ПЕРЕДНЯЯ ЧАСТЬ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2003 года по МПК B62D25/08 

Изобретение относится к области автомобилестроения, в частности к передней части кузова транспортного средства, обладающей повышенными энергопоглощающими свойствами.

Из уровня техники известна конструкция энергопоглощающей части кузова транспортного средства (аналоги - патент РФ 2155138, кл. B 62 D 25/08, B 60 R 19/24, опубл. 27.08.2000 г., бюл.24), которая содержит лонжероны, расположенные зеркально относительно продольной оси кузова автомобиля, поперечную балку замкнутого поперечного сечения, расположенную напротив концевых частей лонжеронов. Причем во внутренней полости поперечной балки, напротив упомянутых передних концевых частей лонжеронов размещены усиливающие элементы стаканообразной формы, которые при фронтальном ударе деформируются и активно гасят энергию удара. Описанная конструкция технологична при изготовлении и сборке, обладает хорошими энергопоглощающими свойствами. Однако она применима при наличии балки бампера, выполненной с внутренней полостью, в которой размещаются энергопоглощающие стаканообразные элементы.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой конструкции является передняя часть кузова транспортного средства (ближайший аналог - заявка ЕПВ 0421277, кл. В 62 D 25/08, опубл. 04.10.91), содержащая брызговики переднего крыла, жестко соединенные с лонжеронами, расположенными вдоль продольной оси автомобиля и жестко соединенными передними концевыми частями с рамкой радиатора и балкой бампера, а задними концевыми частями - со щитком передка, отделяющим пассажирский салон от моторного отсека. Передняя часть лонжеронов выполнена в виде прямой с постоянным замкнутым поперечным сечением, а задняя часть лонжеронов выполнена изогнутой вниз и соединена с элементами пола кузова. Упомянутая передняя и задняя части лонжерона усилены элементами жесткости, расположенными во внутренней полости лонжерона. Лонжерон имеет ослабленный участок, расположенный в зоне перехода передней части в заднюю изогнутую часть, предназначенный для того, чтобы в случае столкновения автомобиля разрушение лонжерона происходило в упомянутой зоне перехода.

Описанная конструкция технологична в изготовлении и сборке. Однако в этой конструкции деформация лонжеронов заложена в зоне, максимально приближенной к пассажирскому салону, а именно к щитку передка, отделяющего последний от моторного отсека, что увеличивает риск проникновения деформации элементов кузова в пассажирском салоне особенно при фронтальном ударе.

Задача изобретения направлена на поглощение энергии удара в зоне максимально удаленной от пассажирского салона, а именно в передней части силовой схемы кузова.

Для решения поставленной задачи передняя часть кузова транспортного средства содержит в каждой боковой зоне лонжерон, задняя часть которого выполнена изогнутой вниз, а передняя и центральная части имеют замкнутое поперечное сечение, причем передняя часть лонжерона имеет большую площадь поперечного сечения, чем центральная, и выполнена из нескольких жестко соединенных элементов, верхний из которых является и составляющим элементом центральной части лонжерона, а торцевой является связующим звеном, по крайней мере, донной части центрального элемента с центральной частью лонжерона; центральный элемент передней части лонжерона имеет поперечное сечение U-образной формы; торцевой элемент передней части лонжерона выполнен из двух жестко соединенных частей, образующих усиленную вертикальную стенку, перекрывающую нижнюю зону передней части лонжерона с образованием ниши, причем одна из частей торцевого элемента имеет поперечное сечение Z-образной формы, а вторая имеет поперечное сечение U-образной формы, с выполненными на вертикальных стенках боковыми и верхними фланцами.

Сущность технического решения поясняется на чертежах.

На фиг.1 изображена передняя часть кузова транспортного средства.

На фиг.2 изображен лонжерон на виде сбоку.

На фиг.3 изображен лонжерон в ракурсе 3/4 сбоку.

На фиг.4 изображен продольный разрез бампера с балкой, а также передней и центральной частей лонжерона.

На фиг.5 изображена взрыв-схема лонжерона.

На фиг.6 изображен центральный элемент передней части лонжерона.

На фиг.7 изображен торцевой элемент передней части лонжерона.

На фиг.8 изображено сечение А-А на фиг.2.

На фиг.9 изображено сечение Б-Б на фиг.2.

Передняя часть кузова транспортного средства в каждой боковой зоне содержит лонжерон 1, расположенный вдоль продольной оси L кузова 2 и жестко соединенный с брызговиком 3 переднего крыла, рамкой радиатора 4, балкой 5 бампера 6, а также передним щитком 7 кузова, отделяющим пассажирский салон от моторного отсека.

В передней части кузова 2 транспортного средства лонжероны 1 расположены зеркально относительно продольной оси L кузова 2. Каждый из лонжеронов 1 включает в себя переднюю 8, центральную 9 и заднюю 10 части.

Центральная часть 9 лонжерона 1 содержит вытянутый в горизонтальное положение элемент 11, выполненный в поперечном сечении U-образной формы с вертикальными стенками 12 и донной частью 13. На донной части 13, внутри элемента 11, размещен усилитель 14, имеющий в поперечном сечении U-образную форму и жестко соединенный своими вертикальными стенками 15 с вертикальными стенками 12, а донной частью 16 с донной частью 13 элемента 11, соответственно.

Задняя часть 10 лонжерона 1 выполнена изогнутой вниз, направлена задней концевой частью 17 в сторону переднего щитка 7 кузова 2 и жестко соединена с ним, а передней концевой частью 18 - жестко соединена с элементом 11 центральной части 9 лонжерона 1, а именно с наружной поверхностью вертикальных стенок 12. Задняя часть 10 лонжерона соединена с элементами пола кузова с образованием замкнутого поперечного сечения (не изображено).

Передняя часть 8 лонжерона 1 выполнена из нескольких жестко соединенных между собой элементов, а именно центрального 19, торцевого 20 и верхнего 21, образующих замкнутое поперечное сечение.

Верхний элемент 21 передней части 8 представляет собой единую деталь, вытянутую в горизонтальном положении с фланцами 22 и 23. Верхний элемент 21 перекрывает сверху центральный элемент 19 и жестко соединяется с ним фланцами 22. Причем упомянутый верхний элемент 21 является также и составляющим элементом центральной части 9 лонжерона 1, перекрывающим элемент 11 сверху и образующим с последним замкнутое поперечное сечение, при этом фланцы 22 и 23 верхнего элемента 21 жестко крепятся к внутренним поверхностям верхних концевых частей 24 вертикальных стенок 12.

Центральный элемент 19 передней части 8 лонжерона 1 имеет в поперечном сечении U-образную форму с донной частью 25 и вертикальными стенками 26, последние из которых содержат в передней части отбортовки 27, а в задней части - фланцы 28.

Торцевой элемент 20 имеет сложную пространственную форму и выполнен из нескольких жестко соединенных между собой частей 29 и 30. Упомянутая часть 29, имеющая в поперечном сечении Z-образную форму, содержит вертикальную стенку 31 с верхней 32 и нижней 33 полками. А упомянутая часть 30 торцевого элемента 20, имеющая в поперечном сечении U-образную форму, содержит вертикальные стенки 34 с верхними 35 и боковыми 36 фланцами, а также донную часть 37. Как было ранее упомянуто, части 29 и 30 торцевого элемента 20 жестко соединены между собой с образованием усиленной вертикальной стенки 38, образованной жестко соединенными вертикальной стенкой 31 и боковыми фланцами 36, соответственно, а также усиленной донной части, образованной жестким соединением нижней полки 33 с донной частью 37, соответственно.

Торцевой элемент 20 жестко соединен с элементом 11 центральной части 9 лонжерона 1, а именно верхними фланцами 35 и верхней полкой 32 с наружной поверхностью вертикальных стенок 12 и донной частью 13, соответственно. Центральный элемент 19 передней части 8 также жестко соединен с элементом 11 центральной части 9, при этом концевые части 39 вертикальных стенок 26 жестко соединены с наружной поверхностью боковых стенок 12, соответственно. Центральный элемент 19 жестко соединен с торцевым элементом 20, при этом фланцы 28 соединены с наружной поверхностью вертикальных стенок 34, а донные части 25 и 37 друг с другом, соответственно. Таким образом, ранее упомянутая усиленная вертикальная стенка 38 перекрывает нижнюю зону лонжерона с образованием ниши W.

Как ранее упоминалось, передняя 8 и центральная 9 части лонжерона 1 перекрыты в верхней зоне единым верхним элементом 21 с образованием замкнутого поперечного сечения. Причем площадь S поперечного сечения передней части 8 лонжерона 1 выполнена большей, чем площадь S1 поперечного сечения центральной части 9 лонжерона 1, т.е. S>S1.

Лонжерон 1 передней концевой частью соединен с балкой 5 бампера 6 через усиливающую пластину 40. А именно центральный элемент 19 отбортовками 27 жестко соединен с усиливающей пластиной 40, к которой, в свою очередь, жестко крепится, при помощи разъемного соединения 41, упомянутая балка 5, представляющая собой цельноштампованную панель.

В вышеописанном тексте под жестким соединением следует понимать точечную сварку или эквивалентный ему вид соединения.

Во время столкновения с препятствием на переднюю часть транспортного средства действует нагрузка Р, при этом в передней части 8 лонжерона 1 происходит максимальное гашение энергии удара за счет деформации, по крайней мере, центрального 19 и торцевого 20 элементов, последний из которых препятствует перемещению донной части 25 вдоль оси L. Остаточная энергия удара гасится центральной частью 9 лонжерона 1. Выполнение передней части 8 лонжерона 1 из ранее описанных элементов, образующих увеличенное поперечное сечение, позволяет интенсивно гасить энергию удара без деформации элементов кузова в зоне пассажирского салона.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к передней части кузова автомобиля, обладающей повышенными энергопоглощающими свойствами. Передняя часть кузова транспортного средства содержит в каждой боковой зоне лонжерон, задняя часть 10 которого выполнена изогнутой вниз, а передняя 8 и центральная 9 части имеют замкнутое поперечное сечение. Передняя часть 8 лонжерона имеет большую площадь поперечного сечения, чем центральная 9, и выполнена из нескольких жестко соединенных элементов, верхний 21 из которых является и составляющим элементом центральной части 9 лонжерона, а торцевой 20 является связующим звеном, по крайней мере, донной части центрального элемента 19 с центральной частью 9 лонжерона. Технический результат заключается в повышении поглощения энергии удара в зоне, максимально удаленной от пассажирского салона, т. е. в передней части силовой схемы кузова. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Передняя часть кузова транспортного средства, содержащая в каждой боковой зоне лонжерон, задняя часть которого выполнена изогнутой вниз, а передняя и центральная части имеют замкнутое поперечное сечение, отличающаяся тем, что передняя часть лонжерона имеет большую площадь поперечного сечения, чем центральная, и выполнена из нескольких жестко соединенных элементов, верхний из которых является и составляющим элементом центральной части лонжерона, а торцевой является связующим звеном, по крайней мере, донной части центрального элемента с центральной частью лонжерона. 2. Передняя часть кузова транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что центральный элемент передней части лонжерона имеет поперечное сечение U-образной формы. 3. Передняя часть кузова транспортного средства по п. 1, отличающаяся тем, что торцевой элемент передней части лонжерона выполнен из двух жестко соединенных частей, образующих усиленную вертикальную стенку, перекрывающую нижнюю зону передней части лонжерона с образованием ниши. 4. Передняя часть кузова транспортного средства по п. 3, отличающаяся тем, что одна из частей торцевого элемента имеет поперечное сечение Z-образной формы. 5. Передняя часть кузова транспортного средства по п. 3, отличающаяся тем, что одна из частей торцевого элемента имеет поперечное сечение U-образной формы с выполненными на вертикальных стенках боковыми и верхними фланцами.