一种无人驾驶车辆上部框架
阅读说明：本技术 一种无人驾驶车辆上部框架 (Upper frame of unmanned vehicle ) 是由 邓时成 王志明 李耀宗 王崇杰 王帆 杨春文 赵美玲 于 2020-11-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无人驾驶车辆上部框架,固定在无人驾驶车辆的底盘上,包括：后部框架、顶部框架以及前部框架,后部框架和前部框架之间通过顶部框架以螺钉、铆接、销轴等方式连接成一个整体；该无人驾驶车辆上部框架整体结构对称且各结构采用壁厚较薄的不锈钢材料制成。本发明一种无人驾驶车辆上部框架采用轻质薄壁的不锈钢材料进行整体框架焊接,有效减少了有害气体的散发；在保证框架整体强度的条件下采用轻质钢材对整车进行包裹,极大的提高了整车应对外部冲击的能力；同时,整车包裹的框架便于安装其它附件,车辆外观件、空调、灯具和内饰等可通过螺钉或铆接等方式固定在框架上。(The invention discloses an upper frame of an unmanned vehicle, which is fixed on a chassis of the unmanned vehicle and comprises: the front frame and the rear frame are connected into a whole through the top frame in a screw, riveting, pin shaft and other modes; the integral structure of the upper frame of the unmanned vehicle is symmetrical, and all structures are made of stainless steel materials with thinner wall thickness. According to the unmanned vehicle upper frame, the integral frame welding is carried out by adopting the light thin-wall stainless steel material, so that the emission of harmful gas is effectively reduced; the whole vehicle is wrapped by adopting light steel under the condition of ensuring the integral strength of the frame, so that the capability of the whole vehicle for coping with external impact is greatly improved; meanwhile, the frame wrapped by the whole vehicle is convenient for mounting other accessories, and vehicle appearance parts, air conditioners, lamps, interior decorations and the like can be fixed on the frame in a screw or riveting mode.)
技术领域
本发明涉及无人驾驶车辆技术领域，更具体的说，涉及一种无人驾驶车辆上部框架。
背景技术
目前的车辆本身对车内驾乘人员的安全防护主要采用金属型材设置立柱，通过不同数量的立柱安装在底盘上，再以立柱为支撑安装相对应的钣金、玻璃和车门等对整车进行包裹。金属型材的立柱均需要进行表面处理，这同时也会带来有害气体的散发，而且在车辆面对外部冲击时，钣金的刚性比较低，变形会比较大，玻璃易碎，钣金变形后也容易造成机械故障、伤人等，难以保证乘坐人员的身体健康和生命安全。
因此，如何有效的克服目前现有技术存在的上述不足，便成为了本领域技术人员的一个重要研究课题。
发明内容
为此，本发明的目的在于提出一种无人驾驶车辆上部框架，主要用于固定安装车辆的外观、内饰、空调、车内灯具、车门、逃生舱等，同时为整车提供必需的防护，抵御外来的冲击；其具体技术方案如下：
一种无人驾驶车辆上部框架，固定在无人驾驶车辆的底盘上，包括分别固定在车辆底盘上的后部框架、顶部框架以及前部框架，后部框架和前部框架之间通过顶部框架连接成一个整体；该无人驾驶车辆上部框架整体结构对称且各结构采用壁厚较薄的不锈钢材料制成。
本发明一种无人驾驶车辆上部框架采用轻质薄壁的不锈钢材料进行整体框架焊接，有效减少了有害气体的散发；在保证框架整体强度的条件下采用轻质钢材对整车进行包裹，极大的提高了整车应对外部冲击的能力；同时，整车包裹的框架便于安装其它附件，车辆外观件、空调、灯具和内饰等可通过螺钉或铆接等方式固定在框架上。
优选的，后部框架包括两根第一弧形主管，第一弧形主管的底部焊接有第一角连接件；两根第一弧形主管的顶部之间焊接有一第一连接横撑杆；第一弧形主管的中间靠下位置焊接有一第一弯管，且第一弯管与第一弧形主管垂直或近乎垂直；第一弯管的一端焊接第一直管，另外一端焊接第一角钢，第一直管与第一角钢的对应另一端也焊接在一起；两根第二角钢与一根座椅底部支撑管共同焊接形成的矩形平面与第一弯管、第一直管、第一角钢形成的平面成角度的焊接在一起；第一弧形主管的最高弧形点处焊接有向下弯曲的第二弯管，第二弯管从顶部包裹两侧，第二弯管的顶部通过第一连接件与一第三弯管的一端连接，第三弯管的另外一端与第一直管的朝外一端焊接；座椅底部支撑管的底部焊接有第一连接板；第二弯管的底部焊接有第二连接板，下端安装有第一扶手。
两根第一弧形主管与第一连接横撑杆构成逃生舱的门框架，该框架可保证逃生舱门打开后，乘坐人员仍能够正常通过。本发明框架设计除了两侧有门，还设计有紧急情况下人工手动操作的逃生舱，最大程度的保证了乘坐人员的身体健康和生命安全。
优选的，顶部框架包括平行设置的两根直圆管，两根直圆管与对应的两根第一弧形主管上端部通过第一平板连接；每根直圆管上以及两根直圆管之间对应焊接有数个安装载体。
框架上的安装载体在方便安装其他附件的同时还能够对框架的整体强度再次加强。
优选的，前部框架包括两根第二弧形主管，第二弧形主管向直圆管的方向延伸，且两根第二弧形主管上端部与对应的两根直圆管通过第二平板连接；第二弧形主管的底部焊接有第二角连接件，中部垂直焊接有一第三角钢，下部焊接有一座椅支撑弯管；两根第二弧形主管的顶部之间焊接有一第二连接横撑杆；两个第三角钢远离第二弧形主管的端部之间焊接有一座椅上部支撑杆；第二弧形主管的最高弧形点处焊接有向下弯曲的第四弯管，第四弯管从顶部包裹两侧，第四弯管的顶部通过第二连接件与一第五弯管的一端连接，两根第五弯管远离第二连接件的端部之间焊接有一座椅中部支撑杆；座椅上部支撑杆通过数根第四角钢与座椅中部支撑杆以及座椅下部支撑杆焊接形成一个斜面；座椅下部支撑杆的底部焊接有两个第三连接板；第四弯管的底部焊接有第四连接板，下端安装有第二扶手。
第一角连接件、第一连接板、第二连接板、第二角连接件、第三连接板、第四连接板均通过螺钉固定在车辆底盘上，以确保整个框架稳固的安装在车辆的底盘上。
优选的，第一弯管、第一直管、第一角钢、第二角钢、座椅底部支撑管焊接形成的斜面支架用于安装后排座椅；座椅上部支撑杆、座椅中部支撑杆、座椅下部支撑杆以及两根座椅支撑弯管焊接形成的斜面支架用于安装前排座椅；前、后两排座椅支架位置相对。
优选的，第二弯管与第三弯管之间焊接有起支撑作用的第一支撑连接板；第一弯管与第一直管之间焊接有起支撑作用的第二支撑连接板；第四弯管与第五弯管之间焊接有起支撑作用的第三支撑连接板。
第一支撑连接板、第二支撑连接板、第三支撑连接板均各自与对应焊接的结构构成三角形支架，即形成一个三角形支撑结构，使框架整体更加稳固。
优选的，直圆管与对应的第一弧形主管相连接的端部均开设有槽，第一平板的两端分别插接到两个槽内，再通过螺钉和铆接的方式固定在直圆管与第一弧形主管之间；直圆管与对应的第二弧形主管相连接的端部也均开设有槽，第二平板的两端分别插接到两个槽内，再通过螺钉和铆接的方式固定在直圆管与第二弧形主管之间。第一平板、第二平板的连接结构用于保持后部框架、顶部框架、前部框架之间连接的整体性。
优选的，安装载体包括侧边灯具安装板、检测器件安装板、空调换气窗安装板、人机交互屏幕安装板以及烟雾探测器安装横梁；每个直圆管上各均布焊接有四个侧边灯具安装板；两根直圆管之间焊接有检测器件安装板、人机交互屏幕安装板、烟雾探测器安装横梁，检测器件安装板共有两个且分别靠近于直圆管的首端和尾端，两个检测器件安装板上通过螺钉各安装有一空调换气窗安装板，人机交互屏幕安装板和烟雾探测器安装横梁位于直圆管的中间位置。
检测器件安装板用于安装烟雾探测器、感应器等；空调换气窗安装板用于安装空调换气栅和固定通气管道；人机交互屏幕安装板用于安装人机交互屏幕和固定相关电缆。
优选的，座椅中部支撑杆和座椅下部支撑杆之间焊接有空调主体安装板，用于安装空调的主体。
优选的，第一扶手通过抱箍固定的方式安装在第二弯管上；第二扶手通过抱箍固定的方式安装在第四弯管上。
优选的，无人驾驶车辆上部框架整体采用304不锈钢材质。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)、本发明框架整体采用304不锈钢材质，其中包括不锈钢管和不锈钢板，不锈钢材质可以免除对零部件的表面处理，避免有害物质的散发。
(2)、本发明中不锈钢管和不锈钢板材选用了壁厚比较薄的材料，因此有效降低了框架的重量。
(3)、本发明以不锈钢管为主体，通过钢管和钢管拼接以及钣金件连接钢管的方式实现框架的前部、顶部、后部的框架焊接，整体框架可以根据外观的实际需求加工成不同的外形，通过焊接和钣金件的支撑加强框架的强度。
(4)、本发明前部、顶部、后部框架通过螺钉连接、铆接、销轴等方式连接成一个整体后安装在底盘上，与底盘构成了一个全方位包裹的空间，在保证框架整体强度的条件下采用轻质钢材对整车进行包裹，极大的提高了整车应对外部冲击的能力。
(5)、可根据实际需求在本发明框架不锈钢管上焊接不同种类不锈钢连接件，用于安装外观装饰板、车内座椅、逃生舱、自动门、灯具、空调等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明一种无人驾驶车辆上部框架的主视图。
图2为本发明一种无人驾驶车辆上部框架的俯视图。
图3为本发明一种无人驾驶车辆上部框架的向视图。
图4为本发明图2中Ⅰ部分的放大示意图。
其中，图中，
1-后部框架，
101-第一弧形主管，102-第一角连接件，103-第一连接横撑杆，104-第一弯管，105-第一直管，106-第三弯管，107-第一连接件，108-第二弯管，109-第一扶手，110-第一支撑连接板，111-座椅底部支撑管，112-第一平板，113-第二连接板，114-第一连接板，115-第一角钢，116-第二角钢，117-第二支撑连接板；
2-前部框架，
201-第二弧形主管，202-第二角连接件，203-座椅下部支撑杆，204-座椅中部支撑杆，205-空调主体安装板，206-座椅支撑弯管，207-座椅上部支撑杆，208-第五弯管，209-第三支撑连接板，210-第二连接件，211-第四弯管，212-第二扶手，213-第二连接横撑杆，214-第三连接板，215-第二平板，216-第三角钢，217-第四角钢，218-第四连接板；
3-顶部框架，
301-直圆管，302-检测器件安装板，303-空调换气窗安装板，304-人机交互屏幕安装板，305-烟雾探测器安装横梁，306-侧边灯具安装板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面根据图1-4详细描述本发明具体实施例中的无人驾驶车辆上部框架。
实施例：
如图1所示，本发明实施例一种无人驾驶车辆上部框架，固定在无人驾驶车辆的底盘上，包括分别固定在车辆底盘上的后部框架1、顶部框架3以及前部框架2，后部框架1和前部框架2之间通过顶部框架3以螺钉、铆接、销轴等方式连接成一个整体。
具体的，
如图2、图3所示，后部框架1包括两根第一弧形主管101，两根第一弧形主管101的顶部之间焊接有一第一连接横撑杆103，且中间没有设计其他连接管。两根第一弧形主管101与第一连接横撑杆103共同构成逃生舱的门框架，用于安装逃生舱门，保证逃生舱门打开后，乘坐人员能够正常通过。
第一弧形主管101的中间靠下位置焊接有一第一弯管104，且第一弯管104与第一弧形主管101垂直或近乎垂直；第一弯管104的一端焊接第一直管105，另外一端焊接第一角钢115，第一直管105与第一角钢115的对应另一端也焊接在一起；两根第二角钢116与一根座椅底部支撑管111共同焊接形成的矩形平面与第一弯管104、第一直管105、第一角钢115形成的平面成角度的焊接在一起，由其焊接形成的斜面支架用于安装后排座椅。
第一弯管104与第一直管105之间焊接有的第二支撑连接板117，第二支撑连接板117与第一弯管104、第一直管105构成三角形支架，使框架整体更加稳固。
第一弧形主管101的最高弧形点处焊接有向下弯曲的第二弯管108，第二弯管108从顶部包裹两侧，第二弯管108的顶部通过第一连接件107与一第三弯管106的一端连接，构成了后部框架1的弧形顶部，第三弯管106的另外一端与第一直管105的朝外一端焊接。
第二弯管108与第三弯管106之间焊接有的第一支撑连接板110，第一支撑连接板110与第二弯管108、第三弯管106构成三角形支架，使框架整体更加稳固。
第一弧形主管101的底部焊接有第一角连接件102，座椅底部支撑管111的底部焊接有第一连接板114，第二弯管108的底部焊接有第二连接板113，下端安装有第一扶手109。第一角连接件102、第一连接板114、第二连接板113均通过螺钉紧固固定在车辆底盘上，确保整个后部框架1稳固固定；同时，两个第一扶手109通过抱箍固定的方式安装在对应两个第二弯管108上，保证了第一扶手109的稳固固定。
本发明中其余零件都是通过焊接的方式连接在两根第一弧形主管101和第二弯管108上，构成后部框架1，用于安装车辆外部的装饰板。
如图2、图3所示，顶部框架3包括平行设置的两根直圆管301，两根直圆管301与对应的两根第一弧形主管101上端部通过第一平板112连接；每根直圆管301上以及两根直圆管301之间对应焊接有数个安装载体。
进一步的，如图4所示，直圆管301与对应的第一弧形主管101相连接的端部均开设有槽，第一平板112的两端分别插接到两个槽内，即第一平板112先当做销轴进行定位，然后第一平板112再通过螺钉和铆接的方式固定在直圆管301与第一弧形主管101之间，将直圆管301与第一弧形主管101紧固在一起，以保持后部框架1与顶部框架3的整体性。
更进一步的，安装载体包括侧边灯具安装板306、检测器件安装板302、空调换气窗安装板303、人机交互屏幕安装板304以及烟雾探测器安装横梁305；每个直圆管301上各均布焊接有四个侧边灯具安装板306；两根直圆管301之间焊接有检测器件安装板302、人机交互屏幕安装板304、烟雾探测器安装横梁305，检测器件安装板302共有两个且分别靠近于直圆管301的首端和尾端，两个检测器件安装板302上通过螺钉各安装有一空调换气窗安装板303，人机交互屏幕安装板304和烟雾探测器安装横梁305位于直圆管301的中间位置。
其中，检测器件安装板302用于安装烟雾探测器、感应器等；空调换气窗安装板303用于安装空调换气栅和固定通气管道；人机交互屏幕安装板304用于安装人机交互屏幕和固定相关电缆。
本发明中所有的安装板都通过焊接的方式与两根直圆管301连接，在固定位置的同时加强了顶部框架3的整体强度，同时方便安装检测器件、屏幕等，八个侧边灯具安装板306通过焊接的方式均布在两根直圆管301上，用于固定内部灯具。
如图2、图3所示，前部框架2包括两根第二弧形主管201，第二弧形主管201向直圆管301的方向延伸，且两根第二弧形主管201上端部与对应的两根直圆管301通过第二平板215连接。
进一步的，直圆管301与对应的第二弧形主管201相连接的端部也均开设有槽，第二平板215的两端分别插接到两个槽内，即第二平板215先当做销轴进行定位，然后第二平板215再通过螺钉和铆接的方式固定在直圆管301与第二弧形主管201之间，将直圆管301与第二弧形主管201紧固在一起，以保持前部框架2与顶部框架3的整体性。
第二弧形主管201的中部垂直焊接有一第三角钢216，下部焊接有一座椅支撑弯管206；两根第二弧形主管201的顶部之间焊接有一第二连接横撑杆213；两个第三角钢216远离第二弧形主管201的端部之间焊接有一座椅上部支撑杆207；第二弧形主管201的最高弧形点处焊接有向下弯曲的第四弯管211，第四弯管211从顶部包裹两侧，第四弯管211的顶部通过第二连接件210与一第五弯管208的一端连接，构成了前部框架2的弧形顶部，两根第五弯管208远离第二连接件210的端部之间焊接有一座椅中部支撑杆204；座椅上部支撑杆207通过数根第四角钢217与座椅中部支撑杆204以及座椅下部支撑杆203焊接形成一个斜面。
座椅上部支撑杆207、座椅中部支撑杆204、座椅下部支撑杆203以及两根座椅支撑弯管206焊接形成的斜面支架用于安装前排座椅，该前排座椅支架与后部框架1上的后排座椅支架位置相对。
进一步的，座椅中部支撑杆204和座椅下部支撑杆203之间还焊接有空调主体安装板205。
第四弯管211与第五弯管208之间焊接有的第三支撑连接板209，第三支撑连接板209与第四弯管211、第五弯管208构成三角形支架，使框架整体更加稳固。
第二弧形主管201的底部焊接有第二角连接件202，座椅下部支撑杆203的底部焊接有两个第三连接板214；第四弯管211的底部焊接有第四连接板218，下端安装有第二扶手212。第二角连接件202、第三连接板214、第四连接板218均通过螺钉紧固固定在车辆底盘上，确保整个前部框架2稳固固定；同时，两个第二扶手212通过抱箍固定的方式安装在对应两个第四弯管211上，保证了第二扶手212的稳固固定。
本发明中其余零件都是通过焊接的方式连接在两根第二弧形主管201和第四弯管211上，构成前部框架2，用于安装车辆外部的装饰板、空调管道和相关电缆固定。
本发明无人驾驶车辆上部框架整体结构对称，且各结构采用304不锈钢材质，有效减少了有害气体的散发。各框架中对应的不锈钢管和不锈钢板优选选用壁厚较薄的材料，在保证框架整体强度的条件下采用轻质钢材对整车进行包裹，极大的提高了整车应对外部冲击的能力，同时也有效降低了框架的重量。整车包裹的框架还便于安装其它附件，车辆外观件、空调、灯具和内饰等可通过螺钉或铆接等方式固定在框架上，框架上的安装载体在方便安装的同时还能够对框架的整体强度再次加强。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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