TWI517999B - Locomotive frame - Google Patents

Description

機車車架

本發明是有關於一種車架，特別是指一種能增加可用空間的機車車架。

參閱圖1、2，為中華民國公告第I274965號「機車車架」發明專利案，該案先前技術中所載之機車車架1，是裝設在一機車2中，特別是適用於屬於速克達型之機車2上。該機車車架1包含一主管單元11、二側管件12，以及一橫管件13。該主管單元11包括一首管(Head Pipe)111，及一與該首管111連接的主管112(Main Pipe)。該主管112具有一連接該首管111並向下且向後延伸的上管段113，及一沿該上管段113延伸方向再順勢向後延伸的下管段114。

該等側管件12是相對且間隔地位於在該主管112的左右兩側。每一側管件12具有一向下延伸之前側段121、一連接該前側段121並向後水平延伸的平直段122，及一由該平直段122向後且向上延伸的後側段123。其中，該等前側段121的頂端是焊接在該主管112之上管段113的外周面上，而其底端是呈相互遠離地向外擴張之態樣。

該橫管件13是設置在該主管112之下管段114的底端並橫向延伸連接至該等側管件12之平直段122。由該等側管件12之平直段122與該橫管件13相配合可界定出一容置空間14，用以容置如油箱(圖未示)等物品。

但為了有較佳的強度，該等側管件12一般是一體彎折 出該前側段121、平直段122、後側段123，而彎折的曲率半徑不宜過小才能讓彎折處平順，但較大的曲率半徑會佔據較大的空間，使油箱等物品的擺設受到限制，如以擺放油箱為例，為了遷就機車車架1之側管件12的形狀，特別是彎折處已佔用較大的空間，因此需改變油箱外形，採用較小的容量，致使該機車2的續航力縮短。同時，在主管單元11的主管112之下管段114是延伸至機車2的腳踏板處，使主管112整體的長度較長，除了使得容置空間14被干涉而縮小，在騎乘中也容易產生搖擺、震顫等現象，間接影響騎乘的舒適性。

因此，本發明之目的，即在提供一種增加可用空間的機車車架。

於是，本發明機車車架，被機車的一車殼包覆，該車殼具有一腳踏部，該機車車架包含一主管單元、一前車架單元、一後車架單元，及一補強單元。

該主管單元包括一首管，及一連接該首管的主管，該主管具有一連接首管的上端部，及一遠離該上端部且向下延伸的下端部。該前車架單元包括二相對且間隔地設置在該主管上的前支撐管，及一連接該主管單元之主管的下端部且兩端分別與該等前支撐管連接且在車殼之腳踏部上方的橫管，每一前支撐管具有一由主管向下延伸的下降段，及一連接該下降段並向後概呈水平延伸且在該車殼之腳踏部下方的平直段，該等前支撐管相配合界定出一容置空間 。

該後車架單元包括二分別固設在該等前支撐管之平直段且向後延伸的後支撐管，每一後支撐管具有一與相對應的前支撐管之平直段連接的上升段，及一由該上升段向後延伸的延伸段。該補強單元補強單元，包括二補強件，每一補強件是在該後支撐管的上升段的後方，且端緣是分別固設在相對應的前支撐管之平直段與後支撐管之上升段。

本發明之功效在於：該前車架單元的前支撐管分別間隔地設置在該主管單元的主管之下端部，且該前車架單元的橫管是在該腳踏部上方，所以該前車架單元之該等前支撐管之間不會被主管干涉，可以形成有較大的利用空間。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、4，為本發明機車車架之第一較佳實施例，被一車殼92包覆，該車殼92具有一呈平坦狀的腳踏部921，該機車車架包含一主管單元3、一前車架單元4、一後車架單元5，及一補強單元6。

參閱圖3、4、5，該主管單元3包括一首管31，及一連接該首管31的主管32，該主管32具有一連接首管31的上端部321、一遠離該上端部321且向下延伸的下端部322 、一左半管部323，及一與該左半管部323結合的右半管部324。該左半管部323、右半管部324結合後，使主管32的截面是呈方型，而左半管部323具有一朝向左方且呈平面狀的焊接面320、右半管部324具有一朝向右方且呈平面狀的焊接面320。

參閱圖3、4，該前車架單元4包括二相對且間隔地焊接在該主管32之左半管部323(見圖5)、右半管部324(見圖5)之焊接面320上的前支撐管41、一焊接該主管單元3之主管32的下端部322且兩端分別與該等前支撐管41焊接且在該車殼92的腳踏部921上方的橫管42，及一個兩端焊接該等前支撐管41且在該後車架單元5前方的底支撐管43。每一前支撐管41具有一由主管32向下延伸的下降段411，及一連接該下降段411並向後概呈水平延伸且在該車殼92之腳踏部921下方的平直段412。該底支撐管43是在該腳踏部921的下方。且該等前支撐管41、底支撐管43、橫管42與車殼92相配合界定出一容置空間44，該容置空間44依據車型的設計，能夠用以容置如油箱、電瓶(圖中均未顯示)，或是其他相關之組件。

該前車架單元4之橫管42是在車殼92之腳踏部921的上方，也就說本實施例中，該主管單元3的主管32的長度相較於先前技術是較短，沒有延伸至鄰近該等前支撐管41的平直段412的位置。

該後車架單元5包括二分別焊接在該等前支撐管41之平直段412且向後延伸的後支撐管51。每一後支撐管51具 有一與相對應的前支撐管41之平直段412連接的上升段511，及一由該上升段511向後且向上延伸的延伸段512。其中，每一後支撐管51的上升段511與該前支撐管41之平直段412的連接處將該平直段412界定出一位於該上升段511後方的連接區413。

該補強單元6包括二補強件61，每一補強件61是設置在對應之平直段412的連接區413上且位於該後支撐管51的上升段511的後方，且端緣是分別以焊接方式固設在相對應的該等前支撐管41之平直段412與後支撐管51的上升段511，以形成三角支撐結構。該等補強件61除了強化車架的剛性外，也能夠供機車的一引擎(圖未示)吊設，也就是下懸吊式引擎的吊掛位置。另參閱圖6，該補強單元6還可以包括二分別設置在該等後支撐管51的上升段511與延伸段512接界處的引擎吊板62，也有強化剛性的功效，及能供上懸吊式引擎(圖未示)吊掛之用。透過該等補強件61或再增加該等引擎吊板62的設計，使本第一較佳實施例可以視需求應用在下懸吊式引擎、上懸吊式引擎，也就是一種車架可以分別與下懸吊式引擎或上懸吊式引擎結合，所以有較高的泛用性與實用性。

一般前車架單元4的前支撐管41需承受較大的力量，因此在設計上需有較佳的強度，所以管件需有一定的厚度，但如圖1所示之習知的車架中，該等側管件12是一體由前向後延伸，使得後端的側管件12也跟著要使用較厚的管件，不僅在材料上的使用量增加，也讓機車車架1重量的 上升。但在本實施例中，該前車架單元4的前支撐管41、後車架單元5的後支撐管51是焊接方式固接，因此可以選用不同管厚的管件製成該等前支撐管41與後支撐管51，前支撐管41可以用較厚的管件製成而有較佳的強度，後支撐管51對於強度的需求較低，可以用較薄的管件製作而有將車架輕量化的功效，使得前車架單元4與後車架單元5能夠對應不同的強度需求設計。

另外，本實施例中，該主管單元3的主管32相較於先前技術較短，機車前方即有主管32與前支撐管41、橫管42形成的多管態樣，增加剛性而減少搖擺、震顫等現象。且由於主管32較短的緣故，該等前支撐管41、底支撐管43、橫管42形成的容置空間44不會被主管32干涉，所以能形成較大的可用空間，且該等後支撐管51是另以焊接方式分別固定在該等前支撐管41上，因此該等前支撐管41與後支撐管51間的連接角度不受曲率半徑、彎折角度的限制，而讓該等前支撐管41與後支撐管51能以沒有圓弧的方式連接，也使得該等前支撐管41的平直段412有更多可用的長度與範圍，所以該容置空間44不管是用以容置如油箱、電瓶(圖中均未顯示)等其他組件，在配置上更有彈性，特別是如是設置油箱，可以增加油箱的容量，提升車輛的續航能力。

參閱圖3、5，由於該主管32的截面呈方形、左半管部323與右半管部324各具有焊接面320，使主管32在與該等前支撐管41的結合處為大面積且平整的平面，對於焊接 上容易、在結合力上也較佳，而不需如習知為配合焊接處理需裁切該等前支撐管41。同時，也因為該主管32的截面呈方形，使該主管32與首管31也有較大可供焊接用的接合面積，而不需如習知要另外使用如補強板焊接在主管32與首管31以強化結合力量，無形中增加焊接的數量，易造成管件上殘留應力或應力集中的現象，所以讓主管32截面呈方形的設計在加工、製造、組裝上更佳快速與簡便。

參閱圖7，為本發明機車車架之第二較佳實施例，與第一較佳實施例大致相同，不同的地方在於該前車架單元4還包括一連接該等前支撐管41的平直段412端緣且在該等後支撐管51之上升段511後方而能供機車之一主腳架91樞設的連接座45。在第二較佳實施例是適用於大排氣量機車的車架，而增加該連接座45供機車的主腳架91設置，而小排氣量機車的主腳架91通常是設置在引擎底部，因此不需該連接座45。

綜上所述，本發明機車車架，透過相較於習知縮短主管32長度的設計，能夠增加該容置空間44的可利用性，且該等前支撐管41與後支撐管51是焊接固定，使後支撐管51的延伸角度更有利，也能在不同管件厚度中配合靈活使用，有利於車架的輕量化，且上、下懸吊式的引擎都能適用，更配合大、小排氣量的機車適時使用該連接座45，所以有良好的泛用性，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3‧‧‧主管單元

31‧‧‧首管

32‧‧‧主管

321‧‧‧上端部

322‧‧‧下端部

323‧‧‧左半管部

324‧‧‧右半管部

320‧‧‧焊接面

4‧‧‧前車架單元

41‧‧‧前支撐管

411‧‧‧下降段

412‧‧‧平直段

413‧‧‧連接區

42‧‧‧橫管

43‧‧‧底支撐管

44‧‧‧容置空間

45‧‧‧連接座

5‧‧‧後車架單元

51‧‧‧後支撐管

511‧‧‧上升段

512‧‧‧延伸段

6‧‧‧補強單元

61‧‧‧補強件

62‧‧‧引擎吊板

91‧‧‧主腳架

92‧‧‧車殼

921‧‧‧腳踏部

圖1是一側視圖，說明習知機車車架之態樣；圖2是一立體圖，說明習知機車車架之立體結構；圖3是一立體圖，說明本發明機車車架的第一較佳實施例；圖4是一側視圖，輔助說明說3；圖5是一剖視圖，說明該第一較佳實施例的一主管的截面；圖6是一立體圖，說明第一較佳實施例增加二引擎吊板的態樣；及圖7是一立體圖，說明本發明機車車架的第二較佳實施例。

3‧‧‧主管單元

31‧‧‧首管

32‧‧‧主管

321‧‧‧上端部

322‧‧‧下端部

320‧‧‧焊接面

4‧‧‧前車架單元

41‧‧‧前支撐管

411‧‧‧下降段

412‧‧‧平直段

413‧‧‧連接區

42‧‧‧橫管

43‧‧‧底支撐管

44‧‧‧容置空間

5‧‧‧後車架單元

51‧‧‧後支撐管

511‧‧‧上升段

512‧‧‧延伸段

6‧‧‧補強單元

61‧‧‧補強件

Claims (5)

1. 一種機車車架，被機車的一車殼包覆，該車殼具有一呈平坦狀的腳踏部，該機車車架包含：一主管單元，包括一首管，及一連接該首管的主管，該主管具有一連接該首管的上端部，及一遠離該上端部且向下延伸的下端部；一前車架單元，包括二相對且間隔地設置在該主管上的前支撐管、一連接該主管單元之主管的下端部且兩端分別與該等前支撐管連接且在車殼之腳踏部上方的橫管，及一連接該等前支撐管的底支撐管，每一前支撐管具有一由該主管向下延伸的下降段，及一連接該下降段並向後概呈水平延伸且在該車殼之腳踏部下方的平直段，該等前支撐管相配合界定出一容置空間，該底支撐管的兩端分別連接該等前支撐管的平直段；一後車架單元，包括二分別固設在該等前支撐管之平直段且向後延伸的後支撐管，每一後支撐管具有一與相對應的前支撐管之平直段連接的上升段，及一由該上升段向後且向上延伸的延伸段，該前車架單元的底支撐管是位於該等後支撐管之上升段前方，每一後支撐管的上升段與該前支撐管之平直段的連接處將該平直段界定出一位於該上升段後方的連接區；及一補強單元，包括二補強件，每一補強件是設置在對應之平直段的連接區上且位於該後支撐管的上升段的後方，且端緣是分別固設在相對應的前支撐管之平直段 與後支撐管之上升段，以形成三角支撐結構。
2. 如請求項1所述的機車車架，其中，該前車架單元的該等前支撐管是焊接在該主管單元的主管上，而該後車架單元的該等後支撐管是分別焊接在該前車架的前支撐管的平直段上。
3. 如請求項2所述的機車車架，其中，該主管單元的主管的截面是呈方型，且該主管還具有一左半管部，及一與該左半管部結合的右半管部，而該左半管部具有一朝向左方的焊接面，該右半管部具有一朝向右方的焊接面，而所述前支撐管之下降段遠離該平直段的一端是分別焊設於該左半管部與該右半管部的焊接面上。
4. 如請求項1所述的機車車架，其中，該補強單元還包括二分別設置在該等後支撐管的上升段與延伸段接界處而供一引擎吊設的引擎吊板。
5. 如請求項1所述的機車車架，其中，該前車架單元的連接座能供機車之一主腳架樞設。