用於車輛車架連接的縱旋軸浮動連接裝置的製作方法

2023-12-10 16:45:37

專利名稱：用於車輛車架連接的縱旋軸浮動連接裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械連接固定裝置，尤其涉及一種用於車輛車架連接的縱旋軸浮動連接固定裝置。
背景技術：
在專用汽車設計時，為了改善主車架的承載情況，避免集中載荷，同時也為了不破壞主車架的結構，一般多採用副車架過渡。除輕型車輛外，中重型車輛主梁強度、剛度充裕，結構上多採用柔性設計，有利於主梁釋放行駛過程扭彎所形成的應力。在專用車輛改裝時，除必須需要副車架，也可以考慮無副車架設計。車輛在行駛過程中的主要變形是彎曲和扭曲，主車架沿車輛縱向以後橋為支點發生彎曲，車輛橫向發生扭曲。有理論認為，在車輛彎曲和扭曲的變形區域，會有一條類似中性軸的彎曲軸線和扭曲軸線，可以認為軸線位置不發生變形，所以在此位置布置的連接不會影響車輛自身的彎扭特性。但是在實際操作中，不同車輛，軸線並不相同，不固定，隨運動而發生變化，因此是虛擬軸線，連接位置只能按結構特性和運動特性儘量逼近。在實際操作中，可以簡單地以車輛縱軸線作為扭曲變形中心線，以後橋為彎曲變形中心線，或以駕駛室後至後橋的變形區域靠近後橋的橫向中心軸線作為彎曲變形的中心線。四點連接可以完全定位副車架，其餘連接多是基於強度等方面的考慮。副車架的主要功能是連接、承載、保護、隔振，是上裝與主車架之間的聯接體。一般地，上裝不允許變形，而主車架為適應路況必須做一定的變形，因此有副車架的車輛，要同時考慮上裝與副車架的連接。目前專用汽車與副車架的連接多以止推連接板、連接支架、U型螺栓等連接，連接點越多，附加剛度越大，副車架與主車架經多點緊緊捆綁在一起，副車架剛度幾乎全部附加到主車架上，限制了主車架為適應路況而做出必要的變形，加劇主車架應力，增大主車架和副車架損壞的可能性。專用汽車的連接尤其U型螺栓連接會造成應力集中，加劇損壞發生的可能性及發展速度。專用汽車的副車架多是經墊帶落在主車架上，由於結構本身的平整性及車輛行駛的變化而局部接觸,形成接觸應力，發生接觸應力損壞。副車架與主車架的連接常採用如下幾種形式。1、止推連接板圖1是現有技術中止推連接板固定方式。連接板上端通過焊接與副車架固定，而下端則利用螺栓與主車架縱梁腹板相連接。止推板的優點在於可以承受較大的水平載荷，防止副車架與主車架縱梁產生相對水平位移。相鄰兩個止推連接板之間的距離在500 1000mm範圍內。2、連接支架圖2示出的是現有技術中連接支架固定方式，其中連接支架由相互獨立的上、下託架組成，上、下託架均通過螺栓分別與副車架和主車架縱梁的腹板相固定，然後再用螺栓將上、下託架相連接。由於上、下託架之間留有間隙，因此連接支架所能承受的水平載荷較小，所以連接支架應和止推連接板配合使用。一般布置是在後懸架前支座前用連接支架連接，在後懸架前支座後用止推連接板連接。3、U型螺栓當選用其它連接裝置有困難時，可採用U型夾緊螺栓。但在車架受扭轉載荷最大的範圍內不允許採用U型螺栓。當採用U型螺栓固定時，為防止主車架縱梁翼面變形，應在其內側襯以木塊，但在消聲器附近，必須使用角鐵等作內襯。但是以上連接方式存在以下缺點剛性連接支架或彈性連接支架將副車架與主車架緊緊連接在一起，增大了主車架的剛度，限制了主車架為適應路況而做出必要的變形，力口劇主車架應力,增大主車架和副車架損壞的可能性。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的上述缺點，提供一種能夠降低主車架應力，防止主車架和副車架損壞的車架連接固定機構。本發明提供了一種用於車輛車架固定的縱旋軸浮動連接裝置，包括浮動連接支架、旋轉軸支架，浮動連接支架安裝在主車架的兩側，沿主車架的兩側安裝兩個以上浮動連接支架，旋轉軸支架安裝在車輛縱軸線前部和後部，副車架通過浮動連接支架、旋轉軸支架與主車架連接。浮動連接支架包括開口銷、六角薄螺母、六角螺母、上支座、防剪銷、緩衝橡膠、連接彈簧、下支座、墊、六角頭螺栓；上支座、緩衝橡膠、下支座具有同軸的孔，防剪銷貫穿該孔，六角頭螺栓穿過防剪銷的中心孔，並通過上支座上方的六角薄螺母和六角螺母鎖緊固定；六角頭螺栓頭部設置墊，連接彈簧安裝於下支座與墊之間；上支座與副車架連接，下支座與主車架連接。可選地，浮動連接支架包括開口銷、六角薄螺母、六角螺母、上支座、緩衝橡膠、連接彈簧、下支座、墊、六角頭螺栓；上支座、緩衝橡膠、下支座具有同軸的孔，六角頭螺栓貫穿該孔，並通過上支座上方的六角薄螺母和六角螺母鎖緊固定；六角頭螺栓頭部設置墊，連接彈簧安裝於下支座與墊之間；上支座與副車架連接，下支座與主車架連接。旋轉軸支架包括旋轉軸支架上支座，旋轉軸支架轉軸和旋轉軸支架下支座；旋轉軸支架轉軸穿過旋轉軸支架上支座和旋轉軸支架下支座之間的連接孔，從而使得旋轉軸支架上支座可相對於旋轉軸支架下支座轉動；旋轉軸支架上支座與副車架連接，旋轉軸支架下支座與主車架連接。旋轉軸支架安裝在橫梁結構上，橫梁結構包括橫梁、連接支架，橫梁結構的橫梁與主車架通過連接支架連接，旋轉軸支架下支座安裝在與主車架連接的橫梁上。上支座、下支座的截面可以是是U形、槽形或L形；旋轉軸支架上支座、旋轉軸支架下支座的截面可以是U形、槽形或L形。
可選地，多聯浮動連接支架結構替代浮動連接支架多聯浮動連接支架結構包括多個浮動連接部件，每一浮動連接部件包括開口銷、六角薄螺母、六角螺母、防剪銷、緩衝橡膠、連接彈簧、墊、六角頭螺栓，所有浮動連接部件共用上支座和下支座，上支座、緩衝橡膠、下支座具有同軸的孔，防剪銷貫穿該孔；六角頭螺栓穿過防剪銷的中心孔，並通過上支座上方的六角薄螺母和六角螺母鎖緊固定；六角頭螺栓頭部設置墊，連接彈簧安裝於下支座與墊之間。多聯浮動連接支架結構包括兩聯浮動連接支架結構或兩聯以上浮動連接支架結構，兩聯浮動連接支架結構包括兩個浮動連接部件，兩聯以上浮動連接支架結構包括兩個以上浮動連接部件。可選地，上裝的底部梁結構替代副車架。本發明的有益效果在於1、本發明的縱旋軸浮動連接裝置連接副車架與主車架，支撐副車架上的重量，副車架與主車架並不接觸，可減少接觸應力疲勞損壞，還可減少集中應力損壞。縱旋軸浮動連接裝置可以提高副車架與主車架的結構柔度，在保證連接強度和定位的同時，允許副車架相對於主車架做較小的變形位移，不限制主車架為適應路況所做的必要變形，減小主車架變形抗力，降低其損壞的可能性；同時可吸收路面傳遞的震動及衝擊，減小主車架與副車架之間的衝擊力，利於保護副車架。2、副車架不與主車架接觸，通過後轉軸結構、浮動連接支架支撐，有些車輛可以省略副車架，降低重心。3、本發明結構緊湊簡單、安全可靠。本發明能有效吸收和衰減路面施加的各種外力衝擊。本發明有效的保護了主車架和副車架的結構安全。


應說明的是，下面描述中的附圖僅示意地示出了一些實施例，並沒有包括所有可能的實施例。圖1是現有技術的止推連接板的示意圖；圖2是現有技術的連接支架的示意圖；圖3是本發明實施例的縱旋軸浮動連接裝置示意圖；圖4是本發明實施例的縱旋軸浮動連接裝置的後視圖；圖5示出了本發明實施例的縱旋軸浮動連接裝置去掉上裝的示意圖；圖6a是本發明實施例的浮動連接支架示意圖；圖6b是圖6a所示浮動連接支架沿B-B剖視圖；圖7a是本發明實施例的旋轉軸支架結構示意圖；圖7b是圖7a所示旋轉軸支架結構的左視圖；圖8a是安裝旋轉軸支架的橫梁結構示意圖；圖8b是圖8a所示橫梁結構的左視圖；圖9a是本發明實施例的兩聯浮動連接支架示意圖；圖9b是圖9a所示兩聯浮動連接支架沿B_B剖視圖。其中1-副車架，2-止推連接板，3-主車架縱梁，4-上託架，5-下託架，6-螺栓，7-主車架，8-副車架，9-浮動連接支架，10-旋轉軸支架，11-橫梁結構，12-上支座，13-緩衝橡膠，14-下支座，15-防剪銷，16-強力彈簧，17-六角頭螺栓，18-墊，19-六角螺母，20-六角薄螺母，21-開口銷，22-旋轉軸支架上支座，23-旋轉軸支架轉軸，24-旋轉軸支架下支座，28-上裝，81-橫梁、82-連接支架。
具體實施例方式以下將結合附圖3-9對本發明的示例性實施例的技術方案進行詳細說明。顯然，所描述的實施例只是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。所描述的實施例僅用於圖示說明，而不是對本發明範圍的限制。基於本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。圖3是本發明實施例的縱旋軸浮動連接裝置示意圖；圖4是本發明實施例的縱旋軸浮動連接裝置的後視圖。如圖3-4所示，縱旋軸浮動連接固定裝置包括浮動連接支架9、旋轉軸支架10，副車架8通過浮動連接支架9、旋轉軸支架10與主車架7連接，副車架8與主車架7不直接接觸。浮動連接支架9安裝在主車架的兩側，沿主車架兩側可以安裝多個浮動連接支架9，旋轉軸支架10安裝在車輛縱軸線前部和後部。圖5示出了本發明實施例的縱旋軸浮動連接裝置去掉上裝的示意圖。如圖5所示，橫梁結構11與主車架連接，旋轉軸支架10安裝在橫梁結構11上。圖6a是本發明實施例的浮動連接支架示意圖；圖6b是圖6a所示浮動連接支架沿B-B剖視圖。如圖6所示，浮動連接支架9包括開口銷21、六角薄螺母20、六角螺母19、上支座12、防剪銷15、緩衝橡膠13、連接彈簧16、下支座14、墊18、六角頭螺栓17，浮動連接支架9用於支撐副車架。上支座12、緩衝橡膠13、下支座14具有同軸的孔，防剪銷15貫穿該孔。六角頭螺栓17穿過防剪銷15的中心孔，並通過上支座12上方的六角薄螺母20和六角螺母19鎖緊固定。六角頭螺栓17頭部設置墊18，連接彈簧16安裝於下支座與墊18之間，並為六角頭螺栓17提供鎖緊張力。浮動連接支架9按所需強度計算確定。上支座12、下支座14的截面可以是是U形、槽形或L形等，根據車輛安裝實際情況確定。開口銷21、六角薄螺母20、六角螺母19用於結構防松。上支座12、緩衝橡膠13、連接彈簧16、下支座14用於承載。緩衝橡膠13、連接彈簧16是結構浮動的主要元件。防剪銷15用於結構定位，防止剪切螺栓。防剪銷15與上支座12、下支座14之間及六角頭螺栓17與防剪銷15之間的間隙限制變形位移量，墊18承託連接彈簧16。連接彈簧16的最大壓縮量限定副車架向上跳動量。上支座12與副車架8連接，下支座14與主車架7連接，上支座12、下支座14通過緩衝橡膠13、連接彈簧16將主車架與副車架連接在一起。浮動連接支架9應當根據車輛連接確定變形位移量，主要根據上支座12、下支座14、防剪銷15、六角頭螺栓17之間的加工及裝配餘量來確定。圖7a是本發明實施例的旋轉軸支架結構示意圖；圖7b是圖7a所示旋轉軸支架結構的左視圖。如圖7a和7b所示，旋轉軸支架10包括旋轉軸支架上支座22、旋轉軸支架轉軸23和旋轉軸支架下支座24。旋轉軸支架轉軸23穿過旋轉軸支架上支座22和旋轉軸支架下支座24之間的連接孔，從而使得旋轉軸支架上支座22可相對於旋轉軸支架下支座24轉動。旋轉軸支架上支座22安裝在副車架上，旋轉軸支架下支座24安裝在主車架上。
旋轉軸支架上支座22、旋轉軸支架下支座24的截面可以是U形、槽形、L形等，根據車輛安裝實際情況來確定或選擇旋轉軸支架上支座22和旋轉軸支架下支座24的截面形狀。上述旋轉軸支架10整體結構為剛性，定位副車架8相對於主車架7的位置，起主要定位作用，可轉動。圖8a和8b示出了安裝旋轉軸支架的橫梁結構11。如圖8所示，橫梁結構11包括橫梁81、連接支架82。橫梁結構11的橫梁81與主車架7通過連接支架82聯接，旋轉軸支架下支座24安裝在橫梁81上，橫梁81與主車架7不接觸，橫梁81通過連接支架82與主車架7固定。連接支架82的結構或形式不限，可採用任何現有技術的任何連接支架，也可以採用本發明的浮動連接支架9或旋轉軸支架10。旋轉軸支架10的上支座22安裝在副車架上。旋轉軸支架10固定副車架與主車架相對位置，兩車架可以轉動。圖9a和9b示出了二聯浮動連接支架結構。在車輛連接空間緊張時，基於連接強度考慮需要較多浮動連接支架。在此情況下，可採用多聯浮動連接支架結構，例如可以採用兩聯、三聯、三聯以上浮動連接支架結構。作為本發明的一個實施，圖9a和9b示出了二聯浮動連接支架結構。如圖9a和9b所示，兩聯浮動連接支架結構包括兩個浮動連接部件，每一浮動連接部件包括開口銷21、六角薄螺母20、六角螺母19、防剪銷15、緩衝橡膠13、連接彈簧16、墊18、六角頭螺栓17，所有浮動連接部件共用上支座12和下支座14，上支座12、緩衝橡膠13、下支座14具有同軸的孔，防剪銷15貫穿該孔。六角頭螺栓17穿過防剪銷15的中心孔，並通過上支座12上方的六角薄螺母20和六角螺母19鎖緊固定。六角頭螺栓17頭部設置墊18，連接彈簧16安裝於下支座與墊18之間，並為六角頭螺栓17提供鎖緊張力。類似地，三聯浮動連接支架結構包括三個浮動連接部件，多聯浮動連接支架結構包括多個浮動連接部件。沿車輛縱軸線布置的旋轉軸支架和沿車輛兩側布置的浮動連接支架一起支撐上裝(副車架)重量。本發明的實施例中，因為旋轉軸支架完全定位上裝，浮動連接支架中的防剪銷15可以省略。在省略防剪銷15時浮動連接支架只起支撐作用即可。在省略防剪銷15時，六角頭螺栓17穿過上支座12、緩衝橡膠13、下支座14的同軸的孔，代替防剪銷15貫穿該孔以及六角頭螺栓17穿過防剪銷15的中心孔。通過使用本發明，可有效防止車輛行駛時扭曲造成主車架或上裝發生變形和損壞。由於副車架是上裝與主車架之間的聯接體，是一個中間件。縱旋軸浮動連接裝置可以承擔與副車架相同的連接、承載、保護、隔振作用，因此部分車輛可以取消副車架，直接安裝上裝28。在取消副車架的情況下，上文所述的「副車架」可以用「上裝的底部梁結構」代替，上裝的底部梁結構通過旋轉軸支架和浮動連接支架和主車架7連接，上裝27與主車架7不直接接觸。本發明中的連接方式的具體結構應當根據車輛實際安裝結構調整優化。以上對本發明的實施例的描述僅用於說明本發明的技術方案，而不是對本發明範圍的限制，本發明並不限於所公開的這些實施例，本領域的技術人員可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換，而這些修改或替換都應落入本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種用於車輛車架連接的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於包括浮動連接支架 (9)、旋轉軸支架(10)，浮動連接支架(9)安裝在主車架(7)的兩側，沿主車架(7)的兩側安裝兩個以上浮動連接支架(9)，旋轉軸支架(10)安裝在車輛縱軸線前部和後部，副車架(8) 通過浮動連接支架(9)、旋轉軸支架(10)與主車架(7)連接。
2.根據權利要求1所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於浮動連接支架(9)包括開口銷(21)、六角薄螺母(20)、六角螺母(19)、上支座(12)、防剪銷(15)、緩衝橡膠(13)、 連接彈簧(16)、下支座(14)、墊(18)、六角頭螺栓(17);上支座(12)、緩衝橡膠(13)、下支座(14)具有同軸的孔，防剪銷(15)貫穿該孔，六角頭螺栓(17)穿過防剪銷(15)的中心孔， 並通過上支座(12)上方的六角薄螺母(20)和六角螺母(19)鎖緊固定；六角頭螺栓(17) 頭部設置墊(18)，連接彈簧(16)安裝於下支座與墊(18)之間；上支座(12)與副車架(8) 連接，下支座(14)與主車架(7)連接。
3.根據權利要求1所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於浮動連接支架(9)包括開口銷(21)、六角薄螺母(20)、六角螺母(19)、上支座(12)、緩衝橡膠(13)、連接彈簧(16)、下支座(14)、墊(18)、六角頭螺栓(17);上支座(12)、緩衝橡膠(13)、下支座(14)具有同軸的孔，六角頭螺栓(17)貫穿該孔，並通過上支座(12)上方的六角薄螺母(20)和六角螺母(19)鎖緊固定；六角頭螺栓(17)頭部設置墊(18)，連接彈簧(16)安裝於下支座與墊(18)之間；上支座(12)與副車架⑶連接，下支座(14)與主車架(7)連接。
4.根據權利要求2所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於旋轉軸支架(10)包括旋轉軸支架上支座(22)，旋轉軸支架轉軸(23)和旋轉軸支架下支座(24);旋轉軸支架轉軸 (23)穿過旋轉軸支架上支座(22)和旋轉軸支架下支座(24)之間的連接孔，從而使得旋轉軸支架上支座(22)可相對於旋轉軸支架下支座(24)轉動；旋轉軸支架上支座(22)與副車架連接，旋轉軸支架下支座(24)與主車架連接。
5.根據權利要求3所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於旋轉軸支架(10)包括旋轉軸支架上支座(22)，旋轉軸支架轉軸(23)和旋轉軸支架下支座(24);旋轉軸支架轉軸 (23)穿過旋轉軸支架上支座(22)和旋轉軸支架下支座(24)之間的連接孔，從而使得旋轉軸支架上支座(22)可相對於旋轉軸支架下支座(24)轉動；旋轉軸支架上支座(22)與副車架連接，旋轉軸支架下支座(24)與主車架連接。
6.根據權利要求1-5所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於旋轉軸支架(10)安裝在橫梁結構(11)上，橫梁結構(11)包括橫梁(81)、連接支架(82)，橫梁結構(11)的橫梁 (81)與主車架(7)通過連接支架(82)連接，旋轉軸支架下支座(24)安裝在與主車架連接的橫梁(81)上。
7.根據權利要求2-5所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於上支座(12)、下支座 (14)的截面可以是是U形、槽形或L形；旋轉軸支架上支座(22)、旋轉軸支架下支座(24) 的截面可以是U形、槽形或L形。
8.根據權利要求1-5所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於多聯浮動連接支架結構替代浮動連接支架(9)，多聯浮動連接支架結構包括多個浮動連接部件，每一浮動連接部件包括開口銷(21)、六角薄螺母(20)、六角螺母(19)、防剪銷(15)、緩衝橡膠(13)、連接彈簧(16)、墊(18)、六角頭螺栓(17)，所有浮動連接部件共用上支座(12)和下支座(14)，上支座(12)、緩衝橡膠(13)、下支座(14)具有同軸的孔，防剪銷(15)貫穿該孔；六角頭螺栓(17)穿過防剪銷(15)的中心孔，並通過上支座(12)上方的六角薄螺母(20)和六角螺母 (19)鎖緊固定；六角頭螺栓(17)頭部設置墊(18)，連接彈簧(16)安裝於下支座與墊(18) 之間。
9.根據權利要求8所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於多聯浮動連接支架結構包括兩聯浮動連接支架結構或兩聯以上浮動連接支架結構，兩聯浮動連接支架結構包括兩個浮動連接部件，兩聯以上浮動連接支架結構包括兩個以上浮動連接部件。
10.根據權利要求1-5所述的縱旋軸浮動連接裝置，其特徵在於上裝的底部梁結構替代副車架⑶。
全文摘要
本發明涉及一種用於車輛車架連接的縱旋軸浮動連接裝置，包括浮動連接支架(9)、旋轉軸支架(10)，旋轉軸支架(10)安裝在主車架縱軸線前部及後部，浮動連接支架(9)安裝在主車架的兩側，副車架(8)通過浮動連接支架(9)、旋轉軸支架(10)與主車架(7)連接，副車架(8)與主車架(7)不直接接觸。在保證連接強度和定位的同時，本發明允許副車架相對於主車架做較小的變形位移，不限制主車架為適應路況所做變形，減小主車架應力，降低其損壞的可能性，同時吸收路面傳遞的震動及衝擊，利於保護上裝。縱旋軸浮動連接方式適用於各種車輛類型，特別是越野車輛。
文檔編號B62D21/00GK103043102SQ201210567398
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者閆吉洪, 王福勤, 程潤秋 申請人:北京三興汽車有限公司