Узел для установки крыла в несущий элемент корпуса кузова в автотранспортном средстве

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Узел для установки крыла в несущий элемент корпуса кузова в автотранспортном средстве содержит деформационный элемент, расположенный крылом и несущим элементом таким образом, что он проходит в продольной протяженности крыла и соединен с ним. Соединительная часть деформационного элемента, заполняющая промежуток между крылом и несущим элементом, имеет панельную конструкцию и проходит в продольной протяженности крыла. Соединительная часть деформационного элемента имеет волнистую конструкцию в плоскости, которая расположена перпендикулярно направлению протяженности соединительной части между крылом и несущим элементом. Достигается увеличение деформационной способности при столкновении. 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к узлу для установки крыла в несущий элемент корпуса кузова в автотранспортном средстве, при этом между крылом и указанным несущим элементом расположен деформационный элемент таким образом, что проходит в продольной протяженности крыла, и соединен с последним, при этом соединительная часть деформационного элемента, заполняющая промежуток между крылом и несущим элементом, имеет панельную конструкцию и проходит в продольной протяженности крыла.

Уровень техники

Узел данного типа известен из документа US 2006/0113825 А1. В случае данного узла деформационный элемент образован панельной частью конструкции со множеством углов и усиливающими элементами, соединенными с панельной частью. Панельная часть наклонена под прямым углом в области одного конца и соединена там с крылом, при этом панельная часть и крыло образовывают один компонент. В области другого конца панельной части, который обращен в сторону от крыла, указанная панельная часть наклонена противоположным образом под углом 90° и часть фланца, образованная в данном случае, имеет различные отверстия для вмещения крепежных винтов с целью крепления панельной части к элементу. Различные усиливающие элементы расположены между отверстиями во фланце. Указанные усиливающие элементы плотно прилегают к фланцу и соединены с перегородкой панельной части, которая проходит между частью фланца и наклонной стороной крыла панельной части. Указанная перегородка имеет большую длину в вертикальной протяженности автотранспортного средства, чем длина фланца или наклонной части панельной части в поперечной протяженности автотранспортного средства. Данная конструкция узла с деформационным элементом является очень сложной с точки зрения изготовления и производства. Таким образом, деформационный элемент состоит из панельной части, которая имеет конструкцию с множеством углов и к которой присоединены усиливающие элементы. Образование деформационного элемента из указанных двух различных функциональных групп, во-первых, тонкостенной панельной части и, во-вторых, усиливающих элементов, установленных в частичных областях панельной части, приводит к созданию сложного характера деформации деформационного элемента в случае ударного воздействия человека на автотранспортное средство в области крыла. Соответственно, деформация деформационного элемента во время ударного воздействия не может быть однозначно предопределена.

Деформационный элемент для установки крыла в элемент автотранспортного средства также известен из документа DE 602004008372 Т2. Указанный деформационный элемент подобным образом имеет сложную конструкцию и усложненную ребристую структуру, при этом ребра деформируются в случае ударного воздействия человека на крыло.

Установка крыла в элемент посредством деформационного элемента также описана в документе DE 102008010138 А1. Деформационный элемент в данном случае имеет панельную конструкцию и U-образное поперечное сечение. Указанный деформационный элемент со структурно простой конструкцией имеет недостаток, состоящий в том, что он может быть деформирован, даже если к крылу приложены усилия, которые не являются целевыми, например, если человек прислонится к крылу в области верхнего конца или сядет на крыло и, следовательно, приложит увеличенное усилие к крылу.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является разработка узла упомянутого вначале типа таким образом, чтобы указанный узел, во-первых, обеспечил достаточную деформационную способность в случае ударного воздействия человека и, во-вторых, обеспечивал достаточную стабильность формы при установке крыла. Данная функциональность должна быть обеспечена в случае структурно простой конструкции и простого производства деформационного элемента.

Цель достигается посредством узла, который сконструирован в соответствии с признаками п. 1 формулы изобретения.

В случае узла в соответствии с изобретением, следовательно, обеспечивается, чтобы данная часть деформационного элемента, которая заполняет промежуток между крылом и элементом, имела волнистую конструкцию в плоскости, которая расположена перпендикулярно направлению протяженности соединительной части между крылом и несущим элементом.

Заполнение указанного промежутка деформационным элементом может быть, следовательно, произведено очень простым способом посредством использования плоского исходного материала в виде панели, деформированного волнистым образом.

Благодаря конструкции деформационного элемента в соответствии с изобретением, он является достаточно устойчивым к нагрузкам, которые ниже ударных нагрузок человека относительно крыла, но достаточно деформируемым в случае ударного воздействия человека на крыло.

Деформационный элемент выполнен структурно особенно простым способом, если указанный деформационный элемент образован соединительной частью волнистой конструкции, частью фланца, соединенной с крылом, и частью фланца, соединенной с несущим элементом. Следовательно, деформационный элемент состоит только из частей фланца и части волнистой конструкции, расположенной между указанными частями фланца.

Особенно преимущественным считается, если деформационный элемент, в частности, часть фланца со стороны крыла, жестко соединяется с крылом, в частности, соединяется посредством заклепочных соединений. В случае соединения посредством заклепочных соединений следует отметить преимущество, состоящее в том, что перед размещением заклепочных соединений можно осуществить точное выравнивание деформационного элемента и крыла, в частности, с точки зрения компенсации неточностей производства и/или сборки.

Деформационный элемент, в частности, часть фланца со стороны несущего элемента, преимущественно с возможностью снятия соединяется с несущим элементом, в частности, посредством винтовых соединений. Считается, что преимущество данного разъемного соединения в том, что в случае повреждения крыла, указанное крыло вместе с деформационным элементом можно снять с элемента простым способом.

Волнистая форма соединительной части деформационного элемента предпочтительно образована периодически. В частности, соединяющая часть имеет множество пиков волны и впадин волны.

С точки зрения подходящего приложения деформирующих усилий к деформационному элементу и простой сборки деформационного элемента, в частности, если последний составляет единое целое с крылом, преимущественным считается, если соединительная часть расположена под углом α≠90°, в частности углом α>90°, относительно части фланца, соединенной с несущим элементом. Также преимущественным считается, если соединительная часть расположена под углом β≠180°, в частности, углом β<180°, относительно части фланца, соединенной с крылом. Следовательно, соответствующий вариант предотвращает расположение соответствующей части фланца под прямым углом к соединительной части, и, следовательно, усилия передаются между частями фланца не перпендикулярно, а под наклоном, в частности, под небольшим наклоном, благодаря соответственно наклонному расположению соединительной части относительно частей фланца. Более того, соответствующее винтовое соединение является легкодоступным в области указанной части фланца.

Особенно преимущественным считается, если соединительная часть расположена по существу вертикально относительно горизонтального положения автотранспортного средства.

В соответствии с конкретным вариантом осуществления изобретения предлагается, чтобы соединительная часть деформационного элемента была оснащена множеством проходов и/или бортиков. Устойчивость на продольный изгиб соединительной части уменьшена в результате образования соединительной части со множеством проходов. Если соединительная часть оснащена бортиками, жесткость соединительной части увеличена в области указанных бортиков, вследствие чего области соединительной части имеют низкую жесткость между расположенными рядом бортиками. Посредством конкретной компоновки и определенного размера множества проходов и/или бортиков в соединительной части деформационного элемента может быть оказано постоянное влияние на характер деформации деформационного элемента.

Соединительная часть предпочтительно оснащена проходами, поскольку данные проходы или отверстия в соединительной части в целом легче выполнить, чем выполнить бортики в соединительной части.

В соответствии с разработкой предлагается соединительная часть, имеющая различным образом сконструированные проходы или бортики, в частности, различным образом сконструированные пары проходов или бортиков, таким образом, что они проходят в продольной протяженности крыла, и/или таким образом, что они проходят в направлении протяженности соединительной части между крылом и несущим элементом. Посредством этого, характер деформации соединительной части может быть также модифицирован, также с точки зрения достаточной жесткости деформационного элемента. Например, деформация в случае воздействия относительно небольшого усилия может являться предпочтительной в некоторых областях деформационного элемента, например, в областях крыла, которые, в частности, должны выдерживать ударное воздействие человека с малым весом тела, в частности, ребенка. Преимущественным является, если деформационный элемент деформируется в данной области под воздействием меньшего усилия, чем в других областях деформационного элемента, в области, в которой начальной точкой главным образом должно являться ударное воздействие взрослого человека.

С точки зрения влияния на деформационное поведение, с одной стороны, и прочность деформационного элемента, с другой стороны, преимущественным считается, если проходы и/или бортики имеют прямолинейную, и/или криволинейную, и/или ромбовидную форму. Проходы или бортики в данном случае могут быть расположены различным образом. В частности, проходы и/или бортики прямолинейной или криволинейной формы расположены таким образом, что проходят по существу в продольной протяженности крыла.

С точки зрения волнистой конфигурации соединительной части между крылом и несущим элементом в соответствии с изобретением преимущественным считается в соответствии с разработкой изобретения, если проход и/или бортик или компоновка из проходов и/или бортиков расположена в области соответствующей впадины волны волнистой соединительной части и иным образом сконструированный проход и/или иным образом сконструированный бортик или иным образом сконструированная компоновка из проходов и/или иным образом сконструированная компоновка из бортиков расположена в области пика волны части, который расположен рядом с указанной впадиной волны.

Деформационный элемент и крыло могут быть выполнены из различных материалов. Преимущественным считается, если деформационный элемент выполнен из металла, в частности из алюминия. Деформационный элемент может быть также выполнен из пластмассы. В отношении крыла преимущественным считается, если указанное крыло выполнено из металла, в частности из алюминия. Крыло может быть также в основном выполнено из пластмассы.

Дополнительные преимущества изобретения вытекают из зависимых пунктов формулы изобретения, прилагаемых чертежей и описания предпочтительных приведенных в качестве примера вариантов осуществления, воспроизведенных на чертежах, но не ограничиваясь ими.

Краткое описание чертежей

На чертежах представлено следующее:

на фиг. 1 показан узел в соответствии с изобретением, проиллюстрированный в пределах частичной длины крыла, несущего элемента корпуса кузова и деформационного элемента, расположенного между ними,

на фиг. 2 показана исключительно компоновка элемента корпуса кузова и деформационного элемента относительно узла в соответствии с фиг. 1,

на фиг. 3 показано сечение компоновки в соответствии с фиг. 2, выполненное поперечно относительно продольной протяженности несущего элемента корпуса кузова,

на фиг. 4 показана компоновка несущего элемента и деформационного элемента модифицированной конструкции,

на фиг. 5 показан вид снизу деформационного элемента в соответствии с фиг. 4,

на фиг. 6-9 показаны компоновки несущего элемента и деформационных элементов модифицированной конструкции.

Осуществление изобретения

Приведенный в качестве примера вариант осуществления в соответствии с фиг. 1-3 представляет узел 1 в соответствии с изобретением для установки крыла 2 в несущий элемент 3 корпуса кузова в автотранспортном средстве. Элемент 3 корпуса кузова, в частности, является продольным несущим элементом, а автотранспортное средство, в частности, является пассажирским транспортным средством. В дополнение к крылу 2 узла 1 и несущему элементу 3, часть узла 1 образована деформационным элементом 4, который соединен с крылом 2 и несущим элементом 3. Деформационный элемент 4 проходит в продольной протяженности крыла 2 и продольного несущего элемента 3. Это проиллюстрировано стрелкой X на фиг. 1. Указанная стрелка X проходит перпендикулярно плоскости листа в соответствии с фиг. 3.

Крыло 2 и деформационный элемент 4 выполнены из металла, в частности из алюминия. Несущий элемент 3 выполнен из металла.

Деформационный элемент 4 имеет соединительную часть 5, которая заполняет промежуток между крылом 2 и несущим элементом 3. Часть 5 имеет панельную конструкцию. Указанная панельная часть 5 также проходит в продольной протяженности крыла 2. Деформационный элемент 4 образован указанной частью 5, частью 6 фланца, соединенной с крылом 2, и частью 7 фланца, соединенной с несущим элементом 3. Часть 6 фланца жестко соединена с крылом 2 в области наклонно направленной вниз панельной части 8 посредством заклепочных соединений. Часть 7 фланца деформационного элемента 4 с возможностью снятия соединена с элементом 8, а именно с верхней панельной частью 9 элемента, который имеет U-образное поперечное сечение, посредством винтовых соединений. Для вмещения крепежных винтов часть 7 фланца деформационного элемента 4 в данном случае имеет множество отверстий 10, расположенных друг за другом в продольном направлении деформационного элемента 4. Часть 9 несущего элемента 3 оснащена отверстиями таким образом, что они соответствуют указанным отверстиям 10. Деформационный элемент прикреплен к несущему элементу 3 посредством обычного соединения винта и гайки или посредством соединения винта и глухой заклепочной гайки. Такая глухая заклепочная гайка 11 проиллюстрирована на фиг. 3 до ее размещения на месте. Винты для соединения деформационного элемента 4 и несущего элемента 3 не показаны.

Как может быть понятно, в частности, из иллюстрации, показанной на фиг. 3, часть 5 расположена под углом α>90° относительно части 6 фланца, соединенной с несущим элементом 3. Указанный угол составляет немного более 90°. Также может быть понятно из фиг. 3, что часть 5 расположена под углом β<180° относительно части 6 фланца, соединенной с крылом 2. Данный угол составляет немного менее 180°. Данное угловое расположение частей 6 и 7 фланца относительно соединительной части 5 обеспечивает возможность свободного доступа к винтовым соединениям, служащим для крепления деформационного элемента 4 и несущего элемента 3. Соединительная часть 5 в данном случае расположена по существу вертикально относительно вертикального положения автотранспортного средства. Данная вертикальная компоновка может быть понятна, в частности, из иллюстрации, показанной на фиг. 3.

Соединительная часть 5 имеет волнистую конструкцию и в данном отношении дополнительно осуществляется ссылка на иллюстрацию, показанную на фиг. 4 и 5, для последующего более подробного описания относительно дополнительного приведенного в качестве примера варианта осуществления. В частности, соединительная часть 5 деформационного элемента 4 имеет волнистую конструкцию в плоскости, которая расположена перпендикулярно направлению протяженности соединительной части 5 между крылом 2 и несущим элементом 3. Данная волнистая форма может быть понятна, в частности, при рассмотрении вида снизу деформационного элемента 4 в соответствии с иллюстрацией, показанной на фиг. 5. На ней показано, что форма волны части 5 является периодической. Форма волны может быть понятна из иллюстрации, показанной на фиг. 1 и 2.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления в соответствии с фиг. 1-3, соединительная часть 5 оснащена различными проходами 12. Последние расположены наклонно относительно вертикали и сконструированы таким образом, что проходят прямолинейно. В соответствии с иллюстрацией, показанной на фиг. 2, верхние проходы проходят сверху вниз справа налево, тогда как нижние проходы 12 расположены под большим наклоном, чем верхние проходы 12, и нижние проходы 12 проходят сверху вниз слева направо. Длина двух верхних проходов 12 превышает длину остальных проходов 12. Расположение или компоновка из четырех проходов 12, которые проиллюстрированы на фиг. 2, многократно повторяется по всей длине деформационного элемента 4. Посредством формы волны части 5 может быть достигнута определенная собственная прочность деформационного элемента 4, и посредством введения определенного количества проходов 12 определенной формы и установки проходов, могут быть получены точки пониженной прочности целевым образом в области части 5 и, следовательно, деформационного элемента 4.

Приведенные в качестве примера варианты осуществления, которые являются альтернативой варианта осуществления деформационного элемента, показанного на фиг. 1-3, проиллюстрированы на фиг. 4-8.

Приведенный в качестве примера вариант осуществления в соответствии с фиг. 4-5 представляет деформационный элемент 4, в котором часть 5 имеет множество продолговатых прямолинейных проходов 12, ориентированных по существу продольно. В данном случае выполнены пять компоновок 13 проходов 12, при этом каждая компоновка 13 состоит из трех проходов 12. Выполнены две различные компоновки 13, которые расположены чередующимся образом. Одна компоновка 13 с тремя проходами 12, проходящими по существу горизонтально, при этом верхний проход 12 длиннее центрального прохода 12 и последний длиннее нижнего прохода 12, расположена в области впадины волны соединительной части 5 деформационного элемента 4. Другая компоновка 13, которая состоит из проходов 12, которые имеют идентичную длину и идентичную кривизну и проходят по существу горизонтально, расположена в области соответствующего пика волны части 5.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления в соответствии с фиг. 4 две компоновки 13 из проходов 12 снова предоставлены в области части 5 деформационного элемента 4. Одна компоновка 13 имеет два прохода 12, которые имеют идентичную длину, проходят прямолинейно, расположены в области соответствующей впадины волны и слегка наклонены относительно вертикали. Другая компоновка 13 имеет четыре более коротких прохода 12, из которых два нижних прохода, которые расположены параллельно друг другу, проходят по существу параллельно проходам 12 первой компоновки 13, тогда как два других прохода 12 данной компоновки 13, образованной из четырех проходов 12, подобным образом имеют весьма короткую конструкцию и проходят по существу под прямым углом к двум другим проходам 12 данной компоновки 13. Соответствующая компоновка 13, состоящая из четырех проходов 12, расположена в области пика волны части 5.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления в соответствии с фиг. 7 снова предоставлены две компоновки 13, которые расположены чередующимся образом и имеют проходы 12. Одна компоновка 13 имеет компоновку 13, описанную относительно варианта осуществления в соответствии с фиг. 6, с четырьмя короткими проходами 12, которые в свою очередь расположены в области пика волны. В приведенном в качестве примера варианте осуществления в соответствии с фиг. 7 компоновка 13 из проходов 12 в каждом случае предоставлена в области впадины волны. Соответствующая компоновка 13 образована тремя проходами 12, из которых соответствующие верхний и нижний проходы проходят по существу горизонтально и проход 12, расположенный между ними, наклонен относительно горизонтали. Проходы 12 данной компоновки 13, состоящей из трех проходов 12, длиннее проходов 12 другой компоновки 13, образованной из четырех проходов 12.

В приведенном в качестве примера варианте осуществления в соответствии с фиг. 8 две компоновки 13, которые расположены чередующимся образом, в свою очередь предоставлены в части 5, при этом соответствующий ромбовидный проход 12 проходит через часть 5 в области впадины волны. Протяженность ромбовидного прохода 12 в вертикальном направлении превышает протяженность в горизонтальном направлении. Компоновка 13 из двух проходов 12 предоставлена в области соответствующего пика волны, при этом указанные проходы 12 являются особенно длинными и проходят по существу горизонтально.

Изобретение не ограничено одним деформационным элементом 4, проходящим между крылом 2 и несущим элементом 3, в частности, по всей площади разделения крыла 2 и несущего элемента 3, в узле 1. Подобным образом можно предоставить множество деформационных элементов 4 между крылом 2 и несущим элементом 3, при этом указанные деформационные элементы расположены, в частности, на определенном расстоянии друг от друга, относительно продольной протяженности крыла 2 и несущего элемента 3.

Такой вариант деформационного элемента 4 проиллюстрирован на фиг. 9, при этом деформационные элементы 4, расположенные друг за другом, расположены в продольной протяженности крыла 2 и несущего элемента 3. Деформационный элемент 4, показанный на фиг. 9, сконструирован в виде короткого компактного компонента с частями 6 и 7 фланца и частью 5, соединяющей указанные части фланца, при этом различные проходы 12 выполнены в части 5. Часть 6 фланца, которая должна быть прикреплена заклепками к крылу 2, в данном случае также оснащена частью 14, соответствующей форме волны части 5. Точки заклепок, в области которых деформационный элемент 4 соединен с крылом 2, обозначены ссылочным номером 15.

Список ссылочных позиций

1 узел

2 крыло

3 несущий элемент

4 деформационный элемент

5 часть

6 часть фланца

7 часть фланца

8 часть

9 часть

10 отверстие

11 глухая заклепочная гайка

12 проход

13 компоновка

14 часть

15 точка заклепки

1. Узел (1) для установки крыла (2) в несущий элемент (3) корпуса кузова в автотранспортном средстве, при этом между крылом (2) и несущим элементом (3) расположен деформационный элемент (4) таким образом, что он проходит в продольной протяженности крыла (2) и соединен с ним, при этом соединительная часть (5) деформационного элемента (4), заполняющая промежуток между крылом (2) и несущим элементом (3), имеет панельную конструкцию, таким образом, что проходит в продольной протяженности крыла (2), отличающийся тем, что соединительная часть (5) деформационного элемента (4) имеет волнистую конструкцию в плоскости, которая расположена перпендикулярно направлению протяженности соединительной части (5) между крылом (2) и несущим элементом (3).

2. Узел по п.1, отличающийся тем, что деформационный элемент (4) образован соединительной частью (5) волнистой конструкции, частью (6) фланца, соединенной с крылом (2), и частью (7) фланца, соединенной с несущим элементом (3).

3. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что деформационный элемент (4), в частности, часть (6) фланца со стороны крыла, жестко соединена с крылом (4), в частности, соединена посредством заклепочных соединений.

4. Узел по п.1, отличающийся тем, что деформационный элемент (4), в частности, часть (7) фланца со стороны несущего элемента, с возможностью снятия соединена с несущим элементом (3), в частности, с возможностью снятия соединена посредством винтовых соединений.

5. Узел по п.1, отличающийся тем, что форма волны является периодической.

6. Узел по п.2, отличающийся тем, что соединительная часть (5) расположена под углом α≠90°, в частности, под углом α>90°, относительно части (7) фланца, соединенной с несущим элементом (3).

7. Узел по п.2, отличающийся тем, что соединительная часть (5) расположена под углом β≠180°, в частности, под углом β<180°, относительно части (6) фланца, соединенной с крылом (2).

8. Узел по п.1, отличающийся тем, что соединительная часть (5) расположена по существу вертикально относительно горизонтального положения автотранспортного средства.

9. Узел по п.1, отличающийся тем, что соединительная часть (5) оснащена множеством проходов (12) и/или бортиков.

10. Узел по п.9, отличающийся тем, что соединительная часть (5) имеет различным образом сконструированные проходы (12) или бортики, в частности, различным образом сконструированные пары проходов (12) или бортиков, таким образом, что они проходят в продольной протяженности крыла (2), и/или таким образом, что они проходят в направлении протяженности соединительной части (5) между крылом (2) и несущим элементом (3).

11. Узел по п.9 или 10, отличающийся тем, что проходы (12) и/или бортики имеют прямолинейную, и/или криволинейную, и/или ромбовидную форму.

12. Узел по п.9 или 10, отличающийся тем, что проходы (12) и/или бортики прямолинейной или криволинейной формы расположены таким образом, что они проходят по существу в продольной протяженности крыла (2).

13. Узел по п.9 или 10, отличающийся тем, что проход (12) и/или бортик или компоновка (13) из проходов (12) и/или бортиков расположена в области соответствующей впадины волны волнистой соединительной части (5) и иным образом сконструированный проход (12), и/или иным образом сконструированный бортик, или иным образом сконструированная компоновка (13) из проходов (12), и/или иным образом сконструированная компоновка из бортиков расположена в области пика волны части (5), который расположен рядом с указанной впадиной волны.

14. Узел по п.1, отличающийся тем, что деформационный элемент (4) выполнен из металла, в частности из алюминия, или из пластмассы.

15. Узел по п.1, отличающийся тем, что крыло (2) выполнено из металла, в частности из алюминия, или из пластмассы.