CN106114108B - 模块化复合支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化复合支架，其包括：后悬置固定部，用于固定驾驶室后悬置；车架固定部，用于固定车架；以及吊环固定部，用于固定钢板弹簧吊环；其中，所述后悬置固定部的下端固定于所述车架固定部的上端，所述吊环固定部的上端固定于所述车架固定部的下端，所述后悬置固定部、车架固定部和吊环固定部一体成型。本发明的模块化复合支架结构新颖、外观优美，形似“梁龙”；基于铸造工艺的薄壁结构，避免了铸造缺陷；利用有限元拓扑优化，降低了重量，提高了零件强度和寿命；功能集成，减少零件数量，安装方便，节省了布置空间，提高了安装效率，降低生产成本和管理成本。

Description

模块化复合支架

技术领域

本发明涉及一种重卡底盘零部件，尤其涉及一种模块化复合支架。

背景技术

模块化开发已经是整车企业降低研发成本，缩短开发周期的重要手段之一。模块化结构可以承载不同车型的开发及生产制造，在此基础上可以生产出外形和功能都不尽相同的产品，让零部件通用化程度更高。目前解放重卡的车身驾驶室后悬置支架和前悬架钢板弹簧吊环支架是分别独立的布置在车架上，两者占用空间大，布置时出现干涉问题。

发明内容

本发明目的是提供一种模块化复合支架，集成了车身驾驶室后悬置支架和前悬架钢板弹簧吊环支架的功能和作用，解决了布置空间不足的问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：一种模块化复合支架，其包括：

后悬置固定部，用于固定驾驶室后悬置；

车架固定部，用于固定车架；

以及吊环固定部，用于固定钢板弹簧吊环；

其中，所述后悬置固定部的下端固定于所述车架固定部的上端，所述吊环固定部的上端固定于所述车架固定部的下端，所述后悬置固定部、车架固定部和吊环固定部一体成型。

可选的，所述车架固定部包括面板、上左侧壁、上右侧壁、下左侧壁和下右侧壁；所述面板的左端分别固定有上左侧壁和下左侧壁，所述上左侧壁位于所述下左侧壁的上部，所述下左侧壁的上端与所述上左侧壁的下端相连接，所述面板的右端分别固定有所述上右侧壁和下右侧壁，所述上右侧壁位于所述下右侧壁的上部，所述下右侧壁的下端与所述上右侧壁的下端相连接，且所述上左侧壁、上右侧壁、下左侧壁和下右侧壁均垂直于所述面板；

所述上左侧壁和上右侧壁对称设置，且所述上左侧壁和下右侧壁之间的距离从上至下逐渐增加；所述上左侧壁和上右侧壁均呈内凹的圆弧形；

所述下左侧壁和下右侧壁对称设置，且所述下左侧壁和下右侧壁之间的距离从上至下先减小后增加；所述下左侧壁和下右侧壁均呈内凹的圆弧形；

所述下左侧壁上沿垂直于所述面板的方向等间距地形成有四个圆柱台，所述下左侧壁上所形成的四个圆柱台中的两个圆柱台分别位于所述下左侧壁的上端和下端；而且所述下右侧壁上沿垂直于所述面板的方向也形成有四个圆柱台，且所述下右侧壁上形成的四个圆柱台的位置与所述下左侧壁上的四个圆柱台的位置关于所述模块化复合支架的竖直方向的中心线对称；所述面板上也形成有一圆柱台，所述面板上形成的圆柱台位于所述下左侧壁的最下部的圆柱台和所述下右侧壁的最下部的圆柱台的连线上的中部；所述圆柱台上均沿其轴线方向开设有圆通孔。

可选的，所述后悬置固定部包括上圆柱环、倾斜部和凸起部；所述圆柱环的轴心线左右设置；所述倾斜部的上端固定于所述上圆柱环，所述倾斜部的下端固定于所述车架固定部的上端，且所述凸起部形成于所述车架固定部上，所述凸起部上形成有外铰接孔，所述上圆柱环和外铰接孔分别用于固定驾驶室后悬置的上铰接点和下铰接点。

可选的，所述倾斜部包括斜左侧壁、斜板和斜右侧壁，所述斜左侧壁和斜右侧壁均垂直于所述斜板，并且固定于所述斜板的左右两端，所述斜左侧壁、斜板和斜右侧壁的上端均固定于所述上圆柱环；所述斜左侧壁和斜右侧壁之间的距离自上而下逐渐增加；所述斜左侧壁和斜右侧壁呈对称结构；

所述斜左侧壁和斜右侧壁上均形成有3个圆柱形凸起，所述斜左侧壁和斜右侧壁上所形成的圆柱形凸起上均沿其轴线方向开设有通孔；

所述斜板的下端固定于所述面板的上端，且所述斜左侧壁的下端连接于所述上左侧壁的上端，且所述斜左侧壁和上左侧壁共同形成光滑的曲线结构；同时，所述斜右侧壁的下端连接于所述上右侧壁的上端。

可选的，所述凸起部包括左凸出壁、右凸出壁和背板，所述背板从所述面板的中部向上凸出；所述背板水平设置，所述左凸出壁和右凸出壁分别固定于所述背板的左端和右端，且均垂直于所述背板，所述左凸出壁和右凸出壁相互平行，且所述左凸出壁和右凸出壁的远离所述面板的一端开设有所述外铰接孔。

可选的，所述吊环固定部包括下圆柱环、连接板、左连接壁和右连接壁，所述下圆柱环通过中部加强筋与所述面板上的圆柱台连接，且所述连接板的上端与所述面板的下端固定连接，所述连接板上形成有台阶；所述左连接壁和右连接壁之间的距离从上之下逐渐减小，且所述左连接壁和右连接壁分别固定于所述连接板的左侧和右侧，并垂直于所述连接板，所述左连接壁的上端与所述下左侧壁的下端；所述左连接壁的下端连接于所述下圆柱环，所述右连接壁的上端与所述下右侧壁的下端，所述右连接壁的下端连接于所述下圆柱环。

可选的，所述面板的下半部分上开设有多个减重孔。

可选的，所述斜板和面板之间的夹角为30°～35°。

本发明具有如下有益效果：本发明的模块化复合支架结构新颖、外观优美，形似“梁龙”；基于铸造工艺的薄壁结构，避免了铸造缺陷；利用有限元拓扑优化，降低了重量，提高了零件强度和寿命；功能集成，减少零件数量，安装方便，节省了布置空间，提高了安装效率，降低生产成本和管理成本。

附图说明

图1为本发明的模块化复合支架的结构示意图；

图2为本发明的模块化复合支架的结构示意图；

图3为图1的左视图；

图4为图1的右视图；

图5为本发明的模块化复合支架的立体结构示意图；

图6为本发明的模块化复合支架的立体结构示意图；

图中标记示意为：1-后悬置固定部；11-上圆柱环；12-斜左侧壁；13-斜板； 14-斜右侧壁；15-左凸出壁；16-右凸出壁；17-背板；2-车架固定部；21-面板； 22-上左侧壁；23-上右侧壁；24-下左侧壁；25-下右侧壁；26-圆柱台；3-吊环固定部；31-下圆柱环；32-连接板；33-左连接壁；34-右连接壁。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

实施例1

本实施例提供了一种模块化复合支架，尤其涉及一种“梁龙”形模块化复合支架，其采用薄壁高强度球墨铸铁材料制备，所示模块化复合支架整体呈“梁龙”形，并且其断面为变截面的U形结构，U形结构的背部有减重孔，U形结构的内部有加强筋，各处薄壁均匀，各曲面之间圆滑过度。

所述模块化复合支架包括后悬置固定部1、车架固定部2和吊环固定部3。所述后悬置固定部用于固定驾驶室后悬置，所述车架固定部用于固定车架，所述吊环固定部用于固定钢板弹簧吊环。

本实施例中，所述后悬置固定部的下端固定于所述车架固定部的上端，所述吊环固定部的上端固定于所述车架固定部的下端，所述后悬置固定部、车架固定部和吊环固定部一体成型。

参考图1和图2，所述车架固定部包括面板21、上左侧壁22、上右侧壁23、下左侧壁24和下右侧壁25；所述面板的左端分别固定有上左侧壁和下左侧壁，所述上左侧壁位于所述下左侧壁的上部，所述下左侧壁的上端与所述上左侧壁的下端相连接，所述面板的右端分别固定有所述上右侧壁和下右侧壁，所述上右侧壁位于所述下右侧壁的上部，所述下右侧壁的下端与所述上右侧壁的下端相连接，且所述上左侧壁、上右侧壁、下左侧壁和下右侧壁均垂直于所述面板。

所述上左侧壁和上右侧壁对称设置，即所述上左侧壁和上右侧壁关于所述模块化复合支架的竖直方向的中心线对称设置，且所述上左侧壁和下右侧壁之间的距离从上至下逐渐增加；且所述上左侧壁和上右侧壁均呈内凹的圆弧形，即所述上左侧壁和上右侧壁均向所述面板、上左侧壁和上右侧壁所围合的区域凸出。本实施例中，所述面板、上左侧壁、上右侧壁、下左侧壁和下右侧壁所围合的区域位于所述面板的后部。

所述下左侧壁和下右侧壁对称设置，即所述下左侧壁和下右侧壁关于所述模块化复合支架的垂直方向的中心线对称设置，且所述下左侧壁和下右侧壁之间的距离从上至下先减小后增加。即所述下左侧壁和下右侧壁均呈内凹的圆弧形，所述下左侧壁和下右侧壁均向所述面板、下左侧壁和下右侧壁所围合的区域凸出。

所述下左侧壁上沿垂直于所述面板的方向形成有四个圆柱台26，其中的两个圆柱台分别位于所述下左侧壁的上端和下端，且四个圆柱台等间距设置；而且所述下右侧壁上沿垂直于所述面板的方向也形成有四个圆柱台，且所述下右侧壁上形成的四个圆柱台的位置与所述下左侧壁上的四个圆柱台的位置关于所述模块化复合支架的竖直方向的中心线对称；更进一步，所述面板上也形成有一圆柱台，所述面板上形成的圆柱台位于所述下左侧壁的最下部的圆柱台和所述下右侧壁的最下部的圆柱台的连线上的中部；所述圆柱台上均沿其轴线方向开设有圆通孔。

本实施例中，所述车架固定部上还开设有多个减重孔，所述减重孔可以为具有圆角的支脚三角形，且位于所述面板的下半部分上。

本实施例中，当将所述模块化复合支架固定于所述车架时，螺栓穿过所述圆孔，将所述模块化复合支架固定于所述车架上。

为将所述后悬置固定部固定于所述驾驶室后悬架，并对驾驶室后悬架进行支撑，即起到驾驶室后悬架支架的作用，所述后悬置固定部包括上圆柱环11、倾斜部和凸起部；所述圆柱环的轴心线左右设置，即平行于所述面板，并垂直于所述模块化复合支架的竖直方向的中心线；所述倾斜部的上端固定于所述上圆柱环，所述倾斜部的下端固定于所述车架固定部的上端，且所述凸起部形成于所述车架固定部上，所述凸起部上形成有外铰接孔，本实施例中，所述上圆柱环和外铰接孔分别用于固定驾驶室后悬置的上下铰接点。

参考图1、图2和图3，所述倾斜部包括斜左侧壁12、斜板13和斜右侧壁 14，参考图3，所述斜板自上而下向右倾斜，也就是说，参考图1，所述斜板从所述面板处向后延伸；所述斜左侧壁和斜右侧壁均垂直于所述斜板，并且固定于所述斜板的左右两端，所述斜左侧壁、斜板和斜右侧壁的上端均固定于所述上圆柱环；所述斜左侧壁和斜右侧壁之间的距离自上而下逐渐增加，更优选地，本实施例中，所述斜左侧壁和斜右侧壁呈对称结构，即可以关于所述模块化复合支架的竖直方向上的中心线对称。

为实现所述模块化复合支架对驾驶室后悬置的摆杆的固定，所述斜左侧壁和斜右侧壁上均形成有圆柱形凸起，所述圆柱形凸起的数量为6个，即所述斜左侧壁上形成有三个圆柱形凸起，所述斜右侧壁上也形成有三个圆柱形凸起，所述圆柱形凸起上均沿其轴线方向开设有通孔。

所述斜板的下端固定于所述面板的上端，且所述斜左侧壁的下端连接于所述上左侧壁的上端，且所述斜左侧壁和上左侧壁共同形成光滑的曲线结构；同时，所述斜右侧壁的下端连接于所述上右侧壁的上端，且所述斜右侧壁和上右侧壁共同形成光滑的曲线结构。

本实施例中，所述斜板、斜左侧壁和斜右侧壁所围合的区域与所述面板、上左侧壁、上右侧壁、下左侧壁和下右侧壁所围合的区域连通。

本实施例中，所述凸起部包括左凸出壁15、右凸出壁16和背板17，所述背板从所述面板的中部向上凸出，即参考图1，向前凸出；本实施例中，所述背板水平设置，所述左凸出壁和右凸出壁分别固定于所述背板的左端和右端，且均垂直于所述背板，所述左凸出壁和右凸出壁相互平行，且所述左凸出壁和右凸出壁的远离所述面板的一端开设有所述外铰接孔；本实施例中，更优选地，所述背板和面板之间设置有加强筋，以有效地提高所述背板的强度和刚性。

本实施例中，为减轻所述凸起部的质量，所述左凸出壁和右凸出壁上均开设有减重孔。

所述上圆柱环和倾斜部一起形似“梁龙”的长颈，承受驾驶室后悬置的上铰接点施加在上圆柱环上的载荷；所述斜板和面板之间的夹角为30°～35°；所述面板的上部比所述面板的下部凹陷更深，即所述面板的上部所形成的空间比所述面板的下部所形成的空间更大，从而能够有效地增加所述面板的上部的刚度。

本实施例中，所述斜面上开设有长圆孔用于驾驶室后悬置气囊的管路走线，同时也可以减重，所述面板上开设有一个长圆形减重孔用于减重，所述长圆形减重孔位于所述左凸出壁、右凸出壁和背板所围合的区域内。

所述吊环固定部的主要功能是固定钢板弹簧吊环，起到钢板弹簧后支架的作用。所述吊环固定部包括下圆柱环31、连接板32、左连接壁33和右连接壁 34，参考图1和图2，所述下圆柱环的轴线前后设置；所述下圆柱环通过中部加强筋与所述面板上的圆柱台连接，且所述连接板的上端与所述面板的下端固定连接，所述连接板上形成有台阶，所述连接板上的台阶使得所述连接板的下部向所述连接部的内部方向延伸，即图1中的垂直于纸面向内的方向；所述左连接壁和右连接壁之间的距离从上之下逐渐减小，且所述左连接壁和右连接壁分别固定于所述连接板的左侧和右侧，并垂直于所述连接板，所述左连接壁的上端与所述下左侧壁的下端；所述左连接壁的下端连接于所述下圆柱环，所述右连接壁的上端与所述下右侧壁的下端，所述右连接壁的下端连接于所述下圆柱环。

本实施例中，为提高所述下圆柱环的强度，所述左连接壁和右连接壁均为自下而上逐渐加厚的变截面形状，且所述左连接壁、右连接壁与中部加强筋形成稳定的三角形，并能够将来自钢板弹簧吊环各个方向的力有效地传递到模块化复合支架的车架固定部，并且具备良好的刚度，防止支架变形。

本发明所提供的一种“梁龙”形模块化复合支架，整合了车身驾驶室后悬置支架和前悬架钢板弹簧吊环支架的功能和作用，解决了布置空间小导致的干涉问题，同时进行了结构优化设计，降低了重量，提高了寿命。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种模块化复合支架，其特征在于，包括：

后悬置固定部，用于固定驾驶室后悬置；

车架固定部，用于固定车架；

以及吊环固定部，用于固定钢板弹簧吊环；

其中，所述后悬置固定部的下端固定于所述车架固定部的上端，所述吊环固定部的上端固定于所述车架固定部的下端，所述后悬置固定部、车架固定部和吊环固定部一体成型；

所述车架固定部包括面板、上左侧壁、上右侧壁、下左侧壁和下右侧壁；所述面板的左端分别固定有上左侧壁和下左侧壁，所述上左侧壁位于所述下左侧壁的上部，所述下左侧壁的上端与所述上左侧壁的下端相连接，所述面板的右端分别固定有所述上右侧壁和下右侧壁，所述上右侧壁位于所述下右侧壁的上部，所述下右侧壁的下端与所述上右侧壁的下端相连接，且所述上左侧壁、上右侧壁、下左侧壁和下右侧壁均垂直于所述面板；

所述上左侧壁和上右侧壁对称设置，且所述上左侧壁和下右侧壁之间的距离从上至下逐渐增加；所述上左侧壁和上右侧壁均呈内凹的圆弧形；

所述下左侧壁和下右侧壁对称设置，且所述下左侧壁和下右侧壁之间的距离从上至下先减小后增加；所述下左侧壁和下右侧壁均呈内凹的圆弧形；

所述下左侧壁上沿垂直于所述面板的方向等间距地形成有四个圆柱台，所述下左侧壁上所形成的四个圆柱台中的两个圆柱台分别位于所述下左侧壁的上端和下端；而且所述下右侧壁上沿垂直于所述面板的方向也形成有四个圆柱台，且所述下右侧壁上形成的四个圆柱台的位置与所述下左侧壁上的四个圆柱台的位置关于所述模块化复合支架的竖直方向的中心线对称；所述面板上也形成有一圆柱台，所述面板上形成的圆柱台位于所述下左侧壁的最下部的圆柱台和所述下右侧壁的最下部的圆柱台的连线上的中部；所述圆柱台上均沿其轴线方向开设有圆通孔；

所述后悬置固定部包括上圆柱环、倾斜部和凸起部；所述上圆柱环的轴心线左右设置；所述倾斜部的上端固定于所述上圆柱环，所述倾斜部的下端固定于所述车架固定部的上端，且所述凸起部形成于所述车架固定部上，所述凸起部上形成有外铰接孔，所述上圆柱环和外铰接孔分别用于固定驾驶室后悬置的上铰接点和下铰接点。

2.根据权利要求1所述的模块化复合支架，其特征在于，所述倾斜部包括斜左侧壁、斜板和斜右侧壁，所述斜左侧壁和斜右侧壁均垂直于所述斜板，并且固定于所述斜板的左右两端，所述斜左侧壁、斜板和斜右侧壁的上端均固定于所述上圆柱环；所述斜左侧壁和斜右侧壁之间的距离自上而下逐渐增加；所述斜左侧壁和斜右侧壁呈对称结构；

所述斜左侧壁和斜右侧壁上均形成有3个圆柱形凸起，所述斜左侧壁和斜右侧壁上所形成的圆柱形凸起上均沿其轴线方向开设有通孔；

所述斜板的下端固定于所述面板的上端，且所述斜左侧壁的下端连接于所述上左侧壁的上端，且所述斜左侧壁和上左侧壁共同形成光滑的曲线结构；同时，所述斜右侧壁的下端连接于所述上右侧壁的上端。

3.根据权利要求2所述的模块化复合支架，其特征在于，所述凸起部包括左凸出壁、右凸出壁和背板，所述背板从所述面板的中部向上凸出；所述背板水平设置，所述左凸出壁和右凸出壁分别固定于所述背板的左端和右端，且均垂直于所述背板，所述左凸出壁和右凸出壁相互平行，且所述左凸出壁和右凸出壁的远离所述面板的一端开设有所述外铰接孔。

4.根据权利要求3所述的模块化复合支架，其特征在于，所述吊环固定部包括下圆柱环、连接板、左连接壁和右连接壁，所述下圆柱环通过中部加强筋与所述面板上的圆柱台连接，且所述连接板的上端与所述面板的下端固定连接，所述连接板上形成有台阶；所述左连接壁和右连接壁之间的距离从上至下逐渐减小，且所述左连接壁和右连接壁分别固定于所述连接板的左侧和右侧，并垂直于所述连接板，所述左连接壁的上端与所述下左侧壁的下端连接；所述左连接壁的下端连接于所述下圆柱环，所述右连接壁的上端与所述下右侧壁的下端连接，所述右连接壁的下端连接于所述下圆柱环。

5.根据权利要求4所述的模块化复合支架，其特征在于，所述面板的下半部分上开设有多个减重孔。

6.根据权利要求4所述的模块化复合支架，其特征在于，所述斜板和面板之间的夹角为30°～35°。