PL206743B1 - Zespół belek podwozia pojazdu - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 206743 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 351155 ^{(51) Int.Cl.}

B62D 65/02 (2006.01) B62D 21/12 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 12.12.2001 (54)

Zespół belek podwozia pojazdu

(30) Pierwszeństwo: 12.12.2000, FI, 20002722	(73) Uprawniony z patentu: Kulojarvi Tauno, Tampere, FI
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 17.06.2002 BUP 13/02	(72) Twórca(y) wynalazku: TAUNO KULOJARVI, Tampere, FI
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.09.2010 WUP 09/10	(74) Pełnomocnik: rzecz. pat. Elżbieta Kowal

PL 206 743 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zespół belek podwozia pojazdu.

Podwozie ciężkich pojazdów tworzą dwie wzdłużne, poziome belki, ustawione w kierunku wzdłużnym pojazdu i odpowiednia liczba poprzecznych, poziomych belek. Na podwoziu jest zwykle zamontowana karoseria pojazdu. W tym przypadku, pionowe belki są przymocowane do zewnętrznych końców wspomnianych belek poprzecznych i profile podtrzymujące, profile dachu i płyty wykładziny, należące do karoserii, mogą być podtrzymywane przez pionowe belki. Obecnie profile pionowe są mocowane przez przyspawanie ich do końców poprzecznych profili. Punkty łączenia między belkami muszą być wyposażone w skosy do spawania. Ponadto, belki muszą być mocowane w silnych uchwytach podczas spawania, aby zminimalizować przemieszczenia powstające w wyniku rozszerzania cieplnego. Montowanie belek pionowych tym sposobem jest pracochłonne i powolne. Ponadto, uzyskanie właściwego połączenia wymaga pracy wykwalifikowanych pracowników i wykorzystania narzędzi wysokiej jakości.

Znany jest z opisu patentowego US nr 4 230 361 sposób mocowania belki poziomej do belki pionowej podwozia pojazdu za pomocą mocowań narożnikowych. Belki mogą być łączone przy użyciu mocowań narożnikowych, które są przykręcane śrubami. Jednakże, na każde skrzyżowanie belek potrzebne są co najmniej dwa mocowania narożnikowe. Ponadto, każde mocowanie narożnikowe jest przykręcane co najmniej czterema śrubami mocującymi, co oznacza, że jest co najmniej osiem śrub mocujących na każde skrzyżowanie. W tym przypadku liczba części potrzebnych do montażu jest bardzo duża, zaś przykręcanie śrubami mocowań narożnikowych do belek pracochłonne.

Celem wynalazku jest opracowanie sposobu mocowania zespołu belek podwozia i zespołu belek podwozia pojazdu.

Zespół belek podwozia pojazdu, według wynalazku, zawierający belkę poprzeczną, która ma płyty boczne i umieszczoną pomiędzy nimi część pośrednią i belkę pionową, usytuowaną poprzecznie do belki poprzecznej, oraz zawierający nieruchome wzajemne mocowanie belki poprzecznej z belką pionową i wnękę montażową utworzoną na rozwidlonym co najmniej jednym końcu belki poprzecznej, przy czym belka poprzeczna zawiera rozwidlony koniec, a część rozwidlonego końca jest pozbawiona części pośredniej, natomiast belka pionowa jest umieszczona co najmniej częściowo w rozwidlonym końcu belki poprzecznej między jej płytami bocznymi, a płyty boczne belki poprzecznej są przymocowane nieruchomo w jej rozwidlonej części do belki pionowej, charakteryzuje się tym, że belka poprzeczna i belka pionowa mają taki sam profil przekroju poprzecznego, a ponadto belka pionowa posiada podłużne szczeliny montażowe co najmniej na bokach sąsiadujących z płytami bocznymi belki poprzecznej, przy czym obie wystające płyty boczne na końcu belki poprzecznej są wyposażone w co najmniej jeden otwór na śrubę mocującą, a odpowiadający śrubie mocującej element jest umieszczony w szczelinie montażowej belki pionowej w złączu między belkami, zaś belka poprzeczna i belka pionowa są przymocowane jedna do drugiej zaciśniętą śrubą mocującą na odpowiadającym elemencie.

Część pośrednia belki poprzecznej ma wstępnie określony skos w rozwidlonym końcu belki poprzecznej, a belka pionowa jest umieszczona pod kątem względem belki poprzecznej, odpowiednio do jej powierzchni skośnej.

Belki podwozia pierwsza i druga są skonstruowane tak, że odległość między wewnętrznymi powierzchniami płyt bocznych pierwszej belki podwozia odpowiada w przybliżeniu szerokości drugiej belki podwozia. Wnęka montażowa jest korzystnie utworzona przez wyfrezowanie między płytami bocznymi pierwszej belki podwozia w jej części odpowiadającej głębokości drugiej belki podwozia.

W celu zagwarantowania dostatecznie silnego mocowania potrzebnych jest od dwóch do sześciu śrub mocujących.

Mocowanie, według wynalazku, jest bardzo mocne, ponieważ płyty boczne pierwszej belki podwozia rozciągają się po bokach drugiej belki podwozia podtrzymując ją, co ułatwia przymocowanie drugiej belki podwozia do płyt bocznych pierwszej belki podwozia. Mocowanie można wykonać w różny sposób, na przykład przez spawanie, śrubami, nitami i tak dalej.

Zaletą wynalazku jest to, że mocowanie jest głównie poddawane działaniu sił ścinających dzięki temu, że rozwidlony koniec pierwszej belki podwozia podtrzymuje drugą belkę podwozia, a siły ścinające są łatwe do skompensowania.

Inną zaletą jest to, że wnęka montażowa jest prosta do wykonania, a montaż nie wymaga oddzielnych i skomplikowanych części łączących. Ponadto, wnęka montażowa może ustalać wzajemne położenie krzyżujących się belek podwozia, a zatem elementy mocujące nie są bezwzględnie poPL 206 743 B1 trzebne, gdyż wnęka montażowa ustawia belki podwozia prostopadle lub pod żądanym kątem jedną względem drugiej.

Mocowanie śrubowe tego typu jest szybkie i nie wymaga wysokich kwalifikacji załogi, ani specjalnych narzędzi. Ponadto, nie są potrzebne skosy do spawania.

Kolejną zaletą konstrukcji montowanej przy pomocy śrub mocujących w stosunku do konstrukcji montowanej poprzez spawanie, jest to, że możliwe jest stosowanie znacznie lżejszych i prostszych montażowych elementów mocujących, podczas gdy spawanie wymaga masywnych uchwytów do przenoszenia sił wytwarzanych poprzez rozszerzanie cieplne, a wywołanych spawaniem. Takie siły nie występują przy stosowaniu śrub mocujących. Ponadto, jak ogólnie wiadomo specjalistom w tej dziedzinie, połączenia śrubowe lepiej wytrzymują długotrwałe obciążenia niż połączenia spawane.

Konstrukcja podwozia jest prosta i lekka, ale również mocna.

Należy zauważyć, że w tym zgłoszeniu słowo „pojazd” odnosi się do pojazdów wyposażonych w konstrukcję podwozia utworzoną z belek podwozia. Takimi pojazdami zwykle są autobusy, ciężarówki i inne ciężkie pojazdy, włącznie z podwoziami wagonów kolejowych. Słowo „pojazd” odnosi się również do przyczep i odpowiednich, ruchomych urządzeń transportowych.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie fragment konstrukcji podwozia pojazdu według wynalazku, fig. 2 przedstawia schematycznie połączenie między belką poziomą a belką pionową według wynalazku, fig. 3 przedstawia schematycznie wnękę montażową utworzoną w zakończeniu belki podwozia, fig. 4 przedstawia schematycznie przekrój poprzeczny korzystnej belki podwozia, fig. 5 przedstawia schematycznie widok z góry korzystnego elementu współpracującego ze śrubą mocującą w szczelinie montażowej belki podwozia, zaś fig. 6 przedstawia schematycznie złącze według wynalazku.

Figura 1 przedstawia fragment konstrukcji podwozia pojazdu, w tym przypadku podwozia autobusu. Podwozie zawiera dwie, równoległe belki wzdłużne 1 usytuowane w pewnej odległości jedna od drugiej i odpowiednią liczbę belek poprzecznych 2, usytuowanych poprzecznie, zwykle prostopadle, do belek wzdłużnych 1. Belki poprzeczne 2 rozciągają się jako pojedyncze elementy od jednego do drugiego boku pojazdu. Belki pionowe 3, należące do konstrukcji podwozia są przymocowane do obu końców każdej belki poprzecznej 2. Profile, profile dachowe i płyty powierzchniowe, należące do karoserii, mogą opierać się na belkach pionowych 3. Jeśli trzeba, konstrukcja podwozia może być podtrzymywana oddzielnie w pobliżu wałów, silnika i przekładni.

Przy analizie konstrukcji podwozia należy zwracać uwagę nie tylko na wytrzymałość podwozia i dobrą technologiczność, ale również na ciężar podwozia, aby utrzymać koszty paliwa na rozsądnym poziomie. Na przykład, podwozie autobusu z fig. 1 można wyposażyć w belki podwozia wykonane z aluminium lub z innego lekkiego metalu. Złącze między belką poprzeczną 2 i belką pionową 3 jest również lekkie, ponieważ nie są potrzebne oddzielne elementy mocujące. Zmniejszenie ciężaru podwozia umożliwia zastosowanie lżejszego silnika o mniejszej pojemności, lżejszej przekładni i tak dalej, a w konsekwencji, całość będzie znacznie lżejsza niż w dotychczasowych rozwiązaniach.

Figura 2 przedstawia połączenie typu T między końcem belki pionowej 3 i końcem belki poprzecznej 2. Wnęka montażowa 6, odpowiadająca szerokości belki pionowej 3 jest utworzona na końcu belki poprzecznej 2, na przykład przez frezowanie i belka pionowa 3 jest umieszczona we wnęce montażowej 6. Wnęka montażowa 6 tego typu jest pokazana na fig. 3. Głębokość B wnęki montażowej 6, korzystnie jest równa w przybliżeniu szerokości profilu belki pionowej 3. Ponadto, belka poprzeczna 2 i belki pionowe 3 są zaprojektowane tak, że cała wnęka montażowa 6 belki pionowej 3 znajduje się, korzystnie, między płytami bocznymi 7 i 8 belki poprzecznej 2. Płyty boczne 7 i 8 tworzą rozwidlony koniec belki poprzecznej 2. Belka poprzeczna 2 i belka pionowa 3, usytuowana we wnęce montażowej 6 na końcu belki poprzecznej 2, są korzystnie przymocowane jedna do drugiej połączeniem śrubowym. W tym przypadku widłowe elementy rozwidlonego końca belki poprzecznej 2 są wyposażone w otwory na śruby mocujące 9, zaś belka pionowa 3 w profil, którego powierzchnie mocujące są wyposażone w szczeliny montażowe 10 do umieszczenia w nich elementów współpracujących ze śrubami mocującymi 9.

Figura 4 przedstawia korzystny przekrój poprzeczny belki podwozia. Profil o takim przekroju można zastosować zarówno w belkach pionowych 3, jak i w belkach poprzecznych 2. Belka jest korzystnie wykonana z aluminium lub stopu aluminium, ale jeśli trzeba, można użyć innych materiałów, na przykład stali. Boki krótsze 11 prostokątnego profilu są wyposażone w szczeliny montażowe 12, w których można umieścić znane elementy współpracujące ze śrubami mocującymi 9, według fig. 5. Krawędzie szczeliny montażowej 12 są wyposażone w części poziome, co oznacza, że kształt szcze4

PL 206 743 B1 liny montażowej 12 przypomina literę T. Można oczywiście zastosować również profile o innych przekrojach poprzecznych. Kształt elementu 13 współpracującego ze śrubą mocującą 9 jest równoległoboczny. Przez umieszczenie elementu 13 równolegle do szczeliny montażowej 12, można go wcisnąć w szczelinę montażową 12. Kiedy śruba montażowa 9 jest następnie obracana we współpracującym elemencie 13, element 13 jest obracany w szczelinie montażowej 12 i opiera się o boczne powierzchnie płyt bocznych 7 i 8 belki poprzecznej 2. W tym przypadku, element współpracujący 13 nie może obracać się i śruba mocująca 9 zaciska połączenie.

Na figurze 5 obrócony element współpracujący 13' jest zaznaczony linią z kropek i kresek. Obrócony element współpracujący 13' nie może opuścić szczeliny montażowej 12), ale jest podtrzymywany przez części poziome 14 szczeliny montażowej 12.

Alternatywnie, element współpracujący, którego przekrój poprzeczny jest skonstruowany tak, że nie może opuścić wnęki montażowej, może zostać wsunięty do szczeliny montażowej 12 od końca belki podwozia. Element współpracujący tego typu jest przedstawiony linią przerywaną jako element 15 na fig. 4.

Figura 6 przedstawia połączenie typu L między końcem belki pionowej 3 i końcem belki poprzecznej 2. Inaczej niż na fig. 2, belka pionowa 3 rozciąga się tylko z jednej strony belki poprzecznej 2. Belka poprzeczna 2 i belka pionowa 3 o wymaganych przekrojach poprzecznych są przymocowane jedna do drugiej przez spawanie punktowe 16 w rozwidlonym końcu.

Alternatywnie, belki mogą być przymocowane przy pomocy klejenia, nitami, przy pomocy bolców przechodzących przez konstrukcję lub przy pomocy odpowiednich sworzni mocujących czy innego, odpowiedniego elementu mocującego. Jak widać na fig. 6, w tym przypadku głębokość B wnęki montażowej 6 jest nieco mniejsza niże szerokość C belki pionowej 3, a przy tym wnęka montażowa 6 jest skonstruowana tak, że dostatecznie podtrzymuje belkę pionową 3. Jeśli trzeba, część pośrednia 4 między płytami bocznymi 7 i 8 belki poprzecznej 2 może zostać wykonana skośnie w stosunku do wzdłużnej osi belki poprzecznej 2 i w tym przypadku belka pionowa 3 może być łatwo mocowana pod żądanym kątem A w stosunku do belki poprzecznej 2. Ponadto, rozwidlony koniec może zostać utworzony w niższym końcu belki pionowej 3. Rozwidlony koniec może zostać utworzony w belce przy pomocy frezowania, jak wspomniano powyżej.

Alternatywnie, wnęka montażowa 6 jest wykonywana przez cięcie płomieniowe lub cięcie laserowe. Ponadto, belka może zostać wyposażona w rozwidlony koniec już podczas jej wytwarzania poprzez przedłużenie płyt bocznych 7 i 8 poza część pośrednią 4.

Chociaż wynalazek został opisany w odniesieniu do złącza między belką poprzeczną 2 a belką pionową 3 podwozia pojazdu, to może być stosowany szerzej do mocowania innych belek należących do konstrukcji podwozia pojazdu. Na przykład, korzystne jest zastosowanie wynalazku do mocowania profili należących do karoserii. Ponadto, obie belki mogą być belkami poziomymi, przy czym w tym przypadku płyty boczne 7 i 8 w rozwidlonym końcu są poziome. Istotne jest, że dwie belki podwozia pojazdu, poprzeczne jedna do drugiej, są przymocowane do siebie za pomocą wnęki montażowej 6 w końcu pierwszej belki podwozia 2, w której druga belka podwozia 3 może zostać umieszczona i nieruchomo przymocowana.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Zespół belek podwozia pojazdu, zawierający belkę poprzeczną, która ma płyty boczne i umieszczoną pomiędzy nimi część pośrednią i belkę pionową, usytuowaną poprzecznie do belki poprzecznej oraz zawierający nieruchome wzajemne mocowanie belki poprzecznej z belką pionową i wnękę montażową utworzoną na rozwidlonym co najmniej jednym końcu belki poprzecznej, przy czym belka poprzeczna zawiera rozwidlony koniec, a część rozwidlonego końca jest pozbawiona części pośredniej, natomiast belka pionowa jest umieszczona co najmniej częściowo w rozwidlonym końcu belki poprzecznej między jej płytami bocznymi, a płyty boczne belki poprzecznej są przymocowane nieruchomo w jej rozwidlonej części do belki pionowej, znamienny tym, że belka poprzeczna (2) i belka pionowa (3) mają taki sam profil przekroju poprzecznego, a ponadto belka pionowa (3) posiada podłużne szczeliny montażowe (12) co najmniej na bokach sąsiadujących z płytami bocznymi (7, 8) belki poprzecznej (2), przy czym obie wystające płyty boczne (7, 8) na końcu belki poprzecznej (2) są wyposażone w co najmniej jeden otwór na śrubę mocującą (9), a odpowiadający śrubie mocującej (9) element (13, 15) jest umieszczony w szczelinie montażowej (12) belki pionowej (3) w złączu między

PL 206 743 B1 belkami, zaś belka poprzeczna (2) i belka pionowa (3) są przymocowane jedna do drugiej zaciśniętą śrubą mocującą (9) na odpowiadającym elemencie (13, 15).

2. Zespół według zastrz. 1, znamienny tym, że część pośrednia (4) belki poprzecznej (2) ma wstępnie określony skos w rozwidlonym końcu belki poprzecznej (2), a belka pionowa (3) jest umieszczona pod kątem względem belki poprzecznej (2), odpowiednio do jej powierzchni skośnej.