Каркасная часть для транспортного средства (варианты)

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту каркасная часть для транспортного средства содержит стоечный компонент, балочный компонент и кронштейн. Балочный компонент имеет задний конец вблизи стоечного компонента. Кронштейн присоединен между стоечным компонентом и задним концом балочного компонента. Кронштейн располагает балочный компонент на расстоянии от стоечного компонента. Стоечный компонент включает выемку, ответную первому фланцу кронштейна. Выемка образована поперечно наружной поверхности стоечного компонента. По второму варианту каркасная часть для транспортного средства содержит кронштейн, присоединенный к стоечному компоненту или балочному компоненту соединительным компонентом. Соединительный компонент выполнен с порогом деформации меньшим, чем у стоечного компонента и балочного компонента. Достигается повышение жесткости каркасной части транспортного средства. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Каркасы транспортного средства включают компоненты вблизи пассажирской кабины транспортного средства, а также элементы, продолжающиеся до краев транспортного средства. Во многих условиях, необходимо избегать или сдерживать передачу нагрузки, приложенной к транспортному средству, например, при ударе, на компоненты каркаса транспортного средства и другие компоненты транспортного средства вблизи и внутри пассажирской кабины транспортного средства. Однако, для того чтобы добиваться достаточных характеристик жесткости для соответствующих транспортных средств, компоненты каркаса транспортного средства, в том числе, такие компоненты, ближайшие к пассажирской кабине транспортного средства, обычно прикреплены друг к другу на относительно устойчивых соединениях. Соответственно, избирательное регулирование передач нагрузки между конкретными компонентами каркаса транспортного средства в каркасе, удовлетворяющем типичным требованиям жесткости для транспортных средств, в настоящее время затруднительно.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для решения вышеуказанных проблем согласно одному аспекту предложена каркасная часть для транспортного средства, содержащая: стоечный компонент, продолжающийся вдоль первого направления, балочный компонент, по меньшей мере частично продолжающийся вдоль второго направления, по существу перпендикулярного первому направлению, при этом балочный компонент имеет задний конец вблизи стоечного компонента, и кронштейн, присоединенный между стоечным компонентом и задним концом балочного компонента, при этом кронштейн располагает балочный компонент на расстоянии от стоечного компонента.

Кронштейн предпочтительно включает по меньшей мере первую часть, зацепляющуюся со стоечным компонентом.

Первая часть предпочтительно продолжается по существу поперечно первому и второму направлениям.

Стоечный компонент предпочтительно включает выемку, продолжающуюся по существу поперечно первому и второму направлениям, ответную первому фланцу.

Первое направление предпочтительно задано по существу вдоль вертикального направления транспортного средства, второе направления предпочтительно задано по существу вдоль продольного направления транспортного средства, а выемка предпочтительно образована в пределах поперечно наружной поверхности стоечного компонента.

Кронштейн предпочтительно включает вторую часть, взаимодействующую со стоечным компонентом, при этом первая и вторая части продолжаются по существу поперечно первому направлению и третьему направлению, которое является по существу перпендикулярным каждому из первого и второго направлений.

Кронштейн предпочтительно выполнен с возможностью взаимодействия с множеством поверхностей балочного компонента.

Кронштейн предпочтительно присоединен к по меньшей мере одному из стоечного компонента и балочного компонента соединительным компонентом, выполненным с порогом деформации, меньшим, чем у стоечного компонента и балочного компонента, чтобы содействовать избирательной деформации каркасной части на кронштейне.

Соединительный компонент предпочтительно включает по меньшей мере одно из механического крепежного средства, адгезивного материала и сварного шва между кронштейном и по меньшей мере одним из стоечного компонента и балочного компонента.

Балочный компонент предпочтительно включает пару балочных элементов, выровненных друг с другом.

Согласно другому аспекту предложена каркасная часть для транспортного средства, содержащая стоечный компонент, продолжающийся вдоль первого направления, балочный компонент, по меньшей мере частично продолжающийся вдоль второго направления, по существу перпендикулярного первому направлению, при этом балочный компонент имеет задний конец вблизи стоечного компонента, и кронштейн, присоединенный между стоечным компонентом и задним концом балочного компонента, причем кронштейн присоединен к по меньшей мере одному из стоечного компонента и балочного компонента соединительным компонентом, который выполнен с порогом деформации, меньшим, чем у стоечного компонента и балочного компонента, чтобы содействовать избирательной деформации каркасной части на кронштейне.

Кронштейн предпочтительно располагает балочный компонент на расстоянии от стоечного компонента.

Кронштейн предпочтительно включает по меньшей мере первый фланец, взаимодействующий со стоечным компонентом.

Первый фланец предпочтительно продолжается по существу поперечно первому и второму направлениям.

Стоечный компонент предпочтительно включает выемку, продолжающуюся по существу поперечно первому и второму направлениям, ответную первому фланцу.

Первое направление предпочтительно задано по существу вдоль вертикального направления транспортного средств, второе направления предпочтительно задано по существу вдоль продольного направления транспортного средства, а выемка предпочтительно определена в пределах поперечно наружной поверхности стоечного компонента.

Кронштейн предпочтительно включает второй фланец, первая и второй фланцы продолжаются по существу параллельно первому направлению и третьему направлению, которое является по существу перпендикулярным каждому из первого и второго направлений.

Кронштейн предпочтительно выполнен с возможностью взаимодействия с множеством поверхностей балочного компонента.

Соединительный компонент предпочтительно включает по меньшей мере одно механической крепежное средство, адгезивный материал и сварочный шов между кронштейном и по меньшей мере одним из стоечного компонента и балочного компонента.

Балочный компонент предпочтительно включает пару балочных элементов, выровненных друг с другом.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - вид сверху примерного транспортного средства.

Фиг. 2 - вид в перспективе части примерной конструкции каркаса транспортного средства.

Фиг. 3 - вид сверху части примерной конструкции каркаса транспортного средства по фиг. 2.

Фиг. 4 - вид в перспективе части еще одной примерной конструкции каркаса транспортного средства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 - вид сверху примерного транспортного средства 100, например, такого как пассажирский легковой автомобиль, грузовой автомобиль, автомобиль для активного отдыха, или фургон. Примерное транспортное средство 100 включает переднюю часть 102 и заднюю часть 104. Транспортное средство 100 включает каркас 110, продолжающийся между ними. Каркас 110 включает балку 112 переднего бампера, продолжающуюся по существу поперечно от края до края транспортного средства 100 ближе к передней части 102 и балку 114 заднего бампера, продолжающуюся по существу поперечно от края до края транспортного средства 100 ближе к задней части 104. Каркас 100 дополнительно включает балку 116 приборной панели, также продолжающуюся поперечно от края до края транспортного средства 100, продольно между балками 102, 104 переднего и заднего бамперов. Каркас 110 дополнительно включает левый и правый коробчатые балочные компоненты 122, 124, продолжающиеся по существу продольно в положениях как правило между балкой 102 переднего бампера и балкой 116 приборной панели ближе к противоположным боковым сторонам транспортного средства 100. Каркас 110 также включает правые и левые дверное стоечные компоненты 126, 128, продолжающиеся в по существу вертикальном направлении относительно транспортного средства 100. Как описано в материалах настоящей заявки, правый и левый коробчатые балочные компоненты 122, 124 присоединены к правым и левым дверном стоечным компонентам 126, 128, соответственно.

Дверное стоечные компоненты 126, 128 расположены впереди и ближе к пассажирской кабине 130 для транспортного средства 100. Соответственно, балка 116 приборной панели также может быть присоединена между правым и левым стоечными дверными компонентами 126, 128, так как балка 116 приборного щитка поддерживает устройства управления и обеспечения безопасности, такие как рулевое колесо (не показано) и пассажирские подушки безопасности (не показаны) для использования в пассажирской кабине 130. Кроме того, компоненты, такие как двери пассажирской и водительской стороны (не показаны), могут быть с возможностью поворота присоединены к правому и левому дверному стоечному компоненту 126, 128.

Фиг. 2 - вид в перспективе части примерного каркаса 110 транспортного средства 100, в том числе, правого коробчатого балочного компонента 122, правого дверного стоечного компонента 126 и кронштейна 200, соединяющего правый коробчатый балочный компонент 122 и правый дверной стоечный компонент 126 согласно принципам настоящего изобретения. Следует понимать, что описание в материалах настоящей заявки правого коробчатого балочного компонента 122 и правого дверного стоечного компонента 126, а также кронштейна 200, соединяющего такие компоненты, применяется к левому коробчатому балочному компоненту 124 и левому дверному стоечному компоненту 126, и кронштейну, соединяющему такие компоненты (не показаны), понимая, что поперечно наружные поверхности правого коробчатого балочного компонента 122, правого дверного стоечного компонента 126 и кронштейна 200, с одной стороны, и левого коробчатого балочного компонента 124, левого дверного стоечного компонента 128 и кронштейна, соединяющего такие компоненты, с другой стороны, обращены в соответственно противоположных направлениях, продолжающихся поперечно от правой и левой сторон транспортного средства 100.

В этой примерном варианте осуществления, правый коробчатый балочный компонент 122 включает первый и второй балочные элементы 202, 204, выровненные друг с другом. Следует понимать, что конфигурация коробчатых балочных компонентов может меняться согласно конкретным характеристикам транспортного средства; например, для транспортного средства относительно большей грузоподъемности, такого как грузовой автомобиль, коробчатый балочный компонент может включать многочисленные элементы, такие как правый коробчатый балочный компонент 122, включающий первый и второй балочные элементы 202, 204. В еще одном примере, для транспортного средства с неэкстраординарными нагрузочными характеристиками, такого как компактный пассажирский автомобиль с кузовом седан, коробчатый балочный усилителя может включать одиночный элемент (фиг. 4).

С дополнительной ссылкой на фиг. 3, которая является видом сверху примерной каркасной части 110 по фиг. 2, первый и второй балочные элементы 202, 204 заканчиваются на заднем конце 206 правого коробчатого балочного компонента 122. Правый коробчатый балочный компонент 122 включает поперечно наружную поверхность 208 и выступ 210 ближе к заднему концу 206, продолжающийся из поверхности 208 поперечно от транспортного средства 100. Правый коробчатый балочный компонент 122 включает верхнюю поверхность 212 и нижнюю поверхность 214, и определяет высоту H между ними ближе к заднему концу 206. Правый коробчатый балочный компонент дополнительно включает множество проемов 216, продолжающихся в поперечно наружной поверхности 208 в каждом из первого и второго балочных элементов 202, 204, и контур 218, совместно образованный первым и вторым балочными элементами 202, 204. Элементы правого коробчатого балочного компонента 122, например, выступ 210 и контур 218, могут содействовать поперечному смещению правого коробчатого балочного компонента 122 в сторону от правого дверного стоечного компонента 126 - и пассажирской кабины 130 - при деформации каркаса 110 на кронштейне 200.

Правый дверной стоечный компонент 126 включает поперечно наружную поверхность 230 и переднюю продольную поверхность 232. Правый дверной стоечный компонент 126 включает выемку 234, образованную в поперечно наружной поверхности 230 и продолжающуюся поперечно внутрь. Следует понимать, что конфигурация дверных стоечных компонентов, таких как правый дверной стоечный компонент 126, может меняться согласно конкретным характеристикам и требованиям транспортного средства 100. Например, правый дверной стоечный компонент 126 может включать конструктивные элементы, такие как проемы 236, продолжающийся продольно вперед фланец 238, поперечный контур 240 и продольный контур 242, в содействии поддержке, взаимодействию и/или присоединению к дополнительным компонентам транспортного средства 100, например, таким как компонент 250 кузова. Как проиллюстрировано на фиг. 2-3, компоненты транспортного средства 100, такие как компонент 250 кузова, также могут зацепляться с каждым из правого дверного стоечного компонента 126 и правого коробчатого компонента122.

Кронштейн 200, соединяющий правый коробчатый балочный компонент 122 и правый дверной стоечный компонент 126 согласно принципам настоящего изобретения, как правило, включает продольно переднюю коробчатую часть 260 и продольно заднюю дверную стоечную часть или фланец 262. Коробчатая часть 260 кронштейна 200 включает основной корпус 264, продолжающийся вдоль вертикального направления и сопряженный с поперечно наружной поверхностью 208 правого коробчатого балочного компонента 122. Коробчатая часть 260 кронштейна 200 дополнительно включает продолжающиеся поперечно внутрь верхний и нижний фланцы 266, 268, продолжающиеся от противоположных вертикальных концов основного корпуса 264. Основной корпус 264 и верхний и нижний фланцы 266, 268 определяют С-образную форму, сопряженную с правым коробчатым балочным компонентом 122, с верхним и нижним фланцами 266, 268, сопряженными с и взаимодействующими, соответственно, с верхней и нижней поверхностями 212, 214 правого коробчатого балочного компонента 122. Кронштейн 200 включает проемы 270, продолжающиеся через основной корпус 264 коробчатой части 260, и контур 272, продолжающийся поперечно наружу, сопряженный с выступом 210 правого коробчатого балочного компонента 122. Проемы 270 могут обеспечивать доступ к заднему концу 206 правого коробчатого балочного компонента 122, чтобы содействовать многообразию вариантов сборки для транспортного средства 100.

Дверная стоечная часть или фланец 262 кронштейна 200 включает основной корпус 274, поперечный фланец 276 и проемы 278. Следует понимать, что части кронштейна 200 могут быть присоединены многообразием способов; например, коробчатые и дверное стоечные части 260, 262 могут быть сформированы как целая часть или соединены друг с другом.

Правый коробчатый балочный компонент 122, правая дверная стойка 126 и кронштейн 200 могут быть выполнены из любого надлежащего материала, такого как алюминий или сталь, чтобы, тем самым, надежно поддерживать соответствующие компоненты транспортного средства 100 и регулировать силы и напряжения, передаваемые через каркас 110, в силу требуемых эксплуатационных характеристик.

Кронштейн 200 соединяет коробчатый балочный компонент 122 и дверную стойку 126 друг относительно друга с пространством 280 (фиг. 3), образованным между ними. Согласно принципам настоящего изобретения, при деформации каркаса 110 на кронштейне 200, например, в ответ на определенную силу фронтального удара, такую как Fa или Fb (фиг. 1), на транспортном средстве 100, пространство 280 обеспечивает правый коробчатый балочный компонент 122 местом для поперечного прогиба в сторону от правого дверного стоечного компонента 126, чтобы сдерживать передачу силы удара на правый дверной стоечный компонент 126 и, таким образом, на пассажирскую кабину 130.

Кронштейн 200’ прикреплен к коробчатому балочному компоненту 122’ и дверной стойке 126’, соответственно, одним или более соединительными компонентами. В одном из примеров, как проиллюстрировано на фиг. 2, соединительные компоненты в форме крепежных средств 282 присоединяют кронштейн 200 к коробчатому балочному компоненту 122 и дверной стойке 126, соответственно. В других примерах, в дополнение к соединительным компонентам в форме крепежных средств, кронштейн 200 может быть прикреплен к коробчатому балочному компоненту 122 и/или дверной стойке 126 соединительными компонентами в форме адгезивных материалов и сварочных швов. Соединительные компоненты, такие как крепежные средства 282, адгезивные материалы и/или сварочные швы, выполнены с порогом деформации, меньшим, чем правый дверной стоечный компонент 126 и правый коробчатый балочный компонент 122, чтобы содействовать избирательной деформации каркаса 110 на кронштейне 200. По существу, характеристики деформации соединительных компонентов и компонентов каркаса 110 могут быть определены или отрегулированы особо, чтобы управлять местом деформации каркаса 110 в определенных условиях нагрузки, например, от удара с транспортным средством 100, и содействовать требуемому рассеиванию энергии, например, смещению и/или деформации компонентов транспортного средства 100, отдельных и помимо пассажирской кабины 130.

Несмотря на то, что соединительные компоненты выполнены с порогом деформации, меньшим, чем соответствующие дверные стоечные компоненты, коробчатые балки и кронштейны, соединительные компоненты, такие как крепежные средства 282, также могут обеспечивать достаточную жесткость, чтобы поддерживать или удовлетворять прочностным и ударным эксплуатационным характеристикам для каркаса 110. Например, крепежные средства 282 могут быть в форме болтов M6 или M8, чтобы обеспечивать соединение или связь между правым коробчатым балочным компонентом 122 и правым дверным стоечным компонентом 126 с прочностью - вплоть до порога деформации болтов - для удовлетворения требований к жесткости. Более того, условия нагрузки за пределами требований к жесткости, могут превышать прочность болтов и деформировать каркас 110 на кронштейне 200. Соединительные компоненты могут включать одну из, или комбинацию, многообразия механических крепежных средств, адгезивные материалы и другие соединения, такие как сварочные швы, чтобы принимать меры в ответ на конкретные эксплуатационные характеристики, такие как требования к жесткости, конкретного транспортного средства 100.

Фиг. 4 - вид в перспективе части еще одной примерной конструкции 110’ каркаса. Следует понимать, что описание в материалах настоящей заявки каркаса 10 его компонентов применяется к каркасу 110’, если в материалах настоящей заявки не отмечено иное. Каркас 110’ включает левого коробчатый балочный компонент 124’, включающий единственный балочный элемент 202’, левый дверной стоечный компонент 128’ с поперечно наружной поверхностью 230’ и выемкой 234’, и кронштейн 200’, соединяющий левый коробчатый балочный компонент 124’ и левый дверной стоечный компонент 128’.

Кронштейн 200’ включает коробчатую часть 260’ и дверную стоечную часть 262’. Коробчатая часть 260’ включает основной корпус 264’, имеющий проем 270’ через него. Дверная стоечная часть 262’ включает основной корпус 274’, выполненный для продолжения вдоль поперечно наружной поверхности 230’ левого дверного стоечного компонента 128’. Дверная стоечная часть 262’ кронштейна 200’ также включает верхний и нижний корпусы 290’, 292’. Верхний и нижний корпусы 290’, 292’ выполнены с возможностью продолжения от края до края и взаимодействия с передним продольным торцом 232’ левого дверного стоечного компонента 128’.

Кронштейн 200’ соединяет левый коробчатый балочный компонент 124’ и левый дверной стоечный компонент 128’ с пространством 280’ между ними. Кронштейн 200’ прикреплен к левому коробчатому балочному компоненту 124’ и левому дверному стоечному компоненту 128’, соответственно, одним или более соединительными компонентами, как описано в материалах настоящей заявки, например, крепежными средствами 282’.

На чертежах, одинаковые ссылочные позиции указывают идентичные элементы. Кроме того, некоторые или все из этих элементов могли бы быть изменены. Соответственно, следует понимать, что вышеприведенное описание является иллюстративным, а не ограничивающим. Многие варианты осуществления и применения, иные чем представленные примеры, были бы очевидны специалистам в материалах настоящей заявки при прочтении вышеприведенного описания. Объем изобретения не должен определяться со ссылкой на вышеприведенное описание, а, наоборот, должен определяться со ссылкой на прилагаемую формулу изобретения наряду с полным объемом эквивалентов, на которые дано право такой формуле изобретения. Следует понимать, что, как используется в материалах настоящей заявки, примерный обозначает как служащий в качестве иллюстрации или образца, иллюстративный или типичный. Ожидается и подразумевается, что будущие усовершенствования будут происходить в областях техники, описанных в материалах настоящей заявки, и что раскрытые системы и способы будут заключены в таких будущих вариантах осуществления. Подводя итог вышесказанному, следует понимать, что изобретение является допускающим модификацию и изменение, и ограничено исключительно следующей формулой изобретения.

Все термины, используемые в формуле изобретения, подразумеваются обусловленными своими наиболее свободными расширительными толкованиями и своими обычными значениями в качестве понятных специалистам в данной области техники, если в материалах настоящей заявки не приведено явное указание на иное. В частности, использование форм единственного числа «упомянутый», и т.д., должно читаться излагающим один или более из указанных элементов, если пункт формулы изобретения не передает явное ограничение иным образом.

1. Каркасная часть для транспортного средства, содержащая:

стоечный компонент, продолжающийся вдоль первого направления;

балочный компонент, по меньшей мере частично продолжающийся вдоль второго направления, по существу перпендикулярного первому направлению, при этом балочный компонент имеет задний конец вблизи стоечного компонента;

кронштейн, присоединенный между стоечным компонентом и задним концом балочного компонента, при этом кронштейн располагает балочный компонент на расстоянии от стоечного компонента;

при этом кронштейн включает по меньшей мере первую часть, зацепляющуюся со стоечным компонентом и продолжающуюся по существу поперечно первому и второму направлениям;

стоечный компонент включает выемку, продолжающуюся по существу поперечно первому и второму направлениям, ответную первому фланцу кронштейна; и

первое направление задано по существу вдоль вертикального направления транспортного средства, второе направления задано по существу вдоль продольного направления транспортного средства, а выемка образована в пределах поперечно наружной поверхности стоечного компонента.

2. Каркасная часть по п.1, в которой кронштейн включает вторую часть, взаимодействующую со стоечным компонентом, при этом первая и вторая части продолжаются по существу поперечно первому направлению и третьему направлению, которое является по существу перпендикулярным каждому из первого и второго направлений.

3. Каркасная часть по п.1, в которой кронштейн выполнен с возможностью взаимодействия с множеством поверхностей балочного компонента.

4. Каркасная часть по п.1, в которой кронштейн присоединен к по меньшей мере одному из стоечного компонента и балочного компонента соединительным компонентом, выполненным с порогом деформации, меньшим, чем у стоечного компонента и балочного компонента, чтобы содействовать избирательной деформации каркасной части на кронштейне.

5. Каркасная часть по п.4, в которой соединительный компонент включает по меньшей мере одно из механического крепежного средства, адгезивного материала и сварного шва между кронштейном и по меньшей мере одним из стоечного компонента и балочного компонента.

6. Каркасная часть по п.1, в которой балочный компонент включает пару балочных элементов, выровненных друг с другом.

7. Каркасная часть для транспортного средства, содержащая:

стоечный компонент, продолжающийся вдоль первого направления;

балочный компонент, по меньшей мере частично продолжающийся вдоль второго направления, по существу перпендикулярного первому направлению, при этом балочный компонент имеет задний конец вблизи стоечного компонента; и

кронштейн, присоединенный между стоечным компонентом и задним концом балочного компонента, причем кронштейн присоединен к по меньшей мере одному из стоечного компонента и балочного компонента соединительным компонентом, который выполнен с порогом деформации, меньшим, чем у стоечного компонента и балочного компонента, чтобы содействовать избирательной деформации каркасной части на кронштейне.

8. Каркасная часть по п.7, в которой кронштейн располагает балочный компонент на расстоянии от стоечного компонента.

9. Каркасная часть по п.8, в которой кронштейн включает по меньшей мере первый фланец, взаимодействующий со стоечным компонентом.

10. Каркасная часть по п.9, в которой первый фланец продолжается по существу поперечно первому и второму направлениям.

11. Каркасная часть по п.10, в которой стоечный компонент включает выемку, продолжающуюся по существу поперечно первому и второму направлениям, ответную первому фланцу.

12. Каркасная часть по п.11, в которой первое направление задано по существу вдоль вертикального направления транспортного средств, второе направление задано по существу вдоль продольного направления транспортного средства, а выемка образована в пределах поперечно наружной поверхности стоечного компонента.

13. Каркасная часть по п.9, в которой кронштейн включает второй фланец, первый и второй фланцы продолжаются по существу параллельно первому направлению и третьему направлению, которое является по существу перпендикулярным каждому из первого и второго направлений.

14. Каркасная часть по п.9, в которой кронштейн выполнен с возможностью взаимодействия с множеством поверхностей балочного компонента.

15. Каркасная часть по п.7, в которой соединительный компонент включает по меньшей мере одно механическое крепежное средство, адгезивный материал и сварочный шов между кронштейном и по меньшей мере одним из стоечного компонента и балочного компонента.

16. Каркасная часть по п.7, в которой балочный компонент включает пару балочных элементов, выровненных друг с другом.