一种铝合金轻量化快装厢式结构

技术领域

本发明涉及汽车车厢技术领域，具体涉及一种铝合金轻量化快装厢式结构。

背景技术

市场现有常规钢制厢体重量在850kg～1100kg之间，随着国家法规政策日益严格，轻卡蓝牌上户面临整车超重，配常规钢制厢体整车普遍超重300kg左右，由于整个厢体全部采用钢材，厢体在满足承载需求的同时，轻量化空间有限，国家蓝牌轻卡政策持续收窄为4.5吨，常规钢制厢普遍超重，面临轻不下来，又不能上户的尴尬局面；钢制厢式货箱焊接工作量大，钢材消耗较大，钢材的密度为7.85g/cm

发明内容

本发明目的在于提供一种铝合金轻量化快装厢式结构，在保证车厢正常使用的前提下，对车厢自身进行轻量化。

本发明通过下述技术方案实现：一种铝合金轻量化快装厢式结构，包括底架总成以及顶部骨架，在顶部骨架上设有铝蒙皮顶板，在底架总成上设有底板，且底架总成、顶部骨架以及四个立柱连接构成厢体框架，还包括四个分别由多个边板水平放置且通过插接形成的边板插接单元集，四个边板插接单元集分别将厢体框架的四个侧面完全封闭。现有技术中，钢材作为车厢加工的主要型材，其本身特性满足车厢的要求，并且易于焊接加工，但是目前政策要求整车轻量化，且重点在于厢体的轻量化，常规钢材制造的厢体重量偏大，不满足政策要求，因此，申请人在新式厢体的型材选择上做出变化，厢体整体采用铝型材，在满足厢体强度要求的前提下，使得厢体的重量降低至最小，以确保整车正常上路或是上户。具体的，本技术方案中，通过立柱、底架总成以及顶部骨架构成厢体框架，并且在顶部骨架上铺设铝蒙皮，在底架总成上设置底板，通过四个边板插接单元集将厢体框架的四个侧面完全封闭，即完成厢体主体的加工；其中，边板插接单元通过插接的方式与顶部骨架、底架总成以及多个立柱连接，即能实现快速装配，并且对场地设施要求低，能快速实现厢式货箱生产的同时，有效实现轻量化，并且通过采用全铝合金的厢式货箱重量仅为470kg，承载力能够达到6～8吨，能充分满足蓝牌轻卡厢式的上户以及使用。需要进一步指出的，本技术方案中的边板插接单元集是由多个水平放置的边板依次插接构成，与多个边板竖向拼接相比，在行车过程中，车厢产生水平方向上的无序摆动时，单个边板的受力在水平线方向上均摊，能够降低相邻两个边板之间的插接部分受到硬性损伤的几率；并且，在车厢使用过程中，多个水平放置的边板通过插接形成厢体框架的边板插接单元集后，其插接部分被包裹且与外界相隔离，且相邻的两个边板的插接处能够实现有效的防水功能，避免在车厢使用一段时间后厢体内部出现渗水。

所述边板为纵向截面呈矩形的铝型材，在边板的顶面设有内部中空且呈矩形的凸起，且凸起两侧壁的下端分别沿水平方向朝凸起的中心处弯曲形成弯折部，在边板的底面上设有两个限位板，且两个所述限位板的外侧壁分别与边板的两个外侧壁齐平，两个限位板之间的间距为H，所述凸起的水平长度为h，且满足H＞h。进一步地，边板作为厢体的主要构件，在车厢进行快速装配时，只需将多个边板依次插接即可；插接时，呈矩形的凸起插入另一个边板的两个限位板之间，此时凸起的两个侧壁与两个限位板的内侧壁接触，而凸起的上表面与边板的下表面接触，需要指出的是，限位板的外壁与边板的外壁齐平，以确保车厢的内外壁平整光滑，与边板沿竖向拼接相比，当雨水沿相邻的两个边板间隙进入插接部分时，凸起的纵向截面呈矩形，即凸起有三个侧壁与两个限位板以及边板的底面接触，进入的雨水需穿过三个接触面才能进入至厢体内部，即使厢体在行驶过程中出现振动而导致插接部分出现较大的间隙，而厢体内部出现渗水的难度较高，能够有效提高边板的防水等级，同时凸起两侧壁的下端分别沿水平方向朝凸起的中心处弯曲形成弯折部，即使插接部出现大量进水，凸起的弯折部处能够暂存部分雨水，且该雨水无法自然向上移动并依次穿过凸起与两个限位板、边板底面之间的接触面，即本技术方案中的边板能够在保证厢体自身强度的同时，提高自身的防水等级。

所述边板内部中空且呈矩形，在边板内壁中部设有加强板，在边板的两个外侧壁且正对加强板两端部的点位上分别设有弧形凹槽。进一步地，边板内部中空，且在边板内部设置加强板，确保厢体轻量化的同时，增加边板的承载强度，而在边板的两个外侧壁且正对加强板两端部的点位上分别设有弧形凹槽，能够边板在使用过程中出现的局部应力集中时具备一定形变空间，同时能够进行一定程度的自我调整，防止边板出现局部隆起。

所述底板包括一个插接板Ⅱ和多个插接板Ⅰ，且多个插接板Ⅰ均匀分布在插接板Ⅱ的两侧，插接板Ⅱ的两端分别与插接板Ⅰ的一端铆接，而插接板Ⅰ的另一端则和与之相邻的另一个插接板Ⅰ的端部铆接。进一步地，底板由一个插接板Ⅱ和多个插接板Ⅰ拼接形成，插接板Ⅱ位于底架总成的中部，多个插接板Ⅰ均匀分布在插接板Ⅱ的两侧，而距离插接板Ⅱ最远的两个插接板Ⅰ则与底架总成的边梁铆接，即在底板的加工过程中，全程使用铆钉连接，取缔现有车厢加工时的焊接，缩短加工工时的同时，避免车厢在长时间的使用后焊接点出现锈蚀、脱落等现象，进而提高车厢的使用寿命。

在所述插接板Ⅰ的两端分别设有搭接板Ⅰ，且在搭接板Ⅰ底部设有呈L型的卡销，在所述插接板Ⅱ的两端分别设有搭接板Ⅱ，且在搭接板Ⅱ底部设有呈L型的卡接头，所述卡销与卡接头相配合；使用时，搭接板Ⅰ与搭接板Ⅱ叠放后通过铆钉连接。进一步地，由于车厢的底板作为货物的承载面，在载货时底板上容易出现负荷分布不均的现象，进而导致底板出现局部凹陷或是突出；而在本技术方案中，插接板Ⅰ与插接板Ⅱ之间、插接板Ⅰ之间通过铆钉连接，并且插接板Ⅰ的两端分别设有搭接板Ⅰ，且在搭接板Ⅰ底部设有呈L型的卡销，在插接板Ⅱ的两端分别设有搭接板Ⅱ，在搭接板Ⅱ底部设有呈L型且与卡销配合的卡接头，卡销以及卡接头的尺寸可以是与插接板Ⅰ或是插接板Ⅱ等长，卡销以及卡接头的尺寸也可以是插接板Ⅰ或是插接板Ⅱ的二十分之一，并且相互配合的卡销与卡接头设置成多组，当底板上的负载出现分布不均时，相互配合的卡销与卡接头能够充当加强肋的作用，通过卡销与卡接头的相互配合，能够将底板上产生的局部应力集中所导致的后果所消除。

在所述立柱任意相邻的两个侧壁上分别设有限位槽，每一个边板插接单元集的端部则对应放置在相应的限位槽内。进一步地，立柱作为厢体的支撑件，需要将四个边板插接单元集合围成一个整体，在其相邻的两个侧壁上分别设置限位槽，使得边板插接单元集的两端能够顺利进入至限位槽内，进而取缔现有车厢加工时的焊接方式，以加快厢体的装配效率。

在所述底架总成上设有四个安装槽，每一个安装槽的两端分别和与之对应的限位槽连通，且位于边板插接单元集最下端的边板底部对应放置在相应的安装槽内。进一步地，安装槽用于四个边板插接单元集与底架总成的连接，其作用与限位槽的功能相似，并且在顶部骨架下方同样设置四个卡位槽，两个限位槽、一个安装槽以及一个卡位槽形成的区域与一个边板插接单元集的尺寸相对应，以确保厢体成型后的稳定性。

位于所述车厢框架后侧的边板插接单元集包括左后门插接板单元集、右后门插接板单元集，左后门插接板单元集与右后门插接板单元集均通过铰链与车厢框架连接，在车厢框架上设有后门锁杆，在左后门插接板单元集、右后门插接板单元集上分别设有与后门锁杆配合的锁扣。进一步地，厢体作为载物空间，在取放货物时需要专门的通道，位于车厢框架后侧的边板插接单元集包括左后门插接板单元集、右后门插接板单元集，左后门插接板单元集与右后门插接板单元集均通过铰链与车厢框架连接，并且左后门插接板单元集与右后门插接板单元集通过后门锁杆与锁扣的配合来实现锁定。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本方案边板插接单元集是由多个水平放置的边板依次插接构成，与多个边板竖向拼接相比，在行车过程中，车厢产生水平方向上的无序摆动时，单个边板的受力在水平线方向上均摊，能够降低相邻两个边板之间的插接部分受到硬性损伤的几率；并且，在车厢使用过程中，多个水平放置的边板通过插接形成厢体框架的边板插接单元集后，其插接部分被包裹且与外界相隔离，且相邻的两个边板的插接处能够实现有效的防水功能，避免在车厢使用一段时间后厢体内部出现渗水。

2、本方案当雨水沿相邻的两个边板间隙进入插接部分时，凸起的纵向截面呈矩形，即凸起有三个侧壁与两个限位板以及边板的底面接触，进入的雨水需穿过三个接触面才能进入至厢体内部，即使厢体在行驶过程中出现振动而导致插接部分出现较大的间隙，而厢体内部出现渗水的难度较高，能够有效提高边板的防水等级，同时凸起两侧壁的下端分别沿水平方向朝凸起的中心处弯曲形成弯折部，即使插接部出现大量进水，凸起的弯折部处能够暂存部分雨水，且该雨水无法自然向上移动并依次穿过凸起与两个限位板、边板底面之间的接触面，即本技术方案中的边板能够在保证厢体自身强度的同时，提高自身的防水等级。

3、本方案卡销以及卡接头的尺寸可以是与插接板Ⅰ或是插接板Ⅱ等长，卡销以及卡接头的尺寸也可以是插接板Ⅰ或是插接板Ⅱ的二十分之一，并且相互配合的卡销与卡接头设置成多组，当底板上的负载出现分布不均时，相互配合的卡销与卡接头能够充当加强肋的作用，通过卡销与卡接头的相互配合，能够将底板上产生的局部应力集中所导致的后果所消除。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸示意图；

图3为图1纵向剖视图；

图4为底板的结构示意图；

图5为边板的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-铝蒙皮顶板、2-顶部骨架、3-底板插接单元集、4-左边板插接单元集、41-凸起、42-弯折部、43-边板、44-加强板、45-弧形凹槽、46-限位板、5-立柱、6-铰链、7-后门胶条、8-后门锁杆、9-左后门插接板单元集、10-右后门插接板单元集、11-立柱、12-右边板插接单元集、13-侧门胶条、14-侧门铰链、15-侧门锁杆、16-右侧门插接单元集、17-右边板插接单元集、18-底架总成、19-螺栓、20-前边板插接单元集、21-插接板Ⅰ、22-插接板Ⅱ、23-搭接板Ⅰ、24-卡接头、25-搭接板Ⅱ、26-卡销。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1:

如图1～5所示，本实施例包括底架总成18以及顶部骨架2，在顶部骨架2上设有铝蒙皮顶板1，在底架总成18上设有底板3，且底架总成18、顶部骨架2以及四个立柱11连接构成厢体框架，还包括四个分别由多个边板43水平放置且通过插接形成的边板插接单元集，四个边板插接单元集分别将厢体框架的四个侧面完全封闭。本技术方案中，通过立柱11、底架总成18以及顶部骨架2构成厢体框架，并且在顶部骨架2上铺设铝蒙皮，在底架总成18上设置底板3，通过四个边板插接单元集将厢体框架的四个侧面完全封闭，即完成厢体主体的加工；其中，边板43插接单元通过插接的方式与顶部骨架2、底架总成18以及多个立柱11连接，即能实现快速装配，并且对场地设施要求低，能快速实现厢式货箱生产的同时，有效实现轻量化，并且通过采用全铝合金的厢式货箱重量仅为470kg，承载力能够达到6～8吨，能充分满足蓝牌轻卡厢式的上户以及使用。需要进一步指出的，本技术方案中的边板插接单元集是由多个水平放置的边板43依次插接构成，与多个边板43竖向拼接相比，在行车过程中，车厢产生水平方向上的无序摆动时，单个边板43的受力在水平线方向上均摊，能够降低相邻两个边板43之间的插接部分受到硬性损伤的几率；并且，在车厢使用过程中，多个水平放置的边板43通过插接形成厢体框架的边板插接单元集后，其插接部分被包裹且与外界相隔离，且相邻的两个边板43的插接处能够实现有效的防水功能，避免在车厢使用一段时间后厢体内部出现渗水。

其中，所述边板43为纵向截面呈矩形的铝型材，在边板43的顶面设有内部中空且呈矩形的凸起41，且凸起41两侧壁的下端分别沿水平方向朝凸起41的中心处弯曲形成弯折部42，在边板43的底面上设有两个限位板46，且两个所述限位板46的外侧壁分别与边板43的两个外侧壁齐平，两个限位板46之间的间距为H，所述凸起41的水平长度为h，且满足H＞h。边板43作为厢体的主要构件，在车厢进行快速装配时，只需将多个边板43依次插接即可；插接时，呈矩形的凸起41插入另一个边板43的两个限位板46之间，此时凸起41的两个侧壁与两个限位板46的内侧壁接触，而凸起41的上表面与边板43的下表面接触，需要指出的是，限位板46的外壁与边板43的外壁齐平，以确保车厢的内外壁平整光滑，与边板43沿竖向拼接相比，当雨水沿相邻的两个边板43间隙进入插接部分时，凸起41的纵向截面呈矩形，即凸起41有三个侧壁与两个限位板46以及边板43的底面接触，进入的雨水需穿过三个接触面才能进入至厢体内部，即使厢体在行驶过程中出现振动而导致插接部分出现较大的间隙，而厢体内部出现渗水的难度较高，能够有效提高边板43的防水等级，同时凸起41两侧壁的下端分别沿水平方向朝凸起41的中心处弯曲形成弯折部42，即使插接部出现大量进水，凸起41的弯折部42处能够暂存部分雨水，且该雨水无法自然向上移动并依次穿过凸起41与两个限位板46、边板43底面之间的接触面，即本技术方案中的边板43能够在保证厢体自身强度的同时，提高自身的防水等级。

进一步地，边板43内部中空且呈矩形，在边板43内壁中部设有加强板44，在边板43的两个外侧壁且正对加强板44两端部的点位上分别设有弧形凹槽45。边板43内部中空，且在边板43内部设置加强板44，确保厢体轻量化的同时，增加边板43的承载强度，而在边板43的两个外侧壁且正对加强板44两端部的点位上分别设有弧形凹槽45，能够边板43在使用过程中出现的局部应力集中时具备一定形变空间，同时能够进行一定程度的自我调整，防止边板43出现局部隆起。

实施例2

如图1～5所示，本实施例在实施例1的基础之上，所述底板3包括一个插接板Ⅱ22和多个插接板Ⅰ21，且多个插接板Ⅰ21均匀分布在插接板Ⅱ22的两侧，插接板Ⅱ22的两端分别与插接板Ⅰ21的一端铆接，而插接板Ⅰ21的另一端则和与之相邻的另一个插接板Ⅰ21的端部铆接；在所述插接板Ⅰ21的两端分别设有搭接板Ⅰ23，且在搭接板Ⅰ23底部设有呈L型的卡销26，在所述插接板Ⅱ22的两端分别设有搭接板Ⅱ25，且在搭接板Ⅱ25底部设有呈L型的卡接头24，所述卡销26与卡接头24相配合；使用时，搭接板Ⅰ23与搭接板Ⅱ25叠放后通过铆钉连接。底板3由一个插接板Ⅱ22和多个插接板Ⅰ21拼接形成，插接板Ⅱ22位于底架总成18的中部，多个插接板Ⅰ21均匀分布在插接板Ⅱ22的两侧，而距离插接板Ⅱ22最远的两个插接板Ⅰ21则与底架总成18的边梁铆接，即在底板3的加工过程中，全程使用铆钉连接，取缔现有车厢加工时的焊接，缩短加工工时的同时，避免车厢在长时间的使用后焊接点出现锈蚀、脱落等现象，进而提高车厢的使用寿命。

其中，由于车厢的底板3作为货物的承载面，在载货时底板3上容易出现负荷分布不均的现象，进而导致底板3出现局部凹陷或是突出；而在本技术方案中，插接板Ⅰ21与插接板Ⅱ22之间、插接板Ⅰ21之间通过铆钉连接，并且插接板Ⅰ21的两端分别设有搭接板Ⅰ23，且在搭接板Ⅰ23底部设有呈L型的卡销26，在插接板Ⅱ22的两端分别设有搭接板Ⅱ25，在搭接板Ⅱ25底部设有呈L型且与卡销26配合的卡接头24，卡销26以及卡接头24的尺寸可以是与插接板Ⅰ21或是插接板Ⅱ22等长，卡销26以及卡接头24的尺寸也可以是插接板Ⅰ21或是插接板Ⅱ22的二十分之一，并且相互配合的卡销26与卡接头24设置成多组，当底板3上的负载出现分布不均时，相互配合的卡销26与卡接头24能够充当加强肋的作用，通过卡销26与卡接头24的相互配合，能够将底板3上产生的局部应力集中所导致的后果所消除。

实施例3

如图1～5所示，本实施例在所述立柱11任意相邻的两个侧壁上分别设有限位槽，每一个边板插接单元集的端部则对应放置在相应的限位槽内；在所述底架总成18上设有四个安装槽，每一个安装槽的两端分别和与之对应的限位槽连通，且位于边板插接单元集最下端的边板43底部对应放置在相应的安装槽内。立柱11作为厢体的支撑件，需要将四个边板插接单元集合围成一个整体，在其相邻的两个侧壁上分别设置限位槽，使得边板插接单元集的两端能够顺利进入至限位槽内，进而取缔现有车厢加工时的焊接方式，以加快厢体的装配效率。安装槽用于四个边板插接单元集与底架总成18的连接，其作用与限位槽的功能相似，并且在顶部骨架2下方同样设置四个卡位槽，两个限位槽、一个安装槽以及一个卡位槽形成的区域与一个边板插接单元集的尺寸相对应，以确保厢体成型后的稳定性。

其中，本实施例中位于所述车厢框架后侧的边板插接单元集包括左后门插接板单元集9、右后门插接板单元集10，左后门插接板单元集9与右后门插接板单元集10均通过铰链6与车厢框架连接，在车厢框架上设有后门锁杆8，在左后门插接板单元集9、右后门插接板单元集10上分别设有与后门锁杆8配合的锁扣。厢体作为载物空间，在取放货物时需要专门的通道，位于车厢框架后侧的边板插接单元集包括左后门插接板单元集9、右后门插接板单元集10，左后门插接板单元集9与右后门插接板单元集10均通过铰链6与车厢框架连接，并且左后门插接板单元集9与右后门插接板单元集10通过后门锁杆8与锁扣的配合来实现锁定。

本实施例就车厢框架四周的四个边板插接单元集做出解释，位于厢体框架左边的边板插接单元集即为前边板插接单元集20，位于厢体框架左边的边板插接单元集即为左边板插接单元集4，而位于厢体框架右边的边板插接单元集包括右边板插接单元集12、侧门铰链14、侧门锁杆15、右侧门插接单元集16、右边板插接单元集17；其中右侧门插接单元集16置于右边板插接单元集12、右边板插接单元集17之间且形成一个供上下货物的侧门，右侧门插接单元集16通过侧门铰链14与右边板插接单元集12铰接，在右侧门插接单元集16上竖直设置有侧门锁杆15，在顶部骨架2与底架总成18外侧壁上分别设有锁扣，在侧门锁杆15两端分别设有与锁扣配合的锁舌，且右边板插接单元集12、右侧门插接单元集16以及右边板插接单元集17三者的连接处均设有侧门胶条13，以确保右侧门的密闭性以及防水效果。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。