CN104071229B - 一种全承载式纯电动客车的车架结构 - Google Patents

Abstract

一种全承载式纯电动客车的车架结构，属于纯电动客车领域，包括顶盖骨架总成、前后围骨架总成、左右侧围骨架总成、底盘骨架总成、及地板骨架总成，各部分均由桁架结构组成，所述底盘骨架总成结构中包括设置在中心对称线位置的仓式纵梁、及设置在仓式纵梁两侧位置的仓式附梁、设置在仓式纵梁前后端部两侧位置的仓式辅梁，底盘骨架总成借助悬挂系统限定在车轮轴上。本发明的底盘骨架总成设置的仓式纵梁、仓式附梁以及仓式辅梁在保证有足够大的空间布置电池仓、辅助系统和行李，并且使电池仓的检修及更换更为方便快速，而且进一步增强了车身的承载能力及车身的扭转刚度。

Description

一种全承载式纯电动客车的车架结构

技术领域

本发明属于纯电动客车领域，涉及一种纯电动客车车架结构，具体地说是一种全承载式纯电动客车的车架结构。

背景技术

在国家大力推广新能源客车的今天，越来越多的汽车企业相继推出了电动客车产品，现阶段的电动客车车架结构都是由传统燃油客车车架结构改进而来，但此种车架结构已越来越不适应电动客车的发展要求。

首先，由于电动客车相比传统客车更换了动力源，需要足够大的电池容纳空间来提供安置动力电池、以保证续航能力，并充分考虑到整车重量的分配带来的运动平衡问题。同时要加以考虑的是如何保证整体结构的改变需要满足车辆、特别是大型客车在功能上的种种需要，以及因此如何解决电池布置空间与客车辅助系统所需布置空间之间的矛盾。这也就成为了制约电动客车发展的关键所在。

再者，如采用传统的客车车架基本结构就极大地限制了根本上解决以上的矛盾。只能根据新技术产生的限制和功能上带来的新需要来重新布置车架的整体结构，使整体空间分配和实际的技术维护规范能保证纯电动车辆在保持传统功能的前提下，更有利于制造、操控和更换检修。因此如何解决电动客车电池仓安装问题，实现电池仓的快速检修更换，显得尤为重要。

最后，客车运行与受力时虽然使整个车架结构参与载荷形变，但是上下结构不是一个整体，当发生意外碰撞时，可能会发生底盘位移的致命事故，车身力学结构并没有达到最佳稳定平衡状态，因此这也需要一种全新的车架结构来增强车身强度、刚度、扭转强度等。

发明内容

本发明为解决上述问题，设计了一种全承载式纯电动客车的车架结构，利用本车架结构中底盘骨架总成设置的仓式纵梁、仓式附梁以及仓式辅梁可以保证有足够的空间安装电池仓、客车辅助系统和承载行李，同时又可保证车身有足够的强度、刚度、扭转强度，并且使电池仓检修及更换更为方便快速。

本发明采用的技术方案：一种全承载式纯电动客车的车架结构，包括顶盖骨架总成、前后围骨架总成、左右侧围骨架总成、底盘骨架总成、及地板骨架总成，各总成均由桁架结构组成，所述底盘骨架总成结构中包括设置在中心对称线位置的仓式纵梁、及设置在仓式纵梁两侧位置的仓式附梁、设置在仓式纵梁前后端部两侧位置的仓式辅梁，底盘骨架总成借助悬挂系统限定在车轮轴上。

所述底盘骨架总成的上表面与地板骨架总成形成复合整体承载式双层桁架结构。

所述仓式纵梁内部空间划分中有用于储运电池仓滑轨的空间、用于设置电池仓安全锁止栓的空间、及在仓式纵梁的一端设置的进出电池的舱门的位置。

所述安全锁止栓包括对称设置在电池仓前后端面两侧位置且固定在仓式纵梁上的立柱、及设置在立柱之间的栓板，立柱内侧竖直方向、均匀设有通孔，通孔内设置与栓板匹配弹子机构。

所述弹子机构包括弹簧、设置在通孔内的调整板、借助弹簧与调整板连接的弹子、及设置在立柱外侧的通孔内的平头螺栓。

所述顶盖骨架总成为由桁架结构围成的仓式框架，在仓式框架形成的空间中划分出冷暖风通道和电缆通道。

在所述前后围骨架总成的后围骨架总成上的内侧两端位置设置两个由桁架结构围成的仓式框架，两个仓式框架形成的空间中分别划分出冷暖风通道和电缆通道。

在所述仓式纵梁的前端、或前端两侧位置、或后端、或后端两侧位置设置有驱动电机定位结构，在所述仓式纵梁前后端两侧位置设置有安装悬挂系统的空间。

所述桁架结构包括水平杆件、竖直杆件、及斜撑杆件，各杆件间固定连接组合成整体结构，其材质均为轻质合金。

本发明的有益效果：（1）在底盘骨架总成内中心对称线位置设置的仓式纵梁，具有足够大的空间用来放置电池仓, 而仓式纵梁的两侧设置的仓式附梁和仓式辅梁，具有足够大的空间设置客车所需辅助系统和行李承载区，这样使的整个客车布局更为合理、紧凑，以满足客车续航力的要求，及电池仓和辅助系统之间布置需求；（2）底盘骨架总成4中的仓式纵梁4-1的设置，实现了客车整体中心对称梁做支撑作用，可以抗击巨大的前后冲击，相比较其它结构的客车更抗冲击压缩变形而保护驾乘人员安全，并且对客车行驶下的灵活操控性有着关键意义；（3）采用本发明底盘骨架总成与地板骨架总成固定连接组合成复合整体承载式双层桁架结构，在结合底盘骨架总成内中心对称线位置设置的仓式纵梁，相比传统的电动客车加强了车身的承载能力及车身的扭转刚度，在承受载荷时，客车各个部分受力均匀，使整个车身参与载荷；车身重心降低，客车行车稳定性增强，车身达到最佳稳定平衡状态，当整车发生意外碰撞时，客车车身会将局部受力迅速分解到全身，不会发生底盘骨架总成位移的致命事故，使客车在行驶过程中能够更好的抵御外来撞击，客车的安全系数大大提高；（4）在需要更换或检修客车的电池仓时，只需打开仓式纵梁一端设置的舱门，抽拉出电池仓，使电池仓从滑轨上滑出，即可快速的进行电池仓的更换或检修操作；（5）顶盖骨架总成的仓式框架，可以起到隔热作用，且有足够的空间设置空调系统的冷暖风通道和电气设备的电缆通道。

下面结合附图和具体实施方式进行详细的说明。

附图说明

图1是本发明的车架结构示意图

图2是图1的左视图

图3是图2的右视图

图4是本发明的车架结构的车门侧示意图

图5是本发明的底盘骨架总成的俯视图

图6是底盘骨架总成和地板骨架总成的侧视图

图7是本发明的安全锁止栓的示意图

附图中：1代表顶盖骨架总成，1-1代表冷暖风通道，1-2代表电缆通道，2代表前后围骨架总成，3代表左右侧围骨架总成， 4-1代表仓式纵梁，4-2代表仓式附梁，4-3代表仓式辅梁，4-4代表悬挂系统，4-5代表电池仓，4-6代表滑轨， 4-7代表立柱，4-8代表栓板，4-9代表弹簧，4-10代表调整板，4-11代表弹子，4-12代表平头螺栓， 5代表地板骨架总成，6代表水平杆件，6-1代表竖直杆件，6-2代表斜撑杆件,7代表前门，8代表后门。

具体实施方式

参看附图1、2、3、4、5、6和7，一种全承载式纯电动客车的车架结构，包括顶盖骨架总成1、前后围骨架总成2、左右侧围骨架总成3、底盘骨架总成、及地板骨架总成5，各总成均由桁架结构组成，所述底盘骨架总成结构中包括设置在中心对称线位置的仓式纵梁4-1、及设置在仓式纵梁4-1两侧位置的仓式附梁4-2、设置在仓式纵梁4-1前后端部两侧位置的仓式辅梁4-3，底盘骨架总成借助悬挂系统4-4限定在车轮轴上。底盘骨架总成中的仓式纵梁4-1的设置，实现了客车整体中心对称梁做支撑作用，可以抗击巨大的前后冲击，相比较其它结构的客车更抗冲击压缩变形而保护驾乘人员安全；由桁架结构围成的仓式纵梁4-1,在底盘骨架总成中起加固底盘的中纵向梁的作用，又能作为大容量的电池仓4-5或电池仓4-5架来使用，并且利用了底盘骨架总成的闲余空间，一举三得，这种设计可以使客车主要重量及客车的重心相比传统客车的重心下降很多，客车的行驶平稳性、操控性、安全性是传统客车底盘骨架总成远无法比拟的。位于仓式纵梁4-1两侧仓式附梁4-2内的空间用来做承载行李区使用，保持了旅游客车的传统储藏空间；位于仓式纵梁4-1前后部两侧仓式辅梁4-3内的空间用来做辅助系统安装区使用，可以安装空调系统、转向系统、刹车系统的动力源、辅助动力系统等，当客车的仓式辅梁4-3无法满足辅助系统安装需求时，可以通过减少行李仓的使用空间来满足辅助系统的安装需求，这样使客车的布局更为合理、紧凑，更为适应电动客车发展使用要求。

所述底盘骨架总成的上表面与地板骨架总成5形成复合整体承载式双层桁架结构。在现有技术中顶盖骨架总成1、前后围骨架总成2和左右侧围骨架总成3与地板骨架总成5固定连接成整体结构再通过连接部件跟底盘骨架总成固定连接，这种结构为半承载车身结构，其车身重心较高，当客车车身发生意外碰撞时，可能会发生盘骨架总成位移的致命事故。而本发明采用底盘骨架总成与地板骨架总成5固定连接形成复合整体承载式双层桁架结构再与顶盖骨架总成1、前后围骨架总成2、左右侧围骨架总成3固定连接，这样既增加底盘骨架总成的整体强度，又消除了底盘骨架总成位移的风险，采用这种复合整体承载式双层桁架结构相比传统的电动客车加强了车身的承载能力及车身的扭转刚度，在承受载荷时，客车各个部分受力均匀，使整个车身参与载荷。

所述仓式纵梁4-1内部空间划分中有用于储运电池仓4-5滑轨4-6的空间、用于设置电池仓4-5安全锁止栓的空间、及在仓式纵梁4-1的一端设置的进出电池的舱门的位置。底盘骨架总成中仓式纵梁4-1内设有用于放置电池仓4-5的滑轨4-6，电池仓4-5借助滑轨4-6抽拉出该仓式纵梁4-1，滑轨4-6还上设有锁定电池仓4-5的安全锁止栓，且在需要更换或检修电池仓4-5时，打开仓式纵梁4-1的电池舱门，抽拉出电池仓4-5，电池仓4-5沿滑轨4-6滑出，即可快速的进行电池仓4-5的更换或检修操作，当完成电池仓4-5的更换或检修之后，将电池仓4-5沿滑轨4-6送入仓式纵梁4-1内，电池仓4-5通过安全锁止栓锁定于滑轨4-6上，锁闭好电池舱门。

所述安全锁止栓包括对称设置在电池仓4-5前后端面两侧位置且固定在仓式纵梁4-1上的立柱4-7、及设置在立柱4-7之间的栓板4-8，立柱4-7内侧竖直方向、均匀设有通孔，通孔内设置与栓板4-8匹配弹子机构。

所述弹子机构包括弹簧4-9、设置在通孔内的调整板4-10、借助弹簧4-9与调整板4-10连接的弹子4-11、及设置在立柱4-7外侧的通孔内的平头螺栓4-12。

所述顶盖骨架总成1为由桁架结构围成的仓式框架，在仓式框架形成的空间中划分出冷暖风通道1-1和电缆通道1-2。顶盖骨架总成1的仓式框架，可以起到隔热作用，有足够的空间设置空调系统的冷暖风通道1-1、电气设备的电缆通道1-2、风扇系统、及天窗。

在所述前后围骨架总成2的后围骨架总成上的内侧两端位置设置两个由桁架结构围成的仓式框架，两个仓式框架形成的空间中分别划分出冷暖风通道1-1和电缆通道1-2。在后围骨架总成上设置的两个仓式框架，用于联通底盘骨架总成与顶盖骨架总成的1中的空调系统的冷暖风通道1-1、电气设备的电缆通道1-2。

在所述仓式纵梁4-1的前端、或前端两侧位置、或后端、或后端两侧位置设置有驱动电机定位结构，在所述仓式纵梁4-1前后端两侧位置设置有安装悬挂系统4-4的空间。

所述桁架结构包括水平杆件6、竖直杆件6-1、及斜撑杆件6-2，各杆件间固定连接组合成整体结构，其材质均为轻质合金。这种结构可以有效减轻客车的质量，增强客车车身强度，符合轻量化设计要求。

客车的前门7设置在前悬部分、及后门8设置在中间承载部分，这样可以减少上车的的台阶高度和台阶数量，方便乘客上、下车。

Claims (5)

1.一种全承载式纯电动客车的车架结构，包括顶盖骨架总成（1）、前、后围骨架总成（2）、左、右侧围骨架总成（3）、底盘骨架总成、及地板骨架总成（5），各总成均由桁架结构组成，其特征在于：所述底盘骨架总成结构中包括设置在中心对称线位置的仓式纵梁（4-1）、及设置在仓式纵梁（4-1）两侧位置的仓式附梁（4-2）、设置在仓式纵梁（4-1）前后端部两侧位置的仓式辅梁（4-3），底盘骨架总成借助悬挂系统（4-4）限定在车轮轴上；所述仓式纵梁（4-1）内部空间划分中有用于储、运电池仓（4-5）滑轨（4-6）的空间、用于设置电池仓（4-5）安全锁止栓的空间、及在仓式纵梁（4-1）的一端设置的进出电池的舱门的位置；所述安全锁止栓包括对称设置在电池仓（4-5）前后端面两侧位置且固定在仓式纵梁（4-1）上的立柱（4-7）、及设置在立柱（4-7）之间的栓板（4-8），立柱（4-7）内侧竖直方向、均匀设有通孔，通孔内设置与栓板（4-8）匹配弹子机构；所述弹子机构包括弹簧（4-9）、设置在通孔内的调整板（4-10）、借助弹簧（4-9）与调整板（4-10）连接的弹子（4-11）、及设置在立柱（4-7）外侧的通孔内的平头螺栓（4-12）；所述底盘骨架总成的上表面与地板骨架总成（5）形成复合整体承载式双层桁架结构。

2.根据权利要求1所述的一种全承载式纯电动客车的车架结构，其特征在于：所述顶盖骨架总成（1）为由桁架结构围成的仓式框架，在仓式框架形成的空间中划分出冷暖风通道（1-1）和电缆通道（1-2）。

3.根据权利要求1所述的一种全承载式纯电动客车的车架结构，其特征在于：在所述前后围骨架总成（2）的后围骨架总成上的内侧两端位置设置两个由桁架结构围成的仓式框架，两个仓式框架形成的空间中分别划分出冷暖风通道（1-1）和电缆通道（2-2）。

4.根据权利要求1所述的一种全承载式纯电动客车的车架结构，其特征在于：在所述仓式纵梁（4-1）的前端、或前端两侧位置、或后端、或后端两侧位置设置有驱动电机定位结构，在所述仓式纵梁（4-1）前后端两侧位置设置有安装悬挂系统（4-4）的空间。

5.根据权利要求1所述的一种全承载式纯电动客车的车架结构，其特征在于：所述桁架结构包括水平杆件（6）、竖直杆件（6-1）、及斜撑杆件（6-2），各杆件间固定连接组合成整体结构，其材质均为轻质合金。