轻量化型材机柜的制作方法

本实用新型涉及一种机柜，尤其涉及一种轻量化型材机柜。

背景技术：

改装车结构附件作为系统集成的重要载体，其更轻的质量以及更加紧凑的结构设计，使得车辆可以上装更多的系统设备，使改装车展现更加全面的功能状态，同时整车机动性更强，也更加环保节能。机柜作为改装车结构附件中的重要组成部分，目前的结构方式主要有两种:1.钣金结构，用钢板折弯形成机柜的基本框架，但是机柜总体重量太大，强度低，生产周期长；2.用钢质滚压型材或者铝合金挤压型材拼装出基本框架，并配合钣金方孔立柱实现设备安装，虽然重量上相对钣金结构降低，但是占用空间大，造型不美观，造价高。

现有实用新型专利(cn201510092531.2)公开了一种机柜结构，其为一种拼接式的型材机柜，整体体积较大，占用安装空间，且需增加4根安装立柱用于安装电气设备，变相增加了机柜重量。另外由于内部型材形式多样，搭接冗杂，此类型材机柜的机架造型不美观，需增加复杂的钣金覆盖件加以修饰。

现有实用新型专利(cn201610527404.5)公开一种机柜，其是一种用非封闭性的支撑型材搭建机柜主体，各型材之间主要采用焊接连接，并不适宜镁合金、玻璃钢、碳纤维等轻型材质的应用，另外其支柱型材为非封闭性，结构强度会相对较差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的轻量化型材机柜。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种轻量化型材机柜，包括由轻质合金或复合材料制成的机架、多组方孔条组件；

所述机架包括间隔相对的两个框体、间隔相对并连接在两个所述框架的顶部之间的两根顶梁、间隔相对并连接在两个所述框架的底部之间的两根底梁；每一所述框体包括间隔相对设置的两个立柱、分别连接在两个所述立柱的顶部和底部之间的顶部横梁和底部横梁；

所述立柱为横截面呈环形的中空型材，所述立柱的至少一侧延伸设有飞边；每一所述立柱的飞边上设置一组所述方孔条组件；所述方孔条组件包括沿所述飞边的长度延伸并通过紧固件固定在所述飞边上的板条、间隔分布并卡设在所述板条上的多个卡式螺母，所述飞边上设有多个间隔分布并分别与所述卡式螺母上螺孔相对连通的通孔。

优选地，所述立柱的横截面为矩形的环状结构，所述立柱的一短边侧和一所述长边侧分别设有所述飞边，分别为第一飞边和第二飞边；

所述第一飞边的延伸方向朝向同框体中的另一所述立柱，所述第二飞边的延伸方向朝向相对的另一所述框体。

优选地，所述机架还包括多个三通榫头；每一所述立柱与对应的所述顶部横梁、顶梁之间，每一所述立柱与对应的所述底部横梁、底梁之间分别通过一所述三通榫头拼接并通过螺接件进行锁固。

优选地，所述机架还包括横向设置在所述框体上的至少一个导轨和/或加强梁；所述导轨和/或加强梁的相对两端分别配合在所述框体的两个立柱一侧，通过皇冠螺钉与所述卡式螺母的配合紧固在所述立柱上。

优选地，所述顶梁、底梁、顶部横梁和底部横梁的横截面均为矩形的环状结构；

所述顶梁朝向所述机架内的一侧延伸设有第三飞边，所述顶部横梁朝向所述机架内的一侧延伸设有第四飞边，所述第三飞边和第四飞边相接围成一用于定位顶板的第一定位台阶；

所述底梁朝向所述机架内的一侧延伸设有第五飞边，所述底部横梁朝向所述机架内的一侧延伸设有第六飞边，所述第五飞边和第六飞边相接围成一用于定位垫板的第二定位台阶。

优选地，所述轻量化型材机柜还包括设置在所述机架顶部、抵接在所述第一定位台阶上的顶板；和/或，

所述轻量化型材机柜还包括设置在所述机架底部、抵接在所述第二定位台阶下的垫板；所述垫板包括多个垫板块，分别位于所述框体与所述底梁相接的对角处。

优选地，所述轻量化型材机柜还包括设置在所述框体上的门板、至少一第一固定件和至少一第二固定件；

所述第一固定件连接在所述框体的顶部横梁和所述门板之间，所述第二固定件连接在所述框体的底部横梁和所述门板之间。

优选地，所述顶部横梁朝向所述底部横梁的一侧延伸设有第七飞边，所述底部横梁朝向所述顶部横梁的一侧延伸设有第八飞边；所述门板的上端部和下端部边缘分别配合在所述第七飞边和第八飞边一侧；

所述第一固定件的一端配合在所述第七飞边和所述门板的上端部之间并锁固在所述第七飞边上，所述第一固定件的相对另一端配合并锁固在所述门板的表面上；

所述第二固定件的一端配合在所述第八飞边和所述门板的下端部之间并锁固在所述第八飞边上，所述第二固定件的相对另一端配合并锁固在所述门板的表面上。

优选地，所述轻量化型材机柜还包括纵向设置在所述门板朝向所述机架内一侧上的加强型材；

所述加强型材的上下两端分别抵接所述顶部横梁和底部横梁。

优选地，所述轻量化型材机柜还包括用于接地的金属板条；所述金属板条通过连接组件连接在一所述立柱的朝向所述机架内的一侧上。

本实用新型的有益效果，以轻质材料制成机架，大幅降低机柜重量，提高机柜强度；在立柱上设置飞边配合方孔条组件，实现卡式螺母的安装，从而解决了型材飞边上不易加工方孔和设备安装需求方孔之间的矛盾难题。

另外，采用榫头实现机架各梁之间的连接，解决了轻质材料连接的难点，保证了结构强度。设计了一种外形简约美观的轻量化型材机柜，可以实现多种轻质材料在机柜上的应用，即大幅降低机柜重量，同时还可以并且提升生产效率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的轻量化型材机柜的立体结构示意图；

图2是图1中立柱的结构示意图；

图3是图2所示立柱的横截面结构示意图；

图4是图1中方孔条组件的结构示意图；

图5是图1中方孔条组件配合在立柱上的横截面结构示意图；

图6是图1中三通榫头的结构示意图；

图7是图1中顶梁的横截面结构示意图；

图8是图1中顶部横梁的结构示意图；

图9是图1中底部横梁的结构示意图；

图10是图1中第一固定件的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型一实施例的轻量化型材机柜，包括机架以及安装在机架上的多组方孔条组件40。

机架整体可为长方体(矩形体)的框架结构，由轻质合金或复合材料制成，降低整体重量。其中，轻质合金可选镁合金或铝合金等，复合材料可选碳纤维或玻璃钢等。对于镁合金材质型材的选用，可以有效提高机柜的减震性能和散热性能。

本实施例中，机架包括间隔相对的两个框体10、间隔相对并连接在两个框架10的顶部之间的两根顶梁20、间隔相对并连接在两个框架10的底部之间的两根底梁30，通过顶梁20、底梁30和框体10相连接形成如图1所示的框架结构。

在机架中，每一框体10可包括间隔相对设置的两个立柱11、顶部横梁12和底部横梁13；顶部横梁12和底部横梁13分别连接在两个立柱11的顶部和底部之间，与立柱11形成矩形的框体10。

其中，如图2、3所示，立柱11为横截面呈环形(闭合环)的中空型材，其中可以是一个空腔或者相平行的两个或以上的空腔，结构强度较于具有开口的型材的结构强度大。立柱11的至少一侧延伸设有飞边；每一立柱11的飞边上设置一组方孔条组件40，配合飞边用于安装设备(如通信设备等等)。

参考图4，方孔条组件40包括沿飞边的长度延伸并通过紧固件411(如螺钉或压铆螺母等)固定在飞边上的板条41、间隔分布并卡设在板条41上的多个卡式螺母42(浮动螺母)。对应卡式螺母42，板条41上设有多个间隔分布的方孔410，用于安装卡式螺母42。飞边上设有多个间隔分布并分别与卡式螺母42上螺孔421相对连通的通孔，从而与卡式螺母42相适配的皇冠螺钉可穿过通孔锁紧在卡式螺母42中。通过飞边及方孔条组件40配合设置，解决了设备安装需求和飞边上不易加工序列方孔的矛盾问题。

本实施例中，如图2、3所示，立柱11的横截面为矩形的环状结构，每一立柱11均具有两个长边和两个短边。立柱11上朝向同框体10中另一立柱11的一短边侧和朝向相对另一框体10的一长边侧分别设有飞边，分别为第一飞边111和第二飞边112。第一飞边111的延伸方向朝向同框体10中的另一立柱11，该第一飞边111优选在短边侧朝向机架10内侧的边缘处向外延伸形成。第二飞边112的延伸方向朝向相对的另一框体10，该第二飞边112优选在长边侧的中部位置向机架内侧延伸形成。

结合图2-5，对应第一飞边111和第二飞边112，方孔条组件40可分为第一方孔条组件401和第二方孔条组件402，第一方孔条组件401和第二方孔条组件402均包括如图4所示的板条41和卡式螺母42等。第一方孔条组件401安装在第一飞边111朝向机架外的侧面上，配合该第一飞边111可用于设备侧向导轨的安装。第二方孔条组件402安装在第二飞边112朝向机架内的侧面上，配合第二飞边112可用于设备安装面板的安装。

根据安装具体对象不同，第一飞边111上的通孔1110和第二飞边112上的通孔1120排布不同。第一方孔条组件401上卡式螺母42的数量及排布与第一飞边111上通孔1110对应设置，第二方孔条组件402上卡式螺母42的数量及排布与第二飞边112上通孔1120对应设置。例如，图4所示的方孔条组件40主要为安装在第一飞边111上的第一方孔条组件401，卡式螺母42和对应的方孔410根据安装对象设置。

在机架中，顶梁20、底梁30以及框体10的顶部横梁12和底部横梁13也均为横截面呈环形(闭合环)的中空型材，即各梁的横截面也均为矩形的环状结构，进一步保证机架整体的轻量化以及结构强度。

为克服焊接连接不适用轻质材料之间连接的问题，本实用新型采用榫头实现框体10、顶部横梁12和底部横梁13之间的连接。结合图1、图6，本实用新型中，机架还包括多个三通榫头50；每一立柱11与对应的顶部横梁12、顶梁20之间，每一立柱11与对应的底部横梁13、底梁30之间分别通过一三通榫头拼接并通过螺接件(如螺钉)进行锁固。

具体地，本实施例中，立柱11两端与对应的顶部横梁12、底部横梁13以斜面对接(如45°斜面)，顶梁20和底梁30分别与框体10相垂直连接。三通榫头50的三个连接端相对垂直，以机架顶部连接处为例，三通榫头50的两个连接端分别插入立柱11和顶部横梁12的空腔中，另外的一连接端则插入顶梁20的空腔中，再通过螺钉锁紧在各连接端与对应型材上进行锁固。

进一步地，机架中，顶梁20、底梁30、顶部横梁12和底部横梁13也分别设有至少一飞边。其中，如图1、7所示顶梁20朝向机架内的一侧延伸(水平延伸)设有第三飞边21；底梁30朝向机架内的一侧延伸(水平延伸)设有第五飞边31，底梁30结构可相同于顶梁20，因此可参考图7所示结构。顶部横梁12的飞边可参考图2所示立柱11上飞边设置，如图1、8所示，顶部横梁12的朝向机架内的一侧(长边侧)延伸(水平延伸)设有第四飞边121，顶部横梁12的朝向底部横梁13的一侧(短边侧)延伸设有第七飞边122。如图1、9所示，底部横梁13的朝向机架内的一侧(长边侧)延伸(水平延伸)设有第六飞边131，底部横梁13的朝向顶部横梁12的一侧(短边侧)延伸设有第八飞边132。

在机架的顶部，第三飞边21和第四飞边121相接围成一第一定位台阶，用于定位顶板50。在机架的底部，第五飞边31和第六飞边131相接围成一第二定位台阶，用于定位垫板，进一步便于机柜减震器的安装。因此，根据需要，本实用新型的机柜还可包括顶板50和/或垫板。顶板50设置在机架顶部并抵接在第一定位台阶上，进一步可通过紧固件锁紧在第三飞边21和第四飞边121上。该顶板50还可以根据需要开设窗口，利于散热、减重等。垫板设置在机架底部并抵接在第二定位台阶下；垫板优选包括多个垫板块60，可分别呈三角形，分别位于框体10与底梁30相接的对角处，进一步通过紧固件锁紧在第五飞边31和第六飞边131下方。

进一步地，又如图1所示，机架还可包括横向设置在框体10上的至少一个导轨70和/或加强梁80。结合图1、5，导轨70位于机架内，其相对两端分别配合在框体10的两个立柱11一侧，在机架内所要的高度处，通过皇冠螺钉71与方孔条组件40(具体为第一方孔条组件401)上对应高度的卡式螺母42的配合紧固在立柱11上。该导轨70可作为设备的侧向导轨，可如图1所示横截面呈l形的导轨。

加强梁80位于机架内，其相对两端分别配合在框体10的两个立柱11一侧，在机架内所要的高度处，通过皇冠螺钉与对应高度的卡式螺母42的配合紧固在立柱11上。加强梁80用于提高机架的整体结构强度，可为u型钣金折弯件。

进一步地，如图1、10所示，本实用新型的轻量化型材机柜还可包括设置在框体10上的门板90，还包括至少一第一固定件91和至少一第二固定件92，用于将门板90固定连接在框体11上。第一固定件91连接在框体10的顶部横梁12和门板90之间，第二固定件92连接在框体10的底部横梁13和门板90之间。图10示出了第一固定件91的结构，第二固定件92结构可相同于第一固定件91。

具体地，门板90配合在框体10的内圈区域，门板90的上端部和下端部边缘分别配合在顶部横梁12的第七飞边122和底部横梁13的第八飞边132一侧(朝向机架外的一侧)，门板90的左右两侧边缘部还可分别配合在两个立柱11的第二飞边112朝向机架外的一侧。第一固定件91和第二固定件92可分布在框体10的四角处。

第一固定件91可为片状固定件，其一端配合在第七飞边122和门板90的上端部之间，并通过压铆铆钉等锁紧件锁固在第七飞边122上，第一固定件91的相对另一端配合在门板90的表面上并通过压铆螺母等锁紧件锁固在门板90上。第二固定件92可相同于第一固定件91，为片状固定件，其一端配合在第八飞边132和门板90的下端部之间并通过压铆铆钉等锁紧件锁固在第八飞边132上，第二固定件92的相对另一端配合在门板90的表面上并通过压铆螺母等锁紧件锁固在门板90上。

门板90和加强梁80之间还可设置π形件，将门板90与加强梁80进行连接，提供门板90在机架上的连接稳定性。

门板90采用铝板、镁合金板或者其他轻质合金板材折弯而成。本实用新型的轻量化型材机柜还包括纵向设置在门板90朝向机架内一侧上的加强型材100。加强型材100的上下两端分别抵接顶部横梁12和底部横梁13，提高门板90在机架上的强度。

另外，本实用新型的轻量化型材机柜还可包括用于接地的金属板条110。金属板条110通过连接组件连接在一立柱11的朝向机架内的一侧上，安装在机柜上的设备的接地线可都连接至该金属板条110，再通过该金属板条110统一进行接地，解决各设备分别进行接地形成的连接复杂问题。

其中，连接组件可包括至少一个呈π形的连接件120。金属板条110优选铜制板条。

本实用新型的轻量化型材机柜，适用于任何厢式货车、车载方舱等，还适用于标准网络机柜。本实用新型的轻量化型材机柜较于传统的机柜轻量化设置，在保证强度的情况下，结构形式更加简约，能大幅降低机柜的总体重量，减重幅度达50％以上，可显著提高改装车产品竞争力。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。