CN203681653U - 一种模块化连接的轻量化车架主体 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及汽车技术领域，特指一种模块化连接的轻量化车架主体，包括车底架模块、车身架模块和车顶架模块，所述各模块分别由若干纵梁、横梁相互榫接而成，所述车底架模块设置有若干插接套，所述车顶架模块的两侧连接有转接梁结构，所述车身架模块的纵梁一端与车底架模块的插接套插接，所述车身架模块的纵梁另一端与转接梁结构连接；所述纵梁、横梁、转接梁结构均为型材梁，通过上述连接结构的设置，使车架实现模块化设计，便于制造和安装，保证安装精度，降低生产成本，造型美观，使车架实现轻量化的同时又达到安全标准。

Description

一种模块化连接的轻量化车架主体

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特指一种模块化连接的轻量化车架主体。

背景技术

随着地球石油资源的日益匮乏，燃油价格节节攀升，汽车数量仍然持续增加，长此以往，不可避免地将迎来一场汽车能源危机；而且汽车尾气的排放，对地球环境污染较为严重。因此以新能源汽车替代传统燃油汽车势在必行，其中电动汽车以车载电源为动力，对环境影响相对较小，前景被广泛看好。无论是传统汽车还是新能源汽车，车身的轻量化是必要的，汽车车身的轻量化也成为汽车领域主要的研究方向。在确保汽车安全性的前提下，尽可能地将车辆的整车质量减轻，可以提高其动力性，同时也可以减少燃料消耗和降低排气污染。有实验证明：如果将汽车的整车质量减轻10％，燃油效率即可提升6～8％；如果整车质量每减轻100kg，百公里油耗就可降低0.3～0.6L；尤其对于电动汽车，由于电池携带的能量有限，车身轻量化对于电动汽车显得尤为重要。

如图1所示，现有技术车架包括车底架模块1、车身架模块2和车顶架模块3，车底架模块1、车身架模块2和车顶架模块3需要榫接各自的环形框，以实现车架的整体连接。为了提高车身强度和刚度，现有技术车架上的杆件数量越来越多、结构越来越繁杂，导致车身加重、能耗增加；现有车身结构中的杆件布置混乱、拓扑结构不尽合理，影响了整体结构受力能力的发挥；由于拓扑结构不合理，导致焊接点增加，制造难度加大、车架焊接变形增大，延长制造周期。对轻量化汽车，需要设计一种结构简单、轻量化、同时又达到安全标准的全新车身框架。而目前结构无法同时满足这三种要求。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足提供一种转接梁结构的车架，其结构简单，车架实现模块化设计，便于制造和安装，保证安装精度，降低生产成本，且实现轻量化的同时又达到安全标准。

为实现上述目的，本实用新型的一种模块化连接的轻量化车架主体，包括车底架模块、车身架模块和车顶架模块，所述各模块分别由若干纵梁、横梁相互榫接而成，所述车底架模块设置有若干插接套，所述车顶架模块的两侧连接有转接梁结构，所述车身架模块的纵梁一端与车底架模块的插接套插接，所述车身架模块的纵梁另一端与转接梁结构连接；

所述纵梁、横梁、转接梁结构均为型材梁。

作为优选，所述转接梁结构包括弯曲连接型材，所述弯曲连接型材的两侧分别连接有榫接边型材和/或抓接边型材，所述榫接边型材和/或抓接边型材与弯曲连接型材一体成型。

作为优选，所述弯曲连接型材至少一侧连接有榫接边型材，所述榫接边型材一侧与弯曲连接型材一体成型，榫接边型材的另一侧开设有榫接孔，所述车顶架模块的横梁和/或车身架模块的纵梁与转接梁结构的榫接边型材的榫接孔插接。

作为优选，所述弯曲连接型材至少一侧连接有抓接边型材，所述抓接边型材的一侧与弯曲连接型材一体成型，所述抓接边型材的另一侧连接有立柱抓头，所述车顶架模块的横梁和/或车身架模块的纵梁与转接梁结构的抓接边型材的立柱抓头插接。

作为优选，所述榫接边型材主要由两个封闭腔体构成，与弯曲连接型材连接的封闭腔体内部相对设置有榫接筋，所述榫接边型材的外侧面开设有与封闭腔体内部连通的榫接孔，所述榫接孔的宽度与榫接筋之间的距离相等。

作为优选，所述抓接边型材主要由一个密封腔体的型材构成，所述抓接边型材的两侧面均设置有卡槽；所述抓接边型材的底部端面设置有T形槽口。

作为优选，所述立柱抓头包括抓头部和插接部，所述抓头部包括两个侧壁和连接两个所述侧壁的底壁，两个所述侧壁设置有向内伸展的爪钩，所述底壁设置有T形爪；所述插接部连接于所述底壁，所述爪钩卡接入所述抓接边型材两侧面的卡槽，所述T形爪卡接入所述抓接边型材的底部端面的T形槽口。

作为优选，所述立柱抓头通过第一螺栓固接于抓接边型材的底部；所述弯曲连接型材与抓接边型材的连接处开设有开口，固定螺母由开口进入弯曲连接型材的内部并与第一螺栓螺接；所述车身架模块的纵梁与插接部相互插接，纵梁与插接部通过第二螺栓固定连接。

作为优选，所述插接套焊接于车底架模块的边缘，车身架模块的纵梁与插接套插接后通过第三螺栓相互固定。

一种模块化连接的轻量化车架主体，通过转接梁结构实现车身架模块和车顶架模块之间的连接，车底架模块设置有若干插接套，所述车身架模块由若干纵梁、横梁相互榫接而成，车身架模块的纵梁的一端与车底架模块的插接套插接；所述车身架模块的纵梁的另一端与转接梁结构连接；通过上述连接结构的设置，使车架实现模块化设计，便于制造和安装，保证安装精度，降低生产成本，造型美观；纵梁、横梁和转接梁结构均为型材梁，使车架实现轻量化的同时又达到安全标准。

附图说明

图1为现有技术的车架的结构示意图。

图2为本实用新型模块化连接的轻量化车架主体的结构示意图。

图3为本实用新型模块化连接的轻量化车架主体的主视图。

图4为沿图3中 A-A线的剖切视图。

图5为图3中 B处的放大示意图。

图6为沿图5中 C-C线的剖切视图。

图7为本实用新型转接梁结构的分解结构示意图。

图8为本实用新型模块化连接的轻量化车架主体的分解结构示意图。

附图标记包括：

1—车底架模块               11—插接套               2—车身架模块

3—车顶架模块              31—纵梁                   32—横梁        

4—转接梁结构              41—弯曲连接型材       42—榫接边型材

421—榫接筋                 43—抓接边型材          431—T形槽口

432—卡槽                    44—立柱抓头              441—抓头部

442—插接部                443—侧壁                    444—底壁

445—爪钩                    446—T形爪                  51—第一螺栓

52—固定螺母                  6—第二螺栓                7—第三螺栓。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。

实施例一。

如图2至图7所示，本实用新型的一种模块化连接的轻量化车架主体，包括车底架模块1、车身架模块2和车顶架模块3，所述各模块分别由若干纵梁31、横梁32相互榫接而成，所述车底架模块1设置有若干插接套11，所述车顶架模块3的两侧连接有转接梁结构4，所述车身架模块2的纵梁31一端与车底架模块1的插接套11插接，所述车身架模块2的纵梁31另一端与转接梁结构4连接；所述纵梁31、横梁32、转接梁结构4均为型材梁。转接梁结构4实现车身架模块2和车顶架模块3之间的连接，通过上述连接结构的设置，使车架实现模块化设计，便于制造和安装，保证安装精度，降低生产成本，造型美观；纵梁31、横梁32和转接梁结构4均为型材梁，转接梁结构4通过整体挤压成型，力学性能好，使车架实现轻量化的同时又达到安全标准。

所述转接梁结构4包括弯曲连接型材41，所述弯曲连接型材41的两侧分别连接有榫接边型材42和/或抓接边型材43，所述榫接边型材42和/或抓接边型材43与弯曲连接型材41一体成型。所述车顶架模块3由若干纵梁31、横梁32相互榫接而成。本实施例的弯曲连接型材41的两侧连接有榫接边型材42时，所述榫接边型材42的一侧与弯曲连接型材41一体成型，榫接边型材42的另一侧开设有榫接孔，所述车顶架模块3的横梁32和车身架模块2的纵梁31分别与转接梁结构4的榫接边型材42的榫接孔插接。

本实施例的弯曲连接型材41两侧均连接有榫接边型材42，车顶架模块3的横梁32与转接梁结构4的榫接边型材42的榫接孔插接形成组合车顶。所述榫接边型材42主要由两个封闭腔体构成，与弯曲连接型材41连接的封闭腔体内部相对设置有榫接筋421，所述榫接边型材42的外侧面开设有与封闭腔体内部连通的榫接孔，所述榫接孔的宽度与榫接筋421之间的距离相等。车身架模块2的纵梁31与转接梁结构4的榫接边型材42的榫接孔插接，使车身架模块2与车顶架模块3实现连接，车底架模块1通过插接套11与车身架模块2的纵梁31连接，车顶架模块3、车身架模块2和车底架模块1组合成整体车架，使车架形成模块式组装，结构简单，便于制造和安装，保证安装精度，降低生产成本。该转接梁结构44既是车架的主骨架，又是车身各个侧面的连接件，不仅提高车架的力学性能，而且便于车架的装配，降低生产成本。

所述插接套11焊接于车底架模块1的边缘，车身架模块2的纵梁31与插接套11插接后通过第三螺栓7相互固定，使车身架模块2与车底架模块1牢固连接，满足车架的安全标准，便于后期的拆卸。

实施例二。

如图7至图8所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的弯曲连接型材41两侧均连接有抓接边型材43。所述抓接边型材43的一侧与弯曲连接型材41一体成型，所述抓接边型材43的另一端连接有立柱抓头44，所述车顶架模块3的横梁32及车身架模块2的纵梁31与转接梁结构4的抓接边型材43的立柱抓头44插接。

车顶架模块3由若干纵梁31、横梁32相互榫接而成，车顶架模块3的横梁32与抓接边型材43的立柱抓头44插接形成组合车顶。车身架模块2的纵梁31与转接梁结构4的抓接边型材43的立柱抓头44插接，使车身架模块2与车顶架模块3实现连接，车底架模块1通过插接套11与车身架模块2的纵梁31连接，同样可使车顶架模块3、车身架模块2和车底架模块1组合成整体车架，车架形成模块式组装。

所述抓接边型材43主要由一个密封腔体的型材构成，所述抓接边型材43的两侧面均设置有卡槽432；所述抓接边型材43的底部端面设置有T形槽口431。

作为优选，所述立柱抓头44包括抓头部441和插接部442，所述抓头部441包括两个侧壁443和连接两个所述侧壁443的底壁444，两个所述侧壁443设置有向内伸展的爪钩445，所述底壁444设置有T形爪446；所述插接部442连接于所述底壁444，所述爪钩445卡接入所述抓接边型材43两侧面的卡槽432，所述T形爪446卡接入所述抓接边型材43的底部端面的T形槽口431。只需要将多个立柱抓头44沿T形槽口431滑入，多个卡接结构强度高，安装快速方便，抓接边型材43与弯曲连接型材41一体成型，结构简单，便于制造与组装，避免组装后发生松动和变形。

本实施例立柱抓头44通过第一螺栓51固接于抓接边型材43的底部；所述弯曲连接型材41与抓接边型材43的连接处开设有开口，固定螺母52由开口进入弯曲连接型材41的内部并与第一螺栓51螺接；所述车身架模块2的纵梁31与插接部442相互插接，纵梁31与插接部442通过第二螺栓6固定连接。可使车顶架模块3的横梁32或车身架模块2的纵梁31牢靠固定于立柱抓头44，立柱抓头44牢靠固定于抓接边型材43，确保汽车车身的连接稳固，使车架实现轻量化的同时又达到安全标准，还便于后期的拆卸。

本实施例的其余部分与实施例一相同，这里不再赘述。

实施例三。

本实施例与实施例二的不同之处在于，本实施例的弯曲连接型材41与车顶架模块3连接的一侧连接有榫接边型材42，弯曲连接型材41与车身架模块2连接的一侧连接有抓接边型材43，抓接边型材43与立柱抓头44连接，车顶架模块3的横梁32与转接梁结构4的榫接边型材42的榫接孔插接形成组合车顶，车身架模块2的纵梁31与转接梁结构4的抓接边型材43的立柱抓头44插接，使车身架模块2与车顶架模块3实现连接，车底架模块1通过插接套11与车身架模块2的纵梁31连接。模块化设计的车身安装于立柱抓头44，多个立柱抓头44沿T形槽口431滑入，多个卡接结构强度高，安装快速方便。组合式车架采用模块式组装，大大便于后期的生产，保证装配精度，降低生产成本。

本实施例的其余部分与实施例二相同，这里不再赘述。

实施例四。

本实施例与实施例二的不同之处在于，本实施例的弯曲连接型材41与车顶架模块3连接的一侧连接有抓接边型材43，弯曲连接型材41与车身架模块2连接的一侧连接有榫接边型材42，抓接边型材43与立柱抓头44连接，车顶架模块3的横梁32与转接梁结构4的抓接边型材43的立柱抓头44插接形成组合车顶，车身架模块2的纵梁31与转接梁结构4的榫接边型材42的榫接孔插接，使车身架模块2与车顶架模块3实现连接，车底架模块1通过插接套11与车身架模块2的纵梁31连接。模块化设计的车身插接于榫接边型材42，使车架形成模块式组装，大大便于后期的生产，保证装配精度，降低生产成本。

本实施例的其余部分与实施例二相同，这里不再赘述。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1. 一种模块化连接的轻量化车架主体，包括车底架模块、车身架模块和车顶架模块，所述各模块分别由若干纵梁、横梁相互榫接而成，其特征在于：所述车底架模块设置有若干插接套，所述车顶架模块的两侧连接有转接梁结构，所述车身架模块的纵梁一端与车底架模块的插接套插接，所述车身架模块的纵梁另一端与转接梁结构连接；

所述纵梁、横梁、转接梁结构均为型材梁。

2. 根据权利要求1所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述转接梁结构包括弯曲连接型材，所述弯曲连接型材的两侧分别连接有榫接边型材和/或抓接边型材，所述榫接边型材和/或抓接边型材与弯曲连接型材一体成型。

3. 根据权利要求2所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述弯曲连接型材至少一侧连接有榫接边型材，所述榫接边型材一侧与弯曲连接型材一体成型，榫接边型材的另一侧开设有榫接孔，所述车顶架模块的横梁和/或车身架模块的纵梁与转接梁结构的榫接边型材的榫接孔插接。

4. 根据权利要求2所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述弯曲连接型材至少一侧连接有抓接边型材，所述抓接边型材的一侧与弯曲连接型材一体成型，所述抓接边型材的另一侧连接有立柱抓头，所述车顶架模块的横梁和/或车身架模块的纵梁与转接梁结构的抓接边型材的立柱抓头插接。

5. 根据权利要求3所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述榫接边型材主要由两个封闭腔体构成，与弯曲连接型材连接的封闭腔体内部相对设置有榫接筋，所述榫接边型材的外侧面开设有与封闭腔体内部连通的榫接孔，所述榫接孔的宽度与榫接筋之间的距离相等。

6. 根据权利要求4所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述抓接边型材主要由一个密封腔体的型材构成，所述抓接边型材的两侧面均设置有卡槽；所述抓接边型材的底部端面设置有T形槽口。

7. 根据权利要求6所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述立柱抓头包括抓头部和插接部，所述抓头部包括两个侧壁和连接两个所述侧壁的底壁，两个所述侧壁设置有向内伸展的爪钩，所述底壁设置有T形爪；所述插接部连接于所述底壁，所述爪钩卡接入所述抓接边型材两侧面的卡槽，所述T形爪卡接入所述抓接边型材的底部端面的T形槽口。

8. 根据权利要求7所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述立柱抓头通过第一螺栓固接于抓接边型材的底部；所述弯曲连接型材与抓接边型材的连接处开设有开口，固定螺母由开口进入弯曲连接型材的内部并与第一螺栓螺接；

所述车身架模块的纵梁与插接部相互插接，纵梁与插接部通过第二螺栓固定连接。

9. 根据权利要求1所述的一种模块化连接的轻量化车架主体，其特征在于：所述插接套焊接于车底架模块的边缘，车身架模块的纵梁与插接套插接后通过第三螺栓相互固定。

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