一种模块化车辆结构制造技术

本发明专利技术公开了一种模块化车辆结构。所述车辆结构包括车体骨架，装在车体骨架上的车辆前桥和车辆后桥；所述车辆前桥包括前桥桥体及前桥悬架；所述车辆后桥包括后桥桥体及后桥悬架；所述后桥桥体包括前连接板和后连接板，以及多根纵梁；所述前连接板和后连接板通过多根纵梁固定连接在一起形成整体式笼状结构；所述前桥桥体包括有多块连接板和纵梁固定相连形成的左桥体单元和右桥体单元，对称设置的左桥体单元和右桥体单元之间通过多根横梁固定连接形成整体式笼状结构；本发明专利技术将模块化设计的前、后桥总成在整车构型中参与到车身承载中去，替代了部分车身骨架的功能，进一步实现了客车轻量化设计。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模块化车辆结构，属于车辆结构
，尤其涉及一种一种长轴距低地板轻量化客车。
技术介绍
传统客车结构由方（矩）形钢管车身骨架，前双横臂（扭杆减震器）、后整体桥（板簧减震器）、燃油动力前驱或后驱动力系统组成，其结构形式导致有较高的地板设计，轴距较短，由于基本上采用钢或者铸铁材料，通过焊接或螺接而成，导致空间利用较低，重量较大，且油耗高，不节能环保。极少数客车采用了桁架结构的整体式车身，车身载荷由整个车架共同承载，前、后桥以总成的形式分别安装在相应位置，能够在一定程度上降低整车质量，提高整车行驶性能。为了进一步实现轻量化目标，部分厂家采用铝合金作为主要车身材料制作承载式客车车身，但其实现手段主要为将铝材与钢材简单替换，付出了较大成本，但所实现的轻量化水平较低。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术旨在提供一种模块化车辆结构，该车辆结构将模块化设计的前、后桥总成在整车构型中参与到车身承载中去，替代了部分车身骨架的功能，进一步实现了客车轻量化设计。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种模块化车辆结构，包括车体骨架，装在车体骨架上的车辆前桥和车辆后桥；所述车辆前桥包括前桥桥体及前桥悬架；所述车辆后桥包括后桥桥体及后桥悬架；其结构特点是，所述后桥桥体包括前连接板和后连接板，以及多根纵梁；所述前连接板和后连接板通过多根纵梁固定连接在一起形成整体式笼状结构；和/或所述前桥桥体包括左前连接板、左后连接板、右前连接板和右后连接板；其中左前连接板、左后连接板之间通过多根纵梁固定连接在一起形成左桥体单元，右前连接板和右后连接板之间通过多根纵梁固定连接在一起形成右桥体单元，对称设置的左桥体单元和右桥体单元之间通过多根横梁固定连接形成整体式笼状结构；优选每根横梁采用两个U型梁对接固定相连形成盒状元件和/或每根纵梁采用两个U型梁对接固定相连形成盒状元件。根据本专利技术的实施例，还可以对本专利技术作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：所述前桥悬架分作左前桥悬架单元和右前桥悬架单元，两者为对称结构，每个前桥悬架单元包括一根上摆臂、两根独立下摆臂和弹性元件；其中每组下摆臂的内端与前驱动桥支架连接，该组下摆臂的外端与相应的前转向节铰接连接；所述上摆臂与相应的前转向节铰接连接，该上摆臂之上设有弹性元件，该弹性元件的上端与一托盘连接，在托盘与同侧的其中一根下摆臂之间连接有减震器总成；优选弹性元件为空气弹簧；优选每个前桥悬架单元中，同组的两根下摆臂从内向外的方向通过弯曲变形逐渐收拢。所述左桥体单元和右桥体单元的纵梁均为自下而上间隙布置的三根纵梁，即下纵梁，中纵梁和上纵梁；其中上纵梁的中间位置被断开，在中间断开的位置设有用于安装弹性元件的安装座，所述安装座与上纵梁形成整体结构；优选所述左桥体单元和右桥体单元之间通过四根横梁固定相连，四根横梁的两端分别连接相应侧的中纵梁和上纵梁；优选上纵梁从安装座向两侧延伸的过程中有向中间收拢的趋势。由此，该上纵梁靠近弹簧安装座的中间位置，避免了梁体承受扭矩，简化了梁体的受力环境。为了提高横梁的结构强度，每根横梁采用两个U型梁对接固定相连形成盒状元件。由此，通过该种对焊工艺在梁体中间形成了一个封闭的腔体，使该结构具备良好的力学性能。为了避开车轮的跳动包络范围，上纵梁从安装座向两侧延伸的过程中有向中间收拢的趋势。所述后桥悬架为车辆后桥不等长的双横摆臂结构。所述的不等长双横臂结构是指组成该悬架的上下两根摆臂内外侧安装点间连线长度不等，其中上摆臂长度约占下摆臂长度的50%—90%，优选为60%—70%，该种设计有利于提升该悬架的整体性能，减少轮胎磨损。所述后桥悬架包括对称设置的两个后桥悬架单元，每个后桥悬架单元包括上摆臂、位于上摆臂下方的下摆臂、以及设置在上摆臂和上摆臂旁侧的弹性元件；每个后桥悬架单元的上摆臂和下摆臂连接在相应的纵梁上，每个后桥悬架单元的弹性元件通过弹性元件安装座安装在相应的纵梁上。所述左前连接板、左后连接板、右前连接板和右后连接板外壁上设有多个用于连接前桥桥体和车身骨架的连接支架；优选所述左前连接板、左后连接板、右前连接板和右后连接板均整体类似于钝角三角形结构。所述前连接板和后连接板之间连接有五根纵梁；五根纵梁自下而上分为三层；优选下层的一根纵梁和中层的两根纵梁上设置有所述弹性元件安装座，上层的两根纵梁穿过所述弹性元件安装座的顶部，并与弹性元件安装座固定连接在一起。在前桥桥体上安装前驱动电机，该前驱动电机的输出轴与前减速箱总成的输入端连接，前减速箱总成的两个输出端分别与两根前传动半轴的内端连接，所述前传动半轴的外端穿过对应的前转向节，并通过前轮毂单元分别与左前轮总成和右前轮总成连接。在后桥桥体的左右两侧对称设置后转向节，在后桥桥体与后转向节之间设置后上摆臂和后下摆臂，后上摆臂的内端与后桥桥体连接，后上摆臂的外端与后转向节连接；后下摆臂的内端与后桥桥体连接，后下摆臂的外端与后转向节连接，在每根后上摆臂的前后侧分别设置第一后桥悬架弹性元件和第二后桥悬架弹性元件，各后桥悬架弹性元件的下端均与对应侧的后下摆臂连接，在第二后桥悬架弹性元件的旁侧设置后减震器总成。所述后桥桥体上安装后驱动电机，该后驱动电机的输出轴与后减速箱总成的输入端连接，后减速箱总成的两个输出端分别与两根后传动半轴的内端连接，所述后传动半轴的外端穿过对应的后转向节，并通过前轮毂单元与后轮总成连接。优选地，所述车辆为长轴距低地板客车。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术针对传统车辆，尤其是客车的结构特点，通过各系统的优化创新设计，通过模块化的开发，铝合金车身骨架设计，实有效解决了客车车身中的钢铝复合应用问题，避免了完全使用铝合金材料所造成的材料简单堆砌，应用了铝合金及高强钢两种轻量化材料，充分发挥了两种材料的性能。具有绿色节能、强度高、重量轻、模块化等特点，使客车具备较好的轻量化性能并大幅简化了客车的生产。附图说明图1是本专利技术一个实施例的结构原理图；图2是图1的主视图；图3是图2的俯视图；图4是本专利技术所述前桥的结构原理图；图5是图4的俯视图；图6是图4的正视图；图7是图4的仰视图；图8是图4的左视图。图9是本专利技术所述后桥的结构原理图；图10是图9的俯视图；图11是图9的正视图；图12是图9的仰视图；图13是图9的左视图。在图中1-左前轮； 2-右前轮； 3,4-横梁；5-空气弹簧； 6,7-前转向节；8-连接支架；11,12,13,21,22,23 -纵梁；14-左前连接板；15-左后连接板；24-右前连接板；25-右后连接板； 16,17,26,27-下摆臂； 18,28-安装座； 19,29上摆臂；51-左后轮组；52-右后轮组；53-前连接板；54-后连接板； 55,56,57,58,59-纵梁；60，61-上摆臂；62，63-下摆臂；64-安装构件；65-弹性元件安装座；100-车辆前桥；200-车辆后桥；300-车身骨架。具体实施方式以下将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。一种模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化车辆结构，包括车体骨架（300），装在车体骨架上的车辆前桥（100）和车辆后桥（200）；所述车辆前桥（100）包括前桥桥体及前桥悬架；所述车辆后桥（200）包括后桥桥体及后桥悬架；其特征在于，所述后桥桥体包括前连接板（53）和后连接板（54），以及多根纵梁；所述前连接板（53）和后连接板（54）通过多根纵梁固定连接在一起形成整体式笼状结构；和/或所述前桥桥体包括左前连接板（14）、左后连接板（15）、右前连接板（24）和右后连接板（25）；其中左前连接板（14）、左后连接板（15）之间通过多根纵梁固定连接在一起形成左桥体单元，右前连接板（24）和右后连接板（25）之间通过多根纵梁固定连接在一起形成右桥体单元，对称设置的左桥体单元和右桥体单元之间通过多根横梁固定连接形成整体式笼状结构；优选每根横梁采用两个U型梁对接固定相连形成盒状元件和/或每根纵梁采用两个U型梁对接固定相连形成盒状元件。

【技术特征摘要】
1. 一种模块化车辆结构，包括车体骨架（300），装在车体骨架上的车辆前桥（100）和车辆后桥（200）；所述车辆前桥（100）包括前桥桥体及前桥悬架；所述车辆后桥（200）包括后桥桥体及后桥悬架；其特征在于，所述后桥桥体包括前连接板（53）和后连接板（54），以及多根纵梁；所述前连接板（53）和后连接板（54）通过多根纵梁固定连接在一起形成整体式笼状结构；和/或所述前桥桥体包括左前连接板（14）、左后连接板（15）、右前连接板（24）和右后连接板（25）；其中左前连接板（14）、左后连接板（15）之间通过多根纵梁固定连接在一起形成左桥体单元，右前连接板（24）和右后连接板（25）之间通过多根纵梁固定连接在一起形成右桥体单元，对称设置的左桥体单元和右桥体单元之间通过多根横梁固定连接形成整体式笼状结构；优选每根横梁采用两个U型梁对接固定相连形成盒状元件和/或每根纵梁采用两个U型梁对接固定相连形成盒状元件。2.根据权利要求1所述的模块化车辆结构，其特征在于，所述前桥悬架分作左前桥悬架单元和右前桥悬架单元，两者为对称结构，每个前桥悬架单元包括一根上摆臂、两根独立下摆臂和弹性元件；其中每组下摆臂的内端与前驱动桥支架连接，该组下摆臂的外端与相应的前转向节铰接连接；所述上摆臂与相应的前转向节铰接连接，该上摆臂之上设有弹性元件，该弹性元件的上端与一托盘连接，在托盘与同侧的其中一根下摆臂之间连接有减震器总成；优选弹性元件为空气弹簧；优选每个前桥悬架单元中，同组的两根下摆臂从内向外的方向通过弯曲变形逐渐收拢。3.根据权利要求1所述的模块化车辆结构，其特征在于，所述左桥体单元和右桥体单元的纵梁均为自下而上间隙布置的三根纵梁，即下纵梁（11,21），中纵梁（12,22）和上纵梁（13,23）；其中上纵梁（13，23）的中间位置被断开，在中间断开的位置设有用于安装弹性元件的安装座（18，28），所述安装座与上纵梁（13，23）形成整体结构；优选所述左桥体单元和右桥体单元之间通过四根横梁（3,4）固定相连，四根横梁的两端分别连接相应侧的中纵梁（12,22）和上纵梁（13,23）；优选上纵梁（13,23）从安装座（18,28）向两侧延伸的过程中有向中间收拢的趋势。4.根据权利要求1所述的模块化车辆结构，其特征在于，所述后桥悬架为车辆后桥不等长的双横摆臂结构。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟志华，莫旭辉，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43