CN115230819A - 车身模块和车身总成 - Google Patents

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CN115230819A
CN115230819A CN202210792060.6A CN202210792060A CN115230819A CN 115230819 A CN115230819 A CN 115230819A CN 202210792060 A CN202210792060 A CN 202210792060A CN 115230819 A CN115230819 A CN 115230819A
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熊晓清
郑家彬
王雷
王亚微
刘伟
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FAW Jiefang Automotive Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种车身模块和车身总成，车身模块包括：两个主体框架，两个主体框架沿第一方向间隔设置；两个侧围外饰板，两个侧围外饰板间隔安装于两个主体框架沿第二方向的相对两侧；顶部外饰板，顶部外饰板安装于两个主体框架沿第三方向的一侧，且顶部外饰板沿第二方向的相对两侧分别设于两个侧围外饰板朝向顶部外饰板的一侧；及底板，底板安装于两个主体框架远离顶部外饰板的一侧，且底板沿第二方向的相对两侧分别设于两个侧围外饰板远离顶部外饰板的一侧。上述车身模块，包含的零部件的种类少，结构简单，有利于简化生产制造和装配过程，将车身结构设计成车身模块，能够进行模块化的生产制造和装配，有利于节省成本和时间，提高经济效益。

Description

车身模块和车身总成
技术领域
本发明涉及车辆的车身结构技术领域，特别是涉及一种车身模块和车身总成。
背景技术
厢式汽车是指具有独立的封闭结构的车厢或与驾驶室连成一体的整体式封闭结构车厢，装有专用设施，用于载运人员、货物或承担专门作业的专用汽车和汽车列车。
厢式汽车的车身结构包括焊接形成的整体车身骨架以及装配在车身骨架上的外饰和内饰，这种车身结构一般包含的零部件种类繁多，不利于模块化车身的制造及装配，生产制造及装配过程较繁琐。
发明内容
基于此，有必要针对现有技术中厢式汽车的车身结构的缺陷的问题，提供一种车身模块和车身结构，以减少车身结构包含的零部件的种类，并简化生产制造及装配过程。
根据本申请的一个方面，本申请实施例一种车身模块，所述车身模块包括：
两个主体框架，两个所述主体框架沿第一方向间隔设置；
两个侧围外饰板，两个所述侧围外饰板间隔安装于所述两个主体框架沿第二方向的相对两侧；
顶部外饰板，所述顶部外饰板安装于所述两个主体框架沿第三方向的一侧，且所述顶部外饰板沿所述第二方向的相对两侧分别设于两个所述侧围外饰板朝向所述顶部外饰板的一侧；及
底板，所述底板安装于所述两个主体框架远离所述顶部外饰板的一侧，且所述底板沿所述第二方向的相对两侧分别设于两个所述侧围外饰板远离所述顶部外饰板的一侧；
其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此相互垂直。
在其中一个实施例中，所述主体框架由玻璃纤维增强复合材料制成，且所述主体框架借助注塑工艺成型。
在其中一个实施例中，所述侧围外饰板由玻璃纤维增强复合材料制成，且所述侧围外饰板借助挤压工艺成型。
在其中一个实施例中，所述顶部外饰板和所述底板均包括依次层叠设置的多层复合材料层；
所述多层复合材料层包括沿其厚度方向设置的首层复合材料层、末层复合材料层以及位于所述首层材料层和所述末层材料层之间的中间复合材料层；
所述首层复合材料层和所述末层复合材料层均为免漆的玻璃纤维增强复合材料板，所述中间复合材料层为聚氨酯泡沫夹层板复合材料。
在其中一个实施例中，所述顶部外饰板和所述底板均借助平板材料模压工艺成型。
根据本申请的另一个方面，本申请实施例提供一种车身总成，包括多个上述所述的车身模块，多个所述车身模块沿所述第一方向依次首尾连接。
在其中一个实施例中，所述车身总成还包括底部骨架总成；
多个所述车身模块沿所述第一方向依次安装于所述底部骨架总成。
在其中一个实施例中，所述底部骨架包括多个薄壁钢骨架；
多个所述薄壁钢骨架通过焊接方式彼此固定连接。
在其中一个实施例中，所述底部骨架总成被构造为双层骨架结构。
在其中一个实施例中，所述车身总成还包括侧窗玻璃；
所述侧窗玻璃安装于所述车身模块。
在其中一个实施例中，所述侧窗玻璃为钢化玻璃。
上述车身模块，包括两个主体框架、两个侧围外饰板、顶部外饰板和底板，包含的零部件的种类少，能够简化生产制造以及装配过程，并且，将车身结构设计成车身模块，能够进行模块化的生产制造和装配，操作简单，节省成本和时间，提高经济效益。
附图说明
图1为本发明一实施例中车身模块的装配示意图；
图2为本发明一实施例中车身模块的拆分示意图；
图3为本发明一实施例中车身总成的主视示意图；
图4为本发明图3中A-A剖视示意图；
图5为本发明图4中E处的局部示意图；
图6为本发明图4中F处的局部示意图；
图7为本发明图3中B-B剖视示意图；
图8为本发明图3中C-C剖视示意图；
图9为本发明一实施例中车身总成的装配示意图；
图10为本发明一实施例中侧窗玻璃和车身总成的拆分示意图；
图11为本发明一实施例中底部骨架总成的结构示意图。
附图标号说明：
100、车身总成；110、车身模块；111、主体框架；1111、第一通孔；112、侧围外饰板；1121、中间连接部；1121a、第二通孔；1122、第一安装部；1123、第二安装部；113、顶部外饰板；114、底板；120、底部骨架总成；130、侧窗玻璃。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
图1示出了本发明一实施例中车身模块的装配示意图。
请参阅图1，为了便于描述，在本申请的以下实施例中，以车身模块110的长度方向为第一方向(如图1中的X轴所示)，以车身模块110的宽度方向为第二方向(如图1中的Y轴所示)，以车身模块110的高度方向为第三方向(如图1中的Z轴所示)。其中，第一方向、第二方向和第三方向彼此相互垂直。
图2示出了本发明一实施例中车身模块的拆分示意图。
请参阅图1和图2，本申请提供了一种车身模块110，包括两个主体框架111、两个侧围外饰板112、顶部外饰板113和底板114。两个侧围外饰板112、顶部外饰板113和底板114均安装于两个主体框架111上，且两个侧围外饰板112 间隔安装于两个主体框架111沿第二方向的相对两侧，顶部外饰板113和底板 114间隔安装于两个主体框架111沿第三方向的相对两侧。如此，车身模块110 包含的零部件的种类少，结构简单，能够有效地简化生产制造过程和装配过程，并且，将车身结构设计成车身模块110，能够进行模块化的生产制造和装配，操作简单，有效地节省了生产成本和时间，提高了经济效益。
图3示出了本发明一实施例中车身总成的主视示意图，图4示出了本发明图3中A-A剖视示意图，图5示出了本发明图4中E处的局部示意图，图6示出了本发明图4中F处的局部示意图，图7示出了本发明图3中B-B剖视示意图，图8示出了本发明图3中C-C剖视示意图。
请参阅图7和图8，并结合图1至图3，具体地，主体框架111整体大致呈环形的框架结构，且主体框架111沿第二方向的相对两侧的横截面在底板114 所在平面上的投影呈“T”字型结构。主体框架111的中部沿第一方向开设有第一通孔1111，第一通孔1111用于车身结构，主体框架111沿其周向还开设有两个对称设置的环形槽，环形槽的槽壁形成安装面，安装面用于安装侧围外饰板 112、顶部外饰板113和底板114。两个主体框架111沿第一方向间隔设置，间隔的距离可以根据实际需求设置。
可选地，主体框架111由玻璃纤维增强复合材料制成；且主体框架111通过注塑工艺成型。
如此，通过注塑工艺将玻璃纤维增强复合材料制成主体框架111，能够减轻车身模块110的重量，进而实现车身结构的轻量化，同时也能够增强主体框架 111的强度和刚度，提高车身结构的承受力和可靠性；通过将主体框架111的横截面设计成“T”字型结构且开设环形槽，便于两个侧围外饰板112、顶部外饰板113和底板114的安装，且主体框架111的结构简单，安装方便，有利于提高装配效率。
请参阅图4至图7，并结合图1至图3，具体地，侧围外饰板112整体大致呈长方体状，侧围外饰板112包括中间连接部1121、第一安装部1122和第二安装部1123。中间连接部1121整体呈长方体状，中间连接部1121靠近顶部外饰板113的一端沿第二方向开设有第二通孔1121a，第一安装部1122在主体框架 111所在平面上的投影呈圆弧状，第一安装部1122连接于中间连接部1121沿第三方向靠近顶部外饰板113的一侧，第二安装部1123分别在主体框架111所在平面上的投影呈圆弧状，第二安装部1123连接于中间连接部1121沿第三方向靠近底板114的一侧，且第一安装部1122和第二安装部1123朝远离彼此的方向凹陷。其中，第一安装部1122和第二安装部1123分别用于安装顶部外饰板 113和底板114。
两个侧围外饰板112间隔安装于两个主体框架111沿第二方向的相对两侧，每个侧围外饰板112沿第三方向的第一安装部1122和第二安装部1123分别安装于两个主体框架111靠近顶部外饰板113和底板114的一侧。
可选地，侧围外饰板112由玻璃纤维增强复合材料制成；且侧围外饰板112 通过挤压工艺成型；侧围外饰板112通过结构胶粘接的方式安装于主体框架111 上。
如此，通过挤压工艺将玻璃纤维增强复合材料制成侧围外饰板112，可以采用喷漆涂装的方式设计其颜色，这样既可以减少大量涂装时间，也能代替车身结构的侧围内饰，节省了侧围内饰材料及安装成本；侧围外饰板112结构简单，安装方便，有利于提高装配效率。
请参阅图4、图5和图8，并结合图1至图3，具体地，顶部外饰板113整体大致呈长方体状，顶部外饰板113安装于两个主体框架111沿第三方向的一侧，且顶部外饰板113沿第二方向的相对两侧分别设于两个侧围外饰板112朝向顶部外饰板113的一侧。顶部外饰板113开设有第一安装槽，顶部外饰板113 通过第一安装槽和主框架111搭接。
可选地，顶部外饰板113包括依次层叠设置的多层复合材料层，多层复合材料层包括沿其厚度方向设置的首层复合材料层、末层复合材料层以及位于首层材料层和末层材料层之间的中间复合材料层，且首层复合材料层和末层复合材料层均为免漆的玻璃纤维增强复合材料板，中间复合材料层为聚氨酯泡沫夹层板复合材料；顶部外饰板113通过平板材料模压工艺成型；顶部外饰板113 通过结构胶粘接的方式安装于主体框架111和侧围外饰板112上。
如此，通过采用三层的复合材料形成顶部外饰板113，其颜色可以根据色彩需要而定，能够减少大量的涂装时间，并且顶部外饰板113还能够代替车身的顶部内饰，在简化车身结构的同时还能大量节省材料及安装成本，且将玻璃纤维增强复合材料板设置为免漆，能够增强车身的防腐性能。
在一些实施例中，侧围外饰板112的第一安装部1122和顶部外饰板113配合，且第一安装部1122的配合部位的下部粘接钢板。如此，通过在第一安装部 1122的配合部位的下部粘接钢板，能够实现车身模块110的密封。
请参阅图4和图6，并结合图1至图3，具体地，底板114整体大致呈长方体状，底板114安装于两个主体框架111远离顶部外饰板113的一侧，且底板 114沿第二方向的相对两侧分别设于两个侧围外饰板112远离顶部外饰板113的一侧。底板114开设有第二安装槽，顶部外饰板113通过第二安装槽和主框架 111搭接。
可选地，底板114包括依次层叠设置的多层复合材料层，多层复合材料层包括沿其厚度方向设置的首层复合材料层、末层复合材料层以及位于首层材料层和末层材料层之间的中间复合材料层，且首层复合材料层和末层复合材料层均为免漆的玻璃纤维增强复合材料板，中间复合材料层为聚氨酯泡沫夹层板复合材料；底板114通过平板材料模压工艺成型；底板114通过结构胶粘接的方式安装于主体框架111和侧围外饰板112上。
如此，通过采用三层的复合材料形成底板114，其颜色可以根据色彩需要而定，能够减少大量的涂装时间，并且顶部外饰板113还能够代替车身的顶部内饰，在简化车身结构的同时还能大量节省材料及安装成本，且将玻璃纤维增强复合材料板设置为免漆，能够增强车身的防腐性能；并且，底板114可以代替车身结构内部大面积的木地板或PVC地板，大大节省了内饰地板材料及安装成本。
在一些实施例中，侧围外饰板112的第二安装部1123和底板114配合，且第二安装部1123的配合部位的下部粘接钢板。如此，通过在第二安装部1123 的配合部位的下部粘接钢板，能够实现车身模块110的密封。
图9示出了本发明一实施例中车身总成的装配示意图，图10示出了本发明一实施例中侧窗玻璃和车身总成的拆分示意图。
请参阅图9和图10，本申请还提供了一种车身总成100，包括多个上述的车身模块110，多个车身模块110沿第一方向依次首尾连接。
图11示出了本发明一实施例中底部骨架总成的结构示意图。
请参阅图11，并结合图9和图10，在一些实施例中，车身总成100还包括底部骨架总成120，底部骨架总成120的外轮廓呈长方体状，包括多个横纵交叉连接的骨架，且还在对角线处设置骨架，以用于增强底部骨架总成120的强度。多个车身模块110沿第一方向依次安装于底部骨架总成120。可选地，底部骨架总成120包括多个薄壁钢骨架，多个薄壁钢骨架通过焊接方式彼此固定连接，且底部骨架总成120被构造成单层骨架结构；车身模块110通过结构胶粘接的方式安装于底部骨架总成120。
在一些实施例中，底部骨架总成120被狗造成双层骨架结构。可以理解，底部骨架总成120可以根据实际需要设置成单层骨架结构或者双层骨架结构。
如此，底部骨架总成120能够用于安装并支撑车身模块110，且底部骨架总成120是框架结构，能够增强底部骨架总成120的强度，提高车身总成100的稳定性。
请参阅图9和图10，在一些实施例中，车身总成100还包括侧窗玻璃130，侧窗玻璃130整体呈长方体状，侧窗玻璃130安装于车身模块110上。可选地，车身总成100包括多个侧窗玻璃130，多个侧窗玻璃130间隔安装于车身模块 110上；侧窗玻璃130为钢化玻璃；侧窗玻璃130通过结构胶粘接的方式安装于车身模块110。
需要说明的是，侧窗玻璃130的数量需要根据车身模块110的数量设置，具体地，每个车身模块110需要对应设置两个侧窗玻璃130。
在一些实施例中，主体框架111在粘接固定侧窗玻璃130的安装面粘接有呈“L”字型的钢板，用于加强结构。侧围外饰板112在粘接固定侧窗玻璃130 的下部粘接有呈“L”字型的钢板，用于加强结构。
在本申请的实施例中，车身总成100的装配步骤如下：
S110、装配车身模块110；具体地，将两个主体框架111通过夹具间隔固定于安装台上；侧围外饰板112通过结构胶及粘接定位夹具固定安装于主体框架111沿第二方向的相对两侧的外表面；顶部外饰板113通过结构胶及粘接定位夹具固定安装于主体框架111沿第三方向的上部的上表面及侧围外饰板112的第一安装部1122；底板114通过结构胶及粘接定位夹具固定安装于主体框架111 沿第三方向远离顶部外饰板113的一侧的底部的上表面及侧围外饰板112的第二安装部1123；
S120、根据车辆的实际需要，重复装配多个相同的车身模块110；
S130、焊接底部骨架总成120，且底部骨架总成120可以根据需要设计成单层骨架结构或者双层骨架结构，将焊接好的底部骨架总成120固定在安装台上，将多个已经装配好的车身模块110依次粘接固定于底部骨架总成120上；
S140、将多个侧窗玻璃130通过第二通孔1121a粘接固定于车身模块110。
综上，本申请提供了一种车身总成100，包括多个车身模块110、底部骨架总成120和多个侧窗玻璃130。车身模块110包含的零部件的种类少，结构简单，有利于简化生产制造过程和装配过程，并且，将车身结构设计成车身模块110，能够进行模块化的生产制造和装配，操作简单，节省成本和时间，提高经济效益；通过注塑工艺将玻璃纤维增强复合材料制成主体框架111，能够减轻车身模块110的重量，进而实现车身结构的轻量化，也能够增强主体框架111的强度和刚度，提高车身结构的承受力和可靠性；通过将主体框架111的横截面设计成“T”字型结构且开设环形槽，便于安装侧围外饰板112、顶部外饰板113和底板114，且主体框架111的结构简单，安装方便，有利于提高装配效率；通过挤压工艺将玻璃纤维增强复合材料制成侧围外饰板112，可以采用喷漆涂装的方式设计其颜色，这样既可以减少大量涂装时间，也能代替车身结构的侧围内饰，节省了侧围内饰材料及安装成本；侧围外饰板112结构简单，安装方便，有利于提高装配效率；通过采用三层的复合材料形成顶部外饰板113，其颜色可以根据色彩需要而定，能够减少大量的涂装时间，并且顶部外饰板113还能够代替车身的顶部内饰，在简化车身结构的同时还能大量节省材料及安装成本，且将玻璃纤维增强复合材料板设置为免漆，能够增强车身的防腐性能；通过采用三层的复合材料形成底板114，其颜色可以根据色彩需要而定，能够减少大量的涂装时间，并且顶部外饰板113还能够代替车身的顶部内饰，在简化车身结构的同时还能大量节省材料及安装成本，且将玻璃纤维增强复合材料板设置为免漆，能够增强车身的防腐性能；并且，底板114可以代替车身结构内部大面积的木地板或PVC地板，大大节省了内饰地板材料及安装成本。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种车身模块，其特征在于，所述车身模块包括：
两个主体框架，两个所述主体框架沿第一方向间隔设置；
两个侧围外饰板，两个所述侧围外饰板间隔安装于所述两个主体框架沿第二方向的相对两侧；
顶部外饰板，所述顶部外饰板安装于所述两个主体框架沿第三方向的一侧，且所述顶部外饰板沿所述第二方向的相对两侧分别设于两个所述侧围外饰板朝向所述顶部外饰板的一侧；及
底板，所述底板安装于所述两个主体框架远离所述顶部外饰板的一侧，且所述底板沿所述第二方向的相对两侧分别设于两个所述侧围外饰板远离所述顶部外饰板的一侧；
其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此相互垂直。
2.根据权利要求1所述的车身模块，其特征在于，所述主体框架由玻璃纤维增强复合材料制成，且所述主体框架借助注塑工艺成型。
3.根据权利要求1所述的车身模块，其特征在于，所述侧围外饰板由玻璃纤维增强复合材料制成，且所述侧围外饰板借助挤压工艺成型。
4.根据权利要求1所述的车身模块，其特征在于，所述顶部外饰板和所述底板均包括依次层叠设置的多层复合材料层；
所述多层复合材料层包括沿其厚度方向设置的首层复合材料层、末层复合材料层以及位于所述首层材料层和所述末层材料层之间的中间复合材料层；
所述首层复合材料层和所述末层复合材料层均为免漆的玻璃纤维增强复合材料板，所述中间复合材料层为聚氨酯泡沫夹层板复合材料。
5.根据权利要求1所述的车身模块，其特征在于，所述顶部外饰板和所述底板均借助平板材料模压工艺成型。
6.一种车身总成，其特征在于，包括多个如权利要求1至5任意一项所述的车身模块，多个所述车身模块沿所述第一方向依次首尾连接。
7.根据权利要求6所述的车身总成，其特征在于，所述车身总成还包括底部骨架总成；
多个所述车身模块沿所述第一方向依次安装于所述底部骨架总成。
8.根据权利要求6所述的车身总成，其特征在于，所述底部骨架包括多个薄壁钢骨架；
多个所述薄壁钢骨架通过焊接方式彼此固定连接。
9.根据权利要求8所述的车身总成，其特征在于，所述底部骨架总成被构造为双层骨架结构。
10.根据权利要求6所述的车身总成，其特征在于，所述车身总成还包括侧窗玻璃；
所述侧窗玻璃安装于所述车身模块。
11.根据权利要求10所述的车身总成，其特征在于，所述侧窗玻璃为钢化玻璃。
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