车架及车辆的制作方法

1.本公开涉及车辆技术领域，具体地，涉及一种车架及车辆。


背景技术：

2.车架的安装承载部件多、周边布置边界多、结构强度模态要求高，是汽车设计开发设计难度较大的零部件之一。为提高整车燃油经济性，现在商用车大多采用大功率发动机，低速比传动系统。为了提高冷却性能，增大发动机风扇及散热器尺寸。为了安装增大功率的发动机，现有的车架采用的方式是把车架前段加宽并对内外纵梁上翼面局部切割。以此种方式形成的纵梁需要对车架的纵梁进行二次成型，并且需要对纵梁的上下翼面局部切割，制造工艺复杂且成本较高。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种车架及具有该车架的车辆，该车架能够安装大功率的发动机，并且制造工艺简单。
4.为了实现上述目的，根据本公开的一方面提供了一种车架，其包括一对纵梁，所述纵梁包括分别沿所述车辆的长度方向延伸的纵梁主体和内衬梁，所述纵梁主体具有由上板部、侧板部和下板部构造成的z型横截面，所述上板部朝向所述车辆的外侧延伸，所述纵梁主体包括沿长度方向布置的第一纵梁段和第二纵梁段，并且所述第一纵梁段位于所述纵梁主体的端部，所述第二纵梁段的内侧连接有所述内衬梁并且所述内衬梁未延伸至所述第一纵梁段，相对且间隔设置的两个所述第一纵梁段之间构造成发动机安装空间。
5.可选地，所述内衬梁具有由上翼部、侧翼部和下翼部构造成的槽型横截面，所述侧翼部与所述侧板部的内侧贴合，所述下翼部和所述下板部贴合，且所述下翼部位于所述下板部的上方，所述上翼部和所述下翼部朝向所述车辆的内侧延伸。
6.可选地，所述内衬梁最靠近所述第一纵梁段的一端为内衬梁前端，所述内衬梁前端具有倾斜设置的端面。
7.可选地，所述上翼部的上表面和所述上板部的上表面位于同一平面。
8.可选地，所述车架还包括横梁，所述横梁连接在所述第二纵梁段之间，多个所述横梁沿所述纵梁的长度方向间隔布置。
9.可选地，所述车架还包括连接板，所述横梁包括沿上下方向相对设置的顶板和底板，所述底板、所述下翼部和所述下板部依次贴合，所述连接板包括第一连接段和第二连接段，所述第一连接段与所述顶板或底板连接，所述第二连接段与所述侧翼部连接。
10.可选地，所述第一连接段和所述第二连接段共同构造成l型结构，所述第一连接段与所述顶板或所述底板贴合，第一紧固件穿过所述第一连接段和所述顶板，或所述第一连接段和所述底板，第二紧固件穿过依次贴合的所述第二连接段、所述侧翼部和所述侧板部。
11.可选地，所述纵梁主体在长度方向上的横截面的尺寸相同。
12.可选地，其中一个所述横梁为平衡悬架横梁，所述车架还包括加强板，所述加强板
与所述平衡悬架横梁背对连接在所述纵梁的左右两侧。
13.根据本公开的另一方面，提供了一种车辆，其包括上述的任一项所述的车架。
14.上述技术方案，至少能够达到以下技术效果：
15.通过纵梁主体和内衬梁组成的纵梁，不需要对纵梁进行二次成型加工，也无需对纵梁的翻边等进行局部切割，制造工序简单，成本较低。而且，由于z型的纵梁主体的上板部朝向车辆的外侧延伸，并且内衬梁未延伸至第一纵梁段，两个纵梁主体的侧板部之间的距离即为发动机安装空间在车辆的宽度方向上的尺寸，从而最大化了发动机安装空间在车辆的宽度方向上的尺寸，从而使得该车架能够安装大尺寸的发动机。而且由于纵梁主体具有z型截面，其横向抗扭性大于同等厚度的槽形梁，在同等抗扭强度下可降低料厚，实现车架的轻量化设计。
16.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
17.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
18.图1是本公开一种实施方式的车架的立体结构示意图；
19.图2是图1中i处的局部放大图；
20.图3是本公开一种实施方式的侧视示意图；
21.图4是本公开一种实施方式的其中一个纵梁主体与内衬梁配合的剖视示意图。
22.附图标记说明
23.100
‑
车架；10
‑
纵梁主体；11
‑
上板部；12
‑
侧板部；13
‑
下板部；14
‑
第一纵梁段；15
‑
第二纵梁段；20
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内衬梁；21
‑
上翼部；22
‑
侧翼部；23
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下翼部；24
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内衬梁前端；30
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发动机安装空间；40
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横梁；41
‑
平衡悬架横梁；42
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顶板；43
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底板；50
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连接板；51
‑
第一连接段；52
‑
第二连接段；61
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第一紧固件；62
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第二紧固件；70
‑
加强板。
具体实施方式
24.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
25.在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常指的是在车架100安装于车辆状态下的“上、下、左、右”，与车辆正常行驶时的“上、下、左、右”的方向一致，两个纵梁之间的空间为“内”，两个纵梁以外的空间为“外”。此外，本公开实施例中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
26.如图1至图4所示，根据本公开的一个方面，提供了一种车架100，其包括一对纵梁。该一对纵梁沿车辆的长度方向延伸并且相对设置。纵梁包括分别沿车辆的长度方向延伸的纵梁主体10和内衬梁20。纵梁主体10具有由上板部11、侧板部12和下板部13构造成的z型横截面。两个纵梁上的上板部11分别朝向车辆的外侧延伸。纵梁主体10包括沿长度方向布置的第一纵梁段14和第二纵梁段15，并且第一纵梁段14位于纵梁主体10的端部。第二纵梁段15的内侧连接有内衬梁20并且内衬梁20未延伸至第一纵梁段14。相对且间隔设置的两个第
一纵梁段14之间构造成发动机安装空间30。
27.通过上述技术方案，通过纵梁主体10和内衬梁20组成的纵梁，不需要对纵梁进行二次成型加工，也无需对纵梁的翻边等进行局部切割，制造工序简单，成本较低。而且，由于z型的纵梁主体10的上板部11朝向车辆的外侧延伸，并且内衬梁20未延伸至第一纵梁段14，两个纵梁主体10的侧板部12之间的距离即为发动机安装空间30在车辆的宽度方向上的尺寸，从而最大化了发动机安装空间30在车辆的宽度方向上的尺寸，从而使得该车架100能够安装大尺寸的发动机。而且由于纵梁主体10具有z型截面，其横向抗扭性大于同等厚度的槽形梁，在同等抗扭强度下可降低料厚度，实现车架100的轻量化设计。
28.在本公开中对于内衬梁20的具体形状不作限制，例如可以为平板或l型结构。在本公开的一种实施方式中，如图1和图4所示，内衬梁20具有由上翼部21、侧翼部22和下翼部23构造成的槽型横截面。可选地，上翼部21、侧翼部22和下翼部23均构造成板状结构，上翼部21和下翼部23相互平行设置并且侧翼部22垂直连接在上翼部21和下翼部23之间。侧翼部22与侧板部12的内侧贴合，下翼部23和下板部13贴合，且下翼部23位于下板部13的上方，上翼部21和下翼部23朝向车辆的内侧延伸。通过纵梁主体10的下板部13支撑内衬梁20。
29.通过在纵梁主体10的第二纵梁段15的内侧设置内衬梁20，能够增加纵梁的强度，增加车架100的横向抗扭性。而且，内衬梁20上翼部21朝向纵梁的内侧延伸，相当于形成了纵梁的内侧的翻边，便于纵梁与车辆的其他零部件的连接，也增加了纵梁上部的表面积，增加了纵梁的承载面积。侧翼部22与侧板部12的内侧贴合，下翼部23和下板部13贴合，增大了内衬板与纵梁主体10之间的接触面积，使得由内衬板和纵梁主体10构成的纵梁整体的强度更高，增加抗扭性。
30.为了进一步地增加发动机安装空间30的宽度尺寸，如图1
‑
2所示，在本公开的一种实施方式中，内衬梁20最靠近第一纵梁段14的端部为内衬梁前端24，内衬梁前端24具有倾斜设置的端面。相对于竖直设置的端面，内衬梁前端24的端面构造成斜面，能够缓冲应力。
31.在本公开的一种实施方式中，如图1
‑
2和图4所示，上翼部21的上表面和上板部11的上表面位于同一平面。内衬梁20和纵梁主体10的上表面位于同一平面，使得纵梁的上表面为平面，便于纵梁通过该平面支撑车体。
32.在本公开的一种实施方式中，如图1所示，车架100还包括横梁40，横梁40连接在一对纵梁之间，多个横梁40沿纵梁的长度方向间隔布置。纵梁主体10的第二纵梁段15之间设置有该横梁40。通过在纵梁之间设置横梁40，车架100整体构造成h型结构，能够增加车架100整体上的强度，增加车架100的抗扭和抗弯性能。也便于通过横梁40与传动轴、平衡悬架等的连接。
33.在本公开中对于横梁40如何与纵梁连接不作限制，例如可通过焊接，在本公开的一种实施方式中，如图3所示，车架100还包括连接板50，横梁40包括沿上下方向相对设置的顶板42和底板43，底板43、下翼部23和下板部13依次贴合，连接板50包括第一连接段51和第二连接段52，第一连接段51与顶板42或底板43连接，第二连接段52与侧翼部22连接。
34.在一种实施方式中，横梁40的上部和下部均设置有连接板50，上部的连接板50的第一连接段51与顶板42连接，下部的连接板50的第一连接段51与底板43连接，上部和下部的连接板50的第二连接段52分别与内衬梁20的侧翼部22连接。因此，通过连接板50将横梁40连接在两个纵梁之间。
35.在本公开中对连接板50的具体形状不作限制，在一种实施方式中，如图3所示，第一连接段51和第二连接段52共同构造成l型结构。第一连接段51与顶板42或底板43贴合。第一紧固件61穿过第一连接段51和顶板42，或第一连接段51和底板43。第二紧固件62穿过依次贴合的第二连接段52、侧翼部22和侧板部12。
36.通过第一紧固件61穿过位于横梁40上部的第一连接段51和顶板42，或，位于横梁40下部的第一连接段51和底板43，将连接板50与横梁40连接，并且通过第二紧固件62穿过依次贴合的连接板50、内衬梁20和纵梁主体10，从而通过连接板50和紧固件将横梁40固定于纵梁上，并且将内衬梁20固定在纵梁主体10上，将横梁40、内衬梁20和纵梁主体10三者固定在一起。
37.可选地，第一紧固件61和第二紧固件62可为螺栓，优选地，为高强度螺栓，并通过螺母与螺栓配合。
38.在本公开的一种实施方式中，如图1所示，纵梁主体10在长度方向上的横截面的尺寸相同。可选地，除了内衬梁前端24的端部，内衬梁20在长度方向上的横截面尺寸也相同。换言之，纵梁主体10和内衬梁20均为等直梁。
39.纵梁主体10在长度方向上的横截面的尺寸相同，使得可直接对z型钢进行加工得到纵梁主体10，不必对纵梁主体10进行弯折等二次成型加工，制造工序简单，成本较低。
40.在本公开的一种实施方式中，如图1所示，其中一个横梁40为平衡悬架横梁41。车架100还包括加强板70，加强板70与平衡悬架横梁41背对连接在纵梁的左右两侧。通过在纵梁主体10的外侧设置加强板70，能够加强纵梁的设置有该平衡悬架横梁41位置的强度，而且，该位置的纵梁的内侧设置有平衡悬架横梁41，外侧设置有加强板70，能够对纵梁的内外侧进行支撑和加强，进一步地加强纵梁的强度，增加纵梁的抗弯抗扭性能。
41.可选地，车架100上设置有两个加强板70，该加强板70与纵梁一一对应，每个纵梁主体10的外侧均设置有该加强板70。
42.为了减轻车架100的重量，在本公开的一种实施方式中，如图1
‑
2所示，纵梁主体10、横梁40、内衬梁20和加强板70上均设置有多个减重孔。
43.根据本公开的另一方面提供了一种车辆，该车辆包括上述的车架100。
44.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
45.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
46.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。