一种车架部件 技术领域 本发明涉及一种车架部件， 属于汽车部件领域。 背景技术 目前客车的骨架结构形式主要有三种：非承载 式车身的汽车有刚 性车架，又称底盘大梁架。车身本体悬置于车 架上，用弹性元件联接， 主要靠车架承重， 车身不参与受力。 这种非承载式车身比较笨重， 质 量大， 汽车质心高， 高速行驶稳定性较差。 半承载式车身的汽车没有 刚性大梁架， 只是加强了前围， 侧围， 后围， 底架等部位， 车身和底 架共同组成了车身本体的刚性空间结构。 这种半承载式， 车身只是部 分参与受力， 质量比非承载式车身稍小。还有一种巨型钢管 焊接而成 的全承载式车身结构， 虽然质量比前两种小， 但还不能有效的大幅度 降低车身重量。 以上三种结构均为钢制结构， 整车重量大， 导致承载 能力下降， 客车能耗偏高， 再有钢骨架容易生锈， 即使磷化处理过的 骨架寿命也不过 8年左右， 而且不能回收利用。 而且磷化液中的磷是 一种剧毒物质， 以及矩型钢管上所喷的防锈漆， 均严重污染环境。 并 且目前客车的骨架大部分为矩形钢管结构，若 直接将矩形钢管改为矩 形铝管来减重， 则强度达不到要求， 因为 Q235 钢的抗拉强度为 375— 46幌 pa，而 6082铝合金的抗拉强度为 31幌 pa。 发明内容 本发明针对现有技术的不足，提供一种车架部 件， 以使车身的重 量减轻， 荷载下降， 耗能少， 使用寿命长。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下： 一种车架部件， 所述 车架部件的横截面为 U型， 所述 U型截面的两侧分别为第一、 第二侧 边， 该 u型截面的底部为底边， 所述第一侧边与第二侧边相平行， 所 述底边与第一侧边和第二侧边呈相对垂直； 所述车架部件的壁厚为

1 - 8mm, 并由铝合金或镁合金制成。

本发明的有益效果是：采用加厚的横截面为 U型的铝合金或镁合 金制成的车架部件作用于车身， 代替现有车身的矩形钢管， 达到钢材 同样或类似的强度情况下减轻重量接近一半的 效果，这样组合后的车 身， 重量大大减轻， 强度却没有下降， 制造和运营成本降低， 更加节 能环保， 而公开号为 US6598923B2、 US2072804A的对比文件 1、 2及 对比文件 3 (《客车车身轻量化技术探讨》， 李阳， 客车技术与研究， 1 , 2009-2-28 , 23-25 ) 均没有公开通过 U结构和加厚的壁， 达到钢 材同样或类似的强度情况下减轻重量接近一半 的效果，这样组合后的 车身， 重量大大减轻， 强度却没有下降； 并且能够适应车身不同部位 的安装， 通过铆釘与其他部件连接， 对比文件 3和对比文件 4 (《现 代化汽车壳体铝合金结构部件制造》， 刘凯，铝加工， Vol . 23 , No. 4 , 4-5, 15, 17 , 2000-8-31 ) 均没有全公开这一特征， 而且不容易生锈， 使用寿命长。

在上述技术方案的基础上， 本发明还可以做如下改进。

进一步， 所述车架部件还包括分别沿第一、 第二侧边的垂直方向 相对设置的第一、 第二顶边， 所述第一、 第二顶边间形成一开口。

采用上述进一步方案的有益效果是，可根据实 际的需要选择合适 的结构， 用于车架的不同位置， 使用方便。

进一步， 所述车架部件的第一侧边和 /或底边上还设有凹槽。 采用上述进一步方案的有益效果是， 可以起到加强作用， 在不增 加总体重量的情况下， 更好的增加了整体型材的强度和抗扭效果， 并 且凹槽还可以更好的适应车身上不同位置形状 的特殊要求，可以在增 加车架部件整体宽度情况下， 能够更好的适应车身情况，便于安装能 够使部件加强， 并且铆釘头沉入槽中， 内装饰件避免与铆釘头相碰。

进一步， 在所述车架部件的第一侧边、 第二侧边、 第一顶边或第 二顶边上还设有弯臂。

采用上述进一步方案的有益效果是， 带有车架部件用于车身时， 车架部件弯角的部位与外蒙皮通过粘接胶连接 ， 可大大减少胶的用 量， 节省原料， 降低成本。

进一步， 所述车架部件的第一、 第二侧边与顶边或底边的连接处 的内侧与外侧均为圓角。

采用上述进一步方案的有益效果是，避免直角 过度产生的应力过 于集中， 及局部受力过大型材开裂， 提高了整体型材的强度和抗扭效 果， 公开号为 CN101504682A的对比文件在 U结构的内、外侧设圓角。

进一步，当所述部件的 U型截面只包含第一、第二侧边和底边时， 所述第一、 第二侧边的宽为 20 ~ 150匪， 所述底边的宽为 30 ~ 80mm。

进一步，当所述部件的 U型截面只包含第一、第二侧边和底边时， 所述第一、 第二侧边更为优选的宽为 30 ~ 120匪， 所述底边更为优选 的宽为 30 ~ 60mm。

进一步， 当所述部件的 U型截面包含第一、 第二侧边、 底边和第 一、 第二顶边时， 所述第一、 第二侧边的宽为 30 ~ 80mm, 所述底边 和第一、 第二顶边的宽为 20 ~ 150mm。

进一步， 当所述部件的 U型截面包含第一、 第二侧边、 底边和第 一、 第二顶边时， 所述第一、 第二侧边的宽为 30 ~ 60mm, 所述底边 和第一、 第二顶边的宽为 30 ~ 120mm。

采用上述进一步方案的有益效果是，可根据具 体应用选择合适参 数和结构的部件， 使用方便。

进一步， 所述凹槽的宽为 0 ~ 80 mm, 所述凹槽的深度为 0. 5 ~ 25 mm。

进一步， 所述 槽更为优选的宽为 5 ~ 55 匪， 所述 槽更为优 选的深度为 1 ~ 10 mm。

采用上述进一步方案的有益效果是，采用该长 度和深度的凹槽在 铆釘沉入槽中的同时，保证型材部件的适当强 度， 并且节省一定的材 料。

进一步， 所述弯臂所在圓的半径为 0. 5 ~ 8匪。

进一步， 所述圓角的半径为 0. 5 ~ 8mm。

进一步， 所述车架部件的壁厚更为优选地为 2. 5 ~ 5 mm 采用上述进一步方案的有益效果是，具有此壁 厚的车架部件在用 料较少的同时， 能够达到适当强度。

进一步，所述车架部件由牌号为 6005T5、 6005T6、 6082T5、 6082T6、 7Α04、 7003或 7005的铝合金制成。

采用上述进一步方案的有益效果是，可根据实 际使用的需要选择 合适的合金材料， 以方便使用。 附图说明 图 1为本发明所述的车架部件的第一种实施方式� �横截面图； 图 2为本发明所述的车架部件的第二种实施方式� �横截面图； 图 3为本发明所述的车架部件的第三种实施方式� �横截面图； 图 4为本发明所述的车架部件的第四种实施方式� �横截面图； 图 5为本发明所述的车架部件的第五种实施方式� �横截面图； 图 6 为本发明所述的车架部件的第一实施方式与立 柱铆接的结 构示意图；

图 7 为本发明所述的车架部件的第一实施方式与立 柱铆接的结 构示意图；

图 8 为本发明所述的车架部件的第五实施方式与立 柱铆接的结 构示意图。 具体实施方式 以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述 ，所举实例只用于 解释本发明， 并非用于限定本发明的范围。 本发明实施例所述的车架部件均具有以下特征 。

所述车架部件的横截面为 U型，所述 U型截面的两侧分别为第一、 第二侧边 101、 102 , U型截面的底部为底边 103 , 所述第一侧边 101 与第二侧边 102相平行， 所述底边 103与第一侧边 101和第二侧边 102呈相对垂直， 所述车架部件的壁厚为 l ~ 8mm, 所述壁厚更为优选 地为 2. 5 ~ 5 mm ,并由铝合金或镁合金制成，所述车架部件的� �为 40 ~ 14000 mm, 所述车架部件更为优选地长为 1000 ~ 1800 mm, 或所述车 架部件还包括分别沿第一、 第二侧边 101、 102垂直方向相对设置的 第一、 第二顶边 104、 105, 所述第一、 第二顶边 104、 105间形成一 开口， 所述车架部件由镁合金或牌号为 6005T5、 6005Τ6、 6082Τ5、 6082Τ6、 7Α04、 7003或 7005铝合金制成。

当所述部件的 U型截面只包含第一、 第二侧边 101、 102和底边 103时，所述第一、第二侧边 101、 102的宽为 20 ~ 150mm,所述第一、 第二侧边 101、 102更为优选的宽为 30 ~ 120匪； 所述底边 103的宽 为 30 ~ 80mm, 所述底边 103更为优选的宽为 30 ~ 60mm。

当所述部件的 U型截面包含第一、第二侧边 101、 102及底边 103 和第一、 第二顶边 104、 105时， 所述第一、 第二侧边 101、 102的宽 为 30 ~ 80mm,所述第一、第二侧边 101、 102更为优选的宽为 30 ~ 60mm, 所述底边 103和第一、 第二顶边 104、 105的宽为 20 ~ 150mm, 所述 底边 103和第一、 第二顶边 104、 105的宽为 30 ~ 120mm

所述车架部件的第一侧边 101和 /或底边 103上还设有凹槽 106, 所述凹槽 107的宽为 0 ~ 80匪， 所述凹槽 107的深度为 0.5 ~ 25 匪， 所述凹槽 107更为优选的宽为 5 ~ 55 mm, 所述凹槽 107更为优选的 深度为 1 ~ 10 mm。

在所述车架部件的第一侧边 101、 第二侧边 102、 第一顶边 104 或第二顶边 105上还设有弯臂 107, 所述弯臂所在圓的半径为 0.5 ~ 8mm。

所述车架部件的第一、 第二侧边 101、 102与底边 103或第一、 第二顶边 104、 105的连接处的内侧与外侧均为圓角， 所述圓角的半 径为 0.5 ~ 8mm。 以下为不同结构的实施例的具体描述。

如图 1所示， 本发明第一种实施方式所述的车架部件 1, 所述第 一、第二侧边 101、 102的宽为 20 ~ 150mm,所述第一、第二侧边 101、 102更为优选的宽为 30 ~ 120匪， 所述底边 103的宽为 30 ~ 80mm, 所 述底边 103更为优选的宽为 30 ~ 60mm。 实施例 1-5

按照第一种实施方式所述的车架部件，其可用 于不同汽车的各参 数具体长度大小如下表所示：

如图 2所示， 本发明第二种实施方式所述的车架部件 1 , 所述第 一、第二侧边 1 01、 1 02的宽为 20 ~ 150mm,所述第一、第二侧边 101、 102更为优选的宽为 30 ~ 120mm; 所述底边 103的宽为 30 ~ 80mm, 所 述底边 1 03更为优选的宽为 30 ~ 60匪， 所述车架部件的底边 103设 有用于加强作用的凹槽 106 , 所述凹槽 106的宽为 0 ~ 80 匪， 所述凹 槽 106更为优选的宽为 5 ~ 55 mm;所述凹槽 106的深度为 0. 5 ~ 25 匪， 所述凹槽 106更为优选的深度为 1 ~ 10 匪。 实施例 6-10

按照第二种实施方式所述的车架部件，其可用 于不同汽车的各参 数具体长度大小如下表所示:

如图 3所示， 本发明第三种实施方式所述的车架部件 1, 所述第 一、第二侧边 101、 102的宽为 20 ~ 150mm,所述第一、第二侧边 101、 102更为优选的宽为 30 ~ 120mm; 所述底边 103宽为 30 ~ 80mm, 所述 底边 103更为优选的宽为 30~60匪， 所述车架部件的底边 103设有 凹槽 106, 所述凹槽 106的宽为 0 ~ 80 mm, 所述凹槽 106更为优选的 宽为 5 ~ 55 匪； 所述凹槽 106的深度为 0.5 ~ 25 匪， 所述凹槽 106 更为优选的深度为 1 ~ 10 匪； 所述车架部件的第二侧边 102上设有 弯臂 107 , 所述弯臂 107所在圓的半径为 0. 5 ~ 8匪。

实施例 11-15

按照第三种实施方式所述的车架部件，其可用 于不同汽车的各参 数具体长度大小如下表所示： 实施例 11 实施例 12 实施例 13 实施例 14 实施例 15 铝型材长 1000 1350 1550 1650 1800

( mm )

壁 厚 2. 6 3. 8 4. 2 4. 7 5 ( mm )

内、 外部 0. 8 4. 8 6. 5 7 8 角部所设

的圓角半

径 ( mm )

第一侧 30 80 85 110 120 边 的 宽

( mm )

第二侧 30 75 80 100 120 边 的 宽

( mm )

底边的 35 55 60 70 80 宽 （mm )

凹槽的 5 30 35 50 55 宽 （mm )

弯角半径 0. 8 4. 8 6. 5 7 8 ( mm )

凹槽的深 1 5. 5 6 8 10 度 ( mm ) 如图 4所示， 本发明第四种实施方式所述的车架部件 1, 所述第 一、 第二侧边 101的宽为 20 ~ 150匪， 所述第一、 第二侧边 101更为 优选的宽为 30 ~ 120mm; 所述底边 103 的宽为 30 ~ 80mm, 所述底边 103更为优选的宽为 30 ~ 60mm;所述车架部件的第一侧边 101上设有 凹槽 106, 所述凹槽 106的宽为 0 ~ 80 mm, 所述凹槽 106更为优选的 宽为 5 ~ 55 匪； 所述凹槽 106的深度为 0.5 ~ 25 匪， 所述凹槽 106 更为优选的深度为 1 ~ 10 匪。

实施例 16-20

按照第四种实施方式所述的车架部件，其可用 于不同汽车的各参 数具体长度大小如下表所示：

实 施 例 实 施 例 实 施 例 实 施 例 实 施 例 16 17 18 19 20 铝 型 材 长 1000 1450 1650 1750 1800

( mm )

壁厚 (mm) 2.7 3.5 4.1 4.4 4.9 内、外部角部 1 5 7 7.5 8 所设的圓角

半径 (mm)

第一侧边的 40 80 85 95 120 宽 （mm)

第二侧边的 40 70 80 85 110 宽 （mm)

底边的宽 35 50 65 70 75 ( mm )

槽的宽 5 25 40 45 50 ( mm )

弯 角 半 径 1 5 7 7.5 8 ( mm )

槽的深度 2 5.5 6 7 10 ( mm ) 如图 5所示， 本发明第五种实施方式所述的车架部件 1 , 所述第 一、 第二侧边 101、 102的宽为 30 ~ 80匪， 所述第一、 第二侧边 101、 102更为优选的宽为 30 ~ 60mm; 所述底边 103和第一、 第二顶边 104 和 105的宽为 20 ~ 150mm;所述底边 103和第一、第二顶边 104和 105 更为优选的宽为 30 ~ 120匪； 所述车架部件的底边 1 01 上设有凹槽 106 , 所述凹槽 106的宽为 0 ~ 80 mm, 所述凹槽 106更为优选的宽为 5 ~ 55 匪； 所述凹槽 106的深度为 0. 5 ~ 25 匪， 所述凹槽 106更为 优选的深度为 1 ~ 10 匪。

实施例 21-25

按照第五种实施方式所述的车架部件，其可用 于不同汽车的各参 数具体长度大小如下表所示：

实施例 21 实施例 22 实施例 23 实施例 24 实施例 25 铝型材长 1000 1550 1700 1780 1800

( mm )

壁厚（mm ) 2. 8 3. 9 4. 3 4. 6 5 内、外部角 0. 8 4. 8 6. 5 7. 8 8 部所设的

圓角半径

( mm )

第一侧边 30 40 45 50 60 的宽 （mm )

第二侧边 30 40 45 50 60 的宽 （mm )

第一顶边 20 40 42 50 55 的宽 （mm )

第二顶边 18 40 45 50 55 的宽 （mm )

底 边 40 86 90 108 115 ( mm )

凹槽的 5 32 38 45 55 宽 （mm )

凹槽的深 1 5. 5 6 8 1 0 度 ( mm ) 如图 6所示，本发明第一种实施方式所述的车架部� � 1作为侧窗 下纵梁与立柱 2铆接，所述车架部件 1的结构边缘为环槽铆釘 3连接 的位置， 所述铆釘 3通过增设的中角码 4与立柱 2铆接， 所述中角码 4置于 U车架部件 1的内部与立柱铆接， 所述 U型车架部件 1的第一 侧边 1 01与内蒙皮 5相连， 内蒙皮 5的内侧连接有加强纵梁 6。 如图 7所示，本发明第一种实施方式所述的车架部� � 1作为侧窗 上纵梁与立柱 2铆接，所述车架部件 1的结构边缘为环槽铆釘 3连接 的位置， 所述铆釘 3通过增设的中角码 4与立柱 2铆接， 所述中角码 4置于车架部件 1的外部与立柱 2铆接， 所述型车架部件 1的第一侧 边与加强纵梁 6连接。 如图 8所示，本发明第五种实施方式所述的车架部� � 1作为侧窗 下纵梁与立柱 2铆接，所述车架部件 1的结构边缘为环槽铆釘 3连接 的位置， 所述铆釘 3通过增设的中角码 4与立柱 2铆接， 所述中角码 4置于车架部件 1的外部上下两端与立柱 2铆接， 所述型车架部件 1 的第一侧边 1 01与内蒙皮 5相连，内蒙皮 5的内侧连接有加强纵梁 6。 具体试验

以图 1所示的铝合金型材部件为例，其横截面积 S=0. 00043m ² , 铝 合金 6082T6 的抗拉强度 Rm=31幌 Pa， 可得抗拉力 F=Rm χ S=l 33300 (牛），其 1米长的重量为 G=2. 7g/cm ³ χ 430cm ³ =l . 16 kg。

与现有技术相比， ^ 设钢骨架纵梁为 40 X 50 X 1. 75矩形钢管， 则其 1米长的重量为 2. 378kg ,其到屈服极限时的抗拉力为 F=Rm x S， 其中 Rm是抗拉强度， 单位是 MPa， S为矩形钢管横截面积， 单位是 m ² , 矩形钢管 Q2 35的抗拉强度 Rm是 415MPa , 计算知矩形钢管横截面 积 S=0. 0003 m ² , 可得抗拉力 F=Rm x S=124500 (牛） ， 因而图 1所示 的铝合金纵梁到屈服极限时的抗拉力高于矩形 钢管纵梁，而重量却不 到矩形钢管纵梁的一半。

因此我们可以看出使用本发明的车架部件其在 大大减轻重量的 同时， 能够达到现有骨架为矩形钢管结构的客车的强 度，使客车的承 载能力提高， 减少能耗， 并且不会生锈， 延长使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在 本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均 应包含在本发明的保护范围之内。