一种无人驾驶客车车体框架及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及汽车设计与制造的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种无人驾驶客车车体框架。


背景技术：

[0002]
在现有技术中，低速客车车身框架包括顶棚及前挡风玻璃、仪表板区域提供车体骨架支撑结构，不适合无人驾驶系统搭载需要；现有技术中的车体框架通常为立柱支撑结构，表现形式为独立式的立柱骨架结构，通常需要结合铆接等工艺。其中在前排主、副驾侧及后排设置支撑立柱，中部乘员区域一般通过座椅侧扶手提供侧向防护功能，安全防护功能不足；而且该骨架结构无法匹配完整的内外饰密封包覆蒙皮，乘员受外部环境影响大。


技术实现要素：

[0003]
为解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种无人驾驶客车车体框架。
[0004]
本发明的第一方面提供了一种无人驾驶客车车体框架，包括位于顶部的上部环形闭合框架、位于前端的前风窗框架、位于后端的后风窗框架；
[0005]
所述上部环形闭合框架由顶框前部横梁、顶框后部横梁、顶框左边梁和顶框右边梁焊接而成；所述顶框左边梁和顶框右边梁之间由前至后依次焊接有顶框前立框横梁和顶框后立框横梁，所述顶框左边梁由前至后依次焊接向下延伸的左框前立柱和左框后立柱，所述顶框右边梁由前至后依次焊接向下延伸的右框前立柱和右框后立柱，所述前立框横梁与所述左框前立柱和右框前立柱构成前部u形框架，所述后立框横梁与所述左框后立柱和右框后立柱构成后部u形框架；
[0006]
所述前风窗框架的顶端通过顶框左前立柱和顶框右前立柱与所述上部环形闭合框架的前端焊接，而所述前风窗框架通过左侧框前上部腰梁和左侧框前腰梁与所述左框前立柱焊接固定，所述前风窗框架通过右侧框前腰梁与所述右框前立柱焊接固定；
[0007]
所述后风窗框架的顶端通过顶框左后立柱和顶框右后立柱与所述上部环形闭合框架的前后端焊接，而所述后风窗框架通过左侧框后上部腰梁和左侧框后腰梁与所述左框后立柱焊接固定，所述后风窗框架通过右侧框后腰梁与所述右框后立柱焊接固定；
[0008]
所述左框前立柱和所述左框后立柱的下部之间通过多根左侧框中部腰梁焊接，所述右框前立柱和右框后立柱的下部之间无连接结构。
[0009]
其中，所述左侧框中部腰梁为3根，其中位于上端的左侧框中部腰梁与所述左侧框前上部腰梁和左侧框后上部腰梁位于同一直线上，位于中间的左侧框中部腰梁与所述左侧框前腰梁和左侧框后腰梁位于同一直线上。
[0010]
其中，所述前风窗框架包括前风窗上横梁、前风窗下横梁、前框下横梁、前风窗框左立柱、前风窗框右立柱、前框左侧下边梁、前框右侧下边梁、左侧框前斜撑立柱和右侧框前斜撑立柱，所述前风窗上横梁和前框下横梁的两端分别与所述前风窗框左立柱和前风窗
框右立柱的上端和下端焊接，而所述前风窗下横梁的两端分别焊接在所述前风窗框左立柱和前风窗框右立柱的前侧面下部；所述前框左侧下边梁和前框右侧下边梁分别与所述前框下横梁的两端焊接提供前接头结构，而所述左侧框前斜撑立柱和右侧框前斜撑立柱的上端分别与前风窗上横梁的两端焊接，所述左侧框前斜撑立柱和右侧框前斜撑立柱的下端分别与所述前接头结构焊接。
[0011]
其中，所述后风窗框架包括后风窗上横梁、后风窗下横梁、后框下横梁、后窗框左立柱、后窗框右立柱、后框左侧下边梁、后框右侧下边梁、左侧框后斜撑立柱和右侧框后斜撑立柱，所述后风窗上横梁和后框下横梁的两端分别与后窗框左立柱和后窗框右立柱的上端和下端焊接，而所述后风窗下横梁的两端分别焊接在所述后窗框左立柱和后窗框右立柱的后侧面下部；所述后框左侧下边梁和后框右侧下边梁分别与所述后框下横梁的两端焊接提供后接头结构，而所述左侧框后斜撑立柱和右侧框后斜撑立柱的上端分别与后风窗上横梁的两端焊接，所述左侧框后斜撑立柱和右侧框后斜撑立柱的下端分别与所述后接头结构焊接。
[0012]
其中，所述前风窗下横梁、左侧框前上部腰梁、上端的左侧框中部腰梁、左侧框后上部腰梁和后风窗下横梁位于同一水平面内构成第一c型结构；所述右侧框前腰梁、前框右侧下边梁、前框下横梁、前框左侧下边梁、左侧框前腰梁、位于中间的左侧框中部腰梁、左侧框后腰梁、后框左侧下边梁、后框下横梁、右侧下边梁和右侧框后腰梁位于同一水平面内构成第二c形结构。
[0013]
其中，所述左框前立柱、所述右框前立柱、所述左框后立柱和所述右框后立柱的下端均延伸至所述第二c形结构所在平面的下方；位于下方的左侧框中部腰梁位于所述第二c形结构所在平面的下方。
[0014]
本发明的第二方面提供了一种无人驾驶客车车体框架的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
[0015]
(1)采用冷弯成型方管通过焊接工艺制备上部环形闭合框架、前风窗框架和后风窗框架；其中，所述上部环形闭合框架由顶框前部横梁、顶框后部横梁、顶框左边梁和顶框右边梁焊接而成；
[0016]
(2)所述顶框左边梁和顶框右边梁之间由前至后依次焊接有顶框前立框横梁和顶框后立框横梁，所述顶框左边梁由前至后依次焊接向下延伸的左框前立柱和左框后立柱，所述顶框右边梁由前至后依次焊接向下延伸的右框前立柱和右框后立柱，所述前立框横梁与所述左框前立柱和右框前立柱构成前部u形框架，所述后立框横梁与所述左框后立柱和右框后立柱构成后部u形框架；
[0017]
(3)所述前风窗框架的顶端通过顶框左前立柱和顶框右前立柱与所述上部环形闭合框架的前端焊接，而所述前风窗框架通过左侧框前上部腰梁和左侧框前腰梁与所述左框前立柱焊接固定，所述前风窗框架通过右侧框前腰梁与所述右框前立柱焊接固定；
[0018]
(4)所述后风窗框架的顶端通过顶框左后立柱和顶框右后立柱与所述上部环形闭合框架的前后端焊接，而所述后风窗框架通过左侧框后上部腰梁和左侧框后腰梁与所述左框后立柱焊接固定，所述后风窗框架通过右侧框后腰梁与所述右框后立柱焊接固定；
[0019]
(5)所述左框前立柱和所述左框后立柱的下部之间通过3根左侧框中部腰梁焊接，所述右框前立柱和右框后立柱的下部之间无连接结构，所述左侧框中部腰梁为3根。
[0020]
其中，所述前风窗框架包括前风窗上横梁、前风窗下横梁、前框下横梁、前风窗框左立柱、前风窗框右立柱、前框左侧下边梁、前框右侧下边梁、左侧框前斜撑立柱和右侧框前斜撑立柱，所述前风窗上横梁和前框下横梁的两端分别与所述前风窗框左立柱和前风窗框右立柱的上端和下端焊接，而所述前风窗下横梁的两端分别焊接在所述前风窗框左立柱和前风窗框右立柱的前侧面下部；所述前框左侧下边梁和前框右侧下边梁分别与所述前框下横梁的两端焊接提供前接头结构，而所述左侧框前斜撑立柱和右侧框前斜撑立柱的上端分别与前风窗上横梁的两端焊接，所述左侧框前斜撑立柱和右侧框前斜撑立柱的下端分别与所述前接头结构焊接。
[0021]
其中，所述后风窗框架包括后风窗上横梁、后风窗下横梁、后框下横梁、后窗框左立柱、后窗框右立柱、后框左侧下边梁、后框右侧下边梁、左侧框后斜撑立柱和右侧框后斜撑立柱，所述后风窗上横梁和后框下横梁的两端分别与后窗框左立柱和后窗框右立柱的上端和下端焊接，而所述后风窗下横梁的两端分别焊接在所述后窗框左立柱和后窗框右立柱的后侧面下部；所述后框左侧下边梁和后框右侧下边梁分别与所述后框下横梁的两端焊接提供后接头结构，而所述左侧框后斜撑立柱和右侧框后斜撑立柱的上端分别与后风窗上横梁的两端焊接，所述左侧框后斜撑立柱和右侧框后斜撑立柱的下端分别与所述后接头结构焊接。
[0022]
其中，所述前风窗下横梁、左侧框前上部腰梁、上端的左侧框中部腰梁、左侧框后上部腰梁和后风窗下横梁位于同一水平面内构成第一c型结构；所述右侧框前腰梁、前框右侧下边梁、前框下横梁、前框左侧下边梁、左侧框前腰梁、位于中间的左侧框中部腰梁、左侧框后腰梁、后框左侧下边梁、后框下横梁、右侧下边梁和右侧框后腰梁位于同一水平面内构成第二c形结构；所述左框前立柱、所述右框前立柱、所述左框后立柱和所述右框后立柱的下端均延伸至所述第二c形结构所在平面的下方；位于下方的左侧框中部腰梁位于所述第二c形结构所在平面的下方。
[0023]
与现有技术相比，本发明的无人驾驶客车车体框架及其制备方法具有以下有益效果：
[0024]
1.针对无人驾驶客车的特点，改变传统骨架立柱提供支承顶棚和前挡风玻璃的用途，将立柱与横梁、斜段梁、接头结构覆盖全部框架结构，通过纵向的侧腰梁及前后横梁结构，形成下部纵向主环结构，与由顶框边梁构成的顶部纵向主环结构，形成纵向双主环结构。顶框前、后立框横梁，分别与之对应的左、右框侧前、后立柱，构成横向双主环结构，大大提高了整体的刚度和稳定性，提升了应对突发情况，保护乘员安全的功能需要；
[0025]
2.采用冷弯成型工艺提供的管梁焊接而成，可实现标准化的生产和组装，有利于降低车身框架的开发和生产周期，并显著降低成本。
附图说明
[0026]
图1为本发明的车体框架所处车身位置示意图。
[0027]
图2为本发明的无人驾驶客车车体框架的左视图。
[0028]
图3为本发明的无人驾驶客车车体框架的第一侧视图。
[0029]
图4为本发明的无人驾驶客车车体框架的第二侧视图。
[0030]
图5为本发明的无人驾驶客车车体框架的顶框结构图。
[0031]
图6为本发明的无人驾驶客车车体框架的前风窗框架图。
[0032]
图7为本发明的无人驾驶客车车体框架的后风窗框架图。
具体实施方式
[0033]
以下将结合具体实施例对本发明的无人驾驶客车车体框架做进一步的阐述，以帮助本领域的技术人员对本发明的技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0034]
实施例1
[0035]
如图1-7所示，以图3所示的车前方向为基准，本实施例的无人驾驶客车车体框架包括位于顶部的上部环形闭合框架、位于前端的前风窗框架、位于后端的后风窗框架。所述上部环形闭合框架由顶框前部横梁34、顶框后部横梁35、顶框左边梁36和顶框右边梁37焊接而成。所述顶框左边梁36和顶框右边梁37之间由前至后依次焊接有顶框前立框横梁38和顶框后立框横梁39，所述顶框左边梁36由前至后依次焊接向下延伸的左框前立柱13和左框后立柱15，所述顶框右边梁37由前至后依次焊接向下延伸的右框前立柱14和右框后立柱16。所述前立框横梁38与所述左框前立柱13和右框前立柱14构成前部u形框架，所述后立框横梁39与所述左框后立柱15和右框后立柱16构成后部u形框架。所述前风窗框架的顶端通过顶框左前立柱29和顶框右前立柱30与所述上部环形闭合框架的前端焊接，而所述前风窗框架通过左侧框前上部腰梁17和左侧框前腰梁25与所述左框前立柱13焊接固定，所述前风窗框架通过右侧框前腰梁26与所述右框前立柱14焊接固定；所述后风窗框架的顶端通过顶框左后立柱31和顶框右后立柱32与所述上部环形闭合框架的前端焊接，而所述后风窗框架通过左侧框后上部腰梁18和左侧框后腰梁27与所述左框后立柱15焊接固定，所述后风窗框架通过右侧框后腰梁28与所述右框后立柱16焊接固定。所述左框前立柱13和所述左框后立柱15的下部之间通过多根左侧框中部腰梁33焊接，所述右框前立柱14和右框后立柱16的下部之间无连接结构。所述左侧框中部腰梁33可设计为3根，其中位于上端的左侧框中部腰梁33与所述左侧框前上部腰梁17和左侧框后上部腰梁18位于同一直线上，位于中间的左侧框中部腰梁33与所述左侧框前腰梁25和左侧框后腰梁27位于同一直线上。
[0036]
如图5所示，在所述顶框左边梁36和顶框右边梁37之间的前端和后端之间还设置有第一加强横梁，并且在所述第一加强横梁之间对称地设置有两根连接纵梁，在所述两根连接纵梁之间还设置有第二连接横梁。
[0037]
如图6所示，所述前风窗框架包括前风窗上横梁1、前风窗下横梁3、前框下横梁19、前风窗框左立柱5、前风窗框右立柱6、前框左侧下边梁21、前框右侧下边梁22、左侧框前斜撑立柱9和右侧框前斜撑立柱10，所述前风窗上横梁1和前框下横梁19的两端分别与所述前风窗框左立柱5和前风窗框右立柱6的上端和下端焊接，而所述前风窗下横梁3的两端分别焊接在所述前风窗框左立柱5和前风窗框右立柱6的前侧面下部。所述前框左侧下边梁21和前框右侧下边梁22分别与所述前框下横梁19的两端焊接提供前接头结构，而所述左侧框前斜撑立柱9和右侧框前斜撑立柱10的上端分别与前风窗上横梁1的两端焊接，所述左侧框前斜撑立柱9和右侧框前斜撑立柱10的下端分别与所述前接头结构焊接。
[0038]
如图7所示，所述后风窗框架包括后风窗上横梁2、后风窗下横梁4、后框下横梁20、后窗框左立柱7、后窗框右立柱8、后框左侧下边梁23、后框右侧下边梁24、左侧框后斜撑立柱11和右侧框后斜撑立柱12，所述后风窗上横梁2和后框下横梁20的两端分别与后窗框左
立柱7和后窗右立柱8的上端和下端焊接，而所述后风窗下横梁4的两端分别焊接在所述后窗框左立柱7和后窗右立柱8的后侧面下部。所述后框左侧下边梁23和后框右侧下边梁24分别与所述后框下横梁20的两端焊接提供后接头结构，而所述左侧框后斜撑立柱11和右侧框后斜撑立柱12的上端分别与后风窗上横梁2的两端焊接，所述左侧框后斜撑立柱11和右侧框后斜撑立柱12的下端分别与所述后接头结构焊接。
[0039]
所述前风窗下横梁3、左侧框前上部腰梁17、上端的左侧框中部腰梁33、左侧框后上部腰梁18和后风窗下横梁4位于同一水平面内构成第一c型结构；所述右侧框前腰梁26、前框右侧下边梁22、前框下横梁19、前框左侧下边梁21、左侧框前腰梁25、位于中间的左侧框中部腰梁33、左侧框后腰梁27、后框左侧下边梁23、后框下横梁20、右侧下边梁24和右侧框后腰梁28位于同一水平面内构成第二c形结构。所述左框前立柱13、所述右框前立柱14、所述左框后立柱15和所述右框后立柱16的下端均延伸至所述第二c形结构所在平面的下方。位于下方的左侧框中部腰梁33位于所述第二c形结构所在平面的下方。
[0040]
本实施例的无人驾驶客车车体框架中各部分均通过冷弯成型的方管焊接而成，可实现标准化的生产。具体来说，包括以下步骤：
[0041]
(1)采用冷弯成型方管通过焊接工艺制备上部环形闭合框架、前风窗框架和后风窗框架；其中，所述上部环形闭合框架由顶框前部横梁、顶框后部横梁、顶框左边梁和顶框右边梁焊接而成；
[0042]
(2)所述顶框左边梁和顶框右边梁之间由前至后依次焊接有顶框前立框横梁和顶框后立框横梁，所述顶框左边梁由前至后依次焊接向下延伸的左框前立柱和左框后立柱，所述顶框右边梁由前至后依次焊接向下延伸的右框前立柱和右框后立柱，所述前立框横梁与所述左框前立柱和右框前立柱构成前部u形框架，所述后立框横梁与所述左框后立柱和右框后立柱构成后部u形框架；
[0043]
(3)所述前风窗框架的顶端通过顶框左前立柱和顶框右前立柱与所述上部环形闭合框架的前端焊接，而所述前风窗框架通过左侧框前上部腰梁和左侧框前腰梁与所述左框前立柱焊接固定，所述前风窗框架通过右侧框前腰梁与所述右框前立柱焊接固定；
[0044]
(4)所述后风窗框架的顶端通过顶框左后立柱和顶框右后立柱与所述上部环形闭合框架的后端焊接，而所述后风窗框架通过左侧框后上部腰梁和左侧框后腰梁与所述左框后立柱焊接固定，所述后风窗框架通过右侧框后腰梁与所述右框后立柱焊接固定；
[0045]
(5)所述左框前立柱和所述左框后立柱的下部之间通过3根左侧框中部腰梁焊接，所述右框前立柱和右框后立柱的下部之间无连接结构，所述左侧框中部腰梁为3根。
[0046]
本实施例的无人驾驶客车车体框架设计为框笼式结构，改变传统骨架立柱提供支承顶棚和前挡风玻璃的用途(前部框架和后部框架的整体支承)，显著增强了横、纵向稳定性；前后框架分别为前部框架、后部框架的井字形结构，提供前后窗框玻璃粘接面，同时提供外伸段框架连接端头结构并与u形结构焊接，u形结构中左右侧分别设置双立柱，及顶横梁横向主环，提升横向稳定性；中部乘员侧面区域增加左、右侧腰梁，纵向完整覆盖乘员区域，与前后框端部接头形成纵向闭环，提高了刚度和稳定性提供正向和侧向侧碰的有效保护，车体框架能够提供完整的外部包覆蒙皮支撑结构；本实施例的无人驾驶客车车体框架可灵活匹配内外造型，适合不同场景市场化无人驾驶客车需求。
[0047]
对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

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