[发明专利]一种车架连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽车制造领域，尤其是指一种用于客车骨架中的部件连接结构。

背景技术

现有的客车骨架结构形式主要有三种：

第一种，非承载式。汽车有刚性车架，又称底盘大梁架。车身本体悬置于车架上，用弹性元件联接，主要靠车架承重，车身不参与受力。这种非承载式车身比较笨重，质量大，汽车质心高，高速行驶稳定性较差。

第二种，半承载式。半承载式车身的汽车没有刚性大梁架，只是加强了前围，侧围，后围，底架等部位，车身和底架共同组成了车身本体的刚性空间结构。这种半承载式，车身只是部分参与受力，质量比非承载式车身稍小。

第三种，采用巨型钢管焊接而成的全承载式车身结构。该全承载式车身结构虽然质量比前两种小，但还不能有效的大幅度降低车身重量。

以上三种结构均为钢制结构，整车重量大，导致承载能力下降，客车能耗偏高，再有钢骨架容易生锈，即使磷化处理过的骨架寿命也不过8年左右，而且不能回收利用。磷化液中的磷是一种剧毒物质，以及矩型钢管上所喷的防锈漆，均严重污染环境。

具体来说，在现有的客车骨架结构中，钢管的连接均采用焊接，一个12米长的普通钢骨架大客车约有14.5吨重。对于新能源客车来说，电池重量在2.5～4吨，钢骨架大客车除去电池和自身重量，载客能力变得很小。

采用铝合金或镁合金骨架制造车身是客车制造的一种新技术，与普通钢骨架大客车相比，同样12米长的铝骨架大客车重约11.5吨，其自重比普通钢骨架大客车轻3吨左右。但当车身骨架改为铝合金或镁合金型材后，型材的连接如果采用焊接，将会造成应力集中，产生裂纹。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种车架连接结构，避免了车体骨架中车架部件的连接部分由于应力集中而产生裂纹，保证了车体骨架连接处的牢固。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种车架连接结构，包括立柱、短腰立柱、侧窗下纵梁、侧舱门上纵梁、内蒙皮和加强梁；所述侧窗下纵梁通过中角码与立柱连接，所述侧舱门上纵梁通过中角码与立柱连接；所述短腰立柱通过中角码连接于侧窗下纵梁和侧舱门上纵梁之间；所述内蒙皮设置于立柱、短腰立柱、侧窗下纵梁和侧舱门上纵梁的一侧，并与立柱、短腰立柱、侧窗下纵梁和侧舱门上纵梁连接；所述加强梁设置于内蒙皮远离立柱、短腰立柱、侧窗下纵梁和侧舱门上纵梁的另一侧，并与内蒙皮、立柱、短腰立柱以及侧窗下纵梁连接；所述立柱、短腰立柱、侧窗下纵梁、侧舱门上纵梁、内蒙皮和加强梁为铝合金或镁合金材料；部件之间通过铆钉进行连接。

本发明的有益效果是：通过铆钉对铝合金或镁合金部件进行连接，避免了车体骨架中铝合金或镁合金部件的连接部分由于应力集中而产生裂纹，保证了车体骨架连接处的牢固。本发明车架连接结构设置于车体骨架的车身侧部的车窗以下和侧舱门以上的位置，通过侧窗下纵梁与立柱的连接，使侧窗下纵梁的受力能够传递至立柱，从而分散侧窗下纵梁的受力；侧窗下纵梁与短腰立柱的连接、短腰立柱与侧舱门上纵梁的连接以及侧舱门上纵梁与立柱的连接，进一步加强了侧窗下纵梁的承重，并进一步分散了侧窗下纵梁的受力，同时也增强了车体的抗冲击能力；加强梁的设置进一步加固了该车架连接结构，使该车架连接结构抵抗外界冲击的能力更强。各连接部件采用铝合金或镁合金材料，与传统钢制结构相比达到了减轻重量接近一半的效果，使得车身侧围重量大大减轻，并且不易被腐蚀，寿命可长达25年，整车报废后还可回收利用，降低了制造和运营成本，更加节能环保。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述立柱、短腰立柱以及侧舱门上纵梁三个部件的本体均为中空的方形管状结构，在方形管状结构的一个管壁向两侧延展形成两个翻边。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用中空方形管状的结构设计大幅降低了采用此种车架部件的车体骨架的重量，对于本部件而言其重量不到传统车架结构中钢管重量的一半，从而降低了汽车使用中的能源消耗，节约了汽车的使用成本；方形管状结构中的一个管壁向两侧延展形成的两个翻边，增加了该中空管状结构的强度，使其更加抗弯、抗扭，从而使车体骨架更加牢固，翻边也便于该结构与其他部件的连接。公开号为US6598923B2、US2072804A的专利以及李阳在2009年第1期的《客车技术与研究》中发表的《客车车身轻量化技术探讨》，均没有本部件重量不到传统车架结构中钢管重量的一半这一技术特征。

进一步，在所述方形管状结构内部，各管壁之间的拐角为圆角。

采用上述进一步方案的有益效果是，避免管壁之间的拐角因应力集中而产生裂纹。

进一步，所述翻边与其相邻管壁之间的拐角为圆角。