CN114348125A - 一种纯电动城市客车的轻量化车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，包括有客车车身架、右侧骨架总成、左侧骨架总成、底架总成等；客车车身架右侧设有右侧骨架总成，客车车身架左侧设有左侧骨架总成，客车车身架上设有底架总成。该结构采用全承载结构，使得客车的自重大幅度减少，右侧拱形支撑架一、右侧拱形支撑架二、左侧拱形支撑架一等采用拱形结构，进一步地减轻了客车的自重，并且拱形结构保证了客车车身的受力平衡，使得客车的车身更加稳定，实现了能够兼顾客车轻量化和保证客车车身受力平衡的目的。

Description

一种纯电动城市客车的轻量化车身结构

技术领域

本发明涉及新能源领域，尤其涉及一种纯电动城市客车的轻量化车身结构。

背景技术

随着低碳环保生活的发展，纯电动客车逐渐出现在城市居民的视野中，众所周知，客车的被动安全在很大程度上取决于车身，出于轻量化和安全性的角度考虑，客车按照车身结构可分为非承载式、半承载式和全承载式三种，现在越来越多的客车企业采用了全承载车身结构。近年来，随着全承载技术的普及、客车等级评定要求的提高，以及交通安全事故的频发，越来越多的国内客车企业都在运用此项技术生产更安全、更省油的客车。

传统的半承载式车身结构拥有独立完整的车架，半承载式车身与车架用螺钉连接、铆接或焊接等方法刚性地连接，因此车身壳体可以承受部分载荷，但是半承载式车身结构会造成车体较为笨重，质量大且重心高，会对这个车身的受力平衡造成影响，并且传统客车在行驶的过程中碰到其它汽车时，车身的前部或后部受力，缓冲性能难以保证，因此在发生碰撞时车身可能会发生变形，安全性较低。

因此，需要对背景技术中提出的现有技术中半承载式车身质量大、车身的受力不够稳定、安全性较低的问题设计一种全承载式车身，我们设计了一种能够兼顾客车轻量化和保证客车车身受力平衡、能够最大程度上保证车内乘客的安全的纯电动城市客车的轻量化车身结构。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，包括有客车车身架，还包括有右侧骨架总成、左侧骨架总成、底架总成、安全缓冲总成和顶部总成：

右侧骨架总成，客车车身架右侧设有右侧骨架总成；

左侧骨架总成，客车车身架左侧设有左侧骨架总成，右侧骨架总成和左侧骨架总成用于保证客车车身的受力平衡；

底架总成，客车车身架上设有底架总成，底架总成用于构成车身的底部；

安全缓冲总成，客车车身架上设有安全缓冲总成，安全缓冲总成用于最大程度地减少客车发生碰撞时对车内乘客造成的影响；

顶部总成，客车车身架上设有顶部总成，顶部总成用于构成车身的顶部。

可选地，右侧骨架总成包括有右侧骨架板、右侧拱形支撑架一和右侧拱形支撑架二，客车车身架右侧通过电弧焊的方式连接有右侧骨架板，右侧骨架板后部开有后门架槽，右侧骨架板前部开有前门架槽，右侧骨架板后部通过CO₂弧焊的方式连接有右侧拱形支撑架一，右侧骨架板前部通过CO₂弧焊的方式连接有右侧拱形支撑架二，右侧骨架板上部呈线性分布式开有六个右侧门窗槽。

可选地，右侧拱形支撑架一和右侧拱形支撑架二为拱形结构，用于保证客车车身的受力平衡并减轻客车车身的重量。

可选地，左侧骨架总成包括有左侧骨架板、左侧拱形支撑架一、左侧拱形支撑架二和左侧拱形支撑架三，客车车身架左侧通过电弧焊的方式连接有左侧骨架板，左侧骨架板上部呈线性分布式开有十个左侧门窗槽，左侧骨架板上从后至前依次通过电阻点焊的方式连接有左侧拱形支撑架一、左侧拱形支撑架二和左侧拱形支撑架三。

可选地，底架总成包括有桁架板、拱形支撑板、中部支撑底板、分隔板和网格式支板，右侧骨架板与左侧骨架板之间通过电阻点焊的方式连接有桁架板，客车车身架下部呈线性分布的方式通过螺栓连接有五块拱形支撑板，五块拱形支撑板上部之间共同通过CO₂弧焊和螺栓的方式配合连接有中部支撑底板，中部支撑底板内部呈均匀分布的方式设有多个拱形条槽，右侧骨架板与左侧骨架板之间通过CO₂弧焊的方式连接有分隔板，右侧骨架板与左侧骨架板之间通过电阻点焊的方式连接有网格式支板，网格式支板位于分隔板前侧。

可选地，桁架板和网格式支板采用由矩形钢管和型钢焊制而成的格栅式结构，用于使整车在受力时能够迅速将力分散到车身各处，起增大客车的支撑性的作用。

可选地，安全缓冲总成包括有固定板、密封油缸、固定盘、活塞杆、缓冲弹簧和安全防护板，客车车身架底部对称通过电阻点焊的方式连接有固定板，固定板位于中部支撑底板下方，两块固定板之间共同固接有一对密封油缸，密封油缸内部对称通过电弧焊的方式连接有固定盘，固定盘上滑动式连接有活塞杆，相邻活塞杆穿过固定盘，相邻活塞杆与密封油缸滑动式配合，相邻活塞杆与固定盘之间连接有缓冲弹簧，同侧两根活塞杆之间共同通过电阻点焊的方式连接有安全防护板，两块安全防护板分别位于客车车身架前后两侧。

可选地，顶部总成包括有固定条和拱形架，客车车身架顶部通过螺栓连接有一对固定条，两根固定条之间共同呈线性分布的方式通过电阻点焊有八个拱形架。

可选地，还包括有拱形扶手和稳定架，从前至后第一个和第六个拱形架之间共同通过电阻点焊的方式连接有一对拱形扶手，客车车身架前部和后部均通过CO₂弧焊的方式连接有稳定架。

可选地，拱形支撑板可替换为压力分散支撑总成，压力分散支撑总成设于客车车身架上，压力分散支撑总成包括有压力分散板、多孔柱支板和液压油，客车车身架下部通过螺栓连接有压力分散板，压力分散板顶部呈线性分布的方式固接有五块多孔柱支板，多孔柱支板与中部支撑底板固接，压力分散板内部装有液压油。

可选地，拱形扶手为拱形结构，用于增大客车对乘客的支撑效果。

本发明具有如下有益效果：

1.桁架板和网格式支板是由矩形钢管和型钢焊制而成的格栅式结构，使得整车在受力时能够迅速将力分散到车身各处，从而使得客车受力稳定，用于增大客车的支撑性，提升了客车的承载力，并保证了客车的被动安全性能。

2.该结构采用全承载结构，使得客车的自重大幅度减少，右侧拱形支撑架一、右侧拱形支撑架二、左侧拱形支撑架一等采用拱形结构，进一步地减轻了客车的自重，并且拱形结构保证了客车车身的受力平衡，使得客车的车身更加稳定，实现了能够兼顾客车轻量化和保证客车车身受力平衡的目的。

3.通过横向设置的拱形条槽和纵向设置的拱形支撑板相互配合，拱形条槽和拱形支撑板承载重量时，能把客车车身的压力向下以及向外传递给相邻的部分，使得客车车身的受力更加平衡。

4.在客车前侧或后侧与其它车辆碰撞时，通过安全防护板及其上装置的配合，可以有效地起到缓冲的作用，以最大程度地减少客车发生碰撞时对车内乘客造成的影响，从而能最大程度上保证车内乘客的安全。

5.在客车上的乘客随机分散时，通过压力分散板、多孔柱支板和液压油的配合，液压油可将客车车身承受的压力均匀地分散到压力分散板上，进一步地保证了客车车身的受力平衡。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明底架总成的第一种部分立体结构示意图。

图4为本发明安全缓冲总成的第一种部分立体结构示意图。

图5为本发明右侧骨架总成的立体结构示意图。

图6为本发明左侧骨架总成的立体结构示意图。

图7为本发明底架总成的部分拆分立体结构示意图。

图8为本发明底架总成的第二种部分立体结构示意图。

图9为本发明A的放大立体结构示意图。

图10为本发明安全缓冲总成的第二种部分立体结构示意图。

图11为本发明安全缓冲总成的部分剖视立体结构示意图。

图12为本发明B的放大立体结构示意图。

图13为本发明顶部总成和拱形扶手的立体结构示意图。

图14为本发明压力分散支撑总成的部分拆分立体结构示意图。

图15为本发明压力分散支撑总成的部分第一种立体结构示意图。

图16为本发明C的放大立体结构示意图。

图中附图标记的含义：1：客车车身架，2：右侧骨架总成，21：右侧骨架板，22：后门架槽，23：前门架槽，24：右侧拱形支撑架一，25：右侧拱形支撑架二，26：右侧门窗槽，3：左侧骨架总成，31：左侧骨架板，32：左侧门窗槽，33：左侧拱形支撑架一，34：左侧拱形支撑架二，35：左侧拱形支撑架三，4：底架总成，41：桁架板，42：拱形支撑板，43：中部支撑底板，44：拱形条槽，45：分隔板，46：网格式支板，5：安全缓冲总成，51：固定板，52：密封油缸，53：固定盘，54：活塞杆，55：缓冲弹簧，56：安全防护板，6：顶部总成，61：固定条，62：拱形架，7：拱形扶手，8：稳定架，9：压力分散支撑总成，91：压力分散板，92：多孔柱支板，93：液压油。

具体实施方式

本发明中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

实施例1

一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12和图13所示，包括有客车车身架1、右侧骨架总成2、左侧骨架总成3、底架总成4、安全缓冲总成5和顶部总成6，客车车身架1右侧设有右侧骨架总成2，客车车身架1左侧设有左侧骨架总成3，客车车身架1上设有底架总成4，客车车身架1上设有安全缓冲总成5，安全缓冲总成5用于最大程度地减少客车发生碰撞时对车内乘客造成的影响，客车车身架1上设有顶部总成6，顶部总成6用于构成车身的顶部。

右侧骨架总成2包括有右侧骨架板21、右侧拱形支撑架一24和右侧拱形支撑架二25，客车车身架1右侧通过电弧焊的方式连接有右侧骨架板21，右侧骨架板21后部开有后门架槽22，右侧骨架板21前部开有前门架槽23，后门架槽22与前门架槽23的尺寸相同，右侧骨架板21后部通过CO₂弧焊的方式连接有右侧拱形支撑架一24，右侧骨架板21前部通过CO₂弧焊的方式连接有右侧拱形支撑架二25，右侧拱形支撑架一24和右侧拱形支撑架二25为拱形结构，右侧拱形支撑架一24和右侧拱形支撑架二25用于保证客车车身的受力平衡并减轻车身重量，右侧骨架板21上部呈线性分布式开有六个右侧门窗槽26，六个右侧门窗槽26的尺寸不一。

左侧骨架总成3包括有左侧骨架板31、左侧拱形支撑架一33、左侧拱形支撑架二34和左侧拱形支撑架三35，客车车身架1左侧通过电弧焊的方式连接有左侧骨架板31，左侧骨架板31上部呈线性分布式开有十个左侧门窗槽32，十个左侧门窗槽32的尺寸不一，左侧骨架板31上从后至前依次通过电阻点焊的方式连接有左侧拱形支撑架一33、左侧拱形支撑架二34和左侧拱形支撑架三35，左侧拱形支撑架一33、左侧拱形支撑架二34和左侧拱形支撑架三35为拱形结构，用于使车身更加稳定。

底架总成4包括有桁架板41、拱形支撑板42、中部支撑底板43、分隔板45和网格式支板46，右侧骨架板21与左侧骨架板31之间通过电阻点焊的方式连接有桁架板41，客车车身架1下部呈线性分布的方式通过螺栓连接有五块拱形支撑板42，拱形支撑板42为纵向设置，五块拱形支撑板42上部之间共同通过CO₂弧焊和螺栓的方式配合连接有中部支撑底板43，中部支撑底板43内部呈均匀分布的方式设有多个拱形条槽44，拱形条槽44为横向设置(参考图8和图9)，拱形条槽44用于进一步地减轻车身的重量，通过拱形支撑板42和拱形条槽44的相互配合，能够使得客车车身的受力更加平衡，右侧骨架板21与左侧骨架板31之间通过CO₂弧焊的方式连接有分隔板45，右侧骨架板21与左侧骨架板31之间通过电阻点焊的方式连接有网格式支板46，桁架板41和网格式支板46由矩形钢管和型钢焊制而成，用于增大客车的支撑性，网格式支板46位于分隔板45前侧。

安全缓冲总成5包括有固定板51、密封油缸52、固定盘53、活塞杆54、缓冲弹簧55和安全防护板56，客车车身架1底部对称通过电阻点焊的方式连接有固定板51，固定板51位于中部支撑底板43下方，两块固定板51之间共同固接有一对密封油缸52，密封油缸52内部装有液压油，密封油缸52内部对称通过电弧焊的方式连接有固定盘53，固定盘53上滑动式连接有活塞杆54，相邻活塞杆54穿过固定盘53，相邻活塞杆54与密封油缸52滑动式配合，相邻活塞杆54与固定盘53之间连接有缓冲弹簧55，通过缓冲弹簧55及其上装置的相互配合，能够充分有效地起到缓冲的作用，同侧两根活塞杆54之间共同通过电阻点焊的方式连接有安全防护板56，安全防护板56起防护的作用，两块安全防护板56分别位于客车车身架1前后两侧。

顶部总成6包括有固定条61和拱形架62，客车车身架1顶部通过螺栓连接有一对固定条61，两根固定条61之间共同呈线性分布的方式通过电阻点焊有八个拱形架62，拱形架62为拱形结构(如图13所示)，用于增强车身的受力平衡。

还包括有拱形扶手7和稳定架8，从前至后第一个和第六个拱形架62之间共同通过电阻点焊的方式连接有一对拱形扶手7，拱形扶手7为拱形结构，用于增大客车对乘客的支撑效果，客车车身架1前部和后部均通过CO₂弧焊的方式连接有稳定架8，稳定架8用于将客车车身架1左右侧更加稳定地固定住。

该结构用于纯电动城市客车中，并且该结构为全承载车身，车身作为发动机和底盘各总成的安装平台，车上各种载荷全部由车身承受，使整个车身都可参与载荷，因为该结构的上下部形成了一个整体，在承受载荷时，使得整个车身壳体可以达到稳定平衡状态，同时采用全承载结构车身的客车比采用半承载结构车身的客车自重减少500-700斤，使得全承载客车具有燃油经济性高的特点。桁架板41和网格式支板46由矩形钢管和型钢焊制而成，用于增大客车的支撑性，客车车身架1、右侧骨架板21、左侧骨架板31、安全防护板56和拱形架62共同组焊成车身六面体，并且该结构整体是由矩形管构成的格栅式结构，使得整车在受力时能够迅速将力分散到车身各处，保证了客车的被动安全性能。在客车发生意外时，特别是在翻滚和碰撞的情况下，格栅式结构使车身不容易变形，能最大程度上保证车内乘客的安全。

通过横向设置的拱形条槽44，拱形条槽44采用拱形结构，因为拱形承载重量时，能把客车车身的压力向下以及向外传递给相邻的部分，使得拱形各部分相互挤压，结合得更加紧密，所以能够保证客车车身的受力平衡，并且可以减轻客车的自重，实现了轻量化。通过横向设置的拱形条槽44和纵向设置的拱形支撑板42相互配合，使得客车车身的受力更加平衡。并且右侧拱形支撑架一24、右侧拱形支撑架二25、左侧拱形支撑架一33、左侧拱形支撑架二34、左侧拱形支撑架三35和拱形架62均采用拱形结构，同样可以保证客车车身的受力平衡，使得客车的车身更加稳定，并且可以进一步减轻客车的自重。

在客车前侧与前方的车辆碰撞时，位于前侧的安全防护板56会受力，使得位于前侧的安全防护板56及其上装置向后运动，位于前侧的一对缓冲弹簧55随之会被拉伸，在密封油缸52内部液压油的推动作用下，位于后侧的一对活塞杆54及其上装置会向后运动，位于后侧的一对缓冲弹簧55随之会被压缩，当客车后侧发生碰撞时，位于后侧的安全防护板56会受力，上述操作会相反，通过缓冲弹簧55及其上装置的相互配合，能够充分有效地起到缓冲的作用，使得无论客车前侧还是客车后侧发生碰撞都能最大程度地减少客车发生碰撞时对车内乘客造成的影响。

乘客手持拱形扶手7，便于乘客在乘车时更加稳定，拱形扶手7为拱形结构，可以增大客车对乘客的支撑效果。通过稳定架8，可以将客车车身架1左右侧更加稳定地固定住。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图14、图15和图16所示，拱形支撑板42可替换为压力分散支撑总成9，压力分散支撑总成9设于客车车身架1上，压力分散支撑总成9用于更好地保证客车车身的受力平衡，压力分散支撑总成9包括有压力分散板91、多孔柱支板92和液压油93，客车车身架1下部通过螺栓连接有压力分散板91，压力分散板91用于分散整车受到的压力，压力分散板91顶部呈线性分布的方式固接有五块多孔柱支板92，多孔柱支板92与中部支撑底板43固接，压力分散板91内部装有液压油93，液压油93用于将将压力均匀地分散到压力分散板91上。

当客车上的乘客随机分散时，液压油93可以通过多孔柱支板92将压力均匀地分散到压力分散板91上，使得即使在客车上的乘客随机分散时也能很好地保证车身的受力平衡。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，包括有客车车身架(1)，其特征是：还包括有右侧骨架总成(2)、左侧骨架总成(3)、底架总成(4)、安全缓冲总成(5)和顶部总成(6)：

右侧骨架总成(2)，客车车身架(1)右侧设有右侧骨架总成(2)；左侧骨架总成(3)，客车车身架(1)左侧设有左侧骨架总成(3)，右侧骨架总成(2)和左侧骨架总成(3)用于保证客车车身的受力平衡；

底架总成(4)，客车车身架(1)上设有底架总成(4)，底架总成(4)用于构成车身的底部；

安全缓冲总成(5)，客车车身架(1)上设有安全缓冲总成(5)，安全缓冲总成(5)用于最大程度地减少客车发生碰撞时对车内乘客造成的影响；

顶部总成(6)，客车车身架(1)上设有顶部总成(6)，顶部总成(6)用于构成车身的顶部。

2.按照权利要求1所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：右侧骨架总成(2)包括有右侧骨架板(21)、右侧拱形支撑架一(24)和右侧拱形支撑架二(25)，客车车身架(1)右侧通过电弧焊的方式连接有右侧骨架板(21)，右侧骨架板(21)后部开有后门架槽(22)，右侧骨架板(21)前部开有前门架槽(23)，右侧骨架板(21)后部通过CO₂弧焊的方式连接有右侧拱形支撑架一(24)，右侧骨架板(21)前部通过CO₂弧焊的方式连接有右侧拱形支撑架二(25)，右侧骨架板(21)上部呈线性分布式开有六个右侧门窗槽(26)。

3.按照权利要求2所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：右侧拱形支撑架一(24)和右侧拱形支撑架二(25)为拱形结构，用于保证客车车身的受力平衡并减轻客车车身的重量。

4.按照权利要求1所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：左侧骨架总成(3)包括有左侧骨架板(31)、左侧拱形支撑架一(33)、左侧拱形支撑架二(34)和左侧拱形支撑架三(35)，客车车身架(1)左侧通过电弧焊的方式连接有左侧骨架板(31)，左侧骨架板(31)上部呈线性分布式开有十个左侧门窗槽(32)，左侧骨架板(31)上从后至前依次通过电阻点焊的方式连接有左侧拱形支撑架一(33)、左侧拱形支撑架二(34)和左侧拱形支撑架三(35)。

5.按照权利要求1所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：底架总成(4)包括有桁架板(41)、拱形支撑板(42)、中部支撑底板(43)、分隔板(45)和网格式支板(46)，右侧骨架板(21)与左侧骨架板(31)之间通过电阻点焊的方式连接有桁架板(41)，客车车身架(1)下部呈线性分布的方式通过螺栓连接有五块拱形支撑板(42)，五块拱形支撑板(42)上部之间共同通过CO₂弧焊和螺栓的方式配合连接有中部支撑底板(43)，中部支撑底板(43)内部呈均匀分布的方式设有多个拱形条槽(44)，右侧骨架板(21)与左侧骨架板(31)之间通过CO₂弧焊的方式连接有分隔板(45)，右侧骨架板(21)与左侧骨架板(31)之间通过电阻点焊的方式连接有网格式支板(46)，网格式支板(46)位于分隔板(45)前侧。

6.按照权利要求5所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：桁架板(41)和网格式支板(46)采用由矩形钢管和型钢焊制而成的格栅式结构，用于使整车在受力时能够迅速将力分散到车身各处，起增大客车的支撑性的作用。

7.按照权利要求1所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：安全缓冲总成(5)包括有固定板(51)、密封油缸(52)、固定盘(53)、活塞杆(54)、缓冲弹簧(55)和安全防护板(56)，客车车身架(1)底部对称通过电阻点焊的方式连接有固定板(51)，固定板(51)位于中部支撑底板(43)下方，两块固定板(51)之间共同固接有一对密封油缸(52)，密封油缸(52)内部对称通过电弧焊的方式连接有固定盘(53)，固定盘(53)上滑动式连接有活塞杆(54)，相邻活塞杆(54)穿过固定盘(53)，相邻活塞杆(54)与密封油缸(52)滑动式配合，相邻活塞杆(54)与固定盘(53)之间连接有缓冲弹簧(55)，同侧两根活塞杆(54)之间共同通过电阻点焊的方式连接有安全防护板(56)，两块安全防护板(56)分别位于客车车身架(1)前后两侧。

8.按照权利要求1所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：顶部总成(6)包括有固定条(61)和拱形架(62)，客车车身架(1)顶部通过螺栓连接有一对固定条(61)，两根固定条(61)之间共同呈线性分布的方式通过电阻点焊有八个拱形架(62)。

9.按照权利要求7或1所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：还包括有拱形扶手(7)和稳定架(8)，从前至后第一个和第六个拱形架(62)之间共同通过电阻点焊的方式连接有一对拱形扶手(7)，客车车身架(1)前部和后部均通过CO₂弧焊的方式连接有稳定架(8)。

10.按照权利要求5所述的一种纯电动城市客车的轻量化车身结构，其特征是：拱形支撑板(42)可替换为压力分散支撑总成(9)，压力分散支撑总成(9)设于客车车身架(1)上，压力分散支撑总成(9)包括有压力分散板(91)、多孔柱支板(92)和液压油(93)，客车车身架(1)下部通过螺栓连接有压力分散板(91)，压力分散板(91)顶部呈线性分布的方式固接有五块多孔柱支板(92)，多孔柱支板(92)与中部支撑底板(43)固接，压力分散板(91)内部装有液压油(93)。

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