МНОГОТОЧЕЧНОЕ РЫЧАЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАМЫ ГРУЗОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, А ТАКЖЕ ОПОРНЫЙ КРОНШТЕЙН И ТРАВЕРСА ДЛЯ МНОГОТОЧЕЧНОГО РЫЧАЖНОГО УСТРОЙСТВА
MULTIPOINT LEVER FOR TRANSPORT FACILITY FRAME, SUPPORT BRACKET AND CROSSARM FOR SAID MULTIPOINT LEVER

Изобретение относится к многоточечному рычажному устройству для рамы грузового транспортного средства согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения, к опорному кронштейну для многоточечного рычажного устройства согласно ограничительной части п.23 формулы изобретения, а также к траверсе для многоточечного рычажного устройства согласно ограничительной части п.27 формулы изобретения.
Многоточечное рычажное устройство для грузовых транспортных средств общеизвестно. Так, например, в публикации DE 10334667А1 представлен четырехточечный рычаг для подсоединения жесткого моста к раме грузового транспортного средства, у которого четырехпозиционный рычаг имеет два плеча, которые подвижно соединены с жестким мостом грузового транспортного средства, а также другие два плеча, которые соединены посредством шарниров с элементами рамы грузового транспортного средства. Таким четырехточечным рычагом заменяются продольные рычаги подвески, а также поперечные рычаги подвески и стабилизатор поперечной устойчивости в области жесткого моста. Подобный четырехточечный рычаг выполняет функцию центрирования моста и поперечной стабилизации конструкции грузового транспортного средства по отношению к оси транспортного средства. Возникающие в четырехточечном рычаге напряжения при изгибе и кручении вызывают также противодействующие силы в состоянии покоя конструкции транспортного средства и моста.
Четырехточечный рычаг для присоединения жесткого моста к раме грузового транспортного средства известен также из публикаций DE 102 06809А1 и DE 19920670A1.
В частности, у грузовых транспортных средств, центр тяжести которых из-за груза находится очень высоко, например автоцистерны, автомобили для транспортировки мяса, молоковозы и пр., обычные показатели стабилизации заднего моста грузового транспортного средства могут быть недостаточными, что может приводить к повышенным колебательным движениям на поворотах и, как следствие, к неприятным ощущениям у водителя.
Для повышения стабилизации колебаний грузового транспортного средства, как уже известно из публикации DE 102004045523А1, в нижней плоскости рычага балки заднего моста устанавливается гасящий колебания стабилизатор и дополнительно к стабилизатору располагается четырехточечный рычаг или, соответственно, Х-образный рычаг в верхней плоскости рычага в верхней области балки моста. При этом эффективная стабилизация колебаний должна происходить во многих случаях применения.
В противоположность этому задачей предлагаемого изобретения является предложить альтернативное многоточечное рычажное устройство для рамы грузового транспортного средства, а также опорного кронштейна и траверсы для многоточечного рычажного устройства рамы грузового транспортного средства, посредством которого и, соответственно, которой возможно надежное восприятие колебаний многоточечного рычага конструктивно простым и функционально надежным способом.
Относительно многоточечного рычажного устройства эта задача решается в соответствии с признаками п.1 формулы изобретения. Относительно опорного кронштейна эта задача решается в соответствии с признаками п.23 формулы изобретения. Относительно траверсы эта задача решается в соответствии с признаками п.27 формулы изобретения.
Преимущественные варианты выполнения изобретения являются предметом зависимых пунктов.
В соответствии с п.1 формулы изобретения многоточечное рычажное устройство содержит многоточечный рычаг, соединенный в заранее заданных точках присоединения рычага опосредованно через опорный кронштейн с рамой транспортного средства. Согласно изобретению опорный кронштейн соединен с рамой транспортного средства по меньшей мере в области точки присоединения рычага на такой опорной высоте, если смотреть в направлении вертикальной оси транспортного средства, что опорный кронштейн многоточечного рычага воспринимает возникающие силы, в частности колебательные нагрузки определенного, т.е. заданного, спектра или диапазона сил.
Благодаря такому соответствующему изобретению решению возможно надежное восприятие стабилизирующих колебания сил, например, от Х-образного рычага в виде многоточечного рычага. Это достигается конструкционно-компактным и функционально-надежным образом благодаря тому, что присоединение элемента многоточечного рычага к раме транспортного средства осуществляется с учетом точно рассчитанных для определенного типа транспортного средства и определенных случаев загрузки, определенных высот опоры. Предпочтительная высота опоры составляет при этом от 50 до 500 мм, наиболее предпочтительно от 70 до 400 мм. Особенно предпочтительная область лежит в пределах от 90 до 250 мм высоты опоры. Таким образом, представляется возможным оптимальным образом воспринимать рамой стабилизирующие колебания силы, например, от Х-образного рычага в виде многоточечного рычага.
Высота опоры определяется при этом преимущественно местами или участками присоединения, находящимися, если смотреть в направлении вертикальной оси, на противолежащих краях кронштейна, в частности местами или участками присоединения противолежащих краев кронштейна, имеющих в направлении вертикальной оси транспортного средства максимальное расстояние друг от друга. Эта определенная высота опоры реализуется, в частности, в области участка присоединения рычага независимой подвески, так как в этой области силы непосредственно воздействуют на раму транспортного средства и таким образом получается благоприятное соотношение силовой нагрузки и ее восприятия.
Опорный кронштейн может при этом быть присоединен к раме транспортного средства как непосредственно, так и опосредованно. В случае опосредованного присоединения опорного кронштейна это осуществляется преимущественно с помощью промежуточного включения по меньшей мере одного дополнительного усиливающего элемента и/или элемента жесткости. Подобный дополнительный усиливающий элемент и/или элемент жесткости может быть выполнен в виде усиливающей пластины и/или усиливающей рамы. Подобное «удвоение материала» может иметь особое преимущество в таких случаях, где действуют особенно большие колебательные силы.
Опорный кронштейн имеет предпочтительно фланец, который образует точки или участки присоединения опорного кронштейна и посредством которых опорный кронштейн опосредованно или непосредственно крепится к раме транспортного средства. Фланец кронштейна образован предпочтительно в виде фланцевой пластины. При подобной конструкции фланца получается функционально надежное, а также просто осуществляемое присоединение опорного кронштейна к раме транспортного средства. Присоединение опорного кронштейна осуществляется предпочтительно посредством силового замыкания, которое образуется, в частности, с помощью множества резьбовых соединений в качестве участков присоединения. Альтернативно и/или дополнительно присоединение опорного кронштейна может также осуществляться с помощью геометрического замыкания, например клепкой и/или сваркой или подобными способами.
Особенно функционально надежное присоединение предусматривает образование на фланце кронштейна множества отверстий под винт, окружающих место присоединения рычага и покрывающих по существу равномерным узором фланец.
Само место присоединения рычага образуется предпочтительно по меньшей мере одним участком присоединения со стороны рычага, к которому подвижно присоединяется плечо многоточечного рычага. Это гибкое присоединение осуществляется, предпочтительно, посредством эластомерного подшипника.
Согласно особенно предпочтительному конкретному варианту выполнения изобретения предусматривается, что опорный кронштейн имеет по меньшей мере два отстоящие друг от друга места присоединения, образующие место присоединения рычага, к которым крепится плечо многоточечного рычага посредством силового и/или геометрического замыкания. Подобное со стороны кронштейна многоточечное присоединение гарантирует функционально надежный и с точки зрения приложения и распределения сил особенно выгодный вариант выполнения изобретения.
По меньшей мере один участок присоединения со стороны кронштейна выполнен согласно другому предпочтительному варианту выполнения изобретения выступающим, то есть от фланца кронштейна предпочтительно отходит по меньшей мере один выступ, образующий место присоединения рычага. В частности, с подобной объемной конструкцией можно наряду с простым присоединением элемента многоточечного рычага реализовать конструкцию опорного кронштейна, при которой опорный кронштейн по меньшей мере местами внутри полый, то есть выполнен в виде полого профиля. Подобный полый профиль позволяет получить особенно жесткую и с точки зрения приложения и, соответственно, распределения сил отличную конструкцию опорного кронштейна. Например, подобный опорный кронштейн может быть очень простой и недорогой по сравнению с отливкой или поковкой.
Кроме того, с учетом конструкции опорного кронштейна, имеющего подобные возвышения, могут простым образом изготавливаться также такие опорные кронштейны, которые выполнены по меньшей мере частично в виде распорки по меньшей мере с одним подкосом или, соответственно, с одним опорным участком. Таким путем обеспечиваются особенно функционально надежный прием и распределение сил, поступающих от многоточечного рычага, в частности, колебательных усилий.
Многоточечный рычаг предпочтительно выполнен в виде четырехточечного или, соответственно, Х-образного рычага, или в виде треугольного рычага, причем опорный кронштейн выполняется предпочтительно таким образом, чтобы как четырехточечный или, соответственно, Х-образный рычаг, так и соответствующий треугольный рычаг могли присоединиться к опорному кронштейну. Благодаря этому осуществимо простым образом многофункциональное использование соответствующего изобретения опорного кронштейна или, соответственно, многофункциональное применение соответствующего изобретению многоточечного рычажного устройства на различных типах грузовых транспортных средств.
Сама рама транспортного средства может быть образована обычным образом посредством лонжеронов и траверс, причем, в частности, предусмотрены два параллельных и отстоящих друг от друга лонжерона, между которыми располагается по меньшей мере одна траверса. С учетом подобной конструкции опорный кронштейн располагается в заданном месте лонжерона, в частности непосредственно по соседству с траверсой. Альтернативой этому может быть также предусмотрено присоединение опорного кронштейна как на лонжероне, так и на соответствующей траверсе. Рама транспортного средства может быть также образована в виде рамы со многими поперечинами (лестничного типа), как и в любом другом виде каркасной конструкции, например в виде трубчатой рамы.
Особого внимания заслуживает траверса, которая определенно подвергается также отдельным нагрузкам, которая присоединяется к соответствующему лонжерону посредством рамы транспортного средства через узловые элементы, образованные, в частности, узловыми фасонками. Подобное опосредованное присоединение траверсы делает возможным, особенно, с учетом других деталей, в частности опорных кронштейнов, которые также присоединяются к этой траверсе, создание модуля предварительной сборки, который затем в условиях крупносерийного производства может быть простым образом быстро и надежно окончательно смонтирован.
Предпочтительно, если узловые элементы расположены на торцевом конце траверсы и связаны с ней, а также с соответствующим лонжероном силовым и/или геометрическим замыканием. В качестве силового и/или геометрического замыкания речь идет о резьбовом, заклепочном, сварочном или подобном соединении.
Сами узловые элементы состоят из одной или нескольких частей, причем предпочтительно их изготавливать так, чтобы они охватывали по меньшей мере частично торцевой конец траверсы. Согласно особо предпочтительному варианту выполнения изобретения узловой элемент, в частности узловая фасонка, образуется по меньшей мере с одной так называемой плечевой областью, которая обхватывает торцевой конец траверсы, причем здесь особенно предпочтителен U-образный обхват с U-образными плечами.
Эта по меньшей мере одна плечевая область прилегает в таком случае преимущественно в плоскостном контакте к траверсе и может быть с ней там плоско соединена, вследствие чего возникает особо предпочтительное распределение сил, особенно в соединении с конструкцией опорного кронштейна. Узловой элемент может иметь также иную конфигурацию, например L-образную, при которой одна сторона этого профиля образует плоскостной контакт с лонжероном, а другая охватывает траверсу по направлению вертикальной оси транспортного средства, сверху или снизу. Сам узловой элемент может, как уже говорилось, состоять из одной или нескольких частей, например из двух узловых фасонок, чтобы обеспечивать для каждой монтажной ситуации надлежащее присоединение опорного кронштейна к лонжерону.
Опорный кронштейн присоединяется к любой траверсе в области узловых элементов и опосредованно через предварительно собранный модуль, образованный с помощью траверсы, соединяется с лонжеронами рамы автомобиля. Предпочтительно осуществляется при этом присоединение опорного кронштейна около узловой фасонки. Присоединение узловых элементов, в частности узловых фасонок, к соответствующим лонжеронам осуществляется при этом также плоскостью, для чего узловые элементы имеют по ходу лонжерона известную ширину и, соответственно, длину.
Кроме того, многоточечный рычаг в предпочтительном конкретном случае применения присоединен или, соответственно, соединен шарнирно по меньшей мере в одной точке присоединения заднего моста, в частности жесткого моста. Этот задний мост, кроме того, соответственно другим предпочтительным вариантам выполнения изобретения может быть образован в виде заднего моста на пневматических рессорах. Также в принципе возможно применение задних мостов с пластинчатыми рессорами.
Что касается соответствующих изобретению опорного кронштейна и траверсы, то их преимущества были уже приведены при оценке соответствующего изобретению многоточечного рычажного устройства, так что во избежание повторений отсылаем к ранее изложенному материалу.
Изобретение более подробно поясняется с помощью следующих чертежей.
На фиг. 1 представлен схематически вид сверху в перспективе на раму транспортного средства с соответствующим изобретению многоточечным рычажным устройством.
На фиг. 2 представлен вид сверху на подобласть рамы транспортного средства, имеющий соответствующее изобретению многоточечное рычажное устройство, представленное на фиг.1.
На фиг. 3 представлена схематически в виде спереди рама транспортного средства, изображенная на фиг. 2, по направлению стрелки Х с подробными изображениями (фиг. 3а, 3в) соответствующей изобретению узловой фасонки.
На фиг. 4 представлен схематически в виде спереди первый вариант выполнения соответствующего изобретению опорного кронштейна.
На фиг. 5 представлен в виде сверху опорный кронштейн, изображенный на фиг. 4.
На фиг. 6 представлен схематически в виде спереди второй вариант выполнения соответствующего изобретению опорного кронштейна.
На фиг. 7 представлен в виде сверху опорный кронштейн, изображенный на фиг. 6.
На фиг. 8 представлен в виде сзади опорный кронштейн, изображенный на фиг. 6 и 7.
На фиг. 1 схематично и в перспективе представлена рама 1 грузового транспортного средства, которая образована двумя отстоящими друг от друга параллельными лонжеронами 2, 3, которые в средней области соединены друг с другом посредством, например, в данном случае двух траверс 4, 5. Далее на фиг. 1 в области перед передней, то есть левой траверсой 4, представлено соответствующее изобретению многоточечное рычажное устройство 6 с Х-образным рычагом 7, задние в плоскости изображения на фиг. 1, то есть правые плечи 8, 9 которого посредством, например, здесь не показанных подробно эластомерных подшипников подвижно присоединены к опорному кронштейну 10, представленному на фиг. 4 и 5 в виде спереди и, соответственно, сверху. Посредством в данном случае одного опорного кронштейна 10 плечи 8,9 Х-образного рычага 7 присоединяются к лонжеронам 2, 3 непосредственно в области перед траверсой 4 далее более подробно описываемым образом.
Оба плеча 11, 12 Х-образного рычага 7 могут присоединяться, например, к заднему мосту на пневматических рессорах, выполненному в виде жесткого моста, который здесь по причинам обозримости не представлен.
Представленный подробно на фиг. 4 и 5 опорный кронштейн 10 имеет фланцевую пластину 13 с множеством отверстий 14 под винт со стороны фланца, причем от фланцевой пластины 13 отходит выступ 16, образующий место присоединения рычага и имеющий в конечной области U-образную форму, а также на концах U-образного плеча имеются места 15а и 15b присоединения, образующие точку 15 присоединения рычага независимой подвески. Этот выступ 16 опирается, кроме того, на фланцевую пластину 13 кронштейна посредством подкоса 17.
Область выступа 16 может быть образована по существу вплоть до мест 15а и 15b присоединения по сути как полый профиль, благодаря чему получается благоприятная по весу и особенно жесткая и прочная конструкция опорного кронштейна, посредством которой особенно выгодное распределение сил колебания, приходящих от Х-образного рычага 7 в раму транспортного средства 1, может надежно восприниматься.
Как можно, в частности, заключить из фиг. 4, отверстия 14 под винт расположены равномерно на фланцевой пластине 13 кронштейна, причем, кроме того, посредством отверстий под винт 14а и 14d этой фланцевой пластины 13, имеющих, если смотреть по вертикальной оси Z транспортного средства, наибольшее расстояние друг от друга, задается такая определенная высота h опоры опорного кронштейна на раме автомобиля 1, что опорный кронштейн 10 надежно воспринимает все те силы, в частности колебательные силы, от Х-образного рычага 7, которые находятся в пределах заданного или, соответственно, определенного диапазона или, соответственно, спектра сил. К примеру, высота опоры находится здесь в пределах от 50 до 500 мм, предпочтительно - между 70 и 400 мм, наиболее предпочтительно - между 90 и 250 мм.
Как видно на фиг. 4, высота h опоры, если смотреть по вертикальной оси Z транспортного средства, образуется благодаря находящимся на противоположных сторонах 18, 19 кронштейна рядам отверстий 14а, 14d под винт, между которыми заключены ряды с отверстиями 14b и 14с под винт.
Как далее очень хорошо видно на фиг. 4, отверстия 14d под винт самого нижнего в плоскости изображения фиг. 4 ряда отверстий под винт расположены здесь исключительно в области выступа 16 и, соответственно, подкоса 17 и при этом в области точек 15 подсоединения рычага этого опорного кронштейна 10, поскольку в этой области возникают наибольшие действующие на опору силы.
На фиг. 6-8 представлен альтернативный вариант опорного кронштейна 10, который, не вдаваясь в другие отличия, по существу, идентичен опорному кронштейну 10, изображенному на фиг. 4 и 5.
Как следует из фиг. 7 и 8, выступ 16 здесь выполнен без подкоса, так что этот выступ 16 имеет конусообразную форму. Как очень хорошо видно на фиг. 8, выступ 16 полый внутри, т.е. выполнен в виде полого профиля, так что в связи с такой формой получается очень благоприятная по весу и относительно распределения и приложения сил прочная и оптимальная конструкция опорного кронштейна. Что касается высоты h опоры, то здесь действуют положения, приведенные ранее относительно опорного кронштейна на фиг. 4 и 5.
Посредством подобным образом изготовленного опорного кронштейна 10 могут привинчиваться плечи 8, 9 Х-образного рычага 7 к лонжеронам 2 и, соответственно, 3, так что возникает особенно выигрышная и оптимизированная по отношению к стабилизации колебаний многоточечное рычажное устройство 6 для рамы грузового транспортного средства. Это присоединение опорного кронштейна 10 к лонжеронам 2, 3 особенно хорошо видно на фиг. 3, на которой представлен вид спереди рамы 1 транспортного средства в направлении стрелки Х в соответствии с видом сверху на фиг. 2. Из комплексного обзора фиг. 1-3, включая также фиг. 3а и 3b, далее хорошо видно, что траверса 4, которая, например, образована из листовой стали, присоединяется к лонжеронам 2, 3 посредством узловых фасонок 20А, 20В, расположенных в торцевых частях траверсы. Это присоединение осуществляется предпочтительно силовым замыканием посредством соответствующих резьбовых соединений 21, которые на фиг. 3а представлены исключительно схематически.
Как можно далее заключить из фиг. 1-3, 3а и 3b, узловая фасонка 20А, 20В может иметь в поперечном сечении U-образную форму, чтобы охватить U-образными плечевыми областями 22, 23 торцевую часть траверсы и при этом в плоскостном соединении прилегать к ней, где она фиксируется при помощи соответствующих резьбовых соединений 24, также, в свою очередь, силовым замыканием.
Присоединение опорных кронштейнов 10 к траверсе 4 может осуществляться при этом принципиально меньшим количеством частей. Особенно предпочтительно их присоединение к узловым фасонкам 20А, 20В. В связи с подобным присоединением только к узловым фасонкам 20А, 20В получается то преимущество, что таким образом появляется большая гибкость с точки зрения образования различных модулей предварительной сборки для различных типов транспортных средств. Потому что в таком случае даже собственная траверса 4 должна иметь, например, различную длину, чтобы регулировать изменяющуюся ширину рамы. Далее траверсы могут, кроме того, вставляться и присоединяться на других участках без узловых фасонок и, соответственно, без опорных кронштейнов.
К примеру, опорные кронштейны 10 могут присоединяться к узловым фасонкам 20А, 20В и, соответственно, к соединению из узловой фасонки и траверсы по меньшей мере двумя небольшими сквозными болтами и в таком виде предварительно собранными поставляться. Но тогда для этого потребуется еще по меньшей мере два сквозных отверстия в опорном кронштейне 10 и по меньшей мере две резьбы в узловых фасонках 20А, 20В. Альтернативой этому может быть образование эквивалентным способом также сквозных отверстий в узловой фасонке и резьбы в опорном кронштейне. В принципе возможно также выполнение, в котором предусмотрены сквозные отверстия в узловой фасонке и в кронштейне, которые соединяются с помощью резьбового соединения. Это на чертежах явно не представлено.
На фиг. 3b представлено, что каждая из узловых фасонок 20А, 20В может быть образована из нескольких частей, как здесь, например, из двух L-образных профилей. L-образные профили могут быть в принципе повернутыми на 180° и направленными друг к другу вертикальными сторонами или, соответственно, могут вертикальные стороны обоих L-образных профилей указывать только в одном направлении, наверх или вниз (относительно плоскости изображения). Возможны также другая геометрия и оформление.