RU2678808C2

RU2678808C2 - Грузовой автомобиль и платформа пикапа (варианты)

Info

Publication number: RU2678808C2
Application number: RU2015125298A
Authority: RU
Inventors: Марк Джозеф КОРТРАЙТ; Джон КОМИЗ; Дэвид Майкл РИМЕР
Original assignee: ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-25
Publication date: 2019-02-01
Also published as: RU2015125298A3; MX363369B; US9180745B1; RU2015125298A; CN204801884U; MX2015007646A; DE202015103146U1

Abstract

Изобретение относится к области конструкций пикапа. Платформа пикапа содержит пол платформы из листового металла. Пол имеет два центральных утолщения, продолжающихся от передней поперечной опоры до задней поперечной опоры. Пол образует отверстие между центральными утолщениями и между передней и задней поперечными опорами. Центральные утолщения отделены друг от друга менее чем на диаметр отверстия в поперечных опорах и более чем на диаметр в местоположении, смежном отверстию. Достигается увеличение жесткости пола в отношении к продольным изгибающим нагрузкам. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к области конструкций пикапа. В частности, настоящее изобретение относится к приспособлениям для облегчения установки арочного дышла.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Грузовые автомобили пикапы представляют собой автотранспортные средства с задним грузовым пространством с открытым верхом, которое часто называется платформой. Автомобили типа пикап весьма популярны, так как платформа позволяет использовать их многими различными путями, включая удержание множества типов груза и буксирование различных типов прицепов. Традиционно, большая часть конструкций корпуса на автомобилях типа пикап изготавливают из стальных сплавов. Спустя года испытаний конструктора пикапа изучили, как создавать стальные части корпуса грузовика, которые выдерживают множество жестких применений пикапа. Текущая нормативная и экономическая обстановка увеличили важность изготовления более топливосберегающих автомобилей типа пикап, а также более функциональных и долговечных. Один путь уменьшения расхода топлива транспортного средства, в особенности без нагрузки, заключатся в уменьшении веса транспортного средства.

Алюминиевые сплавы обычно имеют более высокое отношение прочности к весу, чем стальные сплавы. Следовательно, замена стали на алюминий обеспечивает потенциал для уменьшения веса. Однако модуль упругости алюминия в общем ниже модуля упругости стали. Также, технологии и способы изготовления соединяющих частей, которые исправно работают для стальных частей, не могут работать хорошо для таких же алюминиевых частей. Из-за этого и других отличий простой подбор материала необязательно приводит к допустимой конструкции.

Волнистость центра представляет собой явление, которое может возникать, когда тонкостенный металл используется в плоских конструкциях. Внутренние напряжения в металле могут заставлять материал выпирать внутрь или наружу в локализованных областях и колебаться взад и вперед. Эти выпирания могут быть видимыми, в особенности в некоторых условиях освещения. Колебания от выпирания внутрь-наружу или наоборот могут создавать звук биения. Волнистость центра может быть более распространена в алюминиевых конструкциях, чем в стальных конструкциях с подобными формами и размерами. Несмотря на то, что волнистость центра незначительно изменяет реальные величины конструктивной целостности, она может распознаваться потребителем как указание на низкое качество.

Алюминиевые сплавы в целом указаны четырехзначной цифрой, первая цифра которой обычно указывает на главный компонент сплава. При описании серий алюминиевых сплавов, основываясь на главном компоненте сплава, за первой цифрой могут следовать три x (верхний или нижний регистр) или три нуля. Например, главный компонент сплава в алюминиевом сплаве серий 6xxx (или 6000) представляет собой магний и кремний, тогда как главный компонент сплава серий 5xxx представляет собой магний, и для серий 7xxx - цинк. Дополнительные цифры, представленные после ‘x’ (или нуля) в обозначении серий, определяют точный алюминиевый сплав. Например, алюминиевый сплав 6061 имеет состав 0,4-0,8% кремния, 0-0,7% железа, 0,15-0,4% меди, 0-0,15% марганца, 0,8-1,2% магния, 0,04-0,35% хрома, 0-0,25% цинка и 0-0,15% титана. Различные сплавы обеспечивают различные плюсы и минусы касательно прочности, твердости, работоспособности и других свойств.

Дополнительно, пять основных добавочных обозначений могут быть использованы для алюминиевых сплавов, среди которых: F - в состоянии после деформации, O - обожженный, H - упрочненный наклепом, T - термически обработанный и W - в состоянии после закалки (между термообработкой с образованием раствора и искусственным или естественным старением). За добавочным обозначением может следовать одна или двойная цифра для дополнительного описания. Например, алюминий с обозначением термообработки T6 термообработан с образованием раствора и искусственно состарен, но не подвергнут холодной деформации после термообработки с образованием раствора.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Грузовой автомобиль включает в себя два лонжерона, раму для дышла, продолжающуюся между лонжеронами, и платформу пикапа. Платформа пикапа включает в себя пол платформы из листового металла и переднюю и заднюю опоры, приваренные к полу платформы из листового металла. Пол из листового металла может быть выполнен из алюминиевого сплава, например, сплава серии 6xxx. Пол платформы из листового металла образует отверстия в раме для дышла, чтобы позволять установку арочного дышла на раму для дышла через пол платформы. Между передней и задней поперечными опорами находится отверстие. Центральная поперечная опора, также имеющая отверстие, может быть приварена к полу из листового металла под этим отверстием. Пол платформы из листового металла включает в себя несколько выступающих утолщений, включающих в себя левое утолщение и правое утолщение, которые продолжаются без прерывания между поперечными опорами на противоположных сторонах отверстия. Утолщения отделены друг от друга менее, чем на диаметр отверстия, где они пересекают поперечные опоры. Утолщения сужены вблизи отверстия так, что расстояние их отделения шире диаметра отверстия. В отверстие может быть введена крышка, когда арочное дышло не установлено.

Таким образом, в одном из аспектов предложен грузовой автомобиль, содержащий:

два лонжерона;

раму для дышла, продолжающуюся между лонжеронами; и

платформу пикапа, прикрепленную к лонжеронам, содержащую

пол платформы из листового металла, образующий отверстие с диаметром поверх рамы для дышла,

переднюю поперечную опору, приваренную к полу платформы из листового металла на передней стороне отверстия,

заднюю поперечную опору, приваренную к полу платформы из листового металла на задней стороне отверстия,

при этом пол платформы из листового металла имеет два центральных утолщения на левой и правой сторонах отверстия, соответственно, каждое утолщение продолжается без прерывания от задней поперечной опоры до передней поперечной опоры, причем утолщения отделены друг от друга менее, чем на диаметр в передней и задней поперечных опорах и более, чем на диаметр в местоположении, смежном отверстию.

В одном из вариантов предложен грузовой автомобиль, в котором два утолщения имеют первую ширину утолщения в передней и задней поперечных опорах и вторую ширину утолщения, меньшую первой ширины утолщения в местоположении, смежном отверстию.

В одном из вариантов предложен грузовой автомобиль, дополнительно содержащий:

центральную поперечную опору, приваренную к полу платформы из листового металла между задней поперечной опорой и передней поперечной опорой, причем отверстие продолжается через центральную поперечную опору.

В одном из вариантов предложен грузовой автомобиль, дополнительно содержащий крышку, введенную в отверстие.

В одном из вариантов предложен грузовой автомобиль, дополнительно содержащий шкворень арочного дышла, прикрепленный к раме для дышла и продолжающийся через отверстие.

В одном из вариантов предложен грузовой автомобиль, в котором пол платформы из листового металла выполнен из алюминиевого сплава.

В одном из вариантов предложен грузовой автомобиль, в котором алюминиевый сплав представляет собой сплав серии 6xxx.

В одном из дополнительных аспектов предложена платформа пикапа, содержащая:

пол платформы из листового металла, имеющий левое утолщение и правое утолщение, продолжающиеся от передней поперечной опоры до задней поперечной опоры, при этом пол образует отверстие между левым и правым утолщениями и между передней и задней поперечными опорами, причем утолщения отделены друг от друга менее, чем на диаметр отверстия в поперечных опорах, и более чем, на диаметр в местоположении, смежном отверстию.

В одном из вариантов предложена платформа пикапа, в которой левое утолщение имеет первую ширину утолщения в передней поперечной опоре и вторую ширину утолщения, меньшую первой ширины утолщения в местоположении, смежном отверстию.

В одном из вариантов предложена платформа пикапа, в которой левое утолщение имеет ширину утолщения, равную первой ширине утолщения в задней поперечной опоре.

В одном из вариантов предложена платформа пикапа, в которой правое утолщение имеет ширину утолщения, равную первой ширине утолщения в передней поперечной опоре, и имеет ширину утолщения, равную второй ширине утолщения в местоположении, смежном отверстию.

В одном из вариантов предложена платформа пикапа, дополнительно содержащая:

центральную поперечную опору, приваренную к полу платформы из листового металла, причем отверстие продолжается через центральную поперечную опору.

В одном из вариантов предложена платформа пикапа, дополнительно содержащая крышку, введенную в отверстие.

В одном из вариантов предложена платформа пикапа, выполненная с возможностью крепления к раме пикапа так, что отверстие является смежным приемному средству арочного дышла в раме пикапа.

В одном из еще дополнительных аспектов предложена платформа пикапа, содержащая:

две поперечные опоры; и

пол из листового металла, прикрепленный к поперечным опорам, причем пол образует отверстие между поперечными опорами, при этом пол имеет два утолщения на противоположных сторонах отверстия, каждое продолжается между поперечными опорами, утолщения отделены друг от друга менее, чем на диаметр отверстия в поперечных опорах и более чем, на диаметр в местоположении, смежном отверстию.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 представляет собой общий вид снизу платформы пикапа и лонжеронов.

Фиг. 2 представляет собой схематичное частичное поперечное сечение днища платформы пикапа на фиг. 1.

Фиг. 3 представляет собой общий вид снизу платформы пикапа и лонжеронов на фиг. 1 с приспособлениями для установки дышла прицепа.

Фиг. 4 представляет собой общий вид в разрезе платформы пикапа на фиг. 3 с установленным арочным дышлом.

Фиг. 5 представляет собой вид в разрезе в перспективе платформы пикапа на фиг. 3 с установленными седельно-сцепным устройством.

Фиг. 6 представляет собой вид сверху днища платформы пикапа на фиг. 3.

Фиг. 7 представляет собой схематичное частичное поперечное сечение днища платформы пикапа на фиг. 3.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения представляют собой примеры, и другие варианты осуществления могут принимать различные и альтернативные формы. Фигуры не обязательно выполнены в масштабе и определенные признаки могут быть увеличены или минимизированы, чтобы показывать детали конкретных компонентов. Конкретные раскрытые конструктивные и функциональные детали не должны интерпретироваться как ограничивающие, но всего лишь в качестве представительной основы для изучения специалистом в области техники, как использовать настоящее изобретение. Различные признаки, проиллюстрированные и описанные со ссылкой на любую из фигур, могут быть объединены с признаками, проиллюстрированными в одной или более других фигурах для получения вариантов осуществления, которые проиллюстрированы или описаны не точно. Совокупности и преобразования признаков согласованных с замыслами настоящего изобретения могут быть использованы для особых применений или вариантов осуществления.

Автомобиль типа пикап сооружается вокруг конструкции, к которой крепятся другие компоненты. Задний участок пикапа, если смотреть снизу, показан на фиг. 1. Левый и правый лонжероны 20 и 22 расположены продольно. Несколько поперечных элементов 14 жестко прикреплены к каждому лонжерону. Платформа прикреплена к раме, чтобы вмещать широкое множество различных типов груза. Платформа включает в себя пол 26, левую боковую стенку 28, правую боковую стенку 30, передний порог 32 и шарнирно соединенный задний борт 34 (не видно на фиг. 1). Пол образован из штампованного листового металла. Когда вертикальная нагрузка приложена между точками опоры, пол 26 подвергается продольной и поперечной изгибающим нагрузкам. Жесткость в отношении к изгибающей нагрузке пропорциональна эффективной толщины в кубе. Для добавления жесткости в отношении к поперечным изгибающим нагрузкам, один или более передних поперечных элементов 36 и задних поперечных элементов 38 приварены к дну пола 26 из листового металла. Для уменьшения веса платформа может быть изготовлена из алюминиевого сплава, такого как 6111.

Несколько выступающих утолщений штампованы в пол платформы из листового металла, размещаясь в в общем продольном направлении из-под переднего порога 32 до положения вблизи заднего борта 36. Фиг. 2 показывает поперечное сечение двух смежных утолщений пола из листового металла. Это поперечное сечение будет типичным для большинства областей пола, например, областей, где утолщения пересекают поперечный элемент. Каждое утолщение имеет ширину утолщения, которая возможно идентична с другими утолщениями и может изменяться в различных местах поперечного сечения. Смежные утолщения разнесены друг от друга на расстояние отделения утолщений, которое может отличаться среди пар смежных утолщений и в различных местах поперечного сечения. Утолщения увеличивают эффективную толщину и жесткость пола в отношении к продольным изгибающим нагрузкам. Направленное вниз усилие на платформу пикапа делает выступающие участки 40 зажатыми и невыступающие участки 42 напряженными.

Когда автомобиль типа пикап используется для перевозки прицепа, должен быть обеспечен механизм крепления для передачи нагрузок от прицепа к лонжеронам 20 и 22. Эти нагрузки включают в себя продольные силы, чтобы тянуть прицеп, а также вертикальные нагрузки, чтобы поддерживать участок веса прицепа. Этот механизм должен предусматривать определенный поворот, когда транспортное средство поворачивает на определенный угол, или когда поверхность дороги под прицепом ориентирована иначе, чем поверхность дороги под грузовым автомобилем. Для относительно маленьких прицепов приемное средство дышла может быть прикреплено непосредственно к лонжеронам 20 и 22. Дышло, включающее в себя шкворень, далее может быть введено в приемник так, что оно продолжается под задней частью грузового автомобиля. Гнездо на прицепе устанавливается поверх шкворня для соединения прицепа с дышлом, при этом обеспечивая достаточное количество относительного вращательного движения. Однако этот тип приемного средства дышла не подходит для тяжелых прицепов, так как вес прицепа поддерживается далеко от осей грузового автомобиля. Для более тяжелых прицепов арочные или седельно-сцепные устройства являются предпочтительными. Арочное дышло включает в себя шкворень, вставляющийся вверх в пол 26 платформы грузового автомобиля. Посредством седельно-сцепного устройства вес прицепа поддерживается на горизонтальной пластине, пока продольные силы передаются через палец. Конструкция платформы грузового автомобиля для передачи этих нагрузок лонжеронам 20 и 22 может приводить к чрезмерно тяжелой конструкции платформы. Посредством либо арочного дышла, либо седельно-сцепного устройства обеспечена другая конструкция для передачи нагрузок раме грузового автомобиля без приложения чрезмерных нагрузок к полу платформы.

Фиг. 3 показывает раму на фиг. 1, выполненную с возможностью установки арочного или седельно-сцепного устройства за счет включения рамы 44 для дышла, продолжающейся между левым и правым лонжеронами близко к продольному положению, в котором должна быть закреплена задняя ось. Рама 44 для дышла жестко прикреплена к лонжеронам сваркой, болтами или другими пригодными крепежными средствами. Рама 44 для дышла может быть установлена во время сборки грузового автомобиля. Центральная поперечная опора 46 приварена к полу 26 платформы между передними поперечными элементами 36 и задними поперечными элементами 38.

Фиг. 4 показывает секцию в разрезе и платформы пикапа. На фиг. 4 шкворень 48 арочного дышла установлен в раме 44 для дышла в отверстии 50 в полу 26 платформы. Толщина центральной поперечной опоры 46 ограничена необходимостью размещать раму 44 для дышла в непосредственной близости к полу 26 платформы. Когда шкворень 48 дышла не установлен, может быть установлена крышка 52, как показано на фиг. 5, для предотвращения утечек через отверстие 50. Крышка 52 может быть установлена, когда дышло не установлено, или когда установлено седельно-сцепное устройство 53.

Как показано на фиг. 6, рисунок утолщения выполнен с возможностью исключения чрезмерно локализованного отклонения вблизи отверстия 50. Центральная поперечная опора 46 обеспечивает дополнительную жесткость, но ее ограниченная толщина в этой области ограничивает ее жесткость относительно продольных изгибающих нагрузок. Центральные утолщения 54 и 56 продолжаются продольно на правой и левой сторонах отверстия 50, соответственно. Утолщения 54 и 56 отделены, на большей части их длины, расстоянием отделения менее диаметра отверстия 50. Утолщения 54 и 56 сужены вблизи отверстия 50 для образования приближенно круглой плоской области для вмещения отверстия 50. Несмотря на суженность, утолщения 46 и 48 не прерываются между передними и задними поперечными элементами и обеспечивают жесткость для сопротивления продольным изгибающим нагрузками. Фиг. 7 показывает поперечное сечение пола 26 по линии, проходящей через центр отверстия 50.

Тогда как выше описаны примерные варианты осуществления, не должно предполагаться, что эти варианты осуществления описывают все возможные формы, охваченные формулой изобретения. Слова, используемые в описании, являются словами описания, а не ограничения. Понятно, что могут быть выполнены различные изменения, и могут быть объединены признаки различных вариантов осуществления для образования дополнительных вариантов осуществления изобретения, которые не могут быть ясно описаны или проиллюстрированы. Тогда как различные варианты осуществления описаны, как обеспечивающие преимущества или являются предпочтительными относительно других вариантов осуществления или известных в уровне техники вариантов осуществления, специалист в области техники должен понять, что один или более признаков или характеристик могут быть не учтены для достижения требуемых всех системных атрибутов, которые зависят от конкретного применения и варианта осуществления. Варианты осуществления, описанные как менее необходимые, чем другие варианты осуществления или известные в уровне техники варианты осуществления относительно одной или более характеристик, не выходят за пределы объема охраны раскрытия и могут быть пригодны для особых применений.

Claims

1. Платформа пикапа, содержащая: пол платформы из листового металла, имеющий два центральных утолщения, продолжающихся от передней поперечной опоры до задней поперечной опоры, при этом пол образует отверстие между центральными утолщениями и между передней и задней поперечными опорами, причем центральные утолщения отделены друг от друга менее чем на диаметр отверстия в поперечных опорах и более чем на диаметр в местоположении, смежном отверстию.

2. Платформа пикапа по п. 1, в которой центральные утолщения имеют первую ширину утолщения в передней поперечной опоре и вторую ширину утолщения, меньшую первой ширины утолщения в местоположении, смежном отверстию.

3. Платформа пикапа по п. 2, в которой центральные утолщения имеют ширину утолщения, равную первой ширине утолщения в задней поперечной опоре.

4. Платформа пикапа по п. 1, дополнительно содержащая: центральную поперечную опору, приваренную к полу платформы из листового металла, причем отверстие продолжается через центральную поперечную опору.

5. Платформа пикапа по п. 1, дополнительно содержащая крышку, введенную в отверстие.

6. Платформа пикапа по п. 1, выполненная с возможностью крепления к раме пикапа так, что отверстие является смежным приемному средству арочного дышла в раме пикапа.

7. Платформа пикапа по п. 1, в которой пол платформы из листового металла выполнен из алюминиевого сплава.

8. Платформа пикапа по п. 7, в которой алюминиевый сплав представляет собой сплав серии 6xxx.