РАМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Уровень техники
Полезная модель относится к раме транспортного средства, состоящей из двух или более продольных балок, расположенных на некотором поперечном расстоянии друг от друга. Кроме того, конструкция рамы содержит одну или более поперечных балок, расположенных в другой плоскости относительно продольной балки. В месте пересечения поперечная балка и продольная балка жестко соединены друг с другом посредством одной или более крепежной детали, при этом крепежная деталь прикреплена, по меньшей мере, к одной балке с помощью винтового соединения.
Также полезная модель относится к крепежной конструкции, предназначенной для крепления друг к другу двух пересекающихся балок с помощью крепежных деталей, закрепляемые винтами. Также полезная модель относится к угловой детали.
Область техники, к которой относится полезная модель, более конкретно определена в вводных частях независимых пунктов формулы полезной модели.
Тяжелые транспортные средства, такие как, например, автобусы и грузовики, содержат раму, несущую полезную нагрузку, и корпус, расположенный сверху рамы. Обычно рама выполнена из полых балок, соединенных в конструкцию, похожую на решетку, или с помощью сваривания или с помощью различных крепежных деталей. Для ускорения и облегчения сборочных работ, вместо сварных конструкций все шире используют крепежные детали, закрепляемые винтами. К таким крепежным деталям относятся, например, угловые детали, с помощью которых две пересекающиеся балки могут быть прикреплены друг к другу. Тем не менее, при не аккуратной сборке возникает проблема, связанная с использованием угловых деталей и заключающаяся в том, что между соединяемыми друг с другом балками может оставаться зазор.
Задача настоящей полезной модели заключается в создании новой усовершенствованной рамы транспортного средства и крепежной конструкции.
Рама, согласно полезной модели, характеризуется тем, что часть первой крепежной поверхности угловой детали, расположенная со стороны угла, имеет рельеф, при этом до затягивания крепежного винта, на части со стороны угла, между крепежной поверхностью и расположенной напротив балкой, находится зазор заданного размера; причем затягивание крепежного винта приводит к перемещению крепежной поверхности, расположенной на части со стороны угла, к балке и первая секция принимает заданную форму.
Большая часть первой крепежной поверхности угловой детали расположена на части свободного конца первой секции, чем на части угла, если смотреть на угловую деталь в направлении второй крепежной поверхности; причем крепежный винт в первой секции расположен так, чтобы придавливать угол угловой детали к первой балке на большее расстояние по сравнению со свободным концом первой секции.
Угловая деталь характеризуется тем, что большая часть первой крепежной поверхности расположена на части свободного конца первой секции, чем на части угла, если смотреть на угловую деталь в направлении второй крепежной поверхности.
Идея полезной модели состоит в том, чтобы предложить крепежную поверхность первой секции угловой детали с рельефом на части со стороны угла. Благодаря рельефу, до затягивания крепежного винта между частью угла и балкой, которую нужно закрепить, образуется зазор. При затягивании крепежного винта, часть угла прижимается к балке. Это приводит к тому, что соединяемые балки сильно прижимаются друг к другу.
Преимущество полезной модели заключается в том, что новый тип угловой детали всегда обеспечивает надежное расположение соединяемых балок друг относительно друга благодаря действию силы затягивания винтов.
Предпочтительным является то, что рельеф выполняется посредством удаления материала с части со стороны угла крепежной поверхности.
Рельеф может быть сформирован посредством наклона крепежной поверхности, чтобы между крепежной поверхностью и балкой образовалось клиновидное пространство. Это клиновидное пространство толще на конце со стороны угла. Крепежная поверхность угловой детали может иметь наклон благодаря, например, машинной обработке, удаляющей стружку.
Одна секция угловой детали может прикрепляться к балке за счет формы деталей. Соединение, основанное на форме, может быть образовано посредством, например, выступа или подобного элемента, который может быть вставлен в крепежный паз или соответствующее отверстие балки. В этом случае соединение, основанное на форме, может выдерживать усилия, созданные при затягивании первой секции. Соответственно, к винтовому соединению второй секции не прилагается никакой дополнительной нагрузки.
Угловая деталь может содержать направляющие выступы со стороны обеих крепежных поверхностей. Направляющие выступы расположены в продольных крепежных пазах на крепежных сторонах соединяемых балок, при этом указанные направляющие выступы и крепежные пазы расположены так, чтобы определять положение между соединяемыми балками. Таким образом, совсем не нужны монтажные приспособления, так как угловые детали устанавливают соединяемые балки в надлежащие положения друг относительно друга. Кроме того, положение балок фиксируется благодаря форме деталей, что одновременно приводит к хорошей диагональной поддержке.
С помощью крепежного винта можно приложить к первой секции угловой детали усилие, благодаря действию которого будет превышен предел текучести первой секции и будет иметь место пластическая деформации.
В соединяемых балках могут быть выполнены крепежные пазы, по меньшей мере, на поверхностях со стороны угловой детали. Обе секции угловой детали содержат один или более крепежных винтов, снабженных дополняющими деталями и приспособленных для крепежных пазов. Таким образом, угловая деталь крепится к соединяемым балкам винтовым соединением.
Предпочтительным является то, что соединение поперечной балки и вертикальной балки содержит, по меньшей мере, одну угловую деталь. Крепежный винт угловой детали расположен так, чтобы создавать усилие, толкающее вертикальную балку к противоположной поверхности на конце поперечной балки.
Угловая деталь и соединяемые балки выполнены, предпочтительно, из алюминия или сплава алюминия.
Угловая деталь может быть выполнена вырубанием деталей нужной длины из полученной экструзией профильной полоски. Благодаря этому изготовление угловых деталей будет эффективно с точки зрения цены. Кроме того, для детали, выполненной из алюминия, легко проводить необходимую машинную обработку, заключающуюся в снятии стружки, благодаря чему образуются рельефы и направляющие выступы.
Далее будут подробно описаны некоторые предпочтительные варианты выполнения полезной модели, со ссылками на чертежи, на которых схематично представлено следующее:
фиг.1 - известные крепежные конструкции;
фиг.2 - вид в изометрии конструкции рамы автобуса;
фиг.3 - поперечный разрез балки рамы;
фиг.4 - вид сверху дополняющей детали для крепежного винта;
фиг.5 - вид дополняющей детали по фиг.4 при креплении балки рамы по фиг.3;
фиг.6 - вид сверху, под углом, показывающий крепление балок рамы транспортного средства с помощью угловых деталей;
фиг.7 - вид снизу, под углом, показывающий крепежную конструкцию по фиг.6;
фиг.8 - вид сбоку, показывающий крепление балок, пересекающихся в различных плоскостях перпендикулярно друг другу, с помощью угловой детали, согласно настоящей полезной модели;
фиг.9 - вид сбоку другого предпочтительного варианта выполнения крепежной конструкции;
фиг.10 - вид сбоку крепежной конструкции, в которой одна секция угловой детали расположена так, что доходит до крепежного паза балки и образует фиксирующую форму;
фиг.11 - вид в изометрии вариантов приспособления угловых деталей для крепления балок рамы транспортного средства;
фиг.12 - вид в изометрии угловой детали, первая секция которой содержит выступ со стороны крепежной поверхности и обе секции которой содержат направляющие выступы; и
фиг.13 - вид сбоку крепежной конструкции, в которой использована угловая деталь, аналогичная показанной на фиг.12.
На фигурах, для ясности, некоторые варианты выполнения полезной модели показаны упрощенно. На фигурах аналогичные детали обозначены одинаковыми ссылочными позициями.
На фиг.1 показан вид сверху известных из уровня техники решений и направленных на соединение балок рамы друг с другом. На фигуре в верхней части поперечная балка 1 разрезана на части 1a, 1b и 1c заданной длины, которые затем привариваются к секциям продольных балок 2. Так как каждая поперечная балка 1 содержит несколько частей, то получается много соединяемых частей и сварных швов 3. Более того, при сваривании необходимо использовать монтажные приспособления, чтобы расположить балки точно в надлежащие положения друг относительно друга, чтобы они выдержали нагрузки, связанные со свариванием. Ниже на фиг.1 показано альтернативное решение, при котором части 1a-1c поперечной балки 1 прикреплены к продольной балке 2 с помощью угловых деталей 4. Угловые детали 4 прикреплены к балкам 1, 2 с помощью винтов 5. Тем не менее, сложность решения состоит в том, что устанавливать угловые детали 4 в места соединения медленно и сложно. Кроме того, в этом решении также необходимо использовать монтажные приспособления, необходимые для правильной установки соединяемых балок в надлежащее положение друг относительно друга. Для ясности, на фиг.1 пунктирными линиями 6 также показаны продольные боковые панели или соответствующие боковые стенки транспортного средства.
На фиг.2 показана часть конструкции рамы автобуса. Для ясности, эта конструкция сильно упрощена. Рама 7 содержит две параллельные продольные балки 2, расположенные на расстоянии друг от друга, а поперечно им, обычно перпендикулярно, расположено необходимое количество поперечных балок 1. Поперечные балки 1 могут представлять собой как однородные детали, расположенные от одной стороны первой боковой поверхности транспортного средства до другой стороны второй боковой поверхности транспортного средства. Оба конца поперечной балки 1 могут быть снабжены вертикальными балками 8, являющимися частями конструкции корпуса, к которым могут быть прикреплены балки, стеновые панели, профили крыши и подобные элементы, являющиеся частью корпуса. Для примера, стрелки К показывают места соединения на фиг.2, в которых две пересекающиеся балки присоединяются друг к другу, при этом в местах К соединения могут быть использованы крепежные конструкции и угловые детали, соответствующие полезной модели.
На фиг.5 показан возможный профиль поперечного сечения основной части 9 балки. Указанный профиль может быть использован в продольных балках 2, поперечных балках 1 и вертикальных балках 8. Балка может быть выполнена из алюминия или сплава алюминия, преимущество которых заключается в малом весе. Более короткие стороны 10 прямоугольного профиля снабжены крепежными пазами 11, в которых можно расположить дополняющую деталь 12 для крепежного винта 5, показанную, например, на фиг.5-9. Таким образом, стороны профиля, снабженные крепежными пазами 11, служат в качестве крепежных сторон. Края крепежных пазов 11 могут содержать горизонтальные части 13, при этом форма паза, по существу, напоминает букву T. Следует учесть, что могут быть использованы другие виды профилей 9. Крепежные пазы 11 не обязательно должны быть расположены на обеих более коротких сторонах 10 профиля 9: достаточно, чтобы паз 11 был расположен, по меньшей мере, на одной стороне, направленной к соединяемой балке. Дополняющая деталь 12 для крепежного винта 5 может иметь форму параллелограмма. Располагая дополняющую деталь 12 в направлении крепежного паза 11 и толкая ее, дополняющую деталь 12 можно установить на место в крепежном пазу. Когда далее крепежный винт 5 привинчивают к дополняющей детали 12, дополняющая деталь поворачивается в крепежном пазу и устанавливается относительно вертикальных стенок 41 профиля. В этом случае предотвращается поворачивание дополняющей детали и начинается затягивание винта. На фиг.5 показана повернутая дополняющая деталь 12', обозначенная пунктирной линией. Повернутая дополняющая деталь 12' не может выйти из крепежного паза 11, а поддерживается горизонтальными краями 13 в крепежном пазу. В качестве альтернативы, дополняющую деталь можно втолкнуть в крепежный паз со стороны конца балки рамы, при этом поперечное сечение дополняющей детали имеет такие размеры, при которых предотвращается выход дополняющей детали из крепежного зазора.
На фиг.6 сверху, под углом, а на фиг.7 снизу, под углом, показана конструкция, соответствующая полезной модели и предназначенная для крепления продольных балок 2 и поперечных балок 1 транспортного средства. Профиль и размеры соединяемых балок 1, 2 могут быть аналогичными, как на фиг.6 и 7, или в качестве альтернативы, они могут отличаться друг от друга, как с точки зрения профиля, так и с точки зрения размеров. Более того, балки 1, 2 могут содержать крепежные стороны 10, снабженные крепежными пазами 11, к которым, в местах пересечения балок, могут быть присоединены угловые детали 14 с помощью винтового соединения, показанного на фиг.3-5. Как следует из фигур, продольные балки 2 расположены над поперечными балками 1, таким образом, балки расположены в различных плоскостях. Прямоугольная продольная балка 2 может быть расположена так, чтобы ее более короткие крепежные стороны 10 были ориентированы горизонтально. Поперечная балка 1 может быть расположена плашмя, таким образом, ее крепежные стороны 10 ориентированы вертикально. Таким образом, места К соединения нижней крепежной стороны 10a продольной балки 2 и вертикальные крепежные стороны 10b поперечной балки 1 снабжены угловыми деталями 14, которые скрепляют балки друг с другом и выдерживают нагрузки, возникающие между балками. Использование угловых деталей 14, соответствующих полезной модели, обеспечивает то, что нижняя крепежная сторона 10a продольной балки 2 и верхняя широкая сторона 15 поперечной балки 1 надежно устанавливаются друг относительно друга при сборке и остаются в таком положении при эксплуатации транспортного средства.
Конструкция, показанная на фиг.6 и 7, полезна, особенно в качестве конструкции рамы автобусов, так как расстояние между продольными балками 2 может быть равным ширине прохода в кабине автобуса. Панели пола прохода могут быть расположены у широких сторон 15 нижних поперечных балок 1. Следовательно, между продольными балками 2 расположена часть 16 прохода, которая находится в расположенной ниже плоскости по сравнению с боковыми частями 17, расположенными по обеими сторонам части 16 прохода. На боковых частях 17 могут быть расположены панели пола, которые поддерживаются верхними поверхностями вертикальных продольных балок 2. Сидения кабины могут быть прикреплены к боковым частям 17.
На фиг.8 показана крепежная конструкция, соответствующая полезной модели и содержащая две балки 1 и 2, расположенные в двух различных плоскостях. Верхняя балка 1 прикреплена с обеих сторон к нижней балке 2 с помощью двух угловых деталей 14. Угловая деталь 14 содержит первую секцию 18a и вторую секцию 18b и угол 19, расположенный между ними. Длина секций 18 может быть одинакова или различна. Кроме того, сторона внутреннего угла угловой детали может иметь различную форму. На фигуре показано, что вторая секция 18b угловой детали 14 может содержать выступ 20, размеры которого приспособлены к крепежному пазу 11 верхней балки 1. Таким образом, между угловой деталью 14 и балкой 1 обеспечивается фиксированная форма, которая может воспринимать вертикальные нагрузки. Крепление может быть дополнительно обеспечено одним или более крепежными винтами. Выступ 20 может определять угловое положение угловой детали 14 относительно балки 1. Кроме того, первая секция угловой детали может также содержать направляющий выступ 21, приспособленный к крепежному пазу крепежной стороны нижней балки 2. Направляющий выступ 21 определяет угловое положение нижней балки 2 и угловой детали 14. Наличие направляющих выступов 20, 21 на угловой детали 14 позволяет всегда располагать балки 1 и 2, с помощью угловой детали, точно в заданном положении друг относительно друга. Соответственно, при сборке не требуется наличие монтажных приспособлений или чего-то подобного. Для ясности, положения винтов 5a и 5b показаны на фиг.8 только пунктирными линиями.
На фиг.8 пунктирной линией дополнительно показана крепежная поверхность 22 первой секции угловой детали 14, до затягивания крепежного винта 5a. Если смотреть в направлении второй секции 18b, то большая часть крепежной поверхности 22 расположена на части 23 свободного конца первой секции 18a, а не на части угла 19. Соответственно крепежная поверхность 22 может быть наклонена таким образом, чтобы между крепежной поверхностью 22 и крепежной стороной балки 2 остался клиновидный зазор 24, при этом более широкий конец зазора расположен у части угла 19. Наибольшее значение толщины клиновидного зазора 24 может составлять от 0,2 до 2 мм, например, обычно оно равно 0,5 мм. При сборке сначала угловую деталь 14 неподвижно прикрепляют к балке 1, после чего затягивают крепежный болт 5a таким образом, чтобы изогнуть первую секцию 18a и прижать ее к балке 2. Таким образом, формируется усилие F, крепко прижимающее балки 1, 2 друг к другу. Клиновидный зазор 24 или соответствующий, так называемый, рельеф и усилие F, созданное крепежным болтом 5a, имеют такие значения, что деформация превышает предел текучести материала первой секции 18a, так что секции 18a придают постоянную форму. Естественно, что необходимым условием изгибания секции 18a является то, что крепежный винт 5a расположен ближе к углу 19 по сравнению с начальным положением опорной точки 25 между крепежной поверхностью 22 и балкой 2. Клиновидный зазор 24 не обязательно должен доходить до самой удаленной части 23 секции 18а: достаточно, чтобы он отходил от угла 19 дальше, чем крепежный винт 5a. В этом случае в самой удаленной части 23 секции крепежная поверхность 22 может представлять собой плоскую часть. Более того, клиновидный зазор 24 может состоять из двух или более частей, толщина одной из них, самой близкой к углу 19, всегда наибольшая, а толщина части, расположенной на самом большом расстоянии от угла - наименьшая. Таким образом, толщина такого зазора 24 постепенно увеличивается при движении к углу 19.
На фиг.9, кроме того, показан вариант выполнения полезной модели угловой детали 14, описанной также со ссылкой на фиг.8. Управляющая поверхность 20 секции 18b опирается на края 26 крепежного отверстия 11 и обеспечивает надежную фиксированную форму в направлении действия усилия F. На фиг.9 показано, что часть 23 самого удаленного конца секции 18a может содержать крепежный винт 5c, который может быть затянут до винта 5a. Винт 5c может притягивать опорную точку 25 крепежной поверхности 22 к балке 2, после чего затягивают винт 5a так, чтобы сильно придавить балку 1 к балке 2.
На фиг.10 показан вариант выполнения полезной модели с другой формой угловой детали 14. Крепежная поверхность 22 первой секции 18а содержит выемку на части со стороны угла 19 и, по существу, плоскую опорную часть 25 на части 23 свободного конца. Таким образом, до затягивания крепежного винта 5a между балкой 2 и крепежной поверхностью 22 может существовать зазор 24 или пространство. При затягивании крепежного винта 5a секция 18a принимает свою форму и крепежная поверхность может быть прижата к балке 2 частью со стороны угла 19. Более того, вторая секция 18b угловой детали принимает такую форму, чтобы крепежная поверхность с одной стороны опиралась на секцию балки 1, а с другой стороны опиралась на крепежный паз 11 и опиралась на края 26 крепежного паза. Вместо крепежного паза 11, балка 1 может содержать отверстие, в которое можно вставить выступ 27 секции 18b. Когда такие угловые детали 14 расположены на обеих сторонах балки 1, балка не может перемещаться в боковом направлении. Крепление винта 5a с фиксированной формой, осуществляемое выступом 27, обеспечивает в свою очередь, что балки 1 и 2 зафиксированы друг относительно друга в месте К соединения.
На фиг.11 показаны некоторые возможные места K1-К3 соединения, в которых использована идея полезной модели. В месте K1 соединения вторую секцию 18b угловой детали 14 прикрепляют с помощью сварных швов 28 к вертикальной боковой поверхности балки 2. Затем первую секцию 18a прижимают с помощью крепежного винта 5a к крепежной стороне балки 1. Форма секции 18b может соответствовать формам, показанным на предыдущих фигурах, чтобы до затягивания винта 5a крепежная поверхность секции 18b содержала зазор или пространство в части со стороны угла. Затягивание винта 5a сильно притягивает балки 1 и 2 друг к другу. В месте К2 соединения обе секции 18a и 18b угловой детали 14 прикреплены с помощью винтов к крепежным пазам 11 балок 1, 2. Как показано на фиг.6, 7, балки 1, 2 могут быть расположены различным образом друг относительно друга, так что крепежные пазы 11 могут быть направлены в различных направлениях с тем, чтобы достичь нужного крепления. Более того, продольная балка 1 и вертикальная балка 8 соединены в месте К3 крепления с помощью угловой детали 14. Рельефная крепежная поверхность первой секции 18а угловой детали 14 может быть расположена у крепежной поверхности вертикальной балки 8, что дает возможность надежно прикрепить вертикальную балку 8 с помощью крепежного винта 5a к месту крепления на конце поперечной балки 1, когда вторая секция 18b угловой детали 14 неподвижно прикреплена к балке 1, например, с помощью винтового соединения. На фиг.11 показаны угловые детали 14 только с одной стороны балок, но обычно угловые детали расположены с обеих сторон балок, как показано стрелками К1'-К3'.
На фиг.12 и 13 дополнительно показан альтернативный вариант выполнения угловой детали 14 и его функционирование. Самый удаленный конец первой секции 18а может содержать опорный выступ 29, который представляет собой самую удаленную часть крепежной поверхности 22 и, таким образом, опирается на балку 2, которую нужно прикрепить, как показано на фиг.13. В этом случае зазор 24 или соответствующее узкое пространство остается расположенным у части со стороны угла 19. Более того, направляющий выступ 21, соответствующий крепежному пазу балки, может быть расположен со стороны крепежной поверхности 22. Направляющий выступ 20 также может быть расположен со стороны крепежной поверхности второй секции 18b. Удлиненные направляющие поверхности 20, 21 могут быть ориентированы нужным образом, параллельно, перпендикулярно или, например, под определенным углом друг относительно друга. Жесткая диагональная опора может быть получена с помощью направляющих выступов или соответствующих выступов. Кроме того, выступы всегда располагают балки рамы в надлежащем положении друг относительно друга, благодаря чему возможна точная сборка. На фиг.12 также показаны отверстия 31 для крепежных винтов.
На фиг.13 показано, что между балками 1 и 2 может быть предусмотрен зазор 32. Когда секцию 18a угловой детали 14 прижимают к балке 2 с помощью крепежных винтов 5a, создается усилие F, которое сильно прижимает балки 1 и 2 друг к другу. На фиг.13 показана ситуация до затягивания винтов.
Следует учесть, что угловая деталь 14 не обязательно должна иметь L-образную форму, а сторона ее внутреннего угла может быть изогнутой или иметь некоторую другую форму.
Направляющие выступы и рельеф, зазор или соответствующее пространство со стороны первой крепежной поверхности могут быть выполнены удалением материала с крепежных поверхностей секций угловой детали. Это может быть осуществлено, например, в ходе фрезеровки. В некоторых случаях первая секция 18a может быть изогнута по направлению к самой удаленной части или крепежная поверхность 22 секции 18a может образовывать угол с крепежной поверхностью 31 второй секции 18b немного больший, чем 90°.
В некоторых случаях признаки, представленные в настоящей заявке, могут быть использованы по отдельности, независимо от других признаков. С другой стороны, при необходимости, признаки, описанные в настоящей заявке, могут быть объединены и образовывать различные комбинации.
Чертежи и соответствующее описание предназначены только для иллюстрации идеи полезной модели. Детали полезной модели могут изменяться в рамках объема формулы полезной модели.