CN220147425U - 箱梁式车架本体、车架总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种箱梁式车架本体、车架总成及车辆。箱梁式车架本体为挤压一体成型的型材式结构。包括货箱底板。箱梁板，与货箱底板平行设置。纵向箱梁，连接并设于货箱底板和箱梁板之间，纵向箱梁、货箱底板、箱梁板之间围合成至少三个中空腔体，中空腔体沿车辆纵向贯穿纵向箱梁。通过将纵向箱梁、箱梁板和货箱底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独立横梁，有效降低了车架的重量。货箱底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。中空腔体可用于容纳动力电池等车载部件，有效利用车架结构的空间。

Description

箱梁式车架本体、车架总成及车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种箱梁式车架本体、车架总成及车辆。

背景技术

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。

实用新型内容

本申请提供一种箱梁式车架本体、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，提供一种箱梁式车架本体，所述车架本体为挤压一体成型的型材式结构；

所述车架本体包括：

货箱底板；

箱梁板，与所述货箱底板平行设置；

纵向箱梁，连接并设于所述货箱底板和箱梁板之间，所述纵向箱梁、所述货箱底板、所述箱梁板之间围合成至少三个中空腔体，所述中空腔体沿车辆纵向贯穿所述纵向箱梁。

可选的，至少两个所述中空腔体的横向截面沿车辆横向对称设置。

可选的，所述货箱底板上还包括连接边梁，所述连接边梁凸出于所述货箱底板，用于连接并固定货箱或货箱侧板。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种车架总成，所述车架总成由一个如第一方面所述的箱梁式车架本体切割前端和后端局部加工而成；

所述车架总成包括中段车架，所述中段车架由未进行切割的如第一方面所述的箱梁式车架本体构成。

可选的，所述车架总成还包括前段车架，所述前段车架通过局部去除车架前段的货箱底板、箱梁板及纵向箱梁制成。

可选的，所述车架总成还包括后段车架，所述后段车架通过局部去除车架后段的箱梁板及纵向箱梁制成。

根据本申请实施例的第三方面，提供一种车架总成，包括依次连接的前段车架、中段车架、后段车架；

所述前段车架，其为挤压一体成型的型材式结构，包括前箱梁；

所述中段车架由如第一方面所述的箱梁式车架本体构成；

所述后段车架，其为挤压一体成型的型材式结构，包括后箱梁。

可选的，所述前箱梁沿纵向通过连接件与所述中段车架的纵向箱梁及箱梁板的前端相连。

可选的，所述后箱梁沿纵向通过连接件与所述中段车架的纵向箱梁及箱梁板的后端相连。

可选的，所述后段车架还包括子货箱底板，所述子货箱底板和所述后箱梁为型材式一体挤压成型结构；所述子货箱底板沿纵向通过连接件与所述中段车架的货箱底板的后端相连。

根据本申请实施例的第四方面，提供一种车辆，包括第二方面或第三方面所述的车架总成。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请的车辆的底盘车架，通过将纵向箱梁、箱梁板和货箱底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独立横梁，有效降低了车架的重量。车架本体上方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。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。

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箱梁式车架本体的立体示意图。

图2所示为本申请一示例性实施例的箱梁式车架本体的正视图。

图3和图4所示为本申请其他示例性实施例的箱梁式车架本体的正视图。

图5所示为本申请一示例性实施例的车架总成的立体示意图。

图6所示为本申请另一示例性实施例的车架总成的立体示意图。

图7所示为图6所示的车架总成的后段车架的正视图。

图8所示为本申请一示例性实施例的车辆的侧视图。

图9所示为本申请一示例性实施例的车辆的后视图。

图10所示为本申请一示例性实施例的车辆的仰视图。

图11所示为本申请图2中所述的箱梁式车架本体的另一种正视图。

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。

本申请提供一种箱梁式车架本体、车架总成及车辆。下面结合附图，对本申请的箱梁式车架本体、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至图2、及图11所示，本申请实施例提供一种箱梁式车架本体，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。箱梁式车架本体为挤压一体成型的型材式结构，可以包括：多个纵向箱梁10、箱梁板40和货箱底板20。其中，箱梁板40位于货箱底板20的下方，并与货箱底板20平行设置。纵向箱梁10连接并设于货箱底板20和箱梁板40之间，纵向箱梁10、箱梁板40和货箱底板20之间围合形成有用于容纳车载部件的至少三个中空腔体30。可选地，多个中空腔体30沿车辆横向Y排布，车辆横向Y与中空腔体30的长度方向X垂直。可以理解的，车辆纵向为车辆的长度方向，纵向箱梁10、货箱底板20及中空腔体30的长度方向X，均与车辆的长度方向一致。

本申请的箱梁式车架本体，通过将纵向箱梁10、箱梁板40和货箱底板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独立横梁，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。货箱底板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。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，箱梁式车架本体还可以包括封装板，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、箱梁板40和货箱底板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、箱梁板40和货箱底板20均采用铝合金材质，箱梁板40、纵向箱梁10和货箱底板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、箱梁板40和货箱底板20形成一体成型结构。

如此，采用铝合金挤压成型工艺将纵向箱梁10、箱梁板40和货箱底板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，有效的降低轻卡车架重量。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、碳中和需要等需求。

在一些可选的实施方式中，至少两个中空腔体30的横向截面沿车辆横向Y对称设置，如此可以使车架的两侧受力平衡，提高车架的稳定性。可选地，多个纵向箱梁10相对于货箱底板20的中线沿车辆横向Y对称设置，从而使至少两个中空腔体30的横向截面沿车辆横向Y对称设置。

参见图2所示，在一些可选的实施方式中，货箱底板20上还包括连接边梁21，连接边梁21凸出于货箱底板20，用于连接并固定货箱或货箱侧板。可选地，连接边梁21为两个，连接于货箱底板20的上表面沿车辆横向Y的两侧。可以理解的，纵向箱梁10、货箱底板20、箱梁板40以及两个连接边梁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本体，货箱底板20可以直接作为货箱的底板使用，可以通过连接边梁21与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，连接边梁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，货箱可以直接安装底板上表面的两侧凸起部，通过螺栓连接或者推入卡接的方式与底板组装。

在一些可选的实施方式中，沿与中空腔体30的长度方向X垂直的车辆横向Y，货箱底板20的厚度自中间向两侧逐渐减小。货箱底板20沿车辆横向Y所在平面的横截面的底面呈弧形、且朝向中空腔体30的内部凹陷，车辆横向Y与中空腔体30的长度方向X垂直。可以理解的，货箱底板20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，货箱底板20的中间还可以设置多个加强筋提升货箱底板的强度及刚度。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。

在一些可选的实施方式中，纵向箱梁10和货箱底板20中的至少一者为多孔型材结构。可以理解的，纵向箱梁10和货箱底板20中的至少一者可以通过挤压成型形成瓦楞板结构，以加强和提高车架的强度和刚度。纵向箱梁10和货箱底板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，可以在货箱底板20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进装配，然后通过封装板进行密封。

在一些可选的实施方式中，中空腔体沿车辆横向Y所在平面的横截面可以呈四边形。可以理解的，四边形的结构受力较好，结构强度较高，能够提高底盘车架的整体强度。

参见图3所示，可选地，各纵向箱梁10可以相对于货箱底板20倾斜设置，使至少一个中空腔体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，位于最外两侧的纵向箱梁10相对于货箱底板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。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，从而提高底盘车架的整体强度。

进一步地，参见图4所示，纵向箱梁10的截面可以呈弧形，例如，在本实施例中，位于最外两侧的纵向箱梁10的截面呈弧形、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。

参见图5所示，本申请实施例还提出一种车架总成100，车架总成100由一个上述实施例和实施方式中所述的箱梁式车架本体切割前端和后端局部加工而成。其中，车架总成100包括中段车架101，中段车架101由未进行切割的所述箱梁式车架本体构成。可以理解的，本实施例的车架总成100由箱梁式车架本体经过局部切割去除后得到。

可选地，车架总成100还包括前段车架102，前段车架102通过局部去除车架前段的货箱底板20、部分箱梁板40及部分纵向箱梁10制成。可以理解的，在所述的箱梁式车架本体的基础上，将对应车架前段部分的货箱底板20全部切割去除，将对应车架前段部分、位于两侧的纵向箱梁10和箱梁板40切割去除，保留对应车架前段部分、位于中间区域的纵向箱梁10和箱梁板40，成型后的前段车架102可作为前箱梁50，用于安装驾驶仓，可理解为是由对应车架前段部分保留下来的纵向箱梁10和箱梁板40构成。前箱梁50上形成第一中空腔体51，用于放置车载部件，可理解为是由对应车架前段部分保留下来的纵向箱梁10和箱梁板40围合形成。

车架总成100还包括后段车架103，后段车架103通过局部去除车架后段的部分箱梁板40及部分纵向箱梁10制成。可以理解的，在所述的箱梁式车架本体的基础上，将对应车架后段部分、位于两侧的纵向箱梁10和箱梁板40切割去除，保留对应车架后段部分、位于中间区域的纵向箱梁10和箱梁板40，成型后的后段车架103上被去除的纵向箱梁10和箱梁板40的区域可用于安装车轮。

参见图6所示，本申请实施例还提出一种车架总成100，包括依次连接的前段车架102、中段车架101、后段车架103。其中，前段车架102为挤压一体成型的型材式结构，包括前箱梁50。中段车架101由一个上述实施例和实施方式中所述的箱梁式车架本体构成。后段车架103为挤压一体成型的型材式结构，包括后箱梁60。可以理解的，本实施例的车架总成100由多个单独挤压成型结构，通过卡接、粘接、铆接等连接方式组装成整体。

可选地，前箱梁50沿纵向通过连接件与中段车架101位于中间区域的纵向箱梁10及箱梁板40的前端相连。后箱梁60沿纵向通过连接件与中段车架101位于中间区域的纵向箱梁10及箱梁板40的后端相连。如此，前箱梁50可用于安装驾驶仓，前箱梁50上形成第一中空腔体51，可用于放置车载部件。第一中空腔体51可以与中段车架101的其中一个中空腔体30连通。后箱梁60两侧的区域可用于安装车轮。

进一步地，后段车架103还包括子货箱底板70，子货箱底板70和后箱梁60为型材式一体挤压成型结构。子货箱底板70沿纵向通过连接件与中段车架101的货箱底板20的后端相连，从而与货箱底板20形成整体。可选地，后箱梁60位于子货箱底板70的下方，后箱梁60和子货箱底板70围合形成第二中空腔体31，可用于放置车载部件。

参见图7所示，在一些可选的实施方式中，后箱梁60包括底边梁61和两个侧边梁62，两个侧边梁62分别位于底边梁61沿车辆横向Y的两侧。底边梁61位于子货箱底板70的下方，侧边梁62的一端与底边梁61连接，另一端与子货箱底板70连接。如此，底边梁61、两个侧边梁62以及子货箱底板70围合形成第二中空腔体31。可以理解的，底边梁61、两个侧边梁62以及子货箱底板70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，第二中空腔体31沿车辆横向Y所在平面的横截面呈四边形。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62的厚度大于底边梁61的厚度，可以提高后段车架两侧的承重能力。

可选地，第二中空腔体31沿车辆横向Y所在平面的横截面可以呈梯形，两个侧边梁62对称设置于底边梁61沿车辆横向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，使第二中空腔体31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，两个侧边梁62沿车辆横向Y所在平面的横截面呈弧形、且朝向第二中空腔体31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。

可以理解的，本申请的车架总成的截面主要分为两个主要部分：也即下端的梁部分和上端的底板部分。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的箱梁式车架本体，通过切割去除工艺后得到，也即如图5所示的例子。主体挤压截面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，也即如图6所示的例子。

参见图1、图8至图10所示，本申请实施例提供一种车辆200，可以包括如图5或图6所示的车架总成100。车辆200还可以包括驾驶仓43、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100的中空腔体30内，货箱41安装于货箱底板20上，驾驶仓43安装于前段车架102的前箱梁50上。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，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，中空腔体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。车架总成100不需要在车架结构的中间布置独立横梁，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。货箱底板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。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，前后桥46通过板簧悬架47与车架总成100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。

电控装置布置箱48可以安装在前段车架102的前箱梁50的第一中空腔体51内，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内，其他装置布置箱49可以安装在后段车架103的中空腔体内，合理的利用了车架的空间。

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 (11)

1.一种箱梁式车架本体，其特征在于，所述车架本体为挤压一体成型的型材式结构；

所述车架本体包括：

货箱底板；

箱梁板，与所述货箱底板平行设置；

纵向箱梁，连接并设于所述货箱底板和箱梁板之间，所述纵向箱梁、所述货箱底板、所述箱梁板之间围合成至少三个中空腔体，所述中空腔体沿车辆纵向贯穿所述纵向箱梁。

2.如权利要求1所述的箱梁式车架本体，其特征在于，至少两个所述中空腔体的横向截面沿车辆横向对称设置。

3.如权利要求2所述的箱梁式车架本体，其特征在于，所述货箱底板上还包括连接边梁，所述连接边梁凸出于所述货箱底板，用于连接并固定货箱或货箱侧板。

4.一种车架总成，其特征在于，所述车架总成由一个如权利要求1-3中任一项所述的箱梁式车架本体切割前端和后端局部加工而成；

所述车架总成包括中段车架，所述中段车架由未进行切割的如权利要求1-3中任一项所述的箱梁式车架本体构成。

5.如权利要求4所述的车架总成，其特征在于，所述车架总成还包括前段车架，所述前段车架通过局部去除车架前段的货箱底板、箱梁板及纵向箱梁制成。

6.如权利要求5所述的车架总成，其特征在于，所述车架总成还包括后段车架，所述后段车架通过局部去除车架后段的箱梁板及纵向箱梁制成。

7.一种车架总成，其特征在于，包括依次连接的前段车架、中段车架、后段车架；

所述前段车架，其为挤压一体成型的型材式结构，包括前箱梁；

所述中段车架由如权利要求1-3中任一项所述的箱梁式车架本体构成；

所述后段车架，其为挤压一体成型的型材式结构，包括后箱梁。

8.如权利要求7所述的车架总成，其特征在于，所述前箱梁沿纵向通过连接件与所述中段车架的纵向箱梁及箱梁板的前端相连。

9.如权利要求7所述的车架总成，其特征在于，所述后箱梁沿纵向通过连接件与所述中段车架的纵向箱梁及箱梁板的后端相连。

10.如权利要求9所述的车架总成，其特征在于，所述后段车架还包括子货箱底板，所述子货箱底板和所述后箱梁为型材式一体挤压成型结构；所述子货箱底板沿纵向通过连接件与所述中段车架的货箱底板的后端相连。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求4-10中任一项所述的车架总成。