CN205292796U - 一种管笼式结构车架 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及大学生方程式赛车领域，具体地说是一种新型的管笼式结构车架，该车架是由装载发动机和电子设备的发动机舱、为驾驶员提供驾驶空间和驾驶安全的车架驾驶舱和防止正面碰撞过程中对驾驶员造成伤害的前隔板系统三部分构成，所述发动机舱中的发动机舱侧面下防撞杆、发动机舱侧面上防撞杆、发动机舱侧面斜支撑杆分别和车架驾驶舱中的主环斜撑杆、主环通过焊接方式连接在一起，所述车架驾驶舱中前环和前隔板系统中的顶杆、底杆、侧面护杆四、侧面护杆五、侧面护杆六通过焊接方式连接在一起。本实用新型车架结构简单、质量轻、便于加工、刚度大、强度高、车架不易变形、制造成本低。

Description

一种管笼式结构车架

技术领域

本实用新型涉及大学生方程式赛车领域，具体地说是一种新型的管笼式结构车架。

背景技术

大学生方程式大赛最初是由美国汽车工程师协会发起的面向在校大学生的一项方程式汽车竞赛，规定在一年之内制造出一辆具有良好加速性、制动性、操纵性和耐久性的赛车。赛车车架是赛车的安装基础，车架的结构特性直接影响着赛车的性能，车架结构的强度、刚度、振动模态影响赛车性能，如安全性、动力性、操纵稳定性、共振等。现有的赛车车架存在一些不足之处。为了提高赛车的安全性，过分的增强赛车车架强度和刚度，因而钢管的半径和壁厚比较大，还有很多多余的结构，材料不能充分利用，导致赛车车架重量和成本增加，赛车的动力性和经济性变差。为了提高大学生方程式赛车综合性能，选择一种结构简单、质量轻的赛车车架，显得十分重要。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种更加有利于提高大学生方程式赛车综合能力的赛车管笼式结构车架，该车架结构简单、质量轻、便于加工、刚度大、强度高、车架不易变形、制造成本低。

本实用新型的目的是这样实现的,一种管笼式结构车架，该车架包括装载发动机和电子设备的发动机舱、为驾驶员提供驾驶空间和驾驶安全的车架驾驶舱和防止正面碰撞过程中对驾驶员造成伤害的前隔板系统；其特征在于：

①、所述发动机舱包括发动机固定部分、发动机舱防碰撞部分和发动机舱支撑部分；其中，所述的发动机固定部分是由发动机下固定杆、发动机上固定杆和发动机支撑三脚架组成的，发动机支撑三脚架是通过支撑脚一、支撑脚二焊接在发动机舱侧面上防撞杆上和支撑脚三焊接在发动机舱侧面下防撞杆上进行固定的，发动机上固定杆和发动机下固定杆都是通过焊接在发动机舱后面支撑杆上进行固定的；所述的发动机舱防碰撞部分是由发动机舱侧面上防撞杆、发动机舱侧面下防撞杆和发动机舱后面防撞杆组成的，发动机舱侧面上防撞杆和发动机舱侧面下防撞杆都是通过焊接在主环和发动机舱后面支撑杆上进行固定的，发动机舱后面防撞杆是通过焊接在发动机下固定杆上进行固定的；所述的发动机舱支撑部分是由发动机舱侧面支撑杆、发动机舱侧面斜支撑杆和发动机舱后面支撑杆组成的，发动机舱侧面支撑杆和发动机舱后面支撑杆都是通过焊接在发动机舱侧面上防撞杆和发动机舱侧面下防撞杆上进行固定的，发动机舱侧面斜支撑杆是通过焊接在发动机舱侧面上防撞杆和发动机舱侧面下防撞杆上进行固定的；

②、所述车架驾驶舱包括前环结构、主环结构、侧面防撞结构和底部结构；所述的前环结构是由前环、前环底杆、前环斜撑杆组成，前环是由一根钢管弯曲而成，前环与前环底杆焊接成一个圆环，前环与前环斜撑杆、侧面防撞杆和底部支撑杆通过焊接方式连接，前环斜撑杆另一端与主环通过焊接方式连接；所述的主环结构是由主环、主环斜撑杆、主环支撑杆一、主环支撑杆二、主环底杆和主环斜撑加强杆，主环是由一根钢管弯曲而成，主环与与平行设置在内部主环支撑杆一、主环支撑杆二和主环底杆焊接成一个整体，主环与主环斜撑杆、前环斜撑杆、侧面防撞杆、侧面斜防撞杆和底部支撑杆连接，主环斜撑加强杆焊接在主环斜撑杆上；所述的侧面防碰撞结构是由侧面防撞杆和侧面斜防撞杆组成，侧面防撞杆和侧面斜防撞杆两端分别焊接在主环和前环上；所述的车架驾驶舱底部结构是由座椅支撑交叉杆、座椅支撑加强杆和底部支撑杆组成，座椅支撑交叉杆是由三根等径等壁厚的钢管焊接而成，座椅支撑交叉杆和座椅支撑加强杆都是焊接在底部支撑杆上，底部支撑杆两端分别焊接在主环和前环上；

③、所述前隔板系统包括前隔板、顶面结构、侧面结构和底面结构；所述的前隔板是由四个前隔板支撑杆和一个前隔板斜撑杆焊接而成，四个前隔板支撑杆首尾依次连接，焊接成一个正方形，在正方形对角线上焊接一根前隔板斜撑杆，四边形的四个顶点分别与顶部结构中的顶杆和底面结构中的底杆连接；所述的顶部结构是由顶杆、顶面斜支撑杆一、顶面斜支撑二和顶面支撑杆组成，把顶面斜支撑杆一、顶面斜支撑二和顶面支撑杆一端都焊接在右侧顶杆上的同一个点处，另一端都分开焊接在左侧顶杆上，这样可以保证把整个顶面分成三角形区域，顶杆的两端分别焊接在前环和前隔板支撑杆上；所述侧面结构是由六个侧面护杆组成，分别是侧面护杆一、侧面护杆二、侧面护杆三、侧面护杆四、侧面护杆五和侧面护杆六，六个护杆的一端焊接在一起，侧面护杆一和侧面护杆二另一端焊接在前隔板支撑杆上，侧面护杆三另一端焊接在底杆上，侧面护杆四、侧面护杆五和侧面护杆六另一端焊接在前环上；底面结构是由底面交叉杆、底面支撑杆和底杆组成，底面交叉杆是由三个等径等壁厚钢管焊接而成，底面交叉杆和底面支撑杆分别焊接在两侧的底杆上，底杆的两端分别焊接在前环和前隔板支撑杆上。

所述发动机舱1中的发动机舱侧面下防撞杆、发动机舱侧面上防撞杆、发动机舱侧面斜支撑杆分别和车架驾驶舱中的主环斜撑杆、主环通过焊接方式连接在一起，所述车架驾驶舱中前环和前隔板系统中的顶杆、底杆、侧面护杆四、侧面护杆五、侧面护杆六通过焊接方式连接在一起；整个赛车车架都是由不同(或者相同)管径和壁厚的钢管焊接而成，左右两侧的结构是相互对称。

所述发动机支撑三脚架是由支撑脚一、支撑脚二、支撑脚三和发动机连接杆焊接而成，

所述发动机上固定杆是由三段钢管焊接而成，发动机舱侧面上防撞杆和发动机舱侧面下防撞杆是由两段钢管焊接而成，发动机舱后面防撞杆是由三段钢管焊接而成，发动机舱侧面斜支撑杆由两段倾斜的钢管焊接而成。

相对于现有技术，本实用新型具有如下特点：

(1)、本实用新型赛车车架结构简单，便于加工，制造成本低。

(2)、本实用新型赛车架刚度大、强度高，车架不易变形。

(3)、本实用新型赛车车架设计时考虑了人机工程学，空间布置更加合理，便于驾驶员操纵赛车。

(4)、本实用新型赛车车架进行了轻量化设计，质量轻，动力性和经济性好。

附图说明

图1是本实用新型管笼式结构车架侧视结构示意图。

图2是本实用新型立体结构示意图。

图3是本实用新型发动机舱侧视结构示意图。

图4是本实用新型图3中发动机支撑三脚架三维结构示意图。

图5是本实用新型车架驾驶舱三维结构示意图。

图6是本实用新型图5中车架驾驶舱底部结构示意图。

图7是本实用新型前隔板系统三维结构示意图。

图8是本实用新型图7中侧面结构示意图。

图9是本实用新型图7中底面结构示意图。

图10是本实用新型图7中顶面结构示意图。

附图标记说明：1、发动机舱，2、车架驾驶舱，3、前隔板系统，4发动机舱侧面上防撞杆，5、前环斜撑杆，6、侧面防撞杆，7、侧面护杆六，8、侧面护杆一，9、侧面护杆二，10、侧面护杆三，11、侧面护杆四，12、侧面护杆五，13、底部支撑杆，14、侧面斜防撞杆，15、发动机舱侧面斜支撑杆，16、主环，17、主环斜撑杆，18、发动机舱侧面支撑杆，19、发动机舱侧面下防撞杆，20、发动机舱后面支撑杆，21、发动机舱后面防撞杆，22、发动机下固定杆，23、发动机上固定杆，24、发动机支撑三脚架，25、支撑脚一，26、发动机连接杆，27、支撑脚三，28、支撑脚二，29、主环支撑杆一，30、主环支撑杆二，31、主环底杆，32、座椅支撑交叉杆，33、座椅支撑加强杆，34、前环底杆，35、前环，36、主环斜撑加强杆，37、顶面结构，38、前隔板，39、侧面结构，40、底面结构，41、顶杆，42、顶面斜支撑杆一，43、顶面斜支撑杆二，44、顶面支撑杆，45、底面交叉杆，46、底面支撑杆，47、底杆，48、前隔板支撑杆，49、前隔板斜支撑杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型一种管笼式结构车架作进一步地说明：

由图1、2所示：一种管笼式结构车架，该车架包括装载发动机和电子设备的发动机舱1、为驾驶员提供驾驶空间和驾驶安全的车架驾驶舱2和防止正面碰撞过程中对驾驶员造成伤害的前隔板系统3。

所述发动机舱1中的发动机舱侧面下防撞杆19、发动机舱侧面上防撞杆4、发动机舱侧面斜支撑杆15分别和车架驾驶舱2中的主环斜撑杆17、主环16通过焊接方式连接在一起，所述车架驾驶舱2中前环35和前隔板系统3中的顶杆41、底杆47、侧面护杆四11、侧面护杆五12、侧面护杆六7通过焊接方式连接在一起；整个赛车车架都是由不同(或者相同)管径和壁厚的钢管焊接而成，左右两侧的结构是相互对称。

由附图2、3、4所示：所述发动机舱1包括发动机固定部分、发动机舱防碰撞部分和发动机舱支撑部分；其中，所述的发动机固定部分是由发动机下固定杆22、发动机上固定杆23和发动机支撑三脚架24组成的，发动机支撑三脚架24是由支撑脚一25、支撑脚二28、支撑脚三27和发动机连接杆26焊接而成，发动机支撑三脚架24是通过支撑脚一25、支撑脚二28焊接在发动机舱侧面上防撞杆4上和支撑脚三27焊接在发动机舱侧面下防撞杆19上进行固定的，发动机上固定杆23是由三段钢管焊接而成，发动机上固定杆23和发动机下固定杆22都是通过焊接在发动机舱后面支撑杆20上进行固定的；所述的发动机舱防碰撞部分是由发动机舱侧面上防撞杆4、发动机舱侧面下防撞杆19和发动机舱后面防撞杆21组成的，发动机舱侧面上防撞杆4和发动机舱侧面下防撞杆19都是由两段钢管焊接而成，发动机舱侧面上防撞杆4和发动机舱侧面下防撞杆19都是通过焊接在主环16和发动机舱后面支撑杆20上进行固定的，发动机舱后面防撞杆21是由三段钢管焊接而成，发动机舱后面防撞杆21是通过焊接在发动机下固定杆22上进行固定的；所述的发动机舱支撑部分是由发动机舱侧面支撑杆18、发动机舱侧面斜支撑杆15和发动机舱后面支撑杆20组成的，发动机舱侧面支撑杆18和发动机舱后面支撑杆20都是通过焊接在发动机舱侧面上防撞杆4和发动机舱侧面下防撞杆19上进行固定的，发动机舱侧面斜支撑杆15由两段倾斜的钢管焊接而成，发动机舱侧面斜支撑杆15是通过焊接在发动机舱侧面上防撞杆4和发动机舱侧面下防撞杆19上进行固定的。

由附图5、6所示：所述车架驾驶舱2包括前环结构、主环结构、侧面防撞结构和底部结构；所述的前环结构是由前环35、前环底杆34、前环斜撑杆5组成，前环35是由一根钢管弯曲而成，前环35与前环底杆34焊接成一个圆环，前环35与前环斜撑杆5、侧面防撞杆6和底部支撑杆13通过焊接方式连接，前环斜撑杆5另一端与主环16通过焊接方式连接；所述的主环结构是由主环16、主环斜撑杆17、主环支撑杆一29、主环支撑杆二30、主环底杆31和主环斜撑加强杆36，主环16是由一根钢管弯曲而成，主环16与与平行设置在内部主环支撑杆一29、主环支撑杆二30和主环底杆31焊接成一个整体，主环1与主环斜撑杆17、前环斜撑杆5、侧面防撞杆6、侧面斜防撞杆14和底部支撑杆13连接，主环斜撑加强杆36焊接在主环斜撑杆17上；所述的侧面防碰撞结构是由侧面防撞杆6和侧面斜防撞杆14组成，侧面防撞杆6和侧面斜防撞杆14两端分别焊接在主环16和前环35上；所述的车架驾驶舱底部结构是由座椅支撑交叉杆32、座椅支撑加强杆33和底部支撑杆13组成，座椅支撑交叉杆32是由三根等径等壁厚的钢管焊接而成，座椅支撑交叉杆32和座椅支撑加强杆33都是焊接在底部支撑杆13上，底部支撑杆13两端分别焊接在主环16和前环35上。

由附图7、8、9、10所示：所述前隔板系统3包括前隔板38、顶面结构37、侧面结构39和底面结构40。所述的前隔板38是由四个前隔板支撑杆48和一个前隔板斜撑杆49焊接而成，四个前隔板支撑杆48首尾依次连接，焊接成一个正方形，在正方形对角线上焊接一根前隔板斜撑杆49，四边形的四个顶点分别与顶部结构37中的顶杆41和底面结构40中的底杆47连接。

由附图8所示：所述侧面结构39是由六个侧面护杆组成，分别是侧面护杆一8、侧面护杆二9、侧面护杆三10、侧面护杆四11、侧面护杆五12和侧面护杆六7，六个护杆的一端焊接在一起，侧面护杆一8和侧面护杆二9另一端焊接在前隔板支撑杆48上，侧面护杆三10另一端焊接在底杆47上，侧面护杆四11、侧面护杆五12和侧面护杆六7另一端焊接在前环16上。

由附图9所示：底面结构40是由底面交叉杆45、底面支撑杆46和底杆47组成，底面交叉杆45是由三个等径等壁厚钢管焊接而成，底面交叉杆45和底面支撑杆46分别焊接在两侧的底杆47上，底杆47的两端分别焊接在前环35和前隔板支撑杆48上。

由附图10所示：所述的顶部结构37是由顶杆41、顶面斜支撑杆一42、顶面斜支撑二43和顶面支撑杆44组成，把顶面斜支撑杆一42、顶面斜支撑二43和顶面支撑杆44一端都焊接在右侧顶杆41上的同一个点处，另一端都分开焊接在左侧顶杆41上，这样可以保证把整个顶面分成三角形区域，顶杆41的两端分别焊接在前环35和前隔板支撑杆45上。

Claims (4)

1.一种管笼式结构车架，该车架包括装载发动机和电子设备的发动机舱（1）、为驾驶员提供驾驶空间和驾驶安全的车架驾驶舱（2）和防止正面碰撞过程中对驾驶员造成伤害的前隔板系统（3）；其特征在于：

①、所述发动机舱1包括发动机固定部分、发动机舱防碰撞部分和发动机舱支撑部分；其中，所述的发动机固定部分是由发动机下固定杆（22）、发动机上固定杆（23）和发动机支撑三脚架（24）组成的，发动机支撑三脚架（24）是通过支撑脚一（25）、支撑脚二（28）焊接在发动机舱侧面上防撞杆（4）上和支撑脚三（27）焊接在发动机舱侧面下防撞杆（19）上进行固定的，发动机上固定杆（23）和发动机下固定杆（22）都是通过焊接在发动机舱后面支撑杆（20）上进行固定的；所述的发动机舱防碰撞部分是由发动机舱侧面上防撞杆（4）、发动机舱侧面下防撞杆（19）和发动机舱后面防撞杆（21）组成的，发动机舱侧面上防撞杆（4）和发动机舱侧面下防撞杆（19）都是通过焊接在主环（16）和发动机舱后面支撑杆（20）上进行固定的，发动机舱后面防撞杆（21）是通过焊接在发动机下固定杆（22）上进行固定的；所述的发动机舱支撑部分是由发动机舱侧面支撑杆（18）、发动机舱侧面斜支撑杆（15）和发动机舱后面支撑杆（20）组成的，发动机舱侧面支撑杆（18）和发动机舱后面支撑杆（20）都是通过焊接在发动机舱侧面上防撞杆（4）和发动机舱侧面下防撞杆（19）上进行固定的，发动机舱侧面斜支撑杆（15）是通过焊接在发动机舱侧面上防撞杆（4）和发动机舱侧面下防撞杆（19）上进行固定的；

②、所述车架驾驶舱（2）包括前环结构、主环结构、侧面防撞结构和底部结构；所述的前环结构是由前环（35）、前环底杆（34）、前环斜撑杆（5）组成，前环（35）是由一根钢管弯曲而成，前环（35）与前环底杆（34）焊接成一个圆环，前环（35）与前环斜撑杆（5）、侧面防撞杆（6）和底部支撑杆（13）通过焊接方式连接，前环斜撑杆（5）另一端与主环（16）通过焊接方式连接；所述的主环结构是由主环（16）、主环斜撑杆（17）、主环支撑杆一（29）、主环支撑杆二（30）、主环底杆（31）和主环斜撑加强杆（36），主环（16）是由一根钢管弯曲而成，主环（16）与与平行设置在内部主环支撑杆一（29）、主环支撑杆二（30）和主环底杆（31）焊接成一个整体，主环（1）与主环斜撑杆（17）、前环斜撑杆（5）、侧面防撞杆（6）、侧面斜防撞杆（14）和底部支撑杆（13）连接，主环斜撑加强杆（36）焊接在主环斜撑杆（17）上；所述的侧面防碰撞结构是由侧面防撞杆（6）和侧面斜防撞杆（14）组成，侧面防撞杆（6）和侧面斜防撞杆（14）两端分别焊接在主环（16）和前环（35）上；所述的车架驾驶舱底部结构是由座椅支撑交叉杆（32）、座椅支撑加强杆（33）和底部支撑杆（13）组成，座椅支撑交叉杆（32）是由三根等径等壁厚的钢管焊接而成，座椅支撑交叉杆（32）和座椅支撑加强杆（33）都是焊接在底部支撑杆（13）上，底部支撑杆（13）两端分别焊接在主环（16）和前环（35）上；

③、所述前隔板系统（3）包括前隔板（38）、顶面结构（37）、侧面结构（39）和底面结构（40）；所述的前隔板（38）是由四个前隔板支撑杆（48）和一个前隔板斜撑杆（49）焊接而成，四个前隔板支撑杆（48）首尾依次连接，焊接成一个正方形，在正方形对角线上焊接一根前隔板斜撑杆（49），四边形的四个顶点分别与顶部结构（37）中的顶杆（41）和底面结构（40）中的底杆（47）连接；所述的顶部结构（37）是由顶杆（41）、顶面斜支撑杆一（42）、顶面斜支撑二（43）和顶面支撑杆（44）组成，把顶面斜支撑杆一（42）、顶面斜支撑二（43）和顶面支撑杆（44）一端都焊接在右侧顶杆（41）上的同一个点处，另一端都分开焊接在左侧顶杆（41）上，这样可以保证把整个顶面分成三角形区域，顶杆（41）的两端分别焊接在前环（35）和前隔板支撑杆（45）上；所述侧面结构（39）是由六个侧面护杆组成，分别是侧面护杆一（8）、侧面护杆二（9）、侧面护杆三（10）、侧面护杆四（11）、侧面护杆五（12）和侧面护杆六（7），六个护杆的一端焊接在一起，侧面护杆一（8）和侧面护杆二（9）另一端焊接在前隔板支撑杆（48）上，侧面护杆三（10）另一端焊接在底杆（47）上，侧面护杆四（11）、侧面护杆五（12）和侧面护杆六（7）另一端焊接在前环（16）上；底面结构（40）是由底面交叉杆（45）、底面支撑杆（46）和底杆（47）组成，底面交叉杆（45）是由三个等径等壁厚钢管焊接而成，底面交叉杆（45）和底面支撑杆（46）分别焊接在两侧的底杆（47）上，底杆（47）的两端分别焊接在前环（35）和前隔板支撑杆（48）上。

2.根据权利要求1所述的一种管笼式结构车架，其特征在于：所述发动机舱（1）中的发动机舱侧面下防撞杆（19）、发动机舱侧面上防撞杆（4）、发动机舱侧面斜支撑杆（15）分别和车架驾驶舱（2）中的主环斜撑杆（17）、主环（16）通过焊接方式连接在一起，所述车架驾驶舱（2）中前环（35）和前隔板系统（3）中的顶杆（41）、底杆（47）、侧面护杆四（11）、侧面护杆五（12）、侧面护杆六（7）通过焊接方式连接在一起；整个赛车车架都是由不同（或者相同）管径和壁厚的钢管焊接而成，左右两侧的结构是相互对称。

3.根据权利要求1所述的一种管笼式结构车架，其特征在于：所述发动机支撑三脚架（24）是由支撑脚一（25）、支撑脚二（28）、支撑脚三（27）和发动机连接杆（26）焊接而成。

4.根据权利要求1所述的一种管笼式结构车架，其特征在于：所述发动机上固定杆（23）是由三段钢管焊接而成，发动机舱侧面上防撞杆（4）和发动机舱侧面下防撞杆（19）是由两段钢管焊接而成，发动机舱后面防撞杆（21）是由三段钢管焊接而成，发动机舱侧面斜支撑杆（15）有两段倾斜的钢管焊接而成。