Несущая конструкция кабины автомобиля
Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Несущая конструкция кабины автомобиля содержит поперечный элемент со скобами для присоединения поперечного элемента к конструкции кузова автомобиля и скобами для присоединения функциональных деталей к поперечному элементу. Поперечный элемент и скобы изготовлены из магниевого сплава. Поперечный элемент содержит два трубчатых профиля, которые установлены друг в друге телескопически и выполнены в виде экструдированных профилей из магниевого сплава. Указанные профили поперечного элемента приварены друг к другу для закрепления их относительного положения. Достигается снижение веса несущей конструкции кабины. 6 з.п. ф-лы, 1.ил.
Изобретение относится к несущей конструкции кабины автомобиля согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
В патентном документе ЕР 0990578 В1 описана конструкция кабины автомобиля, содержащая поперечный элемент и содержащая множество скоб. Поперечный элемент указанной несущей конструкции кабины, согласно данному известному уровню техники, содержит две профильные части, которые могут смещаться относительно друг друга, если смотреть в их продольном направлении. К поперечному элементу присоединены скобы, в частности боковые скобы, с помощью которых поперечный элемент может быть присоединен к А-образным стойкам конструкции кузова, центральные скобы, с помощью которых поперечный элемент может быть присоединен к туннелю конструкции кузова, скобы для крепления подушки безопасности пассажирского места и скобы для присоединения деталей рулевого механизма автомобиля. В патентном документе ЕР 0990578 В1 отдельные узлы несущей конструкции кабины изготовлены из металлического материала, например легкого металла, такого как алюминий.
Принимая данные факты в качестве отправной точки, цель настоящего изобретения заключается в предоставлении новаторской несущей конструкции кабины автомобиля. Указанная цель достигается с помощью несущей конструкции кабины согласно пункту 1 формулы изобретения. Согласно изобретению поперечный элемент и скобы изготовлены из магниевого сплава. Согласно изобретению все детали несущей конструкции кабины, в частности поперечный элемент и скобы, изготовлены из магниевого сплава. Таким образом, вес несущей конструкции кабины согласно изобретению может быть снижен по сравнению с весом несущих конструкций кабин согласно известному уровню техники.
В одном выгодном улучшении изобретения поперечный элемент содержит по меньшей мере два трубчатых профиля, установленных друг в друге телескопическим способом, или которые могут смещаться относительно друг друга телескопически, указанные трубчатые профили образованы в виде экструдированных профилей из первого магниевого сплава, где скобы для присоединения поперечного элемента к конструкции кузова выполнены в виде литых деталей из второго магниевого сплава, и где скобы для присоединения поперечного элемента к подушке безопасности места пассажира, и/или к бардачку, и/или к крышке приборной панели выполнены в виде деталей из листового металла из третьего магниевого сплава.
Вышеупомянутое изготовление деталей несущей конструкции кабины согласно изобретению в виде экструдированных профилей, литых деталей и деталей из листового металла, является особенно предпочтительным, поскольку, во-первых, возможно обеспечить минимизацию веса и, во-вторых, таким образом возможно оптимально адаптировать отдельные детали несущей конструкции кабины к задачам, которые они должны выполнять. Детали несущей конструкции кабины, которые служат для присоединения поперечного элемента к конструкции кузова автомобиля, также выполнены в виде литых деталей из магниевого сплава для того, чтобы обеспечить необходимые точки соединения и интеграции, обладая низким весом. Те детали несущей конструкции кабины, которые служат для присоединения подушки безопасности пассажира, и/или бардачок, и/или крышки приборной панели, выполнены в виде деталей из листового металла магниевого сплава с целью таким образом обеспечить возможность их адаптации для крепления к функциональной детали.
Профили поперечного элемента предпочтительно приварены друг к другу для закрепления их относительного положения, причем скобы присоединены к поперечному элементу с помощью холодного соединения. Сварка профилей поперечного элемента с целью закрепления их телескопического относительного положения является предпочтительной с учетом прочности. Присоединение скоб к поперечному элементу с помощью холодного соединения может свести к абсолютному минимуму любое искривление несущей конструкции кабины, которое может возникнуть при тепловом соединении. Тепловое соединение также является возможным.
Предпочтительные улучшения изобретения станут очевидны из зависимых пунктов формулы изобретения и из следующего описания. Примеры вариантов осуществления изобретения будут описаны более детально на основе графического материала, причем изобретение не ограничивается указанными примерами вариантов осуществления. На графическом материале представлено схематическое изображение несущей конструкции кабины согласно изобретению.
Несущая конструкция 10 кабины согласно изобретению содержит поперечный элемент 11, где поперечный элемент 11 образован профилями 12а, 12b, которые установлены друг в друге телескопическим способом. В качестве примера представлена реализация, поперечный элемент 11 содержит два таких трубчатых профиля 12а и 12b, которые установлены друг в друге и которые могут телескопически смещаться в осевом направлении перед сборкой несущей конструкции кабины в автомобиле для того, чтобы адаптировать несущую конструкцию кабины к различным значениям ширины автомобиля. Трубчатый профиль 12b, который установлен в другой трубчатый профиль, и который соответственно имеет меньший диаметр, предпочтительно предназначен для пассажирской стороны несущей конструкции кабины. В тех частях, где один трубчатый профиль 12а, 12b установлен в другой, внешний диаметр профиля 12а, расположенного со стороны водителя, соответствует внешнему диаметру профиля 12b, расположенного со стороны пассажира.
Несущая конструкция 10 кабины содержит, дополнительно к поперечному элементу 11, скобы 13, 14, 15 и 16, которые служат для присоединения поперечного элемента 11 к конструкции кузова автомобиля. Две боковые скобы 13 и 14 служат для присоединения поперечного элемента 11 несущей конструкции 10 кабины к А-образным стойкам конструкции кузова. Центральные скобы 15 и 16 служат для присоединения поперечного элемента 11 к туннелю конструкции кузова.
Согласно фиг.1, несущая конструкция кабины содержит дополнительно к скобам 13, 14, 15 и 16 добавочную скобу 17, с помощью которой поперечный элемент 11 также может быть присоединен к конструкции кузова автомобиля, в частности к капоту с ветровым стеклом или перегородке конструкции кузова, где указанная скоба 17 также служит для присоединения системы рулевой колонки автомобиля к поперечному элементу 11.
Дополнительно к указанным скобам 13, 14, 15, 16 и 17, с помощью которых поперечный элемент 11 несущей конструкции 10 кабины может быть присоединен к конструкции кузова автомобиля, несущая конструкция 10 кабины содержит добавочные скобы 18, 19 и 20, где скобы 18, 19 и 20 служат для присоединения функциональных деталей к поперечному элементу 11. Скоба 18 служит для присоединения крышки приборной панели кабины транспортного средства к поперечному элементу 11. Скоба 19 служит для присоединения бардачка к поперечному элементу 11. С помощью скобы 20 подушка безопасности пассажира может быть присоединена к поперечному элементу 11 несущей конструкции кабины 10.
Все узлы несущей конструкции 10 кабины согласно изобретению, а именно поперечный элемент 11 и скобы 13-20, изготовлены из магниевого сплава. Таким образом, может быть предоставлена несущая конструкция кабины, обладающая низким весом.
Поперечный элемент 11, точнее, два его трубчатых профиля 12а, 12b, образованы в виде экструдированных профилей из первого магниевого сплава. В качестве первого магниевого сплава для экструдированных профилей и, соответственно, трубчатых профилей 12а, 12b поперечного элемента 11, используют, в частности, магниевый сплав AZ31 или MgAl3Zn1.
Скобы 13, 14, 15, 16 и 17, с помощью которых поперечный элемент 11 может быть присоединен к конструкции кузова автомобиля, предпочтительно изготовлены в виде литых деталей из магниевого сплава, где в качестве второго магниевого сплава для литых деталей используют, в частности, магниевый сплав АМ50 или MgAl5Mn.
Скобы 18, 19 и 20, которые служат для присоединения функциональных деталей, таких как подушка безопасности пассажира, и/или бардачок, и/или крышка приборной панели, предпочтительно изготовлены в виде деталей из листового металла из третьего магниевого сплава, где в качестве третьего магниевого сплава для деталей из листового металла предпочтительно используют магниевый сплав АZ31В или MgAl3Zn1.
Все детали несущей конструкции кабины соответственно изготовлены из магниевого сплава. Трубчатые профили поперечного элемента 11 предпочтительно изготовлены в виде экструдированных профилей из первого магниевого сплава. Все скобы, которые служат для присоединения поперечного элемента 11 к конструкции кузова и, при необходимости, для присоединения других деталей к поперечному элементу 11, изготовлены в виде литых деталей из второго магниевого сплава. Те скобы 18, 19 и 20, которые служат исключительно для присоединения функциональных деталей к поперечному элементу 11, изготовлены в виде деталей из листового металла из третьего магниевого сплава.
Несущая конструкция кабины согласно изобретению соответственно имеет модульную конструкцию, причем все модули или узлы данной конструкции изготовлены из магниевого сплава.
Для сборки несущей конструкции 10 кабины согласно изобретению в автомобиле, указанная несущая конструкция 10 кабины может быть адаптирована к ширине автомобиля с помощью телескопического осевого смещения трубчатых профилей 12а и 12b, установленных один в другой, поперечного элемента 11, где при желаемом взаимном расположении трубчатых профилей 12а и 12b поперечного элемента 11 два профиля 12а и 12b присоединены друг к другу предпочтительно с помощью сварки.
Те скобы 13, 14, 15, 16 и 17, которые служат для присоединения поперечного элемента 11 к кузову, присоединены концами, которыми они входят в контакт с поперечным элементом 11 к поперечному элементу 11, предпочтительно с помощью холодного соединения, в частности с помощью клеевого соединения и дополнительного механического крепления. Дополнительное механическое крепление может осуществляться, например, с помощью заклепок.
На противоположном конце указанных скоб 13, 14, 15, 16 и 17, которым они присоединены к кузову, указанные скобы предпочтительно привинчены к соответствующей части конструкции кузова.
Скобы 18, 19 и 20 предпочтительно также присоединены аналогичным способом к поперечному элементу 11 и к соответствующей функциональной детали, которую необходимо присоединить к поперечному элементу 11, в частности, с помощью холодного соединения, в частности клеевого соединения и дополнительного механического крепления на боковой стороне поперечного элемента 11, и с помощью винтов на боковой стороне соответствующей функциональной детали.
Если сваркой соединены лишь трубчатые профили 12а и 12b поперечного элемента 11, а все скобы 13-20 несущей конструкции 10 кабины присоединены к поперечному элементу 11 с помощью холодного соединения, искривление, которое может возникать в поперечном элементе 11 при теплом соединении, в частности при сварке, может быть сведено к абсолютному минимуму.
Несущая конструкция кабины согласно изобретению обладает низким весом и легко может быть адаптирована к различным типам автомобиля.
Несущую конструкцию кабины согласно изобретению можно также адаптировать к различным значениям ширины автомобиля с помощью осевого смещения трубчатых профилей 12а и 12b поперечного элемента 11. С помощью изменяющегося соединения скоб, в частности соединения скобы 17 с поперечным элементом 11, несущую конструкцию кабины 10 согласно изобретению можно легко адаптировать к использованию в автомобилях с левосторонним управлением и правосторонним управлением.
Благодаря соответствующему изготовлению отдельных деталей или модулей несущей конструкции кабины в виде экструдированных профилей, литых деталей или деталей из листового металла, возможно индивидуально адаптировать отдельные модули несущей конструкции 10 кабины к задачам, которые они должны выполнять. Таким образом, возможно обеспечить достаточную устойчивость несущей конструкции кабины и одновременно свести к минимуму ее вес, а также предоставить соответствующее количество точек соединения и точек интегрирования.
1. Несущая конструкция кабины автомобиля, содержащая поперечный элемент (11) со скобами (13, 14, 15, 16, 17) для присоединения поперечного элемента (11) к конструкции кузова автомобиля и скобами (18, 19, 20) для присоединения функциональных деталей к поперечному элементу (11), отличающаяся тем, что поперечный элемент (11) и скобы (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) изготовлены из магниевого сплава, при этом поперечный элемент (11) содержит по меньшей мере два трубчатых профиля (12а, 12b), которые установлены друг в друге телескопически и выполнены в виде экструдированных профилей из магниевого сплава, причем указанные профили (12а, 12b) поперечного элемента (11) приварены друг к другу для закрепления их относительного положения.
2. Несущая конструкция кабины по п.1, отличающаяся тем, что скобы (13, 14, 15, 16) для присоединения поперечного элемента (11) к стойкам конструкции кузова и к туннелю конструкции кузова выполнены в виде литых деталей из магниевого сплава.
3. Несущая конструкция кабины по п.1, отличающаяся тем, что скоба (17) для присоединения поперечного элемента (11) к конструкции кузова и к системе рулевой колонки автомобиля выполнена в виде литой детали из магниевого сплава.
4. Несущая конструкция кабины по п.1, отличающаяся тем, что скобы (18, 19, 20) для присоединения поперечного элемента (11) к подушке безопасности пассажира, и/или к отделению для перчаток, и/или к крышке приборной панели выполнены в виде деталей из листового металла магниевого сплава.
5. Несущая конструкция кабины по п.1, отличающаяся тем, что скобы (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) присоединены к поперечному элементу (11) с помощью холодного соединения.
6. Несущая конструкция кабины по п.5, отличающаяся тем, что скобы (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) присоединены к поперечному элементу (11) с помощью клеевого соединения и дополнительного механического крепления.
7. Несущая конструкция кабины по п.1, отличающаяся тем, что скобы (13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20) привинчены к конструкции кузова автомобиля и к подушке безопасности пассажира, и/или к отделению для перчаток, и/или к крышке приборной панели.
