用于车辆驾驶室的立柱制造技术

本发明专利技术提供了一种用于车辆(1)的驾驶室(2)的立柱(201)，所述立柱具有：结构端(202)，其适于连接到驾驶室(2)的下部区域中的结构；和车顶端(203)，其适于连接到驾驶室(2)的车顶，所述立柱包括纵长的管状元件(204)，所述管状元件具有在立柱内纵向延伸的管状元件空腔(205)，其中，所述立柱还包括纵长的加强元件(211)，所述加强元件在管状元件的纵向方向上沿管状元件的一部分纵向延伸并具有基部端(212)和自由端(213)，加强元件(211)的包括其自由端的锥形部(215)位于管状元件空腔(205)内并在从基部端(212)朝向自由端(213)的方向上渐缩，所述加强元件的基部(216)至少部分地位于管状元件空腔(205)内并从锥形部(215)延伸到基部端(212)，所述加强元件(211)的基部端(212)形成立柱的结构端，或者与自由端(213)相比更靠近立柱的结构端(202)，所述加强元件在锥形部(215)和基部(216)之间具有平滑过渡。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于车辆驾驶室的立柱
本专利技术涉及一种用于车辆驾驶室的立柱，该立柱具有：结构端，其适于连接到驾驶室的下部区域中的结构；以及车顶端，其适于连接到驾驶室的车顶。本专利技术还涉及包括这种立柱的车辆。本专利技术适用于工业建筑机械或建筑设备领域中的工程机械形式的车辆，特别是轮式装载机。虽然将针对轮式装载机来描述本专利技术，但本专利技术不限于这种特定机械，而是也可用于其它工程机械，例如铰接式翻斗车、挖掘机和反铲装载机。本专利技术还能够应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。本专利技术还可以用于其它车辆，例如轿车。
技术介绍
工程机械形式的车辆，例如轮式装载机或铰接式卡车，通常设有铲斗、容器或其它类型的用于挖掘、搬运和/或运输物料的器具。例如，轮式装载机具有提升臂单元，用于升高和降低诸如铲斗的器具。提升臂包括用于移动负载臂的液压缸和附接到负载臂的器具。通常，一对液压缸被布置成用于升高负载臂，并且另一个液压缸被布置成用于使器具相对于负载臂倾斜。另外，工程机械通常是铰接式框架转向的，并且具有一对液压缸，以通过使工程机械的前部分和后部分相对于彼此枢转来使工程机械转弯/转向。液压系统通常还包括至少一个液压泵，该液压泵被布置成向液压缸供应液压动力，即液压流和液压压力。液压泵由动力源驱动，例如由内燃机或电动机驱动。对于包括工程机械的车辆，已知有许多设计措施以避免或最小化发生事故时对车辆中的人员的伤害。例如，希望设计一种用于容纳工程机械中的驾驶员的驾驶室，以便保护驾驶员。为此，驾驶室的框架必须能够在经历变形时(例如，在工程机械的翻车事故中)吸收能量。US2001005092描述了一种用于工程机械的驾驶室框架，其中，中空支柱被形成为彼此结合的外面板和内面板。薄板形式的加强构件结合到外面板或内面板，以分隔每个支柱的内部空间。JP2000234352A描述了一种固定至支柱部分和地板的L形加强构件，用于在工程机械中提高驾驶室支柱部分和地板之间的连接位置的刚性。然而，希望进一步改进车辆驾驶室结构，以便在发生事故时保护驾驶室内的人员。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于提高车辆驾驶室中的人员的安全性。另一目的在于增加车辆驾驶室的框架结构的能量吸收。通过根据权利要求1的立柱实现了这些目的。因而，本专利技术提供了一种用于车辆的驾驶室的立柱，该立柱具有：结构端，其适于连接到驾驶室的下部区域中的结构；和车顶端，其适于连接到驾驶室的车顶，该立柱包括纵长的管状元件，该管状元件具有在立柱内纵向延伸的管状元件空腔，其中该立柱还包括纵长的加强元件，该加强元件在管状元件的纵向方向上沿管状元件的一部分纵向延伸并具有基部端和自由端，加强元件的锥形部包括加强元件的自由端，该锥形部位于管状元件空腔内并在从基部端朝着自由端的方向上渐缩，加强元件的基部至少部分地位于管状元件空腔内并从锥形部延伸至基部端，加强元件的基部端形成立柱的结构端或者与自由端相比更靠近立柱的结构端，加强元件在锥形部和基部之间具有平滑过渡。应理解，所述自由端位于立柱的结构端和车顶端之间。还应理解，加强元件可以完全或部分地位于管状元件空腔中。管状元件可以从立柱的结构端延伸到车顶端。在一些实施例中，加强元件可从管状元件突出，由此可以形成立柱的结构端。应理解，立柱的结构端能够连接到所述结构。应理解，立柱的车顶端能够连接到车顶。应理解，立柱可支撑驾驶室的车顶。应理解，当安装该立柱时，所述结构端位于车顶端下方。该立柱可安装成竖直的或倾斜的。驾驶室可被设计成使得驾驶室中的平均体型的成年人的身体以任何合适的方式在驾驶室内伸展，例如，主要在驾驶室内部的下部伸展。加强元件的长度可以是立柱长度的例如33-50％。然而，加强元件的长度可以是相对于立柱的任何长度，这取决于其所针对的驾驶室的设计，例如，立柱是否具有一个或两个如下所述的加强元件。加强元件的锥形部的长度与加强元件的长度之比可以为30-70％，例如40-60％。加强元件的自由端位于立柱的结构端和车顶端之间，该结构端适于连接到驾驶室的下部区域中的结构。加强元件的基部端形成立柱的结构端或者与自由端相比更靠近立柱的结构端。由此，自由端可位于距立柱的车顶端一定距离处。由此，当立柱在侧向方向上变形时(例如，由于车辆的翻车事故)，可以在加强元件的自由端和车顶端之间提供变形的主要部分。即，加强元件可以在立柱的其中设置有加强元件的区域中避免大的变形。由于是立柱的下部区域被加强元件加强，所以变形的主要部分可能发生在该下部区域上方。由此，降低了立柱和驾驶室结构的其它部分干涉驾驶室中的人员的风险。所述管状元件可具有基本恒定的横截面。管状元件空腔可具有基本恒定的横截面。由此，加强元件的锥形部可以与管状元件的内表面相距一定距离。这可以在与锥形部干涉之前允许管状元件的一些变形。在发生事故的情况下，例如当涉及车辆倾覆或翻车时，这种变形可以增加立柱的能量吸收。所述加强元件的锥形部和基部之间的平滑过渡可允许所述过渡没有任何拐角，这种拐角可能引起管状元件破裂或屈曲。这种破裂或屈曲会降低管状元件的能量吸收能力。相反，由于所述平滑过渡，加强元件可以类似于锻造工具(例如，如冲压或其它冷加工)而工作，这允许对管状元件的“温和”处理，从而提高了立柱的变形能力和能量吸收能力。因而，本专利技术提供了在锥形方向上逐渐减小的刚度。由于加强元件的锥形部和基部之间的平滑过渡，刚度减小将是连续的而不是步进的。由此，在加强元件完全有效地支撑管状元件之前，允许管状元件的一些预变形。这种性能是有益的，因为避免了由突然的刚度变化引起的破裂或屈曲触发效应。所述加强元件优选沿着锥形部的至少一部分(该部分与基部相邻)具有凸弯曲形状。该基部可具有基本恒定的横截面。基部可以是纵长的并且与管状元件平行地延伸。由此，可以提供平滑的曲率，因此，锥形部轮廓的切线逐渐地并且连续地与立柱的纵向方向对齐。在有利实施例中，加强元件在基部端和自由端之间不具有相对于横向于加强元件纵向延伸部的轴线的半径，该半径低于加强元件的最大宽度。应注意，在锥形部具有线性锥形的情况下，也可以提供加强元件的锥形部和基部之间的平滑过渡。由此，锥形部和基部之间的过渡可以是弯曲的，优选具有相对大的曲率半径。所述加强元件优选具有在管状元件的纵向方向上笔直地延伸的侧面，锥形部的锥形由与该笔直侧面相反且逐渐更靠近该笔直侧面的侧面形成。管状元件可具有大致矩形的横截面。由此，该笔直侧面和逐渐更靠近该笔直侧面的所述侧面可面向管状元件的相对的内表面。由此，可以定向该立柱，使得逐渐更靠近该笔直侧面的所述侧面朝向以下方向：该方向与立柱在事故情况下的侧向变形的假定方向相反。由此，在管状元件与加强元件的自由端接触之前，可以提供管状元件的相对大的吸收能量的偏转。应注意，在这些实施例中，可以提供特别受控且吸收能量的变形，其中逐渐更靠近该笔直侧面的所述侧面朝向与立柱的侧向变形的假定方向相反的方向。然而，也可以在其它方向上提供受控且吸收能量的变形。应注意，本专利技术还可以提供灵活且成本有效的解决方案。例如，单个加强元件设计可以与多个管状元件设计相容，以适应多种车辆设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆(1)的驾驶室(2)的立柱(201)，所述立柱具有：结构端(202)，所述结构端(202)适于连接到所述驾驶室(2)的下部区域中的结构；和车顶端(203)，所述车顶端(203)适于连接到所述驾驶室(2)的车顶，所述立柱包括纵长的管状元件(204)，所述管状元件具有在所述立柱内纵向延伸的管状元件空腔(205)，其特征在于，所述立柱还包括纵长的加强元件(211)，所述加强元件在所述管状元件的纵向方向上沿着所述管状元件的一部分纵向延伸并具有基部端(212)和自由端(213)，所述加强元件(211)的锥形部(215)包括所述加强元件的所述自由端，所述锥形部(215)位于所述管状元件空腔(205)内并在从所述基部端(212)朝向所述自由端(213)的方向上渐缩，所述加强元件的基部(216)至少部分地位于所述管状元件空腔(205)内并从所述锥形部(215)延伸到所述基部端(212)，所述加强元件(211)的所述基部端(212)形成所述立柱的所述结构端或者与所述自由端(213)相比更靠近所述立柱的所述结构端(202)，所述加强元件在所述锥形部(215)和所述基部(216)之间具有平滑过渡。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170215 SE PCT/SE2017/0501461.一种用于车辆(1)的驾驶室(2)的立柱(201)，所述立柱具有：结构端(202)，所述结构端(202)适于连接到所述驾驶室(2)的下部区域中的结构；和车顶端(203)，所述车顶端(203)适于连接到所述驾驶室(2)的车顶，所述立柱包括纵长的管状元件(204)，所述管状元件具有在所述立柱内纵向延伸的管状元件空腔(205)，其特征在于，所述立柱还包括纵长的加强元件(211)，所述加强元件在所述管状元件的纵向方向上沿着所述管状元件的一部分纵向延伸并具有基部端(212)和自由端(213)，所述加强元件(211)的锥形部(215)包括所述加强元件的所述自由端，所述锥形部(215)位于所述管状元件空腔(205)内并在从所述基部端(212)朝向所述自由端(213)的方向上渐缩，所述加强元件的基部(216)至少部分地位于所述管状元件空腔(205)内并从所述锥形部(215)延伸到所述基部端(212)，所述加强元件(211)的所述基部端(212)形成所述立柱的所述结构端或者与所述自由端(213)相比更靠近所述立柱的所述结构端(202)，所述加强元件在所述锥形部(215)和所述基部(216)之间具有平滑过渡。


2.根据权利要求1所述的立柱，其特征在于，所述管状元件空腔(205)具有基本恒定的横截面。


3.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述基部(216)具有基本恒定的横截面。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述加强元件(211)沿着所述锥形部的至少一部分具有凸弯曲形状(214)，该部分与所述基部(216)相邻。


5.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述加强元件(211)具有在所述管状元件的纵向方向上笔直地延伸的侧面(221)，所述锥形部(215)的锥形由与所述笔直侧面(221)相反且逐渐靠近所述笔直侧面的侧面(222)形成。


6.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，在从所述自由端(213)沿着所述加强元件(211)的长度的至少75％延伸的区域中，所述加强元件(211)不固定到所述管状元件(204)。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述基部(216)沿着所述管状元件空腔(205)的主要部分在两个正交方向上侧向地延伸。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，在横截面中，所述基部的所有外侧与所述管状元件(204)之间的间隙不超过4mm。


9.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述加强元件(211)具有在所述管状元件的纵向方向上笔直地延伸的侧面(221)，所述锥形部(215)的锥形由与所述笔直侧面(221)相反且逐渐靠近所述笔直侧面的侧面(222)形成，其中，在所述管状元件(204)和与所述笔直侧面(221)相反的所述侧面(222)之间的间隙能够大于4mm，并且所述管状元件(204)和所述锥形部的其余侧面(221、231)之间的间隙不超过4mm。


10.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述立柱在所述锥形部(215)处具有对称横截面，由此，所述立柱具有对称平面(SP1)，所述对称平面(SP1)具有在所述立柱的侧向方向上的法线(N1)，并且当沿所述对称平面(SP1)的所述法线(N1)观察时，所述锥形部(215)是渐缩的。


11.根据权利要求10所述的立柱，其特征在于，所述基部(216)沿着所述对称平面(SP1)从所述管状元件空腔(205)的一端侧向地延伸到另一端。


12.一种用于车辆的驾驶室(2)的立柱，所述立柱具有：结构端(202)，所述结构端(202)适于连接到所述驾驶室(2)的下部区域中的结构；以及车顶端(203)，所述车顶端(203)适于连接到所述驾驶室(2)的车顶，所述立柱包括纵长的管状元件(204)，所述管状元件具有在所述立柱内纵向延伸的管状元件空腔(205)，其特征在于，所述立柱还包括纵长的加强元件(211)，所述加强元件在所述管状元件的纵向方向上沿着所述管状元件的一部分纵向延伸，并且所述加强元件具有基部端(212)和自由端(213)，所述加强元件(211)的锥形部(215)包括所述加强元件(211)的所述自由端，所述锥形部(215)位于所述管状元件空腔(205)内并在从所述基部端(212)朝向所述自由端(213)的方向上渐缩，所述加强元件(211)的所述基部端(212)形成所述立柱的所述结构端或者与所述自由端(213)相比更靠近所述立柱的所述结构端(202)，其中，所述立柱在所述锥形部(215)处具有对称横截面，由此，所述立柱具有对称平面(SP1)，所述对称平面(SP1)具有在所述立柱的侧向方向上的法线(N1)，并且当沿所述对称平面(SP1)的所述法线(N1)观察时，所述锥形部(215)是渐缩的。


13.根据权利要求10至12中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述锥形部(215)沿着所述对称平面(SP1)的所述法线基本上从所述管状元件空腔(205)的横截面的一端延伸到另一端。


14.根据前述权利要求中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述管状元件(204)具有彼此相对地定位的第一内表面(2041)和第二内表面(2042)，其中，所述加强元件的所述锥形部(215)具有位于所述管状元件的所述第一内表面(2041)处的第一部分(226)和位于所述第二内表面(2042)处的第二部分(227)，在所述第一部分(226)和所述第二部分(227)之间形成有至少一个加强元件空腔(232)。


15.一种用于车辆的驾驶室(2)的立柱，所述立柱具有：结构端(202)，所述结构端(202)适于连接到所述驾驶室(2)的下部区域中的结构；以及车顶端(203)，所述车顶端(203)适于连接到所述驾驶室(2)的车顶，所述立柱包括纵长的管状元件(204)，所述管状元件具有在所述立柱内纵向延伸的管状元件空腔(205)，其特征在于，所述立柱还包括纵长的加强元件(211)，所述加强元件在所述管状元件的纵向方向上沿着所述管状元件的一部分纵向延伸，并且所述加强元件具有基部端(212)和自由端(213)，所述加强元件(211)的锥形部(215)包括所述加强元件的所述自由端，所述锥形部(215)位于所述管状元件空腔(205)内并在从所述基部端(212)朝向所述自由端(213)的方向上渐缩，所述加强元件(211)的所述基部端(212)形成所述立柱的所述结构端或者与所述自由端(213)相比更靠近所述立柱的所述结构端(202)，其中，所述管状元件(204)具有彼此相对地定位的第一内表面(2041)和第二内表面(2042)，其中，所述加强元件的所述锥形部具有位于所述管状元件的所述第一内表面(2041)处的第一部分(226)和位于所述第二内表面(2042)处的第二部分(227)，在所述第一部分(226)和所述第二部分(227)之间形成有至少一个加强件元件空腔(232)。


16.根据权利要求14至15中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述立柱在所述锥形部(215)处具有对称横截面，由此，所述立柱具有对称平面(SP1)，所述对称平面(SP1)具有在所述立柱的侧向方向上的法线(N1)，并且当沿所述对称平面(SP1)的所述法线(N1)观察时，所述锥形部(215)是渐缩的，并且所述加强元件(211)的所述第一部分(226)和所述第二部分(227)分布在所述对称平面(SP1)的相反两侧。


17.根据权利要求14至16中的任一项所述的立柱，其特征在于，所述第一部分(226)和所述第二部分(227)通过至少一个连接部(22...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔·奥尔韦格伦，拉斐尔·库西尼亚克，托涅·尤盖奇，
申请(专利权)人：沃尔沃建筑设备公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE