CN110712682B - 一种车架结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车架结构，属于车辆技术领域。所述车架结构包括：两个变截面纵梁相对设置；变截面纵梁的顶部下凹形成低断面部分、第一高断面部分及第二高断面部分，低断面部分设置在第一高断面部分及第二高断面部分之间，低断面部分的高度小于第一高断面部分及第二高断面部分的高度。本发明车架结构可以增加车身布置所需的空间，同时可以减轻自重，将车身安装在车架上，使车架车身组合成一个刚性结构，共同承载，弥补车架单独承载强度不足问题。

Description

一种车架结构

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种车架结构。

背景技术

越野车一般采用非承载式车身结构，设有独立的车架总成，左右纵梁采用平行布置并前后贯通，通过若干横梁与纵梁连接成刚性很强的框架结构，但这种结构存在自重大，占用空间大，强度要求高等特点。

传统车架纵梁的截面结构变化较少，大多只在前悬和后悬处为适应车辆接近角和离去角的指标要求设计成局部变截面结构，还有部分车型将车架中部设计较高，靠近两端的部位断面较低，以适应整车强度要求。但是，随着车辆承载要求增大，一般通过增加纵梁板的厚度，或者采用双层板结构方式加强车架纵梁，导致车架自重进一步增大。

在现有技术中，车架和车身功能独立，需要单独进行设计开发的结构，造成整车尺寸超高，自重增加，无法满足上级技术指标要求。

发明内容

本发明提供一种车架结构，解决了或部分解决了现有技术中车架和车身功能独立，需要单独进行设计开发的结构，造成整车尺寸超高，自重增加的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种车架结构包括：车首横梁装置、悬架上横梁、第一桥横梁、两个第二桥横梁及两个变截面纵梁；两个所述变截面纵梁相对设置；所述变截面纵梁的顶部下凹形成低断面部分、第一高断面部分及第二高断面部分，所述低断面部分设置在所述第一高断面部分及第二高断面部分之间，所述低断面部分的高度小于所述第一高断面部分及第二高断面部分的高度；所述第一高断面部分背离所述第二高断面部分的端部固定设置有前端梁，所述车首横梁装置与所述前端梁固定连接；所述第一桥横梁与两个所述变截面纵梁的所述第一高断面部分固定连接；所述第一桥横梁与两个所述变截面纵梁的所述第一高断面部分固定连接；两个所述第二桥横梁及所述悬架上横梁均与两个所述变截面纵梁的所述第二高断面部分固定连接。

进一步地，所述低断面部分的第一端通过第一变截面过度面与所述第一高断面部分固定连接，所述低断面部分的第二端通过第二变截面过度面与所述第二高断面部分固定连接；所述前端梁的高度小于所述第一高断面部分的高度；所述前端梁通过第三变截面过度面与所述第一高断面部分固定连接。

进一步地，所述第一变截面过度面、第二变截面过度面及第三变截面过度面均为平面斜角结构。

进一步地，两个所述变截面纵梁之间固定设置有辅梁加强装置，所述辅梁加强装置设置在所述低断面部分。

进一步地，所述辅梁加强装置包括：两个辅梁；两个所述辅梁固定设置在两个所述变截面纵梁之间，所述辅梁与相对应的所述变截面纵梁的内侧固定连接。

进一步地，所述辅梁包括：腹板、第一翻边及第二翻边；所述腹板的顶部与所述第一翻边固定连接，所述腹板的底部与所述第二翻边固定连接，所述第一翻边的朝向与所述第二翻边的朝向相同；所述变截面纵梁包括：主梁板、第三翻边及第四翻边；所述主梁板的顶部与所述第三翻边固定连接，所述主梁板的底部与所述第四翻边固定连接，所述第三翻边的朝向与所述第四翻边的朝向相背，所述第四翻边的朝向与所述第二翻边的朝向相同；所述腹板与所述主梁板贴合，所述腹板与所述主梁板固定连接，所述第二翻边与所述第四翻边贴合。

进一步地，两个所述辅梁之间固定设置有若干第一加强横梁。

进一步地，两个所述变截面纵梁之间固定设置有若干第二加强横梁。

进一步地，所述车首横梁装置包括：车首横梁、连接管、第三加强横梁及两个加强纵梁；所述连接管的第一端与所述车首横梁的中部固定连接，所述连接管的第二端与所述第三加强横梁的中部固定连接，所述第三加强横梁的两端分别与两个所述加强纵梁的内侧固定连接；两个所述加强纵梁的外侧与相对应的前端梁固定连接，所述加强纵梁的两端分别与所述车首横梁及第一桥横梁固定连接；所述车首横梁及所述第一桥横梁固定设置在两个所述前端梁之间。

进一步地，所述车架结构还包括：若干第四加强横梁、若干第五加强横梁及若干第六加强横梁；若干所述第四加强横梁可拆卸式地设置在两个所述变截面纵梁之间，若干所述第四加强横梁设置在所述第一桥横梁与所述低断面部分之间；若干所述第五加强横梁可拆卸式地设置在两个所述变截面纵梁之间，若干所述第五加强横梁设置在所述低断面部分与两个所述第二桥横梁之间；若干所述第六加强横梁可拆卸式地设置在两个所述变截面纵梁之间，若干所述第六加强横梁设置在两个所述第二桥横梁之间。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于两个变截面纵梁相对设置，变截面纵梁的顶部下凹形成低断面部分、第一高断面部分及第二高断面部分，低断面部分设置在第一高断面部分及第二高断面部分之间，低断面部分的高度小于第一高断面部分及第二高断面部分的高度，所以，低断面部分通过车身所需的安装面及连接面，同时，两个变截面纵梁侧面可以提供悬架装置安装接口，其它变截面纵梁的侧面和上平面与车身骨架焊接连接，并作为一个整体承载上装及底盘的各种载荷，可以减轻自重，将车身安装在低断面部分，使车架车身组合成一个刚性结构，共同承载，弥补车架单独承载强度不足问题，避免整车尺寸超高，由于第一高断面部分背离第二高断面部分的端部固定设置有前端梁，车首横梁装置与前端梁固定连接，所以，变截面纵梁前端通过前端梁与车首横梁装置连接成一个刚性框架体，车首横梁装置可以作为变截面纵梁前端变截面部位的加强装置，保证变截面纵梁的强度，由于通过第一桥横梁与两个变截面纵梁的第一高断面部分固定连接，所以，变截面纵梁的第一高断面部分通过第一桥横梁连接成一个刚性框架体，第一桥横梁可以作为第一高断面部分的加强装置，保证变截面纵梁的强度，由于两个第二桥横梁及悬架上横梁均与两个变截面纵梁的所述第二高断面部分固定连接，所以，变截面纵梁的第二高断面部分通过两个第二桥横梁及悬架上横梁连接成一个刚性框架体，两个第二桥横梁及悬架上横梁可以作为第二高断面部分的加强装置，保证变截面纵梁的强度。

附图说明

图1为本发明实施例提供的车架结构的结构示意图；

图2为图1中车架结构的变截面纵梁的结构示意图；

图3为图1中车架结构的辅梁加强装置的结构示意图；

图4为图3中辅梁加强装置的安装示意图；

图5为图3中辅梁加强装置的第三第一加强横梁的结构示意图；

图6为图1中车架结构的车首横梁装置的结构示意图；

图7为图1中车架结构的第四加强横梁结构示意图；

图8为图1中车架结构的第五加强横梁结构示意图。

具体实施方式

参见图1-2，本发明实施例提供的一种车架结构包括：车首横梁装置1、悬架上横梁2、第一桥横梁3、两个第二桥横梁4及两个变截面纵梁5。

两个变截面纵梁5相对设置。

变截面纵梁5的顶部下凹形成低断面部分5-1、第一高断面部分5-2及第二高断面部分5-3，低断面部分5-1设置在第一高断面部分5-2及第二高断面部分5-3之间，低断面部分5-1的高度小于第一高断面部分5-2及第二高断面部分5-3的高度。

第一高断面部分5-2背离第二高断面部分5-3的端部固定设置有前端梁6，车首横梁装置1与前端梁6固定连接。

第一桥横梁3与两个变截面纵梁5的第一高断面部分5-2固定连接。

两个第二桥横梁4及悬架上横梁2均与两个变截面纵梁5的第二高断面部分5-3固定连接。

本申请具体实施方式由于两个变截面纵梁5相对设置，变截面纵梁5的顶部下凹形成低断面部分5-1、第一高断面部分5-2及第二高断面部分5-3，低断面部分5-1设置在第一高断面部分5-2及第二高断面部分5-3之间，低断面部分5-1的高度小于第一高断面部分5-2及第二高断面部分5-3的高度，所以，低断面部分5-1通过车身所需的安装面及连接面，同时，两个变截面纵梁5侧面可以提供悬架装置安装接口，其它变截面纵梁5的侧面和上平面与车身骨架焊接连接，并作为一个整体承载上装及底盘的各种载荷，可以减轻自重，将车身安装在低断面部分5-1，使车架车身组合成一个刚性结构，共同承载，弥补车架单独承载强度不足问题，避免整车尺寸超高，由于第一高断面部分5-2背离第二高断面部分5-3的端部固定设置有前端梁6，车首横梁装置1与前端梁6固定连接，所以，变截面纵梁5前端通过前端梁6与车首横梁装置1连接成一个刚性框架体，车首横梁装置1可以作为变截面纵梁5前端变截面部位的加强装置，保证变截面纵梁5的强度，由于第一桥横梁3与两个变截面纵梁5的第一高断面部分5-2固定连接，所以，变截面纵梁5的第一高断面部分5-2通过第一桥横梁3连接成一个刚性框架体，第一桥横梁3可以作为第一高断面部分5-2的加强装置，保证变截面纵梁5的强度，由于两个第二桥横梁4及悬架上横梁2均与两个变截面纵梁5的第二高断面部分5-3固定连接，所以，变截面纵梁5的第二高断面部分5-3通过两个第二桥横梁4及悬架上横梁2连接成一个刚性框架体，两个第二桥横梁4及悬架上横梁2可以作为第二高断面部分5-3的加强装置，保证变截面纵梁5的强度。

具体地，低断面部分5-1的第一端通过第一变截面过度面5-4与第一高断面部分5-2固定连接，低断面部分5-1的第二端通过第二变截面过度面5-5与第二高断面部分5-3固定连接。前端梁6的高度小于第一高断面部分5-2的高度；前端梁6通过第三变截面过度面5-6与第一高断面部分5-2固定连接。

第一变截面过度面5-4、第二变截面过度面5-5均为平面斜角结构，第一变截面过度面5-4、第二变截面过度面5-5及第三变截面过度面5-6使变截面纵梁2的纵向抗弯界面呈现一部分缓冲区，避免局部应力集中。

参见图3-4，具体地，两个变截面纵梁5之间固定设置有辅梁加强装置7，辅梁加强装置7设置在低断面部分5-1，可以保证变截面纵梁5的低断面部分5-1的强度。

辅梁加强装置7包括：两个辅梁7-1。

两个辅梁7-1固定设置在两个变截面纵梁5之间，辅梁7-1与相对应的变截面纵梁的内侧固定连接。变截面纵梁5的低断面部分5-1与两个辅梁7-1连接成一个刚性框架体，两个辅梁7-1可以作为变截面纵梁5低断面部分5-1的加强装置。

辅梁7-1包括：腹板7-11、第一翻边7-12及第二翻边7-13。

辅梁7-1成C形。

腹板7-11的顶部与第一翻边7-12固定连接，腹板7-11的底部与第二翻边7-13固定连接。在本实施方式中，腹板7-11、第一翻边7-12及第二翻边7-13可以一体成型，保证辅梁7-1的强度。第一翻边7-12的朝向与第二翻边7-13的朝向相同。第一翻边7-12与第二翻边7-13平行。

变截面纵梁5包括：主梁板5-7、第三翻边5-8及第四翻边5-9。

变截面纵梁5成Z形。

主梁板5-7的顶部与第三翻边5-8固定连接，主梁板5-7的底部与第四翻边5-9固定连接。在本实施方式中，主梁板5-7、第三翻边5-8及第四翻边5-9可以一体成型，保证变截面纵梁5的强度。第三翻边5-8的朝向与第四翻边5-9的朝向相背，第四翻边5-9的朝向与第二翻边7-13的朝向相同。

腹板7-11与主梁板5-7贴合。在本实施方式中，腹板7-11倾斜式的与主梁板5-7贴合，避免断面突变造成变截面纵梁局部应力集中。腹板7-11与主梁板5-7固定连接。具体地，在本实施方式中，腹板7-11可通过铆钉或螺栓与主梁板5-7固定连接，便于拆装。第二翻边7-13与第四翻边5-9贴合，所以，主梁板5-7可以对腹板7-11起到一定的支撑作用，第四翻边5-9可以对第二翻边7-13起到一定的支撑作用。

通过辅梁7-1确保了不增加主梁板5-7的低断面部分5-1高度的情况下，增大了变截面纵梁5的机械性能，增加变截面纵梁5侧向刚度。

两个辅梁7-1之间固定设置有若干第一加强横梁8，用于保证两个辅梁7-1之间的连接强度。

参见图5，在本实施方式中，若干第一加强横梁8的数目为三个，具体为第一第一加强横梁8-1、第二第一加强横梁8-2及第三第一加强横梁8-3。

第一第一加强横梁8-1采用铸件支座与钢管梁组焊结构可以使结构简洁，减少焊接量，比节省空间。

第二第一加强横梁8-2设计成半封闭的钣金拼焊结构，可以在满足强度要求的前提下保留一定柔韧性，避免全封闭盒型结构刚性过大的缺点。

第三第一加强横梁8-3设计成背靠背的槽型横梁与两个翼板螺接拼装结构，可以提高装配工艺性，便于采用多种装配方案，提高装配灵活性。其中，第三第一加强横梁8-3为分体式横梁，第三第一加强横梁8-3包括：槽型横梁8-31与两个翼板8-32。两个翼板8-32均可通过螺栓与变截面纵梁5固定连接，槽型横梁8-31的顶部可通过螺栓与两个翼板8-32中的一个翼板固定连接，槽型横梁8-31的底部可通过螺栓与两个翼板8-32中的另一个翼板固定连接。

具体地，两个变截面纵梁5之间固定设置有若干第二加强横梁9，具体地，两个变截面纵梁5之间可通过螺栓固定设置有若干第二加强横梁9，便于拆装，保证两个变截面纵梁5的强度。

参见图6，具体地，车首横梁装置1包括：车首横梁1-1、连接管1-2、第三加强横梁1-3及两个加强纵梁1-4。

连接管1-2的第一端与车首横梁1-1的中部固定连接，连接管1-2的第二端与第三加强横梁1-3的中部固定连接，连接管1-2为前拖钩连接管，连接管1-2将车首横梁1-1与第三加强横梁1-3连接成一体，作为中间传力结构，使第三加强横梁1-3能够分担车首横梁1-1的力，其中，第三加强横梁1-3为槽型横梁。第三加强横梁1-3的两端分别与两个加强纵梁1-4的内侧固定连接。在本实施方式中，第三加强横梁1-3的两端分别与两个加强纵梁1-4的内侧焊接，第三加强横梁1-3的将两个加强纵梁1-4连接成一体，作为中间传力结构，使两个加强纵梁1-4能够分担车首横梁1-1的力。

两个加强纵梁1-4的外侧与相对应的前端梁6固定连接，在本实施方式中，两个加强纵梁1-4的外侧可通过焊接与相对应的前端梁6固定连接，保证连接牢靠性。加强纵梁1-4的两端分别与车首横梁1-1及第一桥横梁3固定连接，在本实施方式中，加强纵梁1-4的两端可通过焊接分别与车首横梁1-1及第一桥横梁3固定连接，保证连接牢靠性。车首横梁1-1及第一桥横梁3固定设置在两个前端梁6之间，在本实施方式中，车首横梁1-1及第一桥横梁3可通过焊接固定设置在两个前端梁6之间，保证连接牢靠性。

使车首横梁1-1、第一桥横梁3、两个加强纵梁1-4与两个变截面纵梁5连接成一个刚性框架体，可以作为变截面纵梁5前端变截面部位的加强装置，保证变截面纵梁5的强度。

具体地，参见图7-8，车架结构还包括：若干第四加强横梁10、若干第五加强横梁11及若干第六加强横梁12。

若干第四加强横梁10可拆卸式地设置在两个变截面纵梁5之间。在本实施方式中，若干第四加强横梁10可通过第一支座13可拆卸式地设置在两个变截面纵梁5之间。若干第四加强横梁10设置在第一桥横梁3与低断面部分5-1之间。

若干第五加强横梁11可拆卸式地设置在两个变截面纵梁5之间。在本实施方式中，若干第五加强横梁11可通过第二支座14可拆卸式地设置在两个变截面纵梁5之间。若干第五加强横梁11设置在低断面部分5-1与两个第二桥横梁4之间。

若干第六加强横梁12可拆卸式地设置在两个变截面纵梁5之间。在本实施方式中，若干第六加强横梁12可通过第三支座可拆卸式地设置在两个变截面纵梁5之间。若干第六加强横梁12设置在两个第二桥横梁4之间。

其中，若干第四加强横梁10可以为槽型横梁，若干第五加强横梁11及若干第六加强横梁12可以为凹型横梁，便于总体布置。

具体地，第一桥横梁3的底部固定设置有第一底护板15，两个第二桥横梁4的底部均固定设置有第二底护板16，第一底护板15及第二底护板16可以加强两个变截面纵梁5的强度，同时，通过第一底护板15及第二底护板16可以与悬架支座固定连接。第一桥横梁3与第一底护板15连接成一个刚性框架体，第一桥横梁3与第一底护板15可以作为变截面纵梁5的第一高断面部分5-2底部的加强装置，保证变截面纵梁5的强度。两个第二桥横梁4与第二底护板16连接一个刚性框架体，作为变截面纵梁5的第二高断面部分5-3底部的加强装置。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种车架结构，其特征在于，包括：车首横梁装置、悬架上横梁、第一桥横梁、两个第二桥横梁及两个变截面纵梁；

两个所述变截面纵梁相对设置；

所述变截面纵梁的顶部下凹形成低断面部分、第一高断面部分及第二高断面部分，所述低断面部分设置在所述第一高断面部分及第二高断面部分之间，所述低断面部分的高度小于所述第一高断面部分及第二高断面部分的高度，所述低断面部分在高度方向上的截面宽度小于所述第一高断面部分及第二高断面部分在高度方向上的截面宽度；

所述第一高断面部分背离所述第二高断面部分的端部固定设置有前端梁，所述车首横梁装置与所述前端梁固定连接；

所述第一桥横梁与两个所述变截面纵梁的所述第一高断面部分固定连接；

两个所述第二桥横梁及所述悬架上横梁均与两个所述变截面纵梁的所述第二高断面部分固定连接；

所述低断面部分的第一端通过第一变截面过度面与所述第一高断面部分固定连接，所述低断面部分的第二端通过第二变截面过度面与所述第二高断面部分固定连接；

所述前端梁的高度小于所述第一高断面部分的高度，所述前端梁在高度方向上的截面宽度小于所述第一高断面部分在高度方向上的截面宽度；

所述前端梁通过第三变截面过度面与所述第一高断面部分固定连接；

所述第一变截面过度面、第二变截面过度面及第三变截面过度面均为平面斜角结构。

2.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：

两个所述变截面纵梁之间固定设置有辅梁加强装置，所述辅梁加强装置设置在所述低断面部分。

3.根据权利要求2所述的车架结构，其特征在于，所述辅梁加强装置包括：两个辅梁；

两个所述辅梁固定设置在两个所述变截面纵梁之间，所述辅梁与相对应的所述变截面纵梁的内侧固定连接。

4.根据权利要求3所述的车架结构，其特征在于，所述辅梁包括：腹板、第一翻边及第二翻边；

所述腹板的顶部与所述第一翻边固定连接，所述腹板的底部与所述第二翻边固定连接，所述第一翻边的朝向与所述第二翻边的朝向相同；

所述变截面纵梁包括：主梁板、第三翻边及第四翻边；

所述主梁板的顶部与所述第三翻边固定连接，所述主梁板的底部与所述第四翻边固定连接，所述第三翻边的朝向与所述第四翻边的朝向相背，所述第四翻边的朝向与所述第二翻边的朝向相同；

所述腹板与所述主梁板贴合，所述腹板与所述主梁板固定连接，所述第二翻边与所述第四翻边贴合。

5.根据权利要求3所述的车架结构，其特征在于：

两个所述辅梁之间固定设置有若干第一加强横梁。

6.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：

两个所述变截面纵梁之间固定设置有若干第二加强横梁。

7.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述车首横梁装置包括：车首横梁、连接管、第三加强横梁及两个加强纵梁；

所述连接管的第一端与所述车首横梁的中部固定连接，所述连接管的第二端与所述第三加强横梁的中部固定连接，所述第三加强横梁的两端分别与两个所述加强纵梁的内侧固定连接；

两个所述加强纵梁的外侧与相对应的前端梁固定连接，所述加强纵梁的两端分别与所述车首横梁及第一桥横梁固定连接；

所述车首横梁及所述第一桥横梁固定设置在两个所述前端梁之间。

8.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于，所述车架结构还包括：若干第四加强横梁、若干第五加强横梁及若干第六加强横梁；

若干所述第四加强横梁可拆卸式地设置在两个所述变截面纵梁之间，若干所述第四加强横梁设置在所述第一桥横梁与所述低断面部分之间；

若干所述第五加强横梁可拆卸式地设置在两个所述变截面纵梁之间，若干所述第五加强横梁设置在所述低断面部分与两个所述第二桥横梁之间；

若干所述第六加强横梁可拆卸式地设置在两个所述变截面纵梁之间，若干所述第六加强横梁设置在两个所述第二桥横梁之间。

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