Кузов автомобиля
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Кузов автомобиля с поперечной балкой кокпита содержит приемную консоль для рулевой колонки и опору. Опора и приемная консоль соединяют поперечную балку и поперечную балку обтекателя, дистанцированную от поперечной балки. Опора соединена с приемной консолью в зоне между поперечной балкой и обтекателем. Достигается удобство монтажа и демонтажа элементов кузова. 8 з.п. ф-лы, 10 ил.
Изобретение относится к кузову автомобиля с несущей поперечной балкой кокпита в соответствии с признаками ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Использование распорок для опоры поперечной балки кокпита между несущей конструкцией и несущей поперечной балкой кокпита известно из серийного автомобилестроения.
В частности, из DE 10231717 A1 известен опорный элемент между поперечной балкой и обтекателем. Опорный элемент жестко крепится к обтекателю посредством узлового элемента. Такое жесткое крепление служит для исключения вибрации рулевого колеса рулевой колонки.
Вследствие обязательности обеспечения доступа к резьбовым соединениям из моторного отсека, а также покрытия узлового элемента вспениваемым материалом демонтаж опорного элемента в случае ремонта сложен.
Поэтому задача изобретения состоит в том, чтобы сделать конструкцию указанного кузова автомобиля более удобной для монтажа и демонтажа при сохранении эффекта жесткости.
Упомянутая задача в соответствии с изобретением решается посредством признаков пункта 1 формулы изобретения.
Преимущественные варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.
Кузов автомобиля согласно настоящему изобретению содержит поперечную балку кокпита, содержащую приемную консоль для рулевой колонки. Поперечная балка кокпита соединена опорой с обтекателем, расположенным перед поперечной балкой, если смотреть по направлению движения. Так как опора соединена с приемной консолью в зоне между поперечной балкой и поперечной балкой обтекателя, то данное крепежное место особенно хорошо доступно, в частности, из салона автомобиля. Поэтому при ремонте разъединение такого соединения для обеспечения доступа к крепежному месту опоры и поперечной балки обтекателя может быть осуществлено, например, без демонтажа ветрового стекла. Кроме того, крепежное место между опорой и консолью может быть рассчитано таким образом, что оно при ударе выходит из строя, в результате чего исключались бы недопустимые перемещения рулевой колонки в салон автомобиля.
Так как опора может устанавливаться по меньшей мере с частичным перекрытием приемной консоли, возможно образование плоскости разъема, в пределах которой опора может быть сдвинута относительно консоли.
В одном из преимущественных вариантов осуществления на участке перекрытия между консолью и опорой предусмотрены крепежные средства, предпочтительно болты.
Если крепежные средства выходят из строя при действии заданной нагрузки, исключается возможность образования силового пути от поперечной балки обтекателя к поперечной балке кокпита.
Особо жесткое соединение может быть достигнуто, когда опора представляет собой открытый вниз U-образный профиль, причем между консолью и опорой образован несущий профиль.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения опора и консоль расположены телескопически друг в друге. В случае действия усилия в направлении, противоположном направлению движения, опора, например, перемещается в соответствующий приемный элемент консоли.
Для телескопического вдвижения опоры в приемный элемент консоли опора по всей своей длине может иметь постоянный профиль. Также возможно, что при вдвижении дополнительно произойдет гашение энергии.
Профиль постоянного сечения может представлять собой прессованный профиль. При этом положение стенок профиля относительно друг друга и толщина материала могут быть адаптированы индивидуально для автомобиля, узла, с требованиями по жесткости и поведению при столкновении. Таким образом, при одинаковом рулевом вале в зоне соединения с рулевым управлением возможна модульная конструкция несущей рамы кокпита, подходящая более чем для одной серии. Несущим профилем в данном примере исполнения является сама опора.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения приемным элементом для опоры является полукруглый профиль, закрепленный на консоли.
Другие предпочтительные варианты осуществления поясняются далее более подробно прилагаемыми чертежами:
фиг.1 - вид снизу в перспективе кузова автомобиля в зоне кокпита;
фиг.2 - вид сверху кузова автомобиля, показанного на фиг.1;
фиг.3 - вид сбоку кузова автомобиля, показанного на фиг.1;
фиг.4 - вид в перспективе и сверху второго варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.5 - тот же вид, что и на фиг.4, но в подетальном представлении;
фиг.6 - продольное сечение по линии VI-VI на фиг.4;
фиг.7 - поперечное сечение по линии VII-VII на фиг.4;
фиг.8 - вид в перспективе в частичном разрезе третьего варианта осуществления;
фиг.9 - продольное сечение по линии IX-IX на фиг.8;
фиг.10 - поперечное сечение опоры по линии X-X на фиг.8.
На фиг.1-3 показан первый вариант осуществления изобретения. На фиг.1 показан вид в перспективе под углом снизу сечения кузова 1.
В кузове 1 автомобиля, если смотреть в направлении F движения, впереди расположены поперечная балка 2 обтекателя и поперечная балка 3 кокпита, которые, что не показано детально, могут своими свободными концами с обеих сторон закрепляться на кузове автомобиля, например, на обеих стойках А. На поперечной балке 3 кокпита предусмотрена консоль 4 для установки также непоказанной здесь рулевой колонки. Кроме того, между поперечной балкой 3 кокпита и поперечной балкой 2 обтекателя расположена опора 5, закрепленная с одной стороны на консоли 4, а с другой стороны соединенная с поперечной балкой 2 обтекателя.
Консоль 4 может быть выполнена в виде алюминиевой детали, полученной литьем под давлением, или же детали, прессованной из листового материала, с привинченным прессованным профилем. В верхней части 6 консоли 4 предусмотрен вырез 7, подогнанный к поперечному сечению поперечной балки 3 и проходящий поперек направления движения по всей ширине консоли 4. Поперечная балка 3 в зоне выреза 7 приварена к консоли 4.
Боковые стенки 8 и 9 консоли 4 имеют трапециевидную форму и соединены друг с другом поперечными ребрами 10 и 11. Параллельно боковым стенкам 8 и 9 проходит несколько продольных ребер 12, 13 и 14, которые по меньшей мере частично проходят по длине консоли 4.
Для повышения жесткости консоли 4 предусмотрены диагональные ребра 15 и 16. На передней торцовой стенке 17 закреплен приемный элемент 18 для непоказанной здесь рулевой колонки. На нижней стороне 19 предусмотрены крепежные места 20 для крепления рулевой колонки.
Опора 5 может представлять собой также деталь, полученную литьем под давлением, деталь, прессованную из листового металла, или прессованный профиль и содержать оребренную нижнюю сторону 21. Опора 5 накладывается упомянутой нижней стороной 21 по меньшей мере частично на верхнюю сторону 6 консоли 4 и образует плоскость T разъема. На ее стороне, обращенной к поперечной балке 2 обтекателя, выполнено два сквозных отверстия 22 и 23 для соединения болтами опоры 5 с поперечной балкой 2 обтекателя. Для этого в соответствующих местах обтекателя 2 предусмотрены отверстия 29 и 30.
Опора 5 перекрывает часть консоли 4 участком, обращенным к поперечной балке 3. В данной зоне перекрытия в консоли 4 и в опоре 5 предусмотрены сквозные отверстия 24 и 25, совпадающие при наложении. Для соединения консоли 4 с опорой 5 в сквозные отверстия 24 и 25 вставляют болты 26 и 27.
Возможен такой расчет болтов 26 и 27, что при определенной срезающей нагрузке обеспечивается их целенаправленный выход из строя, что приводит к разъединению соединения и прекращению передачи усилия на поперечную балку или, соответственно, на рулевую колонку. Разумеется, можно использовать более двух болтов. Важно то, что соединение при определенной срезающей нагрузке перестает действовать независимо от способа выполнения соединения.
Для целей ремонта болты хорошо доступны из внутреннего пространства сверху или снизу, так что после вывинчивания и удаления болтов опора 5 остается в автомобиле, а консоль 4 вместе с поперечной балкой 3 могут быть удалены из автомобиля.
При ремонте нет необходимости в разъединении болтового соединения между опорой 5 и поперечной балкой 2 обтекателя.
Второй вариант осуществления настоящего изобретения показан на фиг.4-7. Одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые компоненты. В данном варианте у консоли 4' также имеется вырез 7', подогнанный к поперечному сечению поперечной балки 3 и приваренный своими краевыми областям к поперечной балке 3. В отличие от первого варианта осуществления опора 5' имеет открытый вниз U-образный профиль, так что в сочетании с боковыми стенками 8' и 9' консоли 4' образуется поперечное сечение полого профиля. Вследствие этого образуется несущий профиль 31, показанный заштрихованным на фиг.7. Такой несущий профиль 31 повышает жесткость соединения между поперечной балкой 3 и непоказанной на фиг.4-7 поперечной балкой 2 обтекателя и среди прочего служит для приема элементов компенсации допуска. Сварное соединение консоли 4' и опоры 5' может быть рассчитано так, чтобы оно выходило из строя при действии усилия соответствующей величины.
Третий вариант осуществления настоящего изобретения показан на фиг.8 и 9. В данном случае опора 5" и консоль 4" выполнены телескопически друг в друге. Для этого опора 5" имеет прямоугольный профиль 32, подогнанный к корытообразному профилю 33, закрепленному на консоли 4". Открытый вниз корытообразный профиль 33 приварен к верхней стороне 6 консоли 4". Кроме того, профиль 33 также может быть приварен дополнительно к поперечной балке 3. В случае действия усилия по направлению стрелки F на фиг.8 при определенной величине усилия происходит разрыв крепежных мест между опорой 5" и профилем 33 или, соответственно, консолью 4", так что опора 5" может вдвигаться в профиль 33. В данном варианте, также как, в частности, следует из фиг.9, между опорой 5" и консолью 4" образован несущий профиль 35.
Опора 5" выполнена в виде прессованного профиля, так что по длине опоры 5" соблюдается постоянное поперечное сечение. Поперечное сечение представляет собой три прямоугольные камеры 36, 37 и 38 профиля, соединенные друг с другом. В зависимости от требований, предъявляемых к жесткости или поведению при столкновении, возможно соответствующее конструктивное исполнение профиля.
1. Кузов автомобиля с поперечной балкой (3) кокпита, содержащей приемную консоль (4, 4', 4'') для рулевой колонки, и с опорой (5, 5', 5''), соединяющей поперечную балку (3) и дистанцированную от поперечной балки (3) поперечную балку (2) обтекателя, отличающийся тем, что опора (5, 5', 5'') соединена с приемной консолью (4, 4', 4'') в зоне между поперечной балкой (3) и обтекателем (2).
2. Кузов автомобиля по п.1, отличающийся тем, что опора (5) размещена по меньшей мере с частичным перекрытием приемной консоли (4), при этом образуется плоскость (Т) разъема.
3. Кузов автомобиля по п.1 или 2, отличающийся тем, что в зоне перекрытия между консолью (4) и опорой (5) предусмотрено крепежное средство.
4. Кузов автомобиля по п.3, отличающийся тем, что крепежное средство выходит из строя при воздействии заданной нагрузки.
5. Кузов автомобиля по п.1, отличающийся тем, что опора (5') представляет собой открытый вниз U-образный профиль, при этом между консолью (4') и опорой (5') размещен несущий профиль (31).
6. Кузов автомобиля по п.1, отличающийся тем, что опора (5'') и консоль (4'') расположены телескопически друг в друге.
7. Кузов автомобиля по п.6, отличающийся тем, что опора (5'') имеет по длине постоянный профиль.
8. Кузов автомобиля по п.7, отличающийся тем, что опора представляет собой прессованный профиль.
9. Кузов автомобиля по п.7 или 8, отличающийся тем, что на консоли (4'') закреплен корытообразный профиль (33), при этом опора (5'') расположена телескопически в полукруглом профиле (33).
