车架前端模块总成及车辆

技术领域

本申请涉及商用车底盘技术领域，特别是涉及一种车架前端模块总成及车辆。

背景技术

自卸车作为一种工程商用车，具有许多特殊使用工况，前拖车工况就是其中之一。自卸车在卸货时，容易陷车，此时只能通过前车通过牵引绳将其拖出。由于此时被救援车辆尚有货物没有卸下，车货总重很大，所以需要很大的牵引力才能将车辆拖出，这就要求车辆的车架前端模块总成具有足够的强度和刚度。现有的车架前端模块总成的结构强度难以满足自卸拖车等在前拖车工况下所需要的牵引力需求。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中车架前端模块总成的结构强度无法满足自卸拖车在前拖车工况下所需要的牵引力需求的问题，提供一种车架前端模块总成及车辆。

一种车架前端模块总成，其特征在于，包括横梁、拖接件及安装件，所述横梁包括横梁主体，所述横梁主体的横截面为工字型，所述横梁沿其宽度方向设置的一侧连接有所述拖接件，所述横梁沿自身长度方向的两端分别连接有所述安装件，所述拖接件用于连接牵引件，所述安装件用于连接车体；

其中，所述横梁、所述拖钩件及所述安装件三者为一体成型。

在其中一个实施例中，所述拖接件具有第一段及连接于所述第一段与所述横梁之间的第二段，所述第一段用于连接所述牵引件；

在所述第二段指向所述第一段的方向上，所述第二段的横截面积逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述拖接件内形成有容纳腔，且所述拖接件上还设置拖接孔及开口，所述拖接孔贯通所述拖接件并途径所述容纳腔，所述开口设置于所述拖接件背向横梁的侧面并与所述容纳腔连通。

在其中一个实施例中，在所述第二段指向所述第一段的方向上，所述第一段的横截面积逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述拖接件与所述横梁以凹凸配合的方式连接。

在其中一个实施例中，所述拖接件及所述横梁中的一者形成球形凹面，另一者形成球形凸面。

在其中一个实施例中，所述安装件上设有镂空结构。

在其中一个实施例中，所述横梁主体包括沿所述横梁的宽度方向间隔设置的第一板件及第二板件，以及连接于所述第一板件与所述第二板件之间的连接板件；

所述横梁还包括过渡板件，所述第一板件及所述第二板件沿所述横梁的长度方向的至少一端通过所述过渡板件连接。

在其中一个实施例中，所述第一板件及所述第二板件沿所述横梁的长度方向的两端均通过所述过渡板件连接。

一种车辆，包括：

车体：以及

前述实施例中的的车架前端模块总成，所述车架前端模块总成设于所述车体沿其行进方向的前侧。

上述车架前端模块总成，车架前端模块总成包括横梁、拖接件及安装件，横梁沿其宽度方向设置的一侧连接有拖接件，横梁包括横梁主体，横梁主体的横截面为工字型，横梁沿自身长度方向的两端分别连接有安装件，拖接件用于连接牵引件，安装件用于连接车体；其中，横梁、拖钩件及安装件三者为一体成型。本申请实施例中提供的车架前端模块总成，通过采用工字型截面的横梁主体以及将横梁、拖钩件及安装件三者采用一体成型工艺制造生产，能够显著增强车架前端模块总成的整体结构强度，以使得车架前端模块总成能够承受较大的作用力，且能够保持自身结构的稳定，降低车架前端模块总成发生结构变形或损坏的几率，且有利于实现车架前端模块总成整体的轻量化。

附图说明

图1为本申请中车架前端模块总成在第一视角下的结构示意图。

图2为本申请中车架前端模块总成在第二视角下的结构示意图。

附图标记

车架前端模块总成100；

横梁11；横梁主体111；第一板件1111；第二板件1112；连接板件1113；减重孔1114；漏液孔1115；过渡板件112；第一过渡部1121；第二过渡部1122；第三过渡部1123；

拖接件12；第一段121；第二段122；容纳腔123；开口124；拖接孔125；

安装件13。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参见图1和图2，本申请实施例一方面提供一种车架前端模块总成100，车架前端模块总成100包括横梁11、拖接件12及安装件13，横梁11沿其宽度方向设置的一侧连接有拖接件12，横梁11沿自身长度方向的两端分别连接有安装件13，拖接件12用于连接牵引件，安装件13用于连接车体。

当车辆处于前拖车工况时，通过拖接件12与前拖车连接，前拖车产生的拉力经拖接件12依次传递至与横梁11、安装件13及与安装件13连接的车体上，从而带动车辆移动。

横梁11包括横梁主体111，横梁主体111的横截面为工字型。

可以理解的是，工字型截面具有较高的结构强度，且弹性模量较大，延展性较好，能够承受较大弯矩并保持稳定的外形。如此，工字型截面能够使得横梁主体111具有较好的抗弯效果，并能够显著增强横梁主体111的结构强度，进而提升横梁11及车架前端模块总成100的整体结构强度，使得横梁11及车架前端模块总成100能够承受前拖车施加的拉力，并保持自身结构的稳定，同时工字型截面的横梁主体111能够有效减轻自重，且有利于实现车架前端模块总成100整体的轻量化。

横梁11、拖钩件及安装件13三者为一体成型。

可以理解的是，横梁11、拖钩件及安装件13通过一体成型工艺制造生产，有利于增强车架前端模块总成100的整体结构强度，以进一步提升车架前端模块总成100能够承受前拖车施加的拉力，且横梁11、拖钩件及安装件13之间受力传导较为均匀，车架前端模块总成100不容易造成结构变形或损坏。

本申请实施例中提供的车架前端模块总成100，通过采用工字型截面的横梁主体111以及将横梁11、拖钩件及安装件13三者采用一体成型工艺制造生产，能够显著增强车架前端模块总成100的整体结构强度，以使得车架前端模块总成100能够承受较大的作用力，且能够保持自身结构的稳定，降低车架前端模块总成100发生结构变形或损坏的几率，且有利于实现车架前端模块总成100整体的轻量化。

本申请实施例中提供的车架前端模块总成100的材料分布合理，在外部牵引力拖拉车架前端模块总成100时，车架前端模块总成100各处的应力能够大致相等，实现了等应力设计。

一些实施例中，请参见图1和图2，横梁主体111包括沿横梁11的宽度方向间隔设置的第一板件1111及第二板件1112，以及连接于第一板件1111与第二板件1112之间的连接板件1113。

可以理解的是，连接板件1113、第一板件1111及第二板件1112均呈板状，第一板件1111及第二板件1112等距凸出于连接板件1113沿厚度方向的相对的两侧表面，从而使得横梁主体111的截面为工字型，进而使得横梁主体111具有较好的抗弯效果。

横梁11还包括过渡板件112，第一板件1111及第二板件1112沿横梁11的长度方向的至少一端通过过渡板件112连接。

可以理解的是，过渡板件112连接于横梁主体111与安装件13之间。过渡板件112能够相互间隔第一板件1111及第二板件1112进行过渡整合，以加强横梁11整体的结构强度，有助于提供横梁11及车架前端模块总成100整体的抗弯性能。

过渡板件112的具体样式不限。一些实施例中，过渡板件112包括第一过渡部1121、第二过渡部1122及第三过渡部1123，第一过渡部1121及第二过渡部1122沿横梁11的宽度方向间隔设置，第三过渡部1123连接于第一过渡部1121及第二过渡部1122之间，第一过渡部1121及第二过渡部1122中任一者的一端朝向另一者的同一端弯折并连接，第一过渡部1121及第二过渡部1122的另一端分别对应连接第一板件1111及第二板件1112，且第三过渡部1123连接连接板件1113。如此，过渡板件112能够相互间隔第一板件1111及第二板件1112进行集中过渡，以实现第一板件1111及第二板件1112的整合，以加强横梁11整体的结构强度，有助于提供横梁11及车架前端模块总成100整体的抗弯性能，同时还能够将横梁主体111承受的的作用力集中传导至安装件13，并进一步传导至车体以带动车辆移动。

需要说明的是，横梁11的宽度方向与车体的长度方向对应，横梁11的长度方向与车体的宽度方向对应，其中，车体的长度方向具有沿其行进方向的前侧以及沿其倒退方向的后侧。如此，拖接件12连接于横梁11的前侧。

一些实施例中，请参见图1和图2，第一板件1111及第二板件1112沿横梁11的长度方向的两端均通过过渡板件112连接。

一些实施例中，请参见图1和图2，拖接件12、横梁主体111及过渡部均相对于同一预设对称轴线呈自对称，如此，更有利于拖接件12、横梁主体111及过渡部之间受力传导的均匀性，有助于提高车架前端模块总成100的整体结构强度及抗弯性能。

一些实施例中，请参见图1和图2，连接板件1113上设置减重孔1114。减重孔1114的设置能够减少耗材。

减重孔1114的具体数量及布设方式不限。一些实施例中，请参见图1和图2，减重孔1114的具体数量及布设方式应相对预设对称轴线呈对称布置，以使得横梁11本体各处应力尽可能相等，提高车架前端模块总成100整体的抗弯性，且有利于实现车架前端模块总成100整体的轻量化。

一些实施例中，请参见图1和图2，连接板件1113上设置有漏液孔1115。漏液孔1115用于排出横梁11上积存的液体，避免液体堆积腐蚀金属。

漏液孔1115的具体数量及布设方式不限。一些实施例中，请参见图1和图2，漏液孔1115的具体数量及布设方式应该相对预设对称轴线呈对称布置，以使得横梁11本体各处应力尽可能相等，提高车架前端模块总成100整体的抗弯性，且有利于实现车架前端模块总成100整体的轻量化。

拖接件12的具体数量及布设方式不限。一些实施例中，请参见图1和图2，拖接件12的具体数量为多个，且全部拖接件12的布设方式应相对预设对称轴线呈对称布置，以使得横梁11本体各处应力尽可能均匀，从而提高车架前端模块总成100整体的抗弯性。

一些实施例中，请参见图1和图2，拖接件12具有第一段121及连接于第一段121与横梁11之间的第二段122，第一段121用于连接牵引件；

在第二段122指向第一段121的方向上，第二段122的横截面积逐渐减小。

可以理解的是，第二段122与横梁11连接，且沿靠近横梁11的方向第二段122的横截面积逐渐增大，如此，能够增大第二段122与横梁11的连接面积，以使得第二段122与横梁11连接更加稳定，且拖接件12能够更好的向横梁11传导受力。

一些实施例中，请参见图1和图2，拖接件12内形成有容纳腔123，且拖接件12上还设置拖接孔125及开口124，拖接孔125贯通拖接件12并途径容纳腔123，开口124设置于拖接件12背向横梁11的侧面并与容纳腔123连通。

在实际作业时，牵引件的连接端通过容纳腔123的开口124伸入容纳腔123内，然后通过螺栓或插销等连接件穿过拖接孔125，以使得连接件牵引件的连接锁紧于拖接件12上。当完成作业后，将连接件与牵引件分离后，将牵引件经开口124从容纳腔123内取出，并将连接件经拖接孔125取出，以完成牵引件与拖接件12的拆卸。

一些实施例中，请参见图1和图2，在第二段122指向第一段121的方向上，第一段121的横截面积逐渐增大。

可以理解的是，第一段121形成朝向车体前侧的喇叭口式结构，能够给人以较为坚实的视觉感官，且能够较大的增强第一段121的结构强度，以使得第一段121能够承受更大的作用力。

一些实施例中，请参见图1和图2，拖接件12与横梁11以凹凸配合的方式连接。

可以理解的是，拖接件12与横梁11凹凸配合能够增大两者之间的连接面积，以使得第二段122与横梁11连接更加稳定，且拖接件12能够更好的向横梁11传导受力。

一些实施例中，请参见图1和图2，拖接件12及横梁11中的一者形成球形凹面，另一者形成球形凸面。

可以理解的是，球形凹面与球形凸面较为光滑，两者之间对应连接可以减少应力集中，请参见图1和图2，提高车架前端模块总成100整体的抗弯效果。

一些实施例中，安装件13上设有镂空结构。

可以理解的是，安装件13用于与车体的车架、保险杠等连接。安装件13设计为镂空结构，能够减少耗材，以实现车架前端模块总成100整体的轻量化。同时，安装件13的镂空结构经由参数化设计形成，能够保证安装件13具有足够的结构强度一承受较大的作用力。

需要说明的是，有关安装件13的镂空结构的参数化设计的实验测试相关的参数、步骤等均为本领域技术人员的常规技术，在此不做赘述。

本申请实施例又一方面提供一种车辆，车辆包括车体及前述实施例中的车架前端模块总成100。车架前端模块总成100设于车体沿其行进方向的前侧。

当车辆处于前拖车工况时，车架前端模块总成100的安装件13与车辆的车体连接，牵引件通过拖接件12连接并作用于车架前端模块总成100上。牵引件产生的拉力先经拖接件12传递至于拖接件12连接的横梁主体111上，再依次经过渡板件112、安装件13作用与车体上，从而带动车辆移动。车架前端模块总成100的横梁主体111的横截面为工字型，能够使得车架前端模块总成100的结构强度提升显著，在配合横梁11、拖钩件及安装件13三者为一体成型使得车架前端模块总成100承受较大弯矩的抗弯结构。在相同重量的情况下，本实施例车辆中的车架前端模块总成100相对现有技术中的车架前端模块总成100，其强度和刚度均得到显著提升，且抗弯效果显著。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。