CN116654094A - 车架本体、箱梁式车架总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种车架本体、箱梁式车架总成及车辆，属于车辆底盘车架技术领域。车架本体包括纵向箱梁和顶板；纵向箱梁和顶板为挤压一体成型的型材式结构；纵向箱梁连接于顶板的下表面，纵向箱梁和顶板围合形成有用于容纳车载部件的中空腔体。通过将纵向箱梁和箱梁顶板加工成型为高度集成化的一体成型结构，箱梁顶板可以直接作为货箱的底板使用，又可以代替横梁功能，有效降低了车架的重量，纵向箱梁的中空腔体可用于容纳动力电池等车载部件，纵向箱梁的强度较高，可有效保护动力电池，无需为动力电池额外提供防护外壳，可进一步满足整车轻量化要求。

Description

车架本体、箱梁式车架总成及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车架本体、箱梁式车架总成及车辆。

背景技术

受政策和趋势影响，商用车对于燃油经济性的要求越来越高，这对商用车轻量化提出了更高的要求，目前一个方向是在强度满足要求的情况下，通过以铝代钢，降低整车的质量，来实现轻量化和满足燃油经济性需求。

商用车所用的底盘车架，通常采用双边纵梁，并在双边纵梁之间通过焊接或螺栓的方式组装多个横梁而成。由于车架结构中间有较多的横梁布置，导致车架中间的空间浪费，以及底盘车架重量大的问题。并且，车架与货箱的连接，零件多、结构复杂，装配困难。

另外，商用车电池或者其他部件，安装在车架外部，由于设备外露，为满足厚度安全要求，其设计厚度存在一定的冗余，多个部件的冗余厚度设计积累，造成整体商用车轻量化难度较大，每一公斤的轻量化都需要付出较大的设计成本。

铝型材挤压技术多用于零部件是小断面，长度较长的部件，如门窗等，通过一体挤压成型，使得零部件加工效率大大提高，在满足强度要求同时，通过空心化设计，能够大大减轻零部件的质量。因此，在现有底盘架构轻量化挖掘潜力较小的背景下，通过开发一种全新的商用车底盘架构，结合铝型材一体挤压成型，实现商用车高效率、轻量化的需求，是车企急需解决的问题和努力的目标。

发明内容

本申请提供一种车架本体、箱梁式车架总成及车辆，以解决相关技术中的至少部分问题。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种车架本体，上述车架主体包括纵向箱梁和顶板；上述纵向箱梁和上述顶板为挤压一体成型的型材式结构；上述纵向箱梁连接于上述顶板的下表面，上述纵向箱梁和上述顶板围合形成有用于容纳车载部件的中空腔体。

可选的，上述纵向箱梁包括底边梁和两个侧边梁，上述侧边梁的一端与上述底边梁连接，另一端与上述顶板连接。

可选的，上述中空腔体的横截面呈梯形，两个上述侧边梁对称设置于上述底边梁沿第一方向的两侧，上述横截面的上底边的长度大于上述横截面的下底边的长度；上述第一方向与上述中空腔体的纵向垂直。

可选的，两个上述侧边梁沿上述第一方向所在平面的横截面至少一段呈弧形、且朝向上述中空腔体的内部凹陷。

可选的，上述中空腔体的横截面呈四边形，上述横截面与上述中空腔体的纵向垂直。

可选的，上述顶板上顶设有纵向凸起部，上述凸起部设有用于安装货箱或货箱侧板的安装部；和/或

上述顶板上顶设有纵向凸起部，上述纵向箱梁、上述顶板以及上述凸起部为挤压成型的一体成型结构。

可选的，上述顶板的厚度自中间向两侧逐渐减小；和/或

可选的，上述纵向箱梁和上述顶板为采用相同材质挤压成型的一体成型结构；和/或

上述纵向箱梁和上述顶板均采用铝合金材质。

可选的，上述纵向箱梁和上述顶板为实心结构；

或上述纵向箱梁和上述顶板为纵向空心多孔结构。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种箱梁式车架本体，包括至少个横向水平连接的如第一方面上述的车架本体；

至少个上述车架本体之间通过各自的顶板连接成一体，或，至少个上述车架本体为挤压一体成型的型材式结构；

至少个上述车架本体的纵向箱梁沿着车辆横向间隔设置。

可选的，上述车架本体的底部设有第一收容结构，上述第一收容结构悬设于上述纵向箱梁的下方，沿着车辆横向的两端分别连接上述顶板，并围成第一容纳腔。

可选的，两个上述纵向箱梁底部均单独设有一个第二收容结构和第二容纳腔，上述第二收容结构的两端分别连接在上述纵向箱梁横向两侧的顶板底部。

可选地，上述车架本体的底部设有第三收容结构，上述第三收容结构的两端分别连接两个上述纵向箱梁，上述第三收容结构、上述纵向箱梁、上述顶板之间构成第三容纳腔。

可选的，上述顶板底部设有第四收容结构，上述第四收容结构的两端分别连接上述纵向箱梁和上述顶板，上述第四收容结构、上述纵向箱梁、上述顶板之间构成第四容纳腔。

可选的，上述顶板底部沿横向截面对称设有两个第五收容结构和第五容纳腔，并位于上述纵向箱梁侧旁。

可选的，上述顶板的内部沿纵向设有多个线束孔或管道布置孔。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种箱梁式车架本体，包括至少个如第一方面上述的车架本体；

至少个上述车架本体的纵向箱梁和顶板沿着车辆横向连接成一体，或至少个上述车架本体为挤压一体成型的型材式结构。

可选的，上述纵向箱梁包括底边梁和两个侧边梁，上述侧边梁的一端与上述底边梁连接，另一端与上述顶板连接；相邻的两个上述纵向箱梁共用一个上述侧边梁；

其中，位于最外侧的两个上述侧边梁对称设置；或

至少一个上述侧边梁的截面呈弧形、且朝向上述中空腔体的内部凹陷。

根据本申请实施例的第四方面，提供一种箱梁式车架总成，上述车架总成至少包括一段如第一方面上述的车架本体。

可选的，上述车架总成还包括驾驶室支撑梁，上述驾驶室支撑梁沿纵向与上述车架本体的纵向箱梁相连。

可选的，上述驾驶室支撑梁与上述车架本体为一体挤压成型的型材式结构，上述驾驶室支撑梁通过局部去除上述车架总成前段的顶板和纵向箱梁制成。

可选的，上述驾驶室支撑梁为挤压型材式一体成型结构，并通过连接件与上述纵向箱梁相连。

根据本申请实施例的第五方面，提供一种箱梁式车架总成，上述车架总成包括如第二方面上述的箱梁式车架本体，上述箱梁式车架本体构成上述车架总成的承载部，上述承载部的前端还设有鹅颈部。

.根据权利要求上述的箱梁式车架总成，上述鹅颈部为一体式挤压成型结构。

.根据权利要求上述的箱梁式车架总成，上述鹅颈部为钢制结构，上述钢制结构通过标准连接件与上述承载部。

根据本申请实施例的第六方面，提供一种新型箱梁式车架总成，上述车架总成包括前段车架、中段车架、后段车架；上述中段车架由如第三方面上述的箱梁式车架本体构成。

可选的，上述前段车架通过局部去除车架前段的顶板及纵向箱梁制成；

上述后段车架通过局部去除车架后段的顶板及纵向箱梁制成。

可选的，上述前段车架和上述后段车架由钢制材料制成，上述中段车架由铝合金材料制成。

可选的，上述中段车架还包括将前端开口和后端开口封闭的封板。

根据本申请实施例的第七方面，提供一种车辆，上述车辆为挂车或半挂车，上述挂车或半挂车上设有如第五方面上述的车架总成。

根据本申请实施例的第八方面，提供一种车辆，上述车辆为轻卡，上述轻卡上设有如第四方面上述的车架总成。

根据本申请实施例的第九方面，提供一种车辆，上述车辆为重卡，上述重卡上设有如第六方面上述的车架总成。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的车架本体，通过将纵向箱梁和箱梁顶板加工成型为高度集成化的一体成型结构，不需要在车架结构的中间布置横梁，有效降低了车架的重量。

纵向箱梁和顶板围合形成有用于容纳车载部件的中空腔体通过将纵向箱梁和箱梁顶板加工成型为高度集成化的一体成型结构，箱梁顶板可以直接作为货箱的底板使用，又可以代替横梁功能，有效降低了车架的重量。

箱梁的顶板可以直接作为货箱的底板使用，解决了车架与货箱的装配困难和装配复杂的问题。

纵向箱梁和箱梁顶板围合形成的中空腔体，可用于容纳动力电池等车载部件，有效利用了车架结构的空间。

另外，纵向箱梁的中空腔体可用于容纳动力电池等车载部件，纵向箱梁的强度较高，可有效保护动力电池，无需为动力电池额外提供防护外壳，可通过车架纵向箱梁进行有效保护，多个部件无需冗余厚度设计和质量冗余，大幅度降低商用车轻量化难度和设计成本。

通过将车架的横梁功能化设计，并与货箱底板结合，一方面充当货箱底板，另一方面充当电池等部件的保护外壳，可大幅度降低整体质量。满足轻量化和燃油经济性的需求。提供一种可行的实现途径。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1所示为本申请一示例性实施例的第一种车架本体的立体示意图。

图2所示为图1正视图。

图3至图5所示为本申请其他示例性实施例的第一种车架本体的正视图。

图6所示为本申请一示例性实施例的第二种车架本体的正视图。

图7至图12所示为本申请其他示例性实施例的第二种车架本体的正视图。

图13所示为本申请一示例性实施例的第三种车架本体的正视图。

图14至图15所示为本申请其他示例性实施例的第三种车架本体的正视图。

图16所示为本申请一示例性实施例的第一种箱梁式车架总成的示意图。

图17所示为本申请一示例性实施例的第二种箱梁式车架总成的示意图。

图18至图19所示为本申请一示例性实施例的第三种箱梁式车架总成的示意图。

图20至图23所示为本申请一示例性实施例的车辆的示意图。

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和方法的例子。

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申请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。“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。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”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。

本申请提供一种车架本体、箱梁式车架总成及车辆。下面结合附图，对本申请的车架本体、箱梁式车架总成及车辆进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

参见图1和图2所示，本申请实施例的第一方面，提供一种车架本体100，可适用于汽车的车架、轮船的车架等。例如，可适用于新能源车辆或燃油车等商用车，商用车可以包括载货车辆、货车、半挂牵引车、平板挂车、卡车、重卡、轻卡等车辆。车架本体100可以包括：纵向箱梁10和顶板20，纵向箱梁10和顶板20为挤压一体成型的型材式结构。纵向箱梁10连接于顶板20的下表面，纵向箱梁10和顶板20围合形成有用于容纳车载部件的中空腔体30。可以理解的，纵向箱梁10、顶板20及中空腔体30的长度方向X，均与车辆的长度方向一致。

本申请的车架本体100，通过将纵向箱梁10和顶板20一体型材化挤压加工成型为高度集成化的一体成型结构，不需要在车架结构的中间布置横梁，有效降低了车架的重量，满足轻量化趋势的设计要求。车架无横梁及螺栓组装可直接使用，安装更快速高效。顶板20可以直接作为货箱的底板使用，与货箱的侧板装配即可，解决了车架与货箱的装配困难和装配复杂的问题。纵向箱梁10和顶板20围合形成的中空腔体30，可用于容纳新能源车辆的动力电池等部件，有效利用了车架结构的空间。需要说明的是，车载部件可以是大电量动力电池、大体积液体燃料箱、储气桶、油箱、蓄电池、发动机、变速箱、电控装置的布置箱、其他功能装置的布置箱等装置，本申请对此不作限制。

在一些可选的实施方式中，车架本体100还可以包括封装板，封盖于中空腔体30的两端，用于将中空腔体30封闭起来。如此，动力电池等部件放置在中空腔体30内通过封装板封闭后，可以提高隐蔽性和密封性。可选地，所述封装板为铝板，与纵向箱梁10和顶板20形成的一体成型结构焊接连接。

在一些可选的实施方式中，纵向箱梁10和顶板20均采用铝合金材质，纵向箱梁10和顶板20为挤压成型的一体成型结构，也即通过挤压成型工艺强力挤压铝合金材质使其通过孔模成型，使纵向箱梁10和顶板20形成一体成型结构，该一体成型结构沿与中空腔体30的长度方向X垂直的第一方向Y所在平面的横截面均相同。

如此，采用铝合金挤压成型工艺将纵向箱梁10和顶板20成型为一体成型结构，挤压一体的铝合金壁加上拼焊铝板形成的中空腔体30的腔体空间大，可以作为电芯、或者甲醇等燃料的安装壳体，不需要再额外通过支架将动力电池的盒体连接到车架上，有效的解决了电池安装、燃油箱体安装造成的空间浪费问题。相当于将车架梁、货箱底板、电池包或者燃料箱集成一体，中空腔体的内壁可作为车辆的液体燃料箱(或动力电池箱)的外壳，如此将货箱底板、车架梁、电池的外壳三者合一。由于铝合金材料的大量使用，铝合金材料具有可回收利用、可循环的优点，铝合金材料应用和高度集成化，以及车架高度集成化，有效的降低车架重量。同时可以满足大电量动力电池、大体积液体燃料箱的布置要求，减少了动力电池、货箱的安装，解决了整车装配复杂的问题，优化了布置空间，简化了车架、货箱等零件生产及总装的工艺及降低了成本。满足商用车车架轻量化发展需要、市场竞争成本降低需要、生产效率提高需要等需求。

在一些可选的实施方式中，纵向箱梁10包括底边梁11和两个侧边梁12，底边梁11位于顶板20的下方，侧边梁12的一端与底边梁11连接，另一端与顶板20连接。如此，底边梁11、两个侧边梁12以及顶板20围合形成中空腔体30。可以理解的，底边梁11、两个侧边梁12以及顶板20均采用铝合金材质，并通过挤压工艺成型为一体成型结构。可选的，两个侧边梁12对称设置于底边梁11沿第一方向Y的两侧，第一方向Y与中空腔体30的纵向(也即长度方向X)垂直。如此，中空腔体30沿第一方向Y所在平面的横截面呈四边形，所述横截面与中空腔体30的纵向垂直，也即与中空腔体30长度方向X垂直。可以理解的，四边形的结构受力较好，结构强度较高，能够提高车架的整体强度。可选地，侧边梁12的厚度大于底边梁11的厚度，可以提高纵向箱梁10两侧的承重能力。

参见图3所示，在一些可选的实施方式中，中空腔体30沿第一方向Y所在平面的横截面可以呈梯形，两个侧边梁12对称设置于底边梁11沿第一方向Y的两侧，横截面的上底边的长度大于横截面的下底边的长度，使中空腔体30的横截面呈倒梯形。可以理解的，倒梯形的结构两侧的受力较均匀，上表面的承重能力较强，结构强度更高，从而提高车架的整体强度。

进一步地，参见图4所示，两个侧边梁12沿第一方向Y所在平面的横截面至少一段呈弧形、且朝向中空腔体30的内部凹陷。可以理解的，弧形侧边的结构方式两侧的受力较均匀，结构强度更高，同样能够提高车架的整体强度，并且弧形侧边的结构更便于挤压加工成型。也可以采用弧形和直线相结合的方式。

参见图5所示，在一些可选的实施方式中，顶板20上顶设有纵向凸起部21，凸起部21设有用于安装货箱或货箱侧板的安装部。可选地，顶板20的上顶的两侧均设有纵向凸起部21，也即两个凸起部21位于顶板20的上表面沿第一方向Y的两侧，第一方向Y与中空腔体30的长度方向X垂直。可以理解的，纵向箱梁10、顶板20以及两个凸起部21均采用铝合金材质，通过挤压工艺成型为一体成型结构。如此，本申请的箱梁式车架总成，顶板20可以直接作为货箱的底板使用，可以通过凸起部21与货箱或货箱的侧板直接装配即可，解决了车架与货箱的装配困难和装配复杂的问题。可选的，凸起部21设有用于安装货箱的安装部。例如，所述安装部可以是用于与货箱的侧板安装配合的螺孔、安装槽等结构。如此，货箱可以直接安装顶板20上表面的两侧凸起部21，通过螺栓连接或者推入卡接的方式与顶板20组装。

在一些可选的实施方式中，沿中空腔体30的长度方向X，纵向箱梁10和顶板20的长度相同。如此，形成的中空腔体30的长度较长，空间较大，可以利用车架的空间放置更多的部件。

沿与中空腔体30的长度方向X垂直的第一方向Y，纵向箱梁10的长度小于顶板20的长度。可以理解的，纵向箱梁10的宽度小于顶板20的宽度，可以留出空间用于安装车轮，也可以降低车架的重量。

沿与中空腔体30的长度方向X垂直的第一方向Y，纵向箱梁10位于顶板20的中部。如此，动力电池等部件放置在由纵向箱梁10和顶板20围合形成中空腔体30内时，动力电池的重量能够保持在车辆的中间位置，受力更加平衡，更加安全合理。

在一些可选的实施方式中，沿与中空腔体30的长度方向X垂直的第一方向Y，顶板20的厚度自中间向两侧逐渐减小。如此，顶板20可以形成截面为中间厚两头薄的等应力梁，承重能力较大。可选地，顶板20沿第一方向Y所在平面的横截面的底面呈弧形(未图示)、且朝向中空腔体30的内部凹陷，第一方向Y与中空腔体30的长度方向X垂直。如此，顶板20可以形成截面为中间厚两头薄的等应力梁，承重能力较大。进一步地，顶板20的中间还可以设置多个加强筋提升货箱顶板20的强度及刚度。纵向箱梁10的壁厚，也即侧边梁12的厚度可以设置较大的尺寸，提高承重能力，还可以在纵向箱梁10的中间增加加强筋，起到主要承载部件和安装基体作用，如此，更有利于于在纵向箱梁10的两侧安装车辆的悬架支架、驾驶室悬置、其他装置支架等结构。

如图2所示，在一些可选的实施方式中，纵向箱梁10和所顶板20为实心结构。或者，纵向箱梁10和顶板20为纵向空心多孔结构。可选地，纵向箱梁10和顶板20中的至少一者为多孔型材结构。可以理解的，纵向箱梁10和顶板20中的至少一者可以通过挤压成型形成类瓦楞板结构，以加强和提高车架的强度和刚度。纵向箱梁10和顶板20中的至少一者的内侧边角位置可以通过挤压成型形成腔体部。如此，在铝合金挤压一体成型的车架的内侧边角位置挤压出小的腔体部，能够极大的加强铝合金挤压一体车架的抗弯能力。

中空腔体30的内壁可以开设有导向槽。可以理解的，可以在纵向箱梁10的对应中空腔体30的底壁的内壁开槽，如此，动力电池等部件可以通过导向槽整体向内推入中空腔体30进装配，然后通过封装板进行密封。

本申请的车架本体，可以通过挤压成型工艺成型一体成型结构的纵向箱梁10和顶板20，纵向箱梁10位于顶板20的下表面，纵向箱梁10和顶板20围合形成有用于容纳车载部件的中空腔体30，中空腔体30的至少部分内壁可作为车辆的液体燃料箱(或动力电池箱)的外壳。可选地，纵向箱梁10和顶板20均采用铝合金材质，纵向箱梁10和顶板20为挤压成型的一体成型结构，也即通过挤压成型工艺强力挤压铝合金材质使其通过孔模成型，使纵向箱梁10和顶板20形成一体成型结构。

如此，既可以形成高度集成化的一体成型结构的车架本体，又可以利用车架空间形成中空腔体30，用于放置车辆的车载部件。可以理解的，本申请通过铝合金挤压成型的一体式车架的截面主要分为两个主要部分：也即下端的纵向箱梁10和上端的顶板20。可以根据不同设备尺寸的要求，主体挤压截面可以作为一体挤压成型、也可以分几个部分单独挤压成型，然后通过卡接、粘接、铆接等连接方式组装成整体。

参见图6所示，本申请实施例的第二方面，提出一种箱梁式车架本体，包括至少2个上述第一方面的实施例和实施方式所述的车架本体100，至少2个车架本体100横向水平连接。其中，至少2个车架本体100之间通过各自的顶板20连接成一体。或者，至少2个车架本体100为挤压一体成型的型材式结构。至少2个车架本体100的纵向箱梁10沿着车辆横向间隔设置。如此，形成双箱梁式的车架本体，可适用于挂车车辆，能够提高较高的结构强度。

参见图7所示，在一些可选的实施方式中，所述箱梁式车架本体的顶板20底部设有第一收容结构63，所述第一收容结构63悬设于所述纵向箱梁10的下方，沿着车辆横向的两端分别连接所述顶板20，并围成第一容纳腔631。可以理解的，第一收容结构63围设于两个纵向箱梁10的下方，并与顶板20之间构成第一容纳腔631。第一容纳腔631可以用于安装车辆的其他功能模组。第一收容结构63可以与所述纵向箱梁10和顶板20通过一体成型，再后期加工切割使用。

其中，第一收容结构63也可以为一体式挤压成型结构再与车架本体安装的方式，避免了过多的后续组装工艺，因而能够简化车架的结构、缩短车架的生产周期。第一容纳腔631的截面可以为矩形、圆形、带有圆角的矩形、不规则结构等形状，本申请并不对此进行限制。第一收容结构63本身的型材可以为实心结构或带有空腔。第一容纳腔631可以是带有开口的腔体，第一容纳腔631的开口与顶板20的底面配合形成封闭的腔体。

参见图8所示，在一些可选的实施方式中，两个所述纵向箱梁10的底部均单独设有一个第二收容结构70和第二容纳腔701，所述第二收容结构70的两端分别连接在所述纵向箱梁10横向两侧的顶板20底部。可以理解的，一个第二收容结构70围设在一个纵向箱梁10的下方，并与顶板20围成一个第二容纳腔701。第二容纳腔701可以用于安装车辆的其他功能模组。需要说明的是，第二收容结构70和第二容纳腔701的结构及加工方法可以与第一收容结构63和第一容纳腔631相同，在此不再赘述。

参见图9所示，在一些可选的实施方式中，车架本体的顶板20底部设有第三收容结构71，第三收容结构71位于两个纵向箱梁10之间，第三收容结构71的两端分别连接两个纵向箱梁10，第三收容结构71、纵向箱梁10、顶板20之间构成第三容纳腔711。第三容纳腔711可以用于安装车辆的其他功能模组。需要说明的是，第三收容结构71和第三容纳腔711的结构及加工方法可以与第一收容结构63和第一容纳腔631相同，在此不再赘述。

参见图10所示，在一些可选的实施方式中，车架本体的顶板20底部设有第四收容结构72，第四收容结构72的两端分别连接纵向箱梁10和顶板20，第四收容结构72、纵向箱梁10、顶板20之间构成第四容纳腔721。第四容纳腔721可以用于安装车辆的其他功能模组。可以理解的，第四收容结构72的一端与纵向箱梁10位于外侧的侧边梁12连接，第四收容结构72的另一端与顶板20连接，从而围成第四容纳腔721。需要说明的是，第四收容结构72和第四容纳腔721的结构及加工方法可以与第一收容结构63和第一容纳腔631相同，在此不再赘述。

参见图11所示，在一些可选的实施方式中，车架本体的顶板20底部沿横向截面对称设有两个第五收容结构73和第五容纳腔731，并位于纵向箱梁10侧旁。可以理解的，两个第五收容结构73在顶板20的底部沿横向截面对称设置，使车架两侧的受力平衡，提高车架的稳定性。第五收容结构73的一端与纵向箱梁10位于内侧的侧边梁12连接，第五收容结构73的另一端与顶板20连接，从而围成第五容纳腔731。需要说明的是，第五收容结构73和第五收容结构73的结构及加工方法可以与第一收容结构63和第一容纳腔631相同，在此不再赘述。

参见图12所示，在一些可选的实施方式中，顶板20内纵向设置有多个线束孔611。线束孔611可用于穿管线。线束孔611的截面形状可以为圆形、矩形、三角形等，本申请并不对此进行限制。

参见图13所示，本申请实施例的第三方面，提出一种箱梁式车架本体，包括至少3个上述第一方面的实施例和实施方式所述的车架本体100。其中，至少3个所述车架本体的纵向箱梁10和顶板20沿着车辆横向连接成一体。或者，至少3个所述车架本体为挤压一体成型的型材式结构。如此，形成多箱梁式的车架本体，可适用于挂车、半挂车、轻卡、重卡等车辆。可以理解的，至少3个所述车架本体的纵向箱梁10均可以和顶板20构成一个中空腔体30。

参见图14和图15所示，纵向箱梁10包括底边梁11和两个侧边梁12，侧边梁12的一端与底边梁11连接，另一端与顶板20连接。相邻的两个纵向箱梁10共用一个侧边梁12。

其中，至少3个所述车架本体中，位于最外侧的两个侧边梁12对称设置，如图14所示。如此，至少3个所述车架本体构成的多个中空腔体30沿车辆横向Y所在平面的横截面所形成的整体形状可以呈梯形。例如，在本实施例中，位于最外侧的两个侧边梁12相对于顶板20倾斜、并相互对称设置，可以使多个中空腔体30所形成的整体形状的截面呈梯形。可选地，该梯形的上底边的长度大于下底边的长度，使多个中空腔体30所形成的整体形状的截面呈倒梯形，倒梯形的结构两侧的受力较均匀，上表面的承重能力较强，结构强度更高，从而提高底盘车架的整体强度。

或者，至少3个所述车架本体中，至少一个侧边梁12的截面呈弧形、且朝向中空腔体30的内部凹陷，如图15所示。如此，弧形侧边的结构方式两侧的受力较均匀，结构强度更高，同样能够提高车架的整体强度，并且弧形侧边的结构更便于挤压加工成型。

参见图16所示，本申请实施例的第四方面，提出一种箱梁式车架总成，至少包括一段上述第一方面的实施例和实施方式所述的车架本体。所述车架总成还包括驾驶室支撑梁50，所述驾驶室支撑梁50沿纵向与所述车架本体的纵向箱梁10相连。可以理解的，驾驶室支撑梁50凸出顶板20设置，可用于安装车辆的驾驶室。

在一些实施例中，驾驶室支撑梁50与所述车架本体为一体挤压成型的型材式结构，所述驾驶室支撑梁50通过局部去除所述车架总成前段的顶板20和纵向箱梁10制成。可选地，驾驶室支撑梁50与所述车架本体均可采用铝合金材料。实际操作中，可以先将顶板20和纵向箱梁10挤压成型为一体结构，然后将顶板20和纵向箱梁10上对应于车辆的驾驶室的区域(也即所述车架总成前段)切割去除，预留出用于安装驾驶室的空间。车架总成的前端被切除的区域露出并凸出顶板20的部分，即可形成驾驶室支撑梁50。

在另一些实施例中，驾驶室支撑梁50为挤压型材式一体成型结构，并通过连接件与纵向箱梁10相连。也即，顶板20和纵向箱梁10一体挤压成型，驾驶室支撑梁50单独一体挤压成型，再将驾驶室支撑梁50与纵向箱梁10通过卡接、粘接、铆接等方式组装成整体。

参见图17所示，本申请实施例的第五方面，提出一种箱梁式车架总成，包括上述第二方面的实施例和实施方式所述的箱梁式车架本体，所述箱梁式车架本体构成所述车架总成的承载部91，承载部91的前端还设有鹅颈部92。本实施例的箱梁式车架总成可适用于挂车。承载部91可以实现货物承载功能，鹅颈部92可以用于实现与车头、牵引机构等车辆部件的组装。其中，承载部91由如图6至图12的实施例所述的箱梁式车架本体构成，为型材式挤压一体成型结构，避免了过多的后续组装工艺，因而能够简化车架总成结构、缩短车架总成的生产周期。

在上述实施例中，鹅颈部92可以为一体式挤压成型结构，针对鹅颈部92避免了过多的后续组装工艺，因而能够简化车架总成的结构、缩短车架总成的生产周期。需要说明的是，上述鹅颈部92页可以通过焊接、铆接、卡接、连接件组装等方式实现与承载部91的连接。例如，上述连接件可以为螺纹连接件，鹅颈部92靠近承载部91的一端与承载部91通过螺纹连接件固定。

在上述实施例中，所述鹅颈部92也可为钢制结构，所述钢制结构通过标准连接件与所述承载部91。

参见图18和图19所示，本申请实施例的第六方面，提出一种新型箱梁式车架总成，包括前段车架81、中段车架82、后段车架83。其中，中段车架82由如上述第三方面的实施例和实施方式所述的箱梁式车架本体构成。

参见图20，所述前段车架81通过局部去除如图13所示的车架本体前段的顶板20或顶板20及部分纵向箱梁10制成。所述后段车架83通过局部去除如图13所示车架本体的顶两外侧纵向箱梁10的靠外侧的侧边梁和底边梁制成，仅保留中间的一个车架本体的侧边梁和底边梁。中段车架82维持与车架本体形状不变，其内所形成的各中空腔体30可用于放置动力装置42、电控装置布置箱48、其他装置布置箱49等车载部件。作为一种实施方式可以用于轻卡。

在一个实施例中，所述前段车架81和所述后段车架83由钢制材料制成，所述中段车架82由铝合金材料制成。如此，一方面由于前段车架81和后段车架83由钢制材料制成，使得车架总成能够适应复杂的行驶运输工况。另一方面由于中段车架82由铝合金一体挤压成型，有利于降低车架总成的重量。可选地，所述前段车架81和所述后段车架83可以分别由钢制材料铸造或者锻造而成，且不限于此。

参见图20所示，所述中段车架82还可以包括将前端开口84和后端开口85封闭的封板86。通过设置封板86将前端开口84和后端开口85封闭，能够更好地对车载部件进行限位，同时对车载部件起到保护作用。在一些实施例中，所述封板86通过焊接或者紧固件与中段车架82的纵向箱梁10和顶板20固定，但不限于此。

可选地，所述中段车架82可以通过连接支架87与前段车架81或后段车架83固定连接。如此，能够方便、可靠地将前段车架81和后段车架83与中段车架82固定连接。可选地，中段车架82的纵向箱梁10通过连接支架87与前段车架81或后段车架83固定连接。在另一个实施例中，中段车架82的封板86通过连接支架87与前段车架81或后段车架83固定连接。

参见图21至图23所示，图21所示为本申请一示例性实施例的车辆的侧视图。图22所示为本申请一示例性实施例的车辆的后视图。图23所示为本申请一示例性实施例的车辆的仰视图。本申请实施例还提出一种车辆，所述车辆可以为轻卡，可设有由上述第四方面的实施例和实施方式所述的箱梁式车架总成。车辆200，还可以包括货箱41、动力装置42。可以理解的，中空腔体30的长度方向X与车辆200的长度方向一致。动力装置42安装于车架总成的中空腔体30内，货箱41安装于顶板20上，通过凸起部21与顶板20组装。可选的，动力装置42可以包括动力电池和燃料箱中的至少一种。进一步地，所述动力电池包括电芯，车架总成的中空腔体30包围于所述电芯的内壁可作为所述动力电池的外壳。可以理解的，纵向箱梁10和顶板20围合形成的中空腔体30可作为车辆的动力电池箱(或液体燃料箱)的外壳，如此将货箱底板、车架梁、电池的外壳三者合一，实现产品工程化应用、结构多功能化的高度集成化的车架结构。

本申请的车辆200，车架总成通过将纵向箱梁10和顶板20加工成型为高度集成化的一体成型结构，不需要在车架结构的中间布置横梁，有效降低了车架的重量，满足轻量化趋势的设计要求。车架无横梁及螺栓组装可直接使用，安装更快速高效。顶板20可以直接作为货箱的底板使用，与货箱的侧板装配即可，解决了车架与货箱的装配困难和装配复杂的问题。纵向箱梁10和顶板20围合形成的中空腔体30，可用于容纳动力电池等部件，有效利用了车架结构的空间。

在一些可选的实施方式中，车辆200还可以包括驾驶仓43、车轮45、前后桥46、板簧悬架47、电控装置布置箱48、其他装置布置箱49等。其中，驾驶仓43安装在车架总成的驾驶仓支撑梁50上。前后桥46通过板簧悬架47与车架总成的纵向箱梁10连接，车轮45与前后桥46连接。板簧悬架47等承载较大装置的安装螺栓可采用套管嵌入式结构等方式进行连接。普通连接螺栓可通过在纵向箱梁10的内壁开槽、外壁内侧焊接螺母的方式进行连接，或通过在纵向箱梁10内侧置入螺母板进行螺接。

相应地，驾驶仓支撑梁50可以具有中空子腔体51，电控装置布置箱48可以安装在中空子腔体51，也即对应于车辆前段(也即对应驾驶仓43)的区域，动力装置42可以安装在中空腔体30对应于车辆中段的区域，其他装置布置箱49可以安装在中空腔体30对应于车辆后段的区域，合理的利用了车架的空间。

需要说明的是，所述车辆也可以为挂车或半挂车，可设有由上述第五方面的实施例和实施方式所述的箱梁式车架总成。所述车辆也可以为重卡，可设有上述第六方面的实施例和实施方式所述的箱梁式车架总成。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (32)

1.一种车架本体，其特征在于，所述车架主体包括纵向箱梁(10)和顶板(20)；所述纵向箱梁(10)和所述顶板(20)为挤压一体成型的型材式结构；所述纵向箱梁(10)连接于所述顶板(20)的下表面，所述纵向箱梁(10)和所述顶板(20)围合形成有用于容纳车载部件的中空腔体(30)。

2.如权利要求1所述的车架本体，其特征在于，所述纵向箱梁(10)包括底边梁(11)和两个侧边梁(12)，所述侧边梁(12)的一端与所述底边梁(11)连接，另一端与所述顶板(20)连接。

3.如权利要求2所述的车架本体，其特征在于，所述中空腔体(30)的横截面呈梯形，两个所述侧边梁(12)对称设置于4所述底边梁(11)沿第一方向的两侧，所述横截面的上底边的长度大于所述横截面的下底边的长度；所述第一方向与所述中空腔体(30)的纵向垂直。

4.如权利要求3所述的车架本体，其特征在于，两个所述侧边梁(12)沿所述第一方向所在平面的横截面至少一段呈弧形、且朝向所述中空腔体(30)的内部凹陷。

5.如权利要求1所述的车架本体，其特征在于，所述中空腔体(30)的横截面呈四边形，所述横截面与所述中空腔体(30)的纵向垂直。

6.如权利要求1所述的车架本体，其特征在于，所述顶板(20)上顶设有纵向凸起部(21)，所述凸起部(21)设有用于安装货箱或货箱侧板的安装部；和/或

所述顶板(20)上顶设有纵向凸起部(21)，所述纵向箱梁(10)、所述顶板(20)以及所述凸起部(21)为挤压成型的一体成型结构。

7.如权利要求1所述的车架本体，其特征在于，所述顶板(20)的厚度自中间向两侧逐渐减小。

8.如权利要求1所述的车架本体，其特征在于，所述纵向箱梁(10)和所述顶板(20)为采用相同材质挤压成型的一体成型结构；和/或

所述纵向箱梁(10)和所述顶板(20)均采用铝合金材质。

9.如权利要求1所述的车架本体，其特征在于，所述纵向箱梁(10)和所述顶板(20)为实心结构；

或所述纵向箱梁(10)和所述顶板(20)为纵向空心多孔结构。

10.一种箱梁式车架本体，其特征在于，包括至少2个横向水平连接的如权利要求1-9任一项所述的车架本体；

至少2个所述车架本体之间通过各自的顶板(20)连接成一体，或，至少2个所述车架本体为挤压一体成型的型材式结构；

至少2个所述车架本体的纵向箱梁(10)沿着车辆横向间隔设置。

11.如权利要求10所述的箱梁式车架本体，其特征在于，所述车架本体的底部设有第一收容结构(63)，所述第一收容结构(63)悬设于所述纵向箱梁(10)的下方，沿着车辆横向的两端分别连接所述顶板(20)，并围成第一容纳腔(631)。

12.如权利要求10所述的箱梁式车架本体，其特征在于：两个所述纵向箱梁(10)底部均单独设有一个第二收容结构(70)和第二容纳腔(701)，所述第二收容结构(70)的两端分别连接在所述纵向箱梁(10)横向两侧的顶板(20)底部。

13.如权利要求10所述的箱梁式车架本体，其特征在于：所述车架本体的底部设有第三收容结构(71)，所述第三收容结构(71)的两端分别连接两个所述纵向箱梁(10)，所述第三收容结构(71)、所述纵向箱梁(10)、所述顶板(20)之间构成第三容纳腔(711)。

14.如权利要求10所述的箱梁式车架本体，其特征在于：所述顶板(20)底部设有第四收容结构(72)，所述第四收容结构(72)的两端分别连接所述纵向箱梁(10)和所述顶板(20)，所述第四收容结构(72)、所述纵向箱梁(10)、所述顶板(20)之间构成第四容纳腔(721)。

15.如权利要求10所述的箱梁式车架本体，其特征在于：所述顶板(20)底部沿横向截面对称设有两个第五收容结构(73)和第五容纳腔(731)，并位于所述纵向箱梁(10)侧旁。

16.如权利要求10所述的箱梁式车架本体，其特征在于：所述顶板(20)的内部沿纵向设有多个线束孔(611)或管道布置孔。

17.一种箱梁式车架本体，其特征在于，包括至少3个如权利要求1-9任一项所述的车架本体；

至少3个所述车架本体的纵向箱梁(10)和顶板(20)沿着车辆横向连接成一体，或至少3个所述车架本体为挤压一体成型的型材式结构。

18.如权利要求17所述的箱梁式车架本体，其特征在于，所述纵向箱梁(10)包括底边梁(11)和两个侧边梁(12)，所述侧边梁(12)的一端与所述底边梁(11)连接，另一端与所述顶板(20)连接；相邻的两个所述纵向箱梁(10)共用一个所述侧边梁(12)；

其中，位于最外侧的两个所述侧边梁(12)对称设置；或

至少一个所述侧边梁(12)的截面呈弧形、且朝向所述中空腔体(30)的内部凹陷。

19.一种箱梁式车架总成，其特征在于，所述车架总成至少包括一段如权利要求1-9任一项所述的车架本体。

20.如权利要求19所述的箱梁式车架总成，其特征在于，所述车架总成还包括驾驶室支撑梁(50)，所述驾驶室支撑梁(50)沿纵向与所述车架本体的纵向箱梁(10)相连。

21.如权利要求20所述的箱梁式车架总成，其特征在于，所述驾驶室支撑梁(50)与所述车架本体为一体挤压成型的型材式结构，所述驾驶室支撑梁(50)通过局部去除所述车架总成前段的顶板(20)和纵向箱梁(10)制成。

22.如权利要求20所述的箱梁式车架总成，其特征在于，所述驾驶室支撑梁(50)为挤压型材式一体成型结构，并通过连接件与所述纵向箱梁(10)相连。

23.一种箱梁式车架总成，其特征在于，所述车架总成包括如权利要求10-16任一项所述的箱梁式车架本体，所述箱梁式车架本体构成所述车架总成的承载部(91)，所述承载部(91)的前端还设有鹅颈部(92)。

24.根据权利要求23所述的箱梁式车架总成，其特征在于，所述鹅颈部(92)为一体式挤压成型结构。

25.根据权利要求23所述的箱梁式车架总成，其特征在于，所述鹅颈部(92)为钢制结构，所述钢制结构通过标准连接件与所述承载部(91)。

26.一种新型箱梁式车架总成，其特征在于，所述车架总成包括前段车架、中段车架、后段车架；所述中段车架由如权利要求17-18任一项所述的箱梁式车架本体构成。

27.如权利要求26所述的车架总成，其特征在于，所述前段车架通过局部去除车架前段的顶板(20)及纵向箱梁(10)制成；

所述后段车架通过局部去除车架后段的顶板(20)及纵向箱梁(10)制成。

28.如权利要求26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，所述中段车架由铝合金材料制成。

29.如权利要求26所述的车架总成，其特征在于：所述中段车架还包括将前端开口和后端开口封闭的封板。

30.一种车辆，其特征在于：所述车辆为轻卡，所述轻卡上设有如权利要求19-22中任一项所述的车架总成。

31.一种车辆，其特征在于：所述车辆为挂车或半挂车，所述挂车或半挂车上设有如权利要求23-25中任一项所述的车架总成。

32.一种车辆，其特征在于：所述车辆为重卡，所述重卡上设有如权利要求26-29中任一项所述的车架总成。