SE526761C2 - Konstruktionselement samt fordonsram innefattande sådant konstruktionselement - Google Patents

Description

15 20 25 30 526 761 2 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ovanstående problem löses medelst ett Iångsträckt konstruktionselement uppbyggt på det sätt som framgår ur kravet 1 och dess underordnade krav, vilket konstruktionselement kan appliceras på en fordonsram enligt kravet 16.

Uppfinningen avser ett Iångsträckt konstruktionselement innefattande en första Iångsträckt profil med en första sektion belägen i ett första plan och en andra sektion belägen i ett från det första planet skilt andra plan, en andra Iångsträckt profil med en första sektion belägen i ett första plan och en andra sektion belägen i ett från det första planet skilt andra plan, samt åtminstone en tredje profil.

Enligt en föredragen utföringsform är den första och den andra profilens respektive första sektioner är belägna i huvudsakligen samma plan, samt att den tredje profilen utgör ett liv som är fäst vid och sammanbinder nämnda första sektioner utmed åtminstone en del av konstruktionselementets utsträckning. Exempel på lämpliga profiler för detta ändamål är exempelvis T- eller L-profiler. Nämnda första sektioner utgör företrädesvis av stolpen i en T-profil eller en skänkel i en L-profil. l efterföljande text benämns den sektion av de första och andra profilema som är belägna i samma plan för att sammanbindas av den tredje profilen genomgående för en ”första sektion".

Den tredje profilen, eller livet, som förbinder den första och den andra profilen är företrädesvis en plåt eller en plan l-profil.

Konstruktionselementets längd och har en tjocklek som understiger tjockleken hos båda de första sektionema. Tjockleken bestäms dock i första hand av beräkningar som bestämmer vilka belastningar konstruktions- elementet kan komma att utsättas för, vilka beräkningar även är beroende på exempelvis antal, placering och den totala utsträckningen av samtliga ingående liv. Således kan tjockleken vara konstant för samtliga liv, eller variera från liv till liv, beroende på nämnda beräkningar.

Enligt en ytterligare utföringsform består livet av ett antal sektioner placerade på intermittenta eller regelbundna avstånd utmed hela konstruktions- 10 15 20 25 526 761 elementets längd. Dessa sektioner kan vara placerade på en och samma sida av de första sektionema. Vilken sida som väljs avgörs av hållfasthets- beräkningar som tar hänsyn till hur konstruktionselementet belastas.

Enligt en ytterligare utföringsform kan livets sektioner vara placerade på olika sidor av de första sektionerna. Beroende på hur konstruktionselementet belastas, kan en eller flera av livets sektioner vara placerade på motsatta sidor av de första sektionerna.

Enligt en altemativ utföringsform kan åtminstone en av livets sektioner vara bockad och försedda med motstående urtag motsvarande de första sektionernas tjocklek, varvid sektionen kan löpa utmed båda sidor av de första sektionema. Således löper en första och en sista del av livet på en sida av de nämnda första sektionema. medan en mellanliggande del löper på motsatt sida.

I samtliga utföringsformer med ett liv innefattande flera sektioner, kan respektive sektion ha samma eller olika längd som övriga sektioner utmed konstruktionselementets utsträckning. Eftersom livet, eller mittsektionen på ett konstruktionselement, eller en balk, av ovan angivet slag tar upp mindre krafter vid belastning, kan dess dimension minskas och/eller dess längd- utsträckning reduceras till ett lämpligt antal kortare sektioner. Mittsektionen tari princip inte upp några böjkrafter eftersom dessa tas upp nästan helt av konstruktionselementets övre och undre sektioner. Mittsektionen behöver därför endast dimensioneras för att hålla nämnda övre och undre sektioner på plats, samt för att ta upp vertikal belastning från den övre sektionen, fordonets påbyggnad (flak och liknande) samt den last fordonet transporterar.

Enligt en utföringsforrn kan den första och den andra profilen ha i huvudsak samma tvärsnittsprofil. Exempelvis kan två L-profiler bilda en U-profil och två T-profiler bilda en I-profil.

Enligt en ytteriigare utföringsform kan den första och den andra profilen ha olika tvärsnittprofiler. Exempelvis kan en L- och en T-profil användas. 10 15 20 25 Oberoende av vilken profil som används kan den första och den andra profilen ha samma eller olika har olika dimensioner. Livet har företrädesvis, men inte nödvändigtvis, en tjocklek som understiger tjockleken hos båda de första sektionerna som det sammanbinder. Dessutom kan avståndet mellan en utmed respektive första sektion löpande begränsningsyta av livet och de första och andra sektionemas skämingslinjer för den första respektive andra profilen företrädesvis hållas i huvudsak konstant.

Enligt en utföringsfonn kan exempelvis den första profilen vara bockad så att avståndet mellan de första och andra sektionernas skämingslinjer för den första respektive andra profilen konvergerar utmed åtminstone en del av konstruktionselements utsträckning. Utmed en sådan avsmalnande del av konstruktionselement kommer även livet, altemativt dess sektioner att avsmalna för att bibehålla avståndet till de respektive andra profilema.

Enligt en ytterligare utföringsform är livet anordnat att överlappa de första sektionema. lnfästning av livet mot de första sektionema kan därvid ske medelst svetsning, bultförband eller liknande.

Enligt en ytterligare utföringsform kan livets yttre begränsningskanter placeras i kontakt med de mot dessa ytor vända kanterna hos de första sektionema, varvid profilema svetsas samman.

Uppfinningen avser även en fordonsram innefattande åtminstone två konstruktionselement av den typ som beskrivits ovan. En konventionell ram innefattar två balkar, vilka i föreliggande fall utgörs av et par konstruktions- element bestående av två i huvudsak parallella profiler och åtminstone en dessa profiler sammanbindande tredje profil.

Nämnda tredje profil utgörs företrädesvis av en plåt som sträcker sig utmed en begränsad del av konstruktionselementets längd. Företrädesvis utgör åtminstone en tredje profil en ändplåt som ingår i en tvärbalk som förbinder de två konstruktionselementen. Olika kombinationer av plåtar och ändplåtar kan också användas. 10 15 20 25 C11 PO O\ Förutom antal tvärbalkar och plåtar kan även dimensioner som plåttjocklek, samt tvärsnitt på tvärbalkar varieras fritt inom ramen för uppfinningen.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med ett antal olika utföringsexempel med hänvisning till bifogade schematiska ritningstigurer, där; Figur1 visar ett sammansatt konstruktionselement med ett làngsträckt liv, enligt en första utföringsform av uppfinningen; Figur 2A visar ett tvärsnitt genom konstruktionselementet enligt Figur 1; Figur 2B visar ett tvärsnitt genom ett altemativt konstruktionselement; Figur 3 visar ett sammansatt konstruktionselement med ett liv bestående av korta, intermittent placerade sektioner; Figur 4 visar ett sammansatt konstruktionselement med ett liv bestående av korta, regelbundet placerade sektioner; Figur5 visar ett sammansatt konstruktionselement med sektioner av livet placerade på motsatta sidor av sina respektive profiler; Figur 6 visar ett sammansatt konstruktionselement med ett liv innefattande bockade sektioner; Figur 7 visar ett tvärsnitt genom konstruktionselementet enligt Figur 6; Figur 8 visar ett sammansatt konstruktionselement innefattande profiler med olika tvärsnittsprofil; Figur 9 visar ett sammansatt konstruktionselement med en bockad profil; Figur 10 visar en fordonsram innefattande ett antal konstruktionselement enligt uppfinningen; Figur 11 visar en fordonsram innefattande ett antal konstruktionselement enligt uppfinningen; Figur 12 visar en fordonsram innefattande ett antal konstruktionselement enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen. 10 15 20 25 30 G1 PJ O\ *<1 O\ ._\ FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Exemplen nedan visar ett antal förenklade balkar som endast avser att illustrera uppfinningstanken. Eftersom det inte är möjligt att illustrera samtliga möjliga variationer av dimensioner, som höjd, bredd, längd och tvärsnitt, hos de profiler som ingår i ett konstruktionselement, visas endast ett begränsat antal exempel.

Figur 1 visar ett långsträckt sammansatt konstruktionselement 1 i forrn av en balk enligt uppfinningen. Balken 1 är uppbyggd av ett par L-profiler 2, 3 vilka uppvisar första respektive andra sektioner 2', 2"; 3', 3". De båda första sektionema 2', 3' är placerade i samma plan och löper parallellt med varandra på konstant inbördes avstånd i balkens 1 längdaxel. En tredje, plan profil 4 bildar en livplåt, hädanefter kallad ett liv, som förbinder de första sektionema 2', 3”. Figur 1 visar en utföringsform där livet 4 sträcker sig utmed hela profilens längd och är fäst sektionema 2', 3' medelst svetsning. Livet 4 kan fästas med svetsar 5, 6 pà bäda sidor altemativt med endast en svets 7, beroende på vilken belastning som balken kommer att utsättas för. Denna utföringsform medger att den sammansattas balken kan ges ett liv som är tunnare än livet hos en standardbalk. Sammansättning av profiler med olika tvärsnitt är även möjligt, vilket beskrivs nedan i anslutning till Figur 6.

Figur 2A visar ett tvärsnitt genom balken i Figur 1, där altemativa placeringar av svetsfogar 5, 6; 7 framgår. Figuren visar även schematiskt tjockleks- förhållandet mellan de första sektionema 2', 3' och livet 4. Livets tjocklek X2 i relation till de första sektionemas tjocklek X1 bestäms av beräkningar som tar hänsyn till olika belastningsfall. Avståndet Y mellan livet övre kant och en skärningslinje 8 mellan de första och andra sektionema 2', 2" hos den första profilen 2 äri huvudsak konstant.

Figur 2B illustrerar schematiskt hur livet 4 kan monteras vid de första och andra profilemas 2, 3 respektive första sektioner 2' och 3' medelst ett antal bultförband 9, 10. Figurema 2A och 2B visar även att livet 4 kan placeras på olika sidor om de båda första sektionema. Placeringen av livet relativt de 10 15 20 25 30 761 första sektionerna behöver inte vara symmetrisk som visats i Figur 2A-B, utan kan även vara osymmetrisk och varieras med avseende på de första och andra profilemas tvärsnittsform.

Figur 3 visar en utföringsform av uppfinningen där balken innefattar en första och en andra profil 2, 3 som förbinds med ett liv bestående av flera sektioner 4', 4", 4"'. Dessa sektioner har samma höjd men olika bredd 21, 22, 23 och är placerade på olika inbördes avstånd ZA, ZB. Antal, placering och bredd för de sektioner som utgör livet är beroende på den belastning som balken kommer att utsättas för.

Figur 4 visar en alternativ utföringsform av balken enligt Figur 3. Denna balk uppvisar ett liv i form av ett antal likadana sektioner 4", vilka har samma bredd Z4 och är placerade på samma inbördes avstånd ZC.

Figur 5 visar en alternativ utföringsforrn av balken enligt Figur 4. Denna balk är försedd med ett liv i form av ett antal sektioner 4“', vilka är placerade pà ömse sidor om de båda profilemas 2, 3 första sektioner 2', 3”. Som beskrivits ovan kan tjocklek, bredd och inbördes placering hos livet sektioner 4" väljas på grundval av utförda beräkningar av väntade belastningen på balken.

Figur 6 visar en utföringsform av uppfinningen där balken innefattar en första och en andra profil 12, 13 som förbinds med ett liv bestående av ett antal sektioner 4”. l detta fall har den första profilen 12 ett T-forrnat tvärsnitt och den andra profilen 13 ett L-format tvärsnitt. Båda profilerna innefattar en första respektive en andra sektion 12', 13'; 12", 13” vilka förbinds med ett liv bestående av flera sektioner 4”. Denna figur illustrerar att det är möjligt att använda profiler med olika tvärsnitt i konstruktionselementet.

Figur 7 visar en utföringsforrn där balkens första och andra profiler 2, 3 är förbundna med ett liv i form av en bockad sektion 14. Den bockade sektionen 14 är försedd med urtag 15, 16 vilka är avsedda att samverka med de båda profilemas 2, 3 första sektioner 2', 3'. Urtagens 15, 16 bredd är proportionell mot tjockleken hos den första sektion 2', 3' de är avsedda att samverka med.

Härutöver är livet bockat så att en central del 14' anligger mot en sida av 10 15 20 25 30 526 761 respektive första profil 2, 3 och ett par sidodelar 14", 14" på var sida av den centrala delen anligger mot motsatt sida av respektive första profil 2, 3 då livet är monterad mellan profilema. Livet 14 är härvid bockat i området mellan de parvis anordnade, motstående urtagen 15, 16. Figur 8 visar ett snitt genom livet 14 i balkens längdriktning, där det tydligt framgår hur livet 14 samverkar med den andra profilen 3.

Figur 9 visar en utföringsform av uppfinningen där balken innefattar en första och en andra profil 2, 3, där den första profilen har bockats i en ända. En första del 2a av den första profilen 2 är parallell med den andra profilen, medan en andra del 2b konvergerar med den andra profilen. Profilema 2, 3 sammanbinds av ett liv bestående av ett antal sektioner 4a, 4b. Härvid är den första sektionen 4a fäst på ovan angivet sätt, som beskrivits i anslutning till Figurema 3-5 ovan. Den andra sektionen 4b har en övre begränsningsyta 17 som är vinklad relativt motsvarande undre begrånsningsyta. Denna vinkel a motsvarar lutningen a hos nämnda andra del 2b av den bockade profilen 2 relativt dess första del 2a. Den andra sektionens 4b övre begränsningsyta 17 håller därmed ett konstant avstånd till skämingslinjen 18 mellan de första och andra sektionerna 2', 2" hos den första profilen 2.

De flgurer som illustrerar utföringsformema ovan är endast schematiska och visar förenklade delar av ett antal balkar enligt uppfinningen. Således kan tjocklek, bredd och inbördes placering hos livet sektioner väljas på grundval av utförda beräkningar av väntade belastningen på balken. Vad gäller avstånd mellan de sektioner som utgör livet, är det möjligt att variera dessa utöver de exempel som visas i Fig. 3-6. Det är exempelvis möjligt att låta sektioner på motsatta sidor av de första och andra profilema överlappa varandra helt eller delvis. Härvid bestäms antal, avstånd och eventuell överlappning av livets sektioner av ovan nämnda hàllfasthetsberäkningar.

Exemplen ovan visar det enklast möjliga sättet att sammanfoga profilema.

Som antyds i anslutning till Fig. 1, 2A och 2B kan både placering av och antal svetsfogar, bultförband eller liknande varieras fritt utan att avvika från uppfinningstanken. 10 15 20 25 761 Figur 10 visar en fordonsram innefattande ett antal konstruktionselement enligt uppfinningen. Ramen innefattar första och andra sammansatta långsträckta balkar 19, 20, var och en bestående av ett par L-profiler. I detta fall är profilema sammansatta enligt de utföringsformer som beskrivits i anslutning till Figur 3 och 4. Ramen innefattar även tre tvärbalkar 21, 22, 23 som håller samman de långsträckta balkarna 19, 20. Tvärbalkama kan monteras med bultförband eller svetsas fast vid endera eller båda de profiler som utgör en långsträckt balk. Varje sådan balk 19, 20 innefattar två profiler sammansatta medelst ett antal liv 24a, 25a, 26a, 27a, 28a, 29a respektive 24b, 25b, 26b, 27b, 28b, 29b, i detta fall sex livplåtar på var sida.

Antal och placering av liv, och i förekommande fall tvärbalkar, kan varieras fritt inom ramen för uppfinningen, beroende på faktorer som storlek, användningsområde och belastning för det fordon ramen är avsedd för.

Figur 11 visar en fordonsram innefattande ett antal konstruktionselement enligt uppfinningen. Ramen innefattar första och andra sammansatta långsträckta balkar 19, 20, som beskrivits i anslutning till Figur 10. Även i detta fall innefattar ramen tre tvärbalkar 31, 32, 33 som håller samman de långsträckta balkama 19, 20. Tvärbalkama är företrädesvis, men inte nödvändigtvis, monterade medelst svetsning vid båda profilema Som framgår ur Figur 10 är balkamas två profiler sammansatta medelst ett reducerat antal liv 34a, 35a, 36a respektive 34b, 35b, 36b, i detta fall tre livplàtar på var sida. De ändplåtar 37a, 38a, 39a respektive 37b, 38b, 39b som avslutar tvärbalkamas 31, 32, 33 vanligen U-formade tvärsnitt ersätter därmed motsvarande antal liv, jämfört med utföringsformen enligt Figur 10.

Antal och placering av tvärbalkar och liv kan varieras fritt inom ramen för uppfinningen, beroende på faktorer som storlek, användningsområde och belastning för det fordon ramen är avsedd för.

Figurema 10 och 11 visar endast utföringsformer där liv och tvärbalkar genomgående är belägna vid olika positioner utmed fordonsramamas längd. 10 15 10 Enligt en första föredragen utföringsform sammanfaller placeringen av en eller flera liv med ändytoma hos en eller flera tvärbalkar.

Figur 12 visar en fordonsram innefattande ett antal konstruktionselement enligt en andra föredragen utföringsform av uppfinningen. Ramen innefattar första och andra sammansatta långsträckta balkar 19, 20, som beskrivits i anslutning till Figur 11. Enligt denna utföringsform är balkarnas två profiler enbart sammansatta medelst de ändplåtar 44a, 45a, 46a, 47a respektive 44b, 45b, 46b, 47b som avslutar tvärbalkamas 40, 41, 42, 43 vanligen U- forrnade tvärsnitt. Enligt denna utföringsform ersätts samtliga liv av de ändplåtar som avslutar tvärbalkamas U-formade tvärsnitt. Det ökade antalet tvärbalkar medför visserligen en viktökning, men det är möjligt att kompensera för detta genom att reducera tvärbalkarnas dimensioner eller tvärsnittsarea. Även i detta fall kan antal och inbördes placering av tvärbalkama varieras fritt inom ramen för uppfinningen, beroende pà faktorer som storlek, belastning och användningsområde för det fordon ramen skall ingå i.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan och i ritningama visade utföringsexempel utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 0"! FJ O\ \'l Gx .à 11 PATENTKRAV 1. Konstruktionselement (1; 19, 20) innefattande en första långsträckt profil (2) med en första sektion (2') belägen i ett första plan och en andra sektion (2") belägen i ett från det första planet skilt andra plan, en andra långsträckt profil (3) med en första sektion (3') belägen i ett första plan och en andra sektion (3") belägen i ett från det första planet skilt andra plan, samt ett antal tredje profiler (4; 4”. 4", 4"', 14), varvid den första och den andra profilens respektive första sektioner (2', 3') är belägna i huvudsakligen samma plan, k ä n n e t e c k n at a v att nämnda tredje profiler (4; 4', 4", 4"', 14) utgör ett liv som är fäst vid och sammanbinder nämnda första sektioner utmed åtminstone en del av konstruktionselementets utsträckning, samt att åtminstone en tredje profil utgör en ändplàt (37a, 37b, 38a, 38b, 39a, 39b) som är ett fäste för en tvärbalk avsedd att förbinda konstruktionselementet med ett ytterligare huvudsakligen parallellt konstruktionselement. Konstruktionselement enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att livet består av ett antal sektioner (4', 4", 4"') placerade på intermittenta avstånd utmed hela konstruktionselementets längd. Konstruktionselement enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att livet består av ett antal sektioner (4"') placerade på regelbundna avstånd utmed hela konstruktionselementets längd. Konstruktionselement enligt kraven 2 eller 3, k ä n n e t e c k n at a v att livets sektioner (4', 4", 4"') är placerade på en och samma sida av de första sektionema (2', 3'). Konstruktionselement enligt kraven 2 eller 3, k ä n n e t e c k n at a v att livets sektioner (4“') är placerade på olika sidor av de första sektionema (2', 3'). Konstruktionselement enligt kraven 2 eller 3, k ä n n e t e c k n at a v att åtminstone en av livets sektioner (14) är bockad och försedda med 10 15 20 25 12 motstående urtag (15,16) motsvarande de första sektionemas (2', 3') tjocklek, varvid sektionen kan löpa utmed båda sidor av de första sektionema. 7. Konstruktionselement enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att den första och den andra profilen (2, 3) har huvudsakligen samma tvärsnitts- profil. 8. Konstruktionselement enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att den första och den andra profilen (12, 13) har olika tvärsnittprofiler. 9. Konstruktionselement enligt kraven 8 eller 9, k ä n n e t e c k n at a v att den första och den andra profilen har olika har olika dimensioner. 10. Konstruktionselement enligt något av kraven 7-9, k ä n n e t e c k n at a v att avståndet mellan en utmed respektive första sektion löpande begränsningsyta av livet och de första och andra sektionemas skämingslinjer för respektive profil är i huvudsak konstant. 11.Konstruktionselement enligt något av kraven 7-10, kännetecknat av att den första profilen (2) är bockad så att avståndet mellan de första och andra sektionemas (2', 2"; 3', 3") skämingslinjer för respektive profil (2, 3) konvergerar utmed åtminstone en del (2b) av konstruktionselements utsträckning. 12.Konstruktionselement enligt något av ovanstående krav, kä n neteckn at av att livet är anordnat att överlappa de första sektionema. 13.Fordonsram innefattande åtminstone två konstruktionselement enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att konstruktionselementen (19, 20) innefattar två i huvudsak parallella profiler och åtminstone en dessa profiler sammanbindande tredje profil (4; 14; 34a,34b,35a,35b,36a,36b; 37a,37b,38a,38b,39a,39b), varvid nämnda tredje profil utgörs av en ändplåt (37a,37b,38a,38b,39a,39b) ingående i en tvärbalk (31 ,32,33) som förbinder de två konstruktionselementen ( 19,20). 526 761 13 14.Fordonsram enligt kravet 15, kännetecknad av att nämnda tredje profil utgörs av en plåt (34a,34b,35a,35b,36a,36b ) som sträcker sig utmed en begränsad del av konstruktionselementets (19,20) längd.