РАМНАЯ ИЛИ РЫЧАЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
FRAME OR LEVER DESIGN FOR VEHICLE OF INDUSTRIAL PURPOSE

Изобретение касается несущей конструкции, в частности, рамной или рычажной конструкции для автомобиля, предпочтительно транспортного средства промышленного назначения, такого как, например, автобус или грузовой автомобиль.
Из DE 10 2008 045 008 A1 известна рама транспортного средства промышленного назначения, которая состоит из предварительно изготовленных модулей. Каждый модуль включает в себя два участка лонжерона, соединенных друг с другом поперечиной. Каждые соседние участки лонжерона граничащих друг с другом модулей соединены друг с другом крепежным элементом, который выполнен в виде многофункционального опорного кронштейна, имеющего боковые стенки, которые расположены под углом друг к другу и которые для усиления жесткости многофункционального опорного кронштейна по меньшей мере в отдельных областях охватывают вкладные стенки, проходящие под углом к продольной оси многофункционального опорного кронштейна. Поперечина и лонжероны проходят на одинаковом уровне и прикреплены к верхним участкам многофункционального опорного кронштейна. У многих видов транспортных средств промышленного назначения, однако, желательно увеличить пространство, имеющееся в распоряжении внутри транспортного средства промышленного назначения, и таким образом улучшить эффективность использования пространства.
Задачей изобретения является создать улучшенную и/или альтернативную несущую конструкцию, в частности, с той целью, чтобы увеличить имеющееся в распоряжении пространство внутри транспортного средства промышленного назначения.
Эта задача может, в частности, решаться с помощью признаков независимого пункта формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования содержатся в зависимых пунктах формулы изобретения.
В соответствии с изобретением создается несущая конструкция, в частности рамная или рычажная конструкция, для автомобиля, предпочтительно транспортного средства промышленного назначения (например, грузового автомобиля или автобуса). Несущая конструкция включает в себя по меньшей мере один несущий кронштейн, с которым соединены по меньшей мере одна поперечина и шпангоутная конструкция (например, целесообразным образом распространяющаяся параллельно поперечине балка, например, балка швеллерного профиля). Несущая конструкция отличается, в частности, тем, что поперечина расположена ниже, чем шпангоутная конструкция. За счет этого может создаваться смещение по высоте, которое, например, может увеличивать имеющееся в распоряжении пространство внутри автомобиля.
Несущая конструкция включает в себя предпочтительно по меньшей мере одно опорное устройство, которое расположено между поперечиной и шпангоутной конструкцией. Альтернативно или дополнительно указанное по меньшей мере одно опорное устройство по меньшей мере на отдельных участках может быть расположено внутри смещения по высоте. Опорное устройство служит, в частности, для того, чтобы увеличивать жесткость несущего кронштейна и при этом целесообразным образом увеличивать жесткость несущей конструкции в целом и/или чтобы по меньшей мере уменьшать или сглаживать скачкообразный силовой поток, охватывающий по меньшей мере несущий кронштейн, поперечину и шпангоутную конструкцию, который возникал бы без опорного устройства или устройства для увеличения жесткости. Благодаря этому целесообразным образом может реализовываться более мягкое изменение силового потока и вместе с тем несущая конструкция с усовершенствованной техникой несущей системы.
Предпочтительно опорное устройство служит не только для увеличения жесткости, но и дополнительно в качестве несущего кронштейна для устройства рычага подвески, в частности, устройства треугольного рычага подвески. С этой целью опорное устройство целесообразным образом снабжено соединительным устройством, посредством которого устройство рычага подвески может монтироваться на опорном устройстве.
Несущая конструкция включает в себя, кроме того, предпочтительно по меньшей мере один лонжерон, который проходит между несущим кронштейном и опорным устройством.
Опорное устройство предпочтительно смонтировано на поперечине и на лонжероне, который предпочтительно смонтирован на несущем кронштейне, благодаря чему целесообразным образом опорное устройство посредством лонжерона находится с несущим кронштейном в кинематическом соединении.
Возможно, чтобы несущий кронштейн, лонжерон и опорное устройство были зафиксированы друг с другом, причем предпочтительно посредством одних и тех же средств фиксации. Так, например, возможно, чтобы использовались одни и те же винты для соединения друг с другом несущего кронштейна, лонжерона и опорного устройства.
Опорное устройство предпочтительно выполнено в виде угловой части и/или имеет две крепежные поверхности, которые, например, по высоте по меньшей мере на отдельных участках находятся на расстоянии друг от друга и/или которые проходят наискосок, предпочтительно по существу под прямым углом друг к другу.
Предпочтительно опорное устройство посредством промежуточного пространства по меньшей мере на отдельных участках удалено от поперечины и/или по меньшей мере на отдельных участках проходит вдоль поперечины. Возможно, чтобы опорное устройство было соединено по существу с вертикальным участком поперечины (например, ее стойкой) и/или с верхним участком поперечины (например, ее фланцем).
Несущий кронштейн может, например, иметь находящиеся по высоте на расстоянии друг от друга фланцевые средства, которые целесообразным образом выступают из основного тела несущего кронштейна и с которыми соединена шпангоутная конструкция, предпочтительно чтобы можно было заданным образом воспринимать и передавать силовой поток.
Несущая конструкция может иметь дополнительную поперечину, которая соединена с несущим кронштейном и проходит под уровнем поперечины.
Кроме того, несущая конструкция может включать в себя дополнительную распорку для усиления несущей конструкции, которая проходит относительно поперечины наискосок или по существу параллельно. Дополнительная распорка может проходить между несущим кронштейном и шпангоутной конструкцией, предпочтительно под уровнем шпангоутной конструкции и/или сбоку от поперечины. Возможно также, чтобы дополнительная распорка с одной стороны была соединена с несущим кронштейном, а с другой стороны со шпангоутной конструкцией и/или кузовом транспортного средства промышленного назначения (например, его боковой стенкой или боковой стойкой).
Возможно, чтобы поперечина и дополнительная поперечина имели по существу одинаковую ширину или даже были выполнены по существу одинаково по конструкции, что, в частности, может реализовываться за счет соответствующей конфигурации несущих кронштейнов.
Несущий кронштейн может включать в себя верхнюю область, среднюю область и нижнюю область, при этом шпангоутная конструкция соединена с несущим кронштейном через верхнюю область, а поперечина через среднюю область. Альтернативно или дополнительно возможно, чтобы лонжерон был соединен с несущим кронштейном через верхнюю область, а продольный рычаг подвески и/или дополнительная поперечина - через нижнюю область. Также дополнительная распорка предпочтительно через нижнюю область может быть соединена с несущим кронштейном.
Возможно, чтобы по меньшей мере основное тело несущего кронштейна и/или по меньшей мере основное тело опорного устройства были выполнены в виде литой детали. В рамках изобретения вполне возможно, чтобы на эти литые детали монтировались, например, приклепывались, привертывались и/или приваривались дополнительные крепежные устройства.
Возможно, чтобы лонжерон был выполнен в виде швеллерного профиля, а опорное устройство, например, на отдельных участках проходило между фланцами швеллерного профиля и/или было соединено с перемычкой швеллерного профиля. Альтернативно или дополнительно возможно, чтобы опорное устройство было соединено с предпочтительно верхним участком поперечины, например, фланцем и/или стойкой поперечины.
Поперечина, шпангоутная конструкция, дополнительная поперечина и/или дополнительная распорка распространяются предпочтительно параллельно друг другу и/или образуют систему поперечин.
Предпочтительно смещение по высоте проходит между верхней кромкой поперечины и верхней кромкой лонжерона и/или верхней кромкой шпангоутной конструкции.
Это смещение высоты может, например, составлять по меньшей мере 5 см, 10 см, 15 см, 20 см или 25 см.
Оно предпочтительно примерно соответствует высоте шпангоутной конструкции и/или высоте лонжерона.
Несущая конструкция включает в себя целесообразным образом систему поперечин, которая предпочтительно должна располагаться перед ведущей осью автомобиля. Система поперечин образуется, например, поперечиной, шпангоутной конструкцией, дополнительной поперечиной и/или дополнительной распоркой.
Возможно, чтобы дополнительная поперечина и дополнительная распорка представляли собой отдельные части или образовывали цельную, предпочтительно неразъемную часть.
Возможно, чтобы поперечина, лонжерон, шпангоутная конструкция, дополнительная поперечина и/или дополнительная распорка были закреплены на несущем кронштейне. Но в рамках изобретения возможно также, чтобы были предусмотрены промежуточные элементы для соединения последних названных частей с несущим кронштейном.
Следует упомянуть, что несущая конструкция была описана со ссылкой на только один несущий кронштейн, но целесообразным образом поперечина, конечно, снабжена одним несущим кронштейном соответственно с обеих сторон (так сказать, слева и справа) и, таким образом, включает в себя всего два несущих кронштейна.
Предпочтительно несущий кронштейн выполнен по меньшей мере практически симметрично относительно плоскости симметрии так, чтобы он мог применяться с обеих сторон от поперечины. Благодаря этому становится возможным расположение по меньшей мере по существу одинакового по конструкции несущего кронштейна на обеих сторонах поперечины и/или выполнение несущих кронштейнов одинаковыми по конструкции. Другими словами, в рамках изобретения, таким образом, возможно, чтобы поперечина слева и справа была снабжена одинаковыми по конструкции несущими кронштейнами. Это позволяет получить, например, экономию затрат (например, в отношении затрат на изготовление, затрат на оборудование, стоимости инструментов, управленческих расходов и пр.), но становится возможным также сокращение номенклатуры.
Кроме того, следует упомянуть, что в рамках изобретения несущий кронштейн не должен быть выполнен совершенно симметрично относительно плоскости симметрии и/или несущие кронштейны на обеих сторонах поперечины не должны быть выполнены совершенно одинаково. Целесообразным образом достаточно, чтобы они были похожи. Изобретение включает в себя также дополнительную обработку, допуски на изготовление, последующие монтажные работы, навесные части и пр.
Следует, кроме того, упомянуть, что элементы, предназначенные для соединения с несущим кронштейном (например, поперечина, лонжерон, продольный рычаг подвески, дополнительная поперечина и пр.), предпочтительно могут крепиться непосредственно к несущему кронштейну, но также вполне возможны варианты осуществления, в которых они соединены с несущим кронштейном через дополнительные промежуточные элементы.
Кроме того, следует упомянуть, что несущий кронштейн предпочтительно представляет собой кронштейн продольного рычага подвески.
Следует также упомянуть, что в качестве технологии соединения между предназначенными для соединения элементами могут применяться, например, винтовые, заклепочные и/или сварные соединения, а также любые другие надлежащие технологии крепления.
Следует упомянуть, кроме того, что шпангоутная конструкция, лонжерон, дополнительная поперечина и/или дополнительная распорка предпочтительно выполнены из швеллерного профиля. Поперечина предпочтительно представляет собой швеллерный профиль, T-образный профиль, двойной T-образный профиль или I-образный профиль, например, с изменяющейся высотой.
Кроме того, следует упомянуть, что части, в отношении которых указано «ниже» и/или «под», целесообразным образом расположены на различной высоте, например, могут, но не обязательно должны проходить в одной плоскости. Например, возможно также, чтобы они были расположены со смещением друг относительно друга.
Описанные выше признаки и предпочтительные варианты осуществления изобретения могут комбинироваться друг с другом произвольным образом. Другие предпочтительные усовершенствования изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения или содержатся в последующем описании предпочтительных вариантов осуществления в связи с прилагаемыми фигурами.
Фиг.1: показан вид в перспективе несущего кронштейна для несущей конструкции по одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг.2: показан вид сбоку несущего кронштейна, изображенного на Фиг.1;
Фиг.3: показан вид в перспективе несущего кронштейна, изображенного на Фиг. 1 и 2;
Фиг.4: показан вид в перспективе несущей конструкции для транспортного средства промышленного назначения по одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг.5: показан вид в перспективе несущей конструкции, изображенной на Фиг.4;
Фиг.6: показан вид спереди несущей конструкции, изображенной на Фиг. 4 и 5;
Фиг.7: показан вид сверху несущей конструкции, изображенной на Фиг. 4-6;
Фиг.8: показан вид спереди несущей конструкции, изображенной на Фиг. 4-7, с эскизно изображенным принципом силового потока;
Фиг.9: показан непредпочтительный принцип силового потока;
Фиг.10: показан покомпонентный вид спереди несущей конструкции, изображенной на Фиг. 4-8;
Фиг.11: показан вид спереди несущей конструкции по разным вариантам осуществления изобретения;
Фиг.12: показан несущий кронштейн для несущей конструкции по одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг.13: показана часть несущей конструкции по одному из вариантов осуществления изобретения;
Фиг.14: показан вид сбоку несущей конструкции по другому варианту осуществления изобретения.
Варианты осуществления, описанные со ссылкой на фигуры, частично совпадают, при этом аналогичные или одинаковые части снабжены одинаковыми ссылочными обозначениями, и для их пояснения также ссылаемся на описание других вариантов осуществления или фигур, во избежание повторов.
На Фиг. 1-3 показаны разные виды несущего кронштейна 1. Несущий кронштейн 1 предусмотрен для применения, например, в показанной на Фиг.4 несущей конструкции для транспортного средства промышленного назначения по одному из вариантов осуществления изобретения.
Со ссылкой на Фиг. 1-3 при совместном рассмотрении, например, с Фиг.4, несущий кронштейн 1 выполнен, чтобы посредством соединительного устройства 10 соединяться с поперечиной 20. Несущий кронштейн 1 включает в себя также соединительное устройство 11 для устройства 21 продольного рычага подвески, посредством которого это устройство продольного рычага подвески может монтироваться на несущем кронштейне 1. Несущий кронштейн 1 включает в себя также соединительное устройство 12 для лонжерона 22, посредством которого лонжерон 22 может монтироваться на несущем кронштейне 1. Несущий кронштейн 1 включает в себя, кроме того, соединительное устройство 13 для шпангоутной конструкции 23 (например, балки швеллерного профиля), посредством которого шпангоутная конструкция 23 может монтироваться на несущем кронштейне 1. Соединительное устройство 13 для шпангоутной конструкции 23 включает в себя по высоте расположенные на расстоянии друг от друга фланцевые средства для целенаправленного восприятия усилий. Кроме того, несущий кронштейн 1 включает в себя соединительное устройство 14 для дополнительной поперечины 24, посредством которого поперечина 24 может монтироваться на несущем кронштейне 1. Несущий кронштейн 1 может, кроме того, иметь одно или несколько дополнительных соединительных устройств, например, для треугольного рычага подвески, тормозного устройства, дополнительной распорки для усиления несущей конструкции и пр.
Как, в частности, становится видно из Фиг.2, несущий кронштейн 1 выполнен по существу симметрично относительно плоскости SE симметрии, целесообразным образом по меньшей мере так симметрично, чтобы он мог применяться на обеих сторонах LS1 и LS2 поперечины 20, то есть целесообразным образом слева и справа от поперечины 20. Благодаря этому поперечина 20 может оснащаться двумя несущими кронштейнами 1 одинаковой конструкции.
В настоящем варианте осуществления плоскость SE симметрии задается соединительным устройством 13 для шпангоутной конструкции 23, которое проходит вдоль середины несущего кронштейна 1.
Соединительное устройство 10 для поперечины 20 расположено ниже, чем соединительное устройство 13 для шпангоутной конструкции 23 и соединительное устройство 12 для лонжерона 22, благодаря чему становится возможным, чтобы поперечина 20 проходила ниже уровня шпангоутной конструкции 23 и ниже уровня лонжерона 22. Соединительное устройство 14 для дополнительной поперечины 24, в свою очередь, расположено ниже, чем соединительное устройство 10 для поперечины 20, благодаря чему становится возможно, чтобы дополнительная поперечина 24 проходила под уровнем поперечины 20 и благодаря этому могла существенно усиливать несущий кронштейн 1 или несущую конструкцию в целом.
Основное тело несущего кронштейна 1 со ссылкой на Фиг.2 задается участком SA стойки и проходящим по существу поперек к нему фланцевым участком FA, благодаря чему образуется по существу T-образная конфигурация. Переход между участком SA стойки и фланцевым участком FA в рамках изобретения может быть выполнен классически T-образным или плавным.
Основное тело несущего кронштейна 1 или несущий кронштейн 1 в целом выполнен в виде литой детали, на которой в рамках изобретения вполне могут быть смонтированы дополнительные элементы, например, посредством винтовых, заклепочных или сварных соединений.
На Фиг. 4-7 показаны разные виды несущей конструкции по одному из вариантов осуществления изобретения. Эта несущая конструкция находит применение в транспортном средстве промышленного назначения, таком как, например, автобус или грузовой автомобиль. Несущая конструкция выполнена в виде рамной или рычажной конструкции, в частности, конструкции продольных рычагов подвески.
Со ссылкой на Фиг. 4-7, несущая конструкция включает в себя два несущих кронштейна 1, однако описание иногда ссылается только на один несущий кронштейн 1.
Несущая конструкция в рамках изобретения включает в себя по меньшей мере один несущий кронштейн 1, который соединен с поперечиной 20 и шпангоутной конструкцией 23 так, что становится возможным силовой поток KF (см. Фиг.8), охватывающий по меньшей мере несущий кронштейн 1, поперечину 20 и шпангоутную конструкцию 23.
Одной из особенностей этой несущей конструкции является то, что поперечина 20 проходит под уровнем шпангоутной конструкции 23 так и предпочтительно под уровнем лонжерона 22 так, что создается смещение HV по высоте (см. Фиг.6). В смещении HV по высоте расположено по меньшей мере одно опорное устройство 50, которое усиливает жесткость несущего кронштейна 1 и которое дополнительно служит несущим кронштейном для устройства 25 треугольного рычага подвески. Опорное устройство 50 расположено между уровнем верхней кромки поперечины 20 и уровнем верхней кромки (кромок) лонжеронов 22 и шпангоутных конструкций 23. Смещение HV по высоте примерно соответствует высоте несущего профиля, образующего шпангоутную конструкцию 23 или лонжерон 22, и составляет, например, по меньшей мере 10 см, 15 см или 20 см.
Ссылочное обозначение LS1 обозначает одну сторону поперечины 20 (на Фиг.4, например, левую сторону), а LS2 обозначает другую сторону поперечины 20 (на Фиг.4, например, правую сторону). Другой особенностью несущей конструкции является то, что поперечина 20 на обеих своих сторонах LS1 и LS2 включает в себя по одному несущему кронштейну 1 одинаковой конструкции, который может быть выполнен в соответствии с Фиг.1-3.
Между несущим кронштейном 1 и опорным устройством 50 проходит лонжерон 22. Шпангоутная конструкция 23 и лонжерон 22 проходят по существу на одинаковом уровне. Опорное устройство 50 с одной стороны смонтировано на лонжероне 22, а с другой стороны на поперечине 20. Несущий кронштейн 1, лонжерон 22 и опорное устройство 50 привернуты друг к другу посредством предпочтительно одних и тех же средств фиксации.
Кроме того, на несущем кронштейне 1 смонтирован продольный рычаг 21 подвески и дополнительная поперечина 24, которая проходит под поперечиной 20 для дополнительного усиления несущей конструкции.
Несущий кронштейн 1 включает в себя верхнюю область, среднюю область и нижнюю область. Шпангоутная конструкция 23 смонтирована в верхней области, а поперечина 20 смонтирована в средней области. Лонжерон 22 смонтирован в верхней области, а продольный рычаг 21 подвески и дополнительная поперечина 24 смонтированы в нижней области.
Поперечина 20, шпангоутная конструкция 23 и дополнительная поперечина 24 проходят параллельно друг другу и образуют систему поперечин несущей конструкции, которая предпочтительно расположена перед ведущей осью транспортного средства промышленного назначения.
На Фиг.8 показан вид спереди части несущей конструкции, изображенной на Фиг. 4-7. На Фиг.8 схематично обозначен пол F транспортного средства промышленного назначения. Кроме того, можно видеть, что опорное устройство 50 посредством промежуточного пространства ZR на отдельных участках удалено от поперечины 20.
Но, в частности, на Фиг.8 схематично показан принцип KF силового потока, который может реализовываться посредством этой несущей конструкции. За счет расположенных в смещении HV по высоте опорных устройств 50 увеличивается жесткость несущих кронштейнов 1. В частности, неблагоприятный в отношении техники несущей системы, скачкообразный силовой поток KF', как схематично показано на Фиг.9, который возникал бы без опорных устройств 50, по меньшей мере уменьшается и сглаживается, благодаря чему может реализовываться более мягкое изменение силового потока. Благодаря этому могут, конечно, также сокращаться до минимума пики напряжений. Опорные устройства 50 поддерживают, таким образом, скачкообразный перегиб и позволяют получить улучшенное в отношении техники несущей системы, особенно мягкое изменение силового потока.
На Фиг.10 показан покомпонентный вид спереди описанного выше варианта осуществления Фиг. 4-8. В данном случае можно видеть, что опорное устройство 50 выполнено в виде угловой части и имеет крепежную поверхность 51, чтобы крепиться к лонжерону 22, в частности, его участку стойки, и крепежную поверхность 52, чтобы крепиться к поперечине 20, в частности, ее фланцевому участку. Следует упомянуть, что опорное устройство 50 может крепиться к участку стойки и/или фланцевому участку поперечины 20. Крепежные поверхности 51 и 52 опорного устройства проходят по существу под прямым углом друг к другу.
На Фиг.11 показан вид спереди несущей конструкции по другому варианту осуществления изобретения. Особенностью этой несущей конструкции является то, что она включает в себя дополнительные распорки 26 для ее усиления, которые с одной стороны могут быть соединены посредством соединительных устройств 16 с несущими кронштейнами 1, а с другой стороны со шпангоутными конструкциями 23 и/или кузовом транспортного средства промышленного назначения (например, его боковой стенкой или боковой стойкой).
Но возможно также, чтобы дополнительная поперечина 24 за одно целое проходила через несущие кронштейны 1 или мимо несущих кронштейнов 1, чтобы соединяться с кузовом транспортного средства промышленного назначения, и при этом целесообразным образом выполняла функцию дополнительных распорок 26. Дополнительные распорки 26, как видно на Фиг.11, могут проходить параллельно или наискосок к поперечине 20 и шпангоутным конструкциям 23.
На Фиг.12 показан вид в перспективе несущего кронштейна 1 для несущей конструкции, снова по другому варианту осуществления изобретения. Особенностью этого несущего кронштейна 1 является пропускное отверстие Ö, через которое дополнительная поперечина 24 может продеваться сквозь несущий кронштейн 1, чтобы соединяться с кузовом транспортного средства промышленного назначения и/или несущим кронштейном 1.
На Фиг.13 показан вид спереди несущей конструкции и несущих кронштейнов 1, снова по другому варианту осуществления изобретения. Особенностью этого варианта осуществления является то, что соединительное устройство 10 для поперечины 20 и соединительное устройство 14 для дополнительной поперечины 24 расположены в одной плоскости E1 так, что поперечина 10 и дополнительная поперечина 24 могут быть выполнены с одинаковой шириной или даже одинаково по конструкции.
На Фиг.14 показан вид сбоку несущей конструкции, включающей в себя несущий кронштейн 1 по другому варианту осуществления изобретения. Особенностью этого варианта осуществления является то, что соединительное устройство 10 для поперечины 20 и соединительное устройство 16 для дополнительной функциональной части находятся сбоку на расстоянии друг от друга таким образом, что после монтажа поперечины 20 на соединительном устройстве 10 поверхность поперечины 20 и поверхность соединительного устройства 16 образуют одну плоскость E2. Предпочтительно в этом то, что на плоскости E2 может крепиться, например, другое крепежное устройство или другая надлежащая функциональная часть HE без необходимости применения дистанцирующих частей.
Изобретение не ограничено описанными выше предпочтительными примерами осуществления. Напротив, возможно множество вариантов и модификаций, в которых также используется идея изобретения и которые поэтому попадают в объем охраны. Кроме того, изобретение претендует также на защиту предмета и признаков зависимых пунктов формулы изобретения, независимо от пунктов и признаков, на которые делалась ссылка.