滑板式底盘用长边梁组件及滑板式底盘

摘要

本发明提供了滑板式底盘用长边梁组件及滑板式底盘，该长边梁组件包括两根平行的长边梁以及设置在长边梁凹槽内的多个加强块。加强块包括开口框以及设置在该开口框内的加强板组，加强板组由分别设置在左右两侧的第一加强板组以及位于中间的第二加强板组组成。第一加强板组包括两片第一横向加强板，第二加强板组包括两片第二横向加强板及设置在该第二横向加强板上的两块纵向加强板。通过结构改进及材料选择既实现强度支撑功能，又实现轻量化目的。

权利要求

1.一种滑板式底盘用长边梁组件，其特征在于，包括两根平行的长边梁以及设置在长边梁凹槽内的多个加强块，所述加强块包括开口框以及设置在该开口框内的加强板组，所述加强板组由分别设置在左右两侧的第一加强板组以及位于中间的第二加强板组组成，所述第一加强板组包括两片第一横向加强板，所述第二加强板组包括两片第二横向加强板及设置在该第二横向加强板上的两块纵向加强板，两片第一横向加强板以及两片第二横向加强板均上下设置；两块纵向加强板中，一块位于上侧第二横向加强板和开口框的上端面之间，另一块位于下侧第二横向加强板与开口框的下端面之间，所述长边梁采用玻璃纤维增强热固性塑料制成，所述加强块采用玻璃纤维增强热固性塑料或尼龙制成，所述加强块通过可变频率微波工艺粘合在长边梁内。

2.根据权利要求1所述的滑板式底盘用长边梁组件，其特征在于：其中，多个加强块首尾相接粘接在所述长边梁凹槽内。

3.根据权利要求1所述的滑板式底盘用长边梁组件，其特征在于：其中，上侧第一横向加强板和上侧第二横向加强板位于同一平面上，下侧第一横向加强板位置高于下侧第二横向加强板。

4.根据权利要求1所述的滑板式底盘用长边梁组件，其特征在于：其中，上侧第二横向加强板和开口框上端面之间的间隔与下侧第二横向加强板与开口框下端面之间的间隔相同。

5.一种滑板式底盘，其特征在于，包括底盘框架以及设置在底盘框架中间的电池托盘，所述底盘框架包括长边梁组件以及将该长边梁安装在滚轮上的铝支架，其中，所述长边梁组件为权利要求1～4任一项所述的滑板式底盘用长边梁组件。

6.根据权利要求5所述的滑板式底盘，其特征在于：

其中，所述铝支架包括连接长边梁的第一支架和设置在该第一支架上的第二支架，所述第一支架共四根，均分设置在连接长边梁的左右两端；第二支架也四根，两两分开，一端垂直设置在第一支架上，另一端设置在滚轮上。

说明书

滑板式底盘用长边梁组件及滑板式底盘

技术领域

[0001] 本发明属于汽车滑板式底盘技术领域，涉及一种长边梁组件及包含该长边梁组件的滑板式底盘。

背景技术

[0002] 能源、环境、安全是我们当今世界倡导的主题，而同此三大主题联系最紧密的行业之一就是汽车行业。研究表明，若汽车整车重量降低10％，燃油效率可提高6％～8％。车辆每减重100kg，CO2排放量可减少约5g/km。在安全方面，汽车轻量化后，车辆控制更稳定、制动距离减小，当发生碰撞时，高强钢和塑性材料也会让人更安全。因此，汽车轻量化是当今世界汽车创新工程的技术发展方向。

[0003] 传统汽车底盘由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统四部分组成，用于支承、安装汽车发动机及其各部件、总成，形成汽车的整体造型，并接受发动机的动力，使汽车产生运动，保证正常行驶，结构复杂，改进空间小。

[0004] “滑板底盘”由通用汽车在2002年提出，在该概念中，将车身和底盘分开，底盘采用“滑板造型”，基本纯平，并且应用原属于航空领域的线控技术，将传统的液压转向、制动等传统结构抛弃。业内普遍认为其是未来新能源技术的发展趋势，因为底盘不变的话，可以更方便地做成各种车型，同时也能进一步缩短车型的开发周期。

[0005] 目前的滑板式底盘主要由铝制成，通过使用称为冷金属转移(CMT)的过程将铝部件焊接在一起。CMT工艺在尺寸质量方面带来了自身的挑战，铝件膨胀和收缩使得整体尺寸质量难以控制，更难进行细节上的结构改进。

[0006] 长边梁组件作为底盘框架的重要组成部分，和十字形铝支架安装在一起。传统的长边梁组件呈中空方形，由铝材质制成，不易实现轻量化改进。

发明内容

[0007] 本发明是为解决上述技术问题进行的，对长边梁的加工材质重新进行选择，并对其结构进行改进，实现滑板式底盘的轻量化改进。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

[0008] <结构一>

[0009] 本发明提供的滑板式底盘用长边梁组件，具有如下技术特征：包括两根平行的长边梁以及设置在长边梁凹槽内的多个加强块。加强块包括开口框以及设置在该开口框内的加强板组，所述加强板组由分别设置在左右两侧的第一加强板组以及位于中间的第二加强板组组成。第一加强板组包括两片第一横向加强板，第二加强板组包括两片第二横向加强板及设置在该第二横向加强板上的两块纵向加强板。

[0010] 优选的，在本发明提供的滑板式底盘用长边梁组件中，多个加强块首尾相接粘接在长边梁凹槽内，优选采用VFM工艺进行粘接。加强块开口框的背面及上下侧面粘贴在长边梁内表面上。

[0011] 粘接时采用的粘合剂为3M DP760。采用可变频率微波工艺粘结长边梁和加强块的方法包括如下步骤：将长边梁和加强块分别固定在夹具中，应用粘合剂并夹紧到位，VFM经过涂有粘合剂的区域，并触发微波，开始加速固化过程，然后室温下自然风干。采用变频微波加热枪的功率为200W，固化时间20秒。

[0012] 优选的，在本发明提供的滑板式底盘用长边梁组件中，两片第一横向加强板以及两片第二横向加强板均上下设置。两块纵向加强板中，一块位于上侧第二横向加强板和开口框的上端面之间，另一块位于下侧第二横向加强板与开口框的下端面之间。

[0013] 优选的，在本发明提供的滑板式底盘用长边梁组件中，上侧第一横向加强板和上侧第二横向加强板位于同一平面上，下侧第一横向加强板位置高于下侧第二横向加强板。

[0014] 优选的，在本发明提供的滑板式底盘用长边梁组件中，上侧第二横向加强板和开口框上端面之间的间隔与下侧第二横向加强板与开口框下端面之间的间隔相同。

[0015] 优选的，在本发明提供的滑板式底盘用长边梁组件中，长边梁采用玻璃纤维增强热固性塑料制成，所述加强块采用玻璃纤维增强热固性塑料或尼龙制成。玻璃纤维增强塑料的相对密度在1.5～2.0之间，只有碳钢的1/4～1/5，但拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，强度可以与高级合金钢媲美，具有质轻和强度高的优点。

[0016] <结构二>

[0017] 本发明还提供了一种滑板式底盘，包括底盘框架以及设置在底盘框架中间的电池托盘。其中，底盘框架包括长边梁组件以及将该长边梁安装在滚轮上的铝支架，该长边梁组件结构如结构一所述。

[0018] 优选的，在本发明提供的滑板式底盘中，铝支架包括连接长边梁的第一支架和设置在该第一支架上的第二支架。第一支架共四根，平均设置在连接长边梁的左右两端；第二支架也四根，两两分开，一端垂直设置在第一支架上，另一端设置在滚轮上。

[0019] 本发明中，长边梁和铝支架通过可变频率微波工艺和机械力固定相结合的方式固定。采用可变频率微波工艺粘结长边梁和铝支架的方法包括如下步骤：将长边梁和铝支架分别固定在夹具中，应用粘合剂并夹紧到位，VFM经过涂有粘合剂的区域，并触发微波，开始加速固化过程，采用变频微波加热枪的功率为200W，固化时间20秒。处理结束并室温条件下自然风干后，再采用机械力固定加强固定效果。

[0020] 本发明的有益效果如下：

[0021] 本发明基于长边梁材质的改变，对其结构进行改进，将长边梁设计为U型结构，并在其凹槽内设置多个加强块。加强块被设计为包括开口框以及设置在该开口框内的加强板组，加强板组由分别设置在左右两侧的第一加强板组以及位于中间的第二加强板组组成。第一加强板组包括两片第一横向加强板，第二加强板组包括两片第二横向加强板及设置在该第二横向加强板上的两块纵向加强板，既实现强度支撑功能，又实现了轻量化目的。

附图说明

[0022] 图1为本发明所涉及的轻量级滑板式底盘的结构示意图；

[0023] 图2为本发明所涉及的长边梁组件的结构示意图；

[0024] 图3为本发明所涉及的加强块的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明描述的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

[0026] 根据图1，本实施例提供的滑板式底盘100包括底盘框架10以及设置在底盘框架中间的电池托盘20。底盘框架10包括长边梁组件1以及将该长边梁组件安装在滚轮上的铝支架2。

[0027] 结合图2，长边梁组件1包括两根平行的长边梁2以及设置在长边梁凹槽内的多个加强块3。长边梁2呈U型，多个加强块3首尾相接粘接在长边梁凹槽内。、[0028] 根据图3，加强块3包括开口框31以及设置在该开口框内的加强板组32。该加强板组32由分别设置在左右两侧的第一加强板组321以及位于中间的第二加强板组322组成。第一加强板组321包括两片第一横向加强板321a；第二加强板组322包括两片第二横向加强板322a及设置在该第二横向加强板上的两块纵向加强板322b。

[0029] 加强板设置上，两片第一横向加强板321a以及两片第二横向加强板322a均上下设置。两块纵向加强板322b中，一块位于上侧第二横向加强板和开口框的上端面之间，另一块位于下侧第二横向加强板与开口框的下端面之间。

[0030] 优选的，上侧第一横向加强板和上侧第二横向加强板位于同一平面上，下侧第一横向加强板位置高于下侧第二横向加强板。上侧第二横向加强板和开口框上端面之间的间隔与下侧第二横向加强板与开口框下端面之间的间隔相同。

[0031] 根据图1，铝支架2包括四根连接长边梁的第一支架21和垂直安装在第一支架上的四根第二支架22。四根第一支架21两两分开，分别垂直设置在长边梁2的左右两端，实现两根长边梁连接；四根第二支架22也两两分开，两根垂直安装在左侧第一支架上，另外两根垂直安装在右侧第一支架上。该第二支架22的另外一端设置在滚轮上。

[0032] 本发明材质选择方面，长边梁组件中，长边梁2采用玻璃纤维增强塑料制成，加强块3采用玻璃纤维增强塑料或尼龙制成。当采用玻璃纤维增强塑料时，采用挤拉成型工艺制备加强块；当采用尼龙时，采用注塑工艺制备加强块。玻璃纤维增强塑料板的相对密度在1.5～2.0之间，只有碳钢的1/4～1/5，但拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，强度可以与高级合金钢媲美，具有质轻和强度高的优点；尼龙具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其他填料填充增强改性。本发明通过使用带有注塑盒的GRP侧梁，既可以保持底盘轻便，同时确保结构完整性不受影响。

[0033] 电池托盘20和铝支架2均采用热成型淬火(HFQ技术)铝材挤压成型。HFQ技术突破了高强铝合金板件的成型瓶颈，以较低成本实现了铝合金复杂曲面成型、无回弹、减少零件数量和连接等需要，大幅提升了零件稳定性及车身刚性，可部分替代中高强钢。长边梁采用玻璃纤维增强塑料制成，其相对密度在1.5～2.0之间，只有碳钢的1/4～1/5，但拉伸强度却接近甚至超过碳素钢，强度可以与高级合金钢媲美，具有质轻和强度高的优点。

[0034] 连接方面，长边梁和加强块采用VFM工艺粘接，采用的粘合剂为3M DP760。采用可变频率微波工艺粘结长边梁和加强块的方法包括如下步骤：将长边梁和加强块分别固定在夹具中，应用粘合剂并夹紧到位，VFM经过涂有粘合剂的区域，并触发微波，开始加速固化过程，然后室温下自然风干。采用变频微波加热枪的功率为200W，固化时间20秒。

[0035] 长边梁和铝支架通过可变频率微波工艺和机械力固定相结合的方式固定。采用可变频率微波工艺粘结长边梁和铝支架的方法包括如下步骤：将长边梁和铝支架分别固定在夹具中，应用粘合剂并夹紧到位，VFM经过涂有粘合剂的区域，并触发微波，开始加速固化过程，采用变频微波加热枪的功率为200W，固化时间20秒。

[0036] VFM解决了由单频微波和谐振节点引起的不均匀加热模式，并以高能量耦合效率在大体积上提供快速、均匀和选择性的加热。与IR、热风等常规固化方法相比，微波直接通过穿透固化粘合剂，对基材的影响较小；变频微波扫描4096个频率的带宽，从而避免不均匀的加热模式并消除电弧引起的损坏。

[0037] 综合对比，本发明底盘重约94公斤，而同等钢制底盘重168公斤，比传统的钢制底盘轻了74公斤，与市场竞争对手相比，重量减轻了45％，占地面积利用率增加了30％。通过使用VFM技术，可以更快地制造底盘产品，同时保持尺寸质量，这与其他一些铝制滑板式底盘完全不同。

[0038] 以上已对本发明创造的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。