Поперечный элемент

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Поперечный элемент имеет открытые части на концевых частях в направлении ширины транспортного средства и содержит основной корпус. Основной корпус имеет внутреннюю поверхность, закрывающую пластину и цилиндрическую распорную деталь. Внутренняя поверхность открыта в одном направлении в поперечном сечении, перпендикулярном направлению ширины транспортного средства, на концевой части в направлении ширины транспортного средства. Закрывающая пластина присоединена к основному корпусу с обеспечением закрытия внутренней поверхности основного корпуса. Цилиндрическая распорная деталь расположена во внутреннем пространстве, образованном основным корпусом и закрывающей пластиной, и присоединена к основному корпусу с образованием сквозного отверстия в направлении, перпендикулярном направлению ширины транспортного средства и направлению, в котором основной корпус открыт. Концевая часть основного корпуса в направлении ширины транспортного средства содержит утопленную часть, выполненную на стороне основного корпуса, противоположной стороне, на которой основной корпус открыт. Утопленная часть выполнена с углублением в направлении стороны внутренней поверхности. Достигается повышение уровня защиты от камней поперечного элемента. 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Данное изобретение относится к поперечным элементам для транспортных средств.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Подрамники, прикрепляемые к подвеске транспортного средства, обычно содержат боковые элементы, проходящие в переднезаднем направлении кузова транспортного средства, и поперечный элемент, проходящий в направлении ширины транспортного средства. Указанный поперечный элемент может быть присоединен к боковым элементам или к раме кузова транспортного средства, содержащей ось на концах поперечного элемента в направлении ширины транспортного средства.

[0003] Указанный поперечный элемент подвергается воздействию сил в переднезаднем направлении, левом-правом направлении и в направлении вверх-вниз. Соответственно, поперечный элемент должен иметь достаточную жесткость, чтобы выдерживать воздействие таких сил и создаваемые ими моменты, при этом поперечный элемент должен быть легковесным.

[0004] Известен поперечный элемент, имеющий полую внутреннюю конструкцию, обеспечивающую достаточную жесткость при наличии малого веса (см., например, патентный документ 1).

Уровень техники

Патентная литература

[0005] Патентная литература: выложенная заявка на патент Японии JP-A-2006-240535.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача изобретения

[0006] Однако, указанный поперечный элемент в соответствии с заявкой на патент JP-A-2006-240535 имеет открытые части на обоих концах в направлении ширины транспортного средства, и во внутреннее пространство поперечного элемента через эти открытые части могут легко залетать камни.

[0007] С учетом изложенной выше проблемы, существующей в данной области техники, целью данного изобретения является создание поперечного элемента, способного препятствовать попаданию камней через открытые части на обоих его концах.

Решение поставленной задачи

[0008] Для достижения указанной цели изобретения поперечный элемент имеет открытую часть, выполненную на его концевой части в направлении ширины транспортного средства. Указанный поперечный элемент также содержит основной корпус, имеющий внутреннюю поверхность, открытую в одном направлении в поперечном сечении, перпендикулярном направлению ширины транспортного средства, на концевой части в направлении ширины транспортного средства, и закрывающую пластину, присоединенную к основному корпусу и расположенную с обеспечением закрытия указанной внутренней поверхности основного корпуса. Поперечный элемент также содержит цилиндрическую распорную деталь, расположенную во внутреннем пространстве, образованном основным корпусом и закрывающей пластиной на концевой части основного корпуса в направлении ширины транспортного средства, и присоединенную к указанному основному корпусу с образованием сквозного отверстия в направлении, перпендикулярном направлению ширины транспортного средства, и в направлении, перпендикулярном направлению, в котором указанный основной корпус открыт.Концевая часть основного корпуса в направлении ширины транспортного средства содержит утопленную часть, выполненную на стороне основного корпуса, противоположной стороне, на которой основной корпус открыт, причем утопленная часть выполнена с углублением в направлении стороны внутренней поверхности.

Преимущества изобретения

[0009] Предложенный поперечный элемент обеспечивает достаточную жесткость при наличии малого веса благодаря полой конструкции, содержащей его основной корпус и закрывающую пластину. Открытая область открытой части уменьшена благодаря утопленной части, которая образована на концевой части основного корпуса поперечного элемента в направлении ширины транспортного средства и выполнена с углублением в направлении стороны внутренней поверхности, так что может быть предотвращено попадание летящих камней через открытую часть.

[0010] Кроме того, поскольку утопленная часть образована на концевой части основного корпуса поперечного элемента, где образована открытая часть, полый элемент, включающий основной корпус поперечного элемента и закрывающую пластину, имеет уменьшенную жесткость в направлении, перпендикулярном направлению ширины транспортного средства, и в направлении, в котором основной корпус поперечного элемента открыт.Таким образом, когда рама транспортного средства соединена с цилиндрической распорной деталью, жесткость полого элемента, включающего основной корпус поперечного элемента и закрывающую пластину, уменьшена, так что цилиндрическая распорная деталь может быть присоединена к раме транспортного средства с соответствующей осевой силой. Следовательно, поперечный элемент обладает большой крепежной способностью относительно соединительной части и обеспечивает противоослабляющую конструкцию против внешних сил.

[0011] Путем размещения распорной детали так, что ее внешняя периферическая поверхность контактирует с утопленной частью основной части поперечного элемента, распорную деталь можно легко устанавливать относительно этой основной части. Таким образом, этап присоединения (сварки) распорной детали к основной части поперечного элемента может быть упрощен, тем самым обеспечивая возможность изготовления поперечного элемента с меньшими временными и материальными затратами.

[0012] Путем размещения распорной детали так, что ее внешняя периферическая поверхность контактирует с закрывающей пластиной и с основной частью поперечного элемента, распорную деталь можно легко устанавливать относительно этой основной части. Таким образом, этап присоединения (сварки) распорной детали к основной части поперечного элемента может быть упрощен, так что поперечный элемент может быть изготовлен с меньшими временными и материальными затратами.

[0013] Путем размещения закрывающей пластины так, что она контактирует с выступающей частью, образованной на внутренней поверхности основной части поперечного элемента, закрывающую пластину можно легко устанавливать относительно этой основной части, так что этап присоединения (сварки) закрывающей пластины к основной части поперечного элемента может быть упрощен, тем самым обеспечивая возможность изготовления поперечного элемента с меньшими временными и материальными затратами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014] Фиг.1 изображает вид в аксонометрии поперечного элемента в соответствии с вариантом выполнения.

Фиг.2 изображает вид в аксонометрии концевой части поперечного элемента в соответствии с вариантом выполнения.

Фиг.3 изображает разрез по линии 3-3, показанной на фиг.2.

Фиг.4 изображает вид в разрезе, взятом по линии 4-4, показанной на фиг.2.

Фиг.5 изображает разрез по линии 5-5, показанной на фиг.1.

Фиг.6 изображает разрезе указанного поперечного элемента, присоединенного к раме кузова транспортного средства с помощью цилиндрической распорной детали.

Фиг.7 изображает вид в аксонометрии сборочно-монтажного приспособления, используемого для изготовления указанного поперечного элемента в соответствии с вариантом выполнения.

Фиг.8 изображает первый вид в аксонометрии, иллюстрирующий процесс изготовления поперечного элемента в соответствии с вариантом выполнения с помощью сборочно-монтажного приспособления.

Фиг.9 изображает второй вид в аксонометрии, иллюстрирующий процесс изготовления поперечного элемента в соответствии с вариантом выполнения с помощью сборочно-монтажного приспособления.

Фиг.10 изображает третий вид в аксонометрии, иллюстрирующий процесс изготовления поперечного элемента в соответствии с вариантом выполнения с помощью сборочно-монтажного приспособления.

Фиг.11 изображает разрез поперечного элемента в соответствии с модификацией варианта выполнения.

Фиг.12 изображает вид в аксонометрии указанного поперечного элемента в соответствии с еще одной модификацией варианта выполнения.

Фиг.13 изображает разрез по линии 13-13, показанной на фиг.12.

Фиг.14 изображает вид в аксонометрии указанного поперечного элемента в соответствии с другой модификацией варианта выполнения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

[0015] Ниже приведено описание варианта выполнения данного изобретения со ссылкой на чертежи. Размерные соотношения на чертежах могут быть увеличены с иллюстративными целями и могут отличаться от фактических соотношений.

[0016] Как показано на фиг.1-5, поперечный элемент 10 в соответствии с вариантом выполнения изобретения представляет собой полый элемент, проходящий вдоль направления X ширины транспортного средства и содержащий открытые части 11 на концевых частях в направлении X. Поперечный элемент 10 содержит основной корпус 20, закрывающую пластину 30, цилиндрические распорные детали 40, соединительный элемент 50 и кронштейн 60.

[0017] Основной корпус 20 имеет внутреннюю поверхность 21, имеющую по существу U-образное поперечное сечение, перпендикулярное указному направлению X ширины транспортного средства, причем проем U-образной части обращен в заднем направлении R транспортного средства и проходит по всей длине основного корпуса 20 в направлении X ширины транспортного средства. Основной корпус 20 дополнительно содержит утопленные части 22, выполненные на обоих концах в направлении X ширины транспортного средства. Утопленные части 22 выполнены на стороне, обращенной в переднем направлении F, противоположном заднему направлению R, в котором открыта внутренняя поверхность 21, и выполнены с углублением в направлении стороны внутренней поверхности. Утопленным частям 22 придана конусообразная форма с увеличением глубины в направлении к указанным концам в направлении X ширины транспортного средства. Направление, в котором основной корпус 20 открыт, не ограничено задним направлением R, он может быть открыт в переднем направлении F.

[0018] На концевых частях основного корпуса 20 в направлении X на обеих сторонах выполнены отверстия 23 в вертикальном направлении Z, перпендикулярном как направлению X ширины, так и направлению проема (заднему направлению), причем в отверстия 23 вставлены цилиндрические распорные детали 40. На по существу центральной части основного корпуса 20 в направлении X ширины выполнены выступающие части 24. Выступающие части 24 проходят по внутренней поверхности 21 от обеих сторон основного корпуса 20 в вертикальном направлении Z, так что закрывающая пластина 30 может взаимодействовать с выступающими частями 24 (см. фиг.5).

[0019] На поверхности основного корпуса 20, обращенной в переднем направлении F, и у местоположений ближе к центру, чем к концевым частям, в направлении X ширины транспортного средства выполнены установочные отверстия 25, предназначенные для позиционирования основного корпуса 20 поперечного элемента во время присоединения закрывающей пластины 30 к корпусу 20.

[0020] Цилиндрические распорные детали 40 содержат цилиндрический элемент, присоединенный к раме 100 кузова транспортного средства с помощью болта 101 (см. фиг.6), и имеют сквозное отверстие 41, проходящее в вертикальном направлении Z. Детали 40 расположены в основном корпусе 20, при этом сквозные отверстия 41 сообщаются с отверстиями 23, расположенными на указанных сторонах в вертикальном направлении Z. Детали 40 прикреплены сваркой к корпусу 20 на одном или обоих концах деталей 40 с образованием тем самым сварного соединения 42 с распорной деталью (см. фиг.4).

[0021] Закрывающая пластина 30 содержит пластинчатый элемент, проходящий в направлении X ширины транспортного средства. Закрывающая пластина 30 расположена между обеими сторонами корпуса 20 в вертикальном направлении Z так, чтобы закрывать внутреннюю поверхность 21 основного корпуса 20, при этом ее кромочные части прикреплены сваркой к корпусу 20. На указанных концевых частях закрывающая пластина 30 взаимодействует с корпусом 20 с образованием тем самым сварных соединений 31 с закрывающей пластиной. У местоположений ближе к центру, чем к концевым частям закрывающей пластины 30 в направлении X, выполнены установочные отверстия 33, предназначенные для позиционирования закрывающей пластины 30 при ее присоединении к основному корпусу 20 поперечного элемента. На по существу центральной части закрывающей пластины 30 в направлении X выполнено отверстие 32, через которое проходит цилиндрический соединительный элемент 50, прикрепленный к нему сваркой, с образованием тем самым первого сварного соединения 51 (см фиг.5). Соединительный элемент 50 также присоединен к основному корпусу 20 с помощью второго сварного соединения 52. С помощью соединительного элемента 50 и кронштейна 60 к боковым звеньям (не показаны) может быть присоединен механизм Уатта (не показан).

[0022] По существу центральная часть закрывающей пластины 30 в направлении X взаимодействует с выступающими частями 24 основного корпуса 20, тогда как концевые части пластины 30 взаимодействуют с наружными окружными поверхностями цилиндрических распорных деталей 40, так что закрывающая пластина 30 может быть позиционирована относительно основного корпуса 20 поперечного элемента.

[0023] Кронштейн 60, являясь элементом, который может быть присоединен к механизму Уатта, прикреплен сваркой к поверхности, обращенной к переднему направлению F основного корпуса 20 поперечного элемента.

[0024] Основной корпус 20 и закрывающая пластина 30 могут быть получены путем образования тонкого плоского листового материала (например, имеющего толщину 1,4-1,8 мм).

[0025] Ниже описаны этапы изготовления поперечного элемента 10 в соответствии с данным изобретением.

[0026] При изготовлении поперечного элемента 10 используют монтажно-сборочное приспособление 70, показанное на фиг.7. Приспособление 70 содержит плоскую монтажную пластину 72 с монтажной поверхностью 71, предназначенной для установки основного корпуса 20 и образованной на ней, два установочных штифта 73, проходящих от поверхности 71 монтажной пластины 72, и поворотный вал 74, обеспечивающий возможность поворота монтажной пластины 72.

[0027] Установочные штифты 73 могут быть вставлены в установочные отверстия 25 основного корпуса 20 и в установочные отверстия 33 закрывающей пластины 30.

[0028] Вал 74 может быть установлен с возможностью поворота на неподвижных опорах (не показаны), так что положение элемента, расположенного на монтажной пластине 72, может быть легко изменено. Предпочтительно для закрепления монтажной пластины 72 в произвольном угловом положении может быть выполнено крепежное средство (не показано).

[0029] При изготовлении поперечного элемента 10 прежде всего из плоского листового материала выполняют формование основного корпуса 20 поперечного элемента и закрывающей пластины 30. Во время указанного процесса формования к основному корпусу 20 могут быть временно прикреплены сваркой соединительный элемент 50 и цилиндрические распорные детали 40 у одного или двух местоположений.

[0030] Затем монтажную пластину 72 закрепляют на месте, причем установочная поверхность 71 обращена вверх, как показано на фиг.8, а корпус 20 помещают на монтажную пластину 72, так что проем внутренней поверхности 21 обращен вверх. Теперь в установочные отверстия 25 основного корпуса 20 вводят установочные штифты 73 для позиционирования корпуса 20 относительно пластины 72. В этом состоянии соединительный элемент 50, временно присоединенный сваркой к корпусу 20, может быть окончательно прикреплен сваркой с образованием тем самым второго сварного соединения 52 (см. фиг.5). Затем, цилиндрические распорные детали 40, временно присоединенные сваркой к корпусу 20, могут быть окончательно прикреплены сваркой с образованием тем самым сварного соединения 42 распорной детали (см. фиг.4).

[0031] Затем на открытую внутреннюю поверхность 21 основного корпуса 20 устанавливают закрывающую пластину 30, как показано на фиг.9, и одновременно вставляют установочные штифты 73 в установочные отверстия 33 закрывающей пластины 30. В это время обеспечивают взаимодействие по существу центральной части закрывающей пластины 30 в направлении X с выступающими частями 24 основного корпуса 20 поперечного элемента (см. фиг.5). Далее, обеспечивают взаимодействие концевых частей пластины 30 с наружными окружными поверхностями деталей 40 (см. фиг.4). Таким образом, закрывающая пластина 30 может быть легко и точно позиционирована относительно основного корпуса 20 поперечного элемента.

[0032] Затем закрывающую пластину 30 прикрепляют сваркой к основному корпусу 20 с образованием тем самым сварного соединения 31 закрывающей пластины, как показано на фиг.10. Затем соединительный элемент 50 прикрепляют сваркой к закрывающей пластине 30 с образованием тем самым первого сварного соединения 51.

[0033] После этого положение указанного установленного элемента, такого как основной корпус 20, при необходимости может быть изменено поворотом монтажной пластины 72, так что к корпусу 20 может быть прикреплен сваркой кронштейн 60 с завершением тем самым изготовления поперечного элемента 10.

[0034] В соответствии с представленным вариантом выполнения поперечный элемент 10, имеющий малый вес и достаточную жесткость, может быть легко изготовлен при низкой стоимости благодаря полой конструкции, выполненной привариванием закрывающей пластины 30 к основному корпусу 20, имеющему по существу U-образное поперечное сечение с проемом U-образной части, обращенным в одном направлении. Кроме того, утопленные части 22 и цилиндрические распорные детали 40, выполненные на концевых частях поперечного элемента 10, уменьшают открытую область открытых частей 11 и, соответственно, предотвращают поступление летящих камней в поперечный элемент 10.

[0035] Благодаря выступающим частям 24, выполненным на внутренней поверхности 21 основного корпуса 20, закрывающая пластина 30 может быть легко позиционирована относительно корпуса 20, так что может быть упрощен этап сварки, при этом поперечный элемент 10 может быть изготовлен за меньшее время и при меньшей себестоимости. Далее, благодаря взаимодействию закрывающей пластины 30 с наружными окружными поверхностями деталей 40, прикрепленных к основному корпусу 20, закрывающая пластина 30 может быть легко позиционирована относительно корпуса 20. Соответственно, этап прикрепления сваркой закрывающей пластины 30 к основному корпусу 20 может быть упрощен, так что поперечный элемент 10 может быть изготовлен за меньшее время и при меньшей себестоимости.

[0036] Поскольку основной корпус 20 имеет по существу U-образное поперечное сечение с проемом, обращенным в одном направлении, детали 40, соединительный элемент 50 и закрывающая пластина 30 могут быть присоединены к основному корпусу, когда указанный корпус закреплен в определенном положении на монтажно-сборочном приспособлении 70. Таким образом, поперечный элемент 10 может быть изготовлен за меньшее время и при меньшей себестоимости.

[0037] Указанное положение элемента, расположенного на приспособлении 70, может быть легко изменено поворотом приспособления 70 с обеспечением возможности легкого присоединения кронштейна 60 к основному корпусу 20 поперечного элемента.

[0038] Поскольку на концах поперечного элемента 10 выполнены открытые части 11 и утопленные части 22, указанный полый элемент, содержащий основной корпус 20 и закрывающую пластину 30, имеет уменьшенную жесткость в вертикальном направлении Z. Соответственно, когда раму 100 кузова транспортного средства присоединяют к деталям 40, как показано на фиг.6, причем жесткость пологого элемента, содержащего основной корпус 20 и закрывающую пластину 30, уменьшена, детали 40 могут быть присоединены к раме 100 с соответствующим осевым усилием. Следовательно, указанные соединительные части обеспечивают высокую эффективность закрепления и создают конструкцию, которая является устойчивой к ослаблению при воздействии внешней силы.

[0039] Данное изобретение не ограничивается рассмотренным выше вариантом выполнения, при этом специалист может внести различные модификации в пределах технической идеи данного изобретения. Например, указанный поперечный элемент в соответствии с данным вариантом выполнения может использоваться для других целей, отличающихся от использования указанного поперечного элемента для подвесок. Хотя основной корпус 20 поперечного элемента имеет по существу U-образное поперечное сечение по всей длине в направлении X ширины транспортного средства, тем не менее, корпус 20 может иметь по существу U-образное поперечное сечение только на концевых частях в направлении X ширины. Основной корпус 20 может иметь форму поперечного сечения, отличную от U-образной формы, при которой внутренняя поверхность 21 открыта в одном направлении.

[0040] В варианте выполнения указанного поперечного элемента, показанном на фиг.11, закрывающая пластина 30' может быть приварена к деталям 40 с образованием тем самым второго сварного соединения 34 распорной детали.

[0041] В другом варианте выполнения поперечного элемента, показанном на фиг.12 и 13, основной корпус 20′ может содержать утопленную часть 26, взаимодействующую с наружной окружной поверхностью деталей 40. В этом случае утопленная часть 26 может иметь кривизну, соответствующую форме наружной окружной поверхности деталей 40. В этом случае детали 40 могут быть легко позиционированы просто взаимодействием деталей 40 с основным корпусом 20′ поперечного элемента. Таким образом, этап прикрепления сваркой распорных 40 к основному корпусу 20′ может быть упрощен, так что указанный поперечный элемент может быть изготовлен за меньшее время и при меньшей себестоимости.

[0042] В еще одном варианте выполнения поперечного элемента, показанном на фиг.14, основной корпус 20′′ поперечного элемента может содержать загнутую часть 27, которая выполнена сгибанием пластинчатого элемента у кромки, проходящей вдоль направления X ширины транспортного средства. Таким образом, может быть увеличена жесткость указанного поперечного элемента.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0043] Данное изобретение может быть соответствующим образом применено для поперечного элемента, используемого в подвесках транспортных средств.

[0044] Перечень элементов

10 - поперечный элемент

11 - открытая часть

20, 20′, 20′′ - основная часть поперечного элемента

21 - внутренняя поверхность

22 - утопленная часть

24 - выступающая часть

26 - утопленная часть

30, 30′ - закрывающая пластина

40 - цилиндрическая распорная деталь

41 - сквозное отверстие

50 - соединительный элемент

60 - кронштейн

70 - монтажно-сборочное приспособление

100 - рама транспортного средства

F - переднее направление

R - заднее направление (открытое направление)

X - направление ширины транспортного средства

Z - вертикальное направление.

1. Поперечный элемент, проходящий в направлении ширины транспортного средства, имеющий открытые части на концевых частях в направлении ширины транспортного средства и содержащий основной корпус, имеющий внутреннюю поверхность, открытую в одном направлении в поперечном сечении, перпендикулярном направлению ширины транспортного средства, на концевой части в направлении ширины транспортного средства, закрывающую пластину, присоединенную к указанному основному корпусу с обеспечением закрытия указанной внутренней поверхности основного корпуса, и цилиндрическую распорную деталь, расположенную во внутреннем пространстве, образованном указанным основным корпусом и закрывающей пластиной на концевой части основного корпуса в направлении ширины транспортного средства, и присоединенную к указанному основному корпусу с образованием сквозного отверстия в направлении, перпендикулярном направлению ширины транспортного средства и направлению, в котором указанный основной корпус открыт, при этом указанная концевая часть основного корпуса в направлении ширины транспортного средства содержит утопленную часть, выполненную на стороне указанного основного корпуса, противоположной стороне, на которой указанный основной корпус открыт, причем указанная утопленная часть выполнена с углублением в направлении стороны внутренней поверхности.

2. Поперечный элемент по п.1, в котором указанная утопленная часть основного корпуса взаимодействует с наружной окружной поверхностью цилиндрической распорной детали.

3. Поперечный элемент по п.1, в котором указанная закрывающая пластина взаимодействует с наружной окружной поверхностью цилиндрической распорной детали.

4. Поперечный элемент по любому из пп.1-3, дополнительно содержащий выступающую часть, выполненную на внутренней поверхности основного корпуса поперечного элемента, при этом закрывающая пластина взаимодействует с указанной выступающей частью.