РАМНАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО НАЗНАЧЕНИЯ
FRAME MOUNTED CONSTRUCTION FOR AUTOMOBILE DESIGN FOR INDUSTRIAL APPLICATION

Изобретение относится к рамной структуре конструкции автомобиля промышленного назначения согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Из DE 102008003719 известна каркасная конструкция автобуса, в которой используются литые или кованые многорычажные узлы. На наружных рамных концах узлов закреплены элементы из металлического профиля. Современные междугородные автобусы имеют выше уровня багажного отделения один, а двухэтажные автобусы даже два уровня с рядами сидений, благодаря чему автомобили достигают значительной высоты. Недостаток состоит в том, что рамные конструкции таких автобусов должны усиливаться особо на случай опрокидывания при дорожно-транспортном происшествии.
Поэтому задачей изобретения является создание рамной структуры для конструкции автомобиля промышленного назначения, придающей каркасной конструкции автобуса достаточную прочность.
Задача согласно изобретению решается с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения.
Современные каркасы автобусов, как правило, состоят из стальных или алюминиевых труб прямоугольного сечения. Однако наряду с трубами прямоугольного сечения могут использоваться также полые профили с другими поперечными сечениями. Для изготовления каркасной конструкции свариваются друг с другом горизонтальные и/или вертикальные металлические профильные элементы. Металлические профильные элементы склеиваются или соединяются каким-либо иным способом в области узлов. Согласно уровняю техники металлические профильные элементы зачастую принято сваривать между собой. Формирование таких сварных швов связано с большими технологическими затратами, причем скопление нескольких сварных швов в тесном пространстве следует рассматривать критически. Более поздние по времени сварные швы могут отрицательно повлиять на прочность и нагрузочную способность более ранних сварных швов. В области узловой точки материал профильного элемента в области сварки по времени сильно разогревается повторно, так что повреждаются уже выполненные сварочные работы.
Поэтому для усиления узловых точек изобретение предусматривает использование плоскостных усиливающих пластин (пластина жесткости), перекрывающих узлы и поддерживающих при этом противолежащие друг другу трубчатые профили. Узлы, или узловые точки, - это такие области каркасной конструкции автобуса, в которых трубчатые профили, проходящие в разных плоскостях относительно друг друга, стыкуются и соединяются друг с другом. При этом соединение может осуществляться сваркой или другими способами соединения. Трубчатые профили сходятся в узловой точке с разными угловыми интервалами. Соседние трубчатые профили могут стыковаться друг с другом под острым, прямым, тупым углами или под развернутым углом. Возможно, чтобы трубчатый профиль (например, вертикально проходящая труба) образовывала центральную опору узла, причем с вертикальной трубой под углом стыкуются и соединяются с центральной опорой другие трубчатые профили. Трубчатые профили, проходящие под углом к центральной опоре, соприкасаются с центральной опорой, образуя стык. Узел может быть выполнен в качестве литого или кованого многоплечего узла и иметь фланцы, дистанцированные от его центра. Каждый фланец узла соединен соответствующим стыком с трубчатым профилем. Для соединения с трубчатым профилем фланец входит в открытый конец трубчатого профиля. Усиливающая пластина представляет собой металлический лист, выполненный с разными толщинами в зависимости от толщины трубчатого профиля. Усиливающая пластина перекрывает центр узла, в котором трубчатые профили стыкуются друг с другом с угловыми интервалами. Своими противоположными кромками усиливающая пластина примыкает к соответствующему трубчатому профилю. Свободные кромки усиливающей пластины отогнуты относительно отдельных трубчатых профилей. В области отогнутых кромок усиливающая пластина имеет соответствующие выемки, прилегающие к трубчатому профилю с геометрическим замыканием. Выемки подогнаны под соответствующий внешний периметр трубчатого профиля и сварены с соответствующим трубчатым профилем с геометрическим замыканием.
Другой вариант осуществления изобретения предусматривает, чтобы усиливающая пластина была установлена с вогнутой стороны узла. Эта форма расположения служит для придания узлу жесткости и дополнительной опоры за счет усиливающей пластины.
Согласно другому варианту осуществления изобретения отогнутый край усиливающей пластины, прилегая к соответствующему трубчатому профилю, охватывает трубчатый профиль в диапазоне около 180°. При этом степень охвата имеется в виду лишь в качестве примера, так что отогнутый край усиливающей пластины может также охватывать соответствующий трубчатый профиль в диапазоне, меньшем или большем 180°.
В дополнительном варианте осуществления изобретения край выемки соединен с трубчатым профилем с замыканием материала.
Другой вариант выполнения изобретения предусматривает, чтобы поверхность усиливающей пластины имела выемки для экономии веса.
Другие признаки, подробности и преимущества изобретения вытекают из нижеследующего описания различных вариантов осуществления изобретения, а также из ссылок на чертежи, на которых
Фиг.1 изображает усиливающую пластину согласно изобретению, с отогнутыми областями;
Фиг.2 – усиливающая пластина согласно Фиг.1 с круглыми трубчатыми профилями;
Фиг.3 – вид усиливающей пластины сбоку и сзади согласно Фиг.2;
Фиг.4 – вид усиливающей пластины спереди согласно Фиг.2;
Фиг.5 - вид усиливающей пластины сбоку и в разрезе;
Фиг.6 – усиливающая пластина согласно изобретению с дополнительной выемкой для экономии веса и
Фиг.7 – вид усиливающей пластины согласно Фиг.6 сзади в перспективе.
На Фиг.1 изображены трубчатые профили 1, проходящие под углом друг к другу, которые стыкуются и соединяются друг с другом в узле 2. На Фиг.1 трубчатые профили имеют прямоугольное поперечное сечение. Плоскостная усиливающая пластина 3 перекрывает трубчатые профили 1 в общей области 10 соединения на расстоянии 17 от узла 2. Трубчатые профили 1; 11 соединены на своем соответствующем стыке 12 (Фиг.5) с цельным трубчатым профилем 1; 5, проходящим на Фиг.1 вертикально. Своими свободными краями 13 усиливающая пластина 3 прилегает к противолежащим трубчатым профилям 11. Области 14, отогнутые относительно усиливающей пластины 3, выполнены под углом к отдельным трубчатым профилям 5. На наружном краевом участке 4 отогнутых областей 14 усиливающей пластины 3 выбраны выемки 8, которые своим контуром по меньшей мере локально соответствуют внешней периферии трубчатой заготовки 1; 11; 5. В отогнутых областях 14 усиливающей пластины 3 на Фиг.1 для уменьшения веса предусмотрены дополнительные выемки 6; 8. Помимо выемок в отогнутых областях 14 выемки 6; 8 могут быть предусмотрены также в усиливающей пластине 3 и служить для пропуска дополнительного (здесь не показанного) трубчатого профиля, соединенного по меньшей мере с одним из трубчатых профилей 1; 11; 5. Для защиты и проводки кабельные жгуты, провода или другие структурные элементы пропускаются через выемки 6; 8 и по меньшей мере в отдельных областях экранируются от усиливающей пластины 3 и ее областей 14.
На Фиг.2 усиливающая пластина 3 изображена согласно Фиг.1, выемки 6; 8 которой прилегают к трубчатым профилям 1; 11; 5, причем контур выемки 6; 8 подогнан под контур трубного профиля 1; 11; 5. По обе стороны от усиливающей пластины 3 на Фиг.2 изображены отогнутые области 14, имеющие выемки 6; 8, через которые возможен доступ к узлу 2 трубчатых профилей 1; 11; 5. В отличие от предшествующей Фиг.1 выемки 6; 8 выполнены в соответствии с круглым поперечным сечением трубчатых профилей 1; 11; 5 по меньшей мере полукруглыми.
На Фиг.3 усиливающая пластина 3 изображена согласно Фиг.1 на виде сбоку и сзади в перспективе. Трубчатые профили 1; 11; 5 проходят примерно под прямым углом к трубчатому профилю 1; 5, выполненному цельным. Трубчатый профиль 1; 11, видимый на переднем плане, на стыке 16 (изображенном штрихами) примыкает к трубчатому профилю 1; 5. На расстоянии 17 от узла 2 усиливающая пластина 3 перемыкает трубчатые профили 1, 11, 5, причем усиливающая пластина 3 обоими своими свободными краями 13 прилегает к внутренним сторонам 18 трубчатых профилей 1; 11. Отогнутые области 14 проходят под (не показанным) углом к усиливающей пластине 3. Выемки 6; 8 отогнутых областей 14 усиливающей пластины 3 по своей форме по меньшей мере на отдельных областях подогнаны под внешний периметр соответствующего трубчатого профиля 1; 11; 5 и соединены с ним с геометрическим замыканием.
На Фиг.4 изображен вид спереди усиливающей пластины 3 согласно Фиг.2. Сквозь выемку 6; 8, предусмотренную в усиливающей пластине 3, виден центр 19 узла 2. Трубчатые профили 1; 5; 11 соединены друг с другом на своих стыках 16.
На Фиг.5 изображен вид усиливающей пластины 2 сбоку в разрезе с отогнутыми областями 14. На Фиг.5 трубчатые профили 1; 5 и 1; 11 установлены под углом примерно 90° относительно друг друга. На своем стыке трубчатый профиль 1; 11 соединен с трубчатым профилем 1; 5. Трубчатые профили 1; 11 и 5 имеют на Фиг.5 примерно прямоугольное поперечное сечение, при этом трубчатый профиль 1; 5 выступает в выемку 6; 8 наружного краевого участка 4 отогнутой области 14 усиливающей пластины 3. Для придания жесткости узлу 2 в отогнутые области 14 усиливающей пластины 3 введены выгнутые желобки 20. На Фиг.5 усиливающая пластина 3 выполнена двустенной, для чего рядом с усиливающей пластиной 3 предусмотрена вторая внутренняя стенка 22. Вторая стенка 22 проходит в плоскости выгнутого желобка 23 со стороны узла позади усиливающей пластины 3.
На Фиг.6 изображена усиливающая пластина 3 согласно изобретению с дополнительной выемкой 6, 8 для экономии веса. Трубчатые профили 1; 5 и 11 имеют примерно прямоугольное поперечное сечение и соединены друг с другом в центре 19 узла 2. Выемка 6, 8 проходит примерно осепараллельно относительно трубчатого профиля 1; 5, и простирается по обе стороны за усиливающую пластину 3 в отогнутые области 14. В отогнутые области 14 усиливающей пластины 3 введены выгнутые желобки 20, служащие для придания жесткости рамной структуре. На Фиг.6 трубчатые профили 1; 11 входят в выемки 6; 8 усиливающей пластины 3, причем усиливающая пластина 3 содержит удлинители 24 выступающие из плоскости 25 усиливающей пластины 3 и проходящие примерно осепараллельно трубчатым профилям 1; 11.
Фиг.7 относится к Фиг.6 и изображает усиливающую пластину 3 в перспективе сзади. Трубчатые профили 1; 11 на своих стыках 12 соединены с трубчатым профилем 1; 5 под прямым углом. Своими свободными краями 13 усиливающая пластина 3 примыкает к внутренним сторонам 18 трубчатых профилей 1; 11. При этом трубчатые профили 1; 11 выступают в выемки 6; 8 усиливающей пластины 3, причем трубчатые профили 1; 11 сварены с усиливающей пластиной 3. На Фиг.7 видна выемка 6; 8, пересекающая усиливающую пластину 3 вертикально и выходящая за нее в отогнутые области 14 усиливающей пластины 3. Вырез 6; 8 проходит примерно под прямым углом к выгнутым желобкам 20, которые примерно осепараллельны усиливающей пластине 3. Удлинители 24 усиливающей пластины 3 выступают из плоскости 25 усиливающей пластины 3 и проходят аксиально трубчатым профилям.
ПЕРЕЧЕНЬ ПОЗИЦИЙ
1; 5 трубчатый профиль
2 узел
3 усиливающая пластина
4 наружный краевой участок усиливающей пластины
6 выемка
7
8 выемка
9
10 соединительная область
11 трубчатый профиль
12 стык
13 свободный край усиливающей пластины
14 отогнутая область усиливающей пластины
15 остающийся свободным
16 стык
17 расстояние
18 внутренняя сторона трубчатых профилей 1; 11; 5
19 центр узла
20 выгнутый желобок
21
22 вторая стенка
23 выгнутый желобок
24 удлинитель
25 плоскость усиливающей пластины.