Передняя часть автомобиля
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к передней части автомобиля, содержащей бампер и расположенный позади бампера охлаждающий модуль, который удерживается посредством первых и разъемных вторых удерживающих средств. Первые удерживающие средства допускают перемещение охлаждающего модуля с одной степенью свободы в противоположном от бампера направлении при разъединении вторых удерживающих средств. Вторые удерживающие средства выполнены с возможностью разъединения за счет отклонения бампера назад. Охлаждающий модуль содержит радиатор и охватывающую радиатор раму. Рама выступает за обращенную к бамперу переднюю сторону радиатора. Обеспечивается возможность избежания значительных повреждений системы охлаждения автомобиля при фронтальном столкновении. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Данное изобретение относится к передней части автомобиля, содержащей бампер и расположенный позади бампера охлаждающий модуль.
Бампер такой передней части предусмотрен для пластичной деформации при столкновении с препятствием или другим автомобилем и при этом целенаправленного поглощения кинетической энергии. Когда величина деформации больше имеющегося обычно между бампером и охлаждающим модулем воздушного зазора, то бампер и модуль приходят в контакт друг с другом, а также деформируется радиатор, так что его необходимо ремонтировать или заменять с большими затратами. Структура радиатора состоит большей частью из тонких стальных листов с небольшой несущей способностью, деформация которых почти не вносит вклад в желаемое поглощение кинетической энергии, которые, однако, уже при легком столкновении могут деформироваться так сильно, что радиатор больше не работает. Когда это происходит, автомобиль больше не способен самостоятельно двигаться и должен быть отбуксирован, даже если в остальном последствия происшествия ограничиваются повреждениями кузова.
Целью данного изобретения является создание передней части автомобиля, которую после столкновения можно ремонтировать с небольшими затратами и при которой уменьшается опасность буксировки автомобиля лишь из-за повреждения радиатора.
Эта цель достигается согласно изобретению за счет того, что в передней части автомобиля, содержащей бампер и расположенный позади бампера охлаждающий модуль, охлаждающий модуль удерживается посредством первых и разъемных вторых удерживающих средств, при этом первые удерживающие средства допускают перемещение охлаждающего модуля с одной степенью свободы в противоположном от бампера направлении, когда вторые удерживающие средства разъединены, и вторые удерживающие средства выполнены с возможностью разъединения за счет отклонения бампера назад. Эта конструкция позволяет охлаждающему модулю уклоняться от бампера при его отклонении назад без необходимости преодоления существенного сопротивления, которое могло бы приводить к обоюдному повреждению бампера и охлаждающего модуля.
Передняя часть согласно изобретению особенно проста в реализации, когда степень свободы является степенью свободы поворота. В частности, в этом случае первые удерживающие средства могут сами задавать ось поворота для движения уклонения охлаждающего модуля.
Охлаждающий модуль и бампер должны быть разделены зазором так, что не каждое движение отклонения бампера назад обязательно действует на охлаждающий модуль.
Разъединяемые за счет отклонения бампера назад вторые удерживающие средства могут быть образованы, в частности, открытым в направлении движения автомобиля зажимом и введенным в открытую сторону зажима выступом. При этом выступ может быть неподвижно соединен с охлаждающим модулем, а зажим может быть неподвижно соединен с жесткой при нормальных рабочих условиях автомобиля несущей структурой передней части, или, наоборот, зажим соединен с охлаждающим модулем, а выступ - с несущей структурой.
Выступ может просто удерживаться в зажиме за счет фрикционного замыкания; однако предпочтительно зажим является деформируемым, и выступ входит с геометрическим замыканием в зажим так, что для освобождения выступа из зажима необходимо преодолевать настроенное на эту функцию сопротивление зажима.
Зажим является предпочтительно эластично деформируемым так, что для восстановления расположения охлаждающего модуля необходимо лишь снова вдавить выступ в зажим.
Охлаждающий модуль предпочтительно содержит радиатор и окружающую радиатор раму. Поскольку от рамы не требуются свойства теплообмена, то она может быть выполнена по существу для обеспечения постоянства формы и прочности. Рама должна выступать за обращенную к бамперу переднюю сторону радиатора для обеспечения того, что при отклонении бампера назад во время столкновения при небольшой скорости в контакт приходит лишь рама с бампером, и для предотвращения непосредственного контакта между бампером и радиатором, который мог бы повредить радиатор.
Для поддержки достижения этой цели рама по обе стороны радиатора может быть снабжена выступающими к бамперу цапфами.
Для защиты радиатора на раме может быть также предусмотрена перекрывающая переднюю сторону радиатора балка. Для защиты радиатора также целесообразно, что обращенная к охлаждающему модулю задняя сторона бампера имеет вогнутое прохождение.
Другие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже описания примеров выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - относящиеся к изобретению части передней конструкции автомобиля, согласно первому варианту выполнения изобретения, в перспективе;
фиг. 2 - разрез передней конструкции в нормальном состоянии;
фиг. 3 - разрез передней конструкции, аналогичный фиг. 2, в случае столкновения; и
фиг. 4 - передняя конструкция автомобиля, согласно второму варианту выполнения, в перспективе.
На фиг. 1 показаны в перспективе сверху бампер 1 и охлаждающий модуль 2, согласно данному изобретению, в том положении относительно друг друга, которое они занимают в исправной передней части автомобиля. Бампер образован по существу полым механическим профилем, который через (не показаны) сминаемые в продольном направлении автомобиля несущие рычаги, так называемые краш-боксы (Crash Box), закреплен на не показанном жестком передке кузова. Бампер и краш-боксы выполнены известным образом для пластичной деформации при столкновении. За счет этого бампер 1 может отклоняться назад в направлении движения автомобиля. В начальной фазе процесса деформации она концентрируется на краш-боксах и бампере 1, так что при легком столкновении передок защищен от устраняемых с большими затратами труда и стоимости повреждений.
Охлаждающий модуль содержит радиатор 3 по сути известной конструкции, который заключен в называемую также корпусом вентилятора раму 4 из металла или пластмассы. На фиг. 1 рама 4 уменьшена до двух профильных частей справа и слева от радиатора 3; в качестве альтернативного решения, радиатор 3 может быть также окружен сплошной рамой.
Две цапфы 9 на верхних концах проходящих по существу вертикально профильных частей рамы 4 представляют первые удерживающие средства для крепления охлаждающего модуля 2 на передке и входят в отверстия не изображенных, неподвижно соединенных с передком несущих частей. Вхождение цапф 9 в отверстия обеспечивает ограниченное поворотное движение охлаждающего модуля вокруг горизонтальной, проходящей в поперечном направлении автомобиля через обе цапфы 9 поворотной оси, но не возвратно-поступательное перемещение всего охлаждающего модуля 2.
Две профильные части рамы 4 каждая имеет выступающую в сторону на высоте бампера 1 планку 5, из которой выступает штырь 6 к бамперу 1. Два расположенных на расстоянии друг от друга в боковом направлении выступа в виде штифта 7 профилей рамы удерживаются с геометрическим замыканием в эластичных зажимах 8, которые, в свою очередь, неподвижно соединены с передком. Они представляют вторые удерживающие средства для крепления охлаждающего модуля 2 на передке.
Естественно, что в качестве первых удерживающих средств могут быть также образованы цапфы на нижних концах профилей рамы 4, или же выступающие параллельно штифтам 7 в боковом направлении из профилей цапфы могут задавать ось поворотного движения радиатора.
Принцип действия изобретения пояснен на фиг. 2, на которой показан разрез бампера 1 и часть профиля рамы 4 охлаждающего модуля 2 с планкой 5, штырь 6 и штифт 7 на виде сбоку. В показанном здесь исправном состоянии бампер 1 отделен от охлаждающего модуля 2 зазором 10, и бампер 1 и штырь 6 лежат противоположно друг другу на одинаковой высоте. Когда бампер 1 при столкновении отклоняется назад, как показано на фиг. 3, зазор 10 уменьшается, и бампер 1 ударяется в штырь 6 по меньшей мере одного из двух профилей и тем самым оттесняет охлаждающий модуль 2 назад. При этом штифты 7 раздвигают плечи эластично деформируемых зажимов 8 и в конце концов выходят из зажимов 8. В этом состоянии охлаждающий модуль 2 может поддаваться давлению бампера 1 без существенного сопротивления и отклоняться назад, пока на задней стороне охлаждающего модуля 2, т.е. справа на фиг. 3 и 4, имеется место для отклонения. Только если столкновение является достаточно сильным, так что заканчивается и это место, радиатор 4 повреждается между бампером 1 и лежащим за ним препятствием, в большинстве случаев - моторным блоком или выхлопной установкой. Однако при слабых столкновениях достаточно устранить при ремонте повреждения на краш-боксах и, при необходимости, на наружной обшивке кузова; охлаждающий модуль 2 можно просто снова зафиксировать в зажимах 8, и он снова пригоден для использования.
Если радиатор 3 при столкновении остается неповрежденным, то он может в освобожденном из зажимов 8 и отодвинутом назад положении выполнять свои функции для самостоятельного движения автомобиля в ремонтную мастерскую.
В принципе возможно также отказаться от разделения охлаждающего модуля 2 на радиатор 3 и раму 4 и предусмотреть штыри 6 или другой элемент, в который упирается отклоняющийся назад бампер, непосредственно на радиаторе. Однако разделение имеет то преимущество, что повреждение штырей 6 или штифтов 7, которое может возникать при столкновении, может быть устранено быстро и с низкой стоимостью посредством замены соответствующих частей рамы 4 и не требует ремонта на самом радиаторе.
Как показано на фиг. 1, бампер 1 имеет изогнутое прохождение с обращенной к охлаждающему модулю 2 вогнутой задней стороной. При столкновении, которое нагружает бампер 1 примерно симметрично и по всей его ширине, изгиб бампера сохраняется так, что бампер 1 попадает на штыри 6 и вытесняет охлаждающий модуль из зажимов 8, прежде чем может произойти соприкосновение между бампером и самим радиатором 3.
При столкновении с узким препятствием, таким как дерево, которое нагружает бампер 1 лишь на небольшой части его ширины, существует возможность сгибания бампера 1. На фиг. 4 показан вариант выполнения, который и в этом случае обеспечивает защиту радиатора 3. Здесь два штыря 6 заменены балкой 11, которая с выгибанием вперед проходит на высоте бампера 1 от одного вертикального профиля рамы 4 к другому профилю. Эта балка 11 может воспринимать давление бампера 1 и отводить в раму 4 даже тогда, когда бампер 1 изгибается перед радиатором 3, так что и в этом случае обеспечивает возможность того, что охлаждающий модуль 2 отклоняется назад, и радиатор 3 остается неповрежденным.
1. Передняя часть автомобиля, содержащая бампер (1) и расположенный позади бампера (1) охлаждающий модуль (2), который удерживается посредством первых (9) и разъемных вторых удерживающих средств (7, 8), при этом первые удерживающие средства (9) допускают перемещение охлаждающего модуля (2) с одной степенью свободы в противоположном от бампера (1) направлении при разъединении вторых удерживающих средств (7, 8), причем вторые удерживающие средства (7, 8) выполнены с возможностью разъединения за счет отклонения бампера (1) назад, отличающаяся тем, что охлаждающий модуль (2) содержит радиатор (3) и охватывающую радиатор раму (4), причем рама (4) выступает за обращенную к бамперу (1) переднюю сторону радиатора (3).
2. Передняя часть по п.1, отличающаяся тем, что степень свободы является степенью свободы поворота.
3. Передняя часть по п.2, отличающаяся тем, что первые удерживающие средства (9) задают ось поворота.
4. Передняя часть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что вторые удерживающие средства (7, 8) содержат открытый в продольном направлении автомобиля зажим (8) и введенный в открытую сторону зажима (8) выступ (7).
5. Передняя часть по п.4, отличающаяся тем, что выступ (7) входит с геометрическим замыканием в деформируемый зажим (8).
6. Передняя часть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что охлаждающий модуль (2) и бампер (1) разделены воздушным зазором (10).
7. Передняя часть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что на раме (4) по обе стороны радиатора (3) выполнены направленные к бамперу (1) выступы (6).
8. Передняя часть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что на раме (4) установлена перекрывающая переднюю сторону радиатора (3) балка (11).
9. Передняя часть по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что обращенная к охлаждающему модулю (2) задняя сторона бампера (1) имеет вогнутое прохождение.
