具有車架的機動車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有車架和/或輔助框架(2；2a)的機動車、特別是商用車(NKW)，所述車架具有特別是橫向于和/或沿著行駛方向(F)的接觸面(10；10a)作為用于其它結(jié)構(gòu)單元(6；7；8；12)的連接面，通過穿過所述接觸面(10；10a)的連接件(11)連接上所述結(jié)構(gòu)單元，其中，每個連接件(11)的軸線(13)分別以不等于90°的角度(α)經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面(10；10a)。
【專利說明】具有車架的機動車

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的具有車架的機動車、特別是商用車(NKW)，該車架具有特別是橫向于和/或沿著行駛方向的接觸面作為用于其它結(jié)構(gòu)單元的連接面，通過穿過所述接觸面的連接件連接上所述結(jié)構(gòu)單元。

【背景技術】
[0002]在底盤區(qū)域中相對于車架固定結(jié)構(gòu)單元的大多數(shù)螺栓都受到平行于在車架部分和連接的結(jié)構(gòu)單元之間的接觸面(且由此橫向于螺栓軸線)的推力(剪切)負載。例如在制動或加速時在車輛縱向上出現(xiàn)大的力，該力在縱向的相互螺紋連接的接觸面上在剪切方向上加載此處的螺栓，因為該螺栓垂直地穿過該接觸面。通過這種類型的螺紋連接，在接觸面上僅僅可傳遞被施加的螺栓力的10%作為推力。然而預緊的法向力防止連接在接觸面上的部件在接觸面的平面中在一個方向上彼此運動。由此重要的是，保證足夠高的法向力。需要大量螺栓以傳遞較高的力。
[0003]然而，由于在接觸面上的摩擦值波動大(根據(jù)參考文獻波動約為3倍)，這種類型的連接需要以尺寸過大的方式構(gòu)造，以便在橫向于連接件的軸線引入高的力時也能可靠地防止連接的松開及連接件的剪斷。這引起高的材料成本和附加的部件重量。然而，對于期望的輕量化構(gòu)造并且由于更緊湊的結(jié)構(gòu)空間要求，必需在重量和尺寸方面優(yōu)化螺紋連接件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所基于的問題是，在此實現(xiàn)改進。
[0005]本發(fā)明通過具有權(quán)利要求1特征的機動車解決所述問題。本發(fā)明的有利的設計方案和改進方案參見其它權(quán)利要求2至14。
[0006]通過本發(fā)明，通過在接觸面上每個連接件的軸線分別以不等于90°的角度經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面，實現(xiàn)螺栓連接的力被分成法向分量和橫向分量。由此得到形狀配合連接的份額，其使得顯著提高了預緊的份額。由此一方面可減小螺栓額定尺寸，這減小了材料成本和重量。此外，可以明顯較不精確的方式選擇用于螺栓連接的擰緊方法，從而減小了方法成本并且提高了連接的可靠性。通過更小的螺栓，也可減小所需的結(jié)構(gòu)空間。更優(yōu)地，這種螺栓連接至少基本上僅僅承受拉力負載。此外，也可對表面質(zhì)量提出更低的要求。
[0007]為了產(chǎn)生盡可能高的預緊，有利的是，連接件各自的軸線以相對于位于接觸面中的矢量成30°至60°之間的角度經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面。
[0008]特別是，對于在傳力連接和形狀配合連接之間的最優(yōu)組合，連接件各自的軸線可以以相對于位于接觸面中的矢量成45°的角度經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面。那么，例如在μ = 0.1的摩擦值時，與利用垂直于接觸面的螺栓進行標準螺紋連接相比，可傳遞的橫向力提高了 700%，在螺栓間隙中的縱向力減小了 30%。
[0009]如果接觸面在俯視圖中相對于車輛縱軸線且相對于車輛橫軸線成角度，那么在車軸和車輛框架之間的主力方向、即橫向和縱向運動分別相對于接觸面成角度，并且因此較少促使在此連接的部件彼此相互剪切，從而實現(xiàn)了連接的額外的安全性。當接觸面設有溝紋部或者類似的用于提高摩擦的措施時，也有助于這種安全性，防止受到在接觸面的平面中引入力的影響。
[0010]特別是，對于每個鉸鏈組件來說，兩個沿軸向位于外部的接觸面相對于車輛橫軸線彼此對立地成角度,并且由此像外壁那樣包圍位于其之間的鉸鏈組件。
[0011]對于高的穩(wěn)定性特別有利的是，連接件分別成對地且彼此成角度地設置在一個共同的平面中、特別是水平平面中。
[0012]在此，連接件可相對于接觸面的垂線對稱地且彼此約成90°地設置，從而，對于相反的力作用(例如在加速和制動時)得到同樣好的支撐效果。
[0013]在正常的螺紋連接中，例如在結(jié)構(gòu)單元連接在縱梁處且由此接觸面沿著行駛方向的部位處產(chǎn)生高的負載。這種類型的結(jié)構(gòu)單元例如可通過連接在縱梁上的橫梁形成，通過連接到縱梁上的具有垂直組成部分的支架形成，該支架用于固定車軸、懸架單元或者其它底盤部件、例如同樣空氣彈簧氣囊。
[0014]對于節(jié)省連接件且對于有效的裝配特別有利地，為了連接相應結(jié)構(gòu)單元，固定件不僅穿過結(jié)構(gòu)單元而且穿過縱梁以及橫梁，并且同時將這些部件相互連接。
[0015]有利地，相應地連接的結(jié)構(gòu)單元包括用于固定件的進入通道和相對于通道軸線成角度的用于固定件頭部或鎖緊部分(Konterglied)的支座,從而自動地保證固定件的合適位置并且省去了用于使連接件斜置的錐形楔塊或類似措施。為了穿過連接件，車輛的縱梁例如可簡單地具有長孔。特別有利的是，所述支座直接集成到結(jié)構(gòu)單元中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]從附圖中所示出和下面所描述的本發(fā)明對象的實施例中得到本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征。
[0017]附圖中:
[0018]圖1示出了商用車的示意性俯視圖，其示例性地具有側(cè)向設置的軸向部件的支架和保持在其連接部的區(qū)域中的橫梁，
[0019]圖2從斜上方示出了通過橫梁連接的兩個縱梁區(qū)段的立體細節(jié)圖，其中，橫向地外部地附加地將底盤部件的支架連接到縱梁上并且與橫梁相連接，
[0020]圖3從斜上方以立體圖示出了根據(jù)圖2的組件，
[0021]圖4從與在圖2中相似的視角示出了結(jié)構(gòu)單元的連接部的立體細節(jié)圖，
[0022]圖5以側(cè)視圖示出了根據(jù)圖4的組件，
[0023]圖6從上方示出了根據(jù)圖4的組件的剖視圖，
[0024]圖7示出了斜螺紋連接部和垂直螺紋連接部的力-位移-曲線，
[0025]圖8示出了空氣彈簧氣囊支架的側(cè)視圖，
[0026]圖9以從上方的視圖示出了支架，
[0027]圖10以剖開的俯視圖示出了空氣彈簧氣囊的連接部。

【具體實施方式】
[0028]在圖1中示意性示出的機動車I在此形成商用車(NKW)并且具有車架2和/或輔助框架2a，例如在圖8中示出的空氣彈簧氣囊支架。典型地，車架2可包括兩個側(cè)面的縱梁3和多個橫梁4并且整體上可構(gòu)造成不同的。在車架2上保持有至少一個車軸5、例如后車軸。
[0029]例如建筑用車輛或越野車也可根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造。
[0030]在特別是橫向于和/或沿著行駛方向F的用作連接面的接觸面10、1a上可連接其它結(jié)構(gòu)單元?？v向的接觸面10例如可通過縱梁3的外側(cè)面或內(nèi)側(cè)面形成，橫向的接觸面1a例如通過車軸5的擴大的差速器或者通過橫梁4的前側(cè)面或后側(cè)面形成。
[0031]其它結(jié)構(gòu)單元連接到該接觸面10、10a上，使得所述其它結(jié)構(gòu)元件通過穿過接觸面10、10a的連接件被保持住，例如自鎖螺栓等，其中，相應的連接件11的軸線13以不等于90°的角度經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面10、10a，S卩，相對于該接觸面10、10a傾斜。代替自鎖螺栓，例如也可如在圖10中那樣設置盲孔，螺栓11接合到該盲孔中。鉚接或銷連接也是可行的。
[0032]特別是，連接件11各自的軸線13以相對于位于接觸面10、10a中的矢量成30°至60°之間的角度α與被所述連接件穿過的接觸面10、1a相交。更優(yōu)選地,連接件11各自的軸線13以相對于位于接觸面10、1a中的矢量成約45°的角度與被所述連接件穿過的接觸面10、10a相交。在此，連接件11可以分別成對地且彼此成角度地設置在一個共同的平面中、尤其是水平平面中，像例如在圖6中示出的那樣。在此，示出了共同位于一個水平平面中的一對固定件11。多個這種固定件對可彼此重疊或彼此并排。在兩個連接件11之間的角度在此約為90°，這不是強制性的，然而為高預緊示出了一種最優(yōu)情況。
[0033]有利地，如同樣在此示出的那樣，固定件11的方向在俯視圖中不僅相對于車輛縱軸線14成角度而且相對于車輛橫軸線15成角度，從而所述固定件不與兩個主力方向中的任一個在一條直線上。
[0034]在根據(jù)圖2和圖3以及根據(jù)圖4至6的實施例中，結(jié)構(gòu)單元6或7和8連接到車架2的兩個側(cè)面的縱梁3處。在此，結(jié)構(gòu)單元8通過使兩個縱梁3相互連接的橫梁4形成。
[0035]連接上的結(jié)構(gòu)單元6和7分別通過連接到縱梁3上的具有垂直組成部分的支架6a和7a形成并且特別是用于固定車軸5、懸架單元11或其它底盤部件12，例如作為空氣彈簧氣囊的支架。
[0036]這種空氣彈簧氣囊支架的特征特別是在于根據(jù)圖8至10的輔助框架2a。在此，為空氣彈簧氣囊(自身未示出)設置可通過固定件11封閉的夾緊孔眼16。因此，所述連接不必一定在車輛框架2上實現(xiàn)，而是也可針對這種被分配給底盤的輔助框架2a或在底盤中的類似單元。
[0037]在根據(jù)圖2至6的實施例中，為了連接相應的結(jié)構(gòu)單元6和7設置這樣的固定件11，即，其不僅穿過結(jié)構(gòu)單元6和7而且穿過縱梁3以及橫梁8并且同時將它們相互連接。這種節(jié)省材料和裝配成本的結(jié)構(gòu)方式特別是可在根據(jù)圖6的剖視圖中看到。在此，縱梁3橫向地在內(nèi)側(cè)利用加強板3a被加倍，從而在此處緊接著用于橫梁8的縱向伸延的第一接觸面10并且在外部提供有用于結(jié)構(gòu)單元7結(jié)合的第二縱向伸延的接觸面10 (例如參見圖4)。
[0038]在圖6中也可良好地看出，相應地連接的結(jié)構(gòu)單元6和7包括用于固定件11的進入通道和用于固定件11的頭部或者鎖緊部分的在軸向上限制該進入通道的支座9。在此，通過在結(jié)構(gòu)元件處設置相應的傾斜面，支座9有利地被集成到結(jié)構(gòu)元件7中，例如在圖4和5中也可很好地看出。由此不需要單獨的楔形塊等。以相同的方式，在此，橫向地位于內(nèi)部的橫梁8也已經(jīng)集成地設有這種傾斜的封閉面9用作用于螺栓頭部或螺母的支座。
[0039]在圖7中明顯的是，通過斜置僅僅受到拉力負載(曲線II)的螺栓11比在剪切方向(曲線I)上受到負載的螺栓傳遞高得多的力。通過本發(fā)明可保證，剛好在成對地彼此成角度地對置的螺栓中，在沿著接觸面10、10a導入力時始終承受拉力負載。
[0040]也可這樣連接上三角形轉(zhuǎn)向桿組件(圖1)或者四點轉(zhuǎn)向桿組件(圖2、圖3)，其它與底盤處于連接的部件同樣也可以。
[0041]附圖標記列表:
[0042]I 機動車
[0043]2 車輛框架
[0044]2a輔助框架
[0045]3 縱梁
[0046]4 橫梁
[0047]5 車軸
[0048]6 結(jié)構(gòu)單元
[0049]6a具有垂直組成部分的支架
[0050]7 結(jié)構(gòu)單元
[0051]7a具有垂直組成部分的支架
[0052]8 橫梁
[0053]9 支座
[0054]10接觸面
[0055]1a接觸面
[0056]11連接件
[0057]12空氣彈簧氣囊
[0058]13連接件的軸線
[0059]14縱軸線
[0060]15橫軸線
[0061]16夾緊孔眼
【權(quán)利要求】
1.一種具有車架和/或輔助框架(2;2a)的機動車、特別是商用車(NKW)，所述車架具有特別是橫向于和/或沿著行駛方向(F)的接觸面(10 ；10a)作為用于其它結(jié)構(gòu)單元(6 ；7；8 ；12)的連接面,通過穿過所述接觸面(10 ；10a)的連接件(11)連接上所述結(jié)構(gòu)單元,其特征在于，每個連接件(11)的軸線(13)分別以不等于90°的角度(α )經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面(10 ；10a) O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機動車(I)，其特征在于，所述連接件(11)各自的軸線(13)以相對于位于所述接觸面(10;10a)中的矢量成30°至60°之間的角度(α)經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面(10 ；10a)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機動車(I)，其特征在于，所述連接件(11)各自的軸線(13)以相對于位于所述接觸面(10;10a)中的矢量成約45°的角度經(jīng)過被所述連接件穿過的接觸面(10 ；10a) O
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的機動車(I)，其特征在于，所述連接件(11)通過特別是自鎖的螺栓形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的機動車(I)，其特征在于，所述連接件(11)在俯視圖中相對于車輛縱軸線(14)且相對于車輛橫軸線(15)成角度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的機動車(I)，其特征在于，所述連接件(11)分別成對地且彼此成角度地設置在一個共同的平面中、特別是水平平面中。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機動車(I)，其特征在于，所述連接件(11)彼此約成90°的角度地設置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的機動車(I)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)單元(6；7 ；8；12)連接在縱梁(3)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的機動車(I)，其特征在于，連接上的結(jié)構(gòu)單元(8)通過連接在縱梁(3)上的橫梁(4)形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的機動車(I)，其特征在于，連接上的結(jié)構(gòu)單元(6；7)包括連接到縱梁(3)上的具有垂直組成部分的支架(6a ;7a)，其特別是用于固定車軸(5)、懸架單元(12)或者其它底盤部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機動車(I)，其特征在于，連接上的結(jié)構(gòu)單元(2a)形成或包括空氣彈簧氣囊(12)的支架。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的機動車(1)，其特征在于，為了連接相應的結(jié)構(gòu)單元(6 ;7)，固定件(11)不僅穿過所述結(jié)構(gòu)單元(6 ；7)而且穿過縱梁(3)和橫梁⑷，并且將它們相互連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的機動車(I)，其特征在于，相應地連接上的結(jié)構(gòu)單元(6 ；7 ；8)包括用于固定件(11)的進入通道和相對于所述通道的軸線成角度、特別是成直角的用于固定件(11)的頭部或鎖緊部分的支座(9)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的機動車(I)，其特征在于，所述支座(9)被集成到所述結(jié)構(gòu)單元(6 ；7 ；8)中。
【文檔編號】B62D21/11GK104428196SQ201380035051
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】F·舍佩, J·艾斯曼, F·朗霍斯特, S·克諾普 申請人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司