CN105829193B - 侧构件、底盘和设置有此类侧构件的拖车底盘 - Google Patents

Abstract

用于设置有车轮(26)的底盘(27)的侧构件(23)，所述侧构件(23)包括上凸缘(32)和下凸缘(33)。所述侧构件(23)的所述凸缘(32、33)两者都具有沿所述侧构件(23)的整个全长的连续延伸部。所述上凸缘或下凸缘(32、33)展现两个朝向相反的弯曲部分(38、39)，所述两个弯曲部分(38、39)都定位在所述车轮(26)的前面或后面，使得所述弯曲凸缘(32、33)在所述底盘(27)的一端处到所述非弯曲凸缘(32)的垂直距离大于在所述底盘(27)的另一端处到所述非弯曲凸缘(32)的对应垂直距离。所述非弯曲凸缘(32)和所述弯曲凸缘(33)通过至少一个连接构件(40、51、52)彼此连接。所述侧构件(23)设置有中凸缘(34)，所述中凸缘(34)定位在所述上凸缘(32)与所述下凸缘(33)之间并且从所述上凸缘和下凸缘(32、33)的一端延伸到位于所述两个弯曲部分(38、39)之间的区域。

Description

侧构件、底盘和设置有此类侧构件的拖车底盘

技术领域

本发明涉及用于车辆的拖车底盘的侧构件、底盘和具有此类侧构件的拖车底盘。

背景技术

许多先前已知的用于拖车底盘的侧构件由拼接梁部件制成，由此接头构成侧构件中的弱化区域，这意味着梁必须是超尺寸的。因此，为了能够承载某种负载，许多现有的用于拖车底盘的侧构件是相对较重的。

英国专利申请号GB 1 314 422公开一种车辆底盘，其包括两个纵向延伸的结构构件，每一个结构构件具有两个细长板状凸缘，所述两个细长板状凸缘在构件的纵向方向上延伸、间隔开且通过腹板互连，所述腹板在纵向方向上呈波纹状，使得腹板的互连线和每个凸缘限定波纹。

美国专利号US 3,940,162描述一种承重结构构件，其包括上板构件、与上板构件间隔距离X的下板构件，和包括多个腹板区段的在腹板区段之间以Z字形式来回延伸的加强腹板。腹板区段与板构件相交成腹板角度θ，其中两个变量X和θ的量值在结构构件的长度上根据其特定区段的重量、强度和形状要求而变化。

德国专利号DE 10148312涉及托架，其具有在车辆纵向方向上延伸的通过横向支撑件联接的一对相对间隔的纵向支撑件。每个纵向支撑件具有通过多个垂直元件接合的上构件和下构件，由此每个下构件分成前区段、中区段和后区段，其中在两个纵向支撑件的中区段之间的辅助横向支撑件形成用于发动机组的平台，配合到托架作为预装配单元。

英国专利申请号GB 2034792公开一种结构元件，其由一对弦杆和呈Z字形条形式的腹板组成，所述Z字形条由与峰顶交替的斜直线组成，借此腹板接合到弦杆且处于弦杆之间。每一个峰顶是平行四边形形式的平面，并且平行四边形互补角中较大的角在120°与150°之间。每一个直线具有它的主横截面尺寸，所述主横截面尺寸在平行于弦杆平面的平面中延伸或至少具有平行于弦杆平面的分量。

国际公布号WO 2011/111510描述一种拖车底板结构，其可减少装配步骤的数目并减轻车身重量。底板结构设置有在拖车的长度方向上延伸的主梁和在长度方向上延伸的多个底板构件。通过在拖车的宽度方向上连接主梁和底板构件来形成平面结构。主梁和底板构件包括长铝合金构件。

发明内容

本发明目的在于提供用于底盘、特别是拖车底盘的改进侧构件，所述侧构件相对重量较轻，但可承载与先前使用的侧构件和拖车底盘相同的负载并从而实现相同的抗弯刚度。

上述目的通过本发明而得以实现，如在独立权利要求中限定的。在从属权利要求中给出本发明的适当的实施方案。

也就是说，所述目的通过用于设置有至少一个车轮的底盘的侧构件来实现，所述侧构件包括上凸缘和下凸缘。侧构件的两个凸缘都具有沿侧构件的整个全长的连续(纵向)延伸部，即每个凸缘构成单个非拼接的结构部件。上凸缘或下凸缘展现两个朝向相反的弯曲部分，所述两个弯曲部分都定位在所述至少一个车轮的前面或后面，使得弯曲凸缘在底盘的一端处到非弯曲凸缘的垂直距离大于在底盘的另一端处到非弯曲凸缘的对应垂直距离。非弯曲凸缘和弯曲凸缘通过至少一个连接构件彼此连接。侧构件设置有中凸缘，其定位在上凸缘与下凸缘之间并且从上凸缘和下凸缘的一端延伸到位于两个弯曲部分之间的区域。

中凸缘在侧构件的侧向方向上提供刚度和强度，并且可被布置来平行于上凸缘和/或下凸缘延伸。然而，根据本发明侧构件的三个凸缘中的两个或更多个不需要是平行的。

为获得耐用底盘，优选仅使用螺钉、铆钉以及可能的粘合接头来连接构成侧构件的部件。为最小化重量，可在侧构件的实施方案中使用诸如由支柱形成的双格的连接构件，以便承载垂直负载。可使用双格是因为中凸缘被设置在下凸缘与上凸缘之间用于将轮轴和其他部件连接到侧构件。

由弯曲或成角度的轮廓制成的下凸缘在前缘处向上弯曲并且与上凸缘相交以便为牵引装置(诸如车辆)提供空间。这个向上弯曲被称为“鹅颈”，并且由凸缘的在相反方向上弯曲的两个弯曲部分组成。在弯曲区域以及在上凸缘与下凸缘之间的距离较小的地方，优选使用板。板除提供简单连接部分之外，还具有帮助在鹅颈区域中给予侧构件更稳定的结构的优点。为获得从中凸缘到结构部件的良好转换，可在鹅颈区域中使用可由铸造金属部件制成的加强板。肋加强板增加对其他部件(例如像起落架)的接合。为提供额外的强度和附接可能性，格子中的支柱可由附接板(也被称为肋板)替换，例如在轮轴附接点处需要额外的强度。

本发明的具体细节为：

·被设置成轮廓的全长的弯曲下凸缘，即它不需要被制成完全平坦的，而是可为成角度的，例如类似L形轮廓。

·在本发明的实施方案中，侧构件被设置成格子，

·在本发明的实施方案中，中凸缘被布置在格子中，

·在本发明的实施方案中，侧构件设置有呈肋加强板形式的连接点。

本发明涉及用于设置有至少一个车轮的底盘(例如，拖车底盘)的侧构件，所述侧构件包括具有沿整个底盘长度的延伸部的上凸缘。侧构件总体上说是用于底盘，而更具体地说是用于拖车底盘。甚至，轨道车辆、牵引车辆或驱动车辆也可使用根据本发明的侧构件。侧构件还包括下凸缘，下凸缘也具有沿拖车底盘的整个长度的延伸部。上凸缘或下凸缘具有两个朝向相反的弯曲部分，所述两个弯曲部分都定位在所述车轮的前面或后面，使得弯曲凸缘在底盘的一端(例如，后端)处到另一个非弯曲凸缘的垂直距离大于在底盘的另一端处到非弯曲凸缘的对应垂直距离，并且非弯曲凸缘和弯曲凸缘通过至少一个肋彼此连接。在单件装置中提供两个凸缘意味着避免了在凸缘接头处断裂的风险。

将这些凸缘提供为轮廓意味着容易将不同类型的肋、肋板、附接板和格子部件(诸如成角度的支柱)连接至其上，这可吸收延伸负载和压缩负载。下文中，措辞“拖车底盘”旨在表示被拖曳车辆底盘，而措辞“底盘”旨在表示被拖曳车辆底盘和自驱动车辆底盘。车辆旨在于施工工程期间在道路上或在铁路上使用。如果侧构件用于铁路货车，那么侧构件包括与第一车轮悬置安装件连接且与第二车轮悬置安装件连接的这些朝向相反的弯曲部分。

在本发明的实施方案中，至少一个连接构件被分成定位在所述上凸缘与所述下凸缘之间的第一上连接构件和定位在所述下凸缘与所述中凸缘之间的第二下连接构件。中凸缘促进将轮轴和其他部件附接到侧构件。如以上提及的，还需要中凸缘在侧向方向上给予侧构件刚度和强度。

根据本发明的实施方案，至少一个连接构件包括至少一个笔直或弯曲肋，或者平坦、弯曲或波纹板或腹板，均匀或非均匀的格子，或任何其他适当的连接部件或结构。使用板或腹板的优点在于可使用薄板，因为中凸缘可用于在部件被螺栓连接到底盘框架之处支撑和加强腹板，这减轻了重量并节约了成本。此类连接构件可包括至少一个减轻重量的凹槽。

在本发明的实施方案中，所有的所述连接构件中的至少一个或至少一些被设置成多个支柱，所述多个支柱被设置成连接到相应凸缘的可延伸或可压缩元件，在凸缘与可延伸或可压缩元件之间成角度α以便形成格子，其中30°<α<60°。可延伸或可压缩元件可设置成具有圆形横截面并且具有用于附接到凸缘以及任选地附接到中凸缘的平坦端部的支柱。

在本发明的实施方案中，α＝45°。

在一个实施方案中，位于所述两个弯曲部分的区域中的所述连接构件中的至少一个由基本上是平坦的至少一个肋板构成。由于不同负载在大部分情况下通过侧构件的渐缩区段和起落架来影响所述区域，在这些区域中提供具有肋板的连接构件以便进一步增加侧构件的强度是有利的。

在一个实施方案中，从所述两个弯曲部分区域到侧构件的前端的位于所述上凸缘与所述下凸缘之间的连接构件被设置成基本上平坦的板。因为凸缘之间的距离小于侧构件后端处的距离，所以此实施方案是有利的。由此，前端处的距离可以仅为后端处距离的四分之一。

在一个实施方案中，加强板在所述两个弯曲部分的区域中连接所述上凸缘和所述下凸缘。此类加强板在所述区域中提供凸缘的强连接并且增加结构强度，尤其考虑到起落架在靠近此区域处支撑侧构件。

为进一步检查侧构件不同部件之间的负载传递，在一个实施方案中，加强板还连接到位于肋加强板前面的凸缘之间的肋，以及连接到位于加强板后面的凸缘之间的连接构件。

由于中凸缘布置在侧构件中，加强板还连接到所述中凸缘的前端。这样做的目的是在该区域中加强侧构件。

在所有的实施方案中，用于形成侧构件的物件的所有连接和接合可使用铆钉或螺钉接头来进行。

本发明还涉及包括多个侧构件(诸如两个或更多个平行侧构件)的拖车底盘，所述侧构件通过至少一个横向构件彼此连接，并且所述侧构件设置有至少一个车轮安装在其上的一个或多个车轮悬置安装件。根据以上的描述和在说明书的详细部分中的描述提供这些侧构件。

根据本发明的实施方案，至少一个横向构件连接在至少两个侧构件的中凸缘之间。由于底盘的上凸缘和下凸缘通常承受最大的应力，此类构造向底盘赋予进一步的强度和稳定性。通过在至少两个侧构件的中凸缘之间提供至少一个横向构件，横向构件将与底盘的底板协作来提供更大的抗扭刚度。

根据本发明的实施方案，至少一个横向构件被布置来夹持在至少两个侧构件之间。例如，呈一个或多个板形式的一个或多个连接构件可被布置来接收和夹持呈条或板形式的连接构件的端部，其在侧构件之间或者在两个或更多个侧构件的中凸缘之间延伸。

根据本发明的实施方案，底盘被设置成被拖曳车辆的拖车底盘。

附图说明

现在将参见附图使用非限制性实施方案更详细地描述本发明，其中

图1示出根据现有技术的拖车的透视图，

图2示出根据本发明的拖车的透视图，

图3示出根据本发明的拖车的侧视图，

图4示出根据本发明的拖车的顶视图，

图5示出根据本发明的侧构件，

图6示出图5中区域X的放大图，

图7示出图5中区域XI的放大图，

图8示出图5中区域XII的放大图，

图9示出图5中区域XIII的放大图，

图10示出图5中区域XIV的放大图，

图11示出设置在两个相邻侧构件的中凸缘之间的横向构件，

图12示出夹持在两个侧构件之间的横向构件，以及

图13示出根据本发明实施方案的底盘的一部分。

应当指出的是，附图不必要按比例绘制，并且为了清楚起见可能已经放大了某些特征的尺寸。

具体实施方式

图1示出常规结构的拖车，其侧构件11是均匀的或设置成各自由具有两个凸缘的肋构成的I形梁。这些侧构件11的缺点是它们相对于其刚度具有相对高的重量。侧构件11还在沿其长度的一个或多个地方进行了拼接，尽管通常不是在起落架12的区域中。侧构件11从起落架12作为前梁13向前延伸到常规类型的连接区域14，在这里进行到拖曳车辆的连接。

图2示出根据本发明的拖车21。拖车包括两个侧构件22、23，其彼此平行延伸并且通过横向构件24彼此连接。用于拖曳车辆的连接装置25连接到侧构件的前端。这些侧构件22、23沿其整个长度是连续的，即它们在沿其长度的任何地方都没有拼接。在所示出的实施方案中，拖车21设置有连接到侧构件22、23的三对车轮26，由此侧构件22、23和车轮对的悬置安装件限定拖车底盘27。根据本发明的侧构件22、23可包括金属(诸如钢)、塑料、复合材料或者任何其他适当的材料或材料组合。

图3示出具有连接到侧构件23的三个车轮对26的拖车21的侧视图，所述侧构件23包括上凸缘32、下凸缘33和中凸缘34。这些车轮对26中的每一对通过车轮底架板31连接到两个侧构件22、23，所述车轮底架板31连接到上凸缘32、下凸缘33和中凸缘34，所述中凸缘34安装在上凸缘32与下凸缘33之间并且在每个侧构件22、23的后部中与凸缘平行延伸直到所谓的鹅颈35。如从图3可见，所有凸缘以一体式设置沿拖车底盘的整个长度从其后端36到其前端37的延伸部，而没有任何接头。下凸缘33具有形成鹅颈35的两个朝向相反的弯曲部分38、39。两个弯曲部分定位在所述车轮对26的前面，使得下凸缘33在拖车底盘后端36处到上凸缘32的垂直距离大于在拖车底盘前端37处到上凸缘32的对应垂直距离。此外，上凸缘32和下凸缘33沿侧构件23的整个延伸部(即从其后端36到其前端37)通过至少一个肋40彼此连接。

图4示出从上面看的拖车21，其具有与三个横向构件24和连接装置25连接的平行侧构件22、23。连接装置通过梁加强元件42、43连接到侧构件的前部，所述梁加强元件42、43具有跨过并沿着每个侧构件的狭窄前部的较大部分(即从鹅颈到每个侧构件的前端的部分)的延伸部。应当指出的是，互连凸缘32、33、34的连接构件可在拖车21的内侧和/或外侧延伸到凸缘32、33、34的垂直平面之外。

图5示出上面已标记圈出区域的侧构件23，这将在以下附图中更详细地描述。图5示出在侧构件23的宽后部中的肋40，其中肋40包括定位在所述上凸缘32与所述中凸缘34之间的第一上肋51和定位在所述下凸缘33与所述中凸缘34之间的第二下肋52。此外，图5示出侧构件23在其狭窄前部中的肋40由肋板53组成，所述肋板53是基本上完全平坦的并且铆钉或螺纹连接到上凸缘和下凸缘。应当指出的是，根据本发明的侧构件22、23不需要必须沿其整个长度包括相同的连接构件40、51、52。此外，侧构件22、23的凸缘32、33、34不需要全部必须具有均匀厚度，或由相同材料制成，或沿其长度在鹅颈35之外的区域中彼此均匀地间隔开。

图6示出图5所示侧构件23的区段X的放大图。区段X示出上肋51和下肋52。上肋51被设置成为支柱形式的多个可延伸或可压缩元件61，其在一端处连接到上凸缘32而在其第二端处连接到中凸缘34。每个支柱被设置成挤出支柱62或铸造支柱63。支柱以角度α＝45°连接到上凸缘和中凸缘，以便在其间形成格子。以对应的方式，下肋52被设置成多个类似支柱61，其在一端处连接到下凸缘33，而在其另一端处连接到中凸缘34。下肋中的每个支柱也被设置成挤出支柱62或铸造支柱63。支柱以角度α＝45°连接到下凸缘和中凸缘，以便在其间形成格子。每处与构件和肋的连接都是以铆钉或螺钉接头的形式。从上肋51的支柱以及从下肋52的支柱到中凸缘34的连接65是共用的，这在图6中可见。

图7示出图5所示侧构件23的区段XI的放大图。上凸缘32与下凸缘33之间的距离与图6所示区段中的距离相同，并且甚至这些凸缘到中凸缘34的相应距离也是相同的。在所示出的区段XI中，上肋51被设置成上肋板71并且下肋52被设置成下肋板72，可替代地被设置成结合肋板。这些肋板71、72都铆钉或螺纹连接到凸缘32、33以及中凸缘34。肋板71、72提供了将拖车的车轮悬置安装件附接到侧构件22、23的可能性。

图8示出图5所示侧构件23的区段XII的放大图。由于下凸缘朝向中凸缘34向内弯曲，上凸缘32与下凸缘33之间的距离在此区段中开始减小。在此弯曲区域中，下肋52由弯曲板81构成以便在此区段中加强下肋。以针对先前肋板的对应方式，此弯曲板81也用铆钉或螺钉接头82连接到下肋33以及中凸缘34，以便不在侧构件中引入应力。

图9示出图5所示侧构件23的区段XIII的放大图。上凸缘32与下凸缘33之间的距离在此区段中进一步连续减小。沿侧构件23的整个长度延伸直到此区段的中凸缘34被定位成与上凸缘32处于恒定距离并且以前端91结束。弯曲板81连接到桥接肋92，所述桥接肋92在构成用于中凸缘前端91的端部支撑件的同时，构成上凸缘32与下凸缘33之间的力分配元件。此外，桥接肋92构成用于连接在上凸缘32与下凸缘33之间的前肋93的力分配元件。弯曲板81、桥接肋92和前肋93可都被称为肋板。

图8和图9都示出侧构件23的在用于起落架的区域中的区段，由此弯曲板81、桥接肋92和前肋93有助于侧构件23在此区域中的结构强度。

图10示出图5所示侧构件23的区段XIV的放大图。上凸缘32与下凸缘33之间的距离在此区段中进一步连续减小，从此区段以及沿侧构件向前是恒定的。前肋93还构成用于拖曳车辆的连接装置的连接元件。如从附图中可见，前肋93覆盖上凸缘32与下凸缘33之间的整个间隙。

图11示出包括两个侧构件22、23的拖车21的透视图，所述两个侧构件22、23各自包括上凸缘32、下凸缘33和中凸缘34。横向构件24连接两个相邻侧构件22、23的中凸缘34。可替代地或除此之外，横向构件24可连接在多个上凸缘32或多个下凸缘33之间。横向构件24还可连接在第一侧构件22的某个凸缘(诸如上凸缘32)与第二侧构件23的不同凸缘(诸如下凸缘33)之间。

在所示的实施方案中，横向构件24采用由具有均匀厚度和横截面的金属带或条构造的交叉格结构的形式。然而，横向构件24可具有任何形状、大小或横截面，并且可沿拖车21的长度形成均匀或非均匀的图案。

应当指出的是，图11示出包括两个侧构件22、23和多个横梁的拖车21，所述多个横梁支撑多个框架横杆1，其在拖车21的纵向方向上延伸并且被布置来支撑拖车的底板2。然而，根据本发明的底盘或拖车底盘可包括任何数目的侧构件22、23，所述侧构件22、23例如支撑拖车的框架横杆1和底板2，并且在底盘或拖车底盘的每个最外侧上包括不仅一个侧构件22、23。

图12示出包括两个侧构件22、23的底盘，由此每个侧构件22、23包括连接在其上凸缘32与其下凸缘33之间的连接构件(即板40)。在底盘的侧向方向上延伸的横向构件24通过将其端部夹持到夹持夹具3连接到底盘，所述夹持夹具3例如通过铆钉或螺钉接头连接到每个侧构件22、23的板40。然而，此类横向构件24可以任何适当的方式连接到底盘。

图13示出根据本发明的包括具有C形轮廓的加强筋4的底盘，所述加强筋4可用于支撑底盘的底板2。由于铆钉或螺钉的头部可容纳在C形轮廓内，不需要使用焊接接头或埋头螺钉来将加强筋4附接到底盘的框架横杆1。

Claims (16)

1.用于设置有车轮(26)的底盘(27)的侧构件(23)，所述侧构件(23)包括上凸缘(32)和下凸缘(33)，由此所述侧构件(23)的所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)两者都具有沿所述侧构件(23)的整个全长的连续延伸部，并且所述上凸缘(32)或所述下凸缘(33)展现两个朝向相反的弯曲部分(38、39)，所述两个朝向相反的弯曲部分(38、39)都定位在所述车轮(26)的前面或后面，使得所述下凸缘(33)在所述底盘(27)的一端处到所述上凸缘(32)的垂直距离大于在所述底盘(27)的另一端处到所述上凸缘(32)的对应垂直距离，并且所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)通过至少一个连接构件(40、51、52)彼此连接，其特征在于所述侧构件(23)设置有中凸缘(34)，所述中凸缘(34)定位在所述上凸缘(32)与所述下凸缘(33)之间并且从所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)的一端延伸到位于所述两个弯曲部分(38、39)之间的区域。

2.根据权利要求1所述的侧构件，其特征在于所述至少一个连接构件(40、51、52)包括至少一个肋或板或格子。

3.根据权利要求1或2所述的侧构件，其特征在于所述连接构件(40)被分成定位在所述上凸缘(32)与所述中凸缘(34)之间的第一上连接构件(51)和定位在所述下凸缘(33)与所述中凸缘(34)之间的第二下连接构件(52)。

4.根据权利要求1或2所述的侧构件，其特征在于所述中凸缘(34)与所述上凸缘(32)或所述下凸缘(33)中的至少一个平行延伸。

5.根据权利要求1或2所述的侧构件，其特征在于所述至少一个连接构件是肋，并且所有的所述肋(40、51、52)中的一个或至少一些被设置成连接到所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)的多个可延伸或可压缩元件(61)，在所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)与所述可延伸或可压缩元件(61)之间成角度α以便形成格子，其中30°<α<60°。

6.根据权利要求5所述的侧构件，其特征在于所述角度α为45°。

7.根据权利要求1或2所述的侧构件，其特征在于位于所述两个弯曲部分(38、39)的区域中的所述至少一个连接构件由基本上是平坦的至少一个肋板(81、92、93)构成。

8.根据权利要求1或2所述的侧构件，其特征在于位于所述上凸缘(32)与所述下凸缘(33)之间的从所述两个弯曲部分(38、39)的区域到所述构件的前端的所述至少一个连接构件(40)被设置成基本上平坦的板(93)。

9.根据权利要求1或2所述的侧构件，其特征在于在所述两个弯曲部分(38、39)的区域中，桥接连接构件(92)将所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)连接在一起。

10.根据权利要求9所述的侧构件，其特征在于所述桥接连接构件(92)还连接到在所述桥接连接构件(92)前面的位于所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)之间的所述连接构件(93)，以及连接到在所述桥接连接构件(92)后面的位于所述上凸缘(32)和所述下凸缘(33)之间的所述连接构件(40、51、52)。

11.根据权利要求9所述的侧构件，其特征在于所述桥接连接构件(92)还连接到所述中凸缘(34)的端部(91)。

12.根据权利要求1或2所述的侧构件，其特征在于用于形成所述侧构件(23)的物件的所有连接和接合使用铆钉和/或螺钉接头(82)来进行。

13.包括多个侧构件(22、23)的底盘，所述多个侧构件(22、23)用至少一个横向构件(24)彼此连接，并且所述多个侧构件(22、23)设置有至少一个车轮(26)安装在其上的一个或多个车轮悬置安装件，其特征在于所述多个侧构件(22、23)根据权利要求1-12中的任一项来设置。

14.根据权利要求13所述的底盘，其特征在于所述至少一个横向构件(24)连接在至少两个侧构件(22、23)的所述中凸缘(34)之间。

15.根据权利要求13或14所述的底盘，其特征在于所述至少一个横向构件(24)被布置来夹持在所述至少两个侧构件(34)之间。

16.根据权利要求13或14所述的底盘，其特征在于所述底盘被设置成被拖曳车辆的拖车底盘(27)。