專利名稱：車輛底盤和車身構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及眾多品種車輛的底盤和車身板件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。在這里車輛包括汽車、船舶、飛機(jī)、及人力車輛，主要由結(jié)節(jié)和相互鎖定的空間骨架系統(tǒng)組成，可在現(xiàn)場(chǎng)手工組裝。本發(fā)明也由鍵和鎖定系統(tǒng)組成，以將車身板件相互楔式地鎖定到空間骨架上。這些系統(tǒng)共同構(gòu)成本發(fā)明新穎的骨架整體技術(shù)(FIT)。車輛包括例如汽車、通用車輛(卡車)、公共運(yùn)輸車輛、輕型船舶、諸如自行車、三輪車等相似的人力車、以及輕型飛機(jī)。
背景技術(shù)：
在此之前本申請(qǐng)人曾開發(fā)了當(dāng)車門關(guān)閉時(shí)，車門與車輛底盤結(jié)為整體以傳遞張力、壓力、扭力、彎曲力橫跨門框的技術(shù)。此項(xiàng)車門與底盤結(jié)為整體的技術(shù)(在下文中稱為DACIT)使得車輛底盤變得較輕，較剛勁，在撞車時(shí)向乘客提供更好的保護(hù)而免受侵襲。本申請(qǐng)人已將DACIT應(yīng)用于垂直滑動(dòng)門、常規(guī)絞鏈門、面包車側(cè)門和后門、以及諸如后背箱蓋、后攔板、擋板及行李箱等之類的活動(dòng)門板件上。此項(xiàng)技術(shù)在美國專利號(hào)4,801,172、4,940,282、5,378,036和美國申請(qǐng)序號(hào)08/328,124、08/439,605、08/577,649、08/769,895中已被充分描述，這里提及供作參考。
在上述發(fā)明優(yōu)先的優(yōu)先實(shí)施例中，把平截錐體結(jié)構(gòu)鍵剛性地裝在朝向車?yán)锩娴能囬T板件的角上，互補(bǔ)的匹配插座剛性地裝在朝向車外面的車門側(cè)柱上，以便門關(guān)閉時(shí)能放松地接納結(jié)構(gòu)鍵部件。由于車門內(nèi)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)骨架與結(jié)構(gòu)鍵部件相互連接，因此車門能夠作為車輛底盤的一部分，當(dāng)車門關(guān)閉并且這些鍵緊密地扣進(jìn)匹配的插座時(shí)，就跨越門框傳遞力。
本發(fā)明通過采用與車輛底盤部件相似的能放出的結(jié)構(gòu)連接，使底盤能夠由能放松地連接在一起的各單獨(dú)的部件所構(gòu)成進(jìn)一步發(fā)展了上述技術(shù)。上述技術(shù)對(duì)于能放松地固定在底盤上的不能拆卸的車輛車身板件也適用。這樣一來就產(chǎn)生了全部積木化設(shè)計(jì)的車，其車身和底盤兩者都承受載荷，使結(jié)構(gòu)效益更大而車輛重量減少。
發(fā)明綜述概括來說，按照本發(fā)明構(gòu)成的車輛的優(yōu)先實(shí)施包括三個(gè)主要方面用標(biāo)準(zhǔn)化的可拆卸的部件組成三維空間骨架；車身全部由分離的，可拆卸的，與空間骨架相互鎖定的板件制成；和門、擋板、以及行李箱等之類的可活動(dòng)的板件，各自都有與空間構(gòu)架相互成結(jié)構(gòu)鎖定的骨架部件，當(dāng)關(guān)閉時(shí)就成為車輛底盤結(jié)構(gòu)的組成部分。
采用發(fā)明的鎖定系統(tǒng)，所有車身板件都用半永久性栓扣系統(tǒng)鎖定到位。如果板件損壞，可方便地用相似板件替換。當(dāng)改裝車輛時(shí)，板件也能夠重新安排。例如你只用與卡車相關(guān)的變型設(shè)計(jì)系列的板件來代替一些通用汽車板件，便可將一臺(tái)運(yùn)動(dòng)通用汽車(SUV)改裝成卡車。
板件可以用鍵，插座，和半永久性的拴扣系統(tǒng)與專用設(shè)計(jì)車輛空間骨架(底盤骨架)相互鎖定?？臻g骨架本身可以進(jìn)行同樣的更改以便用類似的方式鎖定在一起。對(duì)于空間骨架也可以另一種骨架斷面的替換。例如短軸距雙門車輛可以通過鎖定新的空間骨架節(jié)段和板件到適當(dāng)部位而成為長(zhǎng)軸距四門車。借助于本發(fā)明系統(tǒng)，完全實(shí)現(xiàn)了從一種車型變成另一種車型的可能性，前提是從一開始設(shè)計(jì)空間構(gòu)架時(shí)在心里要考慮到每一種變型車。
本相互鎖定系統(tǒng)具有簡(jiǎn)便，通用性，組裝成本便宜等方面的許多優(yōu)越性。根據(jù)需要它也能采用多種材料(即鋼，鋁，塑料，炭素纖維，玻璃纖維等)。與本新穎方法更為相關(guān)的是，為給第三世界國家和地區(qū)能生產(chǎn)極基本的，價(jià)廉的汽車，那里汽車目前還沒有接近普通老百姓。而且由于新的標(biāo)準(zhǔn)車輛成本上升，本文所述的本發(fā)明的車輛也能在盡管要求更豪華型的發(fā)達(dá)國家內(nèi)普及。這種發(fā)明構(gòu)思不會(huì)影響到車輛的機(jī)械部分(發(fā)動(dòng)機(jī)，變速箱，懸掛系統(tǒng)等)。
本發(fā)明的實(shí)質(zhì)在于我們已經(jīng)開發(fā)一個(gè)“移置系統(tǒng)”而不是一個(gè)整個(gè)實(shí)體汽車。它是通過組成一個(gè)單一車身來實(shí)現(xiàn)的，車身包含三個(gè)鎖定機(jī)構(gòu)空間骨架部件按照新的概念鎖定在一起；將板件按照新穎的方法鎖定于空間骨架；和采用本申請(qǐng)人現(xiàn)有的，取得專利的門和底盤整體技術(shù)，用結(jié)構(gòu)鎖定和分離栓扣系統(tǒng)將門的骨架部件鎖定在主骨架上。這個(gè)“移置系統(tǒng)”車輛通過各種增加和減少板件或空間骨架可以永久性地改動(dòng)或變型。這是個(gè)系統(tǒng)性方法，使任何樣式的車輛，比當(dāng)今任何大小和性能有可比性的車輛，更輕，更牢固，并更安全。
由于該單一車身/底盤骨架的基本結(jié)構(gòu)不再包括任何外部的板件，這種構(gòu)架可成為一種包括用擠壓或模制材料(如鋼，鋁，碳素纖維或塑料)制成的純粹空間構(gòu)架在這些部件連接在一起的連結(jié)處具有鑄出或加工出的接節(jié)。在全車輛上采用一些適當(dāng)?shù)慕M合物料，就能生產(chǎn)出更輕，更結(jié)實(shí)的整體結(jié)構(gòu)。
對(duì)空間骨架部件，用類似于對(duì)車身板件的方式，鎖定在一起時(shí)，這樣車輛的生產(chǎn)比目前按通常結(jié)構(gòu)慣例生產(chǎn)的要大為簡(jiǎn)化。這樣車輛生產(chǎn)方法的好處在于采用簡(jiǎn)單工具(不再需要大型模具和沖壓件)，組裝效率高，減少技術(shù)工種的勞動(dòng)量，并實(shí)際上消滅了焊接。這樣制造車輛的最明顯的差別在于預(yù)裝線的建立是用來將事先擠壓出的，鑄造出的，和模制出的空間骨架用的部件鎖定在一起，而不是在送往傳統(tǒng)總裝線前要將大型沖壓件焊接在一起。空間骨架的預(yù)裝也可以用機(jī)械人進(jìn)行。
這些板件被鎖定在空間骨架上面，而不是彼此之間相互鎖定。此半永久性鎖定是由模壓進(jìn)去的結(jié)構(gòu)鍵和插座以及簡(jiǎn)單而又結(jié)實(shí)的鎖定裝置產(chǎn)生的，它使得板件在整體結(jié)構(gòu)內(nèi)變?yōu)槿砍惺茌d荷的部件。可以料想車門框、行李箱框、和擋板框增加到DACIT，其產(chǎn)生的單一車身/空間骨架會(huì)成為最剛勁、最牢固、最輕便的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式的另一優(yōu)點(diǎn)是單一車身/空間構(gòu)架容易改裝成變型車。此外，設(shè)計(jì)更改可以容易，價(jià)格便宜地實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)損壞區(qū)域的修理也將是輕易且價(jià)廉的。
板件也可以用半永久方式鎖定在更傳統(tǒng)的單一焊接的空間骨架上。在此情況下，鈑金件仍可容易地更換，但車輛改裝成其它變型車就不容易了。
本發(fā)明的車輛構(gòu)造系統(tǒng)在安全、損毀修理、耐用、設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、制造、材料使用和回收重復(fù)利用諸方面的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)獲得，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹如下安全性按本發(fā)明相互鎖定構(gòu)成的車輛可以比目前行駛的豪華轎車更為安全。由于整個(gè)車輛采用鍵、插座、和半永久性栓扣系統(tǒng)鎖定在一起，所以DACIT的許多安全優(yōu)點(diǎn)都能完全實(shí)現(xiàn)。前面后面的“碰撞區(qū)“可在骨架設(shè)計(jì)中采用彈簧和累進(jìn)變形材料(即具有累進(jìn)增高強(qiáng)度的材料)。DACIT式側(cè)面突入梁或其它結(jié)構(gòu)保護(hù)件可以設(shè)計(jì)在車門內(nèi)，也可以用鍵和插座與門側(cè)柱在結(jié)構(gòu)上結(jié)為一整體。近展示的大多數(shù)車輛提供廣泛的安全性能，但承受頗重的代價(jià)。與此對(duì)比，本發(fā)明相互鎖定的車輛與具有可比性的現(xiàn)生產(chǎn)車輛相比可以制造的輕得多，而乘客安全性則大為改進(jìn)。操縱性也大為改善，由于本身是安全特點(diǎn)的車輛剛度增加，司機(jī)就增加了避免潛在事故的機(jī)會(huì)，或至少由于保持對(duì)高度可操作的機(jī)械的控制，減少了事故的損傷。
損傷修復(fù)；現(xiàn)有車輛幾乎任何修理都花錢很多，因?yàn)橛袝r(shí)替換件不好找，還要配漆。利用本發(fā)明修理損壞部件要容易得多，而且耗時(shí)少。損壞的鈑金件容易用類似的鈑金件更換，如果車輛用的是構(gòu)造成的或本色材料則無需涂漆即可迅速鎖定到位。車輛損壞，如需要更換骨架管件，也可以容易地插進(jìn)去。
耐久性；本發(fā)明車輛能設(shè)計(jì)為基本的且低成本的樣式，無須犧牲壽命。本發(fā)明車輛壽命如果不比最現(xiàn)代車輛更長(zhǎng)，起碼相等。最好只采用防銹材料，更換板件只須利用半永久性栓扣系統(tǒng)將板金部件卸下，替換上類似構(gòu)造部件鎖定到位即可。如果車輛生產(chǎn)時(shí)沒有油漆過，替換時(shí)也就無須配漆了。
設(shè)計(jì)；采用空間構(gòu)架，包括外骨架(外構(gòu)架)結(jié)構(gòu)，可以采用任何數(shù)目的設(shè)計(jì)方案。例如，外骨構(gòu)架的某特定部位可以聽任它外露，而用一塊或幾塊板件部分覆蓋，或用相互鎖定的板金部件全部覆蓋。在外骨架上使用構(gòu)造成的或本色的物料可以與構(gòu)造成的或本色的板件一起使用，而無須價(jià)格昂貴的配漆操作，現(xiàn)在大多數(shù)行駛的車輛上都需要這樣配漆。但是如果愿意在車輛上涂漆，也并不受限制。
構(gòu)件；得益于無大梁結(jié)構(gòu)車身或單一車身結(jié)構(gòu)造成的剛度，本發(fā)明車輛也具有空間骨架容易修理的優(yōu)點(diǎn)。變動(dòng)空間骨架不僅修理時(shí)可以進(jìn)行，而且從一個(gè)車型變?yōu)榱硪环N車型也可以迅速完成。例如在空間骨架上替換另一種截面的骨架，將新的空間骨架節(jié)段和/或板件鎖定到位，就可以把短軸距雙門車輛變型為長(zhǎng)軸距四門車輛?？梢詫?duì)每一類型車輛制定一個(gè)板件統(tǒng)一系列，一組用于轎車，另一組用于運(yùn)動(dòng)通用車輛等等。相互鎖定的板件經(jīng)過重新安排可以改變車輛的構(gòu)成。例如運(yùn)動(dòng)通用車輛經(jīng)過替換某些空間骨架和板件，就可以迅速改裝為卡車。利用可更換的骨架截面和板件，由于變型能較快進(jìn)行和工具變化最小，可以大量簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和制造過程。
制造；由于各種型號(hào)車身部件的統(tǒng)一化，構(gòu)成車身的空間骨架和相互鎖定板件可以采用基本的和簡(jiǎn)捷的生產(chǎn)方法。幾種類型的車輛可以采用不同組合的相同板件和/或骨架截面進(jìn)行生產(chǎn)。例如，轎車的板件可被換裝到卡車上形狀類似的板件的部位上?？臻g骨架用相似于板件的方式鎖定在一起，且空間構(gòu)架的節(jié)段在不同類型車輛間也能互換。由于制造方法簡(jiǎn)化，單一車身/底盤骨架的部件的制造，最好采用積木化設(shè)計(jì)，由一個(gè)供應(yīng)商制造。例如，供應(yīng)商可以供應(yīng)主要空間骨架和板件到原裝備生產(chǎn)廠家來裝配，而不由原裝備生產(chǎn)廠家下屬工廠自己生產(chǎn)大型沖壓件，和焊接成為單一車身/底盤骨架。
材料；根據(jù)需要可以采用多種結(jié)構(gòu)材料?？臻g骨架和鈑金布件可以用各種各樣鋼、鋁、碳素纖維、或熱塑材料構(gòu)成。幾乎采用任何材料匹配組合都能使生產(chǎn)的車輛更輕，不僅改進(jìn)了車輛的操縱性，還可以節(jié)油。
回收利用；由于部件的可回收利用可能性，本發(fā)明車輛有很好的生態(tài)保護(hù)優(yōu)點(diǎn)。大多數(shù)現(xiàn)代汽車車身或底盤骨架部件想要更換，都會(huì)碰到困難和價(jià)格昂貴。有時(shí)車主對(duì)某個(gè)特定部件要等待幾個(gè)星期才發(fā)貨，然后還常得焊接到位、拋光并油漆。本發(fā)明的積木化設(shè)計(jì)的車輛就無需扔掉其部件任其在廢物場(chǎng)或回填土里銹蝕。如果結(jié)構(gòu)材料仔細(xì)選擇，全部空間骨架和車身部件都能熔化并再利用。例如，一個(gè)空間骨架的管子可以回收并換裝到另一車輛空間骨架的部位上。回收過程本身也簡(jiǎn)便，因?yàn)楸景l(fā)明車輛是由各式各樣節(jié)段構(gòu)成，而不是由一個(gè)整件構(gòu)成，一個(gè)整體則需要大型壓碎機(jī)械幫助處置。
大多數(shù)現(xiàn)今汽車工業(yè)發(fā)明主要涉及裝飾性變動(dòng)，而本發(fā)明抓住車輛制造過程，使汽車工業(yè)固定不變地依賴多年的基本方法得到突破。它采用了三個(gè)不同的鎖定機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)出強(qiáng)度更高，剛度更大，重量更輕的車輛。本發(fā)明的車輛許多方面比較其它大小有可比性的車輛的效率高得很多。而且本發(fā)明車輛在簡(jiǎn)化損壞件修理過程的同時(shí)，還向用戶提供了將一車輛改變?yōu)榱硪蛔冃蛙囕v的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明用附圖作說明，其中

圖1為一汽車等角視圖，其底盤和車身按照本發(fā)明的骨架/結(jié)節(jié)和相互鎖定板金部件的原理構(gòu)成，全部車身板金部件只有兩個(gè)被卸開；
圖2A是內(nèi)部等角投影詳圖，有兩處，上和下右方的放大圖2B和2C，顯示鍵和鎖定系統(tǒng)將車身板金部件裝在骨架上的細(xì)節(jié)；圖3A和3B是相關(guān)的一對(duì)側(cè)面正視圖，顯示板金部件鎖定操作；圖4是結(jié)節(jié)和骨架部件利用鎖定栓扣實(shí)施例相互鎖定方法的等角詳圖；圖5和6是相關(guān)的一對(duì)圖，顯示結(jié)節(jié)/骨架部件栓扣的第二實(shí)施例，它含有一上中栓扣，能用標(biāo)準(zhǔn)緊固件固定到位。圖5為等角視圖。圖6為兩部件栓扣在一起的側(cè)面剖視圖，虛線表示的是松開栓扣的兩個(gè)部件；圖7為等角投影圖，表示車身板件全部裝配在四門私人汽車的結(jié)節(jié)和空間骨架底盤上的連接；圖7-9也顯示本發(fā)明底盤和車身板件系統(tǒng)的積木式設(shè)計(jì)。圖7顯示轎車，圖8顯示微型面包車的車身板件，圖9表示小型客貨兩用車的車身，圖10顯示客貨兩用車的結(jié)節(jié)和骨架部件，其后部不同而前部(從駕駛室向前)相同或相似于圖9，其短車箱用實(shí)線、長(zhǎng)車箱用虛線表示車箱骨架部件。
優(yōu)先實(shí)施例詳述參照?qǐng)D1和7，按照本發(fā)明構(gòu)成為轎車形式的車輛。圖7為只顯示空間骨架及裝在它上面的車身板件的轎車圖。圖1顯示圖7轎車罩在里面的空間骨架，由眾多骨架節(jié)段5組成，節(jié)段通過結(jié)節(jié)9連接。全車身只兩件，即車身板金部件7(后角)和車項(xiàng)77，用圖顯示已裝配好并鎖定到位，和被卸下的狀態(tài)。骨架節(jié)段5可以是擠壓件、沖壓件、管件、槽件、液壓成形件、組合或切成的錐形截面體或其它類似件。結(jié)節(jié)可以做成鑄件，焊接沖壓件，或其它常用方法做的接頭或聯(lián)結(jié)件圖1，8和9為構(gòu)成二到六座雙門的車輛的實(shí)施例，具有垂直滑動(dòng)門，在上述專利和專利申請(qǐng)中已作了詳細(xì)說明。普通垂直鉸接門或任何其它類型的門也可以采用，更宜采用當(dāng)門關(guān)閉時(shí)與車輛骨架結(jié)為一體的結(jié)構(gòu)。圖7為標(biāo)準(zhǔn)四門車型的實(shí)施例，它的門40和41分別懸掛在柱A和柱B上(圖1)。然而，每側(cè)的一個(gè)單門可延伸跨越前后座兩個(gè)門框，當(dāng)關(guān)閉時(shí)位于B柱的外面。垂直滑動(dòng)門當(dāng)打開時(shí)縮進(jìn)汽車底鈑下的腔75中。如果是懸掛在A柱上，它們用慣常方式打開。
參照?qǐng)D2A-2C和3A，3B，表示了將板件聯(lián)結(jié)在空間骨架的優(yōu)先方法。為了把車身板件鎖固在空間骨架上，一標(biāo)準(zhǔn)板件7至少在其四周的每一邊有一個(gè)鍵6，與空間骨架部件的相應(yīng)插座8正相對(duì)。鎖定機(jī)構(gòu)2使所有的鍵6都貼切牢固地裝進(jìn)各自的插座8。于板件7的內(nèi)表面的鎖定機(jī)構(gòu)2有一個(gè)““多中心”(overcertie)”凸輪扛桿1，與可縮回鍵3嚙合，此鍵3可以在與之緊配合的導(dǎo)槽4中移動(dòng)，以與選定的骨架部件5上的插座8嚙合。此可縮回鍵的作用與其它固定鍵的栓扣作用一樣。當(dāng)鎖定扛桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鎖定機(jī)構(gòu)使所有鍵進(jìn)入各自的插座。所有固定鍵一般全指向同一方向，而“栓扣”鍵指向反方向，即指向離固定鍵大約180度的方向。凸輪扛桿轉(zhuǎn)動(dòng)大約90度推動(dòng)可縮回鍵3進(jìn)入其插座8，并同時(shí)藉反作用力原理將固定鍵鎖入其插座。每塊板件，最好至少要有三個(gè)鍵和多到五至十個(gè)鍵，其中包括“栓扣”鍵。注意在導(dǎo)套4有一選用孔50，并在鍵3上有一對(duì)應(yīng)孔51，它們?cè)谒ǘㄎ恢脮r(shí)要對(duì)準(zhǔn)，以便能插入緊固螺栓或銷60，以防止鍵在板金部件7彎進(jìn)時(shí)，即在發(fā)生事故時(shí)脫開，這些孔最好攻有螺紋。注意夾頭55有助于鍵3對(duì)準(zhǔn)導(dǎo)槽8，并用以減低格格作響的聲音。
鎖定機(jī)構(gòu)2可以用沖壓，模壓或鑄造方法固定在板件上。為了確保板件扣緊在空間骨架上，可用類似于扛桿的手工具給鎖定機(jī)構(gòu)再增加一些力，此手工具可附著在扛桿1上。此工具臨時(shí)增加的長(zhǎng)度使得扛桿的杠桿作用明顯加大，以方便地增加所施的力量。當(dāng)鈑金件需要更換時(shí)，可僅拆下螺栓，銷或螺絲60，并反方向扭轉(zhuǎn)扛桿1。
雖然用本辦法將板金部件固定在空間骨架與傳統(tǒng)焊接方法大不相同，其結(jié)構(gòu)的剛度至少比得上傳統(tǒng)方法。
使用這些鎖定機(jī)構(gòu)不需要使用可硬化的樹脂來形成一些與鍵對(duì)正的插孔。然而樹脂可用于尺寸超差的插座，以達(dá)到制造公差。如果鍵和插座是機(jī)加工(或模制)后配板件的，一般不需要有公差，因?yàn)殒i定機(jī)構(gòu)能確保鍵牢固地安置入各自的插座內(nèi)。采用鍵和插座可以確保均稱的載荷路徑和高的共振值。
圖3A和3B分別顯示在松開栓扣和鎖定栓扣位置上的優(yōu)先板件鎖定機(jī)構(gòu)的側(cè)截面圖。鎖定機(jī)構(gòu)由鎖定杠桿1，裝拆件，可縮回鍵3，導(dǎo)套4，和插座8組成。鎖定杠桿1包含在其上形成的凸輪部分1a，是標(biāo)準(zhǔn)的圓形，從杠桿1凸向板件7。帶有凸輪部分1a的鎖定杠桿1用樞銷1b樞裝在板金部件7上。裝拆件2上面有孔2a，通過此孔圍繞鎖定杠桿1的凸輪部分1a滑動(dòng)。裝拆件2利用穿過裝拆件2上的槽2c的銷2a裝在板件7上，讓裝拆件2相對(duì)于板件7滑動(dòng)和擺動(dòng)。裝拆件2與可縮回鍵3滑動(dòng)接觸，用導(dǎo)套4限制鍵3在板件7上滑動(dòng)。鍵3與底盤骨架部件5上的配合插座8滑動(dòng)嚙合。
圖3A顯示可縮回鍵3與插座8脫開，杠桿1處于直立位置。當(dāng)把板件7連接到骨架5上時(shí)，可順時(shí)針，如箭頭A所示，轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿1略超過90度(最好用一附加臨時(shí)杠桿，圖上未顯示)，使鍵3與插座8嚙合(見圖3B)。這樣做時(shí)，杠桿1的凸輪部分1a推動(dòng)裝拆件2向下頂壓鍵3，如箭頭B所示，利用鎖定機(jī)構(gòu)“多中心”凸輪作用將鍵鎖進(jìn)插孔8。卸開板金部件7時(shí)就類似地反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿1，讓鍵3脫離插座8。注意在圖6中兩孔50和51要對(duì)準(zhǔn)，以接受鎖定銷，螺栓或螺絲60(見圖2B)有個(gè)多少相似的鎖定機(jī)構(gòu)可以用來將空間骨架部件合攏在一起?？臻g骨架部件可以用鋼、鋁、塑料，經(jīng)模制、沖壓、鑄造或擠壓方法制成?？臻g骨架的骨架部件是由叫做結(jié)節(jié)的連接件聯(lián)結(jié)在一起，結(jié)節(jié)一般采用和骨架部件相同的材料經(jīng)模制、沖壓、或鑄造而成。結(jié)節(jié)作為各骨架部件5的一個(gè)或多個(gè)鍵形錐端59的插座。如也采用可拆卸的板金部件，則骨架部件既要有鍵又要有插座鍵59在骨架部件的每端鎖進(jìn)空間骨架結(jié)節(jié)插座58和其相鄰板件各位置上的插孔8內(nèi)。
從圖4-6可看出每個(gè)結(jié)節(jié)一般都不止和一個(gè)骨架部件固定或連接?？臻g骨架的鎖定機(jī)構(gòu)在該優(yōu)先實(shí)施例中是固定在各結(jié)節(jié)上的“上中”栓扣10。骨架部件在各個(gè)端頭附近要作出至少一個(gè)缺口或凹槽57和一條槽或唇部11，與相應(yīng)結(jié)節(jié)上的上中栓扣10相互作用。栓扣從結(jié)節(jié)伸出并扣住骨架部件上的槽或唇部11，或反過來伸出扣住。當(dāng)固定到骨架部件上或全從骨架部件脫開時(shí)，這些栓扣可扣進(jìn)結(jié)節(jié)上的凹槽57，這樣一來這些結(jié)節(jié)件可有一比較平滑的面。每個(gè)結(jié)節(jié)最好在反面還有個(gè)栓扣，以接觸骨架部件反面另個(gè)槽。每個(gè)骨架部件這樣在彼此相反的兩處栓扣住結(jié)節(jié)。
為了確保緊密固定，可用一專用工具給鎖定機(jī)構(gòu)施加更大的力，以使它緊緊扣緊槽。愿意的話可考慮把栓扣定位并固定在骨架部件上而不在結(jié)節(jié)上。
如同DACIT一樣，制造公差可能在結(jié)節(jié)凹槽插座58內(nèi)要采用環(huán)氧樹脂，以確保與骨架部件5的端頭59牢固連接。這樣一來空間骨架部件要用夾具裝配和對(duì)準(zhǔn)。然而可以不采用環(huán)氧物或夾具而準(zhǔn)確配合。
圖4顯示一結(jié)節(jié)與三個(gè)空間骨架部件連接的詳圖。骨架部件5具有鍵形端頭59，以裝入結(jié)節(jié)3上的插座58中。該骨架部件也顯示在頂上有帶槽11的凹口57，以容納結(jié)節(jié)10上的上中栓扣。栓扣向上滑過，然后進(jìn)槽，以將結(jié)節(jié)扣緊在骨架部件上。注意附加(選用)的緊固件(螺栓80，焊接點(diǎn)81，鉚釘82等)可以用來使連接更結(jié)實(shí)或更經(jīng)久。
在透視圖5和側(cè)視圖6中可以更清晰地看到該鎖定作用。圖5和6中上中栓扣/桿10位于結(jié)節(jié)9中的凹口57中，并藉助扣進(jìn)骨架部件5上的槽11將它可分離地固定到骨架部件5上。圖6虛線表示栓扣松開后(用一撬桿式工具，沒畫出)，結(jié)節(jié)9和骨架件5已被分開。注意螺栓，螺絲或銷30裝進(jìn)孔31內(nèi)，以保持栓扣10緊固。
為了將車輛變成另一車型，一些板金部件和骨架部件要拆除，新的空間骨架節(jié)段和板金部件要鎖定到位。相互鎖定的板金部件和空間骨架部件可以改變形狀，所以正如下面描述的例子，轎車可以改為微型面包車或卡車。積木化設(shè)計(jì)的特性是本發(fā)明的一個(gè)關(guān)鍵方面。
“可改裝性”特點(diǎn)是靠改變選定的板金部件和骨架部件來實(shí)現(xiàn)改變車型。這樣，通過將空間骨架部件鎖定在一起的，本發(fā)明的積木化設(shè)計(jì)的底盤系統(tǒng)和將板件鎖定在空間骨架上的本發(fā)明的積木化設(shè)計(jì)板件系統(tǒng)將某些板件和骨架部件拆掉，并將新的板件和空間骨架部件鎖定到位。
圖7顯示完全總裝好的四門轎車形式的本“車輛移置系統(tǒng)”。大概除去車的前面形狀外，圖7顯示的車輛看去很像標(biāo)準(zhǔn)的拆掉輪子的中型轎車。圖1，2和7顯示板件形狀和它們?nèi)绾闻c空間骨架相互鎖定的清晰圖像。圖1只顯示了空間構(gòu)架的頂上和后面兩塊板件。圖1和2A-2C顯示與相應(yīng)空間骨架部件相互作用的板件各端頭的鍵。圖4顯示三個(gè)空間骨架部件及其相應(yīng)結(jié)節(jié)，以及從每個(gè)結(jié)節(jié)伸向鄰近骨架部件的鎖定機(jī)構(gòu)。
圖8顯示本“搬運(yùn)系統(tǒng)”如何能看作是小的微型面包車。車的外表(不含車輪)見圖8，而圖10顯示空間骨架部件和前段的結(jié)節(jié)。對(duì)比圖7，8和10可以看出車前部空間骨架部件和中部的幾個(gè)件保持一樣。大多數(shù)車后面的空間骨架部件已被拆掉，和/或更換以變型成微型面包車。
相似地，拆掉空間構(gòu)架件并做適當(dāng)?shù)母鼡Q后，車可變成卡車。當(dāng)然，一轎車可變?yōu)榭ㄜ?，一卡車可變成微型廂式貨車。圖9顯示板件鎖定到空間骨架部件上就變成卡車的形狀，同時(shí)圖10顯示卡車空間骨架的形狀。再說一遍，車輛后部的某些空間骨架節(jié)段65卸掉和/或更換，以構(gòu)成卡車形狀。
參照?qǐng)D10的虛線部分顯示加長(zhǎng)卡車。按照?qǐng)D10實(shí)線更換一些骨架部件(和相應(yīng)車身板件)，卡車車箱和軸距可以容易地加長(zhǎng)。
工業(yè)實(shí)用性積木化設(shè)計(jì)和可改裝性的特點(diǎn)是汽車構(gòu)造的一個(gè)突破。只需幾個(gè)小時(shí)簡(jiǎn)便地拆卸并更換適量空間骨架部件和板件，顧客就能將一轎車改裝為卡車。不論做成什么車型，同一平臺(tái)都能用來組裝，并且結(jié)節(jié)/骨架部件和可鎖定的板件的特性，使得現(xiàn)場(chǎng)組裝，積木化設(shè)計(jì)改裝和修理都能可行。
結(jié)節(jié)和骨架部件可以加上硬殼或加強(qiáng)成為非公路用車或通用車輛，例如可用加強(qiáng)件，或用焊接，螺栓等等將結(jié)節(jié)牢靠地固定在骨架部件上，或在底盤的關(guān)鍵部位，即發(fā)動(dòng)機(jī)支架和懸掛支點(diǎn)，選用些可用螺栓，焊接，或鉚釘固定于結(jié)節(jié)和骨架件上的跨接板件。
權(quán)利要求
1.一種車輛骨架總成，包括a)眾多間隔開的結(jié)節(jié)，每個(gè)結(jié)節(jié)至少有一個(gè)插座；b)眾多普通加長(zhǎng)骨架部件，跨在結(jié)節(jié)之間，并在結(jié)節(jié)插座端頭處被接納；c)栓扣部件，被配置跨接在結(jié)節(jié)和骨架部件之間，以鎖定地將上述骨架端頭插入上述結(jié)節(jié)的插座中；d)上述結(jié)節(jié)和骨架部件，經(jīng)過挑選，對(duì)好尺碼，通過改制，用以構(gòu)成車輛空間構(gòu)架。
2.按上述權(quán)利要求1所述的車輛骨架總成，其特征在于上述骨架端頭包括錐形鍵，而上述結(jié)節(jié)插座緊密嚙合上述鍵，以便牢固配合。
3.按上述權(quán)利要求2所述的車輛骨架總成，其特征在于上述栓扣部件包括一上中雄榫和槽的栓扣。
4.按上述權(quán)利要求3所述的車輛骨架總成，其特征在于上述栓扣部件包括鎖定部件，用來防止上述栓扣在使用條件下突然脫開。
5.按上述權(quán)利要求1所述的車輛骨架總成，其特征在于上述車輛空間構(gòu)架構(gòu)成一動(dòng)力或人力驅(qū)動(dòng)車輛。
6.按上述權(quán)利要求5所述的車輛骨架總成，其特征在于上述的可相互鎖定的結(jié)節(jié)和骨架部件被設(shè)計(jì)成并適應(yīng)于能現(xiàn)場(chǎng)手工組裝的，能夠改裝成各種不同類型車輛的，積木式的，并在現(xiàn)場(chǎng)能夠修理的。
7.一種車輛車身板件總成，包括a)一個(gè)具有一外表面和一內(nèi)表面的成型的車身板件；b)眾多固定鍵，鄰近上述鈑金件選定的邊緣，處于上述板件的至少一個(gè)內(nèi)表面上，以便緊密接合在至少一個(gè)車輛骨架部件上的相應(yīng)插座；c)至少一個(gè)可往復(fù)移動(dòng)鍵總成，配置在上述內(nèi)表面上，以推動(dòng)上述固定鍵與對(duì)應(yīng)插座進(jìn)入座合連接，以將上述板件固定到上述骨架上。
8.按權(quán)利要求7所述的車輛車身板金件總成，其特征在于上述可往復(fù)移動(dòng)鍵總成包含一鎖定部件，以防止上述可往復(fù)移動(dòng)鍵脫開其插座。
9.按權(quán)利要求8所述的車輛車身總成，其特征在于鎖定部件包含一杠桿驅(qū)動(dòng)的凸輪件。
10.按權(quán)利要求7所述的車輛車身總成，其特征在于上述板件被配置成能提供各種結(jié)構(gòu)形狀，并包括從2到大約10個(gè)鍵。
11.一種車輛骨架和車身總成，包含適于安裝和支承按權(quán)利要求7所述的板件的按權(quán)利要求1所述的骨架總成。
12.按權(quán)利要求1所述的車輛骨架總成，其特征在于上述結(jié)節(jié)和骨架部件是強(qiáng)化了的。
13.按權(quán)利要求1所述的車輛骨架總成，其特征在于選定的一些上述結(jié)節(jié)和骨架相互連接實(shí)質(zhì)上是永久性的，是用焊接、緊固件、跨接板件和類似件固定的，其選定的永久性的骨架相互連接是從底盤懸掛點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)支架等類似處選定的。
14.構(gòu)成車輛的方法，包括a)提供按權(quán)利要求1所述的預(yù)先選定的車輛骨架總成部件，上述部件選定來構(gòu)形成一預(yù)先確定的車型；b)提供按權(quán)利要求7所述的預(yù)先選定的匹配車身板金件；c)總裝上述骨架和車身板金部件以構(gòu)成一預(yù)先確定的車型，諸如，但不限于，轎車，雙門轎車，面包車，微型面包車，卡車，客貨兩用車，長(zhǎng)車廂客貨兩用車，野營車，運(yùn)動(dòng)通用車，人力車，船舶，飛機(jī)，公共交通車，及類似物。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于眾多類型車輛的底盤(5)和車身板件(7)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),其中車輛包括汽車、船舶、飛機(jī)、和人力車輛,主要地由可在現(xiàn)場(chǎng)手工組裝的結(jié)節(jié)(9)和相互鎖定空間骨架系統(tǒng)組成。本發(fā)明也由用于楔式地相互鎖定把車身板件(7)固定到空間骨架上用的鍵(6)和鎖定系統(tǒng)(2)組成。這些系統(tǒng)合在一起構(gòu)成本發(fā)明的新穎的骨架整體技術(shù)(FIT)。車輛的例子包括汽車,通用車輛(卡車),公共交通車輛,輕型船舶,諸如自行車,三輪車之類的人力車等,和輕型飛機(jī)。
文檔編號(hào)B62D29/04GK1259097SQ98805704
公開日2000年7月5日 申請(qǐng)日期1998年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月11日
發(fā)明者J·A·湯森 申請(qǐng)人:喬爾托設(shè)計(jì)有限公司