CN220743152U - 一种车架横梁、车架总成及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆技术领域，公开了一种车架横梁、车架总成及车辆，车架横梁为铝合金制成的一体成型结构件，提高了车架横梁的结构强度，使得相同结构强度要求下能够具有更薄的壁厚，去除了冗余重量，降低了车架横梁的重量。横梁主体的壁厚沿其长度方向的中间至两端具有变大的趋势，第一圆角结构的壁厚沿横梁主体长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；D₁与D的比值的取值范围为11/17‑13/17，第一圆角结构的壁厚与D的比值的取值范围为12/17‑21/17，优化横梁主体各个区域的壁厚与纵梁连接板的壁厚之间的关系，加强横梁主体的薄弱部分的壁厚，实现车架横梁轻量化的同时提高车架横梁的可靠性。

Description

一种车架横梁、车架总成及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车架横梁、车架总成及车辆。

背景技术

车辆的车架包括横梁和纵梁，横梁用于保证车架的扭转刚度，承受纵向载荷；纵梁从车前一直延伸至车尾，是整个车身的中流砥柱，一方面起到支承车身的作用，另一方面用于在车辆发生纵向碰撞时分散撞击能量和抵御车身变形。

现有技术中多数横梁为壁厚均一的结构，如此设计，虽然能够满足横梁对承载需求，但毫无疑问具有重量大的缺陷，无法满足整车轻量化、低成本的开发需求。

因此，亟需一种车架横梁，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种车架横梁、车架总成及车辆，能够优化车辆横梁各个部分之间的壁厚关系，降低车架横梁的重量及加工成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种车架横梁，所述车架横梁为由铝合金制成的一体成型结构件，所述车架横梁包括横梁主体和两个纵梁连接板，所述横梁主体为内部中空的结构，两个所述纵梁连接板分别连接于所述横梁主体长度方向的两端；

所述横梁主体包括第一本体段，所述第一本体段的两端各通过一个第一圆角结构与两个所述纵梁连接板相连，所述横梁主体的壁厚沿其长度方向的中间至两端具有变大的趋势；

所述纵梁连接板是厚度为D的等厚板，所述第一本体段是厚度为D₁的等厚板，所述第一圆角结构的壁厚沿所述横梁主体长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；D₁与D的比值的取值范围为11/17-13/17，所述第一圆角结构的壁厚与D的比值的取值范围为12/17-21/17。

作为上述车架横梁的一种优选技术方案，所述第一本体段包括沿车辆前后方向相对布置的前壁段一和后壁段，所述第一圆角结构包括圆角结构一和圆角结构二，所述圆角结构一的壁厚D₂大于所述圆角结构二的壁厚D₃；

所述前壁段一的两端各通过一个所述圆角结构一与两个所述纵梁连接板相连，所述后壁段的两端各通过一个所述圆角结构二与两个所述纵梁连接板相连；

D₂与D的比值的取值范围为14/17-21/17，D₃与D的比值的取值范围为12/17-20/17。

作为上述车架横梁的一种优选技术方案，所述圆角结构一的最大壁厚等于所述纵梁连接板的壁厚，所述圆角结构二的最小壁厚等于所述后壁段的壁厚，所述圆角结构二的最大壁厚等于所述纵梁连接板的壁厚。

作为上述车架横梁的一种优选技术方案，所述前壁段一通过前壁段二与所述圆角结构一相连，沿所述横梁主体长度方向的中间至两端的方向，所述前壁段二逐渐远离所述后壁段。

作为上述车架横梁的一种优选技术方案，所述前壁段二是壁厚为D₄的等厚板，D₄等于所述圆角结构一的最小壁厚，D₄与D₁的比值的取值范围为13/17-15/17。

作为上述车架横梁的一种优选技术方案，所述前壁段一通过圆角结构三与所述前壁段二相连，所述圆角结构三的壁厚由所述横梁主体长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；

所述圆角结构三的壁厚为D₅，所述圆角结构三的最大壁厚等于所述前壁段二的壁厚，所述圆角结构三的最小壁厚等于所述前壁段一的壁厚，D₅与D的比值的取值范围为12/17-15/17。

作为上述车架横梁的一种优选技术方案，所述第一本体段还包括上下相对布置的两个上下壁段，两个所述上下壁段均是厚度为D₁的等厚板；

每个所述上下壁段的两端各通过一个圆角结构四与两个所述纵梁连接板相连，所述圆角结构四的壁厚由所述横梁主体长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；

所述圆角结构四的最小壁厚为D₁，所述圆角结构四的最大壁厚为D。

作为上述车架横梁的一种优选技术方案，所述车架横梁为关于预设平面对称的结构，所述预设平面垂直于横梁主体的长度方向。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种车架总成，包括两个车架纵梁，及如上任一方案所述的车架横梁，两个所述车架纵梁沿所述车架横梁的长度方向正对且间隔布置，所述车架横梁的两端分别连接于两个所述车架纵梁。

为了实现上述目的，本实用新型还提供了一种车辆，包括上述的车架总成。

本实用新型有益效果：本实用新型实施例提供的车架横梁，车架横梁为铝合金制成的一体成型结构件，极大地提高了车架横梁的结构强度，使得在相同的结构强度要求下能够具有更薄的壁厚，去除了冗余重量，降低了车架横梁的重量。同时，通过优化横梁主体各个区域的壁厚与纵梁连接板的壁厚之间的关系，具体地，纵梁连接板是厚度为D的等厚板，第一本体段是厚度为D₁的等厚板，述第一本体段的两端各通过一个第一圆角结构与两个纵梁连接板相连，横梁主体的壁厚沿其长度方向的中间至两端具有变大的趋势，第一圆角结构的壁厚沿横梁主体长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；D₁与D的比值的取值范围为11/17-13/17，第一圆角结构的壁厚与D的比值的取值范围为12/17-21/17，加强了横梁主体的薄弱部分的壁厚，在实现车架横梁轻量化的同时提高了车架横梁的可靠性。

本实用新型实施例提供的车架总成及车辆，车架横梁为铝合金制成的一体成型结构件，极大地提高了车架横梁的结构强度，使得在相同的结构强度要求下能够具有更薄的壁厚，去除了冗余重量，降低了车架横梁的重量。同时，通过优化横梁主体各个区域的壁厚与纵梁连接板的壁厚之间的关系，加强了横梁主体的薄弱部分的壁厚，在实现车架横梁轻量化的同时提高了车架横梁的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的车架横梁的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例提供的车架横梁的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例提供的车架横梁的主视图；

图4是图3中A-A向剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的车架总成的结构示意图。

图中：

1、横梁主体；111、前壁段一；112、后壁段；113、前壁段二；114、圆角结构三；115、上下壁段；121、圆角结构一；122、圆角结构二；13、圆角结构四；

2、纵梁连接板；

10、车架横梁；20、车架纵梁；

100、预设平面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1至图4所示，本实施例提供了一种车架横梁，车架横梁10为由铝合金制成的一体成型结构件，车架横梁10为关于预设平面100对称的结构，预设平面100垂直于横梁主体1的长度方向。

车架横梁10包括横梁主体1和两个纵梁连接板2，横梁主体1为内部中空的结构，两个纵梁连接板2分别连接于横梁主体1长度方向的两端；横梁主体1包括第一本体段，第一本体段的两端各通过一个第一圆角结构与两个纵梁连接板2相连，横梁主体1的壁厚沿其长度方向的中间至两端具有变大的趋势；纵梁连接板2是厚度为D的等厚板，第一本体段是厚度为D₁的等厚板，第一圆角结构的壁厚沿横梁主体1长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；D₁与D的比值的取值范围为11/17-13/17，第一圆角结构的壁厚与D的比值的取值范围为12/17-21/17。

车架横梁10为铝合金制成的一体成型结构件，极大地提高了车架横梁10的结构强度，使得在相同的结构强度要求下能够具有更薄的壁厚，去除了冗余重量，降低了车架横梁10的重量。同时，通过优化横梁主体1各个区域的壁厚与纵梁连接板2的壁厚之间的关系，具体地，纵梁连接板2是厚度D的等厚板，第一本体段是厚度为D₁的等厚板，第一本体段的两端各通过一个第一圆角结构与两个纵梁连接板2相连，横梁主体1的壁厚沿其长度方向的中间至两端具有变大的趋势，第一圆角结构的壁厚沿横梁主体1长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；D₁与D的比值的取值范围为11/17-13/17，第一圆角结构的壁厚与D的比值的取值范围为12/17-21/17，加强了横梁主体1的薄弱部分的壁厚，在实现车架横梁10轻量化的同时提高了车架横梁10的可靠性。

进一步地，横梁主体1的横截面大致呈矩形，横梁主体1具有两两相对的四个侧壁。具体地，第一本体段包括沿车辆前后方向相对布置的前壁段一111和后壁段112，第一圆角结构包括圆角结构一121和圆角结构二122，圆角结构一121的壁厚D₂大于圆角结构二122的壁厚D₃；前壁段一111的两端各通过一个圆角结构一121与两个纵梁连接板2相连，后壁段112的两端各通过一个圆角结构二122与两个纵梁连接板2相连；D₂与D的比值的取值范围为14/17-21/17，D₃与D的比值的取值范围为12/17-20/17。如此设置，实现对横梁主体1进行区域划分，并限定不同区域之间壁厚之间的关系，进一步地加强横梁主体1的薄弱部分的壁厚，在实现车架横梁10轻量化的同时提高了车架横梁10的可靠性。

进一步地，圆角结构一121的最大壁厚等于纵梁连接板2的壁厚，圆角结构二122的最小壁厚等于后壁段112的壁厚，圆角结构二122的最大壁厚等于纵梁连接板2的壁厚。如此设置，实现前壁段一111的两端各通过一个圆角结构一121与两个纵梁连接板2平滑相连，后壁段112的两端各通过一个圆角结构二122与两个纵梁连接板2平滑相连。

进一步地，前壁段一111通过前壁段二113与圆角结构一121相连，沿横梁主体1长度方向的中间至两端的方向，前壁段二113逐渐远离后壁段112。前壁段二113是壁厚为D₄的等厚板，D₄等于圆角结构一121的最小壁厚，D₄与D₁的比值的取值范围为13/17-15/17。通过设置前壁段二113，提高横梁主体1的两端与纵梁连接板2之间的连接的连接强度，并通过限定前壁段二113是壁厚为D₄的等厚板，D₄等于圆角结构一121的最小壁厚，D₄与D1的比值的取值范围为13/17-15/17，以对前壁段壁厚的优化，在实现车架横梁10轻量化的同时提高了车架横梁10的可靠性。

进一步地，前壁段一111通过圆角结构三114与前壁段二113相连，圆角结构三114的壁厚由横梁主体1长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；圆角结构三114的壁厚为D₅，圆角结构三114的最大壁厚等于前壁段二113的壁厚，圆角结构三114的最小壁厚等于前壁段一111的壁厚，D₅与D的比值的取值范围为12/17-15/17。通过设置圆角结构三114，实现前壁段一111和前壁段二113之间平滑过度连接；并通过对圆角结构三114的壁厚进行优化，在实现车架横梁10轻量化的同时提高了车架横梁10的可靠性。具体地，圆角结构三114包括两个平滑过度连接的圆角结构。

进一步地，第一本体段还包括上下相对布置的两个上下壁段115，两个上下壁段115均是厚度为D₁的等厚板；每个上下壁段115的两端各通过一个圆角结构四13与两个纵梁连接板2相连，圆角结构四13的壁厚由横梁主体1长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；圆角结构四13的最小壁厚为D1，圆角结构四13的最大壁厚为D。

如图5所示，本实用新型的实施例还提供了一种车架总成，包括两个车架纵梁20，及如上任一实施例所述的车架横梁10，两个车架纵梁20沿车架横梁10的长度方向正对且间隔布置，车架横梁10的两端分别连接于两个车架纵梁20。具体地，每个纵梁连接板2分别通过多个紧固件与两个车架纵梁20相连。

本实用新型的实施例提供的车架总成，车架横梁10为铝合金制成的一体成型结构件，极大地提高了车架横梁10的结构强度，使得在相同的结构强度要求下能够具有更薄的壁厚，去除了冗余重量，降低了车架横梁10的重量。同时，通过优化横梁主体1各个区域的壁厚与纵梁连接板2的壁厚之间的关系，加强了横梁主体1的薄弱部分的壁厚，在实现车架横梁10轻量化的同时提高了车架横梁10的可靠性。

本实用新型的实施例还提供了一种车辆，包括上述的车架总成。该车辆具有与车架总成相同的有益效果，在此不再重复赘叙。

此外，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种车架横梁，其特征在于，所述车架横梁(10)为由铝合金制成的一体成型结构件，所述车架横梁(10)包括横梁主体(1)和两个纵梁连接板(2)，所述横梁主体(1)为内部中空的结构，两个所述纵梁连接板(2)分别连接于所述横梁主体(1)长度方向的两端；

所述横梁主体(1)包括第一本体段，所述第一本体段的两端各通过一个第一圆角结构与两个所述纵梁连接板(2)相连，所述横梁主体(1)的壁厚沿其长度方向的中间至两端具有变大的趋势；

所述纵梁连接板(2)是厚度为D的等厚板，所述第一本体段是厚度为D₁的等厚板，所述第一圆角结构的壁厚沿所述横梁主体(1)长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；D₁与D的比值的取值范围为11/17-13/17，所述第一圆角结构的壁厚与D的比值的取值范围为12/17-21/17。

2.根据权利要求1所述的车架横梁，其特征在于，所述第一本体段包括沿车辆前后方向相对布置的前壁段一(111)和后壁段(112)，所述第一圆角结构包括圆角结构一(121)和圆角结构二(122)，所述圆角结构一(121)的壁厚D₂大于所述圆角结构二(122)的壁厚D₃；

所述前壁段一(111)的两端各通过一个所述圆角结构一(121)与两个所述纵梁连接板(2)相连，所述后壁段(112)的两端各通过一个所述圆角结构二(122)与两个所述纵梁连接板(2)相连；

D₂与D的比值的取值范围为14/17-21/17，D₃与D的比值的取值范围为12/17-20/17。

3.根据权利要求2所述的车架横梁，其特征在于，所述圆角结构一(121)的最大壁厚等于所述纵梁连接板(2)的壁厚，所述圆角结构二(122)的最小壁厚等于所述后壁段(112)的壁厚，所述圆角结构二(122)的最大壁厚等于所述纵梁连接板(2)的壁厚。

4.根据权利要求2所述的车架横梁，其特征在于，所述前壁段一(111)通过前壁段二(113)与所述圆角结构一(121)相连，沿所述横梁主体(1)长度方向的中间至两端的方向，所述前壁段二(113)逐渐远离所述后壁段(112)。

5.根据权利要求4所述的车架横梁，其特征在于，所述前壁段二(113)是壁厚为D₄的等厚板，D₄等于所述圆角结构一(121)的最小壁厚，D₄与D₁的比值的取值范围为13/17-15/17。

6.根据权利要求4所述的车架横梁，其特征在于，所述前壁段一(111)通过圆角结构三(114)与所述前壁段二(113)相连，所述圆角结构三(114)的壁厚由所述横梁主体(1)长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；

所述圆角结构三(114)的壁厚为D₅，所述圆角结构三(114)的最大壁厚等于所述前壁段二(113)的壁厚，所述圆角结构三(114)的最小壁厚等于所述前壁段一(111)的壁厚，D₅与D的比值的取值范围为12/17-15/17。

7.根据权利要求2所述的车架横梁，其特征在于，所述第一本体段还包括上下相对布置的两个上下壁段(115)，两个所述上下壁段(115)均是厚度为D₁的等厚板；

每个所述上下壁段(115)的两端各通过一个圆角结构四(13)与两个所述纵梁连接板(2)相连，所述圆角结构四(13)的壁厚由所述横梁主体(1)长度方向的中间至两端的方向逐渐增大；

所述圆角结构四(13)的最小壁厚为D1，所述圆角结构四(13)的最大壁厚为D。

8.根据权利要求1所述的车架横梁，其特征在于，所述车架横梁(10)为关于预设平面(100)对称的结构，所述预设平面(100)垂直于横梁主体(1)的长度方向。

9.车架总成，其特征在于，包括两个车架纵梁(20)，及如权利要求1至8任一项所述的车架横梁(10)，两个所述车架纵梁(20)沿所述车架横梁(10)的长度方向正对且间隔布置，所述车架横梁(10)的两端分别连接于两个所述车架纵梁(20)。

10.车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的车架总成。