用于将部件安装到车架梁的横向构件和方法

申请号 CN201380077327.2 申请日 2013-06-11 公开(公告)号 CN105283376A 公开(公告)日 2016-01-27
申请人 沃尔沃卡车集团; 发明人 戈兰·莱温; 本特·科尔奎斯特;
摘要 本 发明 涉及用于具有包括两个纵向梁(2a、2b)的车架结构的车辆的横向构件(1),其中,横向构件(1)包括主体部分(4)和两个端部(5a、5b),其中,每个端部(5a、5b)包括与纵向车架梁(2a、2b)的内表面(7a、7b)面向的外表面(6a、6b),其中,横向构件(1)包括至少一个突起(8),所述至少一个突起(8)从端部(5a、5b)的外表面(6a、6b)延伸以被引入到车架梁(2a、2b)的孔或凹口(9)内,用于与安装到纵向车架梁(2a、2b)的一个或多个部件(11)形成形状 锁 定。
权利要求

1.一种用于具有包括两个纵向梁(2a、2b)的车架结构的车辆的横向构件(1),其中,所述横向构件(1)包括主体部分(4)和两个端部(5a、5b),其中,每个端部(5a、5b)包括与纵向车架梁(2a、2b)的内表面(7a、7b)面向的外表面(6a、6b),
其特征在于,
所述横向构件(1)包括至少一个突起(8),所述至少一个突起(8)从所述端部(5a、5b)的外表面(6a、6b)延伸以被引入到所述车架梁(2a、2b)的孔或凹口(9)内,用于与安装到所述纵向车架梁(2a、2b)上的一个或多个部件(11)形成形状定。
2.根据权利要求1所述的横向构件(1),其中,所述突起(8)的外部分(12b)适于将所述部件(11)相对于车辆的高度方向向上和/或向下锁定。
3.根据权利要求1或2所述的横向构件(1),其中,所述突起(8)的外部分(12b)适于将所述部件(11)相对于所述纵向车架梁(2a、2b)的长度方向锁定。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的横向构件(9),其中,所述突起(8)的外部分(12b)适于将所述部件(11)相对于沿着所述车架梁(2a、2b)的方向旋转地(R)锁定。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的横向构件(9),其中,外部分(12b)适于将所述部件(11)在相对于所述纵向车架梁(2a、2b)的长度方向而言的横向方向上锁定。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的横向构件(1),其中,所述突起(8)的内部分(12a)布置成与所述车架梁(2a、2b)形成形状锁定。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的横向构件(1),其中,所述外表面(6a、6b)包括一个或多个另外的突起(31),其中,所述另外的突起(31)布置成在所述横向构件(1)和所述车架梁(2a、2b)之间形成形状锁定。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的横向构件(1),其中,所述主体部分(4)包括用于安装另外的功能部件的连接点(13)。
9.一种车辆,其包括根据前述权利要求中的任一项所述的横向构件(1),其中,所述横向构件(1)布置在所述车辆的两个纵向车架梁(2a、2b)之间,并且所述至少一个突起(8)延伸穿过纵向车架梁(2a、2b)并与所述部件(11)形成形状锁定,其中,所述部件(11)包括至少一个凹部(14),所述至少一个凹部(14)具有至少与所述至少一个突起(8)的外部分(12b)互补的形状。
10.根据权利要求9所述的车辆,其中,所述部件(11)包括另外的连接点(20),例如螺纹孔,用于将所述部件固定到所述突起(8)和/或固定到所述车架梁(2a、2b)。
11.根据权利要求9或10中的任一项所述的车辆,其中,连接到所述车架梁(2a、2b)的所述部件(11)是驱动轮悬挂模
12.根据权利要求9至11中的任一项所述的车辆,其中,连接到所述车架梁(2a、2b)的所述部件(11)是独立的车轮悬挂模块。
13.根据权利要求9至12中的任一项所述的车辆,其中,所述部件(11)是驱动轮悬挂模块或非驱动轮悬挂模块,该模块包括至少两个悬挂支架(22),每个所述悬挂支架(22)包括至少一个凹部(14),所述凹部(14)具有至少与所述突起(8)的所述外部分(12b)互补的形状,以与所述横向构件(1)形成形状锁定。
14.根据权利要求9至13中的任一项所述的车辆,其中,所述端部(5a、5b)的上表面(16)和下表面(17)之间的高度能够小于所述横向构件(1)的高度。
15.一种用于将部件安装到车辆的纵向车架梁的方法,包括:
e)提供根据权利要求1至8中的任一项所述的横向构件(1);
f)提供具有凹部(14)的部件(11),所述凹部(14)具有至少与所述至少一个突起(8)的外部分(12b)基本互补的形状;
g)将所述至少一个突起(8)插入到车架梁(2a、2b)的孔或凹口(9)内,使得至少所述突起(8)的外部分(12b)延伸穿过所述孔或凹口(9)并位于所述车架梁的外表面(15a、
15b)处;以及
h)通过允许所述突起(8)容纳在所述部件(11)的所述凹部(14)中而与所述部件(11)形成形状锁定,将所述部件(11)附接到所述车架梁(2a、2b)。

说明书全文

用于将部件安装到车架梁的横向构件和方法

技术领域

[0001] 本发明涉及连接到车辆的两个纵向车架梁(即,沿车辆的长度定位的车架梁)的横向构件,该横向构件还提供了一种改进的更简单的方式将部件安装到车架梁。

背景技术

[0002] 将部件安装到车辆底盘的安装工艺可分为两个主要的过程,即预组装和最终组装。在预组装期间,各个单独的部件被安装在一起作为模,而最终组装代表最终的安装步骤,其中,各个单独的部件或预组装的模块(单元)被定位在车辆的车架结构上的正确位置,然后由固定元件安装到车架。在汽车工业中使用了许多类型的安装技术,以将部件紧固到车辆的底盘(车架结构)。该安装通常包括使用固定元件,例如螺钉、铆钉和/或螺栓,它们将部件连接到车架梁。
[0003] 在US 2009/0302179中,描述了用于将附加部分紧固到车辆的车架结构的保持装置。该保持装置紧固到车架结构的外侧。该保持装置包括用于将附加部分紧固到车架结构的钩,并且该附加部分具有互补形状的表面,以便在该保持装置和部件之间形成强制定连接。
[0004] 在车辆工业中,感兴趣的是找到将部件和模块安装到底盘的改进的方法,以找到更廉价且更符合人机工程学的安装方法。当将部件安装到重型车辆的车架梁时,经常也关注于在该部件和车辆之间实现具有改进的稳健性的连接。

发明内容

[0005] 本发明的目的是找到将部件安装到车架结构的改进的方式,在增加稳健性、改进安装和维护期间的人机工程性、更低的复杂性和更低的安装成本方面具有改善的结果。特别地,本发明的目的是找到这样的改进方式:将车轮悬挂部件安装到车辆的车架结构并同时实现更稳定的轮轴构造。
[0006] 针对具有包括两个纵向梁的车架结构的车辆,通过根据权利要求1所述的横向构件来实现该目的。该横向构件包括主体部分和两个端部,其中,每个端部包括与纵向车架梁的内表面面向的外表面,其中,该横向构件包括至少一个突起,该至少一个突起从所述端部的外表面延伸以被引入到车架梁的孔或凹口内,用于与安装到纵向车架梁上的一个或多个部件形成形状锁定(form-lock)。
[0007] 该横向构件允许实现更稳定的构造,因为这种形状锁定在所述部件和横向构件之间提供了具有小公差间隙和大连接面积的紧密连接。此外,这种构造被稳定化,因为该横向构件的外表面与车架梁的内表面对准。与将连接构件添加到车架梁的外表面来安装部件相比,这获得了该部件到车架梁的更稳定的连接。
[0008] 此外,由于该形状锁定且其位于横向构件的端部的外侧,该横向构件也可为待附接的部件提供直接机械支撑。例如,这对于待安装到车架两侧的诸如轮轴悬挂模块的大模块(单元)来说是很重要的。
[0009] 另外,通过使用该横向构件,使得所述部件的安装过程更简单,这是因为:由于在车架梁的外侧延伸的横向构件的突起,所述部件在底盘上的精确定位变得更容易找到,需要更少的固定元件,并且由于该横向构件实现的额外稳定性,安装步骤可从最终组装过程移到预组装过程。例如,对于轮轴悬挂模块,车轮定位可在预组装过程期间完成。另外,实现了对于工人而言的改进的人机工程性,因为通过所述突起和互补的凹部形成的形状锁定使得容易组装各个模块或完整单元,而非安装单独的部件。而且,能将部件直接地形状锁定到横向构件上的突起也降低了所需的其他类型的固定元件的数量。
[0010] 在本发明的实施例中,该突起的外部分适于将所述部件相对于车辆的高度方向向上和/或向下锁定。由此,能在车辆的竖直方向上显著地稳定所述部件,因为所述部件受到的任何竖直都将直接分散给该横向构件。
[0011] 在本发明的实施例中,该突起的外部分适于将所述部件相对于纵向车架梁的长度方向锁定。由此,能在车辆的长度方向上显著地稳定部件,因为所述部件受到的任何纵向力都将直接分散给该横向构件。
[0012] 在本发明的实施例中,该突起的外部分适于将所述部件相对于沿车架梁的方向旋转地(R)锁定。这例如能通过使用至少一个突起来实现,该突起的外部分具有非圆形横截面区,或通过使用在横向构件的与车架梁的内表面面向的每个外表面处的至少两个圆形突起来实现。这是建立待安装到车架结构的部件的、改进的稳定性的有效方式,因为该横向构件将作为所述部件的一体部分支撑所述部件。
[0013] 在本发明的实施例中,该突起的外部分适于将所述部件在相对于纵向车架的长度方向而言的横向方向上锁定。与使用诸如螺钉、铆钉和螺栓灯的常规固定元件相比,这种锁定机制确保了在横向方向上的更精确的定位。当使用螺钉、铆钉和螺栓时,精确的定位取决于安装所述部件的工人,而当使用形状锁定时,所述部件能在横向方向上更精确地定位。这与到该横向构件的直接连接相结合地获得在横向方向上明显提高的稳健性。
[0014] 在本发明的实施例中,该突起的内部分被布置成与车架梁形成形状锁定。由此,除了该横向构件和所述部件之间的形状锁定之外,在车架和该横向构件之间也建立了形状锁定。因此,与仅使用螺钉或螺栓的附接相比,该横向构件将以增加的稳健性被紧固到车架结构。因此,所述部件将与该横向构件和车架梁形成一体单元。由此,实现了高的稳定性,这种高的稳定性对于带有高载荷冲击的部件是有利的,例如轮轴悬挂模块。换言之,该突起被以高精度定位在车架结构上,从而,与例如使用通过常规固定方式安装到车架外侧的形状配合保持器相比,在所述部件和突起之间产生的连接更优。替代地,为了获得车架梁的类似的锁定功能,该外表面可以包括一个或多个另外的突起,其中,该另外的突起被布置成在所述横向构件和车架梁之间形成形状锁定。
[0015] 在本发明的实施例中,该横向构件的主体部分包括用于安装另外的功能部件的连接点。由此,可实现部件(例如轮轴悬挂模块)的高效安装。
[0016] 根据本发明的第二方面,通过根据权利要求9所述的车辆来实现上述目的。该车辆包括如上所述的横向构件,其中,该横向构件布置在车辆的两个纵向车架梁之间,并且至少一个突起延伸穿过纵向车架梁并与所述部件形成形状锁定,其中,所述部件包括至少一个凹部,该凹部具有至少与所述至少一个突起的外部分互补的形状。如上所述,当用在车辆中时,这样的横向构件在以下方面提供数个优点:部件的更高的稳定性,该部件利用横向构件作为连接器安装到车架;更低成本的构造,这是因为能在最终组装安装过程中使用具有更少安装步骤的更简单的安装工艺。
[0017] 在本发明的实施例中,该部件包括另外的连接点,例如螺纹孔,用于将该部件(模块)固定到所述突起;和/或固定到车架梁。因此,该部件可在所述突起未形成锁定的其余方向上被紧固。例如,在从顶部安装的情况下,该部件可通过附接在所述突起的顶部处的固定元件而被另外紧固。而且,所述部件也可通过常规固定元件被另外紧固到车架梁。
[0018] 在本发明的实施例中,待连接到车架梁的所述部件是驱动轮悬挂单元或非驱动轮悬挂单元。所述部件可以是刚性轮轴单元或独立的车轮悬挂单元。例如,该车轮悬挂单元可包括至少两个悬挂支架,每个支架均包括至少一个凹部,该凹部具有至少与所述突起的外部分互补的形状,以与所述横向构件和/或与车架梁形成形状锁定。使用本发明的横向构件安装车轮悬挂模块允许在安装过程期间的明显改进,因为车轮总成模块的精确定位允许车轮定位能够作为预组装安装步骤完成。目前,车轮总成首先被安装到车架并在到底盘的最终组装中完成车轮定位。此外,使得最终组装更简单,因为这种形状锁定允许在底盘内可用的狭窄空间内使用更少的其他固定元件。此外,由于所述突起提供的对横向构件和/或车架梁的直接机械支撑,实现了明显更稳定的构造,该突起至少部分地将横向构件一体形成到车轮悬挂布置结构中。例如,在使用独立的车轮悬挂的情况下,车辆的纵向车架梁可能在行驶期间受到横向方向上的旋转力。该横向构件经由形状锁定突起在两个纵向车架梁处的直接连接导致了车架梁在横向方向上的有效稳定。相比之下,现有技术使用的是额外的支撑结构,以消除此横向旋转力的不稳定效应。
[0019] 在本发明的实施例中,所述端部的上表面和下表面之间的高度可小于横向构件的高度。这允许能沿车架梁的内侧有效地安装线缆和管道。
[0020] 根据本发明的第三方面,通过根据权利要求15所述的用于将部件安装到车辆的纵向车架梁的方法来实现上述目的。用于将部件安装到车辆的纵向车架梁的方法包括以下步骤:
[0021] a)提供根据本发明的横向构件,
[0022] b)提供具有凹部的部件,该凹部具有至少与所述至少一个突起的外部分基本互补的形状,
[0023] c)将所述至少一个突起插入到车架梁的孔或凹口内,使得至少所述突起的外部分延伸穿过所述孔或凹口并位于所述车架梁的外表面处,以及
[0024] d)通过允许该突起容纳在所述部件的凹部中而与所述部件形成形状锁定,将所述部件附接到车架梁。
[0025] 如上所述,该方法的优点在于:便于模块化安装,使得在最终组装中需要更少的安装步骤,增加的人机工程性,降低复杂性和降低成本。附图说明
[0026] 在下文中,将参考附图中所示的实施例描述本发明,在附图中:
[0027] 图1a示出了根据本发明实施例的横向构件及其在车辆的车架结构中的使用。
[0028] 图1b示出了根据图1a所示的实施例的布置在横向构件上的突起的更详细视图。
[0029] 图1c示出了布置在待安装的部件上的凹部的更详细视图,该部件具有凹部,该凹部具有与图1b所示的突起的外部分互补的形状。
[0030] 图2示出了根据本发明一个实施例的横向构件及其在车辆的车架结构中将车轮悬挂模块连接到车架结构的使用。
[0031] 图3a至图3e示出了包括至少一个突起的端部的数个示例,所述至少一个突起用于与待附接到车架结构上的部件形成形状锁定。

具体实施方式

[0032] 图1a示出了根据本发明第一实施例的横向构件1及其在用于车辆的车架结构2a、2b中的使用。根据本发明的横向构件可应用于任何类型的车辆,但特别有利地用于商用车辆,特别是卡车和用于牵引拖车的牵引车
[0033] 横向构件1是梁构件,其适于在横向方向上定位在两个纵向车架梁2a、2b之间。纵向车架梁被称为车架梁,所述车架梁沿车辆的长度延伸。两个车架梁2a、2b例如可具有U形轮廓横截面且例如可被穿孔,使得可将车辆部件附接到梁。
[0034] 横向构件1包括主体部分(延长构件)4和两个端部5a、5b。延长构件4和端部5a、5b可形成为一体部件或可通过将两个分开的端部部件附接到延长梁来形成。延长构件
4可具有任何合适的横截面形状,例如U形轮廓横截面。端部5a、5b可包括连接点3a、3b,用于将横向构件1紧固到纵向车架梁2a、2b。每个端部5a、5b包括外表面6a、6b,该外表面
6a、6b面向纵向车架梁2a、2b的内表面7a、7b。端部5a、5b的高度能与纵向车架梁2a、2b的内表面7a、7b齐平,其中横向构件1的外表面的高度优选对应于车架梁2a、2b内侧的内表面7a、7b的高度。
[0035] 横向构件1包括至少一个突起8,该至少一个突起8从端部5a、5b的外表面6a、6b延伸以被引入到车架梁2a、2b的孔或凹口9内,用于与安装到纵向车架梁2a、2b上的一个或多个部件11形成形状锁定。在此,该至少一个突起8布置在端部5a、5b的外表面6a、6b上。该至少一个突起8构造为延伸穿过纵向车架梁2a、2b。车架梁2a、2b包括孔或凹口9,该至少一个突起8可插入到孔或凹口9内。在图1a中,在每个端部5a、5b处的两个突起8被示出为示例。因此,突起8可构造为插入到车架梁2a、2b的孔9内且从每个车架梁2a、2b的外表面15a、15b突出。因此,车架梁2a、2b的内表面7a、7b位于车架梁2a、2b的与外表面15a、15b相反的一侧。图1b中更详细地示出该突起的可能的几何形状的示例。
[0036] 突起8的外部分12b适于从车架梁2a、2b的外表面15a、15b向外延伸。以此方式,至少一个突起8的外部分12b用作部件11和车架梁2a、2b之间的连接元件。部件11的一部分包括凹部14,该凹部14具有至少与突起8的外部分12b互补的几何形状,见图1c。因此,突起8允许实现横向构件1和部件11之间的形状锁定和/或与车架梁2a、2b的形状锁定。
[0037] 根据本发明的横向构件1可应用于将诸如支架或模块(即多个部件的组装的单元)的任何类型的部件附接到纵向车架梁2a、2b。例如,根据本发明的部件11可以是支架,该支架独自包括用于形成形状锁定的至少一个凹陷区14,该支架包括用于至少一个部件或模块的连接点。替代地,凹部14可一体形成在部件或模块11上。部件11可以是待安装到车辆的车架结构2a、2b上的任何部件,例如燃料箱、电池箱或后处理装置。本发明的一个重要应用是该部件11形成车轮悬挂模块的一部分。
[0038] “形状锁定”在此被定义为具有第一形状的第一部分和具有互补的第二形状/几何的第二部分,使得第一部分能够锁定到第二部分,从而阻止这些部分在至少一个方向上相对于彼此移动。因此,至少通过端部5a、5b的至少一个突起8的外部分12b和待安装到车架梁2a、2b的部件11上的相应的互补形状的凹部14来形成该形状锁定,例如见图1b和图1c中的区域A。使用互补的几何形状来实现形状锁定也被称为形状锁定、形状配合锁定和强制锁定配合。
[0039] 这种形状锁定因此可阻止所附接的部件11在相对于车架梁2a、2b而言的纵向方向、竖直方向、横向方向、对方向和/或旋转(R)方向上的移动。竖直方向是指沿着车辆高度的方向,纵向方向是指沿着车架梁的长度的方向,横向方向是横向于车架梁长度的方向,而对角方向是指在纵向、竖直和横向方向之间的任何位置处的方向。旋转方向可以是相对于车架梁而言的纵向方向、竖直方向、横向方向和/或对角方向。换言之,突起8的外部分12b可适于将部件11相对于车辆的高度方向向上和/或向下锁定,和/或适于将部件11相对于纵向车架梁2a、2b的长度方向锁定,和/或适于将部件11相对于沿着车架梁2a、2b的方向旋转地(R)锁定,和/或适于将部件11在相对于纵向车架梁2a、2b的长度方向而言的横向方向上锁定。
[0040] 优选地,突起8的内部分12布置成与车架梁2a、2b形成形状锁定。因此,突起8的内部分12a可包括将横向构件1在相对于车架梁2a、2b而言的纵向方向、竖直方向、横向方向、对角方向和/或旋转(R)方向上锁定的几何形状。因此,在此实施例中,车架梁2a、2b的孔或凹口9包括与突起8的内部分12a互补的形状。实现同样效果的另一种方式是外表面6a、6b包括一个或多个另外的突起31,其中,该另外的突起31布置成在横向构件1和车架梁2a、2b之间形成形状锁定。因此,除了用于至少一个突起8的孔或凹口9外,车架梁2a、2b可包括至少一个另外的孔、凹口或凹陷区,该至少一个另外的孔、凹口或凹陷区具有与所述至少一个另外的突起31互补的几何形状。
[0041] 图1b和图1c中示出了部件11和车架梁2a、2b中的至少一个突起8和至少一个互补的凹部14的有利的几何形状。突起的内部分12a具有圆形形状。因为两个突起设置在横向构件的每个外表面6a、6b处,防止了横向构件在安装位置相对于车架梁2a、2b的旋转移动。突起8的外部分12b具有平行于具有渐缩形状的外表面6a、6b的横截面区。另外,取决于距外表面6a、6b的距离,该横截面区也可以在尺寸上变化。这导致阻止在相对于部件11的车架梁2a、2b的横向方向上的旋转移动和移动。在安装期间,突起8的渐缩成形的外部分12b可提供在高度或长度方向上的停止位置,其原因是所述部件包括与突起的外部分互补的形状。然而,本发明不限于上述几何形状。取决于所期望的锁定功能和部件11的具体安装要求,突起8的几何形状和数量可以变化。
[0042] 另外,横向构件1可包括用于将端部5a、5b的外表面6a、6b连接到车架梁2a、2b的连接点3a、3b。因此,能够确保将横向构件1紧固到车架梁2a、2b。此外,突起8可包括一个或多个连接点,用于将部件11连接到突起8,例如螺纹孔。由此,该部件也能在未受到所述形状锁定阻碍的移动方向上被紧固。除了凹部14外,部件11还可以包括另外的连接点20,例如螺纹孔,用于将部件11固定到车架梁2a、2b和/或横向构件1的端部5a、5b。优选地,此连接点20与车架梁2a、2b对称并且与部件11中的孔对称,使得诸如螺钉、铆钉或螺栓的固定元件可用于将横向构件1和部件11同时紧固到车架梁2a、2b。应注意的是,通过使用与车架梁2a、2b的形状锁定,允许在横向构件1和车架梁2a、2b之间使用螺纹连接作为另外的连接方式,因为这种形状锁定可锁定横向构件1而使其不旋转移动。甚至在诸如对于车轮悬挂模块的高稳定性要求时,也能实现这一点。
[0043] 横向构件1的端部5a、5b还可包括上表面16和下表面17,优选为平延伸的T形表面。每个所述表面均可包括与延长构件4的连接点18。
[0044] 除了将车架梁2a、2b连接在一起和作为连接构件之外,根据本发明的横向构件1可具有另外的功能。例如,端部5a、5b的上表面16和下表面17之间的距离/高度可小于横向构件的高度。这是有利的,因为:由此,沿着纵向车架梁2a、2b产生一个空间,使得可沿着纵向车架梁2a、2b的长度安装线缆和管道30。此外,端部5a、5b可在外边沿19处被加固,以进一步提高横向构件1和纵向车架梁2a、2b之间的稳定性。这种加固也可包括用于将横向构件连接到车架梁2a、2b的连接元件3a、3b。横向构件1因此在车架轮廓内更稳定。此外,主体部分4可包括用于安装另外的功能部件的连接点13。例如,端部5a、5b的内表面可包括用于另外的车辆部件或模块的连接点13或者与部件11的连接点。连接点13可布置在具有倾角的内表面上,以便连接到特定部件。
[0045] 当安装本发明的横向构件1时,应用了如下方法:提供根据本发明实施例的横向构件1,提供具有凹部14的部件11,该凹部14具有至少与所述至少一个突起8的外部分12b基本互补的形状;将所述至少一个突起8插入到车架梁2a、2b的孔或凹口9内,使得至少突起8的外部分12b延伸穿过孔或凹口9并位于车架梁的外表面15a、15b处;以及,通过允许突起8容纳在部件11的凹部14内而与部件11形成形状锁定,将部件11附接到车架梁2a、2b。
[0046] 端部5a、5b可通过诸如螺钉、铆钉和螺栓等的固定元件连接到车架梁2a、2b。因此,端部5a、5b在安装位置被定位成平行于且邻近于车架梁2a、2b的内表面7a、7b。在提供横向构件1之后,该方法可因此还包括将横向构件1通过固定装置连接到车架梁的步骤。
[0047] 在横向构件1定位在车架梁2a、2b之间之后,取决于尺寸和在具体安装情形中存在的可用空间,部件11能够以例如相对于车架梁从上到下、从下到上或侧向移动的方式安装到横向构件1的端部5a、5b的突起8。除了通过突起8建立的形状锁定之外,还可通过另外的固定装置将部件11连接到车架梁2a、2b和/或横向构件1。部件11与车架梁2a、2b的另外的紧固可包括通过固定装置紧固到突起8和/或紧固到车架梁2a、2b。因此,突起8例如可设置有一个或数个连接点,例如螺纹孔。
[0048] 图2示出了横向构件1安装在车辆的车架梁2a、2b之间的本发明的应用。因此,横向构件1布置在车辆的两个纵向车架梁2a、2b之间。至少一个突起8延伸穿过纵向车架梁2a、2b且与部件11形成形状锁定。部件11包括至少一个凹部14,该凹部14具有至少与至少一个突起8的外部分12b互补的形状。横向构件1可用作与部件11的连接元件,该部件11是驱动轮悬挂模块或非驱动轮悬挂模块21。在图2中,车轮悬挂模块21包括两个支架22,每个支架22均包括至少一个凹部14,该凹部14具有至少与突起8的外部分12b互补的形状,以与横向构件1形成形状锁定。使用通过在横向构件1的两个外表面6a、6b处的突起8和凹部14所建立的形状锁定来安装支架22。因此,在车架梁的每个外侧上各安装一个支架22。通过诸如螺钉的另外的固定装置,支架22被进一步附接到车架梁2a、2b。在此示例中,支架22包括用于诸如反作用杆24、液压阻尼器25和/或空气弹簧26的悬挂元件的连接点23a、23b、23c。此外,支架22可包括用于稳定器杆的附接点28。支架22也可包括用于管道和线缆的附接点29。
[0049] 在图2中,另外的车辆部件27(即,用于车轮悬挂的V形杆)安装在端部5a、5b的内表面处的连接点13处。
[0050] 本发明的一个特别有利的应用是将横向构件1(其中提供了与车架梁2a、2b和部件11的形状锁定)与部件11(它是车轮悬挂模块21)相组合,因为与仅使用螺钉、铆钉和螺栓作为固定装置相比,横向构件1与模块21和车架梁2a、2b之间的形状锁定导致了稳健性的明显提高。这是因为模块21及车架梁2a、2b与横向构件突起8之间的形状锁定建立了非常紧密配合的连接,其中横向构件1将用作车轮悬挂模块21的一体部分。因此,横向构件1对车轮悬挂模块21提供机械支撑和稳定性。因此,能在预组装期间完成车轮定位。因此,车轮悬挂模块21可以是完整的轮轴模块,该轮轴模块通过向上移动而附接到在车架梁的两个外侧上延伸的横向构件突起8内,并且由另外的连接元件紧固。在图2中,部件21是用于刚性轮轴的车轮悬挂模块。本发明适用于驱动轮轴和非驱动轮轴。
[0051] 也应注意的是,本发明不限于刚性轮轴模块,而是也可有利地应用于独立车轮悬挂模块。对于独立车轮悬挂模块,横向构件1提供了在横向方向上的明显支撑,从而减缓了在横向方向上的旋转力的负面效应。
[0052] 取决于待附接到车架的部件11,突起8的形状和数量能被改变。例如,该突起可具有平行于外部端部表面6a、6b的圆形横截区。因此,包括部分12a和12b的突起8可具有柱形形状。然而,在外表面6a、6b上仅存在一个突起的情况中,此形状可仅将部件11、21在高度方向、垂直方向和/或对角方向上锁定,但不将该部件在相对于沿着车架梁的方向上旋转(R)锁定。因此,优选使用非圆形几何形状的横截面区,或在每个外表面6a、6b上使用两个或多个柱形突起。
[0053] 另外,取决于部件11相对于车架梁2a、2b的安装方向,例如从上到下的方向、从下到上的方向或侧向移动,突起8和互补的凹部14的几何形状可变化。例如,当部件11、21被以侧向移动方式安装时,凹部14可以是孔9,而当部件11被以从上到下或从下到上的运动方式安装时,凹部14应处在部件11的边沿上(因此是凹口),或孔9需要被增大以便存在额外可用的自由空间,所述空间可用于将突起8插入到凹部14中。在突起具有柱形形状且被以从下到上或从上到下的移动的方式安装的情况中,凹陷区可位于部件11的外边沿处,该凹陷区可形成为接收柱形突起的下半部分或上半部分。
[0054] 图3a至图3e示出了至少一个突起8的有利几何形状的进一步示例。
[0055] 在图3a中,形成用于部件11、21的锁定的突起8具有渐缩形的横截面。如果渐缩形状是在高度方向上,则突起8适于将部件11相对于高度位置向上或向下锁定。因此,当部件11、21被以从下到上的运动方式安装时,突起8与互补形状的凹部14一起形成用于部件11、21的在高度上的止动位置和在车辆的纵向方向上的锁定。
[0056] 突起8的另外功能已添加在图3b中。除了平行于端部5a、5b的外表面6a、6b的渐缩形的横截面区外,取决于距端部5a、5b的外表面6a、6b的距离,突起8的横截面区也在尺寸上变化。因此,在横向方向上相对于纵向车架梁2a、2b的长度方向的移动能被最小化。
[0057] 突起8的另外功能已添加在图3c中,其中突起8的内部分12a的几何形状适合与车架梁形成形状锁定。因为两个这样的突起存在于距端部5a、5b的外表面6a、6b上,所以,圆形形状的内部分提供在竖直方向、纵向方向和旋转方向上的形状锁定。突起的外部分12b具有与图3b中所述的突起相同的功能。
[0058] 突起8的另外功能已添加在图3d中,其中突起8的内部分12a具有平行于端部5a、5b的外表面6a、6b的非圆形横截面区,例如带有数个边的形状,优选具有超过四个边的形状,例如具有4至12个边缘之间的形状,如齿轮型形状。这允许在突起8和车架机构2a、
2b之间使用非常小的公差,因为在将突起8插入到孔9内时,允许突起的边缘略微变形。因此,可在横向构件和车架之间实现非常紧密配合的连接。
[0059] 图3e示出了替代的实施例,该实施例具有与图3d中所示的实施例类似的优点。在图3d中,两个渐缩形的突起8(取决于用于锁定横向构件1的外表面6a、6b到部件11的距离,该突起8也具有变化的横截面尺寸)与存在的两个另外的突起31组合,所述另外的突起31位于外表面6a、6b处,所述另外的突起31与车架梁2a、2b形成锁定。
[0060] 图3f示出了具有与图3c中所示的实施例类似的优点的另外替代实施例。在图3f中示出了具有变化的尺寸(取决于用于锁定横向构件的外表面6a、6b到部件11、21的距离)的两个渐缩形的突起8,其中突起8的内部分12a对于两个突起8而言是同一个,并且用于将横向构件锁定到车架梁。
[0061] 作为总结,本发明涉及用于具有包括两个纵向梁2a、2bb的车架结构的车辆的横向构件1,其中横向构件1包括主体部分4和两个端部5a、5b,所述两个端部5a、5b包括用于将横向构件1紧固到纵向车架梁2a、2b的连接点3a、3b,其中,每个端部5a、5b包括与纵向车架梁2a、2b的内表面7a、7b面向的外表面6a、6b,其中,横向构件1包括从端部5a、5b的外表面6a、6b延伸的突起8,用于进入到车架梁2a、2b的孔或凹口9内,以与待安装到纵向车架梁2a、2b上的一个或多个部件11形成形状锁定。
[0062] 不应认为本发明局限于上述实施例的示例,而是,在不偏离所附权利要求的范围的情况下,可以实现许多进一步的变型和修改
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