CN211809914U - 车辆底盘边缘式支撑装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了车辆底盘边缘式支撑装置，包括井字形车架，井字形车架包括两根横挑梁、两根纵梁，两根横挑梁分别位于车身的前后车轮所在位置，两根纵梁分别位于车身的两侧，横挑梁的底面安装有两个分别位于横挑梁两端的90°直角角钢，90°直角角钢的水平段与横挑梁的底面固定，90°直角角钢的竖直段上安装有钢板弹簧，钢板弹簧位于90°直角角钢的内侧，90°直角角钢夹角所在一侧为内侧，钢板弹簧的下方连接固定有轮挂装置，轮挂装置位于90°直角角钢的竖直段下方，轮挂装置远离车身的一端安装有车轮，90°直角角钢为弹性角钢。本实用新型切断了两侧车轮之间的横向传力，有效减少车辆车翻的情况。

Description

车辆底盘边缘式支撑装置

技术领域

本实用新型涉及一种车辆底盘支撑装置，具体涉及车辆底盘边缘式支撑装置。

背景技术

汽车底盘结构是支撑整个车辆的基础，其底盘结构中，由于车辆的运动使相关构件与构件之间的力学特性以及相关构件与整车共同构成的力学特性对行车的稳定性、安全性和舒适性产生直接的关联影响，在现有技术下，有部分车身较高的车型其底盘结构没有遵循车辆作为特殊运动物体所固有的结构力学特性，这部分车辆底盘结构中有部分构件与构件之间的受力点或相互的组合使整车的力学特性不适应在各种道路条件下的平稳运行，特别是在受到各种复杂力影响时易导致行车稳定性和安全性差。

汽车在行驶状态下因为悬架与相关的底盘结构不够科学导致车辆行驶时缺泛对转向离心力的控制功能以及缺泛自行调节两侧重心支撑平衡的功能使两侧车轮对车体的重量支撑分摊不明析，同时两侧悬挂系统与车架、车轮通过前后车桥或其它横向构件构成钢性连接而构成关联力学作用，该力学作用在车辆遭遇路状和车身重心发生变化时无法即时实现对车身两侧重心支撑平衡的自行调节，其中最大的缺陷是车轮、悬挂系统与车架、车桥或承载式车身左右横向钢性连接构成了横向受力传力整体，而左右两侧车轮及悬架侧成为车身横向受力整体的支点，当车身重心出现侧向偏离某一侧时，某一侧的车轮及所有的弹性元件受到重力的压制使其支撑降低，而另一侧车轮和弹性元件在轮胎气压和悬挂弹性元件弹力作用下使支撑迅速增高，此时车身上部横向重心必然偏向支撑薄弱一侧，随着路面进一步降低或转弯的进一步加深以及转向离心力、惯性力的同时作用，使车身上部的倾幅加大而导致支撑薄弱一侧的车轮作为受力支撑点通过左右钢性横向传力将另一侧车体连同车轮撬起使该侧车轮的接地性和方向的控制性能以及刹车性能变差，轻者致使车身左右晃动或甩尾，重者因方向失灵或刹车跑偏而导致车辆失控或侧翻的问题，此类由于车辆底盘结构缺陷所导致的技术因素有时是普通驾驶者不可抗力的产品技术因素。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是车身左右横向钢性连接构成了横向受力传力整体，车辆行驶时，车身两侧车轮对车体的重量支撑分摊不均匀，车辆容易甩尾甚至车翻，目的在于提供车辆底盘边缘式支撑装置，解决车身左右横向钢性连接，对车体的重量支撑分摊不均匀，车辆在行驶过程中重心不平衡的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：

车辆底盘边缘式支撑装置，包括安装于车身底部的井字形车架，所述井字形车架包括两根横挑梁、两根纵梁，两根横挑梁分别位于车身的前后车轮所在位置，两根纵梁分别位于车身的两侧，横挑梁与车身宽边平行并与车宽等长，纵梁与车身长边平行，两根横挑梁与两根纵梁连接形成井字形车架，横挑梁的底面安装有两个分别位于横挑梁两端的90°直角角钢，90°直角角钢的水平段与横挑梁的底面固定，90°直角角钢的竖直段上安装有钢板弹簧，钢板弹簧位于90°直角角钢的内侧，90°直角角钢夹角所在一侧为内侧，钢板弹簧的下方连接固定有轮挂装置，轮挂装置位于90°直角角钢的竖直段下方，轮挂装置远离车身的一端安装有车轮，90°直角角钢为弹性角钢。

现有技术中，当车身底部重心出现侧向偏离某一侧时，某一侧的车轮及所有的弹性元件受到重力的压制使其支撑降低，而另一侧车轮和弹性元件在轮胎气压和悬挂弹性元件弹力作用下使支撑迅速增高，此时车身上部横向重心必然偏向支撑薄弱一侧，随着路面进一步降低或转弯的进一步加深以及转向离心力、惯性力的同时作用，使车身上部的倾幅加大而导致支撑薄弱一侧的车轮作为受力支撑点通过左右钢性横向传力将另一侧车体连同车轮撬起使该侧车轮的接地性和方向的控制性能以及刹车性能变差，轻者致使车身左右晃动或甩尾，重者因方向失灵或刹车跑偏而导致车辆失控或侧翻的问题。

此外，现有技术中两侧车轮一般与车体同宽，车轮对地面的支撑点与悬架、车架对车身的支撑其受力点不垂直对称，车辆两侧的悬架支撑为内侧硬外侧弱，使得两侧车轮的上方支撑比较弱，多数车辆在车架以外至车轮上方的整段车身并没有实际得到强硬的支撑，这类结构如车架受到重压时由于此段以外的软弱支撑而导致车身倾斜，压迫车架和车轮使该侧车轮和车架产生弹性形变使车体侧向倾斜加重，由于车轮受力支撑点与车身支撑受力点不在同一支撑线上，车身支撑结构的不够合理而导致当汽车顶部重心出现侧向偏离某一侧时，某一侧的车轮及所有的弹性元件受到重力的压制时产生弹性形变使重心偏向一侧车身产生倾斜，而另一侧车轮和弹性元件在轮胎气压和弹性元件弹力作用下使支撑迅速增高使车身上部重心随之倾向支撑低的一侧，两侧重心高低不平衡而产生汽车横向重心偏离，随着转弯的加深和离心力的加重，重心偏离不断叠加使两侧前后车轮平均支撑逐渐变成了一侧前后车轮支撑，这时汽车庞大的身躯在单侧车轮支撑下很容易产生晃动和甩尾。

本实用新型通过井字形车架改变了车身的车架，井字形车架延伸至车身的两侧，井字形车架与车身固定，井字形车架用于安装角钢，角钢为车轮轮挂装置提供了安装点，两侧车轮直接连接固定在角钢上，不需要通过连接轴钢性连接，切断了两侧车轮之间的横向力传导；本实用新型中弹性90°直角角钢为钢板弹簧与井字形车架之间的连接结构，钢板弹簧为直角角钢与轮挂装置之间的连接结构。本实用新型中井字形车架、90°直角角钢、车轮为车轮上方的车身提供了支撑点，车身受力支撑点与地面支撑车轮点处于同一直线上，加强了车轮上方车身受到的支撑强度，有效减小车身的倾斜程度。

现有技术中，车身两侧车轮通过之间相连的连接轴形成对车身的天平式支撑，对车身的支撑点位于车辆的中间位置，当车辆转弯时，车辆的重心偏移支撑点所在位置，重心下降的一侧能够将另一侧通过连接轴翘起，车轮不能抓紧地面，车辆容易侧翻；本实用新型将车身的支撑点移至了车身两侧边缘，从中间支撑变化为边缘支撑，车身两侧车轮之间没有钢性连接结构，两侧车轮既能够独立构成车身的支撑点又能够共同保持车身的平衡，当车辆发生偏转时，任意一侧车轮上方弹性角钢上翘的支持力因小于车身下压的重力且左右两侧车轮之间没有横向的钢性连接及横向的传力支撑，因此，在弹性角钢的形变下一侧车轮不会将另一侧车轮翘起。

本实用新型通过采用弹性角钢的上平面与横挑梁的下平面构成对车体边缘的受力支撑，同时还通过弹性角钢夹角处竖直端的内侧面与弹性悬架构成弹性复位的支撑结构，通过这一结构让两侧支撑车轮在车辆转弯导致离心力偏向某侧车轮时，通过弹性角钢夹角处竖直段的弹性可向外弯曲和弹性自行复位作用让另一侧车轮可向内侧回缩，车轮向内回缩后其对应的一侧车身缺少了车轮的支撑，这一侧的车身重心自然下沉，车身下压次侧车轮使得此侧车轮贴紧地面，弹性角钢在重力作用下发生形变产生弯曲力和弹性回复力从而实现车身横向重心的调节；此外，弹性角钢的有部分回复力压向车轮，此下压力将车轮压紧在地面上，车轮回缩的同时最大程度的贴紧地面；在离心力和惯性的作用下，离心力偏向的那侧车轮受到车身顶部下压时，另一侧的角钢产生回复力将车轮压紧在地面上，在没有横向传力的情况下，另一侧车轮很难被离心力偏向的车轮翘起，使得车身两侧车轮最大程度贴紧地面，维持车身的平衡，减少了车辆侧翻的可能性。本实用新型与现有技术相比，利用弹性角钢在车辆行驶过程中被转弯或路面水平度相对于车身重心支撑位置变化而产生相应的弹性弯曲力和回复力，让车身横向重心随车轮对地面的支撑受力点及车架对车身的支撑受力点的位置变化而变化，在车身重力的作用下车轮在任何情况下都能够最大程度的贴紧地面，维持车辆横向重心平衡，最大程度减少车辆侧翻的可能性并同时减小了车辆向一侧的偏转程度。

钢板弹簧的两端设置有卷耳，90°直角角钢竖直段的内侧面上设置有与卷耳一一对应连接的吊耳，卷耳与吊耳铰接实现钢板弹簧与90°直角角钢连接固定。钢板弹簧为板弹簧，用于承受车轮对车架的载荷冲击，消减车身的剧烈振动，保持车辆行驶的平稳性和对不同路况的适应性，钢板弹簧与90°直角角钢铰接，为钢板弹簧提供了可活动的空间，避免钢板弹簧受到不同力的作用下由于受力不平衡而出现表面拉伤的情况。

以车身长边方向为纵向，横挑梁的纵向长度大于90°直角角钢水平段的纵向长度；以车身宽边方向为横向，90°直角角钢水平段的横向长度大于90°直角角钢竖直段在竖直方向上的长度。本实用新型中横挑梁用于安装角钢，如果角钢有部分超出了横挑梁的覆盖范围，超出的部分支撑强度弱，容易损坏；90°直角角钢水平段的横向长度长，安装牢固，90°直角角钢竖直段相对于水平段窄，一方面节省材料降低安装成本，另一方面保持车轮处于合适的高度。

钢板弹簧为条形板簧，钢板弹簧向下弯曲，钢板弹簧向下凸起的底面与轮挂装置紧密接触，钢板弹簧与轮挂装置之间通过板簧夹板连接固定，板簧夹板与轮挂装置通过骑马螺栓固定。板簧夹板连接牢固。

两根纵梁沿着车身长边方向依次从两根横挑梁内部穿过，两根纵梁与两根横挑梁铆接或焊接。

90°直角角钢的水平段与横挑梁的底部通过螺丝、铆接或焊接方式连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型车辆底盘边缘式支撑装置改变了车身的车架，井字形车架延伸至车身的两侧，实现车身的边缘支撑，对车辆车轮上方的车身支撑强度高；

2、本实用新型车辆底盘边缘式支撑装置与现有技术相比，利用弹性角钢在车辆行驶过程中，为车轮提供了向下的压力，使得车辆重心偏移时，调节车辆的重心平衡，减小了车辆向一侧的偏转程度；

3、本实用新型车辆底盘边缘式支撑装置切断了两侧车轮之间的横向传力，有效减少车辆车翻的情况。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型车辆侧视图；

图3为本实用新型车架结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-横挑梁，2-纵梁，3-90°直角角钢，4-钢板弹簧，5-轮挂装置，6-横挑梁，7-卷耳，8-吊耳，9-板簧夹板。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-3所示，本实用新型车辆底盘边缘式支撑装置，包括安装于车身底部的井字形车架，所述井字形车架包括两根横挑梁1、两根纵梁2，两根横挑梁1分别位于车身的前后车轮所在位置，两根纵梁2分别位于车身的两侧，横挑梁1与车身宽边平行并与车宽等长，纵梁2与车身长边平行，两根横挑梁1与两根纵梁2连接形成井字形车架，横挑梁1的底面安装有两个分别位于横挑梁1两端的90°直角角钢3，90°直角角钢3的水平段与横挑梁1的底面固定，90°直角角钢3的竖直段上安装有钢板弹簧4，钢板弹簧4位于90°直角角钢3的内侧，90°直角角钢3夹角所在一侧为内侧，钢板弹簧4的下方连接固定有轮挂装置5，轮挂装置5位于90°直角角钢3的竖直段下方，轮挂装置5远离车身的一端安装有车轮6，90°直角角钢3为弹性角钢。钢板弹簧4的两端设置有卷耳7，90°直角角钢3竖直段的内侧面上设置有与卷耳7一一对应连接的吊耳8，卷耳7与吊耳8铰接实现钢板弹簧4与90°直角角钢3连接固定。以车身长边方向为纵向，横挑梁6的纵向长度大于90°直角角钢3水平段的纵向长度；以车身宽边方向为横向，90°直角角钢3水平段的横向长度大于90°直角角钢3竖直段在竖直方向上的长度。钢板弹簧4为条形板簧，钢板弹簧4向下弯曲，钢板弹簧4向下凸起的底面与轮挂装置5紧密接触，钢板弹簧4与轮挂装置5之间通过板簧夹板9连接固定，板簧夹板9与轮挂装置5通过骑马螺栓固定。两根纵梁2沿着车身长边方向依次从两根横挑梁1内部穿过，两根纵梁2与两根横挑梁1铆接或焊接。90°直角角钢3的水平段与横挑梁1的底部通过螺丝、铆接或焊接方式连接。

本实用新型通过采用弹性角钢的上平面与横挑梁的下平面构成对车体边缘的受力支撑，同时还通过弹性角钢夹角处竖直端的内侧面与弹性悬架构成弹性复位的支撑结构，通过这一结构让两侧支撑车轮在车辆转弯导致离心力偏向某侧车轮时，通过弹性角钢夹角处竖直段的弹性可向外弯曲和弹性自行复位作用让另一侧车轮可向内侧回缩构成对车身重心支点的自动调节，在弹性角钢弹性回复力的作用下，弹性角钢的有部分回复力压向车轮，此下压力将车轮压紧在地面上，车轮回缩的同时最大程度的贴紧地面，车轮回缩的同时对应侧的车身缺少车轮的支撑，车身在重力作用下下落能够下压车轮进一步保持车轮贴紧地面；在离心力和惯性的作用下，离心力偏向的那侧车轮受到车身顶部下压时，另一侧的角钢产生回复力回缩车轮并将车轮压紧在地面上，在没有横向传力的情况下，另一侧车轮很难被离心力偏向的车轮翘起，使得车身两侧车轮最大程度贴紧地面，维持车身的平衡，减少了车辆侧翻的可能性。本实用新型与现有技术相比，利用弹性角钢在车辆行驶过程中，为车轮提供了向下的压力，使得车辆重心偏移时，调节车辆的重心平衡，减小了车辆向一侧的偏转程度。

实施例2

基于实施例1，以车辆左转弯为例，本实用新型车辆保持平衡的工作过程如下：当车辆向前行驶左转弯时，车身底部及车轮重心向左偏，此时，车辆左边重心下降，右边重心上升，右边的车身、车轮会上升，车辆出现左边低右边高的情况，车辆继续向前行驶过程中，在离心力与惯性的作用下，车辆顶部的重心会向右侧倾斜，车辆右侧重心高，承载能力弱，车辆顶部右倾斜时，车辆右侧会被下压，此时，车辆右侧作为整个车辆的支点，支点薄弱，随着车辆继续行驶，车辆顶部重心右倾程度加大，车辆右侧降低，现有技术中车辆左右两侧车轮钢性连接，能够横向传力，此时，右侧车轮、侧身下降会将左侧车轮车身翘起，右侧的承载重量超过其承载范围后，车辆侧翻；本实用新型在车辆向左转，出现左低右高的情况时，左侧的90°直角角钢被压缩，角钢的夹角变小，当车辆顶部重心开始向右倾斜时，左侧受到的重力减小，左侧的角钢恢复原状，产生回复力，部分回复力指向左侧车轮，将左侧的车轮向下压，此下压力是现有技术没有的，下压力相当于为车辆左侧车身提供了下拉力、为车轮提供了下压力，加重了施加在车辆左侧的力，减小车辆两侧车轮、车身受力差，减小了车辆重心偏移程度，此时，车辆两侧车轮与地面最大程度的贴紧，车辆需要更大的力才能够向右侧翻，与现有技术相比，维持了车辆基本平衡。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.车辆底盘边缘式支撑装置，其特征在于，包括安装于车身底部的井字形车架，所述井字形车架包括两根横挑梁(1)、两根纵梁(2)，两根横挑梁(1)分别位于车身的前后车轮所在位置，两根纵梁(2)分别位于车身的两侧，横挑梁(1)与车身宽边平行并与车宽等长，纵梁(2)与车身长边平行，两根横挑梁(1)与两根纵梁(2)连接形成井字形车架，横挑梁(1)的底面安装有两个分别位于横挑梁(1)两端的90°直角角钢(3)，90°直角角钢(3)的水平段与横挑梁(1)的底面固定，90°直角角钢(3)的竖直段上安装有钢板弹簧(4)，钢板弹簧(4)位于90°直角角钢(3)的内侧，90°直角角钢(3)夹角所在一侧为内侧，钢板弹簧(4)的下方连接固定有轮挂装置(5)，轮挂装置(5)位于90°直角角钢(3)的竖直段下方，轮挂装置(5)远离车身的一端安装有车轮(6)，90°直角角钢(3)为弹性角钢。

2.根据权利要求1所述的车辆底盘边缘式支撑装置，其特征在于，钢板弹簧(4)的两端设置有卷耳(7)，90°直角角钢(3)竖直段的内侧面上设置有与卷耳(7)一一对应连接的吊耳(8)，卷耳(7)与吊耳(8)铰接实现钢板弹簧(4)与90°直角角钢(3)连接固定。

3.根据权利要求1所述的车辆底盘边缘式支撑装置，其特征在于，以车身长边方向为纵向，横挑梁(1)的纵向长度大于90°直角角钢(3)水平段的纵向长度；以车身宽边方向为横向，90°直角角钢(3)水平段的横向长度大于90°直角角钢(3)竖直段在竖直方向上的长度。

4.根据权利要求1所述的车辆底盘边缘式支撑装置，其特征在于，钢板弹簧(4)为条形板簧，钢板弹簧(4)向下弯曲，钢板弹簧(4)向下凸起的底面与轮挂装置(5)紧密接触，钢板弹簧(4)与轮挂装置(5)之间通过板簧夹板(9)连接固定，板簧夹板(9)与轮挂装置(5)通过骑马螺栓固定。

5.根据权利要求1所述的车辆底盘边缘式支撑装置，其特征在于，两根纵梁(2)沿着车身长边方向依次从两根横挑梁(1)内部穿过，两根纵梁(2)与两根横挑梁(1)铆接或焊接。

6.根据权利要求1所述的车辆底盘边缘式支撑装置，其特征在于，90°直角角钢(3)的水平段与横挑梁(1)的底部通过螺丝、铆接或焊接方式连接。

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