一种车架总成的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车架总成。

背景技术：

由于自动驾驶车辆能够高效利用交通资源，缓解交通拥堵、减少碳排放，自动驾驶技术近年来发展迅速，且越来越成为人们所关注的焦点，但乘用车自动驾驶距真正商业化还有一定的距离，而限定环境内的小型低速环卫清扫车为自动驾驶技术的落地提供了具体的应用场景。

目前，对于小型低速无人环卫清扫车尚无案例。而对于车体来说，车架是汽车的基体，是跨接在车辆前后车桥上的框架式结构，现有技术中的车架一般由两根纵梁和几根横梁组成，经由悬挂装置、前桥、后桥支承在车轮上。车架必须具有足够的强度和刚度以承受汽车的载荷和从车轮传来的冲击，其功用是支撑、连接汽车的各总成，使各总成保持相对正确的位置，并承受汽车内外的各种载荷。但现有的车架总成形状单一，大多数为直条形状，也就是从前至后为一直线形，且为了避免一些零件相冲突都是将左、右纵梁之间的间距设计得很大，这样连接在左右纵梁之间的总成或横梁就要加长了，这样不仅加大了生产的成本，而且严重影响横梁的强度，且小型低速的无人环卫清扫车有不同的设备搭载需求和其他特定功能需求。因此，迫切需要开发一种新的针对小型低速环卫清扫车的车架总成以解决上述技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种能够提高车体稳定性且便于检修的车架总成。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种车架总成，所述车架总成包括设备安装架总成、前框架总成、后框架总成和顶板支撑总成；

所述设备安装架总成包括设备安装支架、设备安装板和前设备安装板，所述设备安装板和所述前设备安装板分别固设于所述设备安装支架上；

所述前框架总成包括前框支架、前框架设备板、LED屏支架和GPS天线支架；所述LED屏支架设置在所述前框支架的前端面上；所述前框架设备板设在所述前框支架的后端面上；所述GPS天线支架安装于所述前框支架的顶端，所述GPS天线支架上开有锁口槽；

所述后框架总成包括后框支架和铰链支架；所述后框支架与所述前框支架之间通过前后支撑杆固定连接，且所述后框支架的前端与所述前框支架的顶端通过斜支撑杆连接；所述铰链支架挂设于所述后框支架的后端；

所述顶板支撑总成包括顶板支架和锁合装置；所述顶板支架的后端与所述铰链支架通过铰链杆活动连接；所述锁合装置包括顶板把手、锁扣限位、顶板锁扣和扭簧；所述顶板把手和所述锁扣限位分别设置于所述顶板支架的前端的相对两侧表面上；所述顶板锁扣通过顶板锁轴铰链连接在所述顶板把手上，且所述顶板锁扣的一端穿设所述锁扣限位卡入所述锁口槽内；所述扭簧套设于所述顶板锁轴上，且所述扭簧的两端固设于所述顶板把手上。

优选的，所述车架总成还包括气压支撑杆，所述气压支撑杆包括伸缩杆、第一底座和第二底座，所述伸缩杆的一端通过所述第一底座铰接于所述顶板支架上，所述伸缩杆的另一端通过所述第二底座铰接于所述后框支架上。

优选的，所述设备安装支架包括两个设备支撑架、多个设备支架横梁和设备侧支架：

所述设备支撑架包括相互连接的设备支架竖直部和设备支架水平部；所述设备安装板安设于两个所述设备支撑架的设备支架水平部；

多个所述设备支架横梁设置于两个所述设备支撑架之间；

每个所述设备支撑架的所述设备支架水平部上均连接一个或多个所述设备侧支架。

优选的，所述前框支架包括前框水平杆和两个前框竖直杆，所述前框水平杆的两端分别与两个所述前框竖直杆的一端相连；

所述LED屏支架的两端分别固定安装在两个所述前框竖直杆的前端面上；

所述GPS天线支架安设于所述前框水平杆的顶端。

优选的，所述后框支架包括两个后框支撑架、多个后框架横梁和后框连接架；

所述后框支撑架包括后框支架竖直部和后框支架水平部，所述后框支架竖直部的一端和所述后框支架水平部的一端相连；

多个所述后框架横梁设置于两个所述后框支撑架之间；所述前后支撑杆的一端连接在所述前框支架上，所述前后支撑杆的另一端连接在所述后框支架竖直部的所述后框架横梁上；

所述后框连接架的竖截面为n字型；所述后框支架水平部的另一端固定连接在所述后框连接架的水平部上；所述铰链支架挂设于所述后框连接架的水平部上。

进一步优选的，所述顶板支架包括两个顶板纵梁、多个顶板横梁和顶板前框；

两个所述顶板纵梁之间设有多个所述顶板横梁；所述顶板横梁与所述顶板纵梁之间还设有加强筋；

所述顶板前框包括两个顶板前斜杆和固定板；两个所述顶板前斜杆的一端分别固定连接在所述固定板上，两个所述顶板前斜杆的另一端分别与两个所述顶板纵梁的一端相连；

所述铰链杆的一端固定连接在所述顶板纵梁的另一端。

再进一步优选的，所述第一底座安设于所述顶板纵梁上，所述第二底座安设于所述后框支架水平部上；

所述伸缩杆的两端分别铰接于所述第一底座与所述第二底座上，当所述顶板支撑总成相对于所述前框架总成和所述后框架总成转动时，所述伸缩杆进行伸缩动作。

本实用新型实施例提供的车架总成，主要由设备安装架总成、前框架总成、后框架总成和顶板支撑总成四部分组成，设备安装架总成为车辆的电子器件提供了合适的安装位置，且由于顶板支撑总成与后框架总成之间通过车顶开合机构活动连接，方便打开车顶，便于车内零部件及电子器件的检修，同时，锁合装置的设置使得车顶落下时能够自动锁止。在轻量化的前提下提高了车架的强度和刚度，降低了成本，且便于车体内零部件及电子器件的检修。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的车架总成的结构示意图一；

图2为本实用新型实施例提供的车架总成的结构示意图二；

图3为本实用新型实施例提供的车架总成的结构示意图三；

图4为本实用新型实施例提供的车架总成的设备安装架总成示意图一；

图5为本实用新型实施例提供的车架总成的设备安装架总成示意图二；

图6为本实用新型实施例提供的车架总成的前框架总成示意图一；

图7为本实用新型实施例提供的车架总成的前框架总成示意图二；

图8为本实用新型实施例提供的车架总成的后框架总成示意图；

图9为本实用新型实施例提供的车架总成的顶板支撑总成示意图；

图10为本实用新型实施例提供的车架总成的锁合装置与GPS天线支架部分的局部放大示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型实施例涉及提供的车架总成，在轻量化的前提下提高了车架的强度和刚度，降低了成本，且便于车体内零部件及电子器件的检修。

图1、图2、图3分别为本实用新型实施例提供的车架总成的结构示意图一、结构示意图二、结构示意图三。结合图1、图2和图3所示：

本实用新型实施例涉及提供的车架总成包括设备安装架总成1、前框架总成2、后框架总成3、顶板支撑总成4、前后支撑杆5、斜支撑杆6、铰链杆7、气压支撑杆(图中未示出)。

具体的，设备安装架总成1包括设备安装支架11和设备安装板12，设备安装架总成1通过设备安装支架11安装于车辆的底盘上。设备安装支架11为设备安装架总成1的安装支撑架，设备安装板12固设于设备安装支架11上，用于安置车辆的电子器件。

前框架总成2包括前框支架21、LED屏支架22和GPS天线支架23，前框架总成2通过前框支架21安设在车辆的底盘上。前框支架21为前框架总成2的安装支撑架，LED屏支架22设置在前框支架21的前端面上，用于安置LED显示屏，GPS天线支架23安装于前框支架21的顶端，用于安置GPS天线。

后框架总成3包括后框支架31和铰链支架32，后框架总成3通过后框支架31和铰链支架32安装在车辆的底盘上。后框支架31为后框架总成3的主要安装支撑架，铰链支架32为后框架总成3的辅助安装支撑架，后框支架31与前框支架21之间通过前后支撑杆5固定连接，且后框支架31的前端与前框支架21的顶端通过斜支撑杆6连接，铰链支架32挂设于后框支架31的后端。

顶板支撑总成4包括顶板支架41和锁合装置42。顶板支架41的后端与铰链支架32通过铰链杆7活动连接，锁合装置42设在顶板支架41的前端，用于将顶板支架41的前端锁合于前框支架21上。

此外，车架总成还设有气压支撑杆，气压支撑杆包括伸缩杆8、第一底座9和第二底座10，伸缩杆8的一端通过第一底座9铰接于顶板支架41上，伸缩杆8的另一端通过第二底座10铰接于后框支架31上。

其中，铰链支架32、铰链杆7、伸缩杆8、第一底座9和第二底座10构成车架的车顶开合机构，通过车顶开合机构可以将包括顶板支撑总成在内的整个车顶打开，从而便于对车体的内部零部件及电子器件进行检修，且当车顶落下闭合时，通过锁合装置42可以自动锁止。

综合考虑设备安装架总成1、前框架总成2、后框架总成3和顶板支撑总成4的结构以及不同的作用，如图1、图2和图3所示，将设备安装架总成1、前框架总成2、后框架总成3和顶板支撑总成4的整体结构布局设计为：设备安装架总成1设置于后框架总成3的下方，前框架总成2设置于后框架总成3的前端，且与后框架总成3之间通过前后支撑杆5和斜支撑杆6相互固定连接，顶板支撑总成4设置于前框架总成2和后框架总成3的上方，且顶板支撑总成4的一端与后框架总成3通过车顶开合机构活动连接，顶板支撑总成4的另一端与前框架总成2通过锁合装置42连接。

需要理解的是，为更好的理解本实用新型的技术特征，本实用新型实施例以车身为参考对象定义各个部件的相对位置，其中，朝向车头的一端称为前端或前方，朝向车尾的一端称为后端或后方，位于车顶的一端称为顶端或上方，位于车辆底盘的一端称为底端或下方。

通过图1、图2和图3可知，本实用新型实施例车架总成的整体框架结构及其各个部件之间的连接关系。下面结合图4—图10，对车架总成的各个部件进行详细介绍。

图4、图5分别为本实用新型实施例提供的车架总成的设备安装架总成示意图一、设备安装架总成示意图二，结合图4和图5所示：

设备安装架总成主要为车辆的电子器件提供合适的安装位置，设备安装架总成包括设备安装支架和设备安装板12。其中，设备安装支架为设备安装架总成的安装支撑架，设备安装支架包括两个设备支撑架111、多个设备支架横梁112和设备侧支架113，设备支撑架111包括相互连接的设备支架竖直部1111和设备支架水平部1112；多个设备支架横梁112设置于两个设备支撑架111之间，用于固定连接两个设备支撑架111；每个设备支撑架111的设备支架水平部1112上均连接一个或多个设备侧支架113；设备安装板12安设于两个设备支撑架111的设备支架水平部1112。

具体的，多个设备支架横梁112固定连接在两个设备支撑架111之间，一方面，通过设备支架横梁112将两个设备支撑架111固定连接在一起，设备支架横梁112起到固定设备安装支架的作用；另一方面，设备安装板12的两端分别固定在两个设备支撑架111的设备支架水平部1112上，并置于设备支架横梁112之上，设备支架横梁112起到支撑设备安装板12的作用，当设备安装板12上安置车辆的电子器件时，设备安装板12需要承受其上所有电子器件的重量，设备支架横梁112的设置防止设备安装板12中部由于受压变形，同时为设备安装板12分担一部分重量。其中，设置于设备支架竖直部1111上的设备支架横梁112的个数仅需根据设备支架竖直部1111的长度进行设定即可，而设置于设备支架水平部1112上的设备支架横梁112的个数则需综合考虑设备支架水平部1112的长度和设备安装板12上所需安装的电子器件的总重量。

本实用新型实施例所提供的车架总成中的设备支架竖直部1111的一端和设备支架水平部1112的一端相连，设备支架竖直部1111的另一端固定安装在车辆的底盘上，根据车辆底盘结构形状的不同，设备支架水平部1112的另一端的设置位置不同。在一个具体的实施例中，当底盘的后端凸起且凸起的高度与设备支架竖直部1111的高度相同时，设备支架水平部1112的另一端固定安装在底盘的凸起部，从而提高设备安装架总成的牢固性和稳定性。在另一个具体的实施例中，设备支架水平部1112的另一端还可以与设备侧支架113相连，从而通过设备侧支架113和设备支架竖直部1111进行固定支撑。

此外，两个设备支撑架111的设备支架竖直部1111之间还安设有前设备安装板13，不但加固了设备安装架总成的稳定性，还为车辆其他附加设备提供了安装位置。同时，为保证前设备安装板13的牢固性，前设备安装板13还与设置于设备支架竖直部1111上的设备支架横梁112固定连接。

图6、图7分别为本实用新型实施例提供的车架总成的前框架总成示意图一、前框架总成示意图二，结合图6和图7所示：

前框架总成包括前框支架21、LED屏支架22和GPS天线支架23。其中，前框支架21包括前框水平杆211和两个前框竖直杆212，前框水平杆211的两端分别与两个前框竖直杆212的一端相连，两个前框竖直杆212的另一端固定安装在车辆的底盘上；LED屏支架22的两端分别固定安装在两个前框竖直杆212的前端面上，用于安装LED提示屏；GPS天线支架23安设于前框水平杆211的顶端，用于安装GPS天线。

此外，两个前框竖直杆212的后端面上还安设有前框架设备板24，前框架设备板24的两端分别固定在两个前框竖直杆212的后端面上，前框架设备板24的设计加固了前框架总成的稳定性，并为车辆的设备提供了安装位置。

图8为本实用新型实施例提供的车架总成的后框架总成示意图，结合图8所示：

后框架总成包括后框支架和铰链支架32。其中，后框支架为后框架总成的主要安装支撑架，后框支架包括两个后框支撑架311、多个后框架横梁312和后框连接架313；后框支撑架311包括后框支架竖直部3111和后框支架水平部3112，后框支架竖直部3111的一端和后框支架水平部3112的一端相连；多个后框架横梁312设置于两个后框支撑架311之间，用于固定连接两个后框支撑架311；后框连接架313的竖截面为n字型；后框支架水平部3112的另一端固定连接在后框连接架313的水平部上；铰链支架32挂设于后框连接架313的水平部上。

具体的，多个后框架横梁312固定连接在两个后框支撑架311之间，从而将两个后框支撑架311固定连接在一起，后框架横梁312的个数根据后框支架竖直部3111和后框支架水平部3112的长度进行具体设定，但需要注意的是，本实用新型实施例所提供的车架总成中设有设备安装架总成，设备安装架总成的设备安装板设置于后框支撑架311的后框支架水平部3112的下方，且该车架总成通过顶板支撑总成能够将车顶打开对安置于设备安装板上的电子器件进行检修，因此，在设置后框支架水平部3112上的后框架横梁312时，需要保证为电子器件的检修留出足够的空间，即彼此相邻的两个后框架横梁312之间的距离需要足够大，保证检修人员能够对设备安装板上的所有电子器件进行检修。

后框连接架313的水平部用于固定连接后框支架水平部3112，而后框连接架313的竖直部用于安装连接在车辆的底盘上，且后框连接架313的高度可以根据底盘的不同而设置为不同值。在一个具体的实施例中，当底盘的后端凸起时，后框连接架313的高度与底盘凸起部的高度之和等于后框支撑架311中后框支架竖直部3111的高度，从而保证后框连接架313固定安装在底盘上时，后框支撑架311的后框支架水平部3112水平设置。

铰链支架32的一端挂设于后框连接架313的水平部上，另一端固定连接在底盘上，一方面为后框架总成起到固定支承的作用，另一方面为铰链杆提供合适的安装位置，铰链支架32与铰链杆之间通过铰链轴(图中未示出)铰接。

再结合图3、图6和图8对前框架总成与后框架总成之间的连接进行介绍，前后支撑杆5的一端连接在前框支架21上，前后支撑杆5的另一端连接在后框支架竖直部3111的后框架横梁312上，具体的，前后支撑杆5的一端固定安装在前框支架21中前框竖直杆212的后端面上，前后支撑杆5的另一端固定安装在设置于后框支架竖直部3111的后框架横梁312上。此外，后框支架31的前端与前框支架21的顶端通过斜支撑杆6连接，具体的，斜支撑杆6的一端固定连接在前框支架21中前框水平杆211的上表面上，斜支撑杆6的另一端固定连接在后框支撑架311中后框支架水平部3112的上表面上。从而，前框架总成与后框架总成之间通过斜支撑杆6和前后支撑杆5进行连接固定。

图9为本实用新型实施例提供的车架总成的顶板支撑总成示意图，结合图2、图3和图9所示：

为使得车顶能够打开，车架总成还包括顶板支撑总成4，顶板支撑总成4包括顶板支架41和锁合装置42。其中，顶板支架41为顶板支撑总成的主要支撑架，顶板支架41包括两个顶板纵梁411、多个顶板横梁412和顶板前框413；两个顶板纵梁411之间设有多个顶板横梁412；顶板前框413包括两个顶板前斜杆4131和固定板4132；两个顶板前斜杆4131的一端分别固定连接在固定板4132上，两个顶板前斜杆4131的另一端分别与两个顶板纵梁411的一端相连。另外，为了增强顶板支撑总成4的强度和刚性，顶板横梁412与顶板纵梁411之间还设有加强筋414。

顶板支撑总成4与后框架总成3之间通过车顶开合机构活动连接。其中，铰链杆7的一端固定连接在顶板纵梁411的另一端，铰链杆7的另一端铰接于后框架总成3的铰链支架32上，为确保顶板支撑总成4在转动过程中铰链杆7不会与其他部件发生干涉，如图2所示，铰链杆7包括相互连接的顶板支撑连接部(图中未示出)和后框架连接部(图中未示出)，顶板支撑连接部为连接直杆，固定在顶板支撑总成4中顶板纵梁411的内侧面上，后框架连接部为连接弧形杆，铰接于后框架总成3中铰链支架32的外侧面上，防止铰链杆7在顶板支撑总成4转动过程中与后框架总成3发生干涉。除此之外，一方面，为保证车顶上所安装的器件的安全性，另一方面，考虑到车顶的重量，顶板支撑总成4与后框架总成3之间的连接还需要设置连接保护装置，即气压支撑杆，本实用新型车架总成中的气压支撑杆具体指伸缩杆8、第一底座9和第二底座10。第一底座9安设于顶板纵梁411上，第二底座10安设于后框支架水平部3112上；伸缩杆8的两端分别铰接于第一底座9与第二底座10上，当顶板支撑总成4相对于前框架总成2和后框架总成3转动时，伸缩杆8进行伸缩动作。具体的，第一底座9固定在顶板纵梁411的侧表面上，第二底座10固定在后框支架水平部3112的上表面上，伸缩杆8的两端分别与第一底座9与第二底座10铰链连接。当顶板支撑总成4打开时，伸缩杆8伸长，起到辅助支撑顶板支撑总成4的作用；当顶板支撑总成4闭合时，伸缩杆8逐渐收缩，使得车顶缓慢扣合，减缓了扣合时车顶对车身的冲击，避免了不必要的损伤。同时，还可以通过设定伸缩杆8的最大长度来设定顶板支撑总成4与后框架总成3之间的最大打开角度。

图10为本实用新型实施例提供的车架总成的锁合装置与GPS天线支架部分的局部放大示意图，结合图2、图7和图10所示：

为使得车顶落下时能够自动锁止，本实用新型车架总成中的顶板支撑总成4上还设有锁合装置42，其中，为使得锁合装置42能够进行锁止，GPS天线支架23上还开有锁口槽231，锁合装置42包括顶板把手421、锁扣限位422、顶板锁扣423和扭簧(图中未示出)；顶板把手421安置在固定板4132的前端面上；锁扣限位422安装在固定板4132的后端面上；顶板锁扣423通过顶板锁轴425铰链连接在顶板把手421上，且顶板锁扣423的一端穿设锁扣限位422卡入锁口槽231内；扭簧套设于顶板锁轴425上。

具体的，扭簧套设于顶板锁轴425上，且扭簧的两端分别固定于顶板把手421的两内侧表面上，当顶板锁扣423绕着扭簧中心相对于顶板把手421旋转时，扭簧产生扭矩，将顶板锁扣423拉回初始位置。当检修人员想要打开车顶时，抬起顶板锁扣423的一端，顶板锁扣423绕着顶板锁轴425相对于顶板把手421旋转，使得顶板锁扣423的另一端脱离锁口槽231，从而便可以将车顶打开；车顶呈打开状态时，由于扭簧的作用，顶板锁扣423恢复初始位置，顶板锁扣423的中部抵接在锁扣限位422上，当车顶落下时，由于车顶重量的原因，顶板锁扣423的另一端倾斜面沿GPS天线支架23的侧边滑入锁口槽231内，并在扭簧的作用下使顶板锁扣423锁紧，从而完成自动锁止。

本实用新型实施例提供的车架总成，主要由设备安装架总成、前框架总成、后框架总成和顶板支撑总成四部分组成，设备安装架总成为车辆的电子器件提供了合适的安装位置，且由于顶板支撑总成与后框架总成之间通过车顶开合机构活动连接，方便打开车顶，便于车内零部件及电子器件的检修，同时，锁合装置的设置使得车顶落下时能够自动锁止。在轻量化的前提下提高了车架的强度和刚度，降低了成本，且便于车体内零部件及电子器件的检修。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、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，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。