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北京轻创知识产权代理有限公司 (CN)
权 利 要 求 书 1、 一种车架连接结构, 其特征在于, 包括侧窗纵梁、 立柱、 加 强梁、 顶盖纵梁和顶盖横梁, 所述侧窗纵梁通过中角码与立柱铆接, 所述侧窗纵梁与加强梁下部铆接, 所述立柱与加强梁铆接, 所述加强 梁的上部通过大角码与顶盖横梁铆接,所述顶盖纵梁与顶盖横梁通过 中角码铆接, 该车架连接结构由铝合金或镁合金制成。 2、 根据权利要求 1所述的车架连接结构, 其特征在于, 所述立柱 与加强梁及大角码铆接。 3、 根据权利要求 1或 2所述的车架连接结构, 其特征在于, 所述 铆接为环槽铆釘铆接。 4、 根据权利要求 1或 2所述的车架连接结构, 其特征在于, 所 述侧窗纵梁的本体为横截面呈 U型的部件,该 U型截面的两侧分别为 第一、 第二侧边, 该 U型截面的底部为底边, 所述第一侧边与第二侧 边相平行, 所述底边与第一侧边和第二侧边呈相对垂直。 5、 根据权利要求 4所述的车架连接结构, 其特征在于, 所述底 边与立柱铆接, 所述第一侧边与加强梁铆接。 6、 根据权利要求 1或 2所述的车架连接结构, 其特征在于, 所 述立柱、顶盖纵梁和顶盖横梁的本体为方形中空管状结构的部件, 所 述方形中空管状结构的一个管壁向两侧延展形成第一翻边和第二翻 边。 7、 根据权利要求 6所述的车架连接结构, 其特征在于, 所述立 柱本体通过其方形中空管状结构上与翻边垂直的平面与侧窗纵梁铆 接, 并通过其第一翻边和第二翻边与加强梁铆接; 或所述顶盖纵梁或顶盖横梁通过其方形中空管状结构上与翻边 垂直的平面铆接。 8、 根据权利要求 1或 2所述的车架连接结构, 其特征在于, 所 述加强梁的本体为长条形凹槽结构的部件,包括位于两侧的第一侧边 和第二侧边,所述第一侧边和第二侧边平行设置并与其呈相对垂直的 底边一体设置, 所述底边宽于两侧边。 9、 根据权利要求 8所述的车架连接结构, 其特征在于, 所述底 边为铆接处。 10、 根据权利要求 1或 2所述的车架连接结构, 其特征在于, 所 述大角码及中角码上至少设有一个铆釘孔。 11、 根据权利要求 1或 2 所述的车架连接结构, 其特征在于, 所述车架连接结构由牌号为 6005T5或 6005T6或 6082T5或 6082T6或 7A04或 7003或 7005的铝合金制成。 |
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, 包括侧窗纵梁、 立柱、 加强梁、 顶盖纵梁和顶盖横梁, 所述侧窗纵梁 通过中角码与立柱铆接, 所述侧窗纵梁与加强梁下部铆接, 所述立柱 与加强梁铆接, 所述加强梁的上部通过大角码与顶盖横梁铆接 , 所述 顶盖纵梁与顶盖横梁通过中角码铆接,该车架 连接结构由铝合金或镁 合金制成。
本发明的有益效果是: 采用铝合金或镁合金制成的连接结构, 达 到钢材同样或类似的强度情况下减轻重量接近 一半的效果,使车身重 量大大减轻,强度却没有下降,降低了制造和 运营成本,使用寿命长, 更加节能环保, 公开号为 US6598923B2、 US2072804A的对比文件, 及 对比文件 3 (《客车车身轻量化技术探讨》, 李阳, 客车技术与研究, 1 , 2009-2-28 , 23-25 ), 均没有公开 "达到钢材同样或类似的强度情 况下减轻重量接近一半的效果, 强度却没有下降"这一技术特征; 通 过铆接连接, 避免了采用焊接方式造成的应力集中, 连接牢固, 不会 出现裂纹; 立柱之间采用加强纵梁进行相互连接,使得车 体顶部不易 扭曲变形, 加强了在车体沿加强纵梁方向的抗沖击能力, 并且使车体 不易扭曲变形; 顶盖横梁之间用顶盖纵梁进行连接, 使车顶沿顶盖纵 梁方向更加稳固, 并进一步增强了顶盖向车体上部的支撑; 顶盖横梁 和顶盖纵梁间采用中角码进行铆接,使得顶盖 横梁和顶盖纵梁之间的 连接更加牢固, 公开号为 US6378444B2的对比文件 4 , 没有公开 "顶 盖横梁和顶盖纵梁间采用中角码进行铆接" 这一技术特征。
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, 所述立柱与加强梁及大角码铆接。
采用上述进一步方案的有益效果是, 立柱、 大角码和顶盖横梁连 为一体, 大角码稍大于 90° 的角度, 使得顶盖横梁的受力易于传递 给立柱, 大大加强了顶盖的抗沖击能力。
进一步, 所述铆接为环槽铆釘铆接。
采用上述进一步方案的有益效果是,普通铆釘 铆接或自钻铆接一 般是钢制或铝制的抽芯铆釘,铆接力小,强度 低,造成连接可靠性低、 特别是在交变载荷、 沖击工况下很容易发生松动, 不能适应客车的铆 接要求; 环槽铆釘有 "一次紧固, 永不松动" 的特性, 抗震性好、 防 渗性强、 联接强度高, 可有效防止构件在震动时的松脱, 关于这一技 术特征现有技术及对比文件均未公开。
进一步, 所述侧窗纵梁的本体为横截面呈 U型的部件, 该 U型截 面的两侧分别为第一、 第二侧边, 该 U型截面的底部为底边, 所述于 第一侧边与第二侧边相平行,所述底边与第一 侧边和第二侧边呈相对 垂直。
采用上述进一步方案的有益效果是,采用加厚 的横截面呈 U型的 铝合金或镁合金制成的车架部件作用于车身, 代替现有的矩形钢管结 构的车身,达到钢材同样或类似的强度情况下 减轻重量接近一半的效 果, 这样组合后的车身, 重量大大减轻, 强度却没有下降, 制造和运 营成本降低, 更加节能环保, 而公对比文件 1、 2及对比文件 3均没 有公开通过 U结构和加厚的壁,达到钢材同样或类似的强 情况下减 轻重量接近一半的效果, 这样组合后的车身, 重量大大减轻, 强度却 没有下降; 并且能够适应车身不同部位的安装, 而且不容易生锈, 使 用长久。
进一步, 所述底边与立柱铆接, 所述第一侧边与加强梁铆接。 进一步, 所述立柱、顶盖纵梁和顶盖横梁的本体为方形 中空管状 结构的部件,所述方形中空管状结构的一个管 壁向两侧延展形成第一 翻边和第二翻边。
采用上述进一步方案的有益效果是,通过中空 的矩形结构和加厚 的管壁, 达到钢材同样或类似的强度情况下减轻重量接 近一半的效 果, 这样组合后的车身, 重量大大减轻, 强度却没有下降, 制造和运 营成本降低, 更加节能环保, 而对比文件 1、 2及对比文件 3均没有 公开 "达到钢材同样或类似的强度情况下减轻重量 近一半的效果, 强度却没有下降" 这一技术特征; 在矩形结构外侧增加延展的翻边, 进一步增强部件的强度和抗扭力度,同时翻边 还可以作为铆釘连接的 位置,得以更牢固的将型材部件之间、 以及和其他部件之间固定在一 起, 采用中空管状的部件可以使用较少的材料, 达到足够的强度, 对 比文件 5 (《现代化汽车壳体铝合金结构部件制造》, 刘凯, 铝加工, Vo l . 23 , No. 4 , 4-5, 15, 17 , 2000-8-31 ), 没有公开 "采用在矩形 结构外侧增加延展的翻边(翼边)具有 "进一步增强部件的强度和抗 扭力度的效果" 这一技术特征。
进一步,所述立柱本体通过其方形中空管状结 构上与翻边垂直的 平面与侧窗纵梁铆接, 并且所述第一翻边和第二翻边与加强梁铆接; 或所述顶盖纵梁或顶盖横梁本体通过其方形中 空管状结构上与 翻边垂直的平面铆接。
进一步, 所述加强梁的本体为长条形凹槽结构的部件, 包括位于 两侧的第一侧边和第二侧边,所述第一侧边和 第二侧边平行设置并与 其呈相对垂直的底边一体设置, 所述底边宽于两侧边。
采用上述进一步方案的有益效果是, 槽型结构配合壁厚加厚, 能 在保证整车刚度的情况下大幅度降低车身重量 ,且有利于和其它铝型 材部件配合铆接。 铝合金不易被腐蚀的特点, 使得骨架本身寿命可长 达 25年, 整车 废后该部件还可回收利用, 相对降低了整车成本, 而对比文件 1、 2及对比文件 3均没有公开 "达到钢材同样或类似的 强度情况下减轻重量接近一半的效果, 强度却没有下降"这一技术特 征; 底边宽度大于两个侧边宽度的结构设计, 可使与底边相固定的车 架立柱以及其他部件连接稳固, 车架不易扭曲, 现有技术及对比文件 均没有公开这一技术特征; 槽的两个翻边可有效防止本车架部件受 外力沖击而弯曲, 保证了车体侧围的抗沖击能力, 现有技术及对比文 件均没有公开这一技术特征。
进一步, 所述底边为铆接处。
采用上述进一步方案的有益效果是, 通过侧边铆接, 能够增强连 接牢固性, 提高侧围骨架的抗弯强度。
进一步, 所述大角码及中角码上至少设有一个铆釘孔。
采用上述进一步方案的有益效果是,可根据实 际需要选择适当的 铆釘数铆接。
进一步,所述车架连接结构由牌号为 6005T5或 6005T6或 6082T5 或 6082T6或 7A04或 7003或 7005的铝合金制成。
采用上述进一步方案的有益效果是,可根据实 际使用的需要选择 合适的铝合金材料, 以方便使用。 附图说明 图 1为本发明所述的车架连接结构的正面图;
图 2为本发明所述的车架连接结构的背面图;
图 3 为本发明所述的车架连接结构的环槽铆釘铆接 的放大剖视 图。 具体实施方式 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述 ,所举实例只用于 解释本发明, 并非用于限定本发明的范围。
如图 1-3所示, 本发明所述的用于汽车车身部件的连接结构, 包 括侧窗纵梁 1、 立柱 2、 加强梁 3、 顶盖纵梁 4和顶盖横梁 5 , 所述侧 窗纵梁 1通过中角码 6与立柱 2铆接,所述侧窗纵梁 1与加强梁 3下 部铆接, 所述立柱 2与加强梁 3铆接, 所述加强梁 3的上部通过大角 码 7与顶盖横梁 5铆接, 所述顶盖纵梁 4与顶盖横梁 5通过中角码 6 铆接, 所述加强梁 3的上部通过大角码 7与顶盖纵梁 4铆接, 所述铆 接为环槽铆釘 8铆接; 所述大角码 7或中角码 6上至少一个铆釘孔, 用于铆接大角马 Ί的环槽铆釘 8直径为 6. 5匪; 所述顶盖纵梁 4与顶 盖横梁 5通过中角码 6铆接;所述连接结构由镁合金或牌号为 6005T5 或 6005T6或 6082T5或 6082T6或 7A04或 7003或 7005铝合金制成。
所述立柱 2与加强梁 3和大角码 7铆接,所述侧窗纵梁的本体为 横截面呈 U型的部件,该 U型截面的两侧分别为第一、第二侧边 101、 102 , 该 U型截面的底部为底边 103 , 所述于第一侧边 101与第二侧 边 102相平行,所述底边 103与第一侧边 101和第二侧边 102呈相对 垂直, 所述底边 103与立柱 2铆接, 所述第一侧边 101与加强梁 3铆 接。
所述立柱 2、 顶盖纵梁 4和顶盖横梁 5的本体为方形中空管状结 构的部件,所述中空管状结构的一个管壁 201向两侧延展形成第一翻 边 202和第二翻边 203 , 所述立柱 2本体通过其方形中空管状结构与 翻边垂直的平面与侧窗纵梁 1铆接,并通过其第一翻边 202和第二翻 边 203与加强梁 3铆接;所述顶盖纵梁 4或顶盖横梁 5本体通过方形 中空管状结构上与翻边垂直的平面铆接。
所述加强梁 3的本体为长条形凹槽结构的部件,包括两侧 第一 侧边 301和第二侧边 302 , 所述第一侧边 301和第二侧边 302平行设 置并与其呈相对垂直的底边 303—体设置, 所述底边 303宽于第一、 第二 301、 302侧边, 所述底边 303为铆接处。 具体试验
以图 1-2所示的车架连接结构为例, 其截面积 S=0. 00043m 2 , 铝 合金 6082T6 的抗拉强度 Rm=310 MPa, 可得抗拉力 F=Rm χ S=l 33300 (牛),其 1米长的重量为 G=2. 7g/cm 3 χ 430cm 3 =l . 16 kg。
与现有技术相比, ^ 设钢骨架纵梁为 40 X 50 X 1. 75矩形钢管, 则其 1米长的重量为 2. 378kg ,其到屈服极限时的抗拉力为 F=Rm x S, 其中 Rm是抗拉强度, 单位是 MPa, S为矩形钢管截面积, 单位是 m 2 , 矩形钢管 Q235 的抗拉强度 Rm是 415MPa , 计算知矩形钢管截面积 S=0. 0003 m 2 , 可得抗拉力 F=Rm x S=124500 (牛) , 因而图 1-2所示 的铝合金纵梁到屈服极限时的抗拉力高于矩形 钢管纵梁,而重量却不 到矩形钢管纵梁的一半。
因此我们可以看出使用本发明的车架连接结构 在达到现有骨架 为矩形钢管结构的客车的强度的同时, 能够大大减轻车身重量, 减少 能耗, 并且不会生锈, 延长使用寿命。 以上所述仅为本发明的较佳实施例, 并不用以限制本发明, 凡在 本发明的精神和原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均 应包含在本发明的保护范围之内。
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