具有可移动地支承的车厢的车辆的制作方法
- 国知局
- 2024-08-01 07:43:08
本发明涉及一种车辆,该车辆包括车架和布置在车架上的车厢。
背景技术:
1、尤其诸如载重汽车(lkw)或商用车辆(nfz)等车辆通常由底架或车架构成,在底架或车架上布置有车厢。“车厢”例如是指诸如车箱平台或箱式车厢等结构。
2、传统上,车厢与车架固定螺纹连接,从而产生由车架和车厢构成的刚性系统。不同于车厢,车架通常具有一定的固有弹性。这意味着,车架在不平坦的表面上会有轻微的拉伸或移动。而车架上的车厢是刚性的并且在没有任何移动空间的情况下与车架相连接。
3、如果车辆在不平坦的地面上驻车或行驶,例如当车辆通过轮胎停在路缘石上时,由于部分倾斜姿态而产生扭转力,这些扭转力作用于车辆车架和车厢。“扭转”描述了由于扭转力矩的作用而产生的物体旋转。如果车辆现在通过轮胎驻车在凸起的路缘石上,则会产生车辆围绕纵向轴线的旋转。车辆或车架的纵向轴线和车厢的纵向轴线相对于彼此移位。然而,由于车厢刚性地与车架相连接,无法补偿这些扭转力,因此这些扭转力会削弱车厢与车架之间的连接点。这种效应在非柔性设计的、同样不具有固有柔韧性的结构中尤其成问题。这导致产生针对车厢与车架的螺纹连接部位的相当大的应力以及针对刚性车厢本身的相当大的应力。
4、刚性系统中的扭转运动过程中的这种相当大的应力伴随着磨损的增加。连接点或螺纹连接部位受力增加,因此车架与车厢之间的连接点的耐久性变差。
5、从现有技术已知的装置或方法至今还不允许提供如下可能性,即,车厢以可移动的方式布置在车架上,从而可以补偿扭转运动。
技术实现思路
1、基于此,本发明的目的在于提供一种连接元件,该连接元件可以实现使车厢相对于车辆车架运动,以补偿扭转力。
2、这个目的通过专利权利要求1的主题实现。优选的改进方案在从属权利要求中给出。
3、因此,根据本发明提出了一种车辆,该车辆包括车架和布置在车架上的车厢,其中车厢在车架的前部区域中借助于至少一个柔性连接元件与车架相连接,并且柔性连接元件被设计成用于确保车厢在竖直方向上背离车架运动。尽管车厢的柔性接合可以实现向上运动,但仍确保了车厢向下相对于车架的稳定支撑。
4、在本文中提到的“前部区域”在此意指最靠近车辆前侧或驾驶室的区域。区域性描述“前”、“后”、“外”和“内”尤其与车头朝前沿行进方向向前移动的车辆相关。
5、“柔性连接元件”优选被理解为如下任意元件,该元件适用于将车架与车厢连接且通过柔性连接元件的变形可以补偿车架与车厢之间的运动。“物体变形”被理解为物体的形状因外力或机械应力的作用而发生变化。因此,车架和车厢通过柔性连接元件以如下方式相联接,即可以进行力传递。
6、借助于柔性连接元件可以实现的是,车厢尤其在车架发生扭转运动的情况下松脱且沿竖直方向向上背离车架运动。
7、因此,本发明的一个关键点在于,与车架相连接的车厢可以在连接状态下至少部分地与车架脱离联接,而无需断开连接。得到了相对于车架可移动地支承的车厢。由此,减小了作用于连接点的力且提高了车架与车厢之间的连接的耐久性。
8、原则上,柔性连接元件的长度决定了车厢可以抬起的幅度。优选地提出,借助于柔性连接元件确保车厢从车架的抬起幅度至多达50mm、优选地至多达25mm、特别优选地至多达10mm。
9、优选地,两个柔性连接元件成对地且轴对称地布置在车辆上。在此情况下,对称轴线由车辆的中心纵向轴线确定。
10、根据本发明的一个优选改进方案,在车架的后部区域中借助于刚性连接元件连接车厢。已经证明,在发生扭转或交叠时,车厢的前部接合部位产生的力最大。换言之:车厢的某个前角总是想要从车架松脱且抬起。在前部区域中,车厢相对于车架可移动地支承,而在后部区域中,车厢仍刚性地与车架相连接。因此,例如在由车架和车厢构成的现有系统中可以实现的是:仅需少量且简单的改造措施就可以在事后将柔性连接元件安装在必要的部位且因此获得高度的可移动性。
11、根据本发明的一个优选改进方案,柔性连接元件包括可变形材料。连接元件的柔韧性由材料的选择决定。优选地,柔性连接元件包括柔性金属板,该柔性金属板在外力作用下会改变其形状。金属在较小的压力下会发生弹性变形。这意味着,金属原子会离开其在晶格结构中的位置,并在压力释放后返回该位置。金属的变形程度取决于晶格结构的密度。
12、根据本发明的一个优选改进方案,柔性连接元件包括板。进一步优选地,该板布置在平行于地面或路面的、由车辆的纵向轴线和横向轴线展开的水平面上。基于板的水平定向可以实现使车厢沿竖直方向抬起。根据本发明的一个优选改进方案,该板垂直于行进方向或沿行进方向布置。
13、根据本发明的一个优选改进方案,柔性连接元件布置在车架与车厢之间。在此,连接元件的朝向车架的外侧的第一部分与车厢相连接,而连接元件的朝向车架的内侧的第二部分与车架相连接。
14、因此,柔性连接元件被布置成使得柔性连接元件的某个部分与车厢相连接,而与第一部分相对的第二部分与车架相连接。在此,重要的是,与车厢相连接的部分从车辆中心点出发在外部受到支承,从而可以确保车厢的外边缘被抬起。优选地提出,柔性连接元件的与车架相连接的部分被设计为非柔性的,以便将车厢的力(包括负载)引入框架且因此提供稳定的支撑。
15、这可以实现使车厢围绕车辆的纵向轴线运动或转动,从而可以补偿车架的由于不同车辆侧的不平坦而产生的变形。柔性连接元件可以实现使车厢向上运动,其方式优选为:柔性连接元件可以以s绞合(s-schlag)的形式弹性变形或者可以在某个水平面上旋转。
16、在本文中,“s绞合”被理解为一种型材的骨架线的形状,该型材在前端呈正弧形,但在尾端又略微向上弯曲。这种形状类似于正弦曲线且通过将柔性连接元件抬起以及同时将其压缩产生。
17、根据本发明的一个优选改进方案,车架具有至少一个开口的u型材。柔性连接元件优选被紧固在u型材上。u型材是具有两个通常为直角的边缘件。因此,柔性连接元件可以特别容易地添加到现有的u型材与车厢的边缘之间且整合到系统中。
18、根据本发明的一个优选改进方案,在车架的中部区域中借助于第二柔性连接元件连接车厢。中部区域布置在前部区域与后部区域之间。为了使向后的邻接区域中的部分脱离联接能实现的自由度不会造成过大的应力,在该处布置有至少一个第二柔性连接元件。第二连接元件同样可以实现沿竖直方向向上背离车架的运动。然而,优选地,该运动程度小于前部区域中的柔性连接元件的运动程度。由此,在前部区域中的柔性连接元件与后部区域中的刚性连接元件之间形成过渡,但在这些区域之间不会在连接点处产生新的应力。
19、在此,第二柔性连接元件尤其被设计为金属薄片接片。金属薄片是由金属制成的轧制产品,该轧制产品以平板形式被交付,并且该轧制产品的宽度和长度远大于其厚度。接片是连接部位的连接两块扁平材料的一侧。
20、根据本发明的一个优选改进方案,车厢具有能够与车架连接的多个横梁。在此,横梁尤其垂直于车辆的纵向轴线取向且可以放置在车架上。优选地,前部横梁借助于柔性连接元件与车架相连接,和/或后部横梁借助于刚性连接元件与车架相连接,和/或中部横梁借助于第二柔性连接元件与车架相连接。最靠近车头的横梁借助于柔性连接材料可移动地被紧固在车架上,而最远离车头的横梁借助于刚性连接元件与车架相连接。以此方式,在可移动性的程度方面产生差异。在车辆的前部,车厢可以至少部分地脱离联接且抬起。在车辆的后部,车厢被刚性地紧固在车架上。中部横梁藉由第二柔性连接元件、尤其藉由金属薄片接片与车架相连接。金属薄片接片同样可以以s绞合的形式弹性变形。
21、根据本发明的一个优选改进方案,在相应的横向杆的外端各布置一个柔性连接元件。因此,柔性连接元件布置在两侧,从而在两侧都可以抬起车厢。
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