Задняя рама для автомобиля и кузов автомобиля с такой задней рамой
Изобретение относится к задней раме (1) для автомобиля и кузову автомобиля с такой рамой. Рама содержит балку, профильную часть балки, которая имеет основание и несколько плеч, выступающих из основания, и изготовлена из металлического литья, а также предусмотренный для прикрепления конструктивного элемента к балке соединительный элемент, который изготовлен за одно целое с профильной частью из металлического литья. Соединительный элемент образован в виде пружинной тарелки для опоры пружинного элемента заднего колеса автомобиля, выполнен коническим и проходит по частичной зоне плеч. Обеспечивается высокая стабильность и экономичность изготовления. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к задней раме для несущего кузова автомобиля, содержащей балку и имеющую несколько плеч профильную часть балки, а также к кузову автомобиля с такой задней рамой.
В таких задних рамах балки часто изготовлены из листовых металлических профилей и известны из практики. Задние рамы вставляются в состоящий из штампованных оболочек кузов. Для изготовления таких балок подвергают штамповке и глубокой вытяжке множество металлических листов. Затем металлические листы соединяют друг с другом, например, с помощью сварки. Необходимо определенное количество и конкретное расположение металлических листов для обеспечения стабильности балки и, в частности, достаточной безопасности при ударе всей задней рамы. Кроме того, на балках закрепляют соединительные элементы для соединения задней рамы или амортизационных стоек шасси. За счет этого известные задние рамы являются сложными в изготовлении. За счет требуемого для сварки перекрытия металлических листов возникают излишние утолщения материала, которые приводят к увеличению веса.
Известны также кузова, в которых отдельные узловые точки состоят из отлитых частей, в то время как соединяющие узлы элементы рамы выполнены в виде оболочковой конструкции. Кроме того, известно выполнение передней поперечной траверсы кузова в виде литой части.
В основу изобретения положена задача такого усовершенствования задней рамы указанного в начале вида, чтобы она была особенно проста в изготовлении и имела высокую стабильность.
Эта задача решена, согласно изобретению, за счет того, что профильная часть изготовлена из металлического литья.
За счет этого выполнения можно по существу свободно выбирать форму балки. Кроме того, можно создавать в одном единственном конструктивном элементе с небольшими затратами замкнутый коробчатый профиль или отличающиеся от коробчатого профиля профили. За счет этого обеспечивается возможность особенно экономичного изготовления задней рамы, согласно изобретению. Кроме того, это способствует особенно высокой прочности на изгиб и жесткости на кручение задней рамы, согласно изобретению. Особенно высокая жесткость приводит к высокой безопасности при ударе и безопасности движения имеющего заднюю раму, согласно изобретению, автомобиля.
Подлежащие соединению с профильной частью конструктивные элементы можно, естественно, изготавливать почти любым способом. Дополнительному уменьшению стоимости изготовления задней рамы, согласно изобретению, способствует изготовление соединяющего плечи профильной части покрывного элемента из металлического литья. За счет соединения плеч покрывной элемент образует вместе с профильной частью особенно жесткую на изгиб коробчатую форму.
Покрывной элемент можно, например, сваривать с профильной частью. Уменьшению стадий обработки для изготовления балки способствует, согласно другой модификации изобретения, отливка покрывного элемента в виде единого целого с профильной частью. Предпочтительно, профильная часть и/или покрывная часть имеет выемки и/или изменения поперечного сечения для уменьшения веса и для целенаправленного влияния на жесткость. Такие выемки можно просто создавать в металлическом литье при изготовлении способом литья. За счет этого после способа изготовления не требуется другой стадии способа для уменьшения веса.
Уменьшению стоимости изготовления балки способствует, согласно другой предпочтительной модификации изобретения, изготовление предусмотренного для прикрепления другого конструктивного элемента к балке соединительного элемента в виде единого целого с профильной частью из металлического литья. Выполнение в виде единой части соединительного элемента способствует уменьшению количества подлежащих соединению конструктивных элементов задней рамы, согласно изобретению. При монтаже задней рамы, согласно изобретению, можно другой конструктивный элемент просто перемещать к соединительному элементу и затем сваривать или свинчивать с ним. Тем самым соединительный элемент способствует упрощению монтажа задней рамы. Кроме того, можно особенно просто изготавливать балку в соответствии с нагрузкой за счет соответствующего выполнения литейной формы для изготовления отливаемого в виде единого целого с профильной частью соединительного элемента. Другие усиления, как в оболочечных конструкциях из металлического листа, благодаря изобретению не требуются.
Задняя рама, согласно изобретению, имеет особенно высокую стабильность, когда соединительный элемент выполнен в виде соединительного фланца для траверсы.
Конструктивные затраты для введения рабочих усилий автомобиля в заднюю раму, согласно изобретению, можно удерживать особенно небольшими, когда соединительный элемент выполнен в виде пружинной тарелки для опоры пружинного элемента заднего колеса автомобиля.
Согласно другой предпочтительной модификации изобретения, соединительный элемент способствует повышению жесткости балки, когда образованный в виде пружинной тарелки соединительный элемент выполнен коническим и проходит по частичной зоне плеч.
Вспомогательную раму для размещения различных конструктивных элементов в задней зоне автомобиля можно, согласно другой предпочтительной модификации изобретения, просто монтировать, когда соединительный элемент выполнен в виде опорной втулки для вспомогательной рамы задней оси. Существенное преимущество этого выполнения состоит дополнительно в том, что несколько гнезд подшипника расположено на одной общей балке. В этом случае изготовление в виде единого целого конструктивных элементов балки с гнездами подшипника ведет к уменьшению допусков, поскольку гнезда подшипника расположены на одном общем конструктивном элементе. Опорная втулка может быть, например, гнездом подшипника, резьбовой втулкой или любым по-другому выполненным элементом для присоединения вспомогательной рамы.
Присоединение балки к металлическому листу, в частности боковому металлическому листу или нижнему металлическому листу автомобиля, можно выполнять, согласно предпочтительной модификации изобретения, особенно просто, когда покрывной элемент вместе с соединяющим концы плеч основанием профильной части образует коробчатую форму и когда на свободном конце, по меньшей мере, одного плеча расположен соединительный фланец. Этот соединительный фланец можно создавать в процессе литья профильной части, и за счет этого не требуются дополнительные стадии обработки. При этом соединительный фланец может быть отогнут, по меньшей мере, от одного плеча или же прямо выходить за покрывной элемент и обеспечивать возможность простой сварки с металлическим листом. Предпочтительно, металлический лист соединяет расположенные на обоих плечах соединительные фланцы и тем самым способствует увеличению жесткости балки.
Для дополнительного увеличения стабильности задней рамы, соответственно, целесообразно, когда резьбовые болты для свинчивания балки с другим конструктивным элементом соединяют друг с другом покрывной элемент и профильную часть. Это выполнение пригодно, в частности, для прикрепления рычага подвески заднего колеса к балке. Этот рычаг подвески заднего колеса можно просто привинчивать с помощью резьбового болта.
Задняя рама, согласно изобретению, имеет особенно небольшой вес, когда металлическое литье является легким металлом.
Балка задней рамы, согласно изобретению, обеспечивает возможность простого соединения с помощью процесса сварки с примыкающими конструктивными частями, когда металлическое литье является стальным литьем и имеет толщину стенки от 1 до 5 мм.
Предметом изобретения является также несущий, изготовленный из штампованных металлических листовых оболочек кузов автомобиля, содержащий указанную выше раму.
Изобретение может иметь различные варианты выполнения. Для дальнейшего пояснения его основного принципа ниже приводится описание некоторых из них со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг.1 - автомобиль с задней рамой, согласно изобретению;
фиг.2-4 - несколько вариантов выполнения балок задней рамы, согласно изобретению, показанной на фиг.1;
фиг.5 - присоединение траверсы к балке задней рамы, согласно изобретению, показанной на фиг.1;
фиг.6 - присоединение вспомогательной рамы к балке задней рамы, согласно изобретению, показанной на фиг.1;
фиг.7 - присоединение пружинного элемента к балке задней рамы, согласно изобретению, показанной на фиг.1;
фиг.8 - присоединение рычага подвески заднего колеса к балке задней рамы, согласно изобретению, показанной на фиг.1.
На фиг.1 показан на виде сбоку автомобиль, содержащий кузов автомобиля и заднюю раму 1 кузова. Автомобиль имеет два передних колеса 2 и два задних колеса 3. Задние колеса 3 шарнирно соединены с балкой 4 задней рамы 1.
На фиг.2 показана в перспективе частичная зона балки 4 задней рамы 1, показанной на фиг.1. Балка 4 имеет профильную часть 5 и покрывной элемент 6. Профильная часть 5 имеет основание 7 с выступающими из основания плечами 8, 9. Покрывной элемент 6 соединяет плечи 8, 9 в средней зоне. Балка 4 имеет изгиб 10 для прохождения сбоку у одного из задних колес 3, согласно фиг.1, и выполнена в виде единого целого из металлического литья.
На фиг.3 показан в перспективе другой вариант выполнения балки 4 задней рамы 1, показанной на фиг.1. Она отличается от показанной на фиг.2 балки тем, что покрывной элемент 6 закреплен на расстоянии от основания 7 профильной части 5 на свободных концах плеч 8, 9. В остальном балка 4 выполнена в соответствии с описанием фиг.2.
На фиг.4 показан в перспективе другой вариант выполнения балки 4 задней рамы 1, показанной на фиг.1, с расположенными в покрывном элементе 6 выемками 11 для уменьшения веса. Кроме того, на обращенных от основания 7 концах плеч 8, 9 расположены соединительные фланцы 12, 13. На этих соединительных фланцах 12, 13 можно закреплять металлический лист 14. Металлический лист 14 изображен здесь в качестве примера штрихпунктирной линией и соединяет друг с другом оба соединительных фланца 12, 13 плеч 8, 9. В остальном балка 4 выполнена в соответствии с описанием фиг.2.
На фиг.5 показана балка 4 задней рамы 1, согласно фиг.1, в которой соединительный элемент 15 выполнен в виде соединительного фланца и изготовлен для присоединения траверсы 16 в виде единого целого с одним из плеч 8. Соединительный элемент 15 расположен на уровне покрывного элемента 6, так что траверса 16 проходит в балку 4. Траверса 16 может быть, естественно, выполнена аналогично показанной на фиг.2-4 балке 4. Для упрощения чертежа траверса 16 изображена схематично штрихпунктирной линией.
На фиг.6 показана балка 4 задней рамы 1, согласно фиг.1, в которой несколько соединительных элементов 17, 18 выполнены в виде опорных втулок для вспомогательной рамы 19. Вспомогательная рама 19 соединяет соединительные элементы 17, 18 и изображена на чертеже сильно упрощенно штрихпунктирной линией.
На фиг.7 показана балка 4 задней рамы 1, согласно фиг.1, в которой соединительный элемент 20 выполнен в виде пружинной тарелки. На выполненный в виде пружинной тарелки соединительный элемент 20 опирается изображенный штрихпунктирной линией пружинный элемент 21 для опоры задних колес 3 из фиг.1. Соединительный элемент 20 выполнен коническим и проходит в частичной зоне плеч 8, 9 профильной части 5.
На фиг.8 показана балка 4 задней рамы 1, согласно фиг.1, в которой несколько резьбовых болтов 22 для присоединения другого, изображенного на чертеже штрихпунктирной линией конструктивного элемента 23 соединяют друг с другом покрывной элемент 6 и основание 7 профильной части 5.
Перечень позиций
| 1 | Задняя рама |
| 2 | Переднее колесо |
| 3 | Заднее колесо |
| 4 | Балка |
| 5 | Профильная часть |
| 6 | Покрывной элемент |
| 7 | Основание |
| 8, 9 | Плечо |
| 10 | Изгиб |
| 11 | Выемка |
| 12, 13 | Соединительный фланец |
| 14 | Металлический лист |
| 15 | Соединительный элемент |
| 16 | Траверса |
| 17, 18 | Соединительный элемент |
| 19 | Вспомогательная рама задней оси |
| 20 | Соединительный элемент |
| 21 | Пружинный элемент |
| 22 | Резьбовой болт |
| 23 | Конструктивный элемент |
1. Задняя рама для несущего кузова автомобиля, содержащая балку, профильную часть балки, которая имеет основание и несколько плеч, выступающих из основания, и изготовлена из металлического литья, а также предусмотренный для прикрепления конструктивного элемента к балке соединительный элемент, который изготовлен за одно целое с профильной частью из металлического литья, причем соединительный элемент образован в виде пружинной тарелки для опоры пружинного элемента заднего колеса автомобиля, выполнен коническим и проходит по частичной зоне плеч.
2. Задняя рама по п.1, отличающаяся тем, что содержит покрывной элемент, соединяющий плечи профильной части и изготовленный из металлического литья.
3. Задняя рама по п.2, отличающаяся тем, что покрывной элемент отлит в виде единого целого с профильной частью.
4. Задняя рама по п.1, отличающаяся тем, что содержит предусмотренный для прикрепления другого конструктивного элемента к балке другой соединительный элемент, причем этот соединительный элемент изготовлен в виде единого целого с профильной частью из металлического литья.
5. Задняя рама по п.4, отличающаяся тем, что упомянутый соединительный элемент выполнен в виде соединительного фланца для траверсы.
6. Задняя рама по п.4, отличающаяся тем, что упомянутый дополнительный соединительный элемент выполнен в виде опорной втулки для вспомогательной рамы задней оси.
7. Задняя рама по п.2, отличающаяся тем, что покрывной элемент вместе с соединяющим концы плеч основанием профильной части образует коробчатую форму и что на свободном конце, по меньшей мере, одного плеча расположен соединительный фланец.
8. Задняя рама по п.2, отличающаяся тем, что содержит резьбовые болты, предусмотренные для свинчивания балки с другим конструктивным элементом и соединяющие друг с другом покрывной элемент и профильную часть.
9. Задняя рама по п.1, отличающаяся тем, что металлическое литье является легким металлом.
10. Задняя рама по п.9, отличающаяся тем, что металлическое литье является стальным литьем и имеет толщину стенки от 1 до 5 мм.
11. Несущий изготовленный из штампованных металлических листовых оболочек кузов автомобиля, содержащий заднюю раму, которая выполнена по любому из пп.1-10.
