Коробчатая система для кузова транспортного средства и способ ее производства, а также кабина для грузового автомобиля
Группа изобретений относится к коробчатой системе для кузова транспортного средства, способу ее производства и кабине для грузового автомобиля. Коробчатая система содержит первый коробчатый элемент (1), содержащий две продольные стенки (4, 5), имеющие поперечное сечение, которое образует изгиб или кривую; и второй коробчатый элемент (2, 3), присоединенный к каждой из стенок при помощи частичного перекрытия его концевого участка и одного конца стенки. Способ производства указанной коробчатой конструкции заключается в сваривании частей вспомогательных узлов вдоль плоскости соединения без необходимости в сложенных створках, при котором накладывают и соединяют один конец первой продольной стенки и концевой участок второго коробчатого элемента и накладывают и соединяют один конец второй продольной стенки и второй концевой участок второго коробчатого элемента таким образом, что первая и вторая продольные стенки образуют первую коробчатую конструкцию. Кабина для грузового автомобиля содержит указанную коробчатую систему. Достигается упрощение конструкции при увеличении прочности на изгиб и сопротивления скручивающему напряжению. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.
Настоящее изобретение относится к коробчатой конструкции для производства конструкций кузова транспортных средств, легковых автомобилей, грузовиков, фургонов и т.д., называемой в дальнейшем описании конструкцией для кабины транспортного средства, и к соответствующему способу производства указанной конструкции.
Кузова транспортных средств, например кабины грузовых автомобилей, обычно содержат коробчатые секции, являющиеся частью конструкции стен, пола и крыши. Указанные коробчатые секции, расположенные, например, по углам конструкции и, в частности, в углах, соединяющих крышу со стенками, присоединены к металлическим пластинам или частично образованы металлическими пластинами, которые составляют стенки и крышу и обеспечивают требуемую прочность. Эти коробчатые конструкции по существу представляют собой трубкообразные конструкции с квадратным или прямоугольным поперечным сечением и пересекаются друг с другом в ряде узлов. Например, крыша обычно содержит передний поперечный элемент, расположенный над ветровым стеклом, присоединенный на концах к двум продольным коробчатым конструкциям, и два вертикальных элемента. Концы поперечного элемента могут быть изогнуты так, чтобы соответствовать концам двух продольных коробчатых конструкций, составляя узел, образующий закругленный угол. Так делается особенно в случае переднего поперечного элемента, в то же время, как правило, задний поперечный элемент располагается так, чтобы быть по существу перпендикулярным относительно продольных коробчатых конструкций. Металлические пластины, образующие стенки и крышу, присоединяются к коробчатым конструкциям разными способами, а другие промежуточные коробчатые конструкции присоединены к указанным металлическим пластинам для обеспечения упрочнения. Соединение между коробчатыми конструкциями в соответствии с узлами зачастую получается путем сварки, как правило, точечной сварки на створках, расположенных перпендикулярно указанным коробчатым конструкциям, иногда проходя наружу от указанных коробчатых конструкций, и между узлом и коробчатой конструкцией необходимы соединительные элементы. Некоторые из этих элементов, как правило, состоят из разделителей, расположенных между коробчатой конструкцией и узлом или между разными участками коробчатой конструкции.
Способы, используемые для получения соединений в узлах, являются очень сложными и требуют выполнения ряда сварочных операций между разными частями. Более того, прочность на изгиб и сопротивление скручивающему напряжению коробчатых конструкций в указанных соединениях не идеальны и ухудшаются из-за того, что в случае выступающих створок, при размерах используемого оборудования, точечная сварка зачастую осуществляется на определенном расстоянии от стенок коробчатой конструкции, что означает, что из-за плеча, образованного крылом, сварное соединение подвержено значительным скручивающим напряжениям и изгибу или силе растяжения. В конечном счете, для обеспечения доступа оборудованию для точечной сварки в боковых стенках необходимо проделать множество отверстий, и затем их необходимо будет повторно закрыть.
Вышеописанные проблемы решены в соответствии с настоящим изобретением посредством создания коробчатой системы для кузова транспортного средства, содержащей первый коробчатый элемент, содержащий две продольные стенки, имеющие поперечное сечение, которое образует изгиб или кривую; второй коробчатый элемент, присоединенный к каждой из стенок при помощи частичного перекрытия его концевого участка и одного конца стенки. Предпочтительно, вогнутая часть поперечного сечения каждой из продольных стенок расположена так, чтобы быть обращенной к другой продольной стенке. Соединение, и это относится ко всему описанию, если не указано иное, может быть получено при помощи любого способа, известного из уровня техники, например при помощи либо сварки, предпочтительно, точечной сварки, либо пайки, либо пайка-сварки, или же приклеивания.
Различные части предпочтительно соединены друг с другом при помощи сварки, которая всегда осуществляется в плоскости соединения частей, без необходимости в окаймлении/сгибании при соединении створок.
Согласно предпочтительному варианту воплощения, одна или обе из продольных стенок имеет поперечное сечение по существу L-образной формы. Более предпочтительно, продольные стенки соединены друг с другом вдоль продольных краев, например, при помощи перекрывающихся продольных створок. Первый коробчатый элемент может быть прямым в продольном направлении или изогнутым вместе с двумя боковыми стенками.
Предпочтительно, первый элемент присоединяется ко второму элементу, как показано, на одном конце, и к другому элементу - на другом конце, для создания конструкции, которая может быть симметричной.
В соответствии с одним вариантом осуществления изобретения первый элемент может представлять собой поперечный элемент конструкции кабины транспортного средства и может представлять собой, например, верхний передний поперечный элемент, над ветровым стеклом, или верхний задний поперечный элемент, при этом второй и другой продольные коробчатые элементы расположены между стенками и крышей.
Изобретение также относится к способу производства коробчатой системы, при котором накладывают и соединяют один конец первой продольной стенки и концевой участок второго коробчатого элемента; накладывают и соединяют один конец второй продольной стенки и второй концевой участок второго коробчатого элемента таким образом, что первая и вторая продольные стенки образуют первую коробчатую конструкцию; и, при необходимости, соединяют первую и вторую продольные стенки вдоль продольных краев.
Дополнительные объекты настоящего изобретения раскрыты в прилагаемой формуле изобретения.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно на примерах его предпочтительных, но не ограничивающих, вариантов осуществления, раскрытых со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг.1-3 - схематичные виды в перспективе различных этапов сборки верхнего переднего поперечного элемента кабины грузовика, который является частью системы согласно настоящему изобретению;
Фиг.4 - схематичный вид сверху в разрезе части поперечного элемента с предшествующих чертежей, присоединенной в соответствии с настоящим изобретением ко второму коробчатому элементу;
Фиг.5-7 - схематичные виды в перспективе различных этапов сборки верхнего заднего поперечного элемента кабины грузовика, который является частью системы согласно настоящему изобретению;
Фиг.8 - схематичный вид сверху в разрезе части поперечного элемента с предшествующих чертежей, присоединенной ко второму коробчатому элементу; и
Фиг.9 - схематичный вид сверху в разрезе части верхнего заднего поперечного элемента, собранного в соответствии с уровнем техники.
На фиг.1, 2 и 3 проиллюстрирована коробчатая система, содержащая верхний передний поперечный элемент кабины грузовика и последовательность его сборки; поперечный элемент 1 составляет первый коробчатый элемент, как описано выше, а продольные коробчатые системы 2 и 3 составляют второй и другой коробчатые элементы. Передний поперечный элемент содержит продольные стенки 4 и 5, которые, в данном случае, имеют по существу L-образное поперечное сечение, образованное, например, в случае продольной стенки 4, створками 6 и 7. Согласно фиг.2 первая продольная стенка 4 расположена так, что ее концы перекрывают концевые участки 8 и 9 коробчатых элементов 2 и 3 соответственно и присоединены к ним известным способом, предпочтительно путем точечной сварки. Может быть достаточно приварить лишь одну из створок, например, крыло 6, или точечная сварка может быть также выполнена на крыле 7 в области перекрытия.
На фиг.2 и 3 показан узел второй продольной стенки 5, концы которой перекрывают концевые участки 10 и 11 продольных элементов и соединяются с ними.
В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления первая и вторая продольные стенки соединяются друг с другом вдоль краев, например, продольных створок 12 и 13 и 14 и 15. На фиг.4 показан вид сверху в разрезе области соединения между первым и вторым элементами. Крестики 17 и 18 обозначают области сварки в соответствии с возможным вариантом осуществления изобретения.
Концевые участки второго (и другого) коробчатого элемента могут представлять собой стенки коробчатой системы, или особые створки, формы, соответствующей концам продольных стенок первого элемента, что также зависит от угла, который образуется между коробчатыми элементами при соединении. Например, в случае с фиг.1-4, изгиб переднего поперечного элемента соединяется с изгибом продольного коробчатого элемента, без образования острых углов. Другие коробчатые системы могут быть также образованы, как было описано, то есть при помощи первой и второй продольных стенок, соединенных, как описано выше, и соединенных на концах с коробчатым элементом, который может представлять собой узел или соединительный элемент, или с первым коробчатым элементом.
На фиг.5-8 показано соединение верхнего заднего поперечного элемента кабины грузовика. Вновь первая продольная стенка 21 соединяется с концевыми участками 23 и 24 других коробчатых элементов, продольных коробчатых элементов 25 и 26. Вторая стенка 22 является частью металлической пластины 27, которая составляет одну из стенок кабины и соединяется с концевыми участками 28 и 29 коробчатых элементов 25 и 26.
Тот факт, что одна из продольных стенок является частью большей металлической пластины, составляющей часть стенки кабины, которая не является частью коробчатой системы, представляет отдельный вариант осуществления изобретения. Стенки коробчатых систем могут быть получены, например, путем формования. Также в данном случае соединение может быть сформировано предварительно вдоль продольных краев, например, при помощи створок 30 и 31, а также 32 с действительной стенкой 2, которая в данном случае также выполняет функцию крыла. Другие элементы могут быть присоединены к продольным стенкам для формирования других коробчатых секций или упрочнений. Например, U-образные элементы 35 и 36 присоединены к стенке 21, в которой оборудовано специальное гнездо, как показано в одном крыле продольной стенки 21. Они могут образовывать, со стенкой 27, вертикальные упрочняющие коробчатые системы.
Следует отметить, что первая продольная стенка может быть соединена с концевыми участками второго (либо другого) элемента путем ее размещения напротив последних, внутри относительно первого элемента (пример с фиг.5-8) или снаружи (пример с фиг.1-4) и может быть присоединена к концевым участкам других элементов с наружной или внутренней поверхностей соответственно. Вторая продольная стенка предпочтительно размещена снаружи. В зависимости от предпочтений и требований, следует учитывать общие размеры концевых участков для облегчения расположения.
На фиг.8 и 9 (крестиками обозначены возможные места сварки) проиллюстрирована особая простота соединения (по сравнению с предшествующим уровнем техники), полученного в соответствии с настоящим изобретением. Следует отметить, что достигается непрерывность между коробчатыми системами и отсутствие каких-либо перегородок или выступающих створок. При помощи системы согласно настоящему изобретению части могут быть соединены более простым образом и быстрее, и требуется меньше формованных частей. Не требуется каких-либо соединительных частей, и части могут быть расположены с меньшей точностью, не причиняя каких-либо неудобств. Также для электродов в случае точечной сварки требуется меньше отверстий (по одному на каждое соединение между коробчатыми системами). Отсутствие сварных швов на внешних створках или перегородках, перпендикулярных стенкам, является предпочтительным с точки зрения механической прочности. Точки сварки (или точки склеивания) в системе согласно настоящему изобретению способны выдерживать напряжения сдвига. В результате достигается значительное повышение механической прочности коробчатой системы с точки зрения изгибных и, в частности, крутильных напряжений.
1. Коробчатая система для кузова транспортного средства, отличающаяся тем, что она содержит первый коробчатый элемент (1), содержащий две продольные стенки (4, 5, 21, 22), имеющие поперечное сечение, которое образует изгиб или кривую, и второй коробчатый элемент (2, 3, 23, 24), присоединенный к каждой из стенок при помощи частичного перекрытия его концевого участка (8, 9, 10, 11, 23, 24) и одного конца стенки, при этом вогнутая часть поперечного сечения каждой из продольных стенок обращена к другой продольной стенке, причем продольные стенки имеют поперечное сечение, по существу, L-образной формы.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что продольные стенки соединены друг с другом вдоль продольных краев предпочтительно при помощи перекрывающихся продольных створок (12, 14, 13, 15, 30, 31, 32, 27).
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что первый элемент представляет собой верхний передний поперечный элемент конструкции кабины транспортного средства или верхний задний поперечный элемент, а второй элемент представляет собой продольную коробчатую систему, расположенную между стенками и крышей или узлом или соединительным элементом, при этом вторая стенка (22) является частью металлической пластины (27), которая составляет одну из стенок.
4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что соединение получено сваркой, пайкой, пайка-сваркой или склеиванием.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что соединение получено точечной сваркой.
6. Кабина для грузового автомобиля, отличающаяся тем, что она содержит коробчатую систему по любому из пп.1-5.
7. Способ производства коробчатой системы по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что накладывают и соединяют один конец первой продольной стенки и концевой участок второго коробчатого элемента; и накладывают и соединяют один конец второй продольной стенки и второй концевой участок второго коробчатого элемента таким образом, что первая и вторая продольные стенки образуют первую коробчатую конструкцию.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что первую и вторую продольные стенки соединяют вдоль продольных краев.
