一种用于车辆的车架及车辆的制作方法

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种用于车辆的车架及车辆。

背景技术：

现有技术中的车架结构较多，常用的是边梁式车架，其一般由两根位于两边的纵梁和若干根横梁通过铆接或焊接而连成的坚固的刚性构架。边梁式车架便于布置和安装，有利于改装变型车和发展多品种车型，与驾驶室分开有利于nvh设计，所以在商用车中被广泛采用。

边梁式车架还有诸多优点，例如制造成本低、有利于改装变型车和发展多品种车型、便于布置和安装、车架刚性高、抗冲击力强等等。但是车架上通常还要安装动力附件支架、动力系统支架、车身系统支架、悬架系统支架及其加强结构，为了配合上述支架及加强结构的安装，边梁式车架需要进行相关结构的避让，例如，车桥和轮胎，这使得采用边梁式车架的车辆地板与地面距离过高，从而造成诸多问题，例如不便于乘客上下车，与现有的下客区平台高度不匹配等等。

技术实现要素：

本发明第一方面的一个目的是提供一种能够解决车辆地板与地面距离过高的问题的车架。

本发明第一方面的进一步的目的是提供一种能够提升车辆在碰撞时驾驶室安全性的车架。

本发明第二方面的目的是提供一种地板与地面距离适当的车辆。

根据上述第一方面，本发明提供了一种用于车辆的车架，包括：

沿所述车辆的纵向从前往后依次固定连接的前段边梁式车架、前轴段承载式车架、中段边梁式车架、后桥段承载式车架和后段边梁式车架；其中，

所述前段边梁式车架、所述中段边梁式车架和所述后段边梁式车架均包括若干根横梁和纵梁，所述前轴段承载式车架和所述后桥段承载式车架在车辆竖向上的两侧均突出于所述前段边梁式车架、所述中段边梁式车架和所述后段边梁式车架，且所述前轴段承载式车架和所述后桥段承载式车架的底部分别限定用于容置所述车辆的车轮的一部分的第一容置空间。

可选地，所述车架的刚度小于车辆的驾驶室框架的刚度；且所述前段边梁式车架通过第一支架与所述驾驶室框架相连，所述中段边梁式车架通过强度和刚度均小于所述第一支架的第二支架与所述驾驶室框架相连。

可选地，所述前段边梁式车架与所述第一支架固定连接，所述中段边梁式车架与所述第二支架通过导轨连接。

可选地，所述前段边梁式车架、所述中段边梁式车架和所述后段边梁式车架的截面结构根据所述车辆的承载力设计。

可选地，所述前段边梁式车架、所述中段边梁式车架和所述后段边梁式车架均包括两根沿所述车辆的纵向延伸的纵梁，所述纵梁在所述车辆的横向上的截面形状均呈u字型使其具有一开口，且两根所述纵梁的开口相对设置。

可选地，所述前轴段承载式车架和所述后桥段承载式车架的顶面均设置呈矩形，且所述前轴段承载式车架和所述后桥段承载式车架均沿所述车辆的竖向贯通形成第二容置空间。

可选地，所述前轴段承载式车架和所述后桥段承载式车架均采用强度大于预设值的钢材制成。

可选地，所述前段边梁式车架、所述前轴段承载式车架、所述中段边梁式车架、所述后桥段承载式车架和所述后段边梁式车架依次通过焊接的方式连接。

根据上述第二方面，本发明提供了一种车辆，包括所述的车架。

可选地，车辆还包括：

驾驶室框架，其刚度大于所述车架；

第一支架，用于将所述前段边梁式车架与所述驾驶室框架相连；

第二支架，用于将所述中段边梁式车架与所述驾驶室框架相连，且所述第二支架的强度和刚度均小于所述第一支架；及

地板，与所述车架连接，且所述地板上对应于所述车轮对应的位置上设置凸台。

本发明提供的用于车辆的车架为五段式，前轴段承载式车架和后桥段承载式车架在车辆竖向上的两侧均突出于前段边梁式车架、中段边梁式车架和后段边梁式车架，也就是说，五段之间在车辆的纵向上从前后向具有一定的高度差，其中前轴段承载式车架和后桥段承载式车架均对应于车辆轮胎的位置，且两者底部均限定用于容置车轮的一部分的第一容置空间，且第一容置空间为自前轴段承载式车架或后桥段承载式车架的底部向上凹陷形成，优选的，第一容置空间用于容置车轮的上半部分。现有技术中的车架在车辆的纵向上从前至后呈同一平面，不具有本申请所具有的高度差，也没有设置用于容置车轮的容置空间，从而使得车架的最低点高于车轮。而在本实施例中，通过设置高度差和第一容置空间，使得车架的最低点低于车轮，从而降低车架离地高度，而车辆地板与车架连接，从而也就降低了地板与地面之间的距离，便于乘客上下车，且能够与现有的下客区平台高度相匹配。

进一步地，车架的刚度小于车辆的驾驶室框架的刚度，且前段边梁式车架通过第一支架与驾驶室框架相连，中段边梁式车架通过强度和刚度均小于第一支架的第二支架与驾驶室框架相连。在本实施例中，当车辆发生碰撞时，即便碰撞点落在驾驶室框架上，碰撞力也会因为车架的刚度小于驾驶室框架而向后传递，因此不会造成驾驶室框架的形变，从而也就不会对位于驾驶室中的乘客造成伤害，极大地提升了车辆的安全性。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架的结构示意图；

图2是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与驾驶室框架配合的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与悬置系统配合的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与前悬置系统配合的结构示意图；

图5是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与后悬置系统配合的结构示意图；

图6是根据本发明一个实施例的车辆的地板的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种用于车辆的车架100，其一般性地包括沿车辆的纵向从前往后依次固定连接的前段边梁式车架110、前轴段承载式车架120、中段边梁式车架130、后桥段承载式车架140和后段边梁式车架150。其中，前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150均包括若干根横梁和纵梁，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140在车辆竖向上的两侧均突出于前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150，且前轴段承载式车架120的底部限定用于容置车辆前部的车轮600的一部分的第一容置空间121，后桥段承载式车架140的底部限定用于容置车辆后部的车轮600的一部分的第一容置空间141。

本实施例提供的车架100为五段式，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140在车辆竖向上的两侧均突出于前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150，也就是说，五段之间在车辆的纵向上从前后向具有一定的高度差，其中前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140均对应于车辆轮胎的位置，且两者底部均限定用于容置车轮600的一部分的第一容置空间121和第一容置空间141，且第一容置空间121和第一容置空间141为自前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140的底部向上凹陷形成，优选的，第一容置空间121和第一容置空间141用于容置车轮600的上半部分。现有技术中的车架100在车辆的纵向上从前至后呈同一平面，不具有本申请所具有的高度差，也没有设置用于容置车轮600的容置空间，从而使得车架100的最低点高于车轮600。而在本实施例中，通过设置高度差和第一容置空间121/141，使得车架100的最低点低于车轮600，从而降低车架100离地高度，而车辆地板700与车架100连接，从而也就降低了地板700与地面之间的距离，便于乘客上下车，且能够与现有的下客区平台高度相匹配。

图2是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与驾驶室框架配合的结构示意图。在一个优选的实施例中，车架100的刚度小于车辆的驾驶室框架400的刚度，且如图2所示，前段边梁式车架110通过第一支架310与驾驶室框架400相连，中段边梁式车架130通过强度和刚度均小于第一支架310的第二支架320与驾驶室框架400相连。在本实施例中，当车辆发生碰撞时，即便碰撞点落在驾驶室框架400上，碰撞力也会因为车架100的刚度小于驾驶室框架400而向后传递，因此不会造成驾驶室框架400的形变，从而也就不会对位于驾驶室中的乘客造成伤害，极大地提升了车辆的安全性。

在一个优选的实施例中，前段边梁式车架110与第一支架310固定连接，中段边梁式车架130与第二支架320通过导轨连接，导轨连接的方式为活动连接。在本实施例中，驾驶室框架400的前端通过第一支架310与前段边梁式车架110固定连接，连接强度和刚度都大，碰撞冲击下不易损坏，后端通过第二支架320与中段边梁式车架130活动连接，在车辆发生碰撞时，位于驾驶室框架400后端的第二支架320带动驾驶室框架400一起沿车辆的纵向向后运动，从而减弱驾驶室框架400上的碰撞力，进一步减少对驾驶室中乘客的伤害，更大程度地提升车辆的安全性。更为优选的，第一支架310和第二支架320之间设置座椅支架330，座椅500安装在座椅支架330上，座椅支架330刚度大，保证碰撞生存空间，座椅支架330安装在车架100上，碰撞时座椅支架330在前轴段承载式车架120上的固定点单向损坏，受碰撞后前后悬架系统200车架100部位、连着驾乘人员座椅500，可以整体式溃缩，吸收碰撞冲击能量，提高整车安全性。

在一个具体的实施例中，当车辆受强力碰撞冲击，第一支架310安装在前段边梁式车架110上，安装牢固不损坏，车架100刚性大变形小；冲击力传递到前轴段承载式车架120，由于纵向刚性小，如车架100需要变形吸能，该段车架100溃缩，吸收碰撞冲击能量；冲击力传递到中段边梁式车架130，车架100刚性大变形小，如需要变形吸能，车身(驾驶室)后安装支架9先纵向损坏，即可以沿着车架100纵向位置移动，随车架100溃缩变形而后移，保证提供驾乘人员足够的生存空间。

在一个具体的实施例中，前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150的截面结构根据车辆的承载力设计，并且还可以把多余的部位设计减重，从而能够使得车架100既满足车辆的安全性要求又能满足轻量化要求。

在一个具体的实施例中，前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150均包括两根沿车辆的纵向延伸的纵梁，纵梁在车辆的横向上的截面形状均呈u字型使其具有一开口，且两根纵梁的开口相对设置，将纵梁的横向截面形状设置成u字型可以提升其强度和纵向刚度。

在一个具体的实施例中，前段边梁式车架110由两根横梁和两根纵梁拼接而成，且两根纵梁的一端沿车辆的纵向向后延伸，延伸后端部与前轴段承载式车架120连接。中段边梁式车架130由两根纵梁和一根横梁拼接成h型，且两根纵梁的两端分别与前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140连接。后段边梁式车架150由两根纵梁和一根横梁拼接而成，且该横梁连接在两根纵梁一个端部，两根纵梁的另一个端部与后桥段承载式车架140连接。优选的，前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150的上顶面处于同一个平面，下底面也处于同一个平面。

在一个具体的实施例中，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140均由若干根横梁、纵梁和斜梁拼接而成。相对而言，前轴段承载式车架120和后桥段承载式的纵向强度大，但纵向刚度略低，可以进行溃缩吸能。从而能够与另外三段车架100配合传递和吸收碰撞力，最大程度地减少伤害。优选的，后桥段承载式车架140在车辆纵向上的长度大于前轴段承载式车架120，以使得后桥段承载式车架140的位置上可以对应设置沿车辆的纵向排列的两个车轮600，前轴段承载式车架120的位置上对应设置沿车辆的纵向排列的一个车轮600。当然，在其他实施例中，五段车架的尺寸均可以根据车辆的实际需要进行设置。

在一个优选的实施例中，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140的顶面均设置呈矩形，且前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140均沿车辆的竖向贯通形成第二容置空间。第二容置空间可以用来布置车辆的系统等，便于实现商用车的改制变形。优选的，前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150由于通过纵横梁拼接，也均具有容置空间，便于安装车身、动力系统、底盘和电器件，从而更加便于配置变化，实现改装变型车和发展多品种车型。

图3是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与悬置系统配合的结构示意图。图4是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与前悬置系统配合的结构示意图。图5是根据本发明一个实施例的用于车辆的车架与后悬置系统配合的结构示意图。如图3所示，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140的底部还对应于车辆的前后悬架系统200，由于前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140的离地高度减小，前后悬架系统200的离地高度也相应地减小。优选的，相比现有技术，车架100高度可以减少50％以上。

在一个具体的实施例中，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140均采用强度大于预设值的钢材制成，进一步地，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140选用薄壁型材。优选的，组成前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150的纵梁与前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140采用同规格的高强度钢制作，便于焊接、冲压成型，降低型钢材料的厚度减重。

在一个具体的实施例中，前段边梁式车架110、前轴段承载式车架120、中段边梁式车架130、后桥段承载式车架140和后段边梁式车架150依次通过焊接的方式连接。

继续参见图2，本发明还提供了一种车辆，其一般性地包括上述任意一个实施例提供的车架100。车架100为五段式，前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140在车辆竖向上的两侧均突出于前段边梁式车架110、中段边梁式车架130和后段边梁式车架150，也就是说，五段之间在车辆的纵向上从前后向具有一定的高度差，其中前轴段承载式车架120和后桥段承载式车架140均对应于车辆轮胎的位置，且两者底部均限定用于容置车轮600的一部分的第一容置空间121/141，且第一容置空间121/141为自前轴段承载式车架120或后桥段承载式车架140的底部向上凹陷形成，优选的，第一容置空间121/141用于容置车轮600的上半部分。现有技术中的车架100在车辆的纵向上从前至后呈同一平面，不具有本申请所具有的高度差，也没有设置用于容置车轮600的容置空间，从而使得车架100的最低点高于车轮600。而在本实施例中，通过设置高度差和第一容置空间121/141，使得车架100的最低点低于车轮600，从而降低车架100离地高度，而车辆地板700与车架100连接，从而也就降低了地板700与地面之间的距离，便于乘客上下车，且能够与现有的下客区平台高度相匹配。

在一个优选的实施例中，车辆还包括驾驶室框架400、第一支架310、第二支架320和地板700。驾驶室框架400的刚度大于车架100，当车辆发生碰撞时，即便碰撞点落在驾驶室框架400上，碰撞力也会因为车架100的刚度小于驾驶室框架400而向后传递，因此不会造成驾驶室框架400的形变，从而也就不会对位于驾驶室中的乘客造成伤害，极大地提升了车辆的安全性。第一支架310用于将前段边梁式车架110与驾驶室框架400相连。第二支架320用于将中段边梁式车架130与驾驶室框架400相连，且第二支架320的强度和刚度均小于第一支架310，驾驶室框架400的前端通过第一支架310与前段边梁式车架110固定连接，后端通过第二支架320与中段边梁式车架130活动连接，在车辆发生碰撞时，位于驾驶室框架400后端的第二支架320带动驾驶室框架400一起沿车辆的纵向向后运动，从而减弱驾驶室框架400上的碰撞力，进一步减少对驾驶室中乘客的伤害，更大程度地提升车辆的安全性。驾驶室框架400通过第一支架310和第二支架320与车架100连接，加大驾驶室与车架100的距离，提升隔震和隔音效果。图6是根据本发明一个实施例的车辆的地板的结构示意图。如图6所示，地板700与车架100连接，且地板700上对应于车轮600对应的位置上设置凸台710，凸台710可以使得地板700为车轮600让位，从而降低地板700离地高度。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。