CN105253208A - 一种模块化客车车身 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种模块化客车车身，属于交通设施技术领域。由前围模块、后围模块、顶盖模块、左侧围模块、右侧围模块和地板模块构成，左侧围模块与右侧围模块之间通过顶盖模块和地板模块连接，前围模块与顶盖模块、前围模块与左侧围模块、前围模块与右侧围模块、前围模块与地板模块、顶盖模块与左侧围模块、顶盖模块与右侧围模块、顶盖模块与后围模块、地板模块与左侧围模块、地板模块与右侧围模块、地板模块与后围模块、后围模块与左侧围模块、后围模块与右侧围模块均由连接件构成。将本发明应用于客车组装，具有质量轻、强度高、改型方便等优点。

Description

一种模块化客车车身

技术领域

本发明涉及一种模块化客车车身，属于交通设施技术领域。

背景技术

目前，常见的客车车身结构如图1所示，其车身均为金属骨架结构，一般采用钢、铝合金、异形钢管等金属材料制成零件，然后通过焊接等连接方式构成整个车身。这种车身的优势在于强度高，耐冲击，然而缺陷也很明显：车身重量大，惯性力大；耐腐蚀性能差，不利于长期户外使用；成本高，价格高；零部件繁多，装配工序繁杂、装配时间长，且一经组装，规格既定，无法灵活转变。

基于此，做出本申请案。

发明内容

为了克服现有客车车身所存在的上述缺陷，本发明提供一种车身重量轻、零件数量少、装配工序简单、能够实现快速改型的复合材料的模块化客车车身。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种模块化客车车身，由前围模块、后围模块、顶盖模块、左侧围模块、右侧围模块和地板模块构成，左侧围模块与右侧围模块之间通过顶盖模块和地板模块连接，而左侧围模块、顶盖模块、右侧围模块和地板模块所形成的类矩形筒状结构的一端与前围模块相连接，另一端与后围模块相连接，且前围模块与顶盖模块、前围模块与左侧围模块、前围模块与右侧围模块、前围模块与地板模块、顶盖模块与左侧围模块、顶盖模块与右侧围模块、顶盖模块与后围模块、地板模块与左侧围模块、地板模块与右侧围模块、地板模块与后围模块、后围模块与左侧围模块、后围模块与右侧围模块均由连接件构成，该连接件由断面一、断面二和Z字形连接层构成，断面一、断面二为相互配合的倾斜面，该断面一与断面二之间通过Z字形连接层连接。

进一步的，作为优选：

所述的前围模块、后围模块、顶盖模块、左侧围模块、右侧围模块、地板模块结构相同，均为非金属复合体构成的夹层结构。

所述的夹层结构由增强纤维、基体和芯层构成，且夹层材料的外表面至少设置有1层碳纤维，增强纤维为碳纤维或碳纤维与玻璃纤维、玄武岩纤维、有机纤维中的一种或多种的组合，基体为环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚酯树脂中的一种，夹芯为PVC泡沫、PET泡沫、纸蜂窝、铝蜂窝、泡沫铝中的任意一种。更优选的，所述的夹芯密度为60kg/m³-120kg/m³，夹芯厚度为20mm-50mm。

所述的前围模块、后围模块、顶盖模块、左侧围模块、右侧围模块、地板模块的制造方法相同，均采用模压、真空灌注或RTM方法制造成型。

所述的连接件由断面一、断面二、Z字形连接层和加强筋构成，断面一、断面二为相互配合的倾斜面，该断面一与断面二之间通过Z字形连接层连接，加强筋贯穿Z字形连接层、断面一所在模块、断面二所在模块。

所述的Z字形连接层由断面一所在模块外侧壁向断面一、断面二对应一侧延伸至断面二所在模块的内侧壁。

本发明的工作原理及有益效果如下：

（1）重量轻：本发明中客车车身采用玻璃纤维（或碳纤维等）及其织物作为增强体的复合材料制成，轻质高强的材料使产品重量大幅下降，加上优化传力路线，使承力结构与车身融合为一体，相比钢制车身重量减少35%以上。

（2）零件数量少：与金属车身近千个零件相比，复合材料模块化车身零件仅有前围模块、后围模块、顶盖模块、侧围模块（左、右）和地板模块共6个大部件，加上各别部位的预埋件，一共不超过50个，零件数量减少了95%。

（3）装配工序简单，装配时间短：因为零件数量的减少，因此整个车身安装的工序也因此减少，仅需要将各模块之间采用连接件即可，不需要焊接工装及大型装配工装，相应的装配时间也缩短了。

（4）能够实现快速改型：由于整个车身被分为几个标准的模块，并且每个模块之间的连接形式相同，因此如果要将8.5米的客车改为10.5的客车或者12米的客车，仅需要增加侧围模块、顶盖模块、地板模块的长度即可。其它不需要更改，这样就可以实现快速改型。

附图说明

图1为现有客车的结构示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的拆分结构示意图；

图4为本发明中连接件的第一种结构示意图；

图5为本发明中连接件的第二种结构示意图；

图6为本发明中Z字形连接层的结构示意图；

图7为本发明中夹层结构的示意图。

图中标号：1.前围模块；2.后围模块；3.顶盖模块；4.左侧围模块；5.右侧围模块；6.地板模块；7.连接件；71.断面一；72.断面二；73.Z字形连接层；731.平行区一；732.折线区；733.平行区二；74.加强筋；a.碳纤维；b.基体；c.芯层；d.碳纤维以外的增强纤维。

具体实施方式

实施例1

本实施例一种模块化客车，结合图2和图3所示，由前围模块1、后围模块2、顶盖模块3、左侧围模块4、右侧围模块5和地板模块6构成，左侧围模块4与右侧围模块5之间通过顶盖模块4和地板模块6连接，而左侧围模块4、顶盖模块3、右侧围模块5和地板模块6所形成的类矩形筒状结构的一端与前围模块1相连接，另一端与后围模块2相连接，且前围模块1与顶盖模块3之间、前围模块1与左侧围模块4之间、前围模块1与右侧围模块5之间、前围模块1与地板模块6之间、后围模块2与左侧围模块4之间、后围模块2与右侧围模块5之间、顶盖模块3与左侧围模块4之间、顶盖模块3与右侧围模块5之间、顶盖模块3与后围模块6之间、地板模块6与左侧围模块4之间、地板模块6与右侧围模块5之间、地板模块6与后围模块2之间均由连接件7构成，且各连接处的连接件7结构均相同，以顶盖模块与左侧围模块之间为例，结合图4，该连接件7由断面一71、断面二72和Z字形连接层73构成，断面一71、断面二72为相互配合的倾斜面，该断面一71与断面二72之间通过Z字形连接层73连接，且Z字形连接层73由断面一71所在顶盖模块3外侧壁绕经断面一71、断面二72之间间隙后，再延伸至断面二72所在左侧围模块4的内侧壁，从而，结合图6，在断面一71所在模块的外侧壁上形成平行区一731，在断面一71与断面二72之间形成折线区732，在断面二72所在模块内侧壁上形成平行区二733，平行区一731、折线区732与平行区一731为一体式结构。本实施例中，前围模块1、后围模块2、顶盖模块3、左侧围模块4、右侧围模块5、地板模块6结构相同，且均为玻璃纤维为增强体的泡沫夹层结构，夹芯密度为60kg/m³-120kg/m³，夹芯厚度为20mm-50mm。

与常规的车身相比，本实施例中，客车车身采用玻璃纤维（或碳纤维等）及其织物作为增强体的复合材料制成，轻质高强的材料使产品重量大幅下降，加上优化传力路线，使承力结构与车身融合为一体，相比钢制车身重量减少35%以上。

与金属车身近千个零件相比，本实施例采用玻璃纤维所制成的泡沫夹层模块化车身零件，使之仅有前围模块1、后围模块2、顶盖模块3、左侧围模块4、右侧围模块5和地板模块6共六个大部件，加上各别部位的连接件7，一共不超过50个，零件数量减少了95%。

零件数量的减少，也使整个车身安装的工序也因此减少，仅需要将各模块之间采用连接件7即可，不需要焊接工装及大型装配工装，相应的装配时间也缩短了。

同时，由于整个车身被分为几个标准的模块，并且每个模块之间的连接形式相同，因此如果要将8.5米的客车改为10.5的客车或者12米的客车，仅需要增加左侧围模块4、右侧围模块5、顶盖模块3与地板模块6的长度即可，而其它不需要更改，这样就可以实现快速改型。

实施例2

本实施例与实施例1的设置和工作原理相同，区别在于：结合图5，该连接件7由断面一71、断面二72和、Z字形连接层73和加强筋74构成，断面一71、断面二72为相互配合的倾斜面，该断面一71与断面二72之间通过Z字形连接层73连接，且Z字形连接层73由断面一71所在顶盖模块3外侧壁绕经断面一71、断面二72之间间隙后，再延伸至断面二72所在左侧围模块4的内侧壁，从而，结合图6，在断面一71所在模块的外侧壁上形成平行区一731，在断面一71与断面二72之间形成折线区732，在断面二72所在模块内侧壁上形成平行区二733，平行区一731、折线区732与平行区一731为一体式结构，加强筋74则贯穿平行区一731与顶盖模块3以及平行区二与左侧围模块4。本实施例中，前围模块1、后围模块2、顶盖模块3、左侧围模块4、右侧围模块5、地板模块6结构相同，且均为碳纤维织物为增强体的泡沫夹层结构，结合图7所示，该夹层结构由增强纤维、基体b和芯层c构成，且夹层材料的外表面至少设置有1层碳纤维a，增强纤维为碳纤维a，也可由碳纤维a与碳纤维以外的增强纤维d（如玻璃纤维、玄武岩纤维、有机纤维中的一种或多种）构成，基体b为环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚酯树脂中的一种，夹芯c为PVC泡沫、PET泡沫、纸蜂窝、铝蜂窝、泡沫铝中的任意一种。

以上内容是结合本发明的优选实施方式对所提供技术方案所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种模块化客车车身，其特征在于：由前围模块、后围模块、顶盖模块、左侧围模块、右侧围模块和地板模块构成，左侧围模块与右侧围模块之间通过顶盖模块和地板模块连接，而左侧围模块、顶盖模块、右侧围模块和地板模块所形成的类矩形筒状结构的一端与前围模块相连接，另一端与后围模块相连接，且前围模块与顶盖模块、前围模块与左侧围模块、前围模块与右侧围模块、前围模块与地板模块、顶盖模块与左侧围模块、顶盖模块与右侧围模块、顶盖模块与后围模块、地板模块与左侧围模块、地板模块与右侧围模块、地板模块与后围模块、后围模块与左侧围模块、后围模块与右侧围模块均由连接件构成，该连接件由断面一、断面二和Z字形连接层构成，断面一、断面二为相互配合的倾斜面，该断面一与断面二之间通过Z字形连接层连接。

2.如权利要求1所述的一种模块化客车车身，其特征在于：所述的前围模块、后围模块、顶盖模块、左侧围模块、右侧围模块、地板模块结构相同，均为夹层结构。

3.如权利要求2所述的一种模块化客车车身，其特征在于：所述的夹层结构由增强纤维、基体和芯层构成，且夹层材料的外表面至少设置有1层碳纤维，增强纤维为碳纤维或碳纤维与玻璃纤维、玄武岩纤维、有机纤维中的一种或多种的组合，基体为环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚酯树脂中的一种，夹芯为PVC泡沫、PET泡沫、纸蜂窝、铝蜂窝、泡沫铝中的任意一种。

4.如权利要求3所述的一种模块化客车车身，其特征在于：所述的夹芯密度为60kg/m³-120kg/m³，夹芯厚度为20mm-50mm。

5.如权利要求1所述的一种模块化客车车身，其特征在于：所述的前围模块、后围模块、顶盖模块、左侧围模块、右侧围模块、地板模块的制造方法相同，均采用模压、真空灌注或RTM方法制造成型。

6.如权利要求1所述的一种模块化客车车身，其特征在于：所述的连接件由断面一、断面二、Z字形连接层和加强筋构成，断面一、断面二为相互配合的倾斜面，该断面一与断面二之间通过Z字形连接层连接，加强筋贯穿Z字形连接层、断面一所在模块、断面二所在模块。

7.如权利要求1-6任一项所述的一种模块化客车车身，其特征在于：所述的Z字形连接层由断面一所在模块外侧壁向断面一、断面二对应一侧延伸至断面二所在模块的内侧壁。