CN116639187A - 车架总成和车辆 - Google Patents

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CN116639187A CN202310800042.2A CN202310800042A CN116639187A CN 116639187 A CN116639187 A CN 116639187A CN 202310800042 A CN202310800042 A CN 202310800042A CN 116639187 A CN116639187 A CN 116639187A
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李书福
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Abstract

本发明提供一种车架总成和车辆。该车架总成由前段车架、中段车架、后段车架组成；所述中段车架的前后端分别与所述前段车架和所述后段车架固定连接；所述中段车架包括挤压一体成型的型材式主体框架，所述主体框架包括纵梁和底板；所述纵梁和底板之间构成安装空腔，所述安装空腔内设有能源模块。本发明通过提供一种全新车架构型，能够减少车架重量和零部件使用，提高装配效率和燃油经济性，能够满足轻量化需求。

Description

车架总成和车辆
技术领域
本申请涉及车辆底盘技术领域，尤其涉及一种车架总成和车辆。
背景技术
现有商用车如重卡的车架总成，一般包括车架纵梁和车架横梁，通常两根车架纵梁横向并列设置，多根车架横梁纵向并列设置，多根车架横梁两端分别通过螺栓或铆钉与车架纵梁连接，整个车架涉及零部件较多，车架总成装配工艺复杂、装配时间长。
另外，现有技术的能源模块，如动力电池或者新能源燃料箱或者其他高压部件通常安装在车架总成两侧，在车辆行驶过程中，为避免出现磕碰、划伤等安全问题，需要将动力电池或者燃料箱的外框或外壳做得足够厚，以保证其具有足够的力学性能来避免安全问题。
现有技术缺乏一种能够将动力电池的外框和车架一体型材化挤压成型相结合，既能够减少车架重量和零部件使用，提高装配效率和燃油经济性，又能够满足轻量化和碳中和需求的全新车架构型。
发明内容
本申请的目的在于提供一种车架总成和车辆，具有良好的安全性，且装配工艺简单、装配效率高，能够满足轻量化的需求。
本申请的一个方面提供一种车架总成。该车架总成由前段车架、中段车架、后段车架组成；上述中段车架的前后端分别与上述前段车架和上述后段车架固定连接；上述中段车架包括挤压一体成型的型材式主体框架，上述主体框架包括纵梁和底板；上述纵梁和底板之间构成安装空腔，上述安装空腔内设有能源模块。
进一步地，上述纵梁包括位于上述底板两侧的2个第一纵梁和位于上述2个第一纵梁之间的第二纵梁。
进一步地，上述能源模块包括动力电池、碳中和燃料箱、甲醇燃料箱或油箱。
进一步地，上述前段车架和上述后段车架由钢制材料制成，上述中段车架主体框架由铝合金材料制成。
进一步地，上述主体框架还包括将前端开口和后端开口封闭的封板。
进一步地，上述主体框架的顶部还设有顶部封板。
进一步地，上述主体框架通过连接支架与前段车架或后段车架固定连接。
进一步地，上述连接支架包括与主体框架相连的纵向固定部，上述固定部的一侧设有横向连接部，上述横向连接部插入上述前段车架或上述后段车架的纵梁中并固定相连。
进一步地，上述能源模块通过连接件与上述主体框架固定连接。
进一步地，上述连接件包括第一部分和第二部分，上述第一部分与上述主体框架通过紧固件或焊接方式固定连接，上述第二部分与上述能源模块通过紧固件或焊接方式固定连接。
进一步地，上述中段车架包括设置于上述安装空腔内的控制器和高压线束。
进一步地，上述控制器为五合一控制器，上述五合一控制器包括：高压配电、驱动电机控制器、电动空压机控制器、电动转向机控制器和电压转换器。
进一步地，上述控制器通过连接件与上述主体框架固定连接；和/或，上述高压线束通过连接件与上述主体框架固定连接。
本申请的另一个方面提供一种电动车辆。该电动车辆包括如上上述的车架总成。
本申请车架总成，通过将能源模块设置在主体框架的安装空腔内，而不是将能源模块设置在车架的两侧，能够较好地避免出现对能源模块的磕碰、划伤等安全问题，从而具有更好的安全性能；另外，将主体框架通过挤压一体成型，并将能源模块设置在主体框架的安装空腔内，既能够减少车架总成重量和零部件使用，提高装配效率，又能够满足轻量化和碳中和需求。
附图说明
图1所示为本申请车辆的立体示意图；
图2所示为图1所示中段车架的立体示意图；
图3所示为图1所示主体框架的剖面图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的″第一″″第二″以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，″一个″或者″一″等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。若仅指代″一个″时会再单独说明。″多个″或者″若干″表示两个及两个以上。除非另行指出，″前部″、″后部″、″下部″和/或″上部″等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。″包括″或者″包含″等类似词语意指出现在″包括″或者″包含″前面的元件或者物件涵盖出现在″包括″或者″包含″后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。″连接″或者″相连″等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的″一种″、″″和″该″也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语″和/或″是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
请参阅图1至图3，本发明实施例的车辆500包括车架总成100、安装在车架总成100上的车厢(图未示)、安装在车架总成100上的车轮200和动力系统(图未示)。车架总成100由前段车架10、中段车架30、后段车架20组成；中段车架30的前后端分别与前段车架10和后段车架20固定连接。
中段车架30包括挤压一体成型的型材式主体框架31，主体框架31包括纵梁312和底板313；纵梁312和底板313之间构成安装空腔311，安装空腔311内设有能源模块32。所述能源模块32包括动力电池、碳中和燃料箱、甲醇燃料箱或油箱。在图示实施例中，所述能源模块32为动力电池。
纵梁312包括位于底板313两侧的2个第一纵梁3121和位于2个第一纵梁3121之间的第二纵梁3122。如此，主体框架31具有良好的强度，同时能够对能源模块32起到限位和保护的作用。请参阅图3，第二纵梁3122设置为2个，不限于此。第二纵梁3122的剖面呈″十″字形，第二纵梁3122也可以为平板状，不限于此。通过将第二纵梁3122设置在2个第一纵梁3121之间，从而将安装空腔311分隔成多个子腔体。
通过将能源模块32设置在主体框架31的安装空腔311内，而不是将能源模块32设置在车架总成100的两侧，能够较好地避免出现对能源模块32的磕碰、划伤等安全问题，从而具有更好的安全性能；另外，将主体框架31通过挤压一体成型，并将能源模块32设置在主体框架31的安装空腔311内，既能够减少车架总成重量和零部件使用，提高装配效率和燃油经济性，又能够满足轻量化和碳中和需求。
在其他实施例中，能源模块32为碳中和燃料箱或甲醇燃料箱或油箱，不限于此。
在一个实施例中，前段车架10和后段车架20由钢制材料制成，主体框架31由铝合金一体挤压成型。如此，一方面由于前段车架10和后段车架20由钢制材料制成，使得车架总成100能够适应复杂的行驶运输工况，另一方面由于主体框架31由铝合金一体挤压成型，有利于降低车架总成100的重量。在一些实施例中，前段车架10和后段车架20可以分别由钢制材料铸造或者锻造而成，且不限于此。
在另一个实施例中，前段车架10和后段车架20由钢制材料制成，主体框架31由钢制材料冲压成型。
在一个实施例中，主体框架31包括沿纵向延伸的加强筋(图未示)。通过设置加强筋，能够对铝合金制成的主体框架31起到加强作用。加强筋可以设置在主体框架31的内侧，也可以设置在主体框架31的外侧。加强筋的尺寸和具体位置可以根据具体情况来确定。
主体框架31还包括将前端开口314和后端开口315封闭的封板316。通过设置封板316将前端开口314和后端开口315封闭，能够更好地对能源模块32进行限位，同时对能源模块32起到保护作用。在一些实施例中，封板316通过焊接或者紧固件与纵梁312和底板313固定，但不限于此。
主体框架31的顶部还设有顶部封板。通过设置顶部封板，将主体框架31的顶部封闭，从而能够避免雨水、灰尘等落到能源模块32上，对能源模块32起到保护作用。
主体框架31通过连接支架34与前段车架10或后段车架20固定连接。如此，能够方便、可靠地将前段车架10和后段车架20与主体框架31固定连接。在一个实施例中，主体框架31的纵梁312通过连接支架34与前段车架10或后段车架20固定连接。在另一个实施例中，主体框架31的封板316通过连接支架34与前段车架10或后段车架20固定连接。
连接支架34包括与主体框架31相连的纵向固定部341，固定部341的一侧设有横向连接部342，横向连接部342插入前段车架10或后段车架20的纵梁中并固定相连。具体地，纵向固定部341通过纵向螺栓与主体框架31的第二纵梁3122固定，横向连接部342通过横向螺栓与前段车架10或后段车架20的纵梁固定。
能源模块32通过连接件与主体框架31固定连接。如此，能够方便、可靠地将能源模块32固定在主体框架31内。在其他实施例中，能源模块32也可以通过紧固件等其他方式与主体框架31固定连接，在此不作限定。
连接件33包括第一部分和第二部分，第一部分与主体框架31通过紧固件或焊接方式固定连接，第二部分和能源模块32通过紧固件或焊接方式固定连接。如此，能够将能源模块32方便、可靠地固定在主体框架31内。在一个实施例中，连接件33可以由钢制材料冲压而成，但不限于此。
在图示实施例中，中段车架30包括设置于安装空腔311内的控制器39和高压线束38。通过将控制器39和高压线束38设置在主体框架31的安装空腔311内，然后再将中段车架30与前段车架10和后段车架20组装在一起，装配效率高，且能够对控制器39和高压线束38起到保护作用。
在一个实施例中，控制器39为五合一控制器，五合一控制器包括：高压配电、驱动电机控制器、电动空压机控制器、电动转向机控制器和电压转换器。
在图示实施例中，控制器39通过连接件与主体框架31固定连接；和/或，高压线束38通过连接件与主体框架31固定连接。在其他实施例中，控制器39和高压线束38也可以通过其他方式与主体框架31固定连接。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (14)

1.一种车架总成，其特征在于，所述车架总成由前段车架、中段车架、后段车架组成；
所述中段车架的前后端分别与所述前段车架和所述后段车架固定连接；所述中段车架包括挤压一体成型的型材式主体框架，所述主体框架包括纵梁和底板；所述纵梁和底板之间构成安装空腔，所述安装空腔内设有能源模块。
2.如权利要求1所述的车架总成，其特征在于：所述纵梁包括位于所述底板两侧的2个第一纵梁和位于所述2个第一纵梁之间的第二纵梁。
3.如权利要求1所述的车架总成，其特征在于：所述能源模块包括动力电池、碳中和燃料箱、甲醇燃料箱或油箱。
4.如权利要求1所述的车架总成，其特征在于：所述前段车架和所述后段车架由钢制材料制成，所述中段车架主体框架由铝合金材料制成。
5.如权利要求1所述的车架总成，其特征在于：所述主体框架还包括将前端开口和后端开口封闭的封板。
6.如权利要求1所述的车架总成，其特征在于：所述主体框架的顶部还设有顶部封板。
7.如权利要求1所述的车架总成，其特征在于：所述主体框架通过连接支架与前段车架或后段车架固定连接。
8.如权利要求7所述的车架总成，其特征在于：所述连接支架包括与主体框架相连的纵向固定部，所述固定部的一侧设有横向连接部，所述横向连接部插入所述前段车架或所述后段车架的纵梁中并固定相连。
9.如权利要求1所述的车架总成，其特征在于：所述能源模块通过连接件与所述主体框架固定连接。
10.如权利要求9所述的车架总成，其特征在于：所述连接件包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述主体框架通过紧固件或焊接方式固定连接，所述第二部分与所述能源模块通过紧固件或焊接方式固定连接。
11.如权利要求1至10任一项所述的车架总成，其特征在于：所述中段车架包括设置于所述安装空腔内的控制器和高压线束。
12.如权利要求11所述的车架总成，其特征在于：所述控制器为五合一控制器，所述五合一控制器包括：高压配电、驱动电机控制器、电动空压机控制器、电动转向机控制器和电压转换器。
13.如权利要求12所述的车架总成，其特征在于：所述控制器通过连接件与所述主体框架固定连接；所述高压线束通过连接件与所述主体框架固定连接。
14.一种车辆，其特征在于，其包括如权利要求1至13任一项所述的车架。
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