Транспортное средство
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Транспортное средство содержит ходовую часть, имеющую опорную конструкцию, элементы жесткости, переднюю подвеску и заднюю подвеску. Опорная конструкция выполнена из пары продолговатых продольных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга и соединенных между собой с помощью пары расположенных на расстоянии друг от друга продолговатых поперечных элементов. Задняя подвеска прикреплена к самому заднему поперечному элементу и содержит заднюю ведомую консоль подвески. Передняя подвеска прикреплена к самому переднему поперечному элементу и содержит переднюю ведущую консоль подвески. Достигается повышение жесткости и уменьшение веса конструкции ходовой части транспортного средства. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение
Предлагаемое изобретение относится к транспортным средствам и конструкции их ходовой части.
Предпосылки создания предлагаемого изобретения
В принадлежащих этим же авторам международных заявках WO 2009/122178 и WO 2010/149981 описана конструкция легкой и дешевой ходовой части, особенно подходящей для легкового автомобиля, используемого в городе. Эта ходовая часть содержит трехмерную опорную конструкцию из трубчатых элементов, армированных композитными панелями, так что получаемая ходовая часть оказывается прочной, жесткой и легкой и может быть приспособлена для большого диапазона транспортных средств.
Краткое описание предлагаемого изобретения
Одно из транспортных средств, к которому могут быть применены эти принципы конструкции, это транспортное средство, имеющее значительное нивелированное грузовое пространство. Жесткость ходовой части, раскрытой в заявках WO 2009/122178 и WO 2010/149981, частично обусловлена ее трехмерной конструкцией, так что, хотя грузовое пространство может быть выполнено в целом в виде нивелированной области в центре трехмерной конструкции, существует возможность усовершенствовать эту конструкцию для усиления полезного эффекта от принципов конструкции в этом контексте.
Таким образом, предлагаемым изобретением предусмотрено создание транспортного средства, имеющего ходовую часть, которая включает опорную конструкцию, содержащую пару продолговатых продольных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга и соединенных между собой с помощью расположенных на расстоянии друг от друга пары продолговатых поперечных элементов, а также элементы жесткости для созданной таким образом опорной конструкции, заднюю подвеску, которая прикреплена к самому заднему поперечному элементу и содержит заднюю ведомую консоль подвески, и переднюю подвеску, которая прикреплена к самому переднему поперечному элементу и содержит переднюю ведущую консоль подвески.
Такое конструктивное решение создает жесткий внутренний контур ходовой части, который обеспечивает также все четыре точки опоры подвески. Ходовая часть может содержать элементы, простирающиеся за пределы упомянутого жесткого внутреннего контура (и обычно имеет их), но от них не требуется такая же жесткость, как у этого жесткого внутреннего контура (и они, следовательно, не столь тяжелы), так как они не несут нагрузку подвески. В результате достигается значительная экономия материалов и снижение общего веса конструкции.
Представляется предпочтительным такое решение, при котором упомянутые продолговатые элементы являются по существу прямыми и имеют открытый профиль, или же закрытый профиль, представляя собой трубки прямоугольного или круглого сечения. Разумеется, представляется предпочтительным такое решение, при котором созданная таким образом конструкция является плоской.
В число упомянутых элементов жесткости могут входить распорки, простирающиеся в пределах опорной конструкции. Эти распорки могут простираться от одного поперечного элемента до другого, в идеальном случае - по диагонали. В качестве альтернативы, а предпочтительно в дополнение, в качестве элемента жесткости может быть использована панель, неподвижно прикрепленная к опорной конструкции, например, с помощью клеящего вещества. В идеальном случае упомянутая панель является плоской, по меньшей мере в области прикрепления ее к созданной таким образом опорной конструкции. Она может быть выполнена из композитного материала, например, армированного стекловолокном или угольным волокном, или же из многослойной фанеры, такой как специализированная многослойная фанера, или же из других подходящих материалов.
Краткое описание прилагаемых графических материалов
Далее предлагаемое изобретение описано на примере его осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 изображена опорная конструкция в составе ходовой части согласно предлагаемому изобретению.
На фиг. 2 изображена опорная конструкция с прикрепленными к ней панелями как элементами жесткости.
На фиг. 3 ходовая часть изображена в аксонометрии, вид снизу, с прикрепленной к ней подвеской.
На фиг. 4 изображено предлагаемое транспортное средство целиком.
Подробное описание предлагаемого изобретения
Как можно видеть на фиг. 1, опорная конструкция 10 ходовой части согласно предлагаемому изобретению выстроена вокруг центрального жесткого внутреннего контура, который содержит два продольные элемента 12 и 14, которые простираются от заднего конца транспортного средства к передней части грузового пространства, проникая внутрь надколесных арок 16 и 18, соответственно, и два поперечные элемента 20 и 22, пересекающиеся с упомянутыми продольными элементами 12 и 14 под прямым углом. Таким образом, в центральной области транспортного средства этими четырьмя продолговатыми элементами образован прямоугольник.
Как было указано выше, продольные элементы 12 и 14 проникают внутрь надколесных арок 16 и 18, соответственно, и, таким образом, не выступают за края транспортного средства. Упомянутые поперечные элементы 20 и 22 простираются по ширине транспортного средства и, таким образом, простираются за продольные элементы (за исключением соединительных средств). Между концами поперечных элементов 20 и 22 простирается пара внешних элементов 24 и 26. Тем самым, как должно быть понятно, образован еще один прямоугольник в составе опорной конструкции в центральной области ходовой части.
Продольные элементы 12 и 14 представляют собой двутавровые балки с узкими полками, а поперечные элементы 20 и 22 представляют собой скошенные двутавровые балки с узкими полками. Задний поперечный элемент 20 имеет скос поперечного сечения кверху по направлению к заднему концу транспортного средства, а передний поперечный элемент 22 имеет скос поперечного сечения кверху по направлению к переднему концу транспортного средства. Упомянутые внешние элементы 24 и 26 представляют собой швеллерные балки. Использование в этой области ходовой части элементов с открытым профилем поперечного сечения весьма способствует уходу из этой опорной конструкции воды, вычищению грязи и т.д. Таким образом, при таком решении ходовая часть может оставаться в более чистом состоянии после работы в условиях бездорожья, например, после езды по глубокой грязи, болоту и т.п., благодаря чему уменьшается риск или интенсивность коррозии.
Такой центральный жесткий внутренний контур затем встраивают в ходовую часть нужного типа с помощью вертикальных стоек 28 и 30, продольных брусьев 32 и других элементов, образующих боковые стенки грузового пространства. К центральному жесткому внутреннему контуру прикрепляют переднюю секцию 34, которая служит опорой для кабины экипажа транспортного средства.
Центральный жесткий внутренний контур армирован различными элементами жесткости. На фиг. 1 в качестве одного из типов таких элементов жесткости изображена пара диагональных ребер жесткости 33 и 35, которые простираются по диагоналям прямоугольника, образованного продольными элементами 12 и 14 и поперечными элементами 20 и 22, соединяясь в центре этого прямоугольника. Элемент жесткости еще одного типа изображен на фиг. 2 и представляет собой панель 36, которая с помощью клеящего вещества соединена с продольными элементами 12 и 14, поперечными элементами 20 и 22 и внешними элементами 24 и 26. Кроме того, для дополнительного прикрепления панель 36 соединена с ними с помощью винтов 38. Все упомянутые элементы жесткости повышают жесткость центрального жесткого внутреннего контура, делая его пригодным для размещения грузов и выдерживающим нагрузки подвески, а также повышают жесткость ходовой части. К остальным областям ходовой части 10 прикреплены панели 40, которые частично образуют полы, стенки и т.п. для грузового пространства и кабины, а также придают жесткость остальным частям конструкции и, таким образом, повышают их прочность и жесткость.
Таким образом, ходовая часть, изображенная на фиг. 2, содержит грузовое пространство со стенками с трех сторон (то есть, со всех сторон, кроме заднего края, где обычно предусмотрен откидной задний борт). В задней части двух боковых стенок выполнены вторгающиеся в грузовое пространство надколесные арки 42. Эти надколесные арки 42 и боковые стенки создают вокруг грузового пространства трехмерную опорную конструкцию, которая совместно с элементами жесткости, представленными разными панелями, способствует дальнейшему повышению прочности ходовой части. От передней части грузового пространства простирается относящаяся к кабине секция 44 ходовой части, которая представляет собой трехмерную опорную конструкцию, жесткость которой обеспечена с помощью плоских панелей, образующих почти плоскую верхнюю поверхность, которая предназначена быть полом кабины. Передняя секция 46 является нишей для ног и ступенчато понижена относительно более высоко расположенной секции 48 пола кабины, в которой выполнен проем 50, предназначенный для размещения верхней части двигателя транспортного средства, над которым может быть установлено сиденье.
На фиг. 3 ходовая часть 10 изображена в аксонометрии снизу с прикрепленной подвеской. К заднему поперечному элементу 20 прикреплена паpa ведомых консолей 52 подвески, так что обеспечено размещение втулки 54 заднего колеса в соответствующей надколесной арке 42. Каждая ведомая консоль 52 имеет в качестве опоры узел подвески 56, обеспечивающий упругость и гашение крутильных колебаний, который простирается кверху от свободного конца ведомой консоли 52 к точке подвески в верхней части надколесной арки 42. Каждая ведомая консоль 52 имеет в своей передней части пару поворотных точек, которые соединены с крепежной арматурой, предусмотренной на заднем поперечном элементе 20, с обеспечением для ведомой консоли возможности качания вверх и вниз (благодаря узлам подвески 56, обеспечивающим упругость и гашение крутильных колебаний).
Аналогично, в передней части предусмотрена пара ведущих консолей 58 подвески, которые прикреплены к переднему поперечному элементу 22. Каждая ведущая консоль 58 имеет в качестве опоры узел подвески 60, обеспечивающий упругость и гашение крутильных колебаний, который простирается кверху от свободного конца ведущей консоли 58 к точке подвески под кабинной секцией 44 ходовой части. Каждая ведущая консоль 58 имеет в своей задней части пару поворотных точек, которые соединены с крепежной арматурой, предусмотренной на переднем поперечном элементе 22, с обеспечением для ведущей консоли возможности качания вверх и вниз (благодаря узлам подвески 60, обеспечивающим упругость и гашение крутильных колебаний). На конце каждой ведущей консоли 58 установлена колесная втулка 62.
При таком решении подвеска транспортного средства прикреплена непосредственно к центральному жесткому внутреннему контуру ходовой части. Поэтому нагрузки от подвески могут выдерживаться с легкостью, с обеспечением устойчивости езды и характеристик управления и уменьшением потребности в большой прочности в более удаленных областях ходовой части (и следовательно, при меньшем их весе), например, в области кабины. Использование передней ведущей консоли подвески и задней ведомой консоли подвески в сочетании с жесткой стабилизированной композитной панелью, соединенной с опорной конструкцией с образованием пола грузового пространства, позволяет сделать центральный жесткий внутренний контур, который воспринимает крутильные напряжения подвески и изгибающие нагрузки, значительно меньшим по размерам, более легким и более жестким.
На фиг. 4 изображено транспортное средство в целом. Ходовая часть 10 обеспечивает опору для всей кабины 64, которая расположена в передней части транспортного средства, и для расположенного в задней части транспортного средства грузового пространства, которое имеет дополнительные боковые стенки 66 и откидной задний борт 68. На колесных втулках 54 и 62 установлены колеса 70.
Должно быть понятно, что описанный выше вариант осуществления предлагаемого изобретения может быть подвергнут многим различным модификациям без выхода за пределы объема предлагаемого изобретения.
1. Транспортное средство, включающее
- ходовую часть, содержащую
опорную конструкцию, выполненную из пары продолговатых продольных элементов, расположенных на расстоянии друг от друга и соединенных между собой с помощью пары расположенных на расстоянии друг от друга продолговатых поперечных элементов, и
элементы жесткости для созданной таким образом опорной конструкции,
- заднюю подвеску, прикрепленную к самому заднему поперечному элементу и содержащую заднюю ведомую консоль подвески, и
- переднюю подвеску, прикрепленную к самому переднему поперечному элементу и содержащую переднюю ведущую консоль подвески.
2. Транспортное средство по п.1, в котором упомянутые продолговатые элементы выполнены по существу прямыми.
3. Транспортное средство по любому из пп.1 или 2, в котором упомянутые продолговатые элементы имеют открытый профиль поперечного сечения.
4. Транспортное средство по любому из пп.1 или 2, в котором упомянутые продолговатые элементы выполнены трубчатыми.
5. Транспортное средство по п.4, в котором упомянутые продолговатые элементы имеют прямоугольное сечение.
6. Транспортное средство по п.4, в котором упомянутые продолговатые элементы имеют круглое сечение.
7. Транспортное средство по любому из пп.1-6, в котором образованная таким образом опорная конструкция является плоской.
8. Транспортное средство по любому из пп.1-7, в котором элементы жесткости включают распорки, простирающиеся внутри опорной конструкции.
9. Транспортное средство по п.8, в котором упомянутые распорки простираются от одного поперечного элемента к другому.
10. Транспортное средство по любому из пп.8 или 9, в котором упомянутые распорки простираются внутри опорной конструкции по диагонали.
11. Транспортное средство по любому из пп.1-10, в котором элементом жесткости является панель, приложенная к опорной конструкции.
12. Транспортное средство по п.11, в котором упомянутая панель прикреплена к опорной конструкции.
13. Транспортное средство по любому из пп.11 или 12, в котором упомянутая панель в области ее прикрепления к образованной таким образом опорной конструкции является плоской.
14. Транспортное средство по любому из пп.11-13, в котором упомянутая панель выполнена из композитного материала.
15. Транспортное средство по п.14, в котором упомянутая панель армирована стекловолокном.
16. Транспортное средство по п.14, в котором упомянутая панель армирована угольным волокном.
