[发明专利]轮梁式3D打印无桥车架在审
申请号: | 201610043163.7 | 申请日: | 2016-01-23 |
公开(公告)号: | CN105501299A | 公开(公告)日: | 2016-04-20 |
发明(设计)人: | 刘太峰;石宇;刘辉;田家涛;颜丙文;张建辉;范伟光;彭学民;张鹏 | 申请(专利权)人: | 石宇;田家涛 |
主分类号: | B62D21/02 | 分类号: | B62D21/02 |
代理公司: | 长春市四环专利事务所(普通合伙) 22103 | 代理人: | 张建成 |
地址: | 100120 北京市西城*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 轮梁式 打印 车架 | ||
技术领域
本发明涉及一种汽车关键支撑部件,是乘用车、商用车技术领域,特别涉及一种轮梁式3D打印无桥车架,本发明是实现汽车轻量化、电动化、智能化、模块化的通用型无桥车架。
背景技术
汽车行驶系统由车架、车桥、悬挂和车轮组成,车架是汽车的基础部件和行驶系统的重要组成部分,汽车动力总成、底盘的各总成都面对车架安装,车架又是车厢承载的基础,既要有足够的刚度,又要有适当柔性,对整车性能有关键影响。现有汽车车架结构仍沿用T型车原理,前后桥为横截面,车梁为纵截面,钢板弹簧铰接形成的车架,并支撑接受底盘及整车的载荷,车桥所具有的支撑、传动、定位功能仍未改变,这种结构虽然结构简单、工艺性好,但存在本身质量大、车载重心高,挤占中心位置多等缺点。近代全承载式客车及平台式承载轿车架解决一些缺点,但总成布置仍受局限。随着电动化、智能化、轻量化的推进,更呼唤着适应其要求的新车架的涌现。
近年来3D打印技术作为一项创新性技术得到了广泛的应用。该技术在成型原理上采用层层叠加的方式,加工工艺不受实体原形复杂程度的影响,可以实现具有复杂外轮廓的形状制品制备,该技术在医学、机械、教学、艺术设计等领域有着广泛的应用。
经专利查询:2015年9月2日公开的公开号为CN104881513A,申请号为201510182354.7的《一种基于3D打印的汽车造型概念模型加工工艺》的专利;只公开一种加工工艺,并未涉及车身结构。2013年11月6日公开的公开号为CN103381851A,申请号为201310304325.4的《电动汽车底盘》的专利;2005年6月29日公开的公开号为CN1631690A,申请号为200410077738.4的《后轮独立悬挂独立驱动电动汽车底盘》的专利。其整体车架都属于T型原理,局部改进,均未实现无桥式新结构,未能很好的实现电动化、轻量化、智能化功能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种轮梁式3D打印无桥车架。
本发明实体建模,3D打印成型。利用轻量化的“替代结构”来代替原有焊接骨架加蒙皮结构,并优化“替代结构”的尺寸和形状达到模型轻量化的目的。具有操作简单、制作周期短、成本低等优点。
本发明按照力学结构原理,注重力与力矩的合理布局,克服以上底盘车架的缺点并吸收了其各自优点而优化设计的一种无桥型汽车车架,既能够使用最先进的3D打印技术实现其工艺制造过程,又能无桥车架的基本功能。实现车桥功能分解至底板及边侧支持承载,保留了传动轴空间,车架与悬架直接铰接、承载,悬架与车轮直接连接,按运动轨迹传递力的作用,达到降低汽车底盘高度,延伸轴距的目的,形成整车可动力轴完全输出的全驱,全部独立悬架。
本发明完全去掉整体式车桥和断开式车桥及相应桥架的结构功能及作用。车架自成一体,悬挂系统一端直接安装在车架上,承载车身重量,另一端连接在车轮上,简化动力输出轴。车轮定位通过悬架由车架直接设计承担。
本发明是由连接支撑架、前后轮梁架、底板和车身组成,连接支撑架、前后轮梁架、底板和车身均采用3D打印,一体成型。
所述的连接支撑架由若干个横梁和纵梁构成,连接着前后轮梁架和底板,起到支撑加强汽车车体的作用。
所述的前后轮梁架是由桥梁、桥梁副架、H轮梁、H轮梁底座、H轮梁副架,M轮梁和M轮梁副架组成,桥梁、桥梁副架、H轮梁、H轮梁底座、H轮梁副架,M轮梁和M轮梁副架连接一体,两个桥梁下宽上窄呈梯形结构,整体与H轮梁连接呈井字形结构,组成稳固的整体轮架,安装车轮组件并支撑车体。井字形侧面结构与M轮梁上部组成多位点连接空间,适应性更强更牢固,适合各种悬挂,适应多种车轮组合及多种车型。
前后轮梁架既能安装驱动轮又能安装被动轮,既能安装转向轮又能安装非转向轮,能够实现四轮转向、多轮驱动。其空间完全保证动力轴、转向球头、转向杆、弹性元件、减震器、平衡杆等空间布置。
利用前后轮梁架及周边空间,可适合各式独立悬挂,车轮通过悬挂系统直接与车架相联,以车架为基准直接实现车轮定位,实现无桥车架。
另本发明只在前后轮梁架的位置为设置轮胎预留宽度空间,其余部位,均可设计低地板,显著降低汽车地板高度,合理利用空间。
所述的底板位于连接支撑架和前后轮梁架的上面完全覆盖的一层薄板,使用3D打印技术与连接支撑架和前后轮梁架形成一体。
所述的车身位于支撑架、前后轮梁架和底板的上面,完全覆盖的一层薄板外壳,使用3D打印技术使其形成一体,构成完整的汽车车身。
本发明的有益效果:
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