Усиливающий брус для элемента корпуса и/или шасси автомобиля

Изобретение относится к усиливающему брусу для частей корпуса и/или шасси автомобиля. Усиливающий брус включает в себя выполненный за одно целое элемент (8), простирающийся от одного конца бруса до другого и имеющий среднюю часть (10) с замкнутым трубчатым поперечным сечением и по меньшей мере одну концевую часть (12), которая включает в себя дальнюю секцию (14) с открытым сечением и ближнюю секцию (16), соединяющую дальнюю секцию (14) со средней частью (10), причем брус включает в себя множество элементов жесткости, расположенных на внешней стороне средней части (10) выполненного за одно целое элемента, в котором замкнутое трубчатое сечение средней части (10) выполнено путем сворачивания листа стали, грани которого замыкаются элементами жесткости. Технический результат заключается в повышении механической прочности и возможности соединения с другими узлами автомобиля. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Данное изобретение касается усиливающего бруса для элемента корпуса и/или шасси автомобиля, например бруса, предотвращающего вмятие двери, энергопоглощающего поперечного элемента конструкции или им подобным.

Конкретнее такой брус включает в себя среднюю часть, обеспечивающую заданную механическую прочность, и концевые части для присоединения его к смежным частям корпуса и/или шасси автомобиля.

Задачей данного изобретения является создание усиливающего бруса, который является простым в изготовлении, но способен удовлетворить вышеупомянутым требованиям механической прочности и возможности соединения с другими узлами автомобиля.

Эта задача достигается созданием усиливающего бруса, включающего в себя выполненную за одно целое конструкцию, простирающуюся от одного конца бруса до другого и имеющую среднюю часть с замкнутым трубчатым поперечным сечением и, по меньшей мере, одну концевую часть, включающую в себя дальнюю секцию с открытым сечением и ближнюю секцию, соединяющую дальнюю секцию со средней частью.

В данном описании выражение "замкнутое трубчатое поперечное сечение" относится как к конструкциям, которые являются полностью замкнутыми, так и трубчатым конструкциям, открытым вдоль образующей, в которых стороны просто сближены друг с другом или, возможно, соединены в продольно разнесенных точках.

Кроме того, это выражение также относится к конструкциям, которые замкнуты благодаря наличию одного или более дополнительных элементов, увеличивающих жесткость вышеупомянутого выполненного за одно целое элемента.

Дальнейшие характеристики и преимущества данного изобретения станут очевидными из нижеследующего детального описания, приведенного в виде неограничивающего примера, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено:

Фиг.1 - вид в перспективе бруса согласно изобретению,

Фиг.2-4 - поперечные сечения по линиям II-II, III-III и IV-IV на Фиг.1 соответственно,

Фиг.5 - вид в перспективе варианта бруса согласно изобретению, с внутренним элементом для увеличения жесткости,

Фиг.6 - поперечное сечение по линии VI-VI на Фиг.5,

Фиг.7 - вид, соответствующий виду на Фиг.6, но иллюстрирующий вариант выполнения внутреннего элемента для увеличения жесткости, и

Фиг.8-10 - виды, соответствующие виду на Фиг.4, иллюстрирующие соответствующие варианты выполнения бруса согласно изобретению, каждый с внешним элементом жесткости.

Усиливающий брус для частей корпуса и/или шасси автомобиля включает в себя (Фиг.1-4) выполненную за одно целое конструкцию 8, простирающуюся от одного конца бруса к другому и включающую среднюю часть 10 и концевую часть 12. Для упрощения на Фиг.1 показана только одна из этих концевых частей 12, характеристики которой являются эквивалентными характеристикам не показанной концевой части.

Средняя часть 10 имеет замкнутое трубчатое поперечное сечение, в то время как каждая концевая часть 12 включает в себя дальнюю секцию 14 с открытым поперечным сечением, размер которой поперечно продольной оси бруса больше, чем соответствующий размер поперечного сечения средней части 10, и ближнюю секцию 16, соединяющую дальнюю секцию 14 со средней частью 10.

В продольном направлении эта последняя является прямолинейной, однако, в не приведенных здесь альтернативных вариантах реализации изобретения она может быть изогнута в одном или более направлениях.

Поперечное сечение (Фиг.2) дальней секции 14 является в основном плоским с центральным выступом 18 в форме сегмента окружности, таким образом обеспечивая простоту крепления бруса, например сваркой, к смежным частям корпуса и/или шасси. В не приведенных здесь альтернативных вариантах реализации изобретения размер, поперечный к продольной оси усилителя дальней секции 14, может быть равным или меньшим, чем таковой поперечного сечения средней части 10.

В предпочтительном варианте выполнения поперечное сечение (см. Фиг.3) ближней секции 16 элемента 8 изменяется постепенно от открытого сечения дальней секции 14 к замкнутому сечению средней части 10.

Эта последняя (см. Фиг.4) имеет две сходящиеся прямые стороны 20, объединенные сверху за счет изогнутой части 22, а снизу - двумя краями 24 с торцевыми поверхностями 26, обеспечивая таким образом заданную механическую прочность бруса.

В других, не приведенных здесь, вариантах реализации изобретения различные части бруса могут отличаться от описанных для удовлетворения специфических функциональных требований, при этом обеспечивая необходимые свойства простого крепления и механической прочности. Например, замкнутое трубчатое сечение средней части 10 может, в принципе, иметь любую форму вместо изображенной, то есть может быть круглой, квадратной, многоугольной и т.п. Кроме того, форма и/или ориентация в пространстве замкнутого трубчатого сечения может измениться вдоль длины средней части 10, в частности, даже от одной точки до другой. За счет этого можно придать брусу оптимальные геометрические характеристики, таким образом придавая ему полезные свойства в показателях точно изменяемых момента инерции, механической прочности, снижения веса и т.п., для удовлетворения специфических функциональных требований.

Брус согласно описанному может быть изготовлен, например, из листа полосовой стали и затем сформован в соответствии с вышеупомянутым описанием на различных отрезках его длины. В частности, лист может быть свернут в замкнутую трубчатую конструкцию в средней части 10 с торцевыми гранями 26, сваренными друг с другом точечной сваркой или непрерывным продольным швом.

Материал, использованный для изготовления бруса, не является решающим параметром в контексте изобретения и, в принципе, может быть любым материалом, например, металлом, пластмассой или композитным соединением, при условии, что ему может быть придана заданная форма.

На фиг.5 и 6, в которых одинаковые с использованными в Фиг.1-4 цифровые позиции обозначают идентичные или эквивалентные части, изображен вариант бруса согласно изобретению.

В этом случае элемент жесткости 28, имеющий крестообразное сечение, вставлен в среднюю часть 10 элемента 8 с нижним лучом 30 креста, зафиксированным, например, сваркой, к торцевым граням 26 средней части элемента 8, между которыми он вставлен. Луч 30, таким образом, замыкает поперечное сечение средней части 10. Отдаленные от центра концы остальных лучей 32 крестообразного элемента подпирают соответствующие участки внутренней поверхности части 10, с которой они находятся в контакте.

Элемент 28, таким образом, усиливает жесткость конструкции элемента 8, обеспечивая брусу заданную механическую прочность.

Длина и положение элемента 28 могут изменяться в зависимости от требований, которые должны быть удовлетворены. Он может простираться по всей длине средней части или по ее части в любом положении. В качестве альтернативы могут быть несколько отдельных элементов 28, установленных для усиления отдельных определенных участков элемента 8. Как вариант, или в дополнение к вышеупомянутому, один или более элементов 28 могли быть установлены в месте расположения, по меньшей мере, одной из концевых частей 12.

Поперечное сечение элемента или элементов 28 может отличаться от показанного на Фиг.6 практически без ограничения, за исключением необходимости выполнения бруса достаточно жестким.

Для этого на Фиг.7 показан дополнительный пример поперечного сечения элемента жесткости 28, которое является полым треугольником с отростком 34, приваренным к торцевым граням 26 средней части 10 элемента 8, между которыми он размещен.

На Фиг.8-10, на которых использованные на предыдущих чертежах цифровые ссылки указывают на идентичные или эквивалентные части, изображены дополнительные варианты реализации изобретения, снабженные элементом жесткости, установленным с внешней стороны средней части 10 элемента 8.

В брусе по Фиг.8 элемент жесткости 28a имеет сечение U-образной формы и охватывает смежные края 24.

В брусе по Фиг.9 элемент жесткости 28b имеет сечение горизонтальной C-образной формы, охватывающее горизонтально разведенные края 24.

В брусе по Фиг.10 элемент жесткости 28 c имеет сечение W-образной формы, охватывающее частично разведенные края 24.

Элементы жесткости 28a-c могут использоваться вместо или в дополнение к элементам жесткости 28, установленным внутри средней части 10 элемента 8.

Длина и расположение элементов 28 a-c могут изменяться в зависимости от требований, которые должны быть удовлетворены.

Так они могут простираться по всей длине средней части или только по ее участку и в любой позиции. Как альтернатива, может быть несколько отдельных элементов 28a-c, установленных для усиления отдельных участков элемента 8.

Элементы 28a-c могут быть прикреплены к элементу 8 посредством любого известного способа, например, сваркой, клепкой, штамповкой или любой их комбинацией. Поперечное сечение элементов 28a-c может, конечно, тоже отличаться от относительно показанных на Фиг.8-10 практически без ограничений, за исключением необходимости придания брусу заданной жесткости.

Естественно, детали производства и варианты реализации могут сильно отличаться от описанных здесь просто в виде примера, без изменения принципа и возможностей изобретения. В частности, в зависимости от конкретных условий применения брус может включать в себя выполненную за одно целое конструкцию с единственной концевой частью, включающей дальнюю секцию с открытым поперечным сечением и ближнюю секцию, соединяющую дальнюю секцию со средней частью, имеющую сечение, подобное описанным выше.

1. Усиливающий брус для частей корпуса и/или шасси автомобиля, который включает в себя выполненный за одно целое элемент (8), простирающийся от одного конца бруса до другого и имеющий среднюю часть (10) с замкнутым трубчатым сечением и по меньшей мере одну концевую часть (12), которая включает в себя дальнюю секцию (14) с открытым сечением, и ближнюю секцию (16), соединяющую дальнюю секцию (14) со средней частью (10), причем брус включает в себя множество элементов жесткости (28 а-с), расположенных на внешней стороне средней части (10) выполненного за одно целое элемента (8), в котором замкнутое трубчатое сечение средней части (10) выполнено путем сворачивания листа стали, грани которого замыкаются элементами жесткости.

2. Брус по п.1, отличающийся тем, что каждая из концевых частей (12) включает в себя дальнюю секцию (14) с открытым сечением, размер которой поперечно продольной оси бруса больше, чем размер поперечного сечения средней части (10), и ближнюю секцию (16), соединяющую дальнюю секцию (14) со средней частью (10).

3. Брус по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что поперечное сечение ближней части (16) постепенно изменяется от открытого сечения дальней секции (14) к замкнутому сечению средней части (10).

4. Брус по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что размер дальней секции (14) поперечно продольной оси бруса является большим, чем размер поперечного сечения средней части (10).

5. Брус по п. 1, отличающийся тем, что смежные грани (26) сварены вместе точечной сваркой или непрерывным швом.

6. Брус по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один элемент жесткости (28, 28a-c) прикреплен к элементу (8), например, сваркой.