CN101316751B - 一种框架结构和用于制造框架结构的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于承载式车辆(1’)的框架结构(3’)，包括通常沿所述车辆(1’)的纵向方向延伸的至少一个框架构件(4；5)，所述框架构件(4；5)通过至少沿所述框架构件(4；5)的预定部分(4a)延伸的狭长切口(12；13)被划分为上部部分(6a；9a)和下部部分(6b；9b)。根据本发明，所述狭长切口(12；13)形成为使得允许所述上部部分(6a；9a)强制移位到这样一个位置，在该位置中所述上部部分(6a；9a)通常平行于所述下部部分(6b；9b)延伸，并使得所述框架构件(4；5)沿通常相应于狭长切口(12；13)的长度的部分(4a)比所述框架构件(4；5)的其余部分(4b)更窄。本发明还涉及一种用于制造这种框架结构(3’)的方法。

Description

一种框架结构和用于制造框架结构的方法
技术领域
本发明涉及一种框架结构，其用于承载式车辆，并包括通常沿所述车辆的纵向方向延伸的至少一个框架构件，所述框架构件借助于至少沿所述框架构件的预定部分延伸的狭长切口被划分为上部部分和下部部分。
本发明还涉及一种用于制造承载式车辆的框架结构的方法，其包括：提供通常沿所述车辆纵向方向延伸的至少一个框架构件，并借助于至少沿所述框架构件的预定部分延伸的狭长切口将所述框架构件划分为上部部分和下部部分。
背景技术
在车辆领域，尤其是商用承载式车辆，需要大容量来装载货物，例如以车辆中大的货物厢形式。此外，当今的承载式车辆通常包括具有U型梁形式的两个加长框架构件的框架结构，该框架构件在车辆的纵向方向延伸。车辆的货物厢位于框架结构上方。为了达到车辆的最佳装载容量，使框架结构高度尽可能低，以便使高度最大，并因此使货物厢的总容量达到最大是有利的。在这点上，还应注意到，在许多国家，都存在法规来限定公路上整个车辆的最高高度。
因此，一个普遍关心的问题是，承载式车辆需要使在该车辆中可利用的货物空间最佳。可通过对车辆的框架结构进行特定改进来解决这个问题。例如，框架结构的特定部分可以用高度比框架结构其余部分的高度更低的框架梁来代替。这就意味着货物厢的可用高度增加了。
然而，这样改进的问题是，根据已有技术，它们涉及到被认为耗时且因此在这种制造工艺过程中相对高成本步骤的制造工艺，例如焊接。如果要进行上述类型的改进，那么就需要避免这种高成本的制造程序。
发明内容
本发明的目的是提供一种框架结构和一种用于制造框架结构的方法，使得上述问题可得到解决，且尤其是能够获得所述车辆的增加的货物承载量。
借助于先前所提到的框架结构实现此目的，其中，所述狭长切口形成为使得允许所述上部部分强制移位到这样一个位置，在该位置中所述上部部分通常平行于所述下部部分延伸，并使得所述框架构件沿通常相应于狭长切口的长度的部分比所述框架构件的其余部分更窄。
通过先前所提到的一种用于制造框架结构的方法也可实现此目的，该方法包括形成所述狭长切口，并以如下方式提供所述上部部分的强制移位，即，使得上部部分呈现在这样一个位置，在该位置中所述上部部分通常平行于所述下部部分延伸，并使得所述框架构件沿通常相应于狭长切口的长度的部分比所述框架构件的其余部分更窄。
通过本发明可实现某些优点。例如，可注意到，本发明为增加承载式车辆装载量的问题提供了又一有效且简单的解决方法，而且仍为车辆提供足够结实的框架结构。此外，可通过较低成本的制造来实现本发明。
附图说明
下面，将参考附图描述本发明，其中：
图1是根据已有技术具有框架结构的承载式车辆的简化侧视图；
图2是根据本发明的框架结构的侧视图，处于其未组装的第一种状态；
图3是根据本发明的框架结构的一部分的透视图，处于所述第一种状态，且比图2显示得更详细；
图4是在根据本发明的所述框架结构中的框架的一部分的另一透视图，但处于第二种组装状态；以及
图5是与图1相对应的车辆的视图，但处于所述第二种状态。
具体实施方式
图1显示了根据已有技术的承载式车辆1的简化侧视图。车辆1按常规方式配备有用于装运特定货物的货物厢2。所示的车辆1还按当今承载式车辆中常见的方式配备有框架结构3。框架结构3形成用于车辆的底盘，且也适合于接附装备的某些部件，如轮轴、悬挂装置、燃料箱等。正如先前已知的，框架结构3包括由所谓的U型梁适当地构成的两个加长框架构件。
图2显示了根据本发明的框架结构3’的侧视图，取自与图1所示的视图相对应的视图。框架结构3’包括两个加长框架构件，第一框架构件4显示在图2中，第二框架构件以相对于第一框架构件4平行的方式延伸。基于这个原因，第二框架构件在图2中是不可见的。然而参考图3，显示了根据本发明的框架结构3’的特定部分的透视图，其中以比图2更详细的方式显示了第一框架构件4和第二框架构件5。
参考图2和图3，应注意到，这两个框架构件4、5以相似的方式进行设计，且优选地由具有彼此面对的U形“开口”的U型梁构成。因此，第一框架构件4包括腹板6、上凸缘7和下凸缘8。第二框架构件5也包括腹板9、上凸缘10和下凸缘11。根据本发明的每一框架构件4、5都通过沿其长度特定部分延伸的狭长切口12、13被部分地分开，通常是在所述框架构件4、5的纵向方向。因此，这两个狭长切口12、13的每一个都沿通常与车辆1纵向方向平行的方向延伸。狭长切口12、13借助于等离子切割工艺来适当地形成，该工艺同样是先前已知的一种方法。
应注意到，图2和图3所示的是根据本发明原理的还没有形成的情况下的框架结构3’。因此，这两幅图所示的是框架结构3’的第一、未组装状态，也就是在组装成为最终状态以前的状态。根据它的最终状态形成框架结构3’的方式将在下面详细参考图4和图5进行更详细地描述。
参考图2和图3，狭长切口12、13优选地从每个框架构件4、5的后端延伸，并到达更靠近车辆前方的框架结构3的预定位置。这个预定位置由参考数字14标示。如图2所示，从所述位置14向后沿每个框架构件4、5并且到达每个框架构件4、5的端部的长度L1对应于第一框架构件4中希望降低每个框架构件4、5高度的特定部分4a。换句话说，与框架结构3’的其余部分4b相比，框架构件4、5沿所述部分4a更窄。通过按此方式从所述位置14开始至框架结构3’的端部降低框架结构3’，假设所涉及的车辆的总高度达到最大值，则有可能会增大车辆1的载货空间。如图2所示，第一框架构件4的其余部分4b为某一长度L2，并保留其原始高度。
接下来，将描述根据本发明的框架结构3’可如何形成，以呈现其最终的组装状态。参考图3，尤其是第一框架构件4，可以注意到，狭长切口12沿所述第一框架构件4的腹板6的纵向方向延伸，终止于切断部分15。更准确地说，借助于斜切口16和另一直切口18得到该切断部分15，斜切口16从狭长切口12开始至孔形元件17，另一直切口18朝第一框架构件4的后部延伸，通常平行于狭长切口13。切断部分15按与狭长切口12、13的形成相似的方式通过等离子切割适当地形成。
因此，切断部分15限定了与上述位置14相对应(见图2)并作为“铰接”或枢转点的区域。该枢转点允许通过将上腹板部分6a朝下压向下腹板部分6b(即朝腹板6的位于狭长切口12下方的部分)而使上腹板部分6a(即腹板6的位于狭长切口12上方的部分)移位。在此操作过程中，允许上述上腹板部分6a的预定部分4a按大致枢转的方式绕切断部分15的位置14移动。此预定部分4a的长度L1由切断部分15的位置14确定。
根据所示实施方式，上腹板部分6a最终呈现为在其大致平行于下腹板部分6b延伸、但高度比其原始位置低的位置。框架结构3’的最终状态如图4所示，图4是与图3大致对应的透视图，但显示了根据本发明的处于其最终的组装状态的框架结构3’。在此位置，上腹板部分6a的上凸缘7比在第一框架构件4的其余部分4b中的上凸缘7低。而且，可以注意到，因为上凸缘7会触及并搁靠在下腹板部分6b的上边缘上，所以上腹板部分6a通常平行于下腹板部分6b。在此重新定位过程中，上腹板部分6a优选位于下腹板部分6b外部。
本发明中第一框架构件4的目的和作用与第二框架构件5相同。这意味着第二框架构件5的上腹板部分9a也可以朝下腹板部分9b移位，以呈现沿从位置14向后的部分比所述位置14前面的其余部分更低的位置。第一框架构件4和第二框架构件5的尺寸选择成使得上凸缘7、10优选地沿同一水平面延伸。
再次参考图3，可注意到，根据优选实施方式，第一框架构件4的腹板6设置有多个孔19，多个孔19设置成通常沿腹板6的纵向方向延伸的两排，每一排在狭长切口12的每一侧上延伸。换句话说，孔19设置成沿上腹板部分6a中的第一排和下腹板部分6b中的第二排。这两排优选地设置成沿着彼此大致平行的两条虚线，即图3中所示的下部线20和上部线21。
按相应的方式，第二框架构件5设置有两排孔22，这两排孔22设置成沿着下部线23和上部线24。
第一框架构件4中的孔19的线20、21按这样一种方式设置，即使得沿上部线21的孔以相对于沿下部线20的相应的孔偏离的方式设置。这样设置的原因正如上述提到的那样，在组装期间，上腹板部分6a旨在借助于组合按压和枢转运动而向下朝向下腹板部分6b移位。这个过程通过这样一种方式来实现，即其中上腹板部分6a以大致围绕如图2和图3所示位置14枢转的方式被引导，从而呈现图4中所示位置，即，围绕大致横向于车辆纵向方向并穿过图3所示切断部分15而延伸的虚枢转轴线被引导。在上腹板部分6a重新定位过程中，沿上部线21的孔在竖直方向和水平方向上都被移位，如通过图3中箭头以示意方式所标示的。
上腹板部分6a的按压和枢转移位的结果显示在图4中。于是，沿上部线21的孔呈现在其中每个孔与沿下部线20的相应孔对准的位置。这意味着沿两个线20、21(其中下部线20在图4中不可见)的所有孔19将彼此对准。换句话说，当框架结构3’呈现其最终的组装状态时，沿上部线21的孔被重新定位并与下部线20的孔对准。在此状态下，上腹板部分6a相对于车辆的纵向方向被向下并向前移位。由于上腹板部分6a中的所有孔都与下腹板部分6b中的相应孔对准，因此第一框架构件4可通过合适的紧固元件如常规的锁定螺栓而固定在此状态下，所述锁定螺栓穿过这些孔中的一个或多个插入并用相应的螺母锁住。在图4中，以示意方式显示了螺栓25和相应的螺母26。
图4是仅有第一框架构件4的透视图。第二框架构件5以相应的方式进行处理，即，使得沿两个线23、24的孔22(见图3)在第二框架构件5的上腹板9a移位后对准。而且，在此状态下，第二框架构件5的上腹板9a优选设置在下腹板9b的外侧。
两个框架构件4、5都可借助于设置成穿过一个或多个孔的螺栓来固定，所述螺栓通过相应的螺母被锁定。作为备选方案，这些孔可用来固定在第一框架构件4和第二框架构件5之间延伸的各种部件、托架等。因此，这类部件可借助于螺栓来固定，而这些螺栓另外还用来分别连接第一框架构件4和第二框架构件5的上腹板部分和下腹板部分6a、6b、9a、9b。
关于图4中所示的第一框架构件4，上腹板部分6a优选设置在下腹板部分6b的外侧上。这通常是有优势的，因为安装在两个常规框架构件之间的已有部件也可以安装在根据本发明的两个框架构件4、5之间，而不改变任何尺寸。然而，本发明并不局限于这样的布置，这意味着上腹板部分6a可以可替代地安装在下腹板部分6b的内侧上。应当提及的是，第二框架构件5按照与第一框架构件4相应的方式进行设置。换句话说，对于第二框架构件5来说，上腹板部分9a相对于下腹板部分9b的重新定位通常与对于第一框架构件4来说的重新定位是相同的。
图5是显示为其最终状态的承载式车辆1’的简化侧视图，其中框架结构3’根据本发明如上所述被组装。如图5所示，框架结构3’的预定部分4a已经被改变成使得每一个框架构件4、5沿该部分4a都比框架结构3’的其余部分4b更窄。此部分的长度L1通常与狭长切口12、13的长度相对应。框架结构3’的其余部分4b，例如具有一定长度L2，将保持其原有高度。
总之，依照本发明的制造框架结构3’的方法基于形成上述狭长切口12、13的最初步骤。此步骤之后，框架构件4、5的上腹板部分6a、9a被向下并朝车辆1’前方的方向按压。这使所述上腹板部分6a、9a从初始位置强制移位到第二位置，其中框架结构3’的所述预定部分4a沿在所述第二位置的低于所述初始位置的水平面延伸。以此方式，对准沿第一框架构件4的线20、21的孔19和沿第二框架构件5的线23、24的孔20。接着，将上腹板部分6a、9a固定到下腹板部分6b、9b。在此阶段，也可使用用于固定的螺栓来固定框架构件4、5之间的其他部件。
正常情况下，根据本发明的框架结构3’可被降低优选为约10-200mm之间的某一高度h，如图5所示。这就导致可用的货物空间增加。然而，本发明并不限于任何特定的尺寸。而且，所选高度h也可引起框架结构3’其他部分尺寸的改变，以便满足框架结构3’强度的要求。
假定车辆的总高度H达到最大，这通常根据不同国家的法规得出，这就意味着本发明可用来增加车辆1’的可用货物空间。本发明的另一优点是，由于框架构件4、5的上述设置的结果，使框架结构3’被加固了。
本发明并不限于上述实施方式，且可在附加权利要求范围内进行改变。例如，本发明适用于不同类型的车辆。
此外，根据本发明的框架结构可实现为有两个或更多级的框架构件，即，其中框架构件的高度沿其长度逐级地逐渐降低。这意味着框架构件中的狭长切口形成有两个或更多个枢转点，以允许上腹板部分的这种重新定位。

Claims (9)

1.一种框架结构(3’)，用于承载式车辆(1’)并包括沿所述车辆(1’)的纵向方向延伸的至少一个框架构件(4；5)，所述框架构件(4；5)通过至少沿所述框架构件(4；5)的预定部分(4a)延伸的狭长切口(12；13)被分为上部部分(6a；9a)和下部部分(6b；9b)，其特征在于：所述狭长切口(12；13)形成为使得允许所述上部部分(6a；9a)强制移位到这样一个位置，在该位置中所述上部部分(6a；9a)平行于所述下部部分(6b；9b)延伸，并使得所述框架构件(4；5)沿相应于狭长切口(12；13)的长度的预定部分(4a)比所述框架构件(4；5)的其余部分(4b)更窄，
所述上部部分(6a；9a)包括沿上部虚线(21；24)的第一排孔(19；22)，所述下部部分(6b；9b)包括沿下部虚线(20；23)的第二排孔(19；22)，所述上部部分和所述下部部分强制移位成使得所述第一排中的所述孔与所述第二排中的所述孔对准，以便能够借助于对准孔中的紧固元件使上部部分(6a；9a)和下部部分(6b；9b)相对于彼此固定。
2.根据权利要求1所述的框架结构(3’)，其特征在于：所述狭长切口(12；13)与所述框架构件(4)的切断部分(15)相关联，所述切断部分(15)形成为限定出用于所述强制移位的枢转点(14)。
3.根据权利要求1或2所述的框架结构(3’)，其特征在于：所述上部部分(6a；9a)包含沿所述第一排孔(19；22)的上部虚线(21；24)，所述下部部分(6b；9b)包含沿所述第二排孔(19；22)的下部虚线(20；23)，所述第一排孔偏离成使得在所述强制移位后与所述第二排孔对准。
4.根据权利要求1或2所述的框架结构(3’)，其特征在于：在所述强制移位后，所述上部部分(6a；9a)定位在所述下部部分(6b；9b)的外侧上。
5.根据权利要求1或2所述的框架结构(3’)，其特征在于：其包含U型梁形式的两个框架构件(4；5)，所述框架构件(4；5)的每一个具有上凸缘(7；10)、腹板(6；9)和下凸缘(8；11)。
6.一种制造用于承载式车辆(1’)的框架结构(3’)的方法，包括：
提供沿所述车辆(1’)的纵向方向延伸的至少一个框架构件(4；5)，以及
形成至少沿所述框架构件(4；5)的预定部分(4a)延伸的狭长切口(12；13)并通过所述狭长切口将所述框架构件(4；5)分为上部部分(6a；9a)和下部部分(6b；9b)，以及
以如下的方式提供所述上部部分(6a；9a)的强制移位，即，使得所述上部部分(6a；9a)呈现在这样一个位置，在该位置中所述上部部分(6a；9a)平行于所述下部部分(6b；9b)延伸，并使得所述框架构件(4；5)沿相应于所述狭长切口(12；13)的长度的预定部分(4a)比所述框架构件(4；5)的其余部分(4b)更窄，其特征在于，所述方法包括：
为所述上部部分(6a；9a)设置沿上部虚线(21；24)的第一排孔(19；22)，为所述下部部分(6b；9b)设置沿下部虚线(20；23)的第二排孔(19；22)，所述上部部分和所述下部部分移位成使得所述第一排中的所述孔和所述第二排中的所述孔对准，以便能够借助于对准孔中的紧固元件使所述上部部分(6a；9a)和所述下部部分(6b；9b)相对于彼此固定。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述狭长切口(12；13)通过等离子切割形成。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：通过围绕所述框架构件(4)的切断部分(15)枢转所述上部部分(6a；9a)来进行所述强制移位，所述切断部分(15)与所述狭长切口(12；13)相关联，并形成为使得在所述移位过程中限定出枢转点(14)。
9.根据权利要求6或7所述方法，其特征在于：其包括在所述强制移位后，将所述上部部分(6a；9a)定位在所述下部部分(6b；9b)的外侧上。
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