专利名称：机车的车架结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用于机车中的车架结构，尤其涉及使用于小型摩托车中的车架结构。
背景技术：
在各种车辆上，均具备有车架，以支撑着车体，并用以装载所述车辆所需搭载的各式各样的零件。所以对于车架的设计必需符合轻便、坚固的宗旨，如此不仅可达到支撑其所装载的各零件的重量，并且不会造成车辆过重，且还确保车辆的安全性。
而机车也不例外，其也具有一车架，以装载其所需的转向系统、悬吊系统(避震系统)、前后车轮、刹车系统系统、传动系统、和仪表等各构件，以其组装成一完整的机车。
而先前一般的机车的车架，一般均是采用配合车体的形状而将车架分成多个管件分别以铁或钢铸成后，再以焊接的方式，配合板金，将所述构件结合，而形成一车架组合件。
当所述车架组合件完成之后，便被送到生产线，以进行一连串的组装作业，以将上述机车的各构件等安装于所述车架组合件上，最后，即完成一机车产品。
然而，在上述现有技术中，由于是以铁或钢板制作各个车架管件，铁或钢的重量较重，因此难以降低机车整体的重量。而采用焊接的方式将多个分别铸成的车架管件结合的构成，长久以来也存在有造成预备构件数多、焊接加工的成本和工时高、且焊接处强度较低的种种问题。
此外，在上述现有技术中，由于是将完成后的整个所述车架组合件送到生产线而进行一连串的组装作业，因此必须依制程一步步地进行各个工序，而无法使互不影响的作业同时进行。因此，在生产线的组装作业上，难以大幅度地缩短整个组装作业流程所需的时间。
发明内容
对于上述常规的机车的车架结构中所存在的种种问题，长久以来，业界从未曾提出一有效的改善解决方案，因此本发明的发明人于是针对上述常规的机车的车架结构中所存在的种种问题，致力思考并研发其解决方案，而提出一崭新的解决方案。即，本发明的目的在于提供一种机车的车架结构，其可以提升组装效率，并具有高强度、高刚性、和轻量化的功效。
具体而言，本发明的技术特征1所述的发明，是一种机车的车架结构，其具备用以安装所述机车的各构件的车架，其特征为将所述车架分为头管部车架和主车架，头管部车架包含头管和结合部，通过所述主车架的支持部结合支持所述结合部，而构成所述车架。
根据本发明的上述构成，通过将所述车架分为头管部车架和主车架，并通过所述主车架的支持部结合支持所述头管部车架的结合部，即可构成所述机车的车架。而采用如此构成的车架的机车，其头管部车架可与主车架分开而在相同时段送到各自的生产线上以进行各自的一连串的组装作业，即能够分别进行各自的模块化的组装。因此，可不需如先前般仅能在一条生产线上依序等待进行各组装作业，能够实现大幅度地缩短整个组装作业流程所需的时间。
本发明的技术特征2所述的发明，是根据技术特征1所述的机车的车架结构，其中是从所述车架的下管(down tube)分为所述头管部车架与所述主车架。
根据本发明的上述构成，通过从所述车架结构的下管分为所述头管部车架与主车架，即可利用各自的下管部分构成所述头管部车架的结合部与主车架的支持部。
本发明的技术特征3所述的发明，是根据技术特征1或2所述的机车的车架结构，其中所述头管部车架和主车架是分别为钢铁管与板金的焊接件、或一体铸造件。
根据本发明的上述构成，本发明的头管部车架与主车架可为焊接件与一体铸造件、焊接件与焊接件、一体铸造件与焊接件、或一体铸造件与一体铸造件中的任一种组合。由于采用一体铸造件的方式，并非以焊接的方式对多个个别件进行结合，因此可减少所需的预备构件数量、焊接加工的成本和工时，和避免焊接处强度较低等的种种问题，因此设计一机车时，可整体考虑机车的设计强度要求和成本管理控制，选用上述组合中的任一种，以获得最佳的功效。
本发明的技术特征4所述的发明，是根据技术特征3所述的机车的车架结构，其中所述一体铸造件系是轻金属、工程塑料、或复合材料中的任一种铸造的。
根据本发明的上述构成，以轻金属、工程塑料、或复合材料等作为一体铸造件的材料，不仅材质轻而强度高，提升机车的操控性能和安全性，且回收时易于进行熔化处理和分类回收，可大幅地提高回收效率，符合环保的趋势。
本发明的技术特征5所述的发明，是一种机车，其具备技术特征1到4中任一技术特征所述的机车的车架结构。
根据本发明的上述构成，可获得具有上述技术特征1到4中任一结构所述的机车的车架结构的功效的机车。
图1是具备本发明车架结构的一小型摩托车的车架配置示意图。
图2(a)是显示本发明车架结构中的焊接式头管部车架的立体图，图2(b)是显示本发明机车的车架结构中的一体铸造式头管部车架的立体图。
图3(a)是显示本发明机车的车架结构中的另一焊接式头管部车架的立体图，图3(b)是显示本发明机车的车架结构中的另一一体铸造式头管部车架的立体图。
图4是显示本发明机车的车架结构中的焊接式主车架的立体图。
图5(a)是显示本发明机车的车架结构中的一体铸造式主车架的立体图，图5(b)是A-A线剖面图。
图6是显示省略机车其它构件的本发明机车的车架结构的一组合的结合状态示意图。
图7是显示利用本发明机车的车架结构的模块化组装的示意图。
具体实施例方式
以下参看附图，详细说明本发明的实施方式。
图1是具备本发明车架结构的一小型摩托车50的车架配置示意图。图1中虽然显示将本发明的机车的车架结构应用于一小型摩托车上，但本发明并不限定应用于小型摩托车，还可为其它型式的机车，如打档型机车，和动力车辆。动力车辆为例如ATV(All-terrain vehicles，全能越野车)和雪地机动车辆等。
如图1所示，具有本发明的机车的车架1的小型摩托车50，包含车头51、踏板52、座垫部53、车轮54、动力和变速机构55、和车壳56等构件。图1中所示的本发明的车架结构1具有侧视时大致呈杓状且杓柄向后上方翘起的外形，但此车架结构1的外形是可配合所应用的各种机车的外形和内部构件配置的种种条件，作各种尺寸和角度的变更。
接下来请参考图2到图7。图2(a)是显示本发明车架结构中的焊接式头管部车架11的立体图，图2(b)是显示本发明机车的车架结构中的一体铸造式头管部车架11′的立体图。图3(a)是显示本发明机车的车架结构中的另一焊接式头管部车架12的立体图，图3(b)是显示本发明机车的车架结构中的另一一体铸造式头管部车架12′的立体图。图4是显示本发明机车的车架结构中的焊接式主车架13的立体图。图5(a)是显示本发明机车的车架结构中的一体铸造式主车架14的立体图，图5(b)是A-A线剖面图。图6是显示省略机车其它构件的本发明机车的车架结构的一组合的结合状态示意图。图7是显示利用本发明机车的车架结构的模块化组装的示意图。
如图2(a)和(b)所示，图2(a)是通过焊接钢铁管与板金而成的焊接式头管部车架11，图2(b)则是通过一体铸造而成的一体铸造式头管部车架11′。图2(a)的焊接式头管部车架11包含有用以与后述的焊接式主车架13结合的结合部111、用以做螺栓结合的螺栓孔112、和用以组装机车50其它构件的头管113。同样地，图2(b)的一体铸造式头管部车架11′也包含有用以与主车架13结合的结合部111′、用以做螺栓结合的螺栓孔112′、和用以组装机车50其它构件的头管113′。
接着，如图3(a)和(b)所示，图3(a)是通过焊接钢铁管与板金而成的焊接式头管部车架12，图3(b)则是通过一体铸造而成的一体铸造式头管部车架12′。图3(a)的焊接式头管部车架12包含有用以与后述的一体铸造式主车架14结合的结合部121、用以做螺栓结合的螺栓孔122、和用以组装机车50其它构件的头管123。同样地，图3(b)的一体铸造式头管部车架12′也包含有用以与一体铸造式主车架14结合的结合部121′、用以做螺栓结合的螺栓孔122′、和用以组装机车50其它构件的头管123′。
此外，如图2(b)所示，于一体铸造式头管部车架11、11′的内侧可形成有结构强化板114′，以提高一体铸造式车架的强度。
图4和图5(b)均是显示本发明的车架结构中的主车架，图4是通过焊接钢铁管与板金而成的焊接式主车架13，图5(b)则是通过一体铸造而成的一体铸造式主车架14。图4的焊接式主车架13包含有位于下管部分133的上端而用以与焊接式头管部车架11或一体铸造式头管部车架11′结合的支持部131、用以做螺栓结合的螺栓孔132、和往后往上延伸而用以组装机车50其它构件的主车架本体134。同样地，图5(b)的一体铸造式主车架14包含有位于下管部分143的上端而用以与焊接式头管部车架12或一体铸造式头管部车架12′结合的支持部141、用以做螺栓结合的螺栓孔142、和往后往上延伸而用以组装机车50其它构件的主车架本体144。
其中，一体铸造式主车架14原则上是形成为具有左右对称的形状。除了下管部分143外的主车架本体144，优选是形成为具有开放侧，且其开放侧形成为朝向下方开放，如此可在节省材料和成本的情形下，具有较高的支持强度。此外，于主车架本体144的内侧还可形成有结构强化板(图中未示)，以提高主车架本体144的强度。
而当想要以如上述的构成组合主车架与头管部车架时，是以焊接式头管部车架11的结合部111或一体铸造式头管部车架11′的结合部111′的螺栓孔112、112′与焊接式主车架13的支持部131的螺栓孔132配合而以螺栓进行结合。或者，以焊接式头管部车架12的结合部121或一体铸造式头管部车架12′的结合部121′的螺栓孔122、122′与一体铸造式主车架14的支持部141的螺栓孔142配合而以螺栓进行结合。如此，即成为例如图6所示的其中一种结合状态的车架1。
此外，图中虽以螺栓结合方式为例说明本发明的主车架与头管部车架的结合方式，但本发明不限于螺栓结合，还可例如于头管部车架的结合部111、111′、121、121′与主车架的支持部131、141的对应处分别形成凹部或突出部(图中未示出)，以使二者做卡合结合。
上述构成中，如果采用至少一方的车架为一体铸造式车架的组合时，由于所述一方或双方的一体铸造式车架并非以焊接方式对多个个别管件进行结合的，所以相对之下，可大幅地减少所需的预备构件数量、焊接加工的成本和工时，和避免先前焊接处强度较低等的种种问题。因此所属领域的技术人员可于设计一机车时，整体考虑机车的设计强度要求和成本管理控制，选用上述组合中的任一种，以获得最佳的功效。
并且，通过本发明的上述构成，头管部车架可与主车架分开而在相同时段送到各自的生产线上以进行各自的一连串的组装作业，即能够分别进行各自的模块化的组装。因此，可不需如先前般仅能在一条生产线上依序等待进行各组装作业，能够实现大幅度地缩短整个组装作业流程所需的时间。
具体而言，如果以焊接式头管部车架12和一体铸造式主车架14的组合为例做说明，如图7的模块化组装示意图所示，于机车50的生产过程中，对送到一生产线的焊接式头管部车架12而言，可先将头管123依序与具备握把57等操作部的车头51，和具备煞车系统58和避震器59等的车轮54进行组装。而在此同时，送到另一生产线的一体铸造式主车架14，也依序与车轮54、动力和变速机构55、避震器59、和收容箱60等等进行组装。
当焊接式头管部车架12和一体铸造式主车架14与其它构件的组装分别完成后，再如上所述通过结合部121和支持部141结合机车的前后部分，接着再进行前后配线的引导装配和覆盖车壳等作业，即完成小型摩托车50的制造。如此，通过本发明的机车的车架结构，由于对一体铸造式主车架14的组装是与焊接式头管部车架12分开而在相同时段于各自的生产线上进行，所以不需要等待焊接式头管部车架12的组装部分的时间，而能够同时进行其自身的模块化的组装。因此，可实现大幅度地缩短整个组装作业流程所需的时间。
而用以铸造一体铸造式头管部车架11′、12′和一体铸造式主车架14的材料，可以使用如铝、镁、钛等轻金属。且此类的轻金属材料不仅材质轻，可谋求机车的轻量化，且具有可熔和容易分类回收的特点，符合全球环保意识升高的趋势。因此于车架报废回收时，与先前的焊接钢管车架相比较易于进行熔化处理，且容易分类回收，可大幅地提高回收效率。此外，铸造材料还可以使用塑料类聚合物，即工程塑料，其具有高强度、耐冲击性、和耐热性等特点，例如尼龙等。或还可采用具有各种材料的优点，强度、刚度、韧性等较高的复合材料，如纤维强化塑料等，来作为铸造一体铸造式头管部车架11′、12′和一体铸造式主车架14的材料。
根据本发明的上述构成，以轻金属、工程塑料、或复合材料等铸造所述左前车架、右前车架、和后车架的材料，那么相对先前的机车车架，可大幅度地降低车架的重量，提升机车的加速性能。
本发明的技术内容和技术特点巳揭示如上，然而所属领域的技术人员仍可基于上述本发明的教示和揭示而作种种不背离本发明精神的替换和修饰。因此，本发明的保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换和修饰，并为所述的权利要求书所涵盖。
权利要求
1.一种机车的车架结构，其具备用以安装所述机车的各构件的车架，其特征为将所述车架分为头管部车架和主车架，头管部车架包含头管和结合部，通过所述主车架的支持部结合支持所述头管部车架的结合部，而构成所述车架。
2.根据权利要求1所述的机车的车架结构，其中是从所述车架的下管分为所述头管部车架与所述主车架。
3.根据权利要求1或2所述的机车的车架结构，其中所述头管部车架和主车架是分别为钢铁管与板金的焊接件、或一体铸造件。
4.根据权利要求3所述的机车的车架结构，其中所述一体铸造件是以轻金属、工程塑料、或复合材料中的任一种铸造的。
5.一种机车，其特征为具备权利要求1到4中任一权利要求所述的机车的车架结构。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种机车的车架结构，其是一种分离型车架结构，可满足车架前、后分别组装的模块化，以提升组装效率。本发明机车的车架结构，其具备用以安装所述机车的各构件的车架，其特征为将所述车架分为头管部车架和主车架；头管部车架包含头管和结合部，通过所述结合部由所述主车架的支持部所结合支持，而构成所述车架。
文档编号B62K11/00GK1990339SQ20051004882
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月30日 优先权日2005年12月30日
发明者陈昱威 申请人:雅马哈发动机株式会社