Сборная конструкция передней опорной рамы и опорной балки радиатора транспортного средства и опорная балка радиатора

Группа изобретений относится к сборной конструкции передней опорной рамы и опорной балки радиатора транспортного средства и опорной балке радиатора. Передняя опорная рама имеет конец с отверстием, проходящим между двумя лицевыми стенками на одной стороне трубчатой конструкции. Опорная балка радиатора вставлена в отверстие на конце опорной рамы и прикреплена к двум лицевым стенкам. Передняя опорная рама представляет собой гироформованную трубу, а опорная балка радиатора представляет собой экструдированную деталь. Опорная балка радиатора имеет также по крайней мере одну внутреннюю усиливающую стенку, а внешняя стенка передней опорной рамы прикреплена к внутренней усиливающей стенке с помощью самонарезных самосверлящих винтов. Обеспечивется повышение прочности соединения при снижении количества сборочных креплений. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к сборной конструкции, включающей в себя гидроформованную трубу, соединенную с экструдированной деталью, и способу соединения данных элементов.

Уровень техники

Соединение двух замкнутых конструкций, например, гироформованной трубы и экструдированной детали, может вызывать проблемы, особенно в случае, когда части изготовлены из алюминия. В ранее известной конструкции, раскрытой в патенте США №8,550,545 на имя заявителя, конец гироформованной трубы соединен с экструдированной деталью путем прижима трубы к боковой поверхности экструдированной детали. К противоположно ориентированным поверхностям гироформованной трубы и экструдированной детали с помощью крепежных элементов прикреплены соединительные пластины.

Одной проблемой, с которой можно столкнуться при соединении замкнутых полых алюминиевых деталей, таких как гироформованные детали и экструдированные трубчатые детали, является то, что прочность креплений, соединяющих части друг с другом, может быть ограничена. Другой проблемой, связанной с вышеуказанным патентом, является то, что в дополнение к крепежным элементам для соединения деталей требуется еще по крайней мере четыре элемента. Использование четырех элементов увеличивает количество производственных операций и количество сборочных креплений, необходимых для удерживания деталей вместе во время сборки.

Настоящее изобретение направлено на решение вышеизложенных и иных проблем, как кратко описано далее.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения представлена сборная конструкция транспортного средства, которая включает в себя переднюю опорную раму транспортного средства и опорную балку радиатора. Передняя опорная рама имеет трубчатую конструкцию с четырьмя боковыми стенками. Передняя опорная рама имеет конец с отверстием, проходящим между двумя лицевыми стенками по одной стороне трубчатой конструкции. Опорная балка радиатора помещена в отверстие на конце передней опорной рамы и прикреплена к двум лицевым стенкам для сборки передней опорной рамы и опорной балки радиатора.

В соответствии с другими аспектами настоящего изобретения сборная конструкция также может включать в себя третью стенку, проходящую между двумя лицевыми стенками. Третья стенка может иметь внутреннюю поверхность, обращенную к указанной стороне трубчатой конструкции, где расположено отверстие, и может быть прикреплена к концу опоры радиатора. Опорная балка радиатора может быть прикреплена к двум лицевым стенкам и четвертой стенке с помощью односторонних крепежных элементов.

В соответствии с другими аспектами способа лицевые стенки могут быть параллельными и располагаться на противоположных сторонах трубчатой конструкции. Передняя опорная рама может иметь прямоугольное поперечное сечение.

Передняя опорная рама может представлять собой гироформованную трубу, а опорная балка радиатора может представлять собой экструдированную деталь. Опорная балка радиатора может иметь по крайней мере одну внутреннюю усиливающую стенку, и четвертая стенка гидроформованной трубы может быть прикреплена к внутренней усиливающей стенке с помощью самонарезных самосверлящих винтов.

Другим аспектом настоящего изобретения является способ изготовления сборной конструкции передней опорной рамы и радиатора. Способ включает в себя этапы гидроформования передней опоры из трубчатой заготовки, включая четыре боковые стенки. Внутреннюю стенку обрезают на конце передней опоры, чтобы создать отверстие, проходящее между двумя лицевыми стенками на одной стороне трубчатой заготовки. Опорную балку радиатора получают экструдированием и соединяют с передней рамой внутри отверстия. Затем к опорной балке радиатора крепят две лицевые стенки.

В соответствии с другими аспектами настоящего изобретения, относящимися к способу, экструдированная опорная балка радиатора может иметь внутреннюю усиливающую стенку, а способ также может предполагать крепление внешней стенки трубчатой заготовки к внутренней усиливающей стенке. Этапы крепления двух лицевых стенок к опорной балке радиатора и этап крепления внешней стенки трубчатой заготовки к внутренней усиливающей стенке могут быть выполнены с помощью самонарезных самосверлящих винтов.

Способ также может предусматривать этап гироформования передней опоры путем выбора круглой трубы, которую гироформуют в трубчатую заготовку с прямоугольным поперечным сечением. Этап обрезки внутренней стенки также может включать в себя формирование определенной формы отверстия, соответствующей верхней поверхности опорной балки радиатора, а также передней стороне и задней стороне опорной балки радиатора в собранном состоянии.

Вышеуказанные аспекты данного изобретения и другие аспекты описаны ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлен частичный покомпонентный общий вид сборной конструкции передней части транспортного средства с радиатором, показанным отдельно.

На Фиг. 2 представлен частичный общий вид справа передней части.

На Фиг. 3 представлен частичный покомпонентный общий вид соединения между передней опорной рамой и опорной балкой радиатора со стороны нижнего правого переднего конца.

На Фиг. 4 представлен частичный общий вид справа сзади соединения между опорной рамой переднего края и опорной балкой радиатора.

Осуществление изобретения

Иллюстративные варианты осуществления изобретения рассмотрены ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. Однако следует понимать, что описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, которые могут быть воплощены в различных формах. Фигуры необязательно выполнены в масштабе. Некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью изображения деталей конкретных компонентов. Конкретные конструкционные и функциональные особенности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение, и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами реализации изобретения.

На Фиг. 1 показана сборная конструкция передка автомобиля, обозначенная в целом ссылочной позицией 10. Две передние гироформованные трубчатые опорные рамы 12 показаны соединенными с противоположными концами экструдированной опорной балки 14 радиатора. Опорная балка 14 радиатора обеспечивает опору для радиатора 15. Две передних опорных рамы 12 проходят вверх от опорной балки 14 радиатора на противоположных сторонах от радиатора 15. Крепление правой опорной рамы 12 к опорной балке 14 радиатора описано далее со ссылками на Фиг. 2-4. Крепление левой опорной рамы выполняется аналогичным способом.

На Фиг. 2 показана передняя опорная рама 12, которая может быть алюминиевой трубчатой конструкцией 16. Трубчатая конструкция 16 имеет первую поперечную стенку 18 и вторую поперечную стенку 20. Поперечные стенки 18, 20 также могут быть названы «лицевыми стенками». Внешняя стенка 22 и внутренняя стенка 24 (третья стенка) проходят между первой поперечной стенкой 18 и второй поперечной стенкой 20.

На Фиг. 3 и 4 показано, что внутренняя стенка 24 (третья стенка) имеет отверстие 26. Отверстие 26 предназначено для вставки в него опорной балки 14 радиатора. Опорная балка 14 радиатора имеет переднюю стенку 28 и заднюю стенку 30. Опорная балка 14 радиатора вставляется в переднюю опорную раму 12 через отверстие 26. Передняя стенка 28 опорной балки 14 радиатора прикреплена к первой поперечной стенке 18 передней опорной рамы 12. Задняя стенка 30 прикреплена ко второй поперечной стенке 20. Опорная балка 14 радиатора также включает в себя верхнюю стенку 32 и нижнюю стенку 34. В опорной балке 14 радиатора сформирована по крайней мере одна внутренняя усиливающая стенка 36. Опорная балка 14 радиатора может быть экструдированой деталью, сформированной из алюминия. В процессе экструдирования в качестве неразъемных частей могут быть образованы внутренние усиливающие стенки 36, которые проходят между верхней стенкой 32 и нижней стенкой 34 на некотором расстоянии от передней стенки 28 и задней стенки 30. Конец 38 опорной балки 14 радиатора вставлен в отверстие 26 и предпочтительно сцеплен с внешней стенкой 22.

Несколько самонарезных самосверлящих винтов 40 для скрепления листовых деталей без подготовленного отверстия или односторонних соединительных крепежных элементов другого типа вставляют в первую и вторую поперечные стенки 18 и 20 и через внутреннюю стенку 24, чтобы прикрепить переднюю опорную раму 12 к опорной балке 14 радиатора. Винты 40 размещены в передней стенке 28, задней стенке 30 и внутренних усиливающих стенках 36 опорной балки 14 радиатора. Использование винтов 40 имеет преимущество установки с одной стороны собранного узла и не требует доступа изнутри собранного узла. Для самонарезных самосверлящих винтов предварительно просверленные отверстия не обязательны.

Отверстие 26 во внутренней стенке 24 позволяет вставить опорную балку 14 радиатора в переднюю опорную раму 12. Передняя опорная рама 12 и опорная балка 14 радиатора непосредственно соединены друг с другом с помощью самонарезных самосверлящих винтов 40 для создания прочного и жесткого соединения между передней опорной рамой 12 и опорной балкой 14 радиатора.

Способ изготовления передней опорной рамы 12 и опорной балки 14 радиатора включает в себя этапы гироформования передней опорной рамы 12 из трубчатой заготовки, имеющей четыре стенки 18-24. Одна стенка 22 обрезана у конца передней опоры 12 для формирования отверстия 26, которое проходит между двумя лицевыми стенками 18, 20 вдоль одной стороны трубчатой заготовки. Опорная балка 14 радиатора экструдирована и соединена с передней опорной рамой 12 внутри отверстия 26. Затем две лицевые стенки 18, 20 прикреплены к опорной балке 14 радиатора.

Опорная балка 14 радиатора может иметь внутреннюю усиливающую стенку 36, при этом способ также может предусматривать прикрепление третьей стенки 22 передней опорной рамы 12 к внутренней усиливающей стенке 36. Этап крепления двух лицевых стенок 18, 20 к опорной балке 14 радиатора и этап крепления третей стенки 22 передней опорной рамы 12 к внутренней усиливающей стенке 36 могут быть выполнены с помощью самонарезных самосверлящих винтов 40. Винты 40 представляют собой односторонние крепежные элементы, которые могут быть вставлены в собранный узел с одной стороны без необходимости обеспечения доступа к задней стороне собранного узла. Использование самонарезных самосверлящих винтов 40 не требует создания установочных отверстий в опорной балке 14 радиатора.

Передняя опорная рама 12 образована путем выбора круглой трубы и гироформования ее в трубчатую заготовку прямоугольного поперечного сечения. Внутренняя стенка 24 обрезана для формирования отверстия 26, соответствующего верхней поверхности опорной балки 14 радиатора и передней стороне 28 и задней стороне 30 опорной балки 14 радиатора в собранном состоянии.

Описанные выше варианты осуществления являются конкретными примерами, которые не описывают все возможные формы настоящего изобретения. Признаки показанных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов раскрытых концепций. Приведенные формулировки использованы исключительно для описания, а не для ограничения. Объем формулы изобретения шире, чем конкретные варианты выполнения и также включает в себя различные модификации иллюстративных вариантов.

1. Сборная конструкция передней опорной рамы и опорной балки радиатора транспортного средства, в которой:

передняя опорная рама имеет трубчатую конструкцию с четырьмя боковыми стенками и конец, образующий отверстие, проходящее между двумя лицевыми стенками на одной стороне трубчатой конструкции, а

опорная балка радиатора имеет переднюю стенку и заднюю стенку, каждая из которых прикреплена изнутри к одной из двух лицевых стенок для соединения передней опорной рамы с опорной балкой радиатора, причем опорная балка радиатора представляет собой экструдированную деталь, которая имеет верхнюю стенку и нижнюю стенку, проходящие между передней стенкой и задней стенкой, причем опорная балка радиатора имеет по меньшей мере одну внутреннюю усиливающую стенку, проходящую между верхней стенкой и нижней стенкой, причем две лицевые стенки прикреплены с помощью самонарезающих самосверлящих винтов к опорной балке радиатора, причем наружная стенка прикреплена с помощью самонарезающих самосверлящих винтов к указанной по меньшей мере одной внутренней усиливающей стенке.

2. Сборная конструкция по п.1, в которой внешняя стенка проходит между двумя лицевыми стенками и обращена к стороне трубчатой конструкции, образующей отверстие.

3. Сборная конструкция по п.1, в которой лицевые стенки являются параллельными и расположены на противоположных сторонах трубчатой конструкции.

4. Сборная конструкция по п.1, в которой передняя опорная рама является прямоугольной.

5. Сборная конструкция по п.1, в которой передняя опорная рама представляет собой гидроформованную трубу.

6. Опорная балка радиатора, содержащая:

правый и левый трубчатые элементы, каждый из которых имеет передние стенки, задние стенки и наружные стенки, причем каждая внутренняя стенка трубчатых элементов образует отверстие, и

экструдированную балку, имеющую внутреннюю усиливающую стенку, причем балка вставлена в каждое из отверстий и прикреплена крепежными элементами, вставленными через передние стенки и задние стенки, причем крепежные элементы, вставленные через наружные стенки, прикреплены к внутренней усиливающей стенке.

7. Опорная балка радиатора по п.6, в которой наружные стенки проходят между передними и задними стенками и расположены на противоположной стороне трубчатой конструкции от внутренних стенок, образующих отверстия.

8. Опорная балка радиатора по п.6, в которой передняя стенка и задняя стенка являются параллельными и расположены на противоположных сторонах трубчатой конструкции.

9. Опорная балка радиатора по п.6, в которой правый и левый трубчатые элементы выполнены прямоугольными.

10. Опорная балка радиатора по п.6, в которой правая и левая трубчатые элементы являются гидроформованными трубами.