專利名稱：一種延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車中客車的車身結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種客車車身的延伸式側(cè)圍結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
如圖1、2所示，傳統(tǒng)的客車車身的側(cè)圍結(jié)構(gòu)，包括上邊梁1、側(cè)圍立柱2、側(cè)窗下縱梁3、斜撐4、腰梁5、艙門立柱6、裙邊梁7和腰立柱8。上邊梁1位于客車車身的側(cè)圍頂部， 與客車車身的頂蓋連接，上邊梁1從縱向(車輛在道路中前后向)貫通客車車身的側(cè)圍，上邊梁1下端間隔設(shè)有多根側(cè)圍立柱2，側(cè)圍立柱2上端與上邊梁1連接，下端與腰梁5連接，腰梁5下端間隔設(shè)有多根艙門立柱6，兩根艙門立柱6下端之間設(shè)有裙邊梁7 ；在兩側(cè)圍立柱 2中間的上邊梁1與腰梁5之間設(shè)有側(cè)窗下縱梁3，側(cè)窗下縱梁3與腰梁5之間在縱向設(shè)有腰立柱8，腰立柱8、腰梁5、側(cè)窗下縱梁3以及側(cè)圍立柱2之間通過斜撐4連接。
如圖2所示，傳統(tǒng)的客車車身的頂蓋結(jié)構(gòu)，包括頂蓋橫梁14、頂蓋縱梁13、頂蓋加強縱梁9、頂蓋邊縱梁12和頂蓋加強橫梁10等。頂蓋邊縱梁12位于客車頂蓋的外側(cè)部位， 與客車側(cè)圍的上邊梁1連接，頂蓋邊縱梁12在縱向貫通客車的頂蓋，頂蓋邊縱梁12在上端與頂蓋加強縱梁9通過頂蓋加強橫梁10連接，頂蓋橫梁14兩端分別與兩頂蓋邊縱梁12連接，兩頂蓋橫梁14之間設(shè)有多根頂蓋縱梁13和兩頂蓋加強縱梁9。
如圖2所示，傳統(tǒng)的客車側(cè)圍的上邊梁1與頂蓋邊縱梁12焊接，實現(xiàn)客車側(cè)圍與頂蓋之間的連接，或者是頂蓋直接焊接到上邊梁1上，實現(xiàn)客車側(cè)圍與頂蓋之間的連接。
側(cè)圍立柱2上端通過焊接方式與頂邊縱梁連接。在生產(chǎn)過程中，通常是先進行側(cè)圍總成焊接，然后通過頂邊縱梁與頂蓋總成內(nèi)部零件通過焊接方式連接合裝。由于側(cè)圍立柱2與頂蓋橫梁14之間經(jīng)上邊梁1隔開，在客車側(cè)翻事故中沖擊載荷不能充分地傳遞到其他構(gòu)件，導(dǎo)致客車上部結(jié)構(gòu)受力模式不合理，變形較大，容易侵犯車內(nèi)乘員生存空間，從而造成嚴(yán)重的傷亡。將側(cè)圍立柱2、地板橫梁和頂蓋橫梁14連成一體的“封閉環(huán)”結(jié)構(gòu)雖然能夠提高客車在側(cè)翻事故中的耐撞性，但是在實際生產(chǎn)過程中工藝復(fù)雜，同時由于總布置的要求難以完全滿足“封閉環(huán)”結(jié)構(gòu)的實施。
目前的客車車身結(jié)構(gòu)制作過程中，為了提高制造效率，降低裝配的難度，通常先對側(cè)圍和頂蓋總成分別進行焊裝，最后進行總裝，因而基本采用上述的“分片式”結(jié)構(gòu)形式。同時，關(guān)于上部結(jié)構(gòu)形式對客車側(cè)翻安全性影響規(guī)律的研究還不夠深入，目前客車制造廠生產(chǎn)的客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)大多按照經(jīng)驗和出于總布置的需要進行基于圖2設(shè)計。顯然這樣的設(shè)計存在明顯的安全性問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)存在的上述問題，提出了一種能夠顯著提高側(cè)翻(翻滾)安全性的延伸式側(cè)圍結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，包括上邊梁、側(cè)圍立柱、側(cè)窗下縱梁和腰梁；上邊梁位于客車車身的側(cè)圍頂部，多根側(cè)圍立柱間隔分布，側(cè)圍立柱的下端與腰梁連接，在兩側(cè)圍立柱中間的上邊梁與腰梁之間設(shè)有側(cè)窗下縱梁；延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)還包括頂蓋橫梁和頂蓋縱梁，側(cè)圍立柱在上邊梁上端彎折后延伸至頂蓋內(nèi)部第一根縱梁，形成頂蓋橫梁；上邊梁位于兩側(cè)圍立柱之間，上邊梁兩端分別與兩側(cè)圍立柱焊接。
為進一步實現(xiàn)本發(fā)明目的，所述延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)還包括頂蓋加強橫梁和頂蓋加強縱梁；上邊梁與頂蓋加強縱梁之間設(shè)有頂蓋加強橫梁，頂蓋加強橫梁兩端分別焊接在上邊梁與頂蓋加強縱梁上。
所述延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)還包括斜撐、艙門立柱、裙邊梁和腰立柱；腰梁下端間隔設(shè)有多根艙門立柱，兩根艙門立柱下端之間設(shè)有裙邊梁；側(cè)窗下縱梁與腰梁之間在豎直方向設(shè)有腰立柱，腰立柱與腰梁的連接端以及側(cè)窗下縱梁與兩側(cè)圍立柱的連接端之間通過斜撐連接。
側(cè)圍立柱的下端與腰梁、側(cè)窗下縱梁與側(cè)圍立柱、腰立柱與腰梁以及腰立柱與側(cè)窗下縱梁通過焊接連接。
所述的上邊梁、側(cè)圍立柱、側(cè)窗下縱梁、腰梁、頂蓋橫梁和頂蓋縱梁都由鋼材制成。
相對于傳統(tǒng)形式的客車結(jié)構(gòu)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點采用本發(fā)明側(cè)圍結(jié)構(gòu)形式的客車結(jié)構(gòu)能夠在側(cè)翻(翻滾)事故中顯著減少上部結(jié)構(gòu)對生存空間的侵入量，改善側(cè)圍立柱對沖擊載荷的承載模式，提高客車結(jié)構(gòu)的翻滾耐撞性和保護乘員的能力。同時，采用前述的延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，能夠保證側(cè)圍、頂蓋總成各自的整體性，便于生產(chǎn)制造。


圖1為傳統(tǒng)的客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)示意圖(沿車長方向截取一段)； 圖2為傳統(tǒng)的客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)與頂蓋結(jié)構(gòu)裝配示意圖；圖3為本發(fā)明一種延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)示意圖(沿車長方向截取一段)； 圖4為本發(fā)明一種延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)與頂蓋裝配示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述，但需要說明的是，本發(fā)明要求保護的范圍并不局限于實施方式表述的范圍。
如圖3、4所示，一種延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，包括上邊梁1、側(cè)圍立柱2、側(cè)窗下縱梁 3、斜撐4、腰梁5、艙門立柱6、裙邊梁7、腰立柱8、頂蓋加強橫梁10和頂蓋加強縱梁9與頂蓋橫梁14。上邊梁1位于客車車身的側(cè)圍頂部，多根側(cè)圍立柱2間隔分布，側(cè)圍立柱2在上邊梁1上端彎折后延伸至頂蓋內(nèi)第一根頂蓋縱梁13，形成頂蓋橫梁14，該頂蓋橫梁14與側(cè)圍立柱2形成一體，部分取代了傳統(tǒng)頂蓋中的頂蓋橫梁。上邊梁1位于兩側(cè)圍立柱2之間， 上邊梁1兩端分別與兩側(cè)圍立柱2焊接；側(cè)圍立柱2的下端與腰梁5連接，腰梁5下端間隔設(shè)有多根艙門立柱6，兩根艙門立柱6下端之間設(shè)有裙邊梁7 ；在兩側(cè)圍立柱2中間的上邊梁1與腰梁5之間設(shè)有側(cè)窗下縱梁3，側(cè)窗下縱梁3與腰梁5之間在豎直方向設(shè)有腰立柱 8，腰立柱8與腰梁5的連接端以及側(cè)窗下縱梁3與兩側(cè)圍立柱2的連接端之間通過斜撐4連接進行加強；上邊梁1與頂蓋縱梁13之間優(yōu)選設(shè)有頂蓋加強縱梁9，上邊梁1與頂蓋加強縱梁9之間設(shè)有頂蓋加強橫梁10，頂蓋加強橫梁10兩端分別焊接在上邊梁1與頂蓋加強縱梁9上。
本發(fā)明的延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)是通過現(xiàn)有技術(shù)中的側(cè)圍立柱2將頂邊縱梁1打斷后，在客車側(cè)圍頂部，也就是在上邊梁1上端，側(cè)圍立柱2彎折，以與頂蓋平齊，側(cè)圍立柱2 延伸至頂蓋中的第一根頂蓋縱梁13，以使得側(cè)圍立柱2與頂蓋部分連成一體。在客車側(cè)翻事故中，絕大多數(shù)情況下，首先觸地的部位是上邊梁1和側(cè)圍立柱2，撞擊時刻來自地面或其它物體的沖擊力大，持續(xù)時間短，對該處的結(jié)構(gòu)強度要求高。采用本發(fā)明延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，側(cè)圍立柱2在頂邊縱梁1處與頂蓋橫梁14是一體式，沒有被打斷，使得來自地面或其它物體對上邊梁1的沖擊載荷能夠順利地通過上邊梁1兩側(cè)的側(cè)圍立柱2和頂蓋橫梁14 傳遞到頂蓋和遠離撞擊側(cè)的側(cè)圍結(jié)構(gòu)中，從而提高了承載能力，減少上部結(jié)構(gòu)的整體變形， 提高乘員安全性。
本發(fā)明延伸式側(cè)圍結(jié)構(gòu)突破了傳統(tǒng)客車骨架結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)空間位置進行分類的約束，側(cè)圍部分也包括了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的頂蓋結(jié)構(gòu)。
經(jīng)測試，采用本發(fā)明的延伸式側(cè)圍結(jié)構(gòu)的某11米長的客車，按照ECE R66法規(guī)要求進行側(cè)翻試驗計算機仿真分析時，生存空間侵入量峰值比傳統(tǒng)客車結(jié)構(gòu)下的峰值降低了 68. 4%ο
本發(fā)明延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)中，側(cè)圍立柱2與腰梁5、側(cè)窗下縱梁3、上邊梁1、頂蓋縱梁13、側(cè)圍斜撐4和腰梁5、上部縱梁9等都是通過焊接方式連接。艙門立柱6與腰梁5 和裙邊梁7通過焊接方式連接；上部橫梁10與上邊梁1和頂蓋加強縱梁9通過焊接方式連接；腰立柱8與斜撐4、側(cè)窗下縱梁3和腰梁5通過焊接方式連接。
本發(fā)明延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)中，上邊梁1、側(cè)圍立柱2、側(cè)窗下縱梁3、腰梁5、頂蓋橫梁14和頂蓋縱梁13都由鋼材制成。事實上，所有的各種縱梁和橫梁都可由鋼材制成。
上述僅為本發(fā)明的具體實施方式
中一種，但本發(fā)明的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此。例如，本發(fā)明并不局限于實施例中側(cè)圍上部必須具有如圖3所示的頂蓋加強橫梁10、頂蓋加強縱梁9、側(cè)圍斜撐4或艙門立柱6等，同時并不限定兩根側(cè)圍立柱2之間構(gòu)件的個數(shù)必須與圖3中所示的完全一致。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神做舉例說明。凡是利用此構(gòu)思對本發(fā)明進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本發(fā)明保護范圍的行為。
權(quán)利要求
1.一種延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，包括上邊梁、側(cè)圍立柱、側(cè)窗下縱梁和腰梁；上邊梁位于客車車身的側(cè)圍頂部，多根側(cè)圍立柱間隔分布，側(cè)圍立柱的下端與腰梁連接，在兩側(cè)圍立柱中間的上邊梁與腰梁之間設(shè)有側(cè)窗下縱梁，其特征在于，延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)還包括頂蓋橫梁和頂蓋縱梁，側(cè)圍立柱在上邊梁上端彎折后延伸至頂蓋內(nèi)部第一根頂蓋縱梁，形成頂蓋橫梁；上邊梁位于兩側(cè)圍立柱之間，上邊梁兩端分別與兩側(cè)圍立柱焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)還包括頂蓋加強橫梁和頂蓋加強縱梁；上邊梁與頂蓋加強縱梁之間設(shè)有頂蓋加強橫梁， 頂蓋加強橫梁兩端分別焊接在上邊梁與頂蓋加強縱梁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)還包括斜撐、艙門立柱、裙邊梁和腰立柱；腰梁下端間隔設(shè)有多根艙門立柱，兩根艙門立柱下端之間設(shè)有裙邊梁；側(cè)窗下縱梁與腰梁之間在豎直方向設(shè)有腰立柱，腰立柱、腰梁以及側(cè)窗下縱梁之間有斜撐通過焊接連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，其特征在于，側(cè)圍立柱的下端與腰梁、 側(cè)窗下縱梁與側(cè)圍立柱、腰立柱與腰梁以及腰立柱與側(cè)窗下縱梁通過焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的上邊梁、側(cè)圍立柱、側(cè)窗下縱梁、腰梁、頂蓋橫梁和頂蓋縱梁都由鋼材制成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種延伸式客車側(cè)圍結(jié)構(gòu)；包括上邊梁、側(cè)圍立柱、側(cè)窗下縱梁、腰梁、頂蓋橫梁和頂蓋縱梁；上邊梁位于客車車身的側(cè)圍頂部，多根側(cè)圍立柱間隔分布，側(cè)圍立柱的下端與腰梁連接，在兩側(cè)圍立柱中間的上邊梁與腰梁之間設(shè)有側(cè)窗下縱梁；側(cè)圍立柱在上邊梁上端彎折后延伸至頂蓋內(nèi)部第一根縱梁，形成頂蓋橫梁；上邊梁位于兩側(cè)圍立柱之間，上邊梁兩端分別與兩側(cè)圍立柱焊接。本發(fā)明通過將側(cè)圍立柱向頂蓋總成內(nèi)部延伸，打斷傳統(tǒng)客車結(jié)構(gòu)中前后貫通的頂邊縱梁，直至頂蓋縱梁，提高了客車結(jié)構(gòu)在側(cè)翻(包括翻滾)事故中的碰撞安全性能。
文檔編號B62D31/02GK102501907SQ20111040469
公開日2012年6月20日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者蘭鳳崇, 李毅, 陳吉清 申請人:華南理工大學(xué)