《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》是東風汽車公司於2011年3月15日申請的專利，該專利的申請號為2011100618937，公布號為CN102167086A，授權公布日為2011年8月31日，發明人是黃松、曾斌、向繼偉。
《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》包括承載式底板，承載式底板與由桁架結構構成的骨架連線，車身殼體與骨架連線，所述承載式底板包括非承載式的地板與地板下連線的分體式車架，所述的地板包括前地板，與前底板連線的後地板，前地板與左右地板連線；前地板與左右地板之間設有車架安裝槽，車架安裝槽內連線分體式車架，分體式車架包括彼此不連線的前車架和後車架；車身殼體的板件拼接處在構成桁架結構的骨架梁處。其重心低，車體質量輕，防護性能好。
2016年12月7日，《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體
- 公布號：CN102167086A
- 授權日：2011年8月31日
- 申請號：2011100618937
- 申請日：2011年3月15日
- 申請人：東風汽車公司
- 地址：湖北省武漢市武漢經濟技術開發區東風大道特1號
- 發明人：黃松、曾斌、向繼偉
- Int.Cl.：B62D23/00(2006.01)I
- 代理機構：武漢開元智慧財產權代理有限公司
- 代理人：俞鴻
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2011年3月，中國國內外防護型車輛都採用非承載式車體結構，底板採用非承載式底板結構，這種結構的底板在將車輛的底盤結構布置以後，使得車輛質心高，尤其是車輛裝備設備以後，使得車輛質心進一步增高，影響車輛行駛穩定性；同時，由於非承載式車體採用的是整體式的車架結構，車輛的高度較高，質量大，不利用運輸。其車身殼體均是由板件焊接拼合而成的。這種車身殼體的防衝擊的方法是採用雙層板件，外層板件的薄弱焊接縫與內層板件的薄弱焊接縫錯開設定，同時在兩層板件之間設定填充吸能材料。這種結構能有效的防止外來的衝擊，保護車內乘員的安全，但是這種結構由於板件材料用量大，使得車身質量大，從而帶來整車的質心高，一則車輛的油耗量大，二則影響車輛行駛穩定性。鑒於此，有必要解決上述問題。
發明內容
專利目的
《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》的目的在於提供一種基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，使得車輛重量小，重心低，以解決上述問題。
技術方案
《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》包括承載式底板，承載式底板與由桁架結構構成的骨架連線，車身殼體與骨架連線，所述承載式底板包括非承載式的地板與地板下連線的分體式懸架安裝支架，所述的地板包括前地板，與前底板連線的後地板，前地板與左右地板連線；前地板與左右地板之間設有懸架安裝支架安裝槽，懸架安裝支架安裝槽內連線分體式懸架安裝支架，分體式懸架安裝支架包括彼此不連線的前懸架安裝支架和後懸架安裝支架；車身殼體的板件拼接處在構成桁架結構的骨架梁處。
所述前懸架安裝支架和後懸架安裝支架之間的懸架安裝支架安裝槽內連線有獨立橫樑。
所述左右地板包括中段，中段兩端設定的前段和後段，後段與中段之間有夾角；前段與中段連線，前段具有彎折形狀；前段彎折側面設有檔板。
所述後地板包括中間板，中間板左右兩側設有後懸架安裝支架安裝限位折邊板，後懸架安裝支架安裝限位折邊板設有車輪遮擋板，車輪遮擋板與左右地板的後段連線。
所述中間板後段設有後懸架安裝支架端面限位折板。
所述懸架安裝支架安裝槽的結構包括前地板兩側分別設有側板，兩側板分別各自與左右地板連線，左右地板和前地板之間形成高度差。
所述前懸架安裝支架包括至少兩根前縱梁，前縱梁之間連線有前橫樑；前縱梁上設有前懸安裝支座和/或前上橫臂安裝座。前縱梁和/或前橫樑上設有發動機安裝支座。
所述前縱梁與前地板與左右地板之間的支架安裝槽的側板的前部連線，前橫樑位於前地板與左右地板之間的支架安裝槽之外。
所述左右地板的前部的所述檔板與縱梁連線。
所述後懸架安裝支架包括至少兩根後縱梁，後縱梁之間連線有後橫樑；後縱樑上設有後懸安裝支座、後上橫臂安裝座、排氣管固定支架中的一種或幾種。
所述後縱梁與前地板與左右地板之間的支架安裝槽的側板後部連線，後縱梁還與後地板上的後懸架安裝支架安裝限位折邊板連線，後縱梁後端與後地板的後懸架安裝支架端面限位折板連線限位。
所述獨立橫樑包括梁體，梁體兩端的連線座；連線座與懸架安裝支架安裝槽的側板連線，梁體與前地板底面之間有間隙。
所述前地板、後地板、左地板和右地板之間的厚度不同。
所述板件拼接處的骨架梁包括梁翼，梁翼之間為槽形梁體，板件拼接處位於槽形梁體處。
所述車身殼體的板件拼接處的骨架梁包括梁翼，梁翼之間為槽形梁體，板件拼接處位於槽形梁體處。
所述槽形梁體內填充吸能材料或補充防護板件。填充吸能材料可以是纖維增強材料；補充防護板件可以是鋼板，與槽形梁體內部焊接連線。
所述車身殼體內壁連線有纖維增強材料。
所述車身殼體外壁連線有加強板或外掛組件。。
所述車身殼體上開限位連線孔，限位連線孔與連線套連線，加強板上開連線孔，螺栓穿過連線孔與連線套的內螺紋孔連線。
改善效果
《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》採用組合式的板件地板結構，形成全覆蓋的結構，能實現地板與車廂內的全防護，同時，前地板與左右地板之間的懸架安裝支架安裝槽結構能有效地降低底板下車輛部件的連線後的質量重心，同時採用分體式的懸架安裝支架結構，在保證車體的強度的前提條件下，降低了底板質量。該發明將非承載式車體底板與懸架安裝支架、獨立橫樑、懸置安裝結構有機的連線構成了全防護承載式結構，為防護型越野車輛輕量化、降低整車高度及質心高度、提高車輛行駛穩定性等提供了結構基礎。
《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》將桁架結構與車身殼體相結合，利用桁架結構的骨架梁作用作為車身殼體薄弱部位防衝擊的加強形式，一方面解決車身殼體薄弱部位防衝擊問題，另一方面利用桁架結構與車身殼體連線，在保證車身強度的前提條件下，減少板件材料的使用量，降低車身殼體的重量，為降低車輛的質心提供了基礎；實現車身殼體輕量化。該發明結構中的桁架結構生產加工方便，車身殼體的板件拼接處在構成桁架結構的骨架梁處，布置實施簡單。
附圖說明
圖1是《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》車體分解結構示意圖。
圖2是該發明承載式底板結構示意圖。
圖3是全防護承載式底板結構分散結構仰視示意圖。
圖4是底板板件結構示意圖I。
圖5是底板板件結構示意圖II。
圖6是全防護承載式底板結構仰視示意圖。
圖7是車身桁架結構示意圖。
圖8是車身殼體薄弱部位防衝擊結構示意圖。
圖9是車身殼體加強結構示意圖。
技術領域
《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》屬於汽車車身，具體涉及一種基於非承載式地板的桁架承載複合薄殼結構的車體結構。
權利要求
1.一種基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，它包括承載式底板，承載式底板與由桁架結構構成的骨架連線，車身殼體與骨架連線，其特徵在於所述承載式底板包括非承載式的地板與地板下連線的分體式懸架安裝支架，所述的地板包括前地板，與前底板連線的後地板，前地板與左右地板連線；前地板與左右地板之間設有懸架安裝支架安裝槽，懸架安裝支架安裝槽內連線分體式懸架安裝支架，分體式懸架安裝支架包括彼此不連線的前懸架安裝支架和後懸架安裝支架；車身殼體的板件拼接處在構成桁架結構的骨架梁處。
2.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於所述前懸架安裝支架和後懸架安裝支架之間的懸架安裝支架安裝槽內連線有獨立橫樑。
3.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於左右地板包括中段，中段兩端設定的前段和後段，後段與中段之間有夾角；前段與中段連線，前段具有彎折形狀；前段彎折側面設有檔板。
4.如權利要求1或3所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於後地板包括中間板，中間板左右兩側設有後懸架安裝支架安裝限位折邊板，後懸架安裝支架安裝限位折邊板設有車輪遮擋板，車輪遮擋板與左右地板的後段連線。
5.如權利要求4所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於中間板後段設有後懸架安裝支架端面限位折板。
6.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於所述懸架安裝支架安裝槽的結構包括前地板兩側分別設有側板，兩側板分別各自與左右地板連線，左右地板和前地板之間形成高度差。
7.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於前懸架安裝支架包括至少兩根前縱梁，前縱梁之間連線有前橫樑；前縱樑上設有前懸安裝支座和/或前上橫臂安裝座。
8.如權利要求7所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於前縱梁與前地板與左右地板之間的支架安裝槽的側板的前部連線，前橫樑位於前地板與左右地板之間的支架安裝槽之外。
9.如權利要求3或7所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於左右地板的前部的所述檔板與縱梁連線。
10.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於後懸架安裝支架包括至少兩根後縱梁，後縱梁之間連線有後橫樑；後縱樑上設有後懸安裝支座、後上橫臂安裝座、排氣管固定支架中的一種或幾種。
11.如權利要求10所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於後縱梁與前地板與左右地板之間的支架安裝槽的側板後部連線，後縱梁還與後地板上的後懸架安裝支架安裝限位折邊板連線，後縱梁後端與後地板的後懸架安裝支架端面限位折板連線限位。
12.如權利要求2所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於獨立橫樑包括梁體，梁體兩端的連線座；連線座與懸架安裝支架安裝槽的側板連線，梁體與前地板底面之間有間隙。
13.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於所述前地板、後地板、左地板和右地板之間的厚度不同。
14.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於所述板件拼接處的骨架梁包括梁翼，梁翼之間為槽形梁體，板件拼接處位於槽形梁體處。
15.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於所述車身殼體的板件拼接處的骨架梁包括梁翼，梁翼之間為槽形梁體，板件拼接處位於槽形梁體處。
16.如權利要求15所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於槽形梁體內填充吸能材料或補充防護板件。
17.如權利要求1所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於車身殼體內壁連線有纖維增強材料。
18.如權利要求1所述解決車身殼體薄弱部位防衝擊結構，其特徵在於車身殼體外壁連線有加強板或外掛組件。
19.如權利要求17或18所述基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體，其特徵在於車身殼體上開限位連線孔，限位連線孔與連線套連線，加強板上開連線孔，螺栓穿過連線孔與連線套的內螺紋孔連線。
實施方式
如圖1所示，該實施例的車體由全防護承載式底板100，與全防護承載式底板100連線的車身桁架結構的骨架400，以及與車身桁架結構的骨架400連線的板件焊接拼合成的車身殼體300構成。
如圖2所示，底板100結構包括由板件構成的地板，地板下連線有懸架安裝支架。
地板包括前地板101，前地板101後設有後地板102，前地板101兩側與左右地板103、104連線；前地板101的板面上依據車體內的布置可由多個台階板構成，前地板101的兩側設有側板105、106(圖2、5所示)，側板105、106分別與左右地板103、104連線。這樣，前地板101與左右地板103、104之間形成高度差。
圖4、5所示，左地板103包括中段107，中段107兩端設定的前段108和後段109，後段109與中段107之間有夾角；前段108與中段107連線，前段具有彎折形狀；前段彎折側面設有檔板110。右地板104的結構與左地板103相同，不累述。
當然對於左地板103前段的彎折形狀和右地板104前段的彎折形狀可以相同，也可以不同；對於左右前段彎折形狀不同時，各自的檔板的形狀也不同。
同時左地板103中段與前地板101之間的垂直距離可以前後一致，也可以不一致；右地板104中段與前地板101之間的垂直距離可以與左地板103中段與前地板101之間的垂直距離相同也可以不相同。
前地板101與側板105、106之間的空間構成前述的前地板與左右地板之間設有懸架安裝支架安裝槽111，如圖4所示。
圖4、5所示，後地板102包括中間板120，中間板120左右兩側設有後懸架安裝支架安裝限位折邊板121，後懸架安裝支架安裝限位折邊板設向斜上的有車輪遮擋板122、123，車輪遮擋板122、123分別與左右地板的後段109、112連線。後懸架安裝支架安裝限位折邊板121的折形結構能很好的解決與後縱梁豎向面及橫向面的配合連線的問題，保證了地板與後懸架安裝支架的連結強度，同時便於後懸架安裝支架布置以及後地板102上部零件的布置空間。後懸架安裝支架安裝限位折邊板121包括與後縱梁豎向面配合連線部分及與後縱梁橫向面配合連線部分。
車輪遮擋板122、123這實現車輪的布置空間。
中間板120後段設有後懸架安裝支架端面限位折板124。後懸架安裝支架端面限位折板124連線有後地板的後段125。後懸架安裝支架端面限位折板124一方面對後懸架安裝支架端面進行限位，同時還降低了地板後部的高度。後懸架安裝支架端面限位折板124由兩塊板構成。
上述結構的前地板、左地板和右地板構成兩側低，中間高的地板結構形式，後地板的中間板120與前地板101高度相同，或它們之間有不超過5厘米的高度差。
上述所有的構成地板的板件即的厚度可依據不同的部位採用不同的厚度的板，即所述前地板、後地板、左地板和右地板之間的厚度不同。
如圖3所示，與非承載的地板連線的懸架安裝支架是分體式結構，包括前懸架安裝支架200，後懸架安裝支架240，以及獨立橫樑260。
前懸架安裝支架200包括兩根縱梁201、202，兩根縱梁201、202之間連線有兩個前橫樑203、204；兩根縱梁201、202上連線有前懸安裝支座210、前上橫臂安裝座211。
如圖5所示，前縱梁201、202與前地板與左右地板之間的支架安裝槽111的側板的前部連線，前橫樑位於前地板與左右地板之間的支架安裝槽之外。該實施例中前縱梁202的後段與支架安裝槽111的側板106及檔板110連線，前縱梁202的後段與支架安裝槽111的側板106及檔板113連線。兩個前橫樑203、204位於檔板110、113之外，這裡檔板110、113也構成支架安裝槽111的一部分。
如圖3所示，獨立橫樑260包括梁體261，梁體兩端的連線座262；兩個連線座262分別與懸架安裝支架安裝槽的側板105、106，梁體261與前地板101底面之間有間隙263(如圖5所示)。
如圖3所示，後懸架安裝支架240包括兩根後縱梁241、242，兩後縱梁之間連線有兩根後橫樑243、244；兩根後縱樑上設有後懸安裝支座245、後上橫臂安裝座246、排氣管固定支架247。
如圖6所示，後縱梁242與懸架安裝支架安裝槽的側板106的後段連線，後縱梁242與後地板102的中間板120一側的後懸架安裝支架安裝限位折邊板121連線；後縱梁241與懸架安裝支架安裝槽的側板105的後段連線(圖中未示)，後縱梁241與後地板102的中間板120另一側的後懸架安裝支架安裝限位折邊板連線。
兩個後縱梁241、242的後端與後地板102的中間板120後段設有後懸架安裝支架端面限位折板124連線。
上述後懸架安裝支架的結構使得底板後部的結構緊湊，重心低。
上述的底板結構中，構成地板的各板件與車體內的空間構成全隔離的結構，形成全防護結構。
《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》是將由板件焊接拼合成的車身殼體與車身桁架結構的骨架連線而成，將板件焊接拼處設定在車身桁架結構的骨架梁處，並可在在桁架結構的骨架梁中填充吸能材料。
具體結構如圖7所示，板件焊接拼合成的車身殼體300，與車身桁架結構的骨架400連線。車身桁架結構的骨架400包括側豎向梁401，側橫向梁402，底縱梁403，底橫樑404，頂縱梁405和頂橫樑406，上述均為車身桁架結構的骨架梁，上述梁的排布多少根據車輛具體設計而確定，側豎向梁401，側橫向梁402，底縱梁403，底橫樑404，頂縱梁405和頂橫樑406的結構形式可以相同也可以不同。
對於板件焊接拼合成的車身殼體的焊接縫衝擊薄弱處的結構如圖8所示，車身殼體板件301與車身殼體板件302之間焊件連線，焊縫303的位置正對應骨架梁，該實施例圖中所示是側豎向梁401處的車身殼體板件的結構，即車身殼體板件301與車身殼體板件302之間焊縫303的位置正好處於側豎向梁401處；側豎向梁401的結構包括梁翼402，梁翼402之間為槽形梁體403，兩側的兩個梁翼402分別與車身殼體板件301與車身殼體板件302連線，車身殼體板件301與車身殼體板件302之間焊縫303處在槽形梁體403處；槽形梁體403內設有填充吸能材料500。填充吸能材料500可以是纖維增強材料；槽形梁體403內也可以設定在補充防護板件，補充防護板件可以是鋼板。該實施例中槽形梁體403是“U”形槽。
構成車身殼體的其他的板件之間的焊縫也處在相應的骨架梁處。在此不一一累述。
上述車身殼體板件之間的焊縫與骨架梁的位置結構使得桁架結構的骨架梁與車體外殼板件之間形成一個封閉斷面，既保證車體的結構強度，又針對焊縫處防衝擊減弱部位提供二次防護能力。
為了增加車身殼體板件的其他薄弱部位的防衝擊效果，還有一個方法就是在板件內和/或外連線有纖維增強材料或加強板。
該實施例如圖9所示，以側向的車身殼體板件405為例，加以說明：車身殼體板件405內壁粘結連線纖維增強材料407；車身殼體板件405上開設限位連線孔406，限位連線孔406與連線套410連線連；連線套410是開設有內螺紋孔的盲孔套；車身殼體板件405外壁設有加強板408；加強板408上開連線孔409，螺栓411穿過連線孔409與連線套410的內螺紋孔412連線。車身殼體板件405外壁還可以連線的是外掛組件，以增強局部的防衝擊強度。
榮譽表彰
2016年12月7日，《基於複合承載式底板的桁架骨架薄殼結構的車體》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
