CN104364095A - 带有力分配支架的拖曳装置的附接 - Google Patents

Abstract

将拖车拖曳装置(10)的一部分附接到一个结构元件(14)上的一种附接，这种附接包括分别位于该元件(14)的内部和外部的一个第一夹紧元件和一个第二夹紧元件(15，16)。该第一夹紧元件和该第二夹紧元件产生一个在轴向方向(D)定向的第一夹紧力(F1)，从而使该元件(14)的一个第一壁(17)与该拖车拖曳装置的所述部分封闭。该第一元件(15)的一个支架(18)被放置在该元件(14)的内部并且与该第一元件(15)接合，其方式为承受该第一元件(15)在不同于轴向方向(D)的方向上所传输和吸收的力，并且将这些力分配到该结构元件(14)的一个第二壁(19)上。

Description

带有力分配支架的拖曳装置的附接

发明技术领域

本发明涉及一种用于将拖车栓钩的一部分、值得注意的是该拖车栓钩的一个梁固定到机动车辆车身的空心结构元件上、值得注意的是车身的空心梁上的一种安排。

本发明还涉及一种如包括拖车栓钩和至少一个这样的安排的机动车辆。

现有技术

拖车栓钩通常是在售后阶段通过多个水平紧固件安装到车辆车身的多个梁上的。值得注意的是这是家庭用车辆的情况。这些水平紧固件可能在栓钩的多个臂与车辆车身的多个梁之间提供最刚性的连接。

多用途车辆的情况不同并且是受到额外限制，包括的事实是该栓钩是在原设备制造商(OEM)阶段被直接工厂装配的。这种自动装配意味着这些紧固件是竖直定向的。此时，竖直紧固件的有效性小于水平紧固件的有效性。而且，整体尺寸必须是针对非常高的最小可拖曳质量，例如级别为两吨来进行确定的。值得注意的是必须针对固定“F”类栓钩做出安排从而与“A”类栓钩相比能将更高水平的力传输到车身。在“F”类栓钩的情况下所传输的力比在“A”类栓钩的情况下(由于该附接构件的不太有利的位置)要更大，从而必然引起相对于该车身的杠杆臂增大。

发明目的

本发明的目的是要提出一种用于固定拖车栓钩并弥补以上所列出这些缺点的解决方案。

本发明的目的值得注意的是提供一种用于将拖车栓钩的一部分固定到机动车辆车身的空心结构元件上的安排，这种安排可以是工厂装配的并且同时具有鲁棒性和经济性。

本发明的一个第一方面涉及一种用于将拖车栓钩的一部分、值得注意的是该拖车栓钩的一个梁固定到机动车辆车身的空心结构元件上、值得注意的是固定到该车身的空心梁上的安排，这种安排包括：

-  至少一个第一夹紧元件和至少一个第二夹紧元件，该至少一个第一夹紧元件和至少一个第二夹紧元件被分别定位在该结构元件的内部和至少部分地定位在该结构元件的外部并且被配置成一起合作以便产生一个在轴向、值得注意的是竖直方向上定向的一个第一夹紧力，从而将该结构元件的一个第一壁、值得注意的是一个下部壁与该拖车栓钩的所述部分夹紧，以及

-  该第一夹紧元件的一个支架，该支架被置于该结构元件内部并且被配置成与该第一夹紧元件合作以便吸收该第一夹紧元件在不同于该轴向方向的方向上所传输和吸收的力并将这些力分配到该结构元件的至少一个第二壁上，值得注意的是一个侧向壁上。

该第一夹紧元件可以是一个螺纹衬套，该衬套的在该轴向方向定向的螺纹旨在用来接纳该第二夹紧元件的一个螺纹凸部，该螺纹凸部值得注意的是由一个螺栓或一个螺杆构成。

衬套的长度与其螺纹直径之间的比率可以大于3。

该第一夹紧元件的支架可以被配置成用于将该第一固定元件定位在该结构元件内部，使得该轴向方向相对于该结构元件保持固定。

该第一夹紧元件的支架可以界定一个旨在用于接纳该第一夹紧元件的壳体。

该第一夹紧元件的支架可以是一个U形轭件，该轭件一方面具有一个基部凸缘并且另一方面具有两个侧向凸缘，所述壳体是在该基部凸缘中形成的，这两个侧向凸缘旨在与该结构元件的两个对应的相对的第二壁，值得注意的是被安置在该第一夹紧元件的任一侧上的两个相对的侧向壁形成平面支承接合。

该安排可以包括一个中间加强板，该中间加强板在该轴向方向被插入在该结构元件的一侧上的第一壁与相反侧上的该第一夹紧元件和该第一夹紧元件的支架之间。

与该第一夹紧元件以及该第二夹紧元件分开的一个螺母是被紧固到、值得注意地是被焊接到该中间加强板上，这个螺母与独立于该第一夹紧元件以及第二夹紧元件的一个螺栓或一个螺杆合作以便在该轴向方向产生一个第二夹紧力，从而加到该第一夹紧力上并且完成该结构元件的第一壁与该拖车栓钩的这个部分的夹紧。

本发明的第二方面涉及一种机动车辆，该机动车辆包括一个拖车栓钩以及将拖车栓钩的至少一部分、值得注意的是拖车栓钩的一个梁固定到车辆车身的至少一个空心结构元件、值得注意的是车身的一个空心梁上的至少一个这样的安排。

因此，本发明可以包括用于将拖车栓钩的在横向于车辆的方向上相对于彼此偏置的两个部分、值得注意的是拖车栓钩的在横向方向相对于彼此偏置的两个梁进行固定的两个这样的安排。

附图的简要说明

本发明的其他优点和特征从以下通过非限制性实例的方式给出的并且在这些附图中表示出的具体实施例的说明中将更清楚地显现出，在附图中：

-  图1是根据本发明的一种安排的一个实例的透视图，

-  图2和图5是来自后部的透视图，示出了被安装在车辆车身的空心梁上的图1的安排，

-  图3是图2的该安排的组件的纵向竖直截面(X，Z)的视图，并且

-  图4是从下方并且在方向Z看到的图2的组件的视图。

本发明优选实施方式的说明

与图1至图5相关联的说明是通过参照通常与机动车辆相关联的一个正交参考系(X，Y，Z)给出的，在这个参考系中，轴线X是车辆指向后方的纵向从前至后的方向，轴线Y是水平的且与X垂直的指向右的横向从右至左方向，并且轴线Z是指向上的竖直方向。

本发明总体上涉及将拖车栓钩10的全部或一部分固定到机动车辆车身上的领域。有待被固定的栓钩10可以是任何种类的，但值得注意的是被配置成能够拖动可拖曳质量为两吨级的“F”类。显然必须对车辆包括的并且旨在将栓钩10固定到车辆车身上的在下文中详细描述的这种安排进行相应地设计。

通过非排他举例的方式，拖车栓钩10采用U形框架，其基部包括一个沿Y安排的后部横构件11并且在中部配备有拖曳球13，并且其两个侧向凸缘是由沿X整体指向前方的多个梁12形成的。

这样一个栓钩10(值得注意的是由它的两个梁12构成的这个部分)旨在被固定到机动车辆车身的两个空心结构元件上，值得注意的是固定到车身的两个空心梁14上。为了实现此目的，包括有拖车栓构10的机动车辆还包括用于将拖车栓钩10的至少一个部分(值得注意的是拖车栓钩10的一个梁12)固定到车辆车身的至少一个空心结构元件上(值得注意的是固定到车身的一个空心梁14上)的至少一种安排。为了更加准确，车辆包括两个这样的安排以用于对拖车栓钩10的在横向于车辆的Y方向上彼此偏置的两个部分(值得注意的是拖车栓钩10的在横向方向Y相对于彼此偏置的两个梁12)进行固定。

尤其在图1和图2中详细地表示出了每个安排的一部分。根据一个本质特征，用于将一个给定梁12固定到车辆的一个给定空心梁14上的这种安排主要包括：

-  位于空心梁14的结构元件内部的至少一个第一夹紧元件15，

-  至少部分位于空心梁14的结构元件外部的至少一个第二夹紧元件16，该第一夹紧元件15和第二夹紧元件16被配置成一起合作(值得注意的是借助于一个螺杆式螺旋连接)以用于产生一个定向在与该安排相关联的轴向方向D(值得注意的是在竖直方向Z)上的第一夹紧力F1(图3)，这个力F1使结构元件14的第一壁17(值得注意的是一个下部壁)与拖车栓钩10的梁12夹紧，以及

-  第一夹紧元件15的一个支架18，该支架也被安置在结构元件14的内部并且被配置成与该第一夹紧元件15合作以便吸收该第一夹紧元件15在不同于轴向方向D的一个方向上所传输和吸收的力(未表示出)并将这些力分配到结构元件14的至少一个第二壁19(值得注意的是一个侧向壁)上。

在不同于轴向方向D的方向上由第一夹紧元件15吸收的并且被传输到支架18上的这些力(未表示出)是与该栓钩10借助该附接球13正对一个载荷进行拖曳时该第一夹紧元件15经由梁12所吸收的且不在方向D上的剪切力、弯曲力和扭转力相对应的。

第一夹紧元件15有利的是一个螺纹衬套，轴向方向D定向的衬套的螺纹旨在接纳第二夹紧元件16的螺旋螺纹凸部，该螺纹凸部值得注意的是由一个螺栓或一个螺杆构成的。例如这个螺栓或螺杆具有安置在梁14外部的一部分以便在其螺纹凸部经由一个适当的开口进入梁14内部时使得其致动头部是可触及的。这个衬套旨在是安排于在车辆上所估计出的该装置10的梁12与车辆车身的空心梁14之间的这种紧固将是负荷最重的位置处。使用衬套而不使用螺母，螺母在轴向方向D的长度将变短了许多，就使之可以与第二夹紧元件16具有很长的相互接合长度。衬套吸收了对于将梁12支撑在车身的梁14上所必须的大部分竖直力。螺纹的长度以及支架18的形状(该形状因此使梁14的这些壁19有助于使衬套静态平衡)能够使这些力在梁14的这些竖直壁19上极好的分配，这样有利地使得梁14的底部、也就是说主要是其下部壁17解脱出来。衬套的长度与其螺纹直径的比率有利的是大于3，从而与使用螺母的解决方案相比确保了力的良好吸收。

使该第一夹紧元件15及其支架18合作来将力从一个部分传输到另一个部分的一种特别简单的方式是使得该支架18配置成将该第一固定元件15定位于该结构元件(梁14)的内部并且维持该轴向方向D或者使其固定不动，从而使得该轴向方向相对于与该结构元件14紧密联系的参考系(X，Y，Z)是固定的。至此，支架18可以有利地界定一个旨在用于接纳第一夹紧元件15的壳体23。当该第一夹紧元件15是衬套时，这个壳体23可以采取一个在支架18的如在轴向方向D测量的整个高度H上延伸的凹槽形式，这个凹槽例如具有半圆形截面或者是形状至少与衬套的截面互补的一个截面。

在所展示的变体中，第一夹紧元件15的支架18是一个轭件的一件式部分，当在正交于轴向方向D的截面平面中观看时该轭件总体上是U形的。因此，支架18一方面具有一个平行于轴向方向D的基部凸缘20(其中，形成了接纳第一夹紧元件15的这个壳体23)并且另一方面具有平行于轴向方向D的两个侧向凸缘21、22，这两个侧向凸缘旨在在该结构元件14的两个对应相对的第二壁19(值得注意的是梁14的在横向于车辆的方向Y上安置在该第一夹紧元件15的任一侧上的两个相对的侧向壁)上形成平面支承安排。

这种安排另外包括一个中间加强板24，该加强板在轴向方向D上被插入在该结构元件14的一侧上的第一壁17与相反侧上的第一夹紧元件15和支架18之间。支架18在轴向方向D的下部末端抵靠在这个加强板24上。这种安排能够使力从支架18传输到加强板24。而且，第一夹紧元件15在轴向方向D的下部末端也抵靠在板24上。因此，这些轴向力直接从第一夹紧元件15传输到板24。与车身的梁14的下部壁17处于平面支承接合式接触的这个板24中还安置了支架18和第一夹紧元件15，板24将来自支架18的和/或该第一夹紧元件15吸收的所有这些力直接分配到第一壁17上。

第一夹紧元件15所吸收的以及该第一夹紧元件15在轴向方向D直接传输到中间加强板24上的这些力(未表示出)主要对应于轴向拉伸-压缩力。因此，板24也可以吸收该支架18所传输的、由于第一夹紧元件15所传输的非轴向力所导致的力。换言之，由于第一夹紧元件15在不同于轴向方向D的方向上所吸收的这些力所导致的、由该第一夹紧元件15传输到支架18上的这些力可以通过支架18而不仅分配到结构元件14的两个第二壁19(例如，这些侧向壁)上而且还可以分配到第一壁17上(例如，梁14的下部壁)。

与第一夹紧元件15、第二夹紧元件16分开的螺母25被有利地紧固(值得注意地是焊接)到中间加强板24上。这个螺母25与独立于第一夹紧元件15和第二夹紧元件16的一个螺栓26或螺杆合作以便在轴向方向D上产生一个第二夹紧力F2，从而加到第一夹紧力F1上并且完成结构元件14的第一壁17与拖车栓钩10的有待被固定的这个部分的夹紧。螺母25具有比衬套的螺纹小得多的一个螺纹。因此螺母25和螺栓26是通过与轴向方向D共线的方式而沿Z竖直指向的。

如图3所示，第一夹紧元件15和第二夹紧元件16旨在将该拖车栓钩10的后部部分固定在车辆相对于纵向方向X的这一部分的后端附近区域中。同样，该第一夹紧元件和第二夹紧元件旨在沿X被安装到螺母25和螺栓26的后部上，从而使得该第一夹紧元件和第二夹紧元件是车辆的最靠后的固定元件。为了补充这些后部部分固定，该安排可以有利地包括一个额外的螺母及螺栓系统27以用于将该拖车栓钩10的前部部分固定在与该夹紧元件15、16所固定的相反的(值得注意的是就车辆的纵向方向X而言是与其相反的)这个部分的前端附近区域中。螺母及螺栓系统27的作用是要在轴向方向D产生一个第三夹紧力F3从而将结构元件(此处是空心梁14)和该拖车栓钩10的这个部分(此处是梁12)夹紧。因此螺母及螺栓系统27是通过与轴向方向D共线的方式而沿Z竖直指向的。

以上描述的这种解决方案简单、有效且鲁棒而且不需要额外的零件或增加质量或组装时间。通过夹紧的所有这些紧固件都是竖直定向的，从而能够在原始设备制造商(OEM)阶段直接进行工厂装配。

Claims (10)

1.一种用于将拖车栓钩(10)的一部分、值得注意的是该拖车栓钩的一个梁(12)固定到机动车辆车身的一个空心结构元件(14)上、值得注意地是固定到该车身的一个空心梁上的一种安排，这种安排包括：

-至少一个第一夹紧元件(15)和至少一个第二夹紧元件(16)，该至少一个第一夹紧元件和该至少一个第二夹紧元件分别位于该结构元件(14)的内部和至少部分地位于该结构元件的外部并且被配置成一起合作以便产生一个在轴向、值得注意的是在竖直方向(D)定向的一个第一夹紧力(F1)，从而将该结构元件(14)的一个第一壁(17)、值得注意的是一个下部壁与该拖车栓钩的所述部分夹紧，

-该第一夹紧元件(15)的一个支架(18)，该支架被放置在该结构元件(14)的内部并且被配置成与该第一夹紧元件(15)合作以便吸收该第一夹紧元件(15)在不同于该轴向方向(D)的方向上所传输和吸收的力并将这些力分配到该结构元件(14)的至少一个第二壁(19)上，值得注意的是一个侧向壁上。

2.如权利要求1所述的安排，其特征在于该第一夹紧元件(15)是一个螺纹衬套，该螺纹衬套的在该轴向方向(D)定向的螺纹旨在用于接纳该第二夹紧元件(16)的一个螺纹凸部，该螺纹凸部值得注意的是由一个螺栓或一个螺杆构成。

3.如权利要求2所述的安排，其特征在于该衬套的长度与其螺纹直径之间的比率大于3。

4.如权利要求1至3中任一项所述的安排，其特征在于该第一夹紧元件(15)的支架(18)被配置成用于将该第一固定元件(15)定位在该结构元件(14)内部，使得该轴向方向(D)相对于该结构元件(14)保持固定。

5.如权利要求1至4中任一项所述的安排，其特征在于该第一夹紧元件(15)的支架(18)界定一个旨在用于接纳该第一夹紧元件(15)的壳体(23)。

6.如权利要求5所述的安排，其特征在于该第一夹紧元件(15)的支架(18)是一个U形轭件，该轭件一方面具有一个基部凸缘(20)并且另一方面具有两个侧向凸缘(21，22)，所述壳体(23)是在该基部凸缘中形成的，这两个侧向凸缘旨在与该结构元件(14)的两个对应的相对的第二壁(19)，值得注意的是被安置在该第一夹紧元件(15)的任一侧上的两个相对的侧向壁形成平面支承接合。

7.如权利要求1至6中任一项所述的安排，其特征在于该安排包括一个中间加强板(24)，该中间加强板在该轴向方向(D)被插入在该结构元件(14)的一侧上的第一壁(17)与相反侧上的该第一夹紧元件(15)和该第一夹紧元件(15)的支架(18)之间。

8.如权利要求7所述的安排，其特征在于与该第一夹紧元件以及该第二夹紧元件(15，16)分开的一个螺母(25)被紧固到、值得注意地是被焊接到该中间加强板(24)上，这个螺母(25)与独立于该第一夹紧元件以及第二夹紧元件(15，16)的一个螺栓(26)或一个螺杆合作以便在该轴向方向(D)产生一个第二夹紧力(F2)，从而加到该第一夹紧力(F1)上并且完成该结构元件(14)的第一壁(17)到该拖车栓钩(10)的这个部分上的夹紧。

9.一种机动车辆，包括一个拖车栓钩(10)以及如权利要求1至8中任一项所述的将该拖车栓钩(10)的至少一部分、值得注意的是该拖车栓钩的一个梁(12)固定到该车辆车身的至少一个空心结构元件(14)、值得注意的是该车身的一个空心梁上的至少一种安排。

10.如权利要求9所述的机动车辆，其特征在于该机动车辆包括如各自在权利要求1至8中任一项所述的、用于将该拖车栓钩的在横向于该车辆的一个方向(Y)上相对于彼此偏置的两个部分、值得注意的是该拖车栓钩(10)的在该横向方向(Y)相对于彼此偏置的两个梁(12)进行固定的两个安排。