[发明专利]车辆框架和应用

说明书

用于容纳至少一个车辆部件的车辆框架(1)，其包括两个基本平行的纵向承载件(2)，所述纵向承载件在其整个延伸上彼此间隔一定距离延伸并且通过至少两个材料配合、力配合和/或形状配合连接在一起的横向承载件(3)连接，其中至少一个纵向承载件(2)和/或至少一个横向承载件(3)由低密度钢合金构成。

技术领域

本发明涉及一种用于容纳至少一个车辆组件的车辆框架，该车辆框架包括两个基本平行的纵向承载件，该纵向承载件在其整个延伸内彼此间隔一定距离地延伸并且通过至少两个材料配合、力配合和/或形状配合连接的横向承载件相连。此外，本发明还涉及车辆框架的应用。

背景技术

今天，车辆，特别是机动车辆经受很大的轻质化构造的压力，以满足对燃料消耗，二氧化碳排放以及高载荷的不断增加的要求，特别是在商用车辆的情况下，同时可用资源匮乏，并且需满足经济条件。

近年来，在车辆结构的轻质化构造方面已经取得了相应的进步，其主要是通过优化的结构和使用进一步开发的材料，例如热成型钢，轻金属材料或纤维增强塑料实现。特别是当使用钢的替代材料时，通常会产生更大的制造支出和增加的制造成本，因此其并不是对于每种应用都适合或可行的。

在车辆支撑结构，例如车辆框架，特别是用于半挂车的多横梁框架的制造中，将传统的钢型材用于组装。用于车辆框架的钢合金在振动载荷下必须具有足够的强度和抗疲劳性，特别是在足够的可变形性的同时。通过使用传统的结构钢合金(S355)满足这些要求，通过冷成形将其成形为其最终几何形状。由现有技术中，尤其是专利说明书EP 2 808 232 B1中，已知使用强度在350和700MPa之间的钢合金，其首先成形为型材然后组装以形成车辆框架。

例如通过使用多相钢，例如双相，复相或可调质钢，可以实现部件性能的提高。替代性或叠加性地，这些钢材供了一定的轻质化构造提潜力，其在最终状态下可具有高强度，并且可用于可替代现有例如具有低强度的材料方案的区域。通过这种替换，由于更高的强度，可以在部件设计中减少材料厚度，而性能保持基本相同，由此对减少使用的质量具有有利的效果。研究表明，在振动载荷下，具有很高强度的钢材对弱点至少区域性具有很高的敏感性，弱点例如为接缝，边缘或缺口，由此通常会抵消存在的轻质化构造的潜力。

在已知现有技术的背景下，较高强度的钢只能受限地用作车辆框架的材料。特别地，如果在主要受弯的部件中的刚度损失不成比例地下降，与传统使用的材料相比板厚度的减小不能实现目的。

关于现有技术，进一步改进车辆框架的可能性在于尤其是尽可能低的重量，特别是在传统生产线的使用方面，同时所生产的车辆框架具有高的运行强度和安全性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种车辆框架，该车辆框架能够在现有生产线上尽可能容易地制造并且能够确保所生产的(轻质构造)车辆框架的高运行强度和安全性，以及还提供了所生产的(轻质构造)车辆框架的应用。

根据本发明的第一方面，该目的根据符合本发明的车辆框架这样解决，即，纵向承载件中的至少一个和/或横向承载件中的至少一个由低密度钢合金构成。

发明人已经确定，通过将减小密度的钢合金用于纵向承载件和/或用于横向承载件，根据本发明的车辆框架可以具有与常规使用的材料相比减小的质量。如果在纵向承载件中特别优选地使用低密度钢合金，优选在两个纵向承载件中使用，则车辆框架的主要部分具有显着更低的密度，从而具有更低的质量。由此，在基本相当或保持相同的性能的情况下，可以在纵向承载件和/或横向承载件中使用较低的质量，这可以对减少所使用的质量具有有利的效果。

通过提供低密度钢合金可以继续利用传统生产线，从而以低成本生产车辆框架的各个部件，因为低密度钢合金，特别是在其供应状态或冷加工状态下，具有中等的强度，其与目前为止传统上使用的钢合金的强度相当，并且由此具有合适的成形性能，其特别适合于纵向承载件和/或横向承载件的成形。