輪梁式無橋車架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種汽車關(guān)鍵支撐部件，是乘用車、商用車技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種為實現(xiàn)汽車輕量化、電動化、智能化、模塊化的通用型無橋車架。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車行駛系統(tǒng)由車架、車橋、懸掛和車輪組成，車架是汽車的基礎(chǔ)部件和行駛系統(tǒng)的重要組成部分，汽車動力總成、底盤的各總成都面對車架安裝，車架又是車廂承載的基礎(chǔ)，既要有足夠的剛度，又要有適當(dāng)柔性，對整車性能有關(guān)鍵影響?，F(xiàn)有汽車車架結(jié)構(gòu)仍沿用T型車(陣式車架)原理，前后橋(橋架、門式橋等)為橫截面，車梁為縱截面，鋼板彈簧鉸接形成的車架，并支撐接受底盤及整車的載荷，車橋所具有的支撐、傳動、定位功能仍未改變，這種結(jié)構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好，但存在本身質(zhì)量大、車載重心高，擠占中心位置多等缺點。近代全承載式客車及平臺式承載轎車架解決一些缺點，但總成布置仍受局限。隨著電動化、智能化、輕量化的推進，更呼喚著適應(yīng)其要求的新車架的涌現(xiàn)。
[0003]現(xiàn)有的車架按其結(jié)構(gòu)形式不同，主要分以下幾類:其一是大梁式結(jié)構(gòu)，包括脊梁式、邊梁式和綜合式，主要應(yīng)用在客車和貨車上。其二是平臺式承載車架，一次成型，適合轎車綜合批量生產(chǎn)。其三為骨架式(鋼管式)全承載結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用在大型客車上，少量IRS型、半車架等形式。
[0004]但這三種方式都有不足，主要表現(xiàn)在，大梁式結(jié)構(gòu)以前后橋為橫向截面，縱向梁架置于車橋上方，車體中間空間大部分被占用，重心高度難下降，車架寬度受許多因素制約。平臺式承載車架，人為設(shè)置橋架為支承，縱向骨架連接，橫向一體成型連接，技術(shù)要求高，一車型一模具，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，改型成本高。骨架式全承載車架，把大梁分解成若干桁架，占用整體空間、車身增高、且設(shè)計復(fù)雜、零件多，技術(shù)工藝要求嚴(yán)格，生產(chǎn)成本高，焊縫多，降低了允許應(yīng)力。
[0005]2013年11月6日公開的公開號為CN 103381851A、名稱為《電動汽車底盤》的專利；2005年6月29日公開的公開號為CN 1631690A，名稱為《后輪獨立懸掛獨立驅(qū)動電動汽車底盤》的專利。其整體車架都屬于T型原理，局部改進，均未實現(xiàn)無橋式新結(jié)構(gòu)，未能很好的實現(xiàn)電動化、輕量化、智能化功能要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的目的是提供一種輪梁式無橋車架。
[0007]本實用新型針對電動車電機動力軸智能輸出，車橋的定位承載功能已免除，因此無橋車架更為合理。按照力學(xué)結(jié)構(gòu)原理，注重力與力矩的合理布局，克服以上底盤車架的缺點并吸收了其各自優(yōu)點而優(yōu)化設(shè)計的一種無橋型汽車車架，實現(xiàn)車橋功能分解至底板及邊側(cè)支持承載，保留了傳動軸空間，車架與懸架直接鉸接、承載，懸架與車輪直接連接，按運動軌跡傳遞力的作用，達到降低汽車底盤高度，闊展雙輪間使用空間，延伸軸距的目的，形成整車可動力軸完全輸出的全驅(qū)，全部獨立懸架。
[0008]本實用新型完全去掉整體式車橋和斷開式車橋及相應(yīng)橋架的結(jié)構(gòu)功能及作用。車架自成一體，懸掛系統(tǒng)一端直接安裝在車架上，承載車身重量，另一端連接在車輪上，簡化動力輸出軸。車輪定位通過懸架由車架直接設(shè)計承擔(dān)。
[0009]本實用新型充分考慮了汽車總體布置、結(jié)構(gòu)力學(xué)特征、制造工藝、適應(yīng)輕量化、智能化和電動化，調(diào)整其懸掛及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)布置、動力系統(tǒng)布置，使其實現(xiàn)多種性能提高的效果O
[0010]本實用新型從前至后依次由前掛架、前輪架、中聯(lián)架、后輪架和后掛架五段組成，前掛架、前輪架、中聯(lián)架、后輪架和后掛架各相鄰段之間均采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的連接方式相互連接，采用模塊化組合結(jié)構(gòu)，前掛架、前輪架、中聯(lián)架、后輪架和后掛架各自獨立，可隨意裝配組裝及調(diào)整，并具有足夠的強度和剛度，具有完全獨立互換性。
[0011]所述的前掛架位于前端，前掛架是由兩根第一縱向主梁、第二副梁和多根第一橫旦及附件組成，第一縱向主梁和第二副梁的位置根據(jù)不同車型的需要可以上下調(diào)整，左右位移鉸接，并配合不同附件可設(shè)計成置機型、過道型和座位型。長度可根據(jù)需要調(diào)整。置機型用于安裝發(fā)動機和變速箱等動力部件。過道型用于設(shè)置過道。座位型用于設(shè)置座位。
[0012]所述的前輪架和后輪架采用相同結(jié)構(gòu)，均由兩個橋梁、兩個橋梁副架、兩個H輪梁、兩個H輪梁底座、兩個H輪梁副架，兩個M輪梁和四個M輪梁副架及部分附件組成。各部分相關(guān)配件連接一體，兩個橋梁下寬上窄呈梯形結(jié)構(gòu)，兩個橋梁整體與H輪梁連接呈井字形結(jié)構(gòu)，組成穩(wěn)固的整體輪架，安裝車輪組件并支撐車體。井字形側(cè)面結(jié)構(gòu)與M輪梁上部組成多位點連接空間，適應(yīng)性更強更牢固，適合各種懸掛，適應(yīng)多種車輪組合及多種車型。
[0013]所述的橋梁是一個U型整體部件，設(shè)置在前輪架和后輪架的中間部位，兩個橋梁組成下寬上窄呈梯形結(jié)構(gòu)，起主要支撐穩(wěn)固作用，并能夠起到擴大輪距空間的效果。兩個橋梁副架位于前輪架和后輪架的橋梁的兩側(cè)，起到了橫向托底、縱向連接的作用。兩個H輪梁位于前輪架和后輪架的底面左右兩側(cè)，兩個H輪梁與橋梁副架垂直相交，對整體輪架起穩(wěn)定連接的作用。
[0014]所述的H輪梁底座設(shè)置在H輪梁的下面，H輪梁副架設(shè)置在H輪梁的上面，H輪梁副架與H輪梁合成一體組成整體框架，H輪梁副架與橋梁和橋梁副架垂直連接，并通過M輪梁副架與M輪梁相交。
[0015]所述的M輪梁是一個拱形梁，垂直安裝在橋梁副架的上面，M輪梁的頂面與橋梁連接，左右各安裝一個，左右各形成一個拱形空間，用于安裝車輪懸掛組件，M輪梁起承載載荷、穩(wěn)固豎柱、調(diào)整高度作用。M輪梁副架位于M輪梁和橋梁之間，側(cè)面支撐M輪梁。
[0016]所述的中聯(lián)架位于前輪架和后輪架之間，中聯(lián)架是由兩根第二縱向主梁、第二副梁和多根第二橫旦及附件組成，中聯(lián)架斷面呈梯形結(jié)構(gòu)，第二縱向主梁和第二副梁的位置根據(jù)不同車型的需要可以上下調(diào)整，左右位移鉸接，并配合不同附件可設(shè)計成直底型、夾層型、外邊型、內(nèi)斂型。中聯(lián)架可以根據(jù)需要任意調(diào)整長度，以適合不同軸距的要求。
[0017]所述的后掛架位于后端，由兩根第三縱向主梁、第三副梁和多根第三橫旦及附件組成，第三縱向主梁和第三副梁的位置根據(jù)不同車型的需要可以上下調(diào)整，左右位移鉸接，并配合不同附件可設(shè)計成置機型、貨倉型、過道型和座位型。長度可根據(jù)需要調(diào)整。置機型用于安裝發(fā)動機和變速箱等動力部件。貨倉型用于儲存貨物。過道型用于設(shè)置過道，座位型用于設(shè)置座位。
[0018]另本實用新型只在前輪架和后輪架處的位置為設(shè)置輪胎預(yù)留寬度空間，其余部位，包括中聯(lián)架、前掛架、后掛架、前輪架和后輪架的中間過道部分，均可設(shè)計低地板，顯著降低汽車地板高度，合理利用空間。為實現(xiàn)不同車型的局部加固，與其相應(yīng)連接而確立的各種附件二十余種。
[0019]前輪架和后輪架既能安裝驅(qū)動輪又能安裝被動輪，既能安裝轉(zhuǎn)向輪又能安裝非轉(zhuǎn)向輪，能夠?qū)崿F(xiàn)四輪轉(zhuǎn)向、多輪驅(qū)動。其空間完全保證動力軸、轉(zhuǎn)向球頭、轉(zhuǎn)向桿、彈性元件、減震器、平衡桿等空間布置。
[0020]H輪梁和雙橋梁組成的井字型內(nèi)外部件，利用M輪梁及周邊空間，可實現(xiàn)現(xiàn)有轎車獨立懸掛方式，利用多種彈性元件承載，調(diào)整懸架導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，增加傳導(dǎo)裝置，實現(xiàn)新的懸掛系統(tǒng)。適合各式獨立懸掛，車輪通過懸掛系統(tǒng)直接與車架相聯(lián)，以車架為基準(zhǔn)直接實現(xiàn)車輪定位，實現(xiàn)無橋車架。
[0021]本實用新型的有益效果:
[0022]1.采用模塊化組合方式，既便于批量生產(chǎn)，又可標(biāo)準(zhǔn)裝配，成本低。車架可整體設(shè)計組裝，也可分段組裝。附件結(jié)構(gòu)簡單，變化性可控。便于合理地布置各總成和零部件。五段部分采用標(biāo)準(zhǔn)整體統(tǒng)一連接方式。也可以拆解、整合、變換成多種車型。
[0023]2.無橋(橋架)鉸接車架達到車架橫向承載聯(lián)接。車輪定位(前輪外傾、前輪前束、主銷后傾、主銷內(nèi)傾等)與懸架及彈性元件、阻點集于車架。去掉車橋，有利于輕量化提升，質(zhì)量輕、強度高、剛度大，扭力、彎曲度可控范圍內(nèi)變化，能合理承受所有的載荷。實現(xiàn)與各種獨立懸掛，除鋼板彈簧外所有彈性元件之匹配，力學(xué)分布合理，重心下降，各種水平、垂直的力矩縮小，耗能降低。采用多種立體梯形結(jié)構(gòu)，對橫向、縱向、扭力分解。
[0024]3.可顯著降低汽車地板高度，有效大幅提高利用車內(nèi)空間，舒適性增強。
[0025]4.其優(yōu)勢與電動車需求相吻合，在改變汽車動力系統(tǒng)中可體現(xiàn)電動化汽車的最佳配置車架。適應(yīng)性廣，對各種承載車、乘用車、商務(wù)車，都有實用價值。最適用于電動車，對混合動力、燃油車也同樣適用。
[0026]5.適度調(diào)控可提高汽車性能，適合四輪、多輪驅(qū)動并全部采用獨立懸掛，轎車調(diào)整配件適應(yīng)雙橫臂、麥弗遜、燭式、多連桿等各式懸掛，增加行駛舒適性。便于汽車整體性能開發(fā)利用，調(diào)整變化車身、通過能力、軸距、轉(zhuǎn)彎半徑，提高整車舒適性、平穩(wěn)性。是搭建新型汽車設(shè)計制造的平臺方式。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的主視圖。
[0028]圖2為本實用新型的俯視圖。
[0029]圖3為本實用新型的側(cè)視圖。
[0030]圖4為本實用新型的中聯(lián)架斷面圖。
[0031]圖5為本實用新型的軸測圖。
[0032]圖6為本實用新型的輪架部分軸測圖。
[0033]圖7為本實用新型的輪架部分的橋梁部件的軸測圖。
[0034]圖8為本實用新型的輪架部分的橋梁副架部件的軸測圖。
[0035]圖9為本實用新型的輪架部分的H輪梁部件的軸測圖。