[发明专利]三维车架

说明书

技术领域

本发明涉及具有两个上轨道和两个下轨道的车辆底盘架。

背景技术

车辆通常以以下两种结构其中之一为特征，即车身与车架分离式(body-on-frame)结构和单体化(unibody)结构，后者有时也被称为车身-车架整体结构。如本领域的那些技术人员理解的，在一体成型式结构中车身和车架是同一体，即车身构成车架。对于承载式结构而言，车身被装配在分离的底盘架上。

现有技术的底盘架被称为“梯型车架”(“ladder frame”)，因为它们包括两个纵向的轨道，其大致延伸附接有车架的车身的长度，还包括两个或更多的横向的牢固地互连两个轨道的横梁。

发明内容

本发明提供了车架。该车架包括彼此水平间隔的第一下轨道和第二下轨道，以及彼此水平间隔并且垂直间隔于第一下轨道和第二下轨道的第一上轨道和第二上轨道。至少一个下横梁互连第一下轨道和第二下轨道，并且至少一个上横梁互连第一上轨道和第二上轨道。

在示意性实施例中，多个支柱垂直互连第一下轨道和第一上轨道，并且多个支柱垂直互连第二下轨道和第二上轨道，抗剪腹板互连上轨道和下轨道以提供扭转刚度，以及在撞击的情况下吸收能量并稳固上轨道和下轨道。

由于车架的整体弯曲硬度与总的轨道截面高度相关，使用本发明的新型上轨道和下轨道车架设计，特别使用在底盘车轴下被引导(routed)的下轨道，切实地增加了轨道截面高度，导致更高的弯曲硬度。通过上轨道和下轨道均可导引(channeled)外部载荷，这样可吸收能量。上轨道和下轨道还提供在外部载荷下车架的结构稳固性。本发明的车架能使用低规格(gauge)或者薄规格的金属例如等于或小于3.0毫米的金属作为车架的元件，产生轻量的车架。下轨道还可灵活地放置横梁，并且这样可以将横梁与期望的外部载荷路径对齐。

本发明的车架还提供增强的整体频率，包括弯曲、扭转以及横向弯曲，车架还提供增强的整体硬度，包括整体弯曲、整体扭曲以及整体匹配(matchboxing)。

结合附图，通过下文详细地描述实施本发明的最好模式可轻易地明白本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点。

附图说明

图1是根据所要求保护的发明的包括车架的车辆底盘的示意性透视图；

图2是图1中车架的上轨道和下轨道的示意性截面图；

图3是图2中上轨道和下轨道的另一示意性截面图；及

图4是图2和图3中上轨道和下轨道的又一示意性截面图。

具体实施方式

参照图1，示意性地描述了车辆底盘8。车辆底盘8包括车架10。车架10包括两个相对于车架10纵向导向的下轨道14A、14B，以及两个相对于车架10纵向导向的上轨道18A、18B。两个下轨道14A、14B彼此水平间隔，并且两个上轨道18A、18B彼此水平间隔。上轨道18A、18B垂直间隔于下轨道14A、14B。本领域的那些技术人员将明白，例如冲压、管坯液力成形、滚轧成形等的各种方法可用于形成所要求保护的发明范围内的轨道14A、14B、18A、18B。

车架10还包括多个在上轨道18A、18B之间横向延伸的上横梁22A-E。更具体而言，每个横梁22A-E的一端连接上轨道18A，并且每个横梁22A-E的一端连接上轨道18B，以充分牢固地连接两个上轨道18A、18B。本领域的那些技术人员将明白可采用例如焊接、例如螺栓的机械紧固件、粘胶结合等的各种方法和设备将车架构件连接在一起。

车架10还包括多个在下轨道14A、14B之间横向延伸的下横梁26A-E。更具体而言，每个横梁26A-E的一端连接下轨道14A，并且每个横梁26A-E的一端连接下轨道14B，以充分牢固地连接两个下轨道14A、14B。

车架10包括大致垂直的支柱30A-G、34A、34C-G，以连接上轨道和下轨道，并且提供车架10的扭转刚度。每个支柱30A-G在一端牢固地连接下轨道14B，并且在另一端牢固地连接上轨道18B，从而互连下轨道14B和上轨道18B。类似地，支柱34A、34C-G互连下轨道14A和上轨道18A。示意性的支柱包括空心管状构件。应注意到车架10对称于在车架10的中心线处纵向延伸的垂直平面。