性。

前围机架1主要由依次相连的车头框架12、前围梁式承载单元13和前围后连接框14组成。容易理解，车头框架12用于安装挡风玻璃和灯类以及其他设备。另外，前围后连接框14的外轮廓应该构造成与车体的外轮廓大致相同。前围后连接框14用于连接前桥机架2。所述挡风玻璃和灯类均属于本领域技术人员熟知的，因此不作详细描述。

前桥机架2包括与前围后连接框14固接的前桥前连接框22。为了保证连接的牢固性、稳定性和美观性，需要把前围后连接框14与前桥前连接框22的结构构造成大致相同。另外，前桥机架2还包括从前桥前连接框22上沿纵向延伸并用于连接前桥后连接框24的前桥梁式承载单元23。

后桥机架3包括与前桥后连接框24固接的后桥前连接框32。为了保证连接的牢固性、稳定性和美观性，需要把前桥后连接框24与后桥前连接框32的结构构造成大致相同。另外，后桥机架3还包括从后桥前连接框32上沿纵向延伸并用于连接后桥后连接框34的后桥梁式承载单元33。

后围机架4包括与后桥后连接框34固接的后围前连接框42。为了保证连接的牢固性、稳定性和美观性，需要把后桥后连接框34与后围前连接框42的结构构造成大致相同。另外，后围机架4还包括从后围前连接框42上沿纵向延伸并用于连接车尾框架44的后围梁式承载单元43。本领域技术人员容易理解，车尾框架44用于安装后玻璃以及车的其他装置。

在该实施例中，前桥机架2和后桥机架3之间可连接至少一个中央机架5。中央机架5包括设在中央梁式承载单元53两端的中央前连接框52和中央后连接框54。中央前连接框52可用于固接前桥后连接框24，而中央后连接框54可用于固接后桥前连接框32或另一个中央机架5的中央前连接框52。这样不仅可以有效地增加全承载车身10的整体长度，以便满足车朝向大型化的发展需求。

需要说明的是，前桥机架2与后桥机架3的结构基本相同，图3既可以显示为前桥机架2又可以显示为后桥机架3。另外，考虑到简化工艺，可以把后围机架4与中央机架5的结构构造成近似相同。这样，图4虽然仅示出为中央机架5，但是本领域技术人员根据图4示出结构能够轻而易举地构造出后围机架4的具体结构。

如图2、3和4所示，前围梁式承载单元13、前桥梁式承载单元23、中央梁式承载单元53、后桥梁式承载单元33和后围梁式承载单元43均包括彼此分开设置而形成车室空间6的顶端梁组件9和底端梁组件8。通过这种方式，全承载车架10可以在碰撞后把碰撞部位的受力分散给各个机架，并且使其发生形变，从而增加碰撞后的缓冲区域，减小由碰撞给乘车人员带来的伤害。

然而容易理解，全承载车架越趋近于鸟笼结构就越具有好性能。但是，由于全承载车架需要安装车窗和车门等，使得其并不能完全趋近鸟笼结构。参照图3和图4，前桥梁式承载单元23、中央梁式承载单元53、后桥梁式承载单元33和后围梁式承载单元43的顶端梁组件9均包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈倒置“U”形分布的顶端纵向梁9a，而底端梁组件8包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈正置“U”形分布的底端纵向梁8a。通过这种倒置“U”形和正置“U”形结构相互匹配而形成的近似封闭环，不仅可以有效地预留车窗和其他所需位置，而且还可以增强全承载车身10的全承载特性，即全承载车身10在碰撞后能够变形的能力、或说成缓冲区域范围。在本申请中，所谓的中轴线为多个车室空间6的横截面的中心点的连线，而垂向截面就是垂直于水平地面的截面。

在图2所示实施例中，考虑到前围梁式承载单元13需要预留车门安装位，因此多个底端纵向梁138a的分布大致设置成“L”形。而顶端梁组件9仍保留其他梁式承载单元的特性，即顶端梁组件9包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈倒置“U”形分布的顶端纵向梁139a。另外，位于“L”形长边上的多个底端纵向梁138a关于中轴线的垂向截面镜像对称。通过这种方式，既可以预留车门安装位，又可以使前围梁式承载单元13与其他梁式承载单元的性能近似一致，从而有利于在碰撞后把碰撞受力均匀传递出去。

在两个相邻的顶端纵向梁9a之间可设有多个间隔开并倾斜和/或垂直于顶端纵向梁9a的加强梁9b。并且，在两个相邻的底端纵向梁9a之间也可设有多个间隔开并倾斜和/或垂直于底端纵向梁8a的加强梁8b。这样，可以有效地解决由局部设计缺陷而导致强度不足的问题，从而使之满足全承载特性的需求。同理，两个相邻的顶端纵向梁139a之间或两个相邻的底端纵向梁138a之间也可以相应地设有多个间隔开并倾斜和/或垂直于其本身的加强梁139b或138b。

再次参照2、3和4所示，前围后连接框14、前桥前连接框22、前桥后连接框24、中央前连接框52、中央后连接框54、后桥前连接框32、后桥后连接框34和后围前连接框42均包括首尾依次相连而形成车室空间6的底端横梁61、第一侧梁62、顶端横梁63和第二侧梁64。彼此匹配连接的连接框可以通过栓接、卡接和铆接中任一种来实现彼此牢固连接。通过这种连接方式，可以有效地保证全承载车架10的全承载特性的需求。

根据本发明的第二方面，提供了一种上述全承载车身10的制造方法。该制造方法包括步骤如下。首先，制造具有前围梁式承载单元13及通过前围梁式承载单元13连接起来的车头框架12和前围后连接框14的前围机架1、具有前桥梁式承载单元23及通过前桥梁式承载单元23连接起来的前桥前连接框22和前桥后连接框24的前桥机架2、具有后桥梁式承载单元33及通过后桥梁式承载单元33连接起来的后桥前连接框32和后桥后连接框34的后桥机架3、具有后围梁式承载单元43及通过后围梁式承载单元43连接起来的后围前连接框42和车尾框架44的后围机架4。其次，连接前围后连接框14与前桥前连接框22、前桥后连接框24与后桥前连接框32、后桥后连接框34与后围前连接框42，从而就把全承载车架10组装完成。通过这种方法，可以实现各个机架（包括前围机架1、前桥机架2、后桥机架3和后围机架4以及下面所述的中央机架5）分开多地制造，由此可以简化加工工艺，减小工装面积，以及提高生产效率。然而这种方法，还可以适用于同类车（即客车、轿车或卡车）不同型号的混线生产，由此可以大幅度地节约成本，从而利于良性发展汽车制造业。

为了满足车朝向大型化的发展需求，该全承载车身10的制造方法还包括步骤。制造具有中央梁式承载单元53及通过中央梁式承载单元53连接起来的中央前连接框52和中央后连接框54的中央机架5。然后把中央前连接框52与前桥后连接框24连接，以及中央后连接框54与后桥前连接框32连接，从而就把加长的全承载车身10组装完成。这样就可以有效地增加全承载车身10的整体长度，以便满足车朝向大型化的发展需求。

根据本发明的全承载车身10和其制造方法及包括其的客车，除仍可以保留传统全承载车身的全承载特性以外，还可以把模块化的全承载车身的各个机架分开制造，简化加工工艺，减小工装面积，从而提高生产效率。另外，通过这种模块化的全承载车身能够随意地更换或改变各个机架的特性，可以很容易达到更改汽车类型的目的。同时，使得全承载车身具有了通用化和系列化的特点，从而有效地节约生产成本，促进汽车制造业的良性发展。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种全承载车身，其特征在于，包括：

前围机架，包括前围梁式承载单元，以及连接在所述前围梁式承载单元的两端的车头框架和前围后连接框，

前桥机架，包括与所述前围后连接框固接的前桥前连接框及前桥梁式承载单元，以及通过所述前桥梁式承载单元连接在所述前桥前连接框上的前桥后连接框，

后桥机架，包括与所述前桥后连接框固接的后桥前连接框及后桥梁式承载单元，以及通过所述后桥梁式承载单元连接在所述后桥前连接框上的后桥后连接框，

后围机架，包括与所述后桥后连接框固接的后围前连接框及后围梁式承载单元，以及通过所述后围梁式承载单元连接在所述后围前连接框上的车尾框架；

其中，各所述机架构造成使得撞击到相应的机架上的力能够通过相应的承载单元传递到其它的机架。

2.根据权利要求1所述的全承载车身，其特征在于，还包括至少一个连接在所述前桥机架与后桥机架之间的中央机架，所述中央机架包括与所述前桥后连接框固接的中央前连接框及中央梁式承载单元，以及通过中央梁式承载单元连接在所述中央前连接框上的中央后连接框，所述中央后连接框用于与所述后桥前连接框或另一个所述中央机架的中央前连接框固接。

3.根据权利要求2所述的全承载车身，其特征在于，所述前围、前桥、中央、后桥和后围梁式承载单元均包括彼此分开地设置而形成车室空间的顶端梁组件和底端梁组件；其中，在所述前桥、中央、后桥和后围梁式承载单元中，所述顶端梁组件包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈倒置“U”形分布的顶端纵向梁，而底端梁组件包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈正置“U”形分布的底端纵向梁，在所述前围梁式承载单元中，顶端梁组件包括多个间隔开的关于中轴线的垂向截面镜像对称而呈倒置“U”形分布的顶端纵向梁，而底端梁组件包括多个间隔开并呈“L”分布的底端纵向梁，处于L长边上的多个底端纵向梁关于中轴线的垂向截面镜像对称。

4.根据权利要求3所述的全承载车身，其特征在于，在所述前围、前桥、中央、后桥和后围梁式承载单元中，两个相邻的所述顶端纵向梁之间设有多个间隔开并倾斜和/或垂直于所述顶端纵向梁的加强梁，而两个相邻的所述底端纵向梁之间也设有多个间隔开并倾斜和/或垂直于所述底端纵向梁的加强梁。

5.根据权利要求1到4所述的全承载车身，其特征在于，所述前围后连接框与前桥前连接框的结构相同，所述前桥后连接框与中央前连接框的结构相同，所述中央后连接框与后桥前连接框的结构相同，所述后桥后连接框与后围前连接框的结构相同，所述前桥后连接框与后桥前连接框的结构相同。

6.根据权利要求1到4所述的全承载车身，其特征在于，所述前围后、前桥前、前桥后、中央前、中央后、后桥前、后桥后和后围前连接框均包括首尾依次相连而形成所述车室空间的底端横梁、第一侧梁、顶端横梁和第二侧梁。

7.根据权利要求1到4所述的全承载车身，其特征在于，所述前围后、前桥前、前桥后、中央前、中央后、后桥前、后桥后和后围前连接框均通过栓接、卡接和铆接三者之中任一种方式与相应的连接框固定连接。

8.一种全承载车身的制造方法，其特征在于，包括步骤：

制造具有前围梁式承载单元及通过前围梁式承载单元连接起来的车头框架和前围后连接框的前围机架、具有前桥梁式承载单元及通过所述前桥梁式承载单元连接起来的前桥前连接框和前桥后连接框的前桥机架、具有后桥梁式承载单元及通过所述后桥梁式承载单元连接起来的后桥前连接框和后桥后连接框的后桥机架、具有后围梁式承载单元及通过所述后围梁式承载单元连接起来的后围前连接框和车尾框架的后围机架；

连接所述前围后连接框与前桥前连接框、所述前桥后连接框与后桥前连接框、所述后桥后连接框与后围前连接框。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，还包括步骤：制造具有中央梁式承载单元及通过所述中央梁式承载单元连接起来的中央前连接框和中央后连接框的中央机架，连接所述中央前连接框与前桥后连接框、所述中央后连接框与后桥前连接框。

10.一种包括根据权利要求1到7中任一项所述的全承载车身的客车。

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