摩托车减振型车架的制作方法

1.本发明涉及一种摩托车部件，特别涉及一种摩托车减振型车架。


背景技术：

2.现有技术中，用于摩托车车架是摩托车主要的承载部件。车架需要承载摩托车本身包括发动机在内的众多部件以及驾乘者，整体上需要具有较强的承载能力。同时，摩托车的动力源一般为发动机，并且行驶环境一般也较为复杂，路况较差，这些因素不但导致对摩托车车架的整体强度要求较高，对其抗振能力同样提出较高的要求。而摩托车作为灵活轻便的交通工具，并不具备增大车架的截面尺寸或者厚度而增加其承载能力和抗振能力的条件。而实际上，现有技术中为了增加车架的承载能力和减振能力，通常的做法就是增加车架管的壁厚和截面尺寸，或者增加加固部件。这些措施无疑是导致整个车架重量较重，特别是对大排量摩托车，车架更是显得粗重。
3.由此，粗重的摩托车车架不但在体积上浪费空间，而且在材料上使用量也较多，增加成本的同时还会增加整车重量，不利于摩托车的节能减排，且灵活性较差。
4.因此，需要对车架进行改进，同等条件下能够减小车架用管材的截面尺寸以及管壁厚度，从而减轻车架整体重量以及空间占用，同时，能够提高或者相对于现有技术不减小承载能力，适用于包括大排量摩托车在内的所有摩托车，从而减小整车重量，减少摩托车能耗，利于环保和节能。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供一种摩托车减振型车架，管节用于车架，同等条件下能够减小车架用管材的截面尺寸以及管壁厚度，从而减轻车架整体重量以及空间占用，同时，能够提高或者相对于现有技术不减小承载能力，适用于包括大排量摩托车在内的所有摩托车，从而减小整车重量，减少摩托车能耗，利于环保和节能。
6.本发明的摩托车减振型车架，所述车架的梁管为套管式结构，包括外管和同轴内套于外管的内管，所述外管与内管之间小间隙配合并固连接。
7.进一步，所述外管和内管之间采用在外管上开孔塞焊的方式固定连接。
8.进一步，所述梁管穿孔塞焊的焊点之间在圆周方向错开，在轴向上设定的长度之内错开。
9.进一步，所述梁管穿孔塞焊的焊点分布由梁管中部向两端逐渐加密。
10.进一步，所述外管壁厚与外管外径之间的比例为1:10-14，内管壁厚与内管外径之间的比例为1:10-14；用于车架立管的外管壁厚与外管外径之间的比例为1:8-12，内管壁厚与内管外径之间的比例为1:8-12。
11.进一步，所述车架包括头管、立梁、主梁和尾梁，所述立梁、主梁和尾梁均采用所述梁管。
12.进一步，位于立梁、主梁和尾梁进行振动检测时振幅最大的位置不分布所述焊点，
不分布焊点的梁段所占长度占对应的立梁、主梁和尾梁被固定的两端之间长度的1/6至1/4。
13.进一步，所述主梁包括前主梁和后主梁，前主梁包括前上主梁和前下主梁，后主梁包括后上主梁和后下主梁，所述前上主梁向前固定于头管，向后固定于后上主梁，前下主梁向前固定于立管，向后固定于后上主梁，后下主梁前端固定于后上主梁，后端向后下方倾斜延伸，所述尾梁向后上方倾斜延伸，所述后上主梁向后延伸固定于尾梁的向后上方延伸段，尾梁的前端固定于后下主梁。
14.进一步，所述穿孔塞焊的穿孔直径2-4mm，且穿孔贯穿内管和外管。
15.进一步，所述穿孔塞焊的相邻焊点之间最小轴向距离不小于100mm，最小圆周方向上的距离不小于1/4圆。
16.本发明的有益效果：本发明的摩托车减振型车架，梁管采用内管和外管的套管并固定连接结构，能够将荷载在车架管材的径向上分阶段传送并最终协同受力，且与相同直径的且壁厚较大的单管相比，承受弯矩的能力也较大程度的提高，因而，提高了抗振能力；梁管用于车架后，与同等截面外部尺寸的单管相比提高整个车架的承载能力和减振能力，并且，减小了壁厚，从而，在同等载荷要求的条件下，可减小外部尺寸，提高减振能力，并且减轻重量以及空间占用，同时，利于保证摩托车的安全性，适用于包括大排量摩托车在内的所有摩托车，从而减小整车重量，利于提高发动机效率，减少摩托车能耗，以及减小振动噪声，从而利于环保和节能。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
18.图1为本发明的车架结构示意图；
19.图2为本发明的梁管结构示意图；
20.图3为横截面外形尺寸相同的车架本发明与现有技术的振动测试对比图。
具体实施方式
21.如图所示：本实施例的摩托车减振型车架，所述车架的梁管1为套管式结构，包括外管和同轴内套于外管2的内管3，所述外管与内管之间小间隙配合并固连接；小间隙指的是根据外管2和内管3的外径进行确定，一般需要保证内管能够穿插进外管，当然可在一定外力的条件下并可增加一定的润滑手段，比如碳粉甚至不易燃烧的油脂；该结构中，使得梁管在承受外部冲击载荷产生弯矩时外管和内管协同抵抗，产生分别承受长度上的抗拉和抗压效应，与相同外径的单管(壁厚为外管的两倍)相比，具有更强的承载能力；同时，收到振动激励后，由于内管和外管的协同约束，振幅衰减迅速，抗振效果大大优于现有技术；即使本发明的梁管1外径小于单管管径(单管管壁厚度大于外管管壁)，试验使得二者承载能力相近似，但本发明的管节的振幅衰减依然优于单管；
22.本实施例中，所述外管2和内管3之间采用在外管2上开孔塞焊的方式固定连接；开孔塞焊则要求前述的小间隙配合一是达到能够插入外管的要求，二是能够方便的进行穿孔塞焊，避免焊不到内管的现象，因此，小间隙一般采用0.5mm以下，一般为0.2mm左右即可；通过开孔塞焊的焊接方式，并且将焊接点分布在梁管上，形成集群塞焊固定的模式，具有较高
的连接强度，同时，对于内管和外管之间没有穿孔塞焊的部位则相对独立的承担载荷以及弯矩，从而形成振动；此时，在没有固定连接的部位内外管之间相互协调，形成振动阻尼；
23.穿孔塞的焊点4形成弯矩在内管3和外管2之间传递、转换拉力和压力的支点，从而形成协调承担载荷和振动的抗冲击结构。
24.本实施例中，所述梁管1穿孔塞焊的焊点4之间在圆周方向错开，在轴向上设定的长度之内错开；错开的结构能够保证外管2和内管3之间保持独立的承载和抗弯矩的能力，并利用穿孔塞焊的焊点4形成协调抵抗载荷以及弯矩的结构。
25.本实施例中，所述梁管穿孔塞焊的焊点4分布由梁管1中部向两端逐渐加密，即焊点间的轴向和周向距离逐渐减小，比保证端部的支撑，即对于需要增大阻尼抵抗的位置，穿孔塞焊的焊点4一般不布置，以保证较强协调阻尼效果；在构成车架的梁管1中，两端与焊接部位应该满焊，即内管和外管均应焊接在目标位置(形成车架整体需要焊接的位置)；如图所示，各个梁管位于被固定的两端之间均为整体结构焊接，靠近中部位于振动最大的位置(试验检测现有技术单管车架获得)，通过两端相对较密的穿孔塞焊，可充分发挥内管外管的协调承载抗振效果，并且振动传递至两端进一步被衰减阻尼，从而达到较好的减震作用。
26.本实施例中，所述外管2壁厚与外管2外径之间的比例为1:10-14，一般为1:12；内管3壁厚与内管3外径之间的比例为1:10-14，一般为1:12；用于车架立管5的外管壁厚与外管外径之间的比例为1:8-12，一般为1:10；内管壁厚与内管外径之间的比例为1:8-12，一般为1:10；与现有技术的单管相比，内外管的厚度和小于单管壁厚，大大减轻车架整体重量；立管承受上下的支撑载荷以及前后的冲击载荷，因此，壁厚需要大于主梁等位置管节的内外管厚度尺寸，但是，与现有技术的单管相比，内外管壁厚的和依然小于单管壁厚。
27.本实施例中，所述车架包括头管5、立梁7、主梁和尾梁11，所述立梁7、主梁和尾梁11均采用所述梁管，当然，根据需要梁管的外径可不一样，在此不再赘述。
28.本实施例中，位于立梁、主梁和尾梁进行振动检测时振幅最大的位置不分布所述焊点，不分布焊点的梁段所占长度占对应的立梁、主梁和尾梁被固定的两端之间长度的1/6至1/4，一般根据梁段的长短设置，短梁取小值比如一般的横梁，应取1/6，长梁以及外径较大的比如前上主梁6，应取1/4；如图所示，进行振动检测时振幅最大的位置指的是针对现有技术相同截面尺寸的单管车架进行的检测，该单管换成本发明的梁管后，在振幅最大的位置不分布焊点，从而有效提高载荷能力、减小振动并减轻车架重量，立梁7、主梁和尾梁11被固定的两端指的是被焊接固定的位置，比如为了形成车架整体，尾梁通过两个焊接点固定后并向后延伸，这两个焊接点即为尾梁11被固定的两端，即使某一个梁为了组成车架而具有三个焊接固定点，被固定的两端指的是相邻两个焊接固定点之间的梁段，在此不再赘述。当然，不分布焊点的位置并不必然位于中间，只是与振动最大的位置相对应，然后向两端分别焊点逐渐加密而已。
29.本实施例中，所述主梁包括前主梁和后主梁，前主梁包括前上主梁6和前下主梁8，后主梁包括后上主梁9和后下主梁10，所述前上主梁6向前固定于头管5，向后固定于后上主梁9，前下主梁8向前固定于立管7，向后固定于后上主梁9，后下主梁前端固定于后上主梁或/和前上主梁，本实施例采用覆盖后上主梁9和前上主梁6并焊接，后端向后下方倾斜延伸，增加焊接强度；所述尾梁11向后上方倾斜延伸，所述后上主梁9向后延伸固定于尾梁11的向后上方延伸段，尾梁11的前端固定于后下主梁10；如图所示，尾梁11固定于后上主梁9
和后下主梁10之间梁段可以理解为前述的两端固定的梁段，则结构相当于于本发明的梁管，所述尾梁11向后上方倾斜延伸，所述后上主梁9向后延伸固定于尾梁11的向后上方延伸段，向后延伸段虽然可一体成型但依然与前述梁段是分段结构，向后延伸出后上主梁9的梁段应单独设计形成独立的梁管，当然，尾梁11的向后延伸段的后端部也需固定，或者形成回旋并由下支撑固定，并且在振动大的位置不分布焊点，在此不再赘述。
30.本实施例中，所述穿孔塞焊的穿孔直径2-4mm，且穿孔贯穿内管和外管，一般选择3mm，对梁管自身的强度影响较小，并能保证焊接强度。
31.本实施例中，所述穿孔塞焊的相邻焊点之间最小轴向距离不小于100mm，一般根据梁的长短，比如前主梁可采用300mm一般最小圆周方向上的距离不小于1/4圆，一般在较密的位置错开1/4圆；以避免形成固定的整体，起不到协调受力的效果。
32.本实施例中，前上主梁6还根据需要以及车架结构的不同包括左前上主梁和右前上主梁，当然，可以是单个梁，结构均是采用本发明的梁管结构，在此不再赘述；前下主梁8还根据需要以及车架结构的不同包括左前下主梁和右前下主梁，当然，可以是单个梁，结构均是采用本发明的梁管结构，在此不再赘述；后上主梁9还根据需要以及车架结构的不同包括左后上主梁和右后上主梁，当然，可以是单个梁，结构均是采用本发明的梁管结构，在此不再赘述；后下主梁10还根据需要以及车架结构的不同包括左后下主梁和右后下主梁，当然，可以是单个梁，结构均是采用本发明的梁管结构，在此不再赘述；
33.所述梁管在焊接形成车架时，形成梁管后开设焊接坡口，坡口需要贯穿内外管，以保证焊透。
34.本发明的车架安装于摩托车后与现有技术的单管车架进行对比的结果如图3所示，具体检测位置为车架的前上主梁和尾梁靠近端部的位置；现有技术的前上主梁外径34mm，壁厚3mm，本发明的前上主梁外管外径34mm，壁厚1.5mm，内管外径28mm，壁厚1mm；现有技术的尾梁外径26mm，壁厚2.5mm，本发明的尾梁外管外径26mm，壁厚1.5mm，内管外径23mm，壁厚1mm；
35.行驶路面为较为平整的沥青路面，图3的曲线为修正了相对平滑的曲线(修正路面异常颠簸的突然振动加大的部分曲线)；由图中可以看出，无论是尾梁还是主梁，均大大减小了振动幅度，并且本发明的车架相对重量明显变轻，适合于摩托车使用。
36.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：
1.一种摩托车减振型车架，其特征在于：所述车架的梁管为套管式结构，包括外管和同轴内套于外管的内管，所述外管与内管之间小间隙配合并固连接。2.根据权利要求1所述的摩托车减振型车架，其特征在于：所述外管和内管之间采用在外管上开孔塞焊的方式固定连接。3.根据权利要求1所述的摩托车减振型车架，其特征在于：所述梁管穿孔塞焊的焊点之间在圆周方向错开，在轴向上设定的长度之内错开。4.根据权利要求2所述的摩托车减振型车架，其特征在于：所述梁管穿孔塞焊的焊点分布由梁管中部向两端逐渐加密。5.根据权利要求2所述的摩托车减振型车架，其特征在于：所述外管壁厚与外管外径之间的比例为1:10-14，内管壁厚与内管外径之间的比例为1:10-14；用于车架立管的外管壁厚与外管外径之间的比例为1:8-12，内管壁厚与内管外径之间的比例为1:8-12。6.根据权利要求2所述的摩托车减振型车架，其特征在于：所述车架包括头管、立梁、主梁和尾梁，所述立梁、主梁和尾梁均采用所述梁管。7.根据权利要求6所述的摩托车减振型车架，其特征在于：位于立梁、主梁和尾梁进行振动检测时振幅最大的位置不分布所述焊点，不分布焊点的梁段所占长度占对应的立梁、主梁和尾梁被固定的两端之间长度的1/6至1/4。8.根据权利要求7所述的摩托车车架，其特征在于：所述主梁包括前主梁和后主梁，前主梁包括前上主梁和前下主梁，后主梁包括后上主梁和后下主梁，所述前上主梁向前固定于头管，向后固定于后上主梁，前下主梁向前固定于立管，向后固定于后上主梁，后下主梁前端固定于后上主梁，后端向后下方倾斜延伸，所述尾梁向后上方倾斜延伸，所述后上主梁向后延伸固定于尾梁的向后上方延伸段，尾梁的前端固定于后下主梁。9.根据权利要求4所述的摩托车车架，其特征在于：所述穿孔塞焊的穿孔直径2-4mm，且穿孔贯穿内管和外管。10.根据权利要求9所述的摩托车车架，其特征在于：所述穿孔塞焊的相邻焊点之间最小轴向距离不小于100mm，最小圆周方向上的距离不小于1/4圆。

技术总结
本发明公开了一种用于摩托车减振型车架车架，梁管采用内管和外管的套管并固定连接结构，能够将荷载在车架管材的径向上分阶段传送并最终协同受力，且与相同直径的且壁厚较大的单管相比，承受弯矩的能力也较大程度的提高，因而，提高了抗振能力；梁管用于车架后，与同等截面外部尺寸的单管相比提高整个车架的承载能力和减振能力，并且，减小了壁厚，从而，在同等载荷要求的条件下，可减小外部尺寸，提高减振能力，并且减轻重量以及空间占用，同时，利于保证摩托车的安全性，适用于包括大排量摩托车在内的所有摩托车，从而减小整车重量，利于提高发动机效率，减少摩托车能耗，以及减小振动噪声，从而利于环保和节能。从而利于环保和节能。从而利于环保和节能。


技术研发人员：舒勇 张玉江 赵洪亮 苟孝贵 刘鸿飞
受保护的技术使用者：重庆宗申创新技术研究院有限公司
技术研发日：2022.12.20
技术公布日：2023/9/20