Модульная рама для транспортных средств с пониженной безбортовой платформой

Модульная рама для транспортных средств с пониженной безбортовой платформой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к модульной раме для транспортных средств с пониженной безбортовой платформой, в частности новым рамам особой конструкции для наземных транспортных средств, в особенности автобусов и грузовых автомобилей.

Известны рамы, смонтированные на переднем и/или заднем мосте, имеющем неподрессоренную ось или конструкцию, в которой колебания двух колес передаются при помощи независимых подвесок, таких как стабилизаторы поперечной устойчивости. Кроме того, подвески известных из техники рам вытянуты в высоту и занимают пространство, которое могли бы занимать пассажиры или груз, что налагает соответствующие ограничения на вместимость, которые должны учитывать автомобилестроители. Помимо этого некоторые известные из техники рамы имеют предварительно отформованные пониженные безбортовые платформы, в которых помещаются подвески упомянутых выше мостов. Названные безбортовые платформы не являются модульными и изначально рассчитаны лишь на совершенно определенный по габаритам и массе груз. Также известны рамы, объединенные каркасом кузова, образующим единую, неизменяемую конструкцию.

Перечисленные примеры предшествующего уровня техники допускают внесение существенных усовершенствований, имеющих целью, в частности, освободить изготовителя рам и транспортных средство от необходимости заблаговременно точно предвидеть тип конструируемого транспортного средства.

Из изложенного выше проистекает необходимость решения технической задачи, заключающейся в создании рамы со свободно изменяемой конфигурацией, которая может быть адаптирована к конкретным особенностям транспортных средств исходя из потребностей пользователей. Таким образом, требуется создать раму и мост, имеющие такую конфигурацию, в которой максимально широко и неукоснительно учитываются требования стандартизации их компонентов.

Названная выше техническая задача решена в настоящем изобретении путем создания модульной рамы для транспортных средств с пониженной безбортовой платформой, имеющей передний мост с рулевым колесом, задний мост, являющийся не ведущим, выступающий передний элемент конструкции, выступающий задний элемент конструкции и средний элемент конструкции, расположенный между мостами; при этом названная модульная рама отличается тем, что названные элементы ее конструкции могут быть жестко соединены с названными мостами в процессе сборки при помощи стандартных креплений, а также тем, что одновременно может использоваться съемное соединение выступающего заднего элемента конструкции рамы, установленной на автобусе, и постоянные соединения между мостами и соответствующими элементами конструкции рамы при помощи иных креплений.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения рама имеет центральный элемент конструкции, который состоит из центральных балок, боковых балок коробчатого сечения и промежуточных ребер жесткости и имеет расположенные в области крепления моста фланцы, соединяемые с аналогичными фланцами, расположенными на мосте, с которым жестко соединен названный центральный элемент конструкции рамы.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления изобретения рама имеет выступающие передние и задние элементы конструкции, которые состоят из центральных балок, боковых балок коробчатого сечения, внутренних поперечных балок и торцевых поперечных балок и имеют расположенные в области крепления моста фланцы, соединяемые с аналогичными фланцами, расположенными на мосте, с которым жестко соединены названные элементы конструкции рамы.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения названные мосты состоят из центрального элемента коробчатого сечения и имеют приподнятые боковые части, в которых помещаются соединительные элементы подвески. В области крепления переднего и заднего моста элемент коробчатого сечения имеет фланцы, соединяемые с аналогичными фланцами, расположенными на других элементах конструкции рамы, с которыми жестко соединен названный центральный элемент.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения рама имеет элементы коробчатого сечения конструкции мостов, которые снабжены крепежными приспособлениями для размещения гибких ударопоглощающих элементов соответствующей подвески, а также пространство для размещения трансмиссии на колеса, если колеса являются ведущими.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения элементы кузова, соединяемые с соответствующим элементом рамы, имеют узлы крепления.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения узлы крепления кузова состоят из раструба, прикрепленного к соответствующему элементу рамы, и имеющего форму раструба соответствующего выступа, прикрепленного к элементу кузова, а по центру соединения расположен гибкий элемент, который может быть демонтирован с помощью болта.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения названная рама имеет область крепления элементов конструкции рамы к соответствующему мосту, выполненную в виде фланцев, проходящих вдоль оси транспортного средства и жестко соединенных друг с другом, при этом названные фланцы выступают наружу навстречу друг другу из соответствующих, расположенных напротив друг друга и соединяемых друг с другом поперечных элементов моста и элемента конструкции рамы.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения несущий элемент поворотных цапф моста имеет единую конфигурацию и различным образом применяется в креплениях подвески и/или трансмиссии на ведущих колесах и/или рулевом колесе.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения рама имеет крепление подвески рулевого колеса, которое установлено на кузове и состоит из скошенных штырей, жестко вставленных непосредственно в кузов.

В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения рама имеет крепление подвески неведущего колеса, которое установлено на кузове и состоит из язычков особой конструкции, жестко вставленных непосредственно в кузов.

Наконец, в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения транспортное средство с модульной рамой, отличающееся наличием одного или нескольких из ранее названных элементов, имеет двигатель, представляющий собой вспомогательный тяговый электродвигатель, соединенный с коробкой передач и двигателем внутреннего сгорания посредством избирательной трансмиссии одного из двух двигателей или обоих двигателей.

Настоящее изобретение обладает следующими преимуществами. Комплектация рамы транспортного средства является более гибкой с точки зрения адаптации к требованиям, предъявляемым пользователем. Комплектацию рамы осуществляют лишь в процессе сборки, тогда как ранее установленные элементы или узлы могут быть в любом случае установлены на рамы нескольких типов для транспортных средств, имеющих различные эксплуатационные характеристики. Кроме того, за счет модульной конструкции рамы уменьшен ее вес и расширены возможности использования в процессе сборки элементов, величина и размеры которых соответствуют требованиям грузоподъемности, предъявляемым к транспортным средствам, на которые рассчитана рама.

Кроме того, передний и задний мосты различаются лишь особенностями устройства рычагов подвески, а не типом подвески. В обоих случаях используют четырехстороннюю шарнирную подвеску, при этом передний мост с узлом рулевого колеса и ходовые колеса заднего моста оснащены одинаковыми креплениями, благодаря чему обеспечивается стандартизация несущей конструкции коробчатого сечения, соединяющей остальные элементы рамы.

Таким образом, благодаря вышеназванной модульной конструкции можно осуществлять замену отдельных поврежденных элементов кузова, а также узла двигатель-коробка передач аналогичными механизмами, чтобы свести до минимума простой транспортного средства.

Наконец, конструкция даже наиболее детализированных механических элементов, таких как корпус поворотной цапфы, приведена к общему стандарту для передних колес, рулевого колеса и даже задних ходовых колес и отличается лишь способом крепления подвески непосредственно к кузову.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения в качестве примеров проиллюстрированы на шести прилагаемых листах с чертежами, на которых:

- на фиг.1 показан вид сверху рамы транспортного средства согласно изобретению, в данном случае грузового автомобиля, ось двигателя которого не совпадает с осью транспортного средства,

- на фиг.2 показан вид в разрезе по линии А-А фиг.1 переднего моста, являющегося в данном случае ведущим,

- на фиг.3 показан вид в разрезе по линии В-В фиг.1 промежуточной конструкции рамы,

- фиг.4 показан вид в разрезе по линии С-С фиг.1 заднего моста, являющегося в данном случае ведомым,

- на фиг.5 показан вид сверху рамы транспортного средства согласно изобретению, в данном случае автобуса, двигатель которого поперечно расположен в задней части транспортного средства, при этом разрезы по линиям А-А, В-В и С-С соответствуют разрезам на предшествующих фигурах с учетом изменений, сделанных применительно к различным типам приводов,

- на фиг.6 показан вид сбоку рамы автобуса, а также дополнительная удлиненная часть заднего выступа рамы, длина которого уступает длине удлиненной части,

- на фиг.7 показан вид сбоку рамы грузового автомобиля, возможно имеющей удлиненную заднюю часть,

- на фиг.8 показана иная конструкция рамы грузового автомобиля, отличающаяся большей колесной базой и не имеющая заднего выступа,

- на фиг.9 показан частичный вид сверху грузового автомобиля, двигатель которого расположен на продольной оси рамы,

- на фиг.10 показан частичный разрез по линии D-D рамы, показанной на фиг.9, а также частично одна из сторон кузова и ее соединение с рамой,

- на фиг, 11 показан вид сверху части рамы и кузова, показанной на предыдущей фигуре,

- на фиг.12 и 13 показан разрез ступицы ведущего и рулевого колеса в вертикальной плоскости по средней линии, в также варианты элементов крепления рычагов подвески аналогичной ступицы ведомого колеса,

- на фиг.14 показан вид сбоку имеющей коробчатое сечение конструкции моста в сочетании с креплениями подвески и иными элементами рамы,

- на фиг.15 показан вид в перспективе области крепления моста и элемента рамы, включая крепежные фланцы, имеющие клепаное или болтовое соединение.

Как показано на фиг.1, цифрой 1 обозначена модульная рама, состоящая из пяти элементов. Цифрой 2 обозначен передний выступ рамы, цифрой 3 - средний элемент и цифрой 4 - задний выступ. Кроме того, рама имеет элемент 5, представляющий собой передний мост с рулевым колесом, и элемент 6, представляющий собой задний мост. В данном случае передний мост являются ведущим, тем не менее конструкция рамы остается аналогичной при переносе привода на задний мост. Цифрой 7 обозначены центральные балки каждого элемента рамы с торцевыми раскосами 8, расположенными вблизи названных мостов, в области 9 крепления конструкции 10 коробчатого сечения названных мостов, в поперечном элементе 11 названного моста с фланцем 12. Цифрой 13 обозначен внутренний поперечный элемент, имеющий фланцевые концы, примыкающие к названным балкам 7 и раскосам 8, за счет чего названные балки и названные раскосы крепятся с возможностью демонтажа к названной конструкции коробчатого сечения. Цифрой 14 обозначены боковые балки коробчатого сечения элементов конструкции рамы, цифрой 15 - передний и задний концевые поперечные элементы транспортного средства, цифрой 16 - промежуточные ребра жесткости, цифрой 17 - приподнятая часть конструкции коробчатого сечения, в которой помещается подвеска, цифрой 18 - переднее, рулевое, а цифрой 19 - заднее колесо, цифрой 20 - гибкий, ударопоглощающий элемент подвески, цифрой 21 - точка опоры ступицы ведущего колеса, а цифрой 22 - опора ступицы задних колес. Буквой М обозначен двигатель, буквой Т - трансмиссия на колеса, буквой Р - место водителя, а цифрой 23 - узлы крепления конструкции кузова и рамы.

Кроме того, на чертежах также имеются следующие обозначения: на фиг.5 буквой Е обозначен электродвигатель и/или аккумуляторный двигатель, обеспечивающий смешанную работу транспортного средства и соединенный с двигателем внутреннего сгорания (М) посредством трансмиссии (F) с возможностью выбора режима работы водителем. Буквой R обозначен реверсивный механизм, который также может быть автоматическим. На фиг.10 цифрой 24 обозначен нижний карлингс кузова 25, снабженный расположенными вблизи узлов 23 выступами 26, входящими при помощи гибких раструбов 27 и соответствующих крепежных болтов в названные узлы. На фиг 12 показан несущий корпус подвижной опоры ступицы 21 рулевого колеса или опор 22 ходовых колес. На фиг.13 показаны соединенная с подвесками (соответственно, 18 и 19) соответствующего переднего моста 5 и заднего моста поворотная цапфа 29 ступицы колеса, вращающегося на названном корпусе при помощи роликовых опор качения, шлиц 30, в который вставляют полуось, если соответствующее колесо является ведущим, контргайка 31 названных роликовых опор качения с колпачком для укупорки отверстия шлица, если колесо не является ведущим, и гайка 32, служащая лишь для затяжки названных опор качения, когда полуось вставлена в указанный шлиц 30. На фиг.14 показаны крепления рычагов подвесок в конструкции 10, 17 коробчатого сечения моста. На фиг.15 показаны узлы крепления элемента кузова к конструкции моста, а цифрой 35 обозначены аналогичные узлы крепления, расположенные на раме, которую прикрепляют к мосту. Таким образом, все узлы 23 крепления подразделяются на узлы 34, расположенные на соответствующем мосте, и узлы 35, расположенные на соответствующем элементе рамы, которую прикрепляют или которая может быть прикреплена к мосту.

Модульную конструкцию согласно настоящему изобретению применяют следующим образом.

Производители рам для транспортных средств поточным методом изготавливают стандартные детали для различных элементов конструкции рамы и лишь позднее при сборке осуществляют доводку элементов конструкции в соответствии с конкретными требованиями в зависимости от типа транспортного средства.

В соответствии с вышеизложенным производитель имеет возможность с низкими затратами изготавливать гораздо большие партии продукции, чем ранее при производстве рам обычной конфигурации.

Изменения, вносимые в конструкцию транспортных средств, могут быть легко учтены и реализованы путем изменения длины балок рамы, при этом, чем больше длина самой рамы или выступающей части, тем большие габариты имеет балка, чтобы выдержать более высокую оказываемую на нее нагрузку. Аналогичным образом, при повышении грузоподъемности транспортного средства соответствующим образом меняют габариты балок.

Названные изготовления отдельных элементов поточным методом без учета специфики применения рамы позволяет обходиться минимальными запасами деталей для таких стандартных элементов, а производитель при этом сохраняет возможность быстро разнообразить типы собираемых транспортных средств в соответствии с текущими потребностями потребителей. Это также означает, что нет необходимости ассигновать большие суммы на элементы конструкции, рассчитанные лишь на конкретное применение в определенном типе рам.

Практическим результатом осуществления изобретения является повышение гибкости процесса производства модульных рам для транспортных средств с пониженной безбортовой платформой по сравнению с аналогичными рамами. Таким образом, производители имеют возможность уменьшить капиталовложения на создание запаса элементов для рам, поскольку они уверены в том, что такие стандартные элементы могут быть в кратчайшие сроки использованы во всех или почти всех типах транспортных средств, предлагаемых на рынке.

Названная стандартизация также дает возможность демонтировать элементы кузова с рамы в случае необходимости проведения ремонта. При этом ремонт поврежденных элементов кузова при необходимости проводят отдельно, а само транспортное средство может быть снова пригодно к эксплуатации даже еще в более короткие сроки путем установки аналогичного восстановленного или нового элемента кузова.

Согласно данной схеме возможность демонтажа узла двигателя с транспортного средства является крайне целесообразной при проведении необходимого технического обслуживания и/или ремонта. Такая особенность является особо предпочтительной применительно к автобусам. Узел двигателя и задней трансмиссии, М, R и Т или М, F и Т может быть демонтирован с рамы транспортного средства путем удаления фланцев 12, расположенных в соответствующих областях 9 крепления элемента 4 рамы, показанной на фиг.5, если они соединены болтами. Таким образом, требуемый ремонт узла двигателя и трансмиссии может быть проведен в ремонтной мастерской отдельно от транспортного средства, на которое одновременно может быть установлен аналогичный узел двигателя и трансмиссии для замены.

Наконец, благодаря широкомасштабному производству таких стандартизованных элементов осуществляют быстрое пополнение запасов крупными партиями и тем самым с пониженной себестоимостью. Благодаря этому повышается эффективность производства элементов конструкции рамы при одновременном поддержании высокого уровня гибкости производственного процесса с точки зрения потребностей клиента.

В случае использования на практике материалов, размеров и конкретных элементов, отличающихся от описанных выше, но являющихся их техническими эквивалентами, изобретение сохраняет свою применимость.

1. Модульная рама для транспортных средств с пониженной безбортовой платформой (1), преимущественно автобуса, имеющая передний управляемый мост (5), задний неведущий мост (6), выступающие передний (2) и задний (4) элементы конструкции и центральный элемент (3) конструкции, расположенный между мостами, отличающаяся тем, что передний и центральный элементы (2, 3) конструкции жестко соединены с мостами в процессе сборки при помощи стандартных (9) или иных креплений, а задний элемент (4) конструкции жестко или с возможностью разъема соединен с задним мостом.

2. Модульная рама для транспортных средств по п.1, отличающаяся тем, что центральный элемент (3) конструкции состоит из центральных балок (7), боковых балок (14) коробчатого сечения и промежуточных ребер (16) жесткости и имеет расположенные в области крепления (9) переднего и заднего мостов фланцы (12), соединяемые с аналогичными фланцами (12), расположенными на соответствующих мостах (5, 6), с которыми жестко соединен центральный элемент (3) конструкции рамы.

3. Модульная рама для транспортных средств по п.1, отличающаяся тем, что выступающие передние (2) и задние (4) элементы конструкции, состоящие из центральных балок (7), боковых балок (14) коробчатого сечения, внутренних поперечных балок (13) и торцевых поперечных балок (15), имеют расположенные в области крепления (9) моста фланцы (12), соединяемые с аналогичными фланцами (12), расположенными на мосте (5, 6), с которыми они жестко соединены.

4. Модульная рама для транспортных средств по п.1, отличающаяся тем, что передний и задний мосты (5, 6) состоят из центрального элемента (10) коробчатого сечения и имеют приподнятые боковые части (17), в которых помещаются соединительные элементы (33) подвески (18, 19), а в области крепления (9) переднего и заднего моста элемент коробчатого сечения имеет фланцы (12), соединяемые с аналогичными фланцами (12), расположенными на элементах (2, 3, 4) конструкции рамы, с которыми жестко соединен центральный элемент (3).

5. Модульная рама для транспортных средств по п.4, отличающаяся тем, что элементы (10, 17) коробчатого сечения мостов (5, 6) снабжены крепежными приспособлениями для размещения гибких ударопоглощающих элементов (20) подвески и имеют пространство для размещения трансмиссии (Т) при выполнении колес ведущими.

6. Модульная рама для транспортных средств по пп.1-4, отличающаяся тем, что элементы (24, 25) кузова, соединяемые с соответствующим элементом (2, 3, 4, 5, 6) конструкции рамы, имеют узлы (23) крепления.

7. Модульная рама для транспортных средств по п.6, отличающаяся тем, что упомянутые узлы (23) крепления кузова состоят из раструба, прикрепленного к соответствующему элементу рамы и имеющего форму раструба соответствующего выступа (26), прикрепленного к элементу (24) кузова, а по центру соединения расположен гибкий элемент (27), который может быть демонтирован с помощью болта.

8. Модульная рама для транспортных средств по одному из пп.2-4, отличающаяся тем, что она имеет область крепления (9) элементов (2, 3, 4) конструкции рамы к соответствующему мосту, выполненную в виде фланцев (12), проходящих вдоль оси транспортного средства и жестко соединенных друг с другом, а также тем, что названные фланцы выступают наружу навстречу друг другу из соответствующих поперечных элементов (11, 12) моста (5, 6) и элемента (2, 3, 4) конструкции рамы, расположенных напротив друг друга и соединяемых друг с другом.

9. Модульная рама для транспортных средств по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что несущий элемент (28) поворотных цапф (29) моста имеет единую конфигурацию для крепления подвески (21, 22) и/или трансмиссии (30) на ведущих колесах и/или управляемых колесах.

10. Модульная рама для транспортных средств по п.9, отличающаяся тем, что она имеет крепление (18) подвески управляемых колес, которое установлено на кузове (28) и состоит из скошенных штырей (21), жестко вставленных непосредственно в кузов.

11. Модульная рама для транспортных средств по п.9, отличающаяся тем, что она имеет крепление подвески неведущих колес, которое установлено на кузове (28) и состоит из язычков (22) конструкции, жестко вставленных непосредственно в кузов.

12. Транспортное средство с модульной рамой по одному из предшествующих пунктов, двигатель которого представляет собой вспомогательный тяговый электродвигатель (Е), соединенный с коробкой передач (R, Т) и двигателем внутреннего сгорания (М) посредством избирательной трансмиссии (F), соединенной с одним из двигателей или с обоими двигателями.