CN103738404B - 车架及具有该车架的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车架及具有该车架的车辆。所述车架包括：左纵梁和右纵梁，所述左纵梁和所述右纵梁在左右方向间隔开设置；所述车架的前部包括：第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁中的每一个的两端分别连接在所述左纵梁和所述右纵梁之间，且所述第一横梁和所述第二横梁在前后方向上间隔开设置；多个小纵梁，多个所述小纵梁在左右方向上间隔开设置，每个所述小纵梁的前端连接在所述第一横梁上且后端连接在所述第二横梁上，每个所述小纵梁内均具有吸能空腔，所述吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小。根据本发明实施例的车架，在受到碰撞时，吸能效果好，变形合理且安全性能高。

Description

车架及具有该车架的车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域，具体而言，涉及一种车架及具有该车架的车辆。

背景技术

在非承载式车辆中，车架是在碰撞安全中起关键作用的零部件，而在车架正面碰撞过程中产生的能量主要集中在车架的前部。相关技术中，虽然在车架的前部设置了合理的加强结构以及溃缩吸能结构，但仍存在改进空间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种车架，所述车架的前部设置有位于第一横梁和第二横梁之间的多个在左右方向上间隔开的小纵梁，且每个小纵梁内均构造有吸能空腔，同时吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小，从而使车架的前部在受到碰撞时，能够最大限度地吸收碰撞能量，并引导车架的变形方向。

本发明的另一个目的在于提出一种具有所述车架的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出一种车架。所述车架包括：左纵梁和右纵梁，所述左纵梁和所述右纵梁在左右方向间隔开设置；

所述车架的前部包括：第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁中的每一个的两端分别连接在所述左纵梁和所述右纵梁之间，且所述第一横梁和所述第二横梁在前后方向上间隔开设置；多个小纵梁，多个所述小纵梁在左右方向上间隔开设置，每个所述小纵梁的前端连接在所述第一横梁上且后端连接在所述第二横梁上，每个所述小纵梁内均具有吸能空腔，所述吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小。

根据本发明实施例的车架，通过在所述车架前部的所述第一横梁和所述第二横梁之间设置在左右方向上间隔开的多个所述小纵梁，且每个所述小纵梁内均具有吸能空腔，吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小，从而对所述车架的前部起到足够的纵向支撑作用，在所述车架的前部受到碰撞时，不仅可以最大限度地吸收碰撞能量，还可以引导所述车架的变形方向，使所述车架的变形更合理，避免碰撞能量传递到乘员舱，有效地保护了乘车人员的安全，提高了车辆的安全性能。

根据本发明的一个实施例，每个所述小纵梁均包括上板和下板，所述上板和所述下板相互扣合且在所述上板和所述下板之间限定出所述吸能空腔。

根据本发明的一个实施例，所述小纵梁包括彼此相连的前段和后段，所述前段被构造成从前向后逐渐向下倾斜，所述后段构造为水平段。这样的结构，在所述车架的前部受到碰撞时，所述小纵梁可以向下弯曲变形，从而通过这种变形吸收大部分的碰撞能量，分散所述左纵梁和所述右纵梁受到的碰撞冲击，保护乘员舱内乘员的安全。

根据本发明的一个实施例，所述前段和所述后段之间的夹角为145度，从而进一步降低所述小纵梁的制造难度。

进一步地，所述车架还包括：多个前连接板和多个后连接板，所述前连接板分别与所述第一横梁和相应的所述小纵梁相连，所述后连接板分别与所述第二横梁和相应的所述小纵梁相连。

根据本发明的一个实施例，所述前连接板形成为L形，所述上板焊接固定在所述前连接板的一个侧板上，所述下板焊接固定在所述前连接板的另一个侧板上，所述另一个侧板上设有安装螺柱，所述第一横梁通过所述安装螺柱螺接固定在所述前连接板上。这种连接方式使所述小纵梁更加牢固地固定在所述第一横梁上。

根据本发明的一个实施例，所述上板上构造有翻边，所述翻边与所述前连接板的一个侧板焊接固定，且所述翻边的上沿与所述第一横梁的上表面平齐。这样可以增加所述上板与所述前连接板的接触面积，使所述小纵梁的受力分布更均匀更合理。

根据本发明的一个实施例，所述后连接板形成为U形，所述后连接板的底壁上固定有从所述底壁向下延伸至所述下板的底壁的安装柱，所述安装柱内构造有螺纹孔，所述车架还包括第一螺栓，所述第一螺栓穿过所述螺纹孔将所述小纵梁与所述后连接板螺接固定，所述后连接板的后端焊接固定在所述第二横梁上。

根据本发明的一个实施例，所述上板的后端焊接有安装垫片，所述安装垫片与所述安装柱在前后方向上间隔开，所述安装垫片上设有第一通孔，所述小纵梁的与所述第一通孔对应的位置处设有沿上下方向贯穿所述上板和所述下板的第二通孔，所述车架还包括第二螺栓，所述第二螺栓依次穿过所述第二通孔和第一通孔将所述小纵梁与所述第二横梁固定。

根据本发明第二方面的实施例提出一种车辆。所述车辆包括第一方面所述的车架。根据本发明实施例的车辆包括第一方面实施例所述的车架，因而具有结构简单且安全性能高等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的车架的局部结构示意图；

图2根据本发明实施例的车架在小纵梁处的侧视图，其中第一横梁和第二横梁用虚线示出；

图3根据本发明实施例的车架在小纵梁处的俯视图。

附图标记说明：

车架100、左纵梁1、右纵梁2、第一横梁3、第二横梁4、小纵梁5、上板51、、翻边511、第一加强筋512、下板52、前段53、后段54、前连接板6、后连接板7、安装螺柱安装板8、安装螺柱9、安装柱10、安装垫片11、第一螺栓12、第二螺栓13

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照图1-图3描述根据本发明实施例的车架100。如图1-图3所示，根据本发明实施例的车架100包括左纵梁1、右纵梁2、第一横梁3、第二横梁4和多个小纵梁5。

左纵梁1和右纵梁2在左右方向间隔开设置。车架100的前部包括第一横梁3和第二横梁4。第一横梁3和第二横梁4中的每一个的两端分别连接在左纵梁1和右纵梁2之间，且第一横梁3和第二横梁4在前后方向上间隔开设置。

多个小纵梁5在左右方向上间隔开设置，每个小纵梁5的前端连接在第一横梁3上，且每个小纵梁5的后端连接在第二横梁4上。每个小纵梁5内均具有吸能空腔，吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小。其中，左右方向和前后方向均是车辆正常放置时的左右方向和前后方向。

也就是说，在车架100的前部，左纵梁1、右纵梁2以及多个小纵梁5在左右方向上间隔开设置，且第一横梁3和第二横梁4在前后方向上间隔开设置。第一横梁3的左端连接在左纵梁1上，第一横梁3的右端连接在右纵梁2上。第二横梁4的左端连接在左纵梁1上，第二横梁4的右端连接在右纵梁2上。每个小纵梁5均连接在第一横梁3和第二横梁4之间。

这样的结构，不仅对车架100的前部进行了结构加强，而且在车辆受到正面碰撞时，车架100的前部受到的碰撞能量通过左纵梁1、右纵梁2以及多个小纵梁5构成的多个纵向通道从前向后传递，且碰撞能量还可以通过第一横梁3和第二横梁4向左右方向传递。

同时，由于每个小纵梁5内均具有吸能空腔，且吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小，从而使得小纵梁5对车架100的前部起到足够的纵向支撑加强作用，而且吸能空腔横截面的面积的变化可以在碰撞时引导车架100的变形方向，使车架100的变形更合理，最大限度地保护乘车人员的安全，提升车辆的安全性。进一步地，每个小纵梁5内均设置有吸能空腔，有利于在车辆的前部受到碰撞时吸收碰撞能量，避免碰撞能量传递到乘员舱。

在本发明的一个具体示例中，吸能空腔的横截面可以由101毫米*45毫米向后延伸变更为64毫米*36毫米。

根据本发明实施例的车架100，通过在车架100前部的第一横梁3和第二横梁4之间设置在左右方向上间隔开的多个小纵梁5，且每个小纵梁5内均具有吸能空腔，吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小，从而对车架100的前部起到足够的纵向支撑作用，在车架100的前部受到碰撞时，不仅可以最大限度地吸收碰撞能量，还可以引导车架100的变形方向，使车架100的变形更合理，避免碰撞能量传递到乘员舱，有效地保护了乘车人员的安全，提高了车辆的安全性能。

可以理解的是，小纵梁5的数量可以根据车架100的具体受力情况进行合理设置。例如，在图1中示出了一个具有两个小纵梁5的车架100的实施例。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，每个小纵梁5均可以包括上板51和下板52，上板51和下板52可以相互扣合，且在上板51和下板52之间可以限定出吸能空腔。由此可以使小纵梁5的结构更简单，制造更容易。可选地，上板51和下板52可以通过焊接相互扣合相连。具体地，上板51和下板52可以通过气体保护焊相互扣合相连。

可以理解的是，吸能空腔的横截面的面积，也就是上板51和下板52之间限定出的区域的横截面的面积，换言之该横截面的边界是由上板51的内表面和下板51的内表面确定的。

在如图1-图3所示的一些具体示例中，上板51可以形成为U形，下板52可以形成U形，且上板51的开口方向和下板52的开口方向相反，从而使上板51和下板52之间限定出横截面的面积较大的吸能空腔。

有利地，上板51的底壁上可以设置有沿前后方向延伸的第一加强筋512、下板52的底壁上可以设置有沿前后方向延伸的第二加强筋(图未示出)。第一加强筋512为凸筋，第二加强筋也为凸筋，且第一加强筋512和第二加强筋的凸出的方向相同。这样，不仅可以进一步加强小纵梁5的结构强度，还可以在车架100的前部受到碰撞时起到一定的引导车架100变形的方向的作用。

如图2所示，在本发明的一些实施例中，每个小纵梁5均可以包括彼此相连的前段53和后段54，前段53可以被构造成从前向后逐渐向下倾斜，后段54可以被构造为水平段。

也就是说，前段53的前端与第一横梁3相连，前段53的后端与后段54的前端相连，后段54的后端与第二横梁4相连，且前段53的前端在上下方向上高于前段53的后端，后段54的前端与后段54的后端位于同一水平位置。这种结构使前段53和后段54之间形成夹角。

这样的结构，在车架100的前部受到碰撞时，小纵梁5可以向下弯曲变形，并且可以使小纵梁5的变形部位发生在吸能空腔的横截面的面积较小处，从而通过这种变形吸收大部分的碰撞能量，分散左纵梁1和右纵梁2受到的碰撞冲击，使与乘员舱对应的第三横梁(图未示出)和第四横梁(图未示出)及其附件(固定在第三横梁和第四横梁上的支架以及加强件)不发生变形，保护乘员舱内乘员的安全。

例如，在本发明的一个具体示例中，前段53和后段54之间的夹角可以为145度，从而在满足小纵梁5的强度以及吸能需求的同时，进一步降低小纵梁5的制造难度。

如图1-图3所示，车架100还可以包括多个前连接板6和多个后连接板7。前连接板6可以分别与第一横梁3和相应的小纵梁5相连，后连接板7可以分别与第二横梁4和相应的小纵梁5相连。前连接板6、后连接板7以及小纵梁5的个数相等。也就是说，一个小纵梁5通过一个前连接板6与第一横梁3连接，且一个小纵梁5通过一个后连接板7与第二横梁4连接。

在本发明的一个具体示例中，如图2所示，前连接板6可以形成为L形，上板51可以焊接固定(例如，气体保护焊固定)在前连接板6的一个侧板上，下板52可以焊接固定(例如，气体保护焊固定)在前连接板6的另一个侧板上。

前连接板6的另一个侧板上可以设有安装螺柱9，第一横梁3可以通过安装螺柱9螺接固定在前连接板6上。具体地，第一横梁3可以通过螺母与安装螺柱9的配合将第一横梁3和前连接板6螺接固定在一起。

换言之，小纵梁5焊接固定在前连接板6上，第一横梁3螺接固定在前连接板6上，这种连接方式使小纵梁5更加牢固地固定在第一横梁3上。

在如图2所示的一个具体示例中，下板52的前端向前伸出，且伸出的部分焊接在前连接板6的另一个侧板的底面上。进一步地，上板51上可以构造有翻边511，翻边511可以与前连接板6的一个侧板焊接固定，例如气体保护焊固定。翻边511的上沿可以与第一横梁3的上表面平齐，从而可以增加上板51与前连接板6的接触面积。

这样，在车架100受到碰撞时，小纵梁5的前端的整体受力，从而使小纵梁5的受力分布更均匀更合理。

进一步地，前连接板6的另一个侧板上可以设有安装螺柱安装板8，安装螺柱9焊接在安装螺柱安装板8上，例如气体保护焊，从而使安装螺柱9的固定更牢固且使安装螺柱9的安装位置处的结构强度更高。

如图2和图3所示，后连接板7可以形成为U形。后连接板7的底壁上可以固定有从后连接板7的底壁向下延伸至下板52的底壁的安装柱10。也就是说，安装柱10可以贯穿吸能空腔。安装柱10内可以构造有螺纹孔。进一步地，车架100还可以包括第一螺栓12。第一螺栓12可以穿过螺纹孔将小纵梁5与后连接板7螺接固定。后连接板7的后端可以焊接固定在第二横梁4上，例如通过气体保护焊焊接固定。

同时，后连接板7与第二横梁4的侧面焊接，大大增加了后连接板7与第二横梁4的接触面积，增加了小纵梁5处的受力面积，提高了小纵梁5与第二横梁4的连接强度，从而可以避免车架100在碰撞时，碰撞能量破坏小纵梁5与第二横梁4之间连接关系而影响小纵梁5的吸能变形的现象发生。

上板51的后端可以焊接有安装垫片11，例如通过气体保护焊焊接，安装垫片11可以与安装柱10在前后方向上间隔开，安装垫片11上可以设有第一通孔，小纵梁5的与第一通孔对应的位置处设有沿上下方向贯穿上板51和下板52的第二通孔。车架100还可以包括第二螺栓13。第二螺栓13可以依次穿过第二通孔和第一通孔将小纵梁5与第二横梁4固定在一起。

也就是说，后连接板7与第二横梁4焊接固定，后连接板7与小纵梁5螺接固定，且在后连接板7的后侧还设有一个小纵梁5与第二横梁4的固定连接位置。在该固定连接位置处，小纵梁5与第二横梁4通过螺栓固定。同时，在该固定连接位置处焊接有安装垫片11，使得小纵梁5与第二横梁4的固定连接处的结构强度增加，而且可以避免车架100受到碰撞时，碰撞能量造成第二螺栓13脱出，影响小纵梁5的变形吸能的现象发生。

本发明还提供了一种车辆。车辆包括上述实施例所述的车架100，从而结构简单且结构强度高，正面碰撞时可以通过车架100的前部能够很好地吸收碰撞能量，保护乘员舱内人员的安全。因此，根据本发明实施例的车辆，结构简单且安全性能高。

根据本发明实施例的车架100的左纵梁1和右纵梁2等对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种车架，其特征在于，包括：

左纵梁和右纵梁，所述左纵梁和所述右纵梁在左右方向间隔开设置；

所述车架的前部包括：第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁中的每一个的两端分别连接在所述左纵梁和所述右纵梁之间，且所述第一横梁和所述第二横梁在前后方向上间隔开设置；

多个小纵梁，多个所述小纵梁在左右方向上间隔开设置，每个所述小纵梁的前端连接在所述第一横梁上且后端连接在所述第二横梁上，每个所述小纵梁内均具有吸能空腔，所述吸能空腔的横截面的面积从前向后逐渐减小，每个所述小纵梁均包括上板和下板，所述上板和所述下板相互扣合且在所述上板和所述下板之间限定出所述吸能空腔；

多个前连接板和多个后连接板，所述前连接板分别与所述第一横梁和相应的所述小纵梁相连，所述后连接板分别与所述第二横梁和相应的所述小纵梁相连，所述后连接板形成为U形，所述后连接板的底壁上固定有从所述后连接板的底壁向下延伸至所述下板的底壁的安装柱，所述安装柱内构造有螺纹孔，

第一螺栓，所述第一螺栓穿过所述螺纹孔将所述小纵梁与所述后连接板螺接固定，所述后连接板的后端焊接固定在所述第二横梁上。

2.根据权利要求1所述的车架，其特征在于，所述小纵梁包括彼此相连的前段和后段，所述前段被构造成从前向后逐渐向下倾斜，所述后段构造为水平段。

3.根据权利要求2所述的车架，其特征在于，所述前段和所述后段之间的夹角为145度。

4.根据权利要求1所述的车架，其特征在于，所述前连接板形成为L形，所述上板焊接固定在所述前连接板的一个侧板上，所述下板焊接固定在所述前连接板的另一个侧板上，

所述另一个侧板上设有安装螺柱，所述第一横梁通过所述安装螺柱螺接固定在所述前连接板上。

5.根据权利要求4所述的车架，其特征在于，

所述上板上构造有翻边，所述翻边与所述前连接板的一个侧板焊接固定，且所述翻边的上沿与所述第一横梁的上表面平齐。

6.根据权利要求1所述的车架，其特征在于，所述上板的后端焊接有安装垫片，所述安装垫片与所述安装柱在前后方向上间隔开，所述安装垫片上设有第一通孔，所述小纵梁的与所述第一通孔对应的位置处设有沿上下方向贯穿所述上板和所述下板的第二通孔，

所述车架还包括第二螺栓，所述第二螺栓依次穿过所述第二通孔和第一通孔将所述小纵梁与所述第二横梁固定。

7.一种车辆，其特征在于，包括：

根据权利要求1-6中任一项所述的车架。