CN1177551A - 车辆空间构架 - Google Patents

Abstract

车辆的空间构架,特别是摩托小汽车的空间构架,至少由两个基本构件(2,3,4)制成,该基本构件由复合形状挤压中空型材拉伸而成,该型材沿它们至少一母线分开,而形成许多中空型材,以一适当长度切断,在它们自由端上以角度折弯且它们之间相互连接,来制成构架。按照本发明来产生基本构件(2,3,4)的连接,相当于已有技术中公知技术,不需要添加任何其它辅助固定部件,在本发明一个优选实施例中,挤压复合形状中空型材(10)具有轴对称截面,由两管(21)制成,用翼缘(22)相连。本发明的特征在于:允许制成简单的、刚性的空间构架,不需要复杂装配夹具且因此适合小系列车辆的生产。

Description

车辆空间构架

本发明涉及车辆空间构架，尤其涉及摩托小汽车车辆和摩托车的空间构架。

一种摩托车辆的空间构架包括整个金属结构管件(桁架)，该管件沿中心轴向具有相同横截面，该管件用连接件相连，该连接件由具有半壳形且由薄钢板制造的部件构成。这种结构在已有技术中是公知的，且例如描述在美国专利4355844中；全部固定部件上设置有纵向翼缘，该翼缘上可以置放焊接肋，使其结构紧凑。

另一空间构架的结构描述在EP-A-0146716中，所述的空间构架包括由轻金属挤压中空型材制成的纵向构件，其形状与构件形状相配的连接节点，和具有以突出或突入方式而能够固定车辆的其它车体的可选择零件；而且可考虑通过不同金属(轻金属、钢、塑料)压制成其它零件，来完成构架结构。

在SE-A-120799中示出了一种实现车辆构架(底盘)的装配方法，其包括在椭圆形的中心构架上有一横向封闭截面(盒型型材)的连接U型型材，在那里部分绕构成构架的的另外的U型型材连在一起，来实现构架的纵向前、后构件。

最后，空间构架的装配使用了一些由轻合金型材制成的基本构件，这在已有技术中是公知的且描述在EP-0389588B1中，用实现在摩托小汽车车辆上使用轻金属型材的空间构架所述的方法，来获得前后结构，及一些倾斜结构，和完成空间构架的前后结构的第二辅助附件的装配。

第二辅助附件用在上述空间构架纵向构件上所得到的一表面连到第一构件上，纵向切开第一构件而且通过纵向的第一构件的另一切开操作，来实现构架交叉连接。

至目前为止，所述的全部空间构架表示了完成摩托小汽车车辆空间构架在已有技术中工业方法的状态，都不能解决车辆结构最重要问题之一：即减少和统一(在可能合理的情况下)部件及上述空间构架装配所需件的数目。

实际上是应该由大批量生产来减少投资数目，和保证满足一些壁龛式样(niche models)的要求，可以在灵活的方式下实现车辆小系列生产，而且就目前技术而言，不可能不经结构上添加其它部件来对最重要系统(即悬挂)进行固定：最终前面和侧面抗冲击的特性无论如何受几个连接件的质量的影响，该连接件用焊接或折弯实现，且有时固定在结构的一些危险区域上。

基本部件大批量生产，超出工具成本增加，也需要制造一些高费用装配夹具、和通常建立同样的整个空间构架复杂装配的方法。

重要的是不要忘记系统的复杂往往会增加车辆的重量，其决定因素是为了发动机动力的选择和车辆最终成本。

本发明的目的是提供了车辆空间构架，使车辆易于装配且重量轻，不需要复杂装配夹具，用很少连接节点，且没有位于构架的特别危险区域的连接节点，和同时满足所有结构强度和抗冲击的要求，这对于大批量生产车辆是必须的。而且本发明的空间构架目的是提供有效的解决车辆空间构架变换，快捷地和灵动地满足不同车辆构造的要求。所有这些方法对摩托小汽车车辆、摩托车或任何类型需要保持承受施于车辆上载荷的空间构架的车辆行之有效。

本发明的另一目的是提出基于基本构件简单连接的构架结构，该基本构件由轻金属制成的专门型材获得，并且不再需要加强件：所有构件同样在结构阻抗和装配方面具有相似性。

本发明的再一目的是能用成熟的技术装配空间构架。非常简单地和具有用正确使用已有资源来生产基本构件的优点，且在车辆寿命期具有合适的(和更小的)能源消耗；而目采用提出的技术，可以在车辆寿命终止后获得重复使用。

按照权利要求1至12，本发明所述的和其他目的能够实现，在一些专门结构形状制造车辆的空间构架后，其主要结构是用能承受静、动载荷的基本构件制成，并且其所述的构件包括一些具有中空轴对称载面的复合形状型材，沿不同管件的连接翼缘(在同一型材的母线上)而分离开，切成一长度且折弯，来制成空间构架的单个构件，然后该空间构架两两相连。

所有基本构件能从单个型材中获得，其它优选结构实施例需要用到两个基本型材。

在本发明一个特别有益的实施例中，复合形状型材沿连接不同管件的翼缘切开，该翼缘在同一型材的母线上，在一或更多单一部段上：不同部段然后以空间最适合方向折弯，来制造空间构架的基本分部件。

在本发明另外优选实施例中，复合形状型材以足够的不同管件数目被构成着，该管件沿连接翼缘(在同一型材的母线)而分离开，和通过折弯来制造不同基本构件，来制造空间构架的所需件，和用来固定或支承车辆不同的分系统和建立抗冲击结构。

相对于制造空间构架的普通方法而言，不同基本构件的连接大大简化了，它只需要特定形状的简单连接件，并且在单管空腔内插入和粘接，该单管是由原型材纵向分离开而获得的，不需要复杂装配夹具；而且给出了连接本身的结构，在结构观点看来和在连接的固有稳定性的观点来看，均保证了高水平的可靠性。

本发明所述的或其它的目的和特征，可以从下面对一些优选结构实施例的详细描述和对附图的参见更加清楚地了解，其中图1至图形3为：图1是按本发明一优选实施例的空间构架的透视图。图1A是在非断开区域能承载的基本构件横截面的放大图；图2是按照空间构架另一优选实施例的透视图。图2A是在非断开区域能承载的另一基本构件横截面的放大图。图3是从另一空间构架优选实施例的空间构架内部出来的透视图。图3A是两基本构件连接接合点的一可能的实施例的放大图。

参见附图，特别是图1，车辆空间构架1，如其第一构造方式的一透视图所示，用相同基本型材的不同的基本构件2，3制成，能承受施于结构上的载荷。

该空间构架的这些核心件1、2，是用复合形状型材10制成，该复合形状型材10整体地延伸，它具有两单独的空管21，每一空管21具有一管形，通过翼缘22将空管21相互连在一起，在图1A是详细的说明。

型材10的两构形21通过部牛22的机械材料去除方法，沿型材的母线而分离开，其中部件22连接该两部分，在制成两管21后，沿最适合于构架优选结构的空间方向在其两端折弯。

在仅使用两基本构件的情况下，其中基本构件是由同一复合形状型材获得并在非断开区域上保持紧凑的结构连接，可以制造车辆的基本空间机架，特别是摩托小汽车或摩托车的基本空间机架。在摩托小汽车的情况下，例如，构件2做成侧杆与底板的周边结构以及空间构架前后柱的基座，而构件3用于形成车门框，限定了挡风玻璃的四分之三并构成车顶的整个周边结构。

基本构件2，3之间的连接件，用它们对称的构件，用非常简单的方法制造，例如，效仿图3A的内部形状，使用一些具有能允许将连接件嵌入它们内部这种形状的连接件，在其中，用胶粘(41)或焊接(42)，可将不同基本构件在它们之间连接。

构件的对称的两半之间的连接件位于车辆中间垂直平面内的直线上，并且从空间构架的结构性能的观点来看，该特征也带来巨大优点。

截面详见图1A，可以看出，两构形的型材已经表示出非常强的结构：一旦通过材料去除法断开两构形(21)之间的连接(22)，则这些构形可无约束并且然后可以在空间中沿着一方向简单地折弯，该方向被认为是最适合于构架构造的方向。

图2表示按本发明的构架的另一结构。在此情况下，复合形状截面(图2A)表示了以不同方式构造的型材：该结构允许实现更复杂和同时更完备的结构。事实上，也可以看出在此情况下，如何采用相同而简单的整体地挤压形成复合型材31的方法，可以获得空间构架的结构。

事实上，仍然在摩托小汽车车辆的空间构架情况下，构件4形成侧梁，底板的周边结构，前后柱的底座，前支承结构5的一部分和后保险结构6，同时构件3，类似于图1中所示，构成车门框，挡风玻璃框的四分之三和形成车顶周边结构。

在图2A中，示出了复合形状的型材31的一种可能结构，该型材由三根中空管32组成，每两者之间通过连接件或翼缘33、34、35来连接，该翼缘是在挤压过程中形成的。

然后用一根具有一合适形状的简单管部件7在其端部嵌套，可以坚固地构成前保险结构和在其它之间为车辆的机械零件提供支承。

图3中示出了空间构架的结构的另一种可能形式，用与图2A中相同复合形状的型材，通过插入类似图1A所示的该结构的复合形状的型材，也来形成挡风玻璃8的座。其它功能类似于图2所述。

图3A示出了一种连接结构的可能的形式：两基本构件截面用以套管43形状的基本管件相连，该套管43具有与两相连的型材内剖面相应的外形：一旦嵌入套管43，变成刚性连接，例如用环形焊接42或做成能更坚固的连接结构41，例如用铆钉或螺纹。

按照本发明，制造整个空间构架的最简单的方法，有助于大大减少基本构件的数量，构成构架本身的必需件和有助于减少结构总重；而且，有可能在空间更适合空间构架构成的方向上提供单一构形的型材，可以制造构架的不同结构，只需改变形成结构的管形部件的折弯形状。而且，由于用轻金属制成的轴对称中空型材及在空间折弯而产生的固有稳定性，不需要为定位搭焊和装配提供复杂夹具。

本发明的基本构件的另一具体优点是由于这些构件是由轻金属材料例如铝及其合金的空心挤压型材制成，，这些构件容易适合完成其它功能。例如型材能同整个支承一同被挤压成，以有助于空间构架的其它部件的装配，或贮装润滑油或冷却液或保养液，车辆必需品。

Claims (12)

1.车辆空间构架用至少两个基本构件制成，该基本构件由挤压中空复合形状型材(10，31)获得，该型材至少在某一点上沿它们一母线分离开，形成许多有一个或更多个构形的型材，每构形切成所需长度，然后相对应一个或多更个的中空型材折弯一个预定的角度，其特征在于：两个或更多的基本构件(2，3，4)在其自由端上每两相连，来制成空间构架而无需任何其它辅助连接部件。

2.按照权利要求1所述的空间构架，其特征在于：挤压中空型材(10)用有轴对截面的两管(21)制成，通过在包括两管(21)的两对称轴的平面上的翼缘(22)相连，且通过在其中间切开翼缘(22)而分离开。

3.按照权利要求1所述的空间构架，其特征在于：所述的两管具有圆截面。

4.按照权利要求3所述的空间构架，其特征在于：挤压中空复合形状型材(31)至少由具有对称截面的三个管(32)制成，管(32)每两两之间用翼缘(33，34，35)相连，在此情况下形成具有相对于纵向轴上星形对称的中空挤压复合形状的型材，在翼缘(33)和/或翼缘(34)和/或翼缘(35)的中间切开而分离开。

5.按照权利要求2或3所述的空间构架，其特征在于：翼缘(22，33，34，35)在其切开的地方，沿整个长度分离。

6.按照权利要求1所述的空间构架，其特征在于：两个或更多基本构件(2，3，4)相对于构架(1)对称的中间垂直平面两两相对称，且该基本构件(2，3，4)之间在构架(1)对称中间平面上每两面相连。

7.按照权利要求1所述的空间构架，其特征在：基本构件(2，3，4)通过在每一自由端的中空部分插入套管(43)而连接，套管(43)的外截面的形状与相连的两型材内截面相吻合且固定在两中空管端(21，32)。

8.按照权利要求7所述的空间构架，其特征在于：套管(43)用环形焊接和/或用点焊和/或粘接和/或固定螺栓，铆钉及类似件来固定在中空零件(21，32)上。

9.按照权利要求1或2并且更确切地是用于摩托小汽车的空间构架，其特征在于：它在车辆中间对称部位上，由两对分的构架连接在一起而形成，并且每一构架仅由两基本构架制成，该基本构架仅包括具有一轴对称截面(21)的由翼缘(10)相连的两管，其中之一，如序号(2)所示，制成侧梁以及底板的周边结构和空间构架的前、后柱的底座，而另一构件(3)用于构成车门框，构成了档风玻璃框的四分之三和制成车顶的整个周边结构。

10.按照权利要求1所述的空间构架，其特征在于：挤压的中空复合形状型材由轻金属制成，例如铝及其合金。

11.按照权利要求1所述的空间构架，其特征在于：挤压的中空复合形状型材(10，31)示出了一些整体支承或翼缘用来固定一些与构架分开的专门部件。

12.按照权利要求1所述的空间构架，其特征在于：挤压的中空复合形状型材(10，31)用于在有一管(21，32)的形状的空腔内携带不同液体，诸如润滑油或冷却液或其它保养液。

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