车辆框架和紧固装置的制作方法

文档序号:5622034阅读:184来源:国知局
专利名称:车辆框架和紧固装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种车辆框架,该车辆框架包括两个或多个彼此间隔一定横向距 离设置的纵向梁。框架结构还包括相对于纵向梁在不同的平面上设置的一个或多个横向 梁。横向梁和纵向梁通过在它们之间的交接处使用一个或多个紧固件而不可移动地紧固在 一起,该紧固件通过螺旋接合件紧固到至少一个梁。本实用新型还涉及通过使用螺旋紧固的紧固件将两个交接梁紧固在一起的紧固 装置。本实用新型还涉及角形件。本实用新型的技术领域在本申请的独立权利要求的前序部分中给予更加详细的 限定。
背景技术
诸如公共汽车和卡车等重型车辆例如包括实际的承重框架和设置在该承重框架 顶部上的主体。通常,框架由通过焊接或借助于不同的紧固件连接成格子状的管式梁制成。 为了加速并有利于组装工作,越来越多地使用螺旋紧固的紧固件并使之替代焊接结构。这 种紧固件例如包括角形件,利用该角形件能够将两个交接梁紧固在一起。但是,如果在安装 的时候稍不注意,使用角形件就会出问题,即,在待连接到一起的梁之间会存有间隙。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种新类型的改进的车辆框架和紧固装置。本实用新型的框架的特征在于,角形件的第一紧固表面的角部侧上的部分设有离 隙,由此在紧固螺钉被上紧之前,在角部侧上的部分且在紧固表面和抵接所述紧固表面设 置的梁之间设有预定尺寸的间隙;并且上紧紧固螺钉使得在角部侧上的部分,紧固表面朝 向梁移位并且第一侧面改变形状并定形。本实用新型的紧固装置的特征在于,当在第二紧固表面的方向上观察角形件时, 角形件的第一紧固表面在第一侧面的自由端部分上比在角部的部分上延伸更长;并且第一 侧面中的紧固螺钉被设置用于沿着比第一侧面的自由端部分更长的距离将角形件的角部 压向第一梁。本实用新型的角形件的特征在于,当在第二侧面的方向上观察角形件时,第一紧 固表面在第一侧面的自由端部分上比在角部的部分上延伸更长。本实用新型的构思是在角形件的第一侧面的紧固表面的角部侧的部分上设置离 隙。由于该离隙,在上紧紧固螺钉之前,在角部部分和待紧固的梁之间设有间隙。当紧固螺 钉被上紧时,角部部分压向梁。这使得待连接的梁紧紧地相互压抵。本实用新型的一个优点是一种新的类型的角形件,该角形件常常通过螺钉紧固的 力的作用确保待连接的梁紧紧地相互抵接。一种实施方式的构思是通过从紧固表面的角部侧上的部分去除材料来形成离隙。一种实施方式的构思是通过使紧固表面倾斜,从而在紧固表面和梁之间提供楔形空间来形成离隙。该楔形空间在角部侧上的端部处更厚。角形件的紧固表面例如可以通过切屑加工而制成倾斜的。一种实施方式的构思是使角形件的一个侧面以形状锁定的方式紧固到梁。形状 锁定例如可以基于凸起、突出部等,凸起、突出部等可以插入到梁中的紧固槽或相应的开孔 中。在这种情况下,形状锁定可以接收由紧固第一侧面产生的力。因此,在第二侧面的螺纹 连接件中不会产生额外的载荷。一种实施方式的构思是角形件在其两个紧固表面侧上设有引导凸起。引导凸起设 置在待连接的梁的紧固侧中的纵向紧固槽内,由此所述引导凸起和紧固槽被设置成限定待 连接的梁之间的位置。这样,根本不必使用安装工具,因为角形件使待连接的梁相对于彼此 处于准确的位置。另外,梁之间的位置是形状锁定的,因此同时形成良好的对角支撑。一种实施方式的构思是借助于紧固螺钉向角形件的第一凸缘施加力,通过该力的 作用,第一凸缘超出了屈服极限并且产生塑性变形。一种实施方式的构思是待连接的梁至少在角形件侧的表面上具有紧固槽。在两个 侧面中,角形件包括设有配对件并且适于紧固槽的一个或多个紧固螺钉。这样,角形件通过 螺纹连接件紧固到待连接的梁上。一种实施方式的构思是横向梁和竖直梁之间的连接件设有至少一个角形件。角形 件的紧固螺钉被设置成用于产生趋向相对于横向梁的端部处的对应表面牵引竖直梁的力。一种实施方式的构思是角形件和待连接的梁是铝或铝合金的。一种实施方式的构思是通过从压延成形杆切割期望长度的部分制成角形件。这使 得加工角形件的成本低廉。此外,对所需的离隙和引导凸起的切屑加工可以由铝制的单件 容易地形成。

在附图中将更加详细地描述本实用新型的一些实施方式,其中图1示意性地示出了现有技术的紧固装置;图2示意性地示出了公共汽车的框架结构的透视图;图3示意性地示出了框架梁的截面图;图4示意性地示出了紧固螺钉的配对件的俯视图;图5示意性地示出了图4中的配对件在连接图3中的框架梁时的操作;图6示意性地示出了借助于角形件紧固属于车辆框架的梁的斜向俯视图;图7示意性地示出了图6中的紧固装置的斜向仰视图;图8示意性地示出了借助于本实用新型的角形件紧固在不同平面上交接特别是 相对于彼此垂直的梁的侧视图;图9示意性地示出了一种替代的紧固装置的侧视图;图10示意性地示出了紧固装置的侧视图,其中,角形件的一个侧面被设置成延伸 到梁的紧固槽并且构成形状锁定;图11示意性地示出了使角形件适于紧固车辆框架的梁的替代方式的透视图;图12示意性地示出了角形件的透视图,该角形件的第一侧面包括在紧固表面侧 上的凸起并且该角形件的两个侧面都包括引导凸起;以及[0033]图13示意性地示出了紧固装置的侧视图,其中,图12中所示类型的角形件施加在紧固装置上。在附图中,为了清楚起见,本实用新型的一些实施方式以简化的方式示出。在附图 中,相同的部件用相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1是用于将框架梁连接在一起的现有技术方案的俯视图。在该图中,在最上方 所示的方案中,横向梁1被切割成具有适当长度的多个部分la、lb和lc,之后,所述多个部 分la、lb和Ic通过焊接紧固到纵向梁2的侧面上。由于每个横向梁1包括多个部分,因此 有很多可连接的部分和焊缝3。此外,在焊接中,为了精确地使待连接的梁相对于彼此处于 准确位置并且为了控制并接收由焊接产生的力,必须使用安装工具。在图1中的下方,示出 了一种替代的方案,其中,横向梁1的部分Ia至Ic借助于角形件4紧固到纵向梁2。角形 件4借助于螺钉5紧固到梁1和2。然而,该方案存在的问题是将角形件4布置到连接位 置缓慢且复杂。另外,在该方案中,为了确保待连接的梁能够相对于彼此正确设置在准确位 置,也必须使用安装工具。出于示意的目的,图1还用虚线6示出了车辆的纵向侧板或相应 的侧壁。图2示出了公共汽车的框架结构的一部分。为了清楚起见,大大简化了结构。框 架7包括相互间隔一定距离的两个平行的纵向梁2,横向地设置的必要数量的横向梁1,横 向梁1通常与纵向梁2彼此垂直。横向梁1作为均勻件可以从车辆的第一侧面的一侧延伸 到车辆的第二侧面的另一侧。横向梁1的两个端部可以设有竖直梁8,竖直梁8属于主体结 构并且也属于主体的壁板、车顶侧等也可以紧固到竖直梁8上。例如,箭头K示出了图中的 连接位置,其中,两个交接梁彼此紧固并且在连接位置K可以利用本实用新型的紧固装置 和角形件。图5示出了主体梁9的可行的截面轮廓。所述轮廓可以用在纵向梁2、横向梁1和 竖直梁8中。梁可以是铝或铝合金的,从而具有质轻的优点。矩形轮廓的较短的侧10设有 紧固槽11,例如图5或9中所示的紧固螺钉5的配对件12可以设置在该紧固槽11中。因 此,所述轮廓的设有紧固槽11的侧用作紧固侧。紧固槽11的边缘可以包括水平部分13,由 此槽的形状基本上类似于字母T。当然,也可以利用其它类型的轮廓9。紧固槽11并非必 须设置在轮廓9的较短的两侧10中,至少在待连接梁的一侧中设置槽11就足够了。紧固 螺钉5的配对件12可以是平行四边形的形状。通过沿着紧固槽11的方向设置配对件12, 配对件就可以被推入到紧固槽中的适当位置。然后,当紧固螺钉5被上紧到配对件12上时, 配对件在紧固槽中转动并且抵靠轮廓的竖直壁41定位。在这种情况下,可以防止配对件转 动并且紧固螺钉开始上紧。图5中用点划线示出了转动的配对件12’。转动的配对件12’ 不再能够离开紧固槽11,但其通过水平边缘13支撑在紧固槽中。替代地,可以从框架梁的 端部处将配对件推入紧固槽中,配对件的截面尺寸被设计成阻止其穿过紧固间隙离开。图6和图7分别为本实用新型的用于使车辆的纵向梁2和横向梁1相互连接的装 置的斜向俯视图和斜向仰视图。待相互连接的梁1和2的轮廓和尺寸可以是相同的,如图6 和7所示,或者替代地,待相互连接的梁1和2的轮廓和尺寸可以彼此不同。此外,梁1和2 可以包括设有紧固槽11的紧固侧10,在梁的交接部分处的角形件14可以通过使用图3至5中所示类型的紧固螺钉紧固到紧固侧10。可以看出,纵向梁2在横向梁1上方,因此,梁在不同的平面上。矩形纵向梁2可以被设置成使得其较短的紧固侧10在水平方向上。横 向梁1可以平面朝下的方式设置,因此其紧固侧10在竖直方向上。这样,纵向梁2的下方 紧固侧IOa和横向梁1的竖直紧固侧IOb之间的连接位置K设有角形件14,角形件14将梁 彼此紧固并且承载梁之间的载荷。本实用新型的角形件14的使用确保纵向梁2的下方紧 固侧IOa和横向梁1的上方板侧15相对于彼此紧固安装,并且在车辆的使用过程中也保持 它们的位置。图6和7中所示的结构是有利的,特别是作为公共汽车的框架结构,因为纵向梁2 之间的距离在尺寸上可以等于公共汽车的座舱中侧廊的宽度。侧廊的底板可以设置在下方 横向梁1的板侧15上。因此,侧廊部分16设置在纵向梁2之间,该侧廊部分16与设置在 侧廊部分16的两侧上的侧部17相比位于较低的平面上。在侧部17上,底板可以被设置成 通过竖直的纵向梁2的上表面支撑。座舱中的座位可以紧固到侧部17上。图8示出了本实用新型的紧固装置,该紧固装置包括在两个不同平面上的两个梁 1和2。上梁1的两侧通过两个角形件14紧固到下梁2上。角形件14包括第一侧面18a 和第二侧面18b,以及在第一侧面18a和第二侧面18b之间的角部19。侧面18可以具有相 同或不同的长度。此外,角形件的内角侧可以不同的方式成形。图中示出了角形件14的第 二侧面18b可以包括凸起20,该凸起20的尺寸被设计成使其适合上梁1的紧固槽11。这 样,在角形件14和梁1之间设有可以接收竖直载荷的形状锁定。利用一个或多个紧固螺钉 可以进一步确保紧固效果。凸起20可以限定角形件14和梁1之间的角度位置。此外,角 形件的第一侧面也可以包括引导凸起21,该引导凸起21适于下梁2的紧固侧中的紧固槽。 引导凸起21限定下梁2和角形件14之间的角度位置。使角形件14具有引导凸起20和21 允许梁1和2借助于角形件总是被相对于彼此精确地设置在预定位置。因此,在安装过程 中根本不必使用安装工具等。出于清楚的目的,图8仅用点划线示出了紧固螺钉5a和5b 的位置。图8还通过虚线示出了在紧固螺钉5a被上紧之前角形件14的第一侧面的紧固表 面22。可以看出,沿第二侧面18b的方向观察,紧固表面22在第一侧面18a的自由端部分 23上比在角部19的部分上延伸更长。因此,紧固表面22可以是斜的,使得楔形间隙24保 持在紧固表面22和梁2的紧固侧之间,间隙的较厚端部在角部19的部分上。楔形间隙24 的最大厚度可以在0. 2至2mm之间,例如,通常为0. 5mm。在安装过程中,首先将角形件14 不可移动地紧固到梁1上,之后,将紧固螺栓5a上紧使得第一侧面18a抵靠梁2弯曲和挤 压。这样,就产生力F,该力使梁1和2相对于彼此紧压。楔形间隙24或相应的所谓的离隙 和由紧固螺栓5a产生的力F的大小可以是使得在第一侧面18a中出现超过材料的屈服极 限的变形且侧面18a被永久地成形。当然,侧面18a弯曲的前提是紧固螺钉5a要比紧固表 面22和梁2之间的初始位置支撑部分25更靠近角部19。需要进一步指出的是,楔形间隙 24不必非要延伸到侧面18a的最外部分23,只要其从角部19延伸的距离比紧固螺钉5a长 即可。在这种情况下,在侧面的最外部分23中,紧固表面22可以包括平的部分。此外,楔 形间隙24可以包括两个或多个空间,最靠近角部19的空间的厚度常常最大,而距离角部最 远的空间的厚度最小。因此,这种间隙24的厚度朝着角部19逐步变大。图9还示出了结合图8描述的角形件14的一种实施方式。侧面18b中的控制表面20抵靠紧固开孔11的边缘26设置并且沿力F的方向提供良好的形状锁定。图9示出 了侧面18a的最外端处的部分23可以包括紧固螺钉5c,该紧固螺钉5c可以在螺钉5a之前 被上紧。螺钉5c可以使紧固表面22的支撑部分25相对于梁2紧压,之后,上紧螺钉5a以 允许梁1与梁2紧压在一起。图10示出了一种实施方式,其中,角形件14被以不同的方式成形。第一侧面18a 的紧固表面22在角部19侧的部分上设有凹槽,并且在自由端部分23上为基本上平的支撑 部分25。这样,在紧固螺钉5a被上紧之前,在梁2和紧固表面22之间可以存在间隙24或 空间。当紧固螺钉5a被上紧时,侧面18a变形并且紧固表面可以压抵在梁2的角部19侧 的部分上。此外,角形件的第二侧面18b被成形为包括紧固表面,该紧固表面一方面抵靠梁 1的侧面,一方面位于紧固槽11并且抵靠紧固槽的边缘26。替代紧固槽11,梁1可以包括 开孔,侧面18b中的凸起27可以插入到该开孔中。当这种角形件14设置在梁1的两侧上 时,梁不能沿横向运动。利用螺钉5a实施紧固并且通过凸起27实现形状锁定又确保梁1 和2在连接位置K处保持彼此抵靠。图11示出了实施本实用新型构思的一些可行的连接位置Kl至K3。在连接位置 K1,角形件14的第二侧面18b通过焊缝28紧固到梁2的竖直侧面。然后,利用紧固螺钉 5a使第一侧面18a压抵梁1的紧固侧。侧面18b可以之前的附图中示出的方式成形,使得 在螺钉5a被上紧之前,在侧面18b的紧固表面的角部侧上的部分中具有间隙或空间。上紧 螺钉5a使得梁1和2相互紧密抵靠。在连接位置K2,角形件14的两个侧面18a和18b通 过螺钉紧固到梁1和2中的紧固槽11。通过研究图6、7和11可以看出,梁1和2相对于 彼此可以不同的方式布置,使得为了实现期望的紧固,紧固槽11可以指向不同的方向。此 夕卜,横向梁1和竖直梁8通过角形件14在紧固位置K3处相互连接。角形件14的第一侧面 18a的设有离隙的紧固表面可以抵靠竖直梁8的紧固表面定位,这允许在角形件14的第二 侧面18b首先例如借助于螺纹连接件被不可移动地紧固到梁1上时,竖直梁8可以通过紧 固螺钉5a被牢固地固定在横向梁1的端部处的紧固部位上。图11仅示出了角形件14位 于梁的一侧,但是通常角形件设置在梁的两侧上,如箭头ΚΓ至K3’所示。图12和13还示出了一种替代的角形件14及其操作。第一侧面18a的最外端部 可以包括支撑凸起29,该支撑凸起29构成紧固表面22的最外部分并且由此如图13中所示 的抵接待连接的梁2。在这种情况下,间隙24或相应的窄的空间保持在角部19侧的部分 上。此外,适合梁中的紧固槽的引导凸起21可以设置在紧固表面22侧上。引导凸起20也 可以设置在第二侧面18b的紧固表面侧上。细长的引导凸起20、21可以期望的方式定向, 例如可以平行地、垂直地或者相对于彼此以预定角度位置定向。通过引导凸起或相应的突 出部可以实现刚性对角支撑。此外,凸起通常使待连接的框架梁相对于彼此在准确的位置 定位,从而使安装准确。图12还示出了用于紧固螺钉的开孔31。图13示出了在梁1和2之间可以设置间隙32。当角形件14的侧面18a通过紧固 螺钉5a压抵梁2时,就产生力F,该力F使梁1和2紧紧地压向彼此。图13示出了在上紧 之前的情况。需要指出的是,角形件14不必一定具有L形轮廓,其内角部侧可以一些其它方式 拱起或成形。可以通过从角形件的侧面的紧固表面去除材料来制成引导凸起和在第一紧固表面侧上的离隙、间隙或相应的空间。这例如可以通过铣削加工来实现。在一些情况中,第一侧面18a可以在其最外部分处弯曲,或者侧面18a的紧固表面22可以相对于第二侧面18b 的紧固表面31成比90°稍微更大的角度。在一些情况中,同样地可以利用本申请中给出的特征,而不受其它特征的限制。另 一方面,根据需要,可以结合本申请中公开的特征以提供不同的组合。附图和相关的描述仅旨在示出本实用新型的构思。本实用新型的细节可以在权利 要求书的范围内改变。
权利要求一种车辆框架,包括沿车辆的纵向上的至少两个纵向梁(2),所述纵向梁(2)被设置成在横向上彼此间隔一定距离;相对于所述纵向梁(2)横向且在不同的平面上设置的至少一个横向梁(1),所述横向梁(1)和所述纵向梁(2)在交接部分处叠置并且相互抵接;其中所述纵向梁(2)和所述横向梁(1)通过至少一个角形件(14)不可移动地彼此紧固,所述角形件(14)包括第一侧面(18a)和第二侧面(18b)以及在所述第一侧面和第二侧面之间的角部(19);并且所述角形件的第一侧面(18a)中的紧固表面(22)和第二侧面(18b)中的紧固表面(30)分别紧固在所述纵向梁(2)和所述横向梁(1)上;并且包括至少一个紧固螺钉(5a)的螺纹连接件设置在至少一个梁和角形件(14)的至少一个侧面之间;其特征在于,所述角形件(14)的第一紧固表面(22)的角部(19)侧上的部分设有离隙,由此在所述紧固螺钉(5a)被上紧之前,在所述角部(19)侧上的部分且在所述紧固表面(22)和抵接所述紧固表面(22)设置的纵向梁(2)之间设有预定尺寸的间隙(24);并且上紧所述紧固螺钉(5a)使得在所述角部(19)侧上的部分,所述紧固表面(22)朝向所述纵向梁(2)移位并且所述第一侧面(18a)改变形状并定形。
2.根据权利要求1所述的框架,其特征在于,所述角形件(14)包括至少在其一个紧固表面(22,30)侧上的引导凸起(20,21);并且 所述引导凸起(20,21)被设置在所述梁(1,2)中的紧固槽(11)内,在所述角形件(14) 和所述梁(1,2)之间设置形状锁定。
3.一种紧固装置,包括 第一梁(2)和第二梁⑴;至少一个角形件(14),所述角形件(14)的第一侧面(18a)的第一紧固表面(22)紧固 到所述第一梁(2),第二侧面(18b)的第二紧固表面(30)紧固到所述第二梁(1);以及至少一个紧固螺钉(5a),其在所述角形件的至少所述第一侧面(18a)中用于在所述第 一梁⑵和所述角形件(14)之间提供螺纹连接件, 其特征在于,当在所述第二紧固表面(30)的方向上观察所述角形件时,所述角形件的第一紧固表 面(22)在所述第一侧面(18a)的自由端部分(23)上比在所述角部(19)的部分上延伸更 长;并且所述第一侧面(18a)中的紧固螺钉(5a)被设置用于沿着比所述第一侧面(18a)的自 由端部分(23)更长的距离将所述角形件的角部(19)压向所述第一梁(2)。
4.根据权利要求3所述的紧固装置,其特征在于,所述角形件(14)包括在其紧固表面(22,30)的两侧上的引导凸起(20,21);并且 所述引导凸起(20,21)被设置在待连接的第一梁(2)和第二梁⑴的紧固侧(10,IOb) 中的纵向紧固槽(11)内,所述引导凸起(20,21)和所述紧固槽(11)被设置成限定待连接 的第一梁(2)和第二梁(1)之间的位置。
5. 一种角形件,包括具有第一紧固表面(22)的第一侧面(18a); 具有第二紧固表面(30)的第二侧面(18b);结合所述紧固表面(22,30)的角部(19),该角部(19)使得所述紧固表面(22,30)基本 上相对于彼此垂直;以及在所述第一侧面(18a)中的用于设置螺纹连接件的至少一个开孔(31); 其特征在于,当在所述第二侧面(18b)的方向上观察所述角形件时,所述第一紧固表面(22)在所述 第一侧面(18a)的自由端部分(23)上比在所述角部(19)的部分上延伸更长。
专利摘要本实用新型公开了一种车辆框架、紧固装置和角形件。车辆框架包括至少两个纵向梁(2)和相对于纵向梁设置在不同平面中的至少一个横向梁(1)。在交接部分处,梁被设置成彼此抵接并且通过角形件(14)紧固。角形件的侧面(18a,18b)包括抵接梁紧固的紧固表面(22,30)。螺纹连接件设置在至少一个梁和角形件的至少一个侧面之间。当在第二侧面(18b)的方向上观察角形件时,角形件的第一紧固表面(22)在第一侧面(18a)的自由端部分(23)上比在角部(19)的部分上延伸更长。将紧固螺钉(5a)上紧使得在角部(19)侧上的部分,紧固表面(22)朝向梁(2)移位并且角形件的第一侧面(18a)改变形状并定形。
文档编号F16B43/00GK201553202SQ200920156059
公开日2010年8月18日 申请日期2009年5月25日 优先权日2008年5月23日
发明者托诺·库洛雅维 申请人:托诺·库洛雅维
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