ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ЖЕСТКОСТИ ВНУТРЕННЕЙ ЧАСТИ ДВЕРИ Российский патент 2004 года по МПК B60J5/04 

Изобретение относится к интегральному элементу жесткости внутренней части двери автомобиля.

Интегральные элементы жесткости внутренней части дверей служат для повышения безопасности пассажиров. Они должны препятствовать деформации двери как при фронтальном, так и при боковом столкновении. В частности, они служат для того, чтобы двери после аварии могли открываться согласно предписаниям по безопасности. Одновременно дверь не должна быть настолько жесткой, что при вызванном инерцией соударении пассажира со внутренней стороной двери не превышались допустимые нагрузки и деформации.

Задачей изобретения является оптимизация вышеприведенных, по своей сущности противоречивых требований.

Обычно интегральным элементом жесткости внутренней части двери является продольный профильный элемент с подходящим поперечным сечением. Применяются различные формы поперечного сечения. Подобный интергальный элемент жесткости внутренней части двери для воспринятия усилий обычно связан со внутренней обшивкой двери, причем, в частности, применяется точечная сварка. Такие элементы служат приданию жесткости при продольном изгибе двери под боковой подоконной стенкой.

Согласно изобретению интегральный элемент жесткости внутренней части двери выполнен в качестве продольного профиля и снабжен по крайней мере одним горшкообразным участком. В частности, продольный участок профиля заканчивается в горшкообразном участке. Ось горшка проходит почти вертикально продольной оси профиля. Горшкообразный участок и его переход в продольный профиль образуют относительно жесткий коробчатый профиль. Расположение и геометрия этого горшкообразного участка между концами продольного интегрального элемента жесткости внутренней части двери подогнаны таким образом, что достигается требуемая жесткость. Форма интегрального элемента жесткости внутренней части двери по изобретению образует основу для передачи усилий от стойки А на стойку В. Эта форма образует, кроме того, основу для достижения определенного изгибания рельефной поясной линии кузова автомобиля, так что дверь не заклинивается в раме. Дверь после фронтального столкновения может открываться при обычных условиях еще без специального иструмента.

Согласно другой форме выполнения элемент жесткости внутренней части двери связан как со внутренней обшивкой (панелью) двери, так и с внешней обшивкой. Вместе с горшкообразным участком эта связь образует жесткий на скручивание путь нагрузки, который улучшает распределение нагрузки при фронтальном столкновении.

Согласно другой форме выполнения изобретения горшкообразный участок расположен в зоне переднего, если смотреть в направлении движения автомобиля, отрезка двери. Вследствие этого обеспечивается еще более опимальное распределение нагрузок.

При еще одной форме выполнения горшкообразный участок по крайней мере на одной своей строне, которая проходит вертикально ко дну, а также на самом дне связан с дверными обшивками. При этом дно может быть соединено с внутренней обшивкой посредством нескольких точек точечной сварки и лежащая впереди в направлении движения сторона горшкообразного участка закреплена несколькими точками точечной сварки. Благодаря образованному несколькими соединительными точками креплению в зоне горшкообразного участка снижаются мембранные нагрузки. Боковые поверхности горшка действуют как тяговые распорки и воспринимают большую часть нагрузок. Превращение мембранных напряжений и напряжений при растяжении приводит к снижению напряжений и деформаций.

Предпочтительным является интегральный элемент жесткости внутренней части двери, при котором на противоположных концах продольного профиля имеется связь со внутренней обшивкой и на лежащей между этими концами части профиля имеется связь с внешней обшивкой. Вследствие этого достигается улучшенная передача усилий.

Эта связь, в частности, во взаимодействии с геометрией горшка, приводит к такому пути нагрузки - в виде сверху диагональное усиление дверного короба - который снижает изгибающий в направлении наружу автомобиля момент в двери. При в остальном относительно жестком выполнении внутренней обшивки в зоне ребер пассажира вследствие диагонального придания жесткости внутреняя обшивка может выполняться относительно мягкой.

В качестве горшкообразного участка рассматривается такое выполнение, когда при в основном U-образном поперечном сечении продольного отрезка на конце, обращенном к шарниру, например, приварен проходящий вертикально к продольной оси конечный обшивочный элемент или, если, например, U-образное поперечное сечение частично расширено.

Изобретение поясняется далее с помощью схематически представленных примеров выполнения.

Интегральный элемент жесткости внутренней части двери автомобиля выполнен в качестве продольного профиля 1 с горшкообразным участком 2. В остальном профиль состоит из базовой поверхности 3, к которой примыкают отбортованные боковые поверхности 3а и 3b. Горшкообразный участок 2 состоит, в основном, из дна 2а и боковых поверхностей 2b (фиг.1).

На чертеже ссылочными номерами снабжены только две боковые поверхности.

Задача изобретения решается принципиально каждым видом придания жесткости продольного профиля. Горшкообразный участок 2, может быть выполнен, например, с помощью одной или нескольких перемычек, причем эти перемычки связаны, например, с базовой поверхностью 3 (например, приварены или соединены заклепками). Подобные перемычки могут быть расположены вертикально к базовой поверхности 3, и, например, в основном вертикально к отбортованными боковым поверхностям 3а, 3b, причем может быть предусмотрена связь также и с этими отбортованными боковыми поверхностями. В зоне отбортованной боковой поверхности 3а интегральный элемент жесткости внутренней части двери связан со внешней обшивкой на высоте оконного проема двери автомобиля. Под линией 4 на передней в направлении движения автомобиля боковой поверхности 2а (перемычки) предусмотрено крепление 5 для шарнира двери. В зоне дна 2а, а также на противолежащем конце 7, при перемычке это была бы базовая поверхность 3, интегральный элемент жесткости связан с обращенной к пассажиру обшивкой, а именно с внутренней обшивкой двери. В зоне крепления 5 шарнира (передняя боковая поверхность 2b, соответственно, перемычка) интергальный элемент жесткости закреплен на передней конечной обшивке двери, которая обычно выполнена в качестве интегральной составной части внутренней обшивки, отбортованой к ней.

Фиг.2 показывает зону шарнира в горизонтальном сечении. Интегральный элемент жесткости 1 связан со внутренней обшивкой 10, соответственно, с ее отрезком 11, который следует рассматривать как конечная обшивки двери. В зоне поверхности 2b интегрального элемента жесткости предусмотрено крепление 5 дверного шарнира. Применение интегрального элемента жесткости как непосредственной связи с шарниром считается особенно предпочтительной, так как вследствие этого действующие на шарнир усилия подаются непосредственно в соответственно жесткую структуру. Благодаря этому достигается многофункциональность при боковом и фронтальном столкновении, а также усиление жесткости при вертикальной нагрузке на дверь. Соединение интегрального элемента жесткости с шарниром может осуществляться различным образом. На фиг.2 представлена, как пример, связанная с участком 2b гайка для болта 51 крепления шарнира.

Фиг.3 показывет общий вид внутренней строны внутренней обшивки 10 левой двери, смотря в направлении движения автомобиля. Элемент жесткости внутренней части автомобильной двери по изобретению, а именно продольный профиль 1, имеется под оконным проемом 32 обшивки, т.е. на высоте рельефной поясной линии. Продольный профиль 1 в основном соответствует представленному на фиг.1 продольному профилю. Проем 32 ограничивается простирающимся на три стороны направляющим оконное стекло каналом 33. В направлении движения автомобиля перед левым вертикальным коленом канала 33 находится треугольник 34, служащий креплению внешнего зеркала. На высоте продольного профиля 1 и на дистанции под ним вблизи нижней кромки внутренней обшивки 10 находится дверной шарнир 35, с помощью которого к кузову шарнирно крепится внутренняя обшивка 10 вместе с другими частями двери. Дверные шарниры 35 закреплены креплением 5 ко внутренней обшивке двери 10. Нижний шарнир 35 закреплен к внутренней обшивке 10 с помощью нижнего усиливающего шарнир элемента 35'. По середине между шарнирами 35 имеется боковой вдавливаамый кронштейн 36, который простирается по всей ширине внутренней обшивки 10 и крепится к ней крепежными элементами 36'. Кроме того, между дверными шарнирами расположен ленточный элемент жесткости 37.

На фиг. 4 представлен горизонтальный вид внутренней обшивки 10 на высоте продольного профиля 1. Здесь видно, что внутренняя обшивка 10 имеет отбортованный отрезок 11, к которому прикреплен дверной шарнир 35 с помощью крепления 5. В качестве крепежных средств крепления 5 изображен крепежный винт 5', который ввинчивается в гайку 5" и сжимает своей головкой шарнирный элемент 35' и отрезок 11. С помощью расположенного со стороны двери шарнирного элемента 35', шарнирной оси 38 и расположенного со стороны кузова шарнирного элемента 35" дверь закреплена в кузове, а именно на А - стойке 39. Для крепления здесь служат представленные крепежные винты 40. Фальцевальная зона 41, которая служит также для приема дверных шарниров 35, закрывается внешним покрытием 42 непоказанного крыла автомобиля и внешней обшивкой 31 двери, которая отбортована вместе с участком 11 внутренней обшивки 10. Для герметизации кузова автомобиля 43 по отношению к фальцевальной зоне 41, соответственно, к внешней стороне внешней обшивки 31 служит уплотнение 44, которое плотно прилегает ко внутренней обшивке 10, которая покрыта внутренней обивкой 45.

Между внутренней обшивкой 10 и расположенной на расстоянии от нее внешней обшивкой 31 находится оконное стекло 46, которое на фиг.4 направляется на одной кромке в направляющем оконное стекло канале 33 вертикально к плоскости изображения в уплотнении 47. Между стеклом 46 и внешней обшивкой 31 расположен продольный профиль 1, а именно своим горшкообразным участком 2 впереди, смотря в направлении движения автомобиля. Дно 2а горшкообразного участка 2 приварено ко внутренней обшивке 10 в нескольких местах, см. фиг.3. Одна из боковых поверхностей 2b связана с участком 11 с помощью шарнирных крепежных болтов 51. Участок 11 образует конечную дверную обшивку.

Ото дна 2а горшкообразного участка 2 простирается переходный отрезок 48 продольного профиля 1 с постоянным изменением формы в направлении к внешней обшивке 31. Переходный отрезок 48 сформован таким образом, что имеется определенное изгибание рельефной поясной линии. Придание жесткости имеет место в зоне треугольника для внешнего зеркала, где в случае фронтального столкновения следует ожидать действующие фронтально усилия с изгибающими нагрузками на дверь.

Представленное на фиг.5 вертикальное сечение В-В по фиг.3 схематически показывает самые важные конструктивные элементы двери вблизи шарниров 35. На фиг.6 и на представленном в окружности виде А на фиг 5 особенно хорошо можно распознать горшкообразную форму участка 2. Этот участок 2 почти полностью занимает промежуточное пространство между внешней обшивкой 31 и внутренней обшивкой 10 в зоне редьефной поясной линии двери, т.е. под проемом 32. Боковые поверхности 2а, расположенные практически вертикально ко дну 2b и в соответствие с этим выполненные почти под прямым углом к показанной на фиг.4 боковой поверхности 2b, образуют совместно с переходным отрезком 48 очень жесткую во всех плоскостях структуру. Поверх этой структуры находится ножка зеркала 49, которая выполнена, например, из пластмассы и закреплена непоказанным образом, например, через крепежное отверстие 50 с треугольником 34 для зеркала. Под продольным профилем 1, соответственно, горшкообразным участком 2 находится боковой вдавливаемый кронштейн 36. Внутренняя обшивка 10 дверного крыла отформована таким образом, что она подогнана к А-стойке 39 кузова автомобиля.

На фиг.7 представлено сечение С-С, показывающее как продольный профиль 1 вследствие показанного на фиг.4 переходного отрезка 48 приближается к внешней обшивке, причем под зоной треугольника для бокового зеркала 34 для приема ножки 49 зеркала еще имеется значительное усиление поясной линии. Связанная загибом на своей внешней кромке 10' с внешней кромкой 31' внешней обшивки 31 внутренняя обшивка 10 снабжена состоящей из пластмассы внутренней дверной обивкой 52, которая в зоне треугольника бокового зеркала дополняется покрытием 53.

На фиг.8 показаны другие детали элемента жесткости рельефной поясной части внешней обшивки 31. Сечение D-D сделано вне зоны треугольника для зеркала 34, так что изображено оконное стекло 46, к которому внутри герметично прилегает уплотнение 54. Внутреннее уплотнение 54 стекла насажено показанным на чертеже образом на внутреннюю дерную обивку 52, а также на верхнюю кромку 10' внетренней обшивки 10. Внешнее уплотнение окна 55 насажено как на горизонтальную верхнюю кромку 31' внешней обшивки 31, так и на верхнюю кромку 56 продольного профиля 1. Верхняя кромка 56 жестко связана с верхней кромкой 31', например, приварена. Соединение простирается от зоны треугольника для зеркала 2 до противоположного горшкообразному отрезку 2 конца 7, см. фиг.3. Поперечное сечение продольного профиля 1 сделано таким плоским, что оно не мешает встройкам для крепления стекла дверного окна.

Изобретение относится к автомобилестроению. Интегральный элемент жесткости внутренней части двери автомобиля установлен между внутренней и внешней дверными панелями и выполнен как продольный профиль, снабженный в передней по направлению движения автомобиля зоне образующим коробчатый профиль горшкообразным участком и примыкающим переходным участком. Технический результат заключается в повышении безопасности пассажиров за счет исключения деформации двери при фронтальном и боковом столкновении. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Дверь автомобиля с интегральным элементом жесткости, содержащая внешнюю панель и внутреннюю панель, причем между панелями расположен продольный профиль, отличающаяся тем, что продольный профиль снабжен в передней по направлению движения автомобиля зоне образующим коробчатый профиль горшкообразным участком и примыкающим переходным участком и связан как с внешней, так и с внутренней панелями.2. Дверь автомобиля с интегральным элементом жесткости по п.1, отличающаяся тем, что соединение с внутренней панелью в зоне горшкообразного участка выполнено в форме нескольких соединительных точек на по меньшей мере двух расположенных вертикально плоскостях.3. Дверь автомобиля с интегральным элементом жесткости по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что горшкообразный участок связан с' внутренней панелью через ее отбортованную часть посредством болта для крепления шарнира.4. Дверь автомобиля с интегральным элементом жесткости по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что с горшкообразным участком связан дверной шарнир.5. Дверь автомобиля с интегральным элементом жесткости по любому из пп. 1-4, отличающаяся тем, что продольный профиль связан на своих противолежащих концах с внутренней панелью и в лежащей между ними зоне - с внешней панелью.