专利名称：用于车辆车架连接的六点连接装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械连接固定装置，尤其涉及一种用于车辆车架连接的六点连接
>J-U ρ α装直。
背景技术：
在专用汽车设计时，为了改善主车架的承载情况，避免集中载荷，同时也为了不破坏主车架的结构，一般多采用副车架过渡。除轻型车辆外，中重型车辆主梁强度、刚度充裕，结构上多采用柔性设计，有利于主梁释放行驶过程扭弯所形成的应力。在专用车辆改装时，除必须需要副车架，也可以考虑无副车架设计。车辆在行驶过程中的主要变形是弯曲和扭曲，主车架沿车辆纵向以后桥为支点发生弯曲，车辆横向发生扭曲。有理论认为，在车辆弯曲和扭曲的变形区域，会有一条类似中性轴的弯曲轴线和扭曲轴线，可以认为轴线位置不发生变形，所以在此位置布置的连接不会影响车辆自身的弯扭特性。但是在实际操作中，不同车辆，轴线并不相同，不固定，随运动而发生变化，因此是虚拟轴线，连接位置只能按结构特性和运动特性尽量逼近。在实际操作中，可 以简单地以车辆纵轴线作为扭曲变形中心线，以后桥为弯曲变形中心线，或以驾驶室后至后桥的变形区域靠近后桥的横向中心轴线作为弯曲变形的中心线。四点连接可以完全定位副车架，其余连接多是基于强度等方面的考虑。副车架的主要功能是连接、承载、保护、隔振，是上装与主车架之间的联接体。一般地，上装不允许变形，而主车架为适应路况必须做一定的变形，因此有副车架的车辆，要同时考虑上装与副车架的连接。目前专用汽车与副车架的连接多以止推连接板、连接支架、U型螺栓等连接，连接点越多，附加刚度越大，副车架与主车架经多点紧紧捆绑在一起，副车架刚度几乎全部附加到主车架上，限制了主车架为适应路况而做出必要的变形，加剧主车架应力，增大主车架和副车架损坏的可能性。专用汽车的连接尤其U型螺栓连接会造成应力集中，加剧损坏发生的可能性及发展速度。专用汽车的副车架多是经垫带落在主车架上，由于结构本身的平整性及车辆行驶的变化而局部接触,形成接触应力，发生接触应力损坏。副车架与主车架的连接常采用如下几种形式。1、止推连接板图1是现有技术中止推连接板固定方式。连接板上端通过焊接与副车架固定，而下端则利用螺栓与主车架纵梁腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。相邻两个止推连接板之间的距离在500 1000mm范围内。2、连接支架图2示出的是现有技术中连接支架固定方式，其中连接支架由相互独立的上、下托架组成，上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定，然后再用螺栓将上、下托架相连接。由于上、下托架之间留有间隙，因此连接支架所能承受的水平载荷较小，所以连接支架应和止推连接板配合使用。一般布置是在后悬架前支座前用连接支架连接，在后悬架前支座后用止推连接板连接。3、U型螺栓当选用其它连接装置有困难时，可采用U型夹紧螺栓。但在车架受扭转载荷最大的范围内不允许采用U型螺栓。当采用U型螺栓固定时，为防止主车架纵梁翼面变形，应在其内侧衬以木块，但在消声器附近，必须使用角铁等作内衬。但是以上连接方式存在以下缺点刚性连接支架或弹性连接支架将副车架与主车架紧紧连接在一起，增大了主车架的刚度，限制了主车架为适应路况而做出必要的变形，力口剧主车架应力,增大主车架和副车架损坏的可能性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的上述缺点，提供一种能够降低主车架应力，防止主车架和副车架损坏的车架连接固定机构。 本发明提供了 一种用于车辆车架连接的六点连接装置，包括两个弹性连接支架和四个浮动连接支架；沿车架两侧布置六个连接点，车架的每一侧布置三个连接点；在位于车架前部的前连接点安装两个浮动连接支架，在车架每一侧布置一个前连接点，在每一前连接点安装一个浮动连接支架；在位于车架后部的后连接点安装两个浮动连接支架，在车架每一侧布置一个后连接点，在每一后连接点安装一个浮动连接支架；在位于车架的中后部的中间连接点安装两个弹性连接支架，在车架每一侧布置一个中间连接点，在每一中间连接点安装一个弹性连接支架；副车架通过弹性连接支架、浮动连接支架和主车架连接，副车架与主车架不直接接触。弹性连接支架包括第一上支座、第一下支座、硬橡胶、第一防剪套、第一六角头螺栓、第一前连接下垫圈、第一六角螺母、第一六角薄螺母；其中，硬橡胶位于第一上支座与第一下支座之间，第一上支座、硬橡胶、第一下支座具有同轴的孔，第一防剪套贯穿该孔，第一六角头螺栓穿过第一防剪套的中心孔，并通过第一下支座下方的第一六角螺母和第一六角薄螺母锁紧固定；第一六角螺栓的螺杆上设置第一前连接下垫圈，第一上支座与副车架连接，第一下支座与主车架连接；在后桥刚度较大的位置安装弹性连接支架。浮动连接支架包括第二上支座、第二下支座、橡胶、第二防剪套、第二六角头螺栓、第二前连接下垫圈、第二六角螺母、第二六角薄螺母、第二连接弹簧；橡胶位于第二上支座与第二下支座之间，第二上支座、橡胶、第二下支座具有同轴的孔，第二防剪套贯穿该孔，第二六角头螺栓穿过第二防剪套的中心孔并通过第二下支座下方的第二六角螺母和第二六角薄螺母锁紧固定；第二六角螺栓的螺杆部位设置第二前连接下垫圈，连接弹簧安装于第二下支座与第二前连接下垫圈之间，第二上支座与副车架连接，第二下支座与主车架连接。第一前连接下垫圈的内直径大于防剪套的外直径；第一上支座和第一下支座的截面是U形、槽形或L形。第二前连接下垫圈的内直径大于连接弹簧的外直径；所述第二上支座和第二下支座的截面是U形、槽形或L形。可以用弹性元件替代所述硬橡胶。可以用弹性元件替代所述橡胶；可以用橡胶或弹性元件替代所述连接弹簧。在取消副车架的情况下，用上装的底部梁结构替代副车架(8)。本发明的有益效果在于1、本发明中，六点连接方式连接副车架与主车架，支撑副车架上的重量，副车架或上装与主车架并不接触，可减少接触应力疲劳损坏，还可减少集中应力损坏，六点连接方式沿主车架两侧布置，下支座孔位尽量采用主车架现有孔位。六点连接方式可以提高副车架与主车架的结构柔度，在保证连接强度和定位的同时，允许副车架或上装相对于主车架做较小的变形位移，不限制主车架为适应路况所做的必要变形，减小主车架变形抗力，降低其损坏的可能性；同时可吸收路面传递的震动及冲击，减小主车架与副车架或上装之间的冲击力，利于保护副车架。2、本发明中，副车架或上装不与主车架接触，通过六点连接方式结构支撑。有些车辆可以省略副车架，降低重心。3、本发明结构紧凑简单、安全可靠。本发明能有效吸收和衰减路面施加的各种外力冲击。本发明有效的保护了主车架和副车架的结构安全。
应说明的是，下面描述中的附图仅示意地示出了一些实施例，并没有包括所有可能的实施例。图1是现有技术的止推连接板的示意图；图2是现有技术的连接支架的示意图；图3是本发明实施例的六点连接装置示意图；图4a是本发明实施例的弹性连接支架结构示意图；图4b是图4a所示弹性连接支架结构沿B_B剖视图；图5a是本发明实施例的的浮动连接支架结构示意图；图5b是图5a所示浮动连接支架结构沿B_B剖视图。其中1-副车架，2-止推连接板，3-主车架纵梁，4-上托架，5-下托架，6-螺栓，7-主车架，8-副车架，9-浮动连接支架，10-弹性连接支架，11-第一上支座，12-第一下支座，13-硬橡胶，14-第一防剪套，15-第一六角头螺栓，16-第一前连接下垫圈，17-第一六角螺母，18-第一六角薄螺母，21-第二上支座，22-第二下支座，23-橡胶，24-第二防到套，25-第二六角头螺栓，26-第二前连接下垫圈，27-第二六角螺母，28-第二六角薄螺母，29-连接弹簧；30_上装。
具体实施例方式以下将结合附图3-5对本发明的示例性实施例的技术方案进行详细说明。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。所描述的实施例仅用于图示说明，而不是对本发明范围的限制。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图3示出了本发明实施例的六点连接装置示意图。如图3所示，本发明实施例的六点连接装置包括两个弹性连接支架10和四个浮动连接支架9 ;沿车架两侧布置六个连接点，车架的每一侧布置三个连接点；在位于车架前部的前连接点安装两个浮动连接支架9，在车架每一侧布置一个前连接点，在每一前连接点安装一个浮动连接支架9 ;在位于车架后部的后连接点安装两个浮动连接支架9，在车架每一侧布置一个后连接点，在每一后连接点安装一个浮动连接支架9 ;在位于车架的中后部的中间连接点安装两个弹性连接支架10，在车架每一侧布置一个中间连接点，在每一中间连接点安装一个弹性连接支架10 ;副车架8通过弹性连接支架10、浮动连接支架9和主车架7连接，副车架8与主车架7不直接接触。由于两个弹性连接支架10分别安装在不同的两个连接点，所以两个弹性连接支架10也称为两点弹性连接支架10。类似地，四个浮动连接支架9分别安装在不同的四个连接点，所以四个浮动连接支架9也称为四点浮动连接支架9。图4a是本发明实施例的弹性连接支架结构示意图；图4b是图4a所示弹性连接支架结构沿B-B剖视图。如图4a和4b所示，弹性连接支架10包括第一上支座11、第一下支座12、硬橡胶13、第一防剪套14、第一六角头螺栓15、第一前连接下垫圈16、第一六角螺母17、第一六角薄螺母18。可以用弹性元件替代所述硬橡胶。第一上支座11、硬橡胶13、第一下支座12具有同轴的孔，第一防剪套14贯穿该孔，第一六角头螺栓15穿过第一防剪套14的中心孔，并通过第一下支座12下方的第一六角螺母17和第一六角薄螺母18锁紧固定。第一六角螺栓15的螺杆上设置第一前连接下垫圈16。第一上支座11与副车架8连接，第一下支座12与主车架7连接。弹性连接支架10按所需强度计算确定，可以用其它的弹性元件替代所述硬橡胶。上支座11、下支座12的截面可以是U形、槽形、L形等，根据车辆安装实际情况确定。弹性连接支架10中的第一前连接下垫圈16主要是避让第一防剪套14并增加螺栓长度，第一前连接下垫圈16内直径大于防剪套14外直径，让螺栓在受力时可以有一定的变形量，防止应力过大损坏。弹性连接支架10安装在后桥刚度较大的位置，起主要定位作用。弹性连接支架10应当根据车辆连接确定变形位移量，主要根据上支座11、下支座12、防剪套14、六角头螺栓15之间的加工及装配余量确定。弹性连接支架10的变形位移量采用结构允许的最小值。图5a是本发明实施例的的浮动连接支架结构示意图；图5b是图5a所示浮动连接支架结构沿B-B剖视图。如图5a和图5b所示，其中浮动连接支架9包括第二上支座21、第二下支座22、橡胶23、第二防剪套24、第二六角头螺栓25、第二前连接下垫圈26、第二六角螺母27、第二六角薄螺母28，连接弹簧29。上支座21、橡胶23、下支座22具有同轴的孔，防剪套24贯穿该孔，六角头螺栓25穿过防剪套24的中心孔，并通过下支座22下方的六角螺母27和六角薄螺母28锁紧固定。在六角螺栓25的螺杆部位设置前连接下垫圈26，连接弹簧29安装于下支座22与前连接下垫圈26之间。第二上支座21与副车架8连接，第二下支座22与主车架7连接。浮动连接支架9按所需强度计算确定。可以用弹性元件替代所述橡胶，可以用橡胶或弹性元件替代所述连接弹簧。浮动连接支架9中的六角螺母27、六角薄螺母28用于结构防松锁紧。橡胶23在上支座21、下支座22之间，起缓冲作用。其中，上支座21、下支座22的截面可以是U形、槽形、L形等，根据车辆安装实际情况确定。前连接下垫圈26内直径大于连接弹簧29外直径，为弹簧导向，前连接下垫圈26的深度可以调整限制连接弹簧29压缩量，从而限定副车架向上跳动量，前连接下垫圈26是底部有孔的同心圆柱壳，其长度和深度要根据车辆实际确定。防剪套24用于浮动连接支架定位，防止剪切螺栓，防剪套24与上支座21、下支座22之间及防剪套24与六角头螺栓25之间的间隙限制变形位移量。浮动连接支架9安装在可利用主车架空间的前部和后部，起主要定位作用，浮动连接支架可以向各个方向作一定的位移。浮动连接支架(9)用于支撑副车架上的重量。浮动连接支架9根据车辆连接确定变形位移量，主要根据上支座21、下支座22、防剪套24、六角头螺栓25之间的加工及装配余量确定。弹性连接支架10的变形位移量采用结构允许的最小值。浮动连接支架9与弹性连接支架10主要区别是增加了连接弹簧29，可以让浮动连接支架向上有较大的活动量。通过使用本发明，可有效防止车辆行驶时扭曲造成主车架或上装发生变形和损坏。在本发明的实施例中，采用两点弹性连接支架10和四点浮动连接支架将副车架与主车架连接，副车架8不与主车架7直接接触。两点弹性连接支架10安装在后桥刚度较大的位置，固定副车架8与主车架7相对位置，定位其相对于主车架7的位置，可以有极微小的旋转变形，例如，弹性连接支架10安装在两后轮之间的位置，此处刚度较大。四点浮动连接支架安装在可利用主车架7空间的前部和后部，四点浮动连接支架采用浮动连接结构，允许副车架8向各个方向作一定的位移。六点连接方式沿主车架7两侧布置，主车架7的每一侧布置三点连接，图3示出了沿主车架7的一侧布置的三点连接，这三点连接为在车架前部的通过浮动连接支架的浮动连接，在后桥刚度较大的位置的通过弹性连接支架10的弹性连接，在车架后部的通过浮动连接支架的浮动连接。下支座孔位尽量采用主车架7现有孔位。两点弹性连接支架10和四点浮动连接支架9 一起支撑副车架8上重量。由于副车架是上装与主车架之间的联接体，副车架是一个中间件。六点连接装置可以承担与副车架相同的连接、承载、保护、隔振作用，因此部分车辆可以取消副车架，直接安装上装，在取消副车架的情况下，上文所述的“副车架”可以用“上装的底部梁结构”代替，上装30的底部梁结构通过弹性连接支架10、浮动连接支架9和主车架7连接，上装27与主车架7不直接接触。通过使用本发明，可有效防止车辆行驶时扭曲造成主车架或上装发生变形和损坏。本发明所述的连接方式的具体结构应当根据车辆实际安装结构调整优化。以上对本发明的实施例的描述仅用于说明本发明的技术方案，而不是对本发明范围的限制，本发明并不限于所公开的这些实施例，本领域的技术人员可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或替换都应落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种用于车辆车架连接的六点连接装置，其特征在于包括两个弹性连接支架(10) 和四个浮动连接支架(9);沿车架两侧布置六个连接点，车架的每一侧布置三个连接点；在位于车架前部的前连接点安装两个浮动连接支架(9)，在车架每一侧布置一个前连接点，在每一前连接点安装一个浮动连接支架(9);在位于车架后部的后连接点安装两个浮动连接支架(9)，在车架每一侧布置一个后连接点，在每一后连接点安装一个浮动连接支架(9)； 在位于车架的中后部的中间连接点安装两个弹性连接支架(10)，在车架每一侧布置一个中间连接点，在每一中间连接点安装一个弹性连接支架(10);副车架(8)通过弹性连接支架 (10)、浮动连接支架(9)和主车架(7)连接，副车架(8)与主车架(7)不直接接触。
2.根据权利要求1所述的六点连接装置，其特征在于弹性连接支架(10)包括第一上支座(11)、第一下支座(12)、硬橡胶(13)、第一防剪套(14)、第一六角头螺栓(15)、第一前连接下垫圈(16)、第一六角螺母(17)、第一六角薄螺母(18);其中，硬橡胶(13)位于第一上支座(11)与第一下支座(12)之间，第一上支座(11)、硬橡胶(13)、第一下支座(12)具有同轴的孔，第一防剪套(14)贯穿该孔，第一六角头螺栓(15)穿过第一防剪套(14)的中心孔，并通过第一下支座(12)下方的第一六角螺母(17)和第一六角薄螺母(18)锁紧固定；第一六角螺栓(15)的螺杆上设置第一前连接下垫圈(16)，第一上支座(11)与副车架(8)连接，第一下支座(12)与主车架(7)连接；在后桥刚度较大的位置安装弹性连接支架 (10)。
3.根据权利要求1所述的六点连接装置，其特征在于浮动连接支架(9)包括第二上支座(21)、第二下支座(22)、橡胶(23)、第二防剪套(24)、第二六角头螺栓(25)、第二前连接下垫圈(26)、第二六角螺母(27)、第二六角薄螺母(28)、第二连接弹簧(29);橡胶(23) 位于第二上支座(21)与第二下支座(22)之间，第二上支座(21)、橡胶(23)、第二下支座 (22)具有同轴的孔，第二防剪套(24)贯穿该孔，第二六角头螺栓(25)穿过第二防剪套 (24)的中心孔并通过第二下支座(22)下方的第二六角螺母(27)和第二六角薄螺母(28) 锁紧固定；第二六角螺栓(25)的螺杆部位设置第二前连接下垫圈(26)，连接弹簧(29)安装于第二下支座与第二前连接下垫圈(26)之间，第二上支座(21)与副车架(8)连接，第二下支座(22)与主车架(7)连接。
4.根据权利要求2所述的六点连接装置，其特征在于浮动连接支架(9)包括第二上支座(21)、第二下支座(22)、橡胶(23)、第二防剪套(24)、第二六角头螺栓(25)、第二前连接下垫圈(26)、第二六角螺母(27)、第二六角薄螺母(28)、第二连接弹簧(29);橡胶(23) 位于第二上支座(21)与第二下支座(22)之间，第二上支座(21)、橡胶(23)、第二下支座 (22)具有同轴的孔，第二防剪套(24)贯穿该孔，第二六角头螺栓(25)穿过第二防剪套 (24)的中心孔并通过第二下支座(22)下方的第二六角螺母(27)和第二六角薄螺母(28) 锁紧固定；第二六角螺栓(25)的螺杆部位设置第二前连接下垫圈(26)，连接弹簧(29)安装于第二下支座与第二前连接下垫圈(26)之间，第二上支座(21)与副车架(8)连接，第二下支座(22)与主车架(7)连接。
5.根据权利要求2或4所述的六点连接装置，其特征在于第一前连接下垫圈(16)的内直径大于防剪套(14)的外直径；第一上支座(11)和第一下支座(12)的截面是U形、槽形或L形。
6.根据权利要求3-4的任一权利要求所述的六点连接装置，其特征在于第二前连接下垫圈(26)的内直径大于连接弹簧(29)的外直径；所述第二上支座(21)和第二下支座 (22)的截面是U形、槽形或L形。
7.根据权利要求5所述的六点连接装置，其特征在于用弹性元件替代硬橡胶(13)。
8.根据权利要求6所述的六点连接装置，其特征在于用弹性元件替代橡胶(23);用橡胶或弹性元件替代连接弹簧(29)。
9.根据权利要求1-8的任一权利要求所述的六点连接装置，其特征在于用上装的底部梁结构替代副车架(8)。
全文摘要
本发明涉及一种用于车辆车架连接的六点连接装置，包括弹性连接支架和浮动连接支架，弹性连接支架包括上支座、下支座、橡胶、防剪套、六角头螺栓、前连接下垫圈、六角螺母、六角薄螺母，浮动连接支架包括上支座、下支座、橡胶、防剪套、六角头螺栓、前连接下垫圈、六角螺母、六角薄螺母、连接弹簧。本发明在保证连接强度和定位的同时，允许副车架相对于主车架做较小的变形位移，不限制主车架为适应路况所做变形，减小主车架应力，降低其损坏的可能性，同时吸收路面传递的震动及冲击，利于保护上装。六点连接方式适用于各种车辆类型，特别是越野车辆。
文档编号B62D21/00GK103043103SQ201210567939
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月24日 优先权日2012年12月24日
发明者闫吉洪, 程润秋, 王福勤 申请人:北京三兴汽车有限公司