轻量化变截面车厢及车辆的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种轻量化变截面车厢及具有该车厢的车辆。


背景技术：

2.经试验证明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高约6％至8％，同时也能降低尾气排放。另一方面，从客户价值方面来看，国内物流运输实行计重收费，超载治理力度不断加大，货车轻量化不但可以为用户节省费用成本，还可以让用户在不超载前提下尽可能地运输更多货物。
3.目前载货汽车的车厢重量过大，车厢重量占整车总重量的比重较高，不满足现阶段对货车轻量化的需求，因而有必要对货车的车厢进行轻量化设计，以降低货车整备质量，从而降低车辆行驶油耗并增加载货量。


技术实现要素：

4.本发明旨在提供一种轻量化变截面车厢及车辆，以解决现有载货汽车的车厢过重而影响车辆行驶油耗和载货量的问题。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.本发明提供一种轻量化变截面车厢，所述车厢至少具有底板和两个侧板，两个所述侧板分别设于所述底板的左右两侧，两个所述侧板为变截面结构，所述侧板底部的厚度大于其顶部的厚度。
7.在其中一实施例中，所述侧板的厚度从底部朝向其顶部逐渐减小。
8.在其中一实施例中，所述底板为变截面结构，所述底板中部的厚度大于其左右两侧的厚度。
9.在其中一实施例中，所述底板的厚度从中部朝向其左右两侧逐渐减小。
10.在其中一实施例中，所述底板的下表面设置有多根横梁，所述横梁厚度从中部朝向其左右两端逐渐减小。
11.在其中一实施例中，所述底板的下表面还设置有多根纵梁，每根纵梁沿其长度方向上分布设有多个减重孔。
12.在其中一实施例中，所述车厢还包括顶板，所述顶板的左右两侧的厚度大于其中部的厚度。
13.在其中一实施例中，所述顶板的厚度从左右两侧朝向其中部逐渐减小。
14.在其中一实施例中，所述车厢还包括前板，所述前板的底部的厚度大于其顶部的厚度。
15.在其中一实施例中，所述前板的厚度从底部朝向其顶部逐渐减小。
16.在其中一实施例中，所述车厢还包括后板，所述后板的底部的厚度大于其顶部的厚度。
17.在其中一实施例中，所述后板的厚度从底部朝向其顶部逐渐减小。
18.在其中一实施例中，两个所述侧板分别为左侧板和右侧板，所述车厢还包括顶板，所述顶板由左顶板和右顶板拼接形成，所述左顶板与所述左侧板的顶部可转动地连接，所述右顶板与所述右侧板的顶部可转动地连接，所述左顶板和所述右顶板均可在水平状态和竖直状态之间转动变换；
19.所述左顶板和所述右顶板均转动至位于水平状态时，所述左顶板和所述右顶板相互拼接形成所述顶板；
20.所述左顶板转动至位于竖直状态时，所述左顶板与所述左侧板的上半部分相重叠；
21.所述右顶板转动至位于竖直状态时，所述右顶板与所述右侧板的上半部分相重叠。
22.在其中一实施例中，所述侧板的下半部分的厚度均一，所述侧板的上半部分的厚度从下往上逐渐减小，所述左顶板的厚度从左往右逐渐减小，所述右顶板的厚度从右往左逐渐减小。
23.在其中一实施例中，所述侧板的下半部分的厚度均一并具有第一厚度，所述侧板的上半部分的厚度均一并具有第二厚度，所述左顶板和所述右顶板的厚度均一并具有第三厚度，所述第二厚度和所述第三厚度均小于所述第一厚度，且所述第二厚度与所述第三厚度之和等于所述第一厚度。
24.在其中一实施例中，所述左顶板转动至位于竖直状态与所述左侧板的上半部分相重叠时，所述左顶板与所述左侧板组合形成一个完整的矩形侧板结构；所述右顶板转动至位于竖直状态与所述右侧板的上半部分相重叠时，所述右顶板与所述右侧板组合形成一个完整的矩形侧板结构。
25.在其中一实施例中，所述车厢还包括顶板，所述顶板为防水帆布或薄板。
26.在其中一实施例中，所述顶板为防水帆布时，所述车厢还包括两个固定板，两个所述固定板分别安装在两个所述侧板的外表面的顶部，每个所述固定板上设有固定件，所述顶板的左右两侧分别固定到两个所述固定板上的固定件上。
27.在其中一实施例中，所述顶板为薄板时，所述车厢还包括可拆卸的补强件，所述补强件具有第一安装状态和第二安装状态，所述补强件在第一安装状态下安装于所述侧板上端的内表面用于补强所述侧板的强度，所述补强件在第二安装状态下安装于所述顶板的内表面用于补强所述顶板的强度。
28.本发明还提供一种车辆，包括上述的轻量化变截面车厢。
29.本发明实施例提供的轻量化变截面车厢，根据“等强度”思想，按需设计材料厚度，在满足承载强度要求下，对车厢采取变截面设计，以最大化减重，实现载货汽车的减重轻量化的结构设计，有效降低车辆行驶油耗并增加载货量。
附图说明
30.图1为本发明第一实施例中轻量化变截面车厢的立体结构示意图。
31.图2为图1中轻量化变截面车厢沿a-a线的横向截面示意图。
32.图3为图1中轻量化变截面车厢沿b-b线的纵向截面示意图。
33.图4为图1中轻量化变截面车厢的侧板的结构示意图。
34.图5为图1中轻量化变截面车厢的底面立体示意图。
35.图6为图5中的横梁的结构示意图。
36.图7为图5中的纵梁的结构示意图。
37.图8为本发明第二实施例中轻量化变截面车厢的第一状态示意图。
38.图9为本发明第二实施例中轻量化变截面车厢的第二状态示意图。
39.图10为本发明第三实施例中轻量化变截面车厢的第一状态示意图。
40.图11为本发明第三实施例中轻量化变截面车厢的第二状态示意图。
41.图12为本发明第四实施例中轻量化变截面车厢的立体结构示意图。
42.图13为本发明第四实施例中轻量化变截面车厢沿c-c线的横向截面示意图。
43.图14为本发明第五实施例中轻量化变截面车厢的第一状态示意图。
44.图15为本发明第五实施例中轻量化变截面车厢的第二状态示意图。
具体实施方式
45.为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
46.请参图1至图3，本发明的一实施例提供一种轻量化变截面车厢10，所述车厢10至少具有底板11和两个侧板12，两个侧板12分别设于底板11的左右两侧，两个侧板12为变截面结构，其中侧板12底部的厚度大于其顶部的厚度。
47.具体地，在本实施例中，侧板12的厚度从底部朝向其顶部逐渐减小。
48.在两个侧板12为变截面结构的基础上，进一步地，底板11也为变截面结构，其中底板11中部的厚度大于其左右两侧的厚度。
49.具体地，在本实施例中，底板11的厚度从中部朝向其左右两侧逐渐减小。
50.所述车厢10还包括顶板13，在两个侧板12为变截面结构的基础上，进一步地，顶板13也为变截面结构，其中顶板13的左右两侧的厚度大于其中部的厚度。
51.具体地，在本实施例中，顶板13的厚度从左右两侧朝向其中部逐渐减小。
52.所述车厢10还包括前板14，在两个侧板12为变截面结构的基础上，进一步地，前板14也为变截面结构，前板14的底部的厚度大于其顶部的厚度。
53.具体地，在本实施例中，前板14的厚度从底部朝向其顶部逐渐减小。
54.所述车厢10还包括后板15，在两个侧板12为变截面结构的基础上，进一步地，后板15也为变截面结构，后板15的底部的厚度大于其顶部的厚度。
55.具体地，在本实施例中，后板15的厚度从底部朝向其顶部逐渐减小。
56.可以理解地，上述的底板11可以是一块整板，也可以是由多块子板通过焊接等方式组装形成。
57.同理，上述的侧板12、顶板13、前板14或后板15中的任一者，可以是一块整板，也可以是由多块子板通过焊接等方式组装形成。
58.例如，前板14可以由两块子板拼接形成，前板14的两块子板分别与两个侧板12铰接，使得前板14的每块子板均可以独立地转动打开，以便于人员和货物进出车厢10内部。
59.本实施例提供的轻量化变截面车厢，根据“等强度”思想，按需设计材料厚度，在满
足承载强度要求下，对车厢采取变截面设计，以最大化减重，实现载货汽车的减重轻量化的结构设计，有效降低车辆行驶油耗并增加载货量。
60.针对某一由复合材料制成的车厢10，假如车厢10的侧板12、前板14和后板15底部的厚度维持20mm不变，侧板12、前板14和后板15顶部的厚度减薄到15mm，则：
61.侧板12、前板14和后板15的密度：220kg/m362.截面积减小：5275mm263.两个侧板12、前板14和后板15的长度：9342mm
64.因此，侧板12、前板14和后板15可以实现减重：10.8kg
65.又假如车厢10的顶板13两侧的厚度维持20mm不变，顶板13中部的厚度减薄到10mm，则：
66.顶板13的密度：220kg/m367.截面积减小：13967mm268.顶板13的长度：4168mm
69.因此，顶板13可以实现减重：12.8kg
70.另外，假如顶板13改为防水帆布(可参下面图12和图13)，则：
71.顶板13的密度：220kg/m372.顶板13的重量：37.8kg
73.帆布+附件重量：10kg
74.因此，顶板13可以实现减重：27.8kg
75.请参图5和图6，进一步地，底板11的下表面设置有多根横梁16，例如为10根，每根横梁16为梯形设计，即横梁16的厚度从中部朝向其左右两端逐渐减小。
76.假如横梁16由铝制成，横梁16中间的厚度维持60mm不变，横梁16两端的厚度减小到30mm，则：
77.铝横梁16的密度：2700kg/m378.每根横梁16减重：2kg
79.因此，10根横梁16可以实现减重：20kg
80.请参图5和图7，进一步地，底板11的下表面还设置有多根纵梁17，例如为2根，每根纵梁17沿其长度方向上分布设有多个减重孔171。
81.假如纵梁17由铝制成，每根纵梁17设置有17个φ60mm的圆孔，则：
82.铝纵梁17的密度：2700kg/m383.每个减重孔171减重：0.03kg
84.因此，两根纵梁17可以实现减重：0.03*17*2＝1.02kg
85.上述的横梁16和纵梁17，用于承载底板11，并用于将整个车厢10固定安装到载货汽车的车架(图未示)上。
86.请参图8至图11，在本发明的其他实施例中，两个侧板12分别为左侧板121和右侧板122，左侧板121具有下半部分1211和上半部分1212，右侧板122具有下半部分1221和上半部分1222，顶板13由左顶板131和右顶板132拼接形成，左顶板131与左侧板121的顶部通过第一转轴181可转动地连接，右顶板132与右侧板122的顶部通过第二转轴182可转动地连接，左顶板131和右顶板132均可在水平状态和竖直状态之间转动变换；
87.如图8和图10所示，左顶板131和右顶板132均转动至位于水平状态时，左顶板131和右顶板132相互拼接形成顶板13；
88.如图9和图11所示，左顶板131转动至位于竖直状态时，左顶板131与左侧板121的上半部分1212相重叠；右顶板132转动至位于竖直状态时，右顶板132与右侧板122的上半部分1222相重叠。
89.具体地，请参图9和图11，左顶板131转动至位于竖直状态与左侧板121的上半部分1212相重叠时，左顶板131与左侧板121共同组合形成一个完整的矩形侧板结构；右顶板132转动至位于竖直状态与右侧板122的上半部分1222相重叠时，右顶板132与右侧板122共同组合形成一个完整的矩形侧板结构。
90.在图8和图9所示的实施例中，左侧板121的下半部分1211和右侧板122的下半部分1221的厚度均一，左侧板121的上半部分1212和右侧板122的上半部分1222的厚度从下往上逐渐减小，左顶板131的厚度从左往右逐渐减小，右顶板132的厚度从右往左逐渐减小。
91.在图10和图11所示的实施例中，左侧板121的下半部分1211和右侧板122的下半部分1221的厚度均一并具有第一厚度t1，左侧板121的上半部分1212和右侧板122的上半部分1222的厚度均一并具有第二厚度t2，左顶板131和右顶板132的厚度均一并具有第三厚度t3，其中第二厚度t2和第三厚度t3均小于第一厚度t1，且第二厚度t2与第三厚度t3之和等于第一厚度t1。
92.请参图12至图15，在本发明的其他实施例中，顶板13采用防水帆布或薄板，其中薄板可以由塑料或复合材料制成。其中，在图12和图13中示意顶板13为防水帆布，在图14和图15中示意顶板13为薄板。通过将顶板13采用防水帆布或薄板，可以大幅降低顶板13的重量。
93.请参图12和图13，当顶板13为防水帆布时，所述车厢10还包括两个固定板191(图12中仅其中一个固定板191可见)，两个固定板191分别安装在两个侧板12的外表面的顶部。每个固定板191例如为长条状，并沿着车厢10的纵向安装在对应的侧板12上。每个固定板191上设有固定件192。作为顶板13的防水帆布，其左右两侧分别固定到两个固定板191上的固定件192上。具体地，固定件192例如为固定钩，固定钩192的数量可以为多个，分布设置在固定板191上。通过将防水帆布13的左右两侧分别通过紧固绳193固定到两个固定板191的固定钩192上，可以实现防水帆布13的张紧和固定，避免在行车的过程中防水帆布13的抖动或脱落。
94.请参图14和图15，当顶板13为薄板时，所述车厢10还包括可拆卸的补强件195，补强件195具有第一安装状态和第二安装状态，补强件195在第一安装状态下安装于侧板12上端的内表面用于补强侧板12的强度，补强件195在第二安装状态下安装于顶板13的内表面用于补强顶板13的强度。本实施例中，补强件195是可拆卸的，因此在不使用顶板13时(例如在晴天，可以不需要使用顶板13)，此时补强件195可以选择安装在侧板12上端的内表面用于补强侧板12，如图14所示；在使用顶板13时(例如在雨天，则需要使用顶板13防雨)，由于顶板13为薄板，其强度较弱，此时补强件195可以从侧板12上端的内表面拆卸下来，并选择安装在顶板13的内表面用于补强顶板13，如图15所示。
95.本发明上述实施例提供的轻量化变截面车厢10，根据“等强度”思想，按需设计材料厚度，在满足承载强度要求下，对车厢采取变截面设计，以最大化减重，实现载货汽车的减重轻量化的结构设计，有效降低车辆行驶油耗并增加载货量。
96.进一步地，本发明还提供一种车辆，所述车辆包括上述任意一实施例中所述的轻量化变截面车厢10。
97.以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。