CN110104066A - 一种电动大客车车身骨架底架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动大客车车身骨架底架，其包括：沿底架纵向轴线方向前后依次相接的前段区域、前桥区域、中段区域和后段区域；前段区域结构位于底架的前端，其左侧纵梁由分段式变截面薄冲压板构成，右侧纵梁由C型结构的薄冲压板构成；前桥区域结构整体采用铝合金框架结构，且靠近其两侧对称布置两个具有拱形骨架结构的前桥轮罩骨架；其中的左右纵梁均为变截面的冲压铝合金板；中段区域结构采用冲压铝薄板，其包括整体贯通的左右纵梁以及分段间隔布置在左右纵梁之间的多个横梁；后段区域结构的左右纵梁采用一体化变截面冲压铝板。该发明在兼顾集中式驱动布置空间约束的同时，充分发挥冲压铝板的材料与结构优势，最大程度地实现车身骨架的轻量化。

Description

一种电动大客车车身骨架底架

技术领域

本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动大客车车身骨架底架。

背景技术

在电动汽车技术领域中，受制于动力电池系统能量密度，轻量化技术的应用能够有效降低整备质量，进而能够提升纯电动汽车的续驶里程。其中，轻质材料、结构优化与轻质制造是汽车轻量化的三大技术手段。

随着新能源汽车行业的发展，对轻量化技术需要更为迫切，以铝合金为代表的轻质金属在纯电动客车车身骨架应用越来越广泛。

目前，铝合金集中在车身骨架顶围、左右侧围、前后围等，在车身骨架底架的应用相对较少。部分全铝纯电动客车车身底架部分虽有铝合金的应用，多以挤压铝型材铆接而成，如公开号为：CN202879596U、专利名称为：一种全铝客车底盘的发明专利，该发明的底盘采用铝合金材料，通过焊接制成；前、后轮毂罩采用铝合金冲压板材制成；贯通横梁、纵梁、动力系统支架采用铝合金挤压型材制成。该客车底盘在满足整车承重刚度和强度要求同时，重量得以减轻，有助于整车节能。

上述专利较适用于分布式驱动纯电动大客车，但是因为上述专利采用直接贯通的纵梁，给驱动桥和转向桥的布置带来空间布置的挑战，难以适用于集中式驱动的低地板的纯电动大客车车身骨架底架。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种电动大客车车身骨架底架，其结合冲压铝型材能够有效的根据结构和布置特点进行设计，从而最大程度地实现轻量化，而且能够有效的满足客车结构性能的要求，同时满足出入便利性要求。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

本发明提供一种电动大客车车身骨架底架，其包括：

沿所述底架纵向轴线方向，前后依次相接的前段区域、前桥区域、中段区域和后段区域；

所述前段区域结构位于所述底架的前端，其左侧纵梁由分段式变截面薄冲压板构成，右侧纵梁由C型结构的薄冲压板构成；

所述前桥区域结构整体采用铝合金框架结构，且靠近其两侧对称布置两个具有拱形骨架结构的前桥轮罩骨架；其中的左右纵梁均为变截面的冲压铝合金板，其前端通过铆接方式与所述前段区域结构连接；后端通过铆接方式与所述中段区域结构连接；

所述中段区域结构采用冲压铝薄板，其包括整体贯通的左右纵梁以及分段间隔布置在左右纵梁之间的多个横梁；其中的左右纵梁前端通过铆接方式与所述前桥区域结构相接；

所述后段区域结构的左右纵梁采用一体化变截面冲压铝板，通过铆接与中段区域结构的左右纵梁的后端相连。

更优选地，所述前段区域结构包括：

前悬竖梁、前悬上前梁、前悬下前梁、前悬中横梁、前悬左纵梁、前悬右纵梁、前悬左横梁和前悬右横梁；

平行设置的前悬上前梁和前悬下前梁位于前段区域结构的前部，二者通过前悬竖梁相连在一起；前悬下前梁与位于前段区域结构两侧的前悬左纵梁、前悬右纵梁的前端相连；前悬左纵梁和前悬右纵梁的后端分别与所述前桥区域结构的前桥左纵梁和前桥右纵梁相连；

所述前悬中横梁布置在前悬左纵梁和前悬右纵梁之间；所述前悬左横梁连接在前悬左纵梁左侧；所述前悬右横梁连接在前悬右纵梁右侧。

更优选地，所述前悬左纵梁和前悬右纵梁分别由两个L型的冲压薄铝板焊接形成“C”型结构，所述“C”型结构的开口朝向底架侧面；所述前悬左纵梁的“C”型结构为分段式变截面结构，前侧部分的截面高度小于后侧部分的截面高度；所述前悬右纵梁的“C”型结构为等截面结构。

更优选地，所述前桥区域结构包括：

前桥左纵梁、前桥右纵梁、前桥横梁和前桥轮罩骨架；

所述前桥左纵梁和前桥右纵梁平行设置所述底架纵向轴线的两侧，且均为变截面的冲压铝合金板，其两端的横截面高度大、中间部分横截面高度小；其主立面伴有滚压加强筋；

所述前桥横梁连接在所述前桥左纵梁和前桥右纵梁的前端和后端；

所述前桥轮罩骨架为两组，每组由两个平行的拱形骨架结构构成；每组中的一个拱形结构跨在相应的纵梁上面且固定在所述前桥横梁上；

所述前桥左纵梁和前桥右纵梁的后端分别与中段区域结构的中段左纵梁和中段右纵梁相连。

更优选地，所述中段区域结构的纵梁采用分段的横截面为C型的冲压铝板，中段区域结构的前部的左右纵梁的宽度较中段靠后左右纵梁的宽度较宽；过渡区域的纵梁冲压铝板依据中段区域结构前部和中段区域结构后部的结构随形设计；所述中段区域结构的横梁分段布置，位于中段区域结构中间部分的横梁过铆接与纵梁相连，位于中段区域结构两侧的横梁通过T型结构与纵梁相连。

更优选地，所述中段区域结构包括：

中段左纵梁、中段右纵梁、多个中段中横梁、多个中段左侧横梁、多个中段右侧横梁；

所述中段左纵梁和中段右纵梁均采用横截面为“C”型的冲压铝合金薄板；分别与前悬区域结构的左右纵梁以及后段区域的左右纵梁相接；

多个中段中横梁设定间隔依次通过铆钉方式连接在所述中段左纵梁和中段右纵梁之间；多个中段左侧横梁从左至右按设定间隔依次通过“T”型耳片连接在所述中段左纵梁的左侧；中段右侧横梁从左至右按设定间隔依次通过“T”型耳片连接在所述中段右横梁的右侧。

更优选地，所述后段区域结构包括：

后段左纵梁、后段右纵梁、后段前横梁、后段前左上横梁、后段前右上横梁、后段后左下横梁、后段后右下横梁和后段轮罩骨架；

所述后段左纵梁和后段右纵梁，分别位于所述底架纵向轴线的两侧；其前段与后段前横梁、后段前左上横梁、后段前右上横梁相连，后端与后段后下横梁、后段后右下横梁相连；

所述后段轮罩骨为平行设置的两个拱形骨架结构，分别安装于后段左纵梁和后段右纵梁之上。

由上述本发明的技术方案可以看出，本发明具有如下技术效果：

该发明在兼顾集中式驱动布置空间约束的同时，有利于充分发挥冲压铝板的材料与结构优势，从而在满足客车弯曲、扭转、加速、制动等工况下结构刚强度与模态特性要求的同时，最大程度地实现客车车身骨架的轻量化，有利于进一步提升纯电动大客车的续驶里程。

附图说明

图1为本发明的电动大客车车身骨架底架俯视图；

图2为本发明的电动大客车车身骨架底架主视图；

图3为本发明的电动大客车车身骨架底架轴侧图。

附图图标说明：

1-前悬竖梁；2-前悬上前梁；3-前悬下前梁；4-前悬中横梁；5-前悬左纵梁；6-前悬右纵梁；7-前悬左横梁；8-前悬右横梁；9-前桥左纵梁；10-前桥右纵梁；11-前桥横梁；12-前桥轮罩骨架；13-中段左纵梁；14-中段右纵梁；15-中段第一中横梁；16-中段第二中横梁；17-中段第三中横梁；18-中段第四中横梁；19-中段第五中横梁；20-中段左侧第一横梁；21-中段左侧第二横梁；22-中段左侧第三横梁；23-中段右侧第一横梁；24-中段右侧第二横梁；25-中段右侧第三横梁；26-后段左纵梁；27-后段右纵梁；28-后段前横梁；29-后段前左上横梁；30-后段前右上横梁；31-后段后左下横梁；32-后段后右下横梁；33-后段轮罩骨架。

具体实施方式

以下结合附图并结合实施例对本发明进行详细说明。

本发明充分考虑面向集中式驱动电动大客车的低地板特点与空间布置的约束条件，以冲压铝合金板为材料主体，以螺栓或铆接为连接手段，构建了本发明的一种电动大客车车身骨架底架。该底架以中段左右纵梁作为两根主纵梁，并与若干横梁形成底架中段骨架，通过螺栓与前围骨架总成、后围骨架总成、侧围骨架总成连接形成整个车身骨架。

本发明提供的一种电动大客车车身骨架底架，其由若干个冲压铝板组成，这些冲压铝板厚度均为2mm。本发明的结构如图1-图3所示，包括沿底架纵向轴线方向前后依次连接的前段区域、前桥区域、中段区域和后段区域。前段区域结构位于底架的前端，其左侧纵梁为下分段式变截面薄冲压板结构，右侧纵梁为C型薄冲压板结构。前桥区域结构整体采用铝合金框架结构，且靠近其两侧对称布置两个具有拱形骨架结构的前桥轮罩骨架；其中的左右纵梁均为变截面的冲压铝合金板。中段区域结构采用冲压铝薄板，其由整体贯通的左右纵梁以及分段间隔布置在左右纵梁之间的多个横梁构成，其中的左右纵梁前端通过铆接方式与前桥区域结构相接。后段区域结构中的左右纵梁采用一体化变截面冲压铝板，通过铆接与中段区域结构的左右纵梁的后端相连；所述后段区域结构的纵梁上面用于安装部分乘客座椅与纯电动大客车动力电池支架。各个区域结构的具体情况如下：

前段区域结构：

前段区域结构中的左侧纵梁为分段式变截面冲压铝板构成，右侧纵梁为等截面C型冲压板组成。左右纵梁的非对称设计可以确保乘客出入的便利性与结构抗扭性能的综合考虑。

前段区域结构包括前悬竖梁1、前悬上前梁2、前悬下前梁3、前悬中横梁4、前悬左纵梁5、前悬右纵梁6、前悬左横梁7、前悬右横梁8以及若干其它桁架结构。

前悬上前梁2和前悬下前梁3位于前段区域结构的前部，二者通过前悬竖梁1相连在一起；前悬下前梁3与位于前段区域结构两侧的前悬左纵梁5、前悬右纵梁6的前端相连。前悬左纵梁5的后端与前桥区域的前桥左纵梁9相连；前悬右纵梁6的后端与前桥区域的前桥右纵梁10相连。平行设置的前悬上前梁2与上述前悬下前梁3在同一平面。前悬左纵梁5和前悬右纵梁6分别位于前段区域结构的两侧，它们分别由两个L型的冲压薄铝板焊接形成“C”型结构，该“C”型结构的开口朝向底架侧面，便于制造和结构之间的连接。上述前悬左纵梁5的“C”型结构为分段式变截面结构，前侧部分的截面高度小于后侧部分的截面高度。该前悬右纵梁6的“C”型结构为等截面结构。前悬中横梁4布置在前悬左纵梁5和前悬右纵梁6之间，分别通过“U”型耳片35与前悬左纵梁5和前悬右纵梁6铆接在一起；前悬左横梁7布置在前悬左纵梁5左侧，二者通过“T”型耳片34连接在一起；前悬右横梁8布置在前悬右纵梁6右侧，二者通过“T”型耳片34连接在一起。

前桥区域结构：

该前桥区域结构采用整体铝合金框架结构，左右纵梁均为变截面的冲压铝合金板，其主立面伴有滚压加强筋，纵梁采用多层薄板铆接而成，与前段、中段纵梁通过铆接而成。

前桥区域结构包括前桥左纵梁9、前桥右纵梁10、前桥横梁11、前桥轮罩骨架12以及若干其它桁架结构。前桥左纵梁9和前桥右纵梁10均为变截面的冲压铝合金板，其两端的横截面高度大、中间部分横截面高度小；其主立面伴有滚压加强筋；前桥左纵梁9、前桥右纵梁10分别平行设置整个底架纵向轴线的两侧，前桥横梁11连接在所述前桥左纵梁9和前桥右纵梁10的前端和后端。前桥轮罩骨架12为两组，每组由两个平行的拱形骨架结构构成；每组中有一个拱形骨架结构跨在相应的纵梁上面且固定在所述前桥横梁11上，另一个的首尾端则连接在前桥横梁11上。前桥左纵梁9的后端与中段区域的中段左纵梁13相连；前桥右纵梁10的后端与中段区域的中段右纵梁14相连。

中段区域结构：

中段区域结构的纵梁采用分段的横截面为C型的冲压铝板，中段区域结构的前部的左右纵梁的宽度较中段区域结构靠后的左右纵梁的宽度较宽；过渡区域的纵梁冲压铝板依据中段区域结构前部和中段区域结构后部的结构随形设计；中段区域结构的横梁分段布置，位于中段区域结构中间部分的横梁过铆接与纵梁相连，位于中段区域结构两侧的横梁通过T型结构与纵梁相连。

中段区域结构包括中段左纵梁13、中段右纵梁14、中段第一中横梁15、中段第二中横梁16、中段第三中横梁17、中段第四中横梁18、中段第五中横梁19、中段左侧第一横梁20、中段左侧第二横梁21、中段左侧第三横梁22、中段右侧第一横梁23、中段右侧第二横梁24、中段右侧第三横梁25以及其它若干桁架。

由于电动客车底盘车架纵梁是最主要的承力结构，中段左纵梁13和中段右纵梁14均采用抗弯强度大的横截面为“C”型的冲压铝合金薄板。由于中段区域两侧纵梁受力大小不同，中段左纵梁13和中段右纵梁14设计成不同弧度，使其更好地承重，同时也便于与前段区域结构的左右纵梁(包括前悬左纵梁5和前悬右纵梁6)、后段区域结构的左右纵梁(包括后段左纵梁26和后段右纵梁27)进行装配。

中段中横梁(包括中段第一中横梁15、中段第二中横梁16、中段第三中横梁17、中段第四中横梁18、中段第五中横梁19)位于底架两侧的中段左纵梁13和中段右纵梁14之间，通过铆钉连接；中段左侧横梁(包括中段左侧第一横梁20、中段左侧第二横梁21、中段左侧第三横梁22)从左至右按设定间隔依次布置在中段左纵梁13的左侧，并通过“T”型耳片34与中段左纵梁13相连；中段右侧横梁(包括中段右侧第一横梁23、中段右侧第二横梁24和中段右侧第三横梁25)从左至右按设定间隔依次布置在中段右横梁14的右侧，通过“T”型耳片34与中段右横梁14相连。中段左侧的各个横梁和中段右侧各个横梁对称布置。

后段区域结构：

后段区域结构的纵梁采用一体化铝合金冲压而成，通过铆接与中段区域结构的纵梁相连。后段区域结构的纵梁上面用于安装部分乘客座椅与纯电动大客车动力电池支架。

后段区域结构包括后段左纵梁26、后段右纵梁27、后段前横梁28、后段前左上横梁29、后段前右上横梁30、后段后左下横梁31、后段后右下横梁32、后段轮罩骨架33以及其它未标明桁架。

后段区域纵梁为两个，即后段左纵梁26和后段右纵梁27，分别位于底架纵向轴线的左侧和右侧。它们的前段与后段前横梁28、后段前左上横梁29、后段前右上横梁30相连，后端与后段后下横梁31、后段后右下横梁32相连；后段轮罩骨33为两个，平行设置，均为拱形骨架结构，分别安装于后段左纵梁26和后段右纵梁27之上。

由于后段区域纵梁是纯电动大客车电池的主要承力结构，后段左纵梁26和后段右纵梁27均采用一体化铝合金冲压铝板，与中段区域纵梁(即中段左纵梁13和中段右纵梁14)通过铆接的方式连接。这样可提高连接处的强度，提高使用寿命。

由上面本发明的实施方案可以看出，本发明在兼顾集中式驱动布置空间约束的同时，有利于充分发挥冲压铝板的材料与结构优势，从而在满足客车弯曲、扭转、加速、制动等工况下结构刚强度与模态特性要求的同时，最大程度地实现客车车身骨架的轻量化，有利于进一步提升纯电动大客车的续驶里程。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。

Claims (7)

1.一种电动大客车车身骨架底架，其特征在于，所述的电动大客车车身骨架底架包括：

沿所述底架纵向轴线方向，前后依次相接的前段区域、前桥区域、中段区域和后段区域；

所述前段区域结构位于所述底架的前端，其左侧纵梁由分段式变截面薄冲压板构成，右侧纵梁由C型结构的薄冲压板构成；

所述前桥区域结构整体采用铝合金框架结构，且靠近其两侧对称布置两个具有拱形骨架结构的前桥轮罩骨架；其中的左右纵梁均为变截面的冲压铝合金板，其前端通过铆接方式与所述前段区域结构连接；后端通过铆接方式与所述中段区域结构连接；

所述中段区域结构采用冲压铝薄板，其包括整体贯通的左右纵梁以及分段间隔布置在左右纵梁之间的多个横梁；其中的左右纵梁前端通过铆接方式与所述前桥区域结构相接；

所述后段区域结构的左右纵梁采用一体化变截面冲压铝板，通过铆接与中段区域结构的左右纵梁的后端相连。

2.根据权利要求1所述的一种电动大客车车身骨架底架，其特征在于，所述前段区域结构包括：

前悬竖梁(1)、前悬上前梁(2)、前悬下前梁(3)、前悬中横梁(4)、前悬左纵梁(5)、前悬右纵梁(6)、前悬左横梁(7)和前悬右横梁(8)；

平行设置的前悬上前梁(2)和前悬下前梁(3)位于前段区域结构的前部，二者通过前悬竖梁(1)相连在一起；前悬下前梁(3)与位于前段区域结构两侧的前悬左纵梁(5)、前悬右纵梁(6)的前端相连；前悬左纵梁(5)和前悬右纵梁(6)的后端分别与所述前桥区域结构的前桥左纵梁(9)和前桥右纵梁(10)相连；

所述前悬中横梁(4)布置在前悬左纵梁(5)和前悬右纵梁(6)之间；所述前悬左横梁(7)连接在前悬左纵梁(5)左侧；所述前悬右横梁(8)连接在前悬右纵梁(6)右侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种电动大客车车身骨架底架，其特征在于，

所述前悬左纵梁(5)和前悬右纵梁(6)分别由两个L型的冲压薄铝板焊接形成“C”型结构，所述“C”型结构的开口朝向底架侧面；所述前悬左纵梁(5)的“C”型结构为分段式变截面结构，前侧部分的截面高度小于后侧部分的截面高度；所述前悬右纵梁(6)的“C”型结构为等截面结构。

4.根据权利要求1所述的一种电动大客车车身骨架底架，其特征在于，所述前桥区域结构包括：

前桥左纵梁(9)、前桥右纵梁(10)、前桥横梁(11)和前桥轮罩骨架(12)；

所述前桥左纵梁(9)和前桥右纵梁(10)平行设置所述底架纵向轴线的两侧，且均为变截面的冲压铝合金板，其两端的横截面高度大、中间部分横截面高度小；其主立面伴有滚压加强筋；

所述前桥横梁(11)连接在所述前桥左纵梁(9)和前桥右纵梁(10)的前端和后端；

所述前桥轮罩骨架(12)为两组，每组由两个平行的拱形骨架结构构成；每组中的一个拱形结构跨在相应的纵梁上面且固定在所述前桥横梁(11)上；

所述前桥左纵梁(9)和前桥右纵梁(10)的后端分别与中段区域结构的中段左纵梁(13)和中段右纵梁(14)相连。

5.根据权利要求1所述的一种电动大客车车身骨架底架，其特征在于，

所述中段区域结构的纵梁采用分段的横截面为C型的冲压铝板，中段区域结构的前部的左右纵梁的宽度较中段靠后左右纵梁的宽度较宽；过渡区域的纵梁冲压铝板依据中段区域结构前部和中段区域结构后部的结构随形设计；

所述中段区域结构的横梁分段布置，位于中段区域结构中间部分的横梁过铆接与纵梁相连，位于中段区域结构两侧的横梁通过T型结构与纵梁相连。

6.根据权利要求5所述的一种电动大客车车身骨架底架，其特征在于，所述中段区域结构包括：

中段左纵梁(13)、中段右纵梁(14)、多个中段中横梁、多个中段左侧横梁、多个中段右侧横梁；

所述中段左纵梁(13)和中段右纵梁(14)均采用横截面为“C”型的冲压铝合金薄板；分别与前悬区域结构的左右纵梁以及后段区域的左右纵梁相接；

多个中段中横梁设定间隔依次通过铆钉方式连接在所述中段左纵梁(13)和中段右纵梁(14)之间；多个中段左侧横梁从左至右按设定间隔依次通过“T”型耳片(34)连接在所述中段左纵梁(13)的左侧；中段右侧横梁从左至右按设定间隔依次通过“T”型耳片(34)连接在所述中段右横梁(14)的右侧。

7.根据权利要求1所述的一种电动大客车车身骨架底架，其特征在于，所述后段区域结构包括：

后段左纵梁(26)、后段右纵梁(27)、后段前横梁(28)、后段前左上横梁(29)、后段前右上横梁(30)、后段后左下横梁(31)、后段后右下横梁(32)和后段轮罩骨架(33)；

所述后段左纵梁(26)和后段右纵梁(27)，分别位于所述底架纵向轴线的两侧；其前段与后段前横梁(28)、后段前左上横梁(29)、后段前右上横梁(30)相连，后端与后段后下横梁(31)、后段后右下横梁(32)相连；

所述后段轮罩骨(33)为平行设置的两个拱形骨架结构，分别安装于后段左纵梁(26)和后段右纵梁(27)之上。