专利名称：雪地车车架的制作方法
技术领域：
本发明涉及雪地车车架。
背景技术：
雪地车、特别是多用途雪地车有时用于无平整雪道的区域。在这种条件下，对于雪地车的前滑雪板来说撞到被雪遮住而看不到的例如石头或树桩的物体是很常见的。因而， 这些雪地车的车架必须具有足够刚硬的构造以耐受这些冲击。参考图1，现有技术的雪地车车架10包括由具有倒U形横截面的模压金属板制成的槽道12。环形驱动履带(未示出)部分地设置在槽道12的内部。例如用螺栓、通过焊接或将二者形成为单个零件的方式将发动机机架14刚性地附接于槽道12的前部。发动机机架14支撑内燃发动机16，该内燃发动机16经由传动装置(未示出)向驱动履带提供动力以推动雪地车。发动机16的固有刚度给发动机机架14提供了附加的刚度。前悬架组件 18包括横向构件20，该横向构件20也形成发动机机架14的前部。该横向构件20分别经由减震器M支撑一对前滑雪板22。连接于槽道12的金字塔形支撑结构(未示出)、发动机机架14和前悬架组件18的添加进一步增加了车架10的刚度。如果雪地车的其中一个滑雪板撞到物体，则车架10根据冲击的严重程度而不同地进行力的吸收。轻微的冲击主要由减震器M吸收。较重的冲击足够强以至于将减震器完全压缩，因此大部分冲击由车架10的刚性部分——即槽道12、发动机机架14和前悬架组件18——来承受。在大多数情况下，车架10的刚度足以耐受这些冲击而会不造成永久性破坏。然而，也可能冲击严重到足以导致车架10的塑性变形。塑性变形出现在框架10的结构最薄弱的部分，通常是槽道12的部分或形成槽道12和发动机机架14之间的部分连接的发动机机架14的侧壁。因而，车架10的塑性变形通常导致发动机机架14和槽道12之间的不对正，并且因此导致将动力从发动机16传递至环形履带的传动装置的部件之间的不对正，从而很可能致使雪地车不能工作。因为弯曲不总是能够完全地被去除，所以试图通过使现有车架10的形状复原来修复雪地车可能导致传动装置的部件不完全对正。在这些情况下，不可能不更换整个车架 10而充分地修复车辆，从而导致修复成本较高。因此，需要从遭受严重冲击得到修复的修复成本降低的雪地车车架。
发明内容
本发明的目的是改善现有技术中存在的至少一些不便之处。本发明的另一目的是提供在前悬架组件和发动机机架之间具有撞击缓冲区的雪地车车架。本发明的另一目的是提供在经历严重到足以破坏车架的冲击时保持发动机机架和槽道之间的对正的雪地车车架。本发明的另一目的是提供在经历严重到足以破坏车架的冲击时抵抗槽道的塑性变形的雪地车车架。一方面，本发明提供了一种雪地车车架，其包括呈倒置的U形形状的槽道。用于支撑具有横向定向的曲轴的发动机的发动机机架附接于所述槽道的前部部分、并且从所述槽道向前延伸。悬架组件设置在所述发动机机架的前侧。至少一个支撑构件将所述悬架组件支撑在所述发动机机架上。所述至少一个支撑构件中的每一个具有连接于所述发动机机架的后部部分和连接于所述悬架子组件的前部部分。所述至少一个支撑构件在所述悬架组件与所述发动机机架之间形成撞击缓冲区。另一方面，所述至少一个支撑构件是至少一个大体三角形的支撑构件。另一方面，所述至少一个支撑构件包括弯曲的金属板。另一方面，所述至少一个支撑构件包括两个支撑构件。另一方面，所述至少一个支撑构件中的每一个具有附接于所述发动机机架的基本上面向后方的基座和附接于所述悬架组件的基本上面向前方的尖部。所述尖部相对于所述车架的纵向中心线设置在所述基座的侧向外侧。另一方面，基本上在所述槽道和所述发动机机架的上方设置有金字塔形支撑结构，所述金字塔形支撑结构具有连接于所述槽道的两个第一构件。所述金字塔形支撑结构具有连接于所述两个支撑构件中的对应的支撑构件的两个第二构件。所述第二构件设置在所述第一构件的前侧。另一方面，所述至少一个支撑构件中的每一个的所述尖部相对于所述车架的所述纵向中心线设置在所述发动机机架的侧向外侧。另一方面，所述至少一个支撑构件响应于施加在所述悬架组件上的介于17，000N 和22，000N之间的力而发生塑性变形，所述力定向在与所述曲轴的旋转轴线垂直的竖直平面中、并且与水平成介于62度和68度之间的角度向上且向后地倾斜。另一方面，所述力为大约22，000N。所述力定向成与水平成大约65度的角度。另一方面，所述悬架组件包括基本上横置的横向构件。所述横向构件上附接有左伸缩式支柱和右伸缩式支柱。所述至少一个支撑构件经由所述横向构件附接于所述悬架组件。另一方面，所述悬架组件与发动机机架隔开。另一方面，本发明提供了一种雪地车车架，其包括呈倒置的U形形状的槽道。用于支撑具有横向定向的曲轴的发动机的发动机机架附接于所述槽道的前部部分、并且从所述槽道向前延伸。悬架组件设置在所述发动机机架的前侧。所述悬架组件包括至少一个减震器。所述至少一个减震器具有最低点位置。至少一个支撑构件将所述悬架组件支撑在所述发动机机架上。所述至少一个减震器响应于第一预定力施加在所述悬架组件上而到达所述最低点位置。所述至少一个支撑构件响应于所述第一预定力施加在所述悬架组件上不发生塑性变形。所述至少一个支撑构件响应于第二预定力施加在所述悬架组件上而发生塑性变形。所述第二预定力在量值上大于所述第一预定力。所述槽道响应于所述第二预定力施加在所述悬架组件上不发生塑性变形。另一方面，所述至少一个支撑构件是至少一个大体上三角形的支撑构件。另一方面，所述至少一个支撑构件包括弯曲的金属板。另一方面，所述至少一个支撑构件包括两个支撑构件。
另一方面，所述至少一个支撑构件中的每一个具有附接于所述发动机机架的基本上面向后方的基座和附接于所述悬架组件的基本上面向前方的尖部。所述尖部相对于所述车架的纵向中心线设置在所述基座的侧向外侧。另一方面，基本上在所述槽道和所述发动机机架的上方设置有金字塔形支撑结构，所述金字塔形支撑结构具有连接于所述槽道的两个第一构件。所述金字塔形支撑结构具有连接于所述两个支撑构件中的对应的支撑构件的两个第二构件。所述第二构件设置在所述第一构件的前侧。另一方面，所述至少一个支撑构件中的每一个的所述尖部相对于所述车架的所述纵向中心线设置在所述发动机机架的侧向外侧。另一方面，所述第二预定力的量值在17，000N和22，000N之间。所述第二预定力定向在与所述曲轴的旋转轴线垂直的竖直平面中、并且与水平成介于62度和68度之间的角度向上且向后地倾斜。另一方面，所述第二预定力的量值为大约22，000N。所述第二预定力与水平成大约 65度的角度向上且向后地倾斜。另一方面，所述悬架组件包括基本上横置的横向构件。所述横向构件上附接有左伸缩式支柱和右伸缩式支柱。所述至少一个支撑构件经由所述横向构件附接于所述悬架组件。另一方面，所述悬架组件与发动机机架隔开。为了本申请，与雪地车的零件相关的例如“水平”和“竖直”等方向性术语指的是当安置在于平地上直线行驶且有170磅的驾驶者坐于其上的正常驾驶位置的雪地车上时的零件的定向，并且应该按它们被正坐在正常驾驶位置的驾驶者所感知的那样来理解。本发明的实施方式每一个都具有至少一个上面所提及的目的和/或方面，但是无需具有所有这些目的和/或方面。应当理解，为了试图实现上面所提及的目的而得到的本发明的一些方面可能不满足这些目的和/或可能满足此处未具体列举的其它目的。从以下说明、附图和所附权利要求中，本发明的实施方式的其它和/或可选特征、 方面和优点将变得显而易见。
为了更好地理解本发明及其其它方面和进一步的特征，参考接合附图使用的以下说明，附图中
图1是根据现有技术的雪地车车架的从左前侧观看的立体图；图2是雪地车的从右前侧观看的立体图；图3是图2的雪地车的车架和滑雪板的俯视平面图；图4是图2的需地车的车架和滑雪板的前视图；图5是支撑构件的侧视图；图6A和6B分别是左支撑构件和右支撑构件的从右前侧观看的立体图；以及图7是附接于雪地车车架的支撑构件的从左前侧观看的立体图。
具体实施例方式
6
如图2所示，根据本发明的雪地车100包括与车辆的前行方向一致地进行限定的前部部分102和后部部分104。如图3和图4中最佳示出地，雪地车100包括车架(也称为底座)106，该车架包括后槽道108 ；发动机机架110(参见图幻，该发动机机架110附接于槽道108的前部部分并从该处向前延伸；以及前悬架组件112，该前悬架组件112设置在发动机机架110的前侧且以下面将进一步详细讨论的方式附接于发动机机架110。发动机 114(示意性地示出)由车架106的形成发动机机舱的部分的发动机机架部分110承载。发动机114定向成使得曲轴(未示出)横向于雪地车100的正常行驶方向。两个滑雪板116 位于雪地车100的前部部分102处并且经由前悬架组件112附接于车架106。每个滑雪板 116操作性地连接于转向组件，该转向组件包括连接于方向把124的转向管柱(未示出)。 方向把1 用于转动滑雪板116从而使车辆转向。在雪地车100的后部部分104处并在槽道108的下方设置环形驱动履带126。环形驱动履带1 通过带传动系统(未示出)操作性地连接于发动机114。环形驱动履带1 被驱动以围绕后悬架组件1 运转从而推动雪地车100。在雪地车100的前部部分102处，由多个零件制成的整流罩130包围发动机114 和带传动系统，由此提供了不仅保护发动机114和带传动系统而且还能够进行装饰以使得雪地车100更赏心悦目的外壳。典型地，整流罩130包括车顶和一个或更多个侧面板。整流罩130的至少一部分能够被打开或移除，从而允许例如为了检查或维修发动机114和带传动系统而触及发动机114和带传动系统。挡风板132在靠近雪地车100的前部部分102 处连接于整流罩130。或者，挡风板132可以直接连接于方向把124。挡风板132在雪地车 100移动时充当风挡以减小作用于驾驶者的空气力。用于驾驶者并且可选地用于一个或更多个乘客的骑跨式座椅134设置在槽道108 的上方并且从雪地车100的后部部分104延伸至整流罩130。在雪地车100的相对两侧上且在座椅134的下方设置有两个搁脚板136以容纳驾驶者和乘客的脚。本领域的技术人员会认识到雪地车的其它方面和特征，并且此处将不对其进行详细的描述。现在参考图3和图4，将更加详细地描述前悬架组件112与雪地车100的车架106 的附接。前悬架组件112包括连接于横置的横向构件140的相对的两个端部的左伸缩式减震器和右伸缩式减震器138。可以想见，能够替代性地使用其它已知类型的悬架，例如双 A臂悬架。前悬架组件112与发动机机架110间隔开并且由下面将更详细地描述的两个支撑构件142支撑于其上。可以想见，能够替代性地使用单个支撑构件或多于两个支撑构件。 通常在车架106的上方设置有金字塔形支撑结构144，其用于增加车架106的刚度。支撑结构144包括两个后部构件146，该两个后部构件146在它们的基座处附接于槽道108、并从该处向上、向前且侧向向内延伸至支撑结构144的尖部。支撑结构144的两个前部构件 148从支撑结构144的尖部向下、向前且侧向向外延伸并连接至支撑构件142。参考图5、6A、6B和7，将详细地介绍其中一个支撑构件142。应当理解，另一支撑构件142与其成镜像且以基本上相似的方式起作用。支撑构件142由模压金属板制成，并且呈大致三角形形状。通过去除支撑构件142的中央部分而在支撑构件142中设置孔150 以减轻其重量。通过支撑构件142的弯曲的外侧边缘152、孔150的弯曲边缘154以及形成在支撑构件142的本体中的沟槽156增加支撑构件142的刚度。可以想见，如下面将更加详细讨论的，只要支撑构件142具有适合的结构刚度，可以将支撑构件142构造成任何其它的形状。现在参考图7，支撑构件142的尖部158向前定向并且经由横向构件140的凸缘 160连接于前悬架子组件112。支撑构件142的基座162设置在尖部158的后侧。基座162 在其下部部分164和中间部分166处经由支撑构件142和发动机机架110上的相应的凸缘连接于发动机机架110。支撑构件142的基座162的上部部分168也连接于支撑结构144 的前部构件148。可以想见，支撑构件142可以替代性地只连接于前悬架组件112和发动机机架110。凸缘160定位在发动机机架110的侧向外侧，从而使得尖部158相对于车辆的纵向中心线设置在发动机机架110和基座162的侧向外侧，以提供附加的刚度。支撑构件142的结构以及支撑构件142的数目和它们在车架106上的布置被选择成使得支撑构件142在前悬架组件112和发动机机架110之间提供了撞击缓冲区。该撞击缓冲区设计成使得如果施加在前悬架组件112上的力通常情况下大到足以导致槽道108、 发动机机架110或支撑结构144塑性变形的话，支撑构件142将优先发生塑性变形，由此吸收大部分或全部的冲击力并且阻止冲击力传递至槽道108、发动机机架110或支撑结构 144，或者将作用于槽道108、发动机机架110或支撑结构144上的冲击力减小至在不遭受结构性破坏的情况下这些部件所能够承受的水平。该撞击缓冲区还设计成使得如果施加在前悬架组件112上的力太小而不能导致槽道108、发动机机架110或支撑结构144塑性变形的话，支撑构件142将保持它们的形状。支撑构件142优选能够耐受尽可能接近可破坏槽道 108、发动机机架110或支撑结构144的最小力的力，以提供尽可能刚硬的车架106，同时在经受严重冲击时仍优先于槽道108、发动机机架110或支撑结构144发生塑性变形。应当理解支撑构件142不可能在任何情况下都完全地防止对槽道108、发动机机架110、或支撑结构144的破坏。可能一些冲击会太严重以至于即使在一部分力被支撑构件142的塑性变形吸收之后，传递至槽道108、发动机机架110、或支撑结构144的剩余的力仍足以对它们造成一定的破坏。现在将以示例的方式讨论图2的雪地车100的操作。应当理解不同的雪地车将具有不同的车架，这些不同车架具有不同的刚度及其它特性，并且应当通过改变支撑构件142 的形状和尺寸来相应地调节设计成要由支撑构件142来承受的最大力。如果右滑雪板116 撞上物体170，则力F施加在前悬架组件112上。通过试验确定，由于雪地车前悬架的几何形状和它们通常被使用的条件，使得力F通常与水平成62度至68度的角度施加且施加在垂直于曲轴的横向轴线的竖直平面内。如果力F超过大约1600牛顿，该力将足以完全地将右减震器压缩至最低点的位置。如果力F超过大约17’ 000N-22, 000N，支撑构件142将在结构上失效并且发生塑性变形，由此吸收冲击并且在大多数情况下保护槽道108、发动机机架 110或支撑结构144免遭破坏，槽道108、发动机机架110或支撑结构144通常可经得住这样的大力。之后能够通过更换支撑构件142方便地且便宜地修理雪地车100。用于该特殊雪地车的支撑构件142因此可以设计成在发生塑性变形之前耐受与水平成65度的角度施加在前悬架组件112上的大约22，000N的力。通过向孤立的雪地车车架施加静力进行试验来模拟严重冲击的效果，确定该22，000N的阈值提供了足够的刚度，使得驾驶者不会注意到雪地车100与现有技术的雪地车在整体结构特性上的不同，同时仍能保护槽道108、发动机机架Iio或支撑结构144免遭破坏。 对于本领域的技术人员来说，本发明的上述实施方式的改型和改进可变得显而易见。以上说明出于示例性而非限制性的目的。因此意味着本发明的范围仅由所附权利要求的范围来限制。
权利要求
1.一种雪地车车架，包括 呈倒置的U形形状的槽道；用于支撑发动机的发动机机架，所述发动机具有横向定向的曲轴，所述发动机机架附接于所述槽道的前部部分、并且从所述槽道向前延伸； 设置在所述发动机机架的前侧的悬架组件；以及将所述悬架组件支撑在所述发动机机架上的至少一个支撑构件， 所述至少一个支撑构件中的每一个具有连接于所述发动机机架的后部部分和连接于所述悬架子组件的前部部分，所述至少一个支撑构件在所述悬架组件与所述发动机机架之间形成撞击缓冲区。
2.根据权利要求1所述的雪地车车架，其中，所述至少一个支撑构件是至少一个大体三角形的支撑构件。
3.根据权利要求2所述的雪地车车架，其中，所述至少一个支撑构件包括两个支撑构件。
4.根据权利要求3所述的雪地车车架，其中所述至少一个支撑构件中的每一个具有附接于所述发动机机架的基本上面向后方的基座和附接于所述悬架组件的基本上面向前方的尖部；并且所述尖部相对于所述车架的纵向中心线设置在所述基座的侧向外侧。
5.根据权利要求4所述的雪地车车架，进一步包括基本上设置在所述槽道和所述发动机机架的上方的金字塔形支撑结构，所述金字塔形支撑结构具有连接于所述槽道的两个第一构件；以及连接于所述两个支撑构件中的对应的支撑构件的两个第二构件，所述第二构件设置在所述第一构件的前侧。
6.根据权利要求4所述的雪地车车架，其中，所述至少一个支撑构件中的每一个的所述尖部相对于所述车架的所述纵向中心线设置在所述发动机机架的侧向外侧。
7.根据权利要求1所述的雪地车车架，其中所述至少一个支撑构件响应于施加在所述悬架组件上的介于17，000N和22，000N之间的力而发生塑性变形，所述力定向在平行于所述雪地车的正常向前行驶方向的竖直平面中、并且与水平成介于62度和68度之间的角度向上且向后地倾斜。
8.根据权利要求7所述的雪地车车架，其中 所述力为大约22，000N ；并且所述力定向成与水平成大约65度的角度。
9.根据权利要求1所述的雪地车车架，其中，所述悬架组件包括 基本上横置的横向构件；以及附接于所述横向构件的左伸缩式支柱和右伸缩式支柱； 其中，所述至少一个支撑构件经由所述横向构件附接于所述悬架组件。
10.根据权利要求1所述的雪地车车架，其中，所述悬架组件与所述发动机机架隔开。
11.一种雪地车车架，包括 呈倒置的U形形状的槽道；用于支撑发动机的发动机机架，所述发动机具有横向定向的曲轴，所述发动机机架附接于所述槽道的前部部分、并且从所述槽道向前延伸；设置在所述发动机机架的前侧的悬架组件，所述悬架组件包括至少一个减震器，所述至少一个减震器具有最低点位置；以及将所述悬架组件支撑在所述发动机机架上的至少一个支撑构件，所述至少一个减震器响应于第一预定力施加在所述悬架组件上而到达所述最低点位置，所述至少一个支撑构件响应于所述第一预定力施加在所述悬架组件上不发生塑性变形，所述至少一个支撑构件响应于第二预定力施加在所述悬架组件上而发生塑性变形，所述第二预定力在量值上大于所述第一预定力，并且所述槽道响应于所述第二预定力施加在所述悬架组件上不发生塑性变形。
12.根据权利要求11所述的雪地车车架，其中，所述至少一个支撑构件是至少一个大体三角形的支撑构件。
13.根据权利要求12所述的雪地车车架，其中，所述至少一个支撑构件包括两个支撑构件。
14.根据权利要求13所述的雪地车车架，其中所述至少一个支撑构件中的每一个具有附接于所述发动机机架的基本上面向后方的基座和附接于所述悬架组件的基本上面向前方的尖部；并且所述尖部相对于所述车架的纵向中心线设置在所述基座的侧向外侧。
15.根据权利要求14所述的雪地车车架，进一步包括基本上设置在所述槽道和所述发动机机架的上方的金字塔形支撑结构，所述金字塔形支撑结构具有连接于所述槽道的两个第一构件；以及连接于所述两个支撑构件中的对应的支撑构件的两个第二构件，所述第二构件设置在所述第一构件的前侧。
16.根据权利要求14所述的雪地车车架，其中，所述至少一个支撑构件中的每一个的所述尖部相对于所述车架的所述纵向中心线设置在所述发动机机架的侧向外侧。
17.根据权利要求11所述的雪地车车架，其中所述第二预定力的量值在17，000N与22，000N之间；并且所述第二预定力定向在与所述曲轴的旋转轴线垂直的竖直平面中、并且与水平成介于 62度和68度之间的角度向上且向后地倾斜。
18.根据权利要求17所述的雪地车车架，其中 所述第二预定力的量值为大约22，000N ；并且所述第二预定力与水平成大约65度的角度向上且向后地倾斜。
19.根据权利要求11所述的雪地车车架，其中，所述悬架组件包括 基本上横置的横向构件；以及附接于所述横向构件的左伸缩式支柱和右伸缩式支柱； 其中，所述至少一个支撑构件经由所述横向构件附接于所述悬架组件。
20.根据权利要求11所述的雪地车车架，其中，所述悬架组件与所述发动机机架隔开。
全文摘要
描述了一种雪地车车架(106)，其带有呈倒U形形状的槽道(108)。发动机机架(110)附接于槽道的前部部分。悬架组件(112)设置在发动机机架的前侧。至少一个支撑构件(142)将所述悬架组件支撑在发动机机架上。该至少一个支撑构件在悬架组件和发动机机架之间形成撞击缓冲区。该至少一个支撑构件响应于施加在悬架组件上的第一预定力不发生塑性变形。该至少一个支撑构件响应于第二预定力施加在悬架组件上而发生塑性变形。第二预定力在量值上大于第一预定力。槽道响应于第二预定力不发生塑性变形。
文档编号B62M27/02GK102264595SQ200880132526
公开日2011年11月30日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者塞巴斯蒂安·韦齐纳 申请人:庞巴迪动力产品公司