[0001] 本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分特征的特别是载货车的底盘车架的梁型材。

[0002] 在现代结构类型的客车中，无论客车用作市用客车、长途客车，还是用作长途旅行车，在至少一个后桥的区域中都设有电动机和相关的驱动系。在客车的后桥之后，主要还有用于冷却驱动电机的冷却机组。在现有技术的很多车辆中，用于客车内部空间的空气冷却和空调设备还位于客车的至少一个后桥的上方。客车的对运行重要的前述机组设置在车辆后部区域中，以及在前桥和至少一个后桥之间的可装载的行李箱，这些都要求尽可能地减小客车净重。

[0003] 由DE 102005015423A1已知一种用于带有汽车车架的载货车的后部横梁汽车车架具有两个纵梁。后部横梁作为一体的基本为U形结构的型材部分设有中间接边和在两侧与中间接边连接的连接边条(Flanschleiste)。在后部横梁的端侧设有固定凸起(Befestigungsfahne)，其中上面的和下面的固定凸起分别突出于两个连接边条，且在两侧各有一个至少几乎在横向于上面的和下面的固定凸起的方向上延伸的竖直的固定凸起突出于U形型材的中间接边。在这些固定凸起上开设有孔，其中位于上面的和下面的固定凸起中的孔分别设置在上面的和下面的固定平面上。设置在中间接边的两侧的竖直的固定凸起基本上沿着中间接边的整个高度延伸，且具有两个孔。这些孔分别在上面的和下面的固定平面中设置在上面的和下面的固定凸起上。

[0004] 因此，本发明的目的在于，提出一种客车底盘支架，其具有尽可能小的自重，以便按照允许的总重量尽可能良好地利用车辆的净载重。

[0005] 根据本发明，所述目的通过权利要求1的特征得以实现。

[0006] 本发明的底盘车架包括至少一个梁型材。该梁型材可以是横梁或纵梁，其中多个横梁和/或纵梁沿着纵向或者横向地相互连接。本发明还规定，一个或多个横梁与一个或多个纵梁垂直地连接。这些横梁和/或纵梁具有水平地或竖直地延伸的接边，且具有垂直于该接边的至少一个凸肩。接边和至少一个凸肩形状配合地、材料配合地或力配合地相互连接。这些纵梁和/或横梁也可以采用如下方式相互连接，即使得两个梁型材的接边平面地相互贴靠。也可以考虑使得一个梁型材的凸肩与另一个梁型材的凸肩连接，或者使得一个梁型材的凸肩与另一个梁型材的接边连接。沿着纵向观察，梁型材的两个对置的端部上各有一个对接区域。梁型材可以利用该对接区域垂直地固定在另一梁型材上。但也可以考虑使得一个梁型材的对接区域沿着轴向与另一个梁型材的对接区域连接，进而可在两个梁型材之间产生连接。也可以备选地在纵梁和/或横梁上使得两个平行的接边通过凸肩彼此连接，并形成内部中空的梁型材。为了连接两个对接的梁型材，可以设有连接靴。此外，考虑将横梁垂直地设置在纵梁上。横梁通过其对接区域固定地与纵梁的接边连接。通常，梁型材可以是承载的和非承载的部件，例如汽车制造业中的横梁、纵梁、车架(Spante)等常用部件。通过弯曲的和/或交叉的结构轨道，在可相互连接的梁型材之间的对接区域中进行力传递。这些结构轨道形成所谓的拉轨迹和压轨迹。利用这些轨迹，以很小的材料耗费就使得力分布到相互对接的梁型材上。弯曲的拉轨迹和压轨迹的起始点分别位于梁型材的相应的对接区域中，而力就要传递到所述梁型材上。由此得到接近自然的拉轨迹和压轨迹，这些轨迹能实现梁型材内的最佳的材料利用和均匀的应力分布。拉轨迹和压轨迹是虚拟的线，这些虚拟的线在接边或凸肩的平面上伸展，且反映了力线的走势，如果两个梁型材相互连接。根据本发明，拉轨迹和压轨迹以抛物线的形状伸展。在一个型材中，可以有任意多个拉轨迹和压轨迹伸展。这些拉轨迹和压轨迹可以分别具有一个共同的起始点，但也可以具有不同的起始点。每个拉轨迹和压轨迹都可以具有与至少一个拉轨迹和压轨迹相交的至少一个相交点。在拉轨迹与压轨迹的相交点区域中，在接边的平面内设有贯穿部分。在接边的平面内，至少一个贯穿部分的至少两个侧边被每个拉轨迹或压轨迹限定。拉轨迹和/或压轨迹之间的相交点可以在接边的平面内伸展，但也可以布置在梁型材的接边之外。这些贯穿部分在每个拉轨迹和/或压轨迹的相交点区域中被构造成抛物线形缺口，由此正确地进行力的换向。由于在拉轨迹和/或压轨迹的相交点区域中使用抛物线形缺口，在梁型材的平面区域中的应力水平得到明显减小，进而实现增大梁型材的疲劳强度。根据本发明，可以实现梁型材的明显的重量减小，附加地可以减小在梁型材的贯穿部分中的缺口作用。

[0007] 根据本发明的另一种实施方式，拉轨迹和/或压轨迹在对数的螺旋轨道中伸展。为了减小结构的重量，梁型材中的贯穿部分也可以呈椭圆形状，或者近似呈其它弯曲的几何形状(例如圆形)。在两个梁型材之间的对接区域中作用的力在弯曲的轨道上以理想的方式被转换为向心作用的力。

[0008] 因此根据本发明的另一实施方式，可以考虑使得拉轨迹和/或压轨迹呈椭圆形或抛物线形地伸展。

[0009] 本发明的一个附加的实施方式规定，拉轨迹和/或压轨迹对称或非对称地分布。在拉轨迹和/或压轨迹对称地分布时，拉轨迹和/或压轨迹的相交点位于虚拟的直线上。但如果非对称地分布，则拉轨迹或压轨迹的相交点位于曲线上。该曲线与传递的力相逆地弯曲。在弯曲力矩作用到梁型材上时，拉轨迹和/或压轨迹的相交点经过适当布置，使得分别形成相向的曲线。

[0010] 根据本发明的另一实施方式，贯穿部分具有锐角。该角度可以是小于90°的任何角度。在梁型材的材料中的例如＜90°角度的严重的应力尖峰通过抛物线形的过渡部分得到成功的避免，由此明显提高梁型材的疲劳强度。附图说明

[0011] 本发明的梁型材的其它有利的设计和有益的改进可由下面对照附图对实施例的说明而详细地得到。

[0012] 图中示出：

[0013] 图1示出由多个本发明的横梁与两个平行的纵梁构成的复合机构(Verbund)；

[0014] 图2示出相应于图1的本发明的梁型材，其中绘制出拉和压轨迹；

[0015] 图3为两个相互平行的纵梁与本发明的横梁的立体图；

[0016] 图4简化地示出拉和压轨迹之间的相交点区域；和

[0017] 图5对比地示出借助抛物线形缺口和圆形缺口实现的缺口作用。

[0018] 图1为多个梁型材1的正视图，其中设有三个横梁2，这些横梁的对接区域(Stoβbereichen)3与车架纵梁7的接边6的内面4或外面5对接。这些梁型材具有与凸肩8垂直连接的接边(Steg)6。在图1中，横梁2大致垂直地与纵梁7连接。图1示范性地示出客车的梁型材结构，其中在纵梁7的外面5之外，于左边和右边设有横梁2，客车的(未示出的)侧壁在外部与所述横梁连接。拉轨迹(Zugtrajektor)10和压轨迹(Drucktrajektor)11在梁型材1的平面9上伸展。这些拉轨迹10和压轨迹11在图1中各有一个共同的起始点
12；13。这些拉轨迹10和压轨迹11也可以各有不同的起始点12；13。起始点12；13最初位于梁型材1的对接区域3中。这些拉轨迹10和压轨迹11弯曲地延伸，其中在这些横梁
2上各有一个拉轨迹10与三个压轨迹11在相交点14相交，且各有一个压轨迹11与三个拉轨迹10在相交点14相交。在拉轨迹10和压轨迹11之间，在梁型材1中设有贯穿部分
15。拉轨迹10和压轨迹11的边腿16在相交点14的区域17中分别具有抛物线形缺口18的形式。拉轨迹10和压轨迹11在图1中反映了各个梁型材1之间的力线走势。

[0019] 图2与图1对比地示出由多个梁型材1构成的复合机构，其中在图2中示出三个横梁2以及两个相互平行的纵梁7。在横梁2的平面9中示出了拉轨迹10和压轨迹11。拉轨迹10和压轨迹11在图2中彼此非对称地伸展，可看到，相交点14位于弯曲的轨道19上。在梁型材1的平面9上可设有多个贯穿部分15，这些贯穿部分15可分别由拉轨迹10和/或压轨迹11限定而成，和/或由梁型材1的凸肩8和/或对接区域3限定而成。

[0020] 图3示出由不同的梁型材1构成的复合机构，其中示出每两个平行的纵梁7和三个横梁2。这些横梁2轴向彼此错开地伸展。横梁2和纵梁7在图3中通过连接靴20相互连接。连接靴20与相应的梁型材1螺栓连接。在连接靴20和梁型材1上设有本发明的贯穿部分15。这些贯穿部分15被相应的梁型材1的拉轨迹10、压轨迹11和对接区域3以及凸肩8彼此限定。两个纵梁7与两个横梁21的连接部分适当地伸展，使得横梁21的对接区域3与纵梁7的接边6的外面5对接。力按照拉轨迹10和压轨迹11从纵梁7传递到横梁21；22。在图3中，横梁21和22的拉轨迹10和压轨迹11的起始点位于横梁21和22的对接区域3中。贯穿部分15被包夹地设置在横梁21；22的拉轨迹10和压轨迹11以及凸肩8和对接区域3之间。在拉轨迹10和/或压轨迹11的边腿16之间，相交点14位于区域17中，拉轨迹10与压轨迹11就在所述区域17中相交。在拉轨迹10和压轨迹11的边腿16的区域17中，相交点14被构造成抛物线形缺口18。在图3中，在拉轨迹10和压轨迹11以及对接区域3或凸肩8之间的区域内，贯穿部分15大致呈三角形或四边形。但在梁型材1的平面9中的贯穿部分15也可以呈任何其它几何形状。在纵梁7与横梁21的连接部分中，力按照在横梁21的平面9中伸展的拉轨迹10和压轨迹11，传递到横梁21上。按照在横梁22的平面9中的拉轨迹10和压轨迹11，力例如通过连接靴20或以类似方式，从两个纵梁7传递到横梁22上。

[0021] 图4示出在拉轨迹10和压轨迹11之间的区域17中的相交点14。拉轨迹10或压轨迹11的两个边腿16形成抛物线形缺口18。与抛物线形缺口18相对比，在图4中于区域17内用虚线绘制出在拉轨迹10和压轨迹11之间的相交点14的圆形半径23。抛物线形缺口18例如受到燕赵箭头f的力的负荷作用。在拉轨迹10和压轨迹11之间的相交点14的另一侧，上述两个轨迹10、11汇集成一个唯一的拉-压轨迹24。在抛物线形缺口18的情况下，在梁型材1的平面9中的拉轨迹10和压轨迹11之间的应力位于区域25(参见yyyyy)中。在圆形缺口28的情况下，应力在相交点14分布到两个区域26；27(参见xxxxx)上。

[0022] 图5在坐标系中示出抛物线形缺口18和圆形缺口28内的应力。在Y轴上绘制出应力变化曲线29，单位为N/mm*2，在X轴上绘制出拉轨迹10或压轨迹11的边腿16的长度。与前面的图4相仿，在图5中示出，圆形缺口28的应力变化曲线相比于抛物线形缺口18具有两个明显的应力尖峰30(相应于图4中的区域26；27)，这些应力尖峰分别位于拉轨迹10或压轨迹11的两个边腿16的相交点14的左侧和右侧附近(参见图4)。抛物线形缺口18的应力变化曲线29相比于圆形缺口28具有明显较小的应力尖峰31。

[0023] 附图标记列表

[0024] 1 梁型材

[0025] 2 横梁

[0026] 3 对接区域

[0027] 4 接边的内面

[0028] 5 接边的外面

[0029] 6 接边

[0030] 7 纵梁

[0031] 8 凸肩

[0032] 9 梁型材的平面

[0033] 10 拉轨迹

[0034] 11 压轨迹

[0035] 12 起始点

[0036] 13 起始点

[0037] 14 相交点

[0038] 15 贯穿部分

[0039] 16 边腿

[0040] 17 相交点14的区域

[0041] 18 抛物线形缺口

[0042] 19 弯曲的轨道/曲线

[0043] 20 连接靴

[0044] 21 横梁

[0045] 22 横梁

[0046] 23 半径

[0047] 24 拉轨迹或压轨迹

[0048] 25 区域(yyyyy)

[0049] 26 区域(xxxxx)

[0050] 27 区域(xxxxx)

[0051] 28 圆形缺口

[0052] 29 应力变化曲线

[0053] 30 圆形缺口的应力尖峰

[0054] 31 抛物线形缺口的应力尖峰

[0055] f 箭头