КУЗОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2011 года по МПК B62D25/00 B60R9/04 

Изобретение относится к автомобилестроению, конкретно к кузовам легковых автомобилей.

Все автомобили можно разделить условно на две группы:

административные, элитные и спортивно-гоночные (главные критерии - надежность, комфортность и скорость);

семейные, универсальные, специальные, кроссоверы, внедорожники (главными критериями являются надежность, комфортность и практичность, т.е. возможности перевозки больше пассажиров и багажа).

Предлагаемое изобретение относится ко второй группе автомобилей.

Главным недостатком существующих конструкций кузова является его малая прочность и сравнительно ограниченный объем в кузове для багажа. В последнем случае автомобилисты устанавливают на крышах легковых автомобилей различной конструкции приспособления - багажники. Крепятся такие багажники на стойках высотой 5-10 см от поверхности панели крыши кузова. При движении возникают ветровые нагрузки на отрыв конструкции. Недостатком багажников является то, что они изготавливаются отдельно от кузова транспортных средств, крепление их ненадежно, что уменьшает общую прочность и безопасность транспортных средств.

Известно изобретение - кузов легкового автомобиля (патент РФ №2146207, МПК B62D25/00, дата подачи заявки 11.01.2000 г.). Сущность изобретения в том, что предлагается кузов легкового автомобиля, содержащий каркас, выполненный из трубчатых элементов, и установленные на нем подвижные облицовочные элементы - двери, капот и багажник, неподвижные облицовочные элементы. Неподвижно установленные облицовочные элементы, по меньшей мере крылья и брызговики, закреплены на трубчатых элементах каркаса с помощью разъемного соединения. При этом брызговики выполнены из неметаллического материала, например из твердой резины, или стеклоткани, или пластмассы. Данное изобретение позволяет снизить трудоемкость сборки кузова и облегчает процесс его ремонта. Вместе с тем применение брызговиков из более жестких материалов при высоких скоростях движения автомобиля приведет к отскакиванию камней в прохожих либо в проходящий рядом транспорт, кроме того, это изобретение не повышает надежность автомобиля и безопасность пассажиров.

В другом изобретении «Верхняя часть кузова легкового автомобиля» (заявка патент РФ №99125398, МПК B62D 25/00, от 26.11.2001 г.), предлагается усовершенствованная конструкция верхней части кузова. Сущность изобретения в том, что панель крыши, переднее и заднее стекла выполнены как одно целое в виде объединенного стекла, закрепленного на корпусе кузова по периметру. Причем объединенное стекло выполнено двухслойным, тонировано нитридом титана, снабжено системой электрообогрева.

Предложенная конструкция верхней части кузова создает комфортность, вместе с тем при ДТП повышает вероятность тяжелого травматизма.

Наиболее близким аналогом является конструкция кузова транспортного средства, изложенная в патенте РФ №2132794 (МПК В26Ш5 заявка от 14.10.1999 г.). Задача данного изобретения направлена на повышение прочности и жесткости кузова транспортного средства, улучшение энергопоглощения при фронтальном ударе, что повышает пассивную безопасность транспортного средства.

Отличие заключается в том, что кузов снабжен элементом жесткости, соединенным с поперечной балкой, соединяющей левую и правую боковины кузова с нижней боковой стенкой колесной ниши и передней вертикальной стойкой боковины кузова. Наружные и внутренние элементы имеют коробчатое сечение и соединены силовым ребром жесткости с верхней боковой стенкой колесной ниши и с рамой ветрового окна с образованием вертикальной стенки кузова, а нижняя и верхняя боковые стенки колесной ниши соединены между собой лонжероном, фланец которого выполнен в центральной части с горизонтальным отгибом в сторону арки переднего колеса.

В предложенной конструкции кузова транспортного средства при фронтальном ударе нагрузки распределяются по направлениям: вдоль силовых поясов (нижнего, среднего и верхнего). К недостаткам следует отнести то, что при опрокидывании автомобиля или при ударе сверху верхняя часть кузова остается слабой и не гарантирует безопасность пассажиров. Верхняя часть кузова изготовлена из тонколистовой стали и при опрокидывании или падении на верх тяжелых предметов будет сильно погнута, а следовательно, пассажиры, находящиеся в автомашине, могут пострадать.

Задача данного изобретения направлена на повышение прочности и жесткости верхней части кузова транспортного средства в процессе эксплуатации. Кузов транспортного средства включает колесную нишу, соединенную с передней вертикальной стойкой боковины кузова коробчатого сечения, которая соединена с рамой ветрового окна, лонжерон с фланцем, соединенный с лонжероном пола и порогом пола. При этом кузов снабжен элементом жесткости, соединенным с поперечной балкой, соединяющей левую и правую боковины кузова, с нижней боковой стенкой колесной ниши и передней вертикальной стойкой боковины кузова, наружным и внутренним элементами, имеющими коробчатое сечение, соединенными с силовым ребром жесткости, и с верхней стенкой колесной ниши, и с рамой ветрового окна с образованием вертикальной стенки кузова, а нижняя и верхняя боковые стенки колесной ниши соединены между собой и с лонжероном, фланец которого в центральной части имеет горизонтальный отгиб в сторону арки переднего колеса транспортного средства.

Цель достигается тем, что верхняя часть кузова транспортного средства соединяется с багажником на крыше в единую конструкцию. Багажник становится стационарным. Нижняя часть багажника плотно прилегает к панели крыши кузова и жестко крепится к верхним ребрам правой и левой боковины кузова, к передней балке крыши кузова, заднему усилителю крыши и другим усилителям крыши. В результате верхняя часть транспортного средства становится ударно-поглощающей и грузонесущей.

Плотность прилегания нижней части багажника к верху кузова обеспечивается прокладкой.

Сущность технического решения поясняется чертежами.

На фиг.1 - схема размещения багажника (вид сбоку).

На фиг.2 - схема размещения багажника (вид сверху).

На фотографии фиг.3 показан общий вид кузова с багажником по предложенному техническому решению.

На фиг.1 обозначены:

- верхняя часть кузова транспортного средства 1;

- багажник 2;

- прокладки 4;

- стойка багажника 6;

- верхняя часть багажника 7;

- передняя балка крыши (не показана);

- задний усилитель крыши (не показан);

- усилитель крыши (не показан).

На фиг.2 показаны:

- продольные профили багажника 5;

- поперечные профили багажника 9;

- верхние ребра жесткости правой и

левой стороны верхней части кузова 3;

- нижняя часть багажника 8.

Кузов транспортного средства 1 в процессе эксплуатации и при фронтальном ударе будет воспринимать нагрузки, действующие на переднюю часть кузова вдоль силовых поясов кузова (нижнего, среднего и верхнего), а при опрокидывании транспортного средства нагрузку будет воспринимать верхняя часть кузова 1, которая жестко соединена с нижней частью багажника 8.

Укрепление верней части кузова 1 с помощью жестко закрепленного по всей поверхности с багажником 2 позволит воспринимать нагрузки, возникающие при опрокидывании транспортного средства.

Продольные профили 5 багажника 2 жестко крепятся к ребрам жесткости 3 правой и левой стороны верхней части кузова 1, а также к передней балке крыши, заднему усилителю крыши, усилителю крыши.

Поперечные профили 9 жестко крепятся к продольным профилям 5 и к верней части кузова 1.

Учитывая, что панель верхней части кузова 1 имеет выпуклую поверхность, с помощью подкладок 4 выравнивают поверхность в горизонтальной плоскости под установку нижней части багажника 8.

После установки багажника 2 на выровненную поверхность (прокладку) нижняя часть багажника 8 жестко крепится к верхней части кузова 1 за верхние ребра жесткости правой и левой сторон верхней части кузова 1, а также к передней балке крыши, заднему усилителю крыши и усилителю крыши.

К нижней части багажника 8 жестко крепятся стойки 6 багажника 1, на них жестко укрепляют верхнюю часть багажника 7.

В целом верхняя часть кузова 1 с багажником 2 образуют достаточно жесткую систему, способную воспринять все нагрузки, приходящие на кузов.

Предложенное техническое решение укрепления верхней части кузова совместно с укреплением нижней части кузова по патенту РФ №2132794 (прототип) обеспечит

высокую безопасность пассажиров при ДТП.

Теперь верхняя часть транспортного средства сможет выдержать значительные статические нагрузки для принятия багажа (до 200-300 кг) ударные нагрузки при падении тяжелых предметов сверху и динамические нагрузки на изгиб, смятие, разрыв при опрокидывании транспортного средства или других аварийных ситуациях. Повышение прочностных качеств транспортного средства позволит сохранит многие жизни пассажиров. В то же время для всех автомобилей II группы очень важным показателем является объем возможной перевозки багажа. Такой показатель входит в техническую характеристику продаваемых машин. Размещение груза на верху транспортного средства позволит повысить безопасность пассажиров, так как при падении сверху тяжелых предметов багаж будет служить амортизатором, а при опрокидывании транспортного средства багажник с грузом задержит его от многократного переворачивания.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенная конструкция имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».

На фотографии показан кузов транспортного средства с багажником. Конструкция будет широко использована в специальных транспортных средствах, например санитарные, пожарные, автобусы, грузотакси, военные, МЧС, туристические, внедорожники и универсальные и т.д. в общем около 60% транспортных средств в стране. Это формирование положительно отразится на экономике в целом, а также на конкурентной способности российского Автопрома.

Изобретение относится к кузову транспортного средства с верхним расположением багажника. Кузов включает колесную нишу, соединенную с передней вертикальной стойкой боковины кузова коробчатого сечения, которая соединена с рамой ветрового окна, лонжерон с фланцем, соединенный с лонжероном пола и порогом пола. Элемент жесткости соединен с поперечной балкой, соединяющей левую и правую боковины кузова с нижней боковой стенкой колесной ниши и передней вертикальной стойкой боковины кузова. Наружный и внутренний элементы имеют коробчатое сечение и соединены с силовым ребром жесткости, с верхней стенкой колесной ниши и с рамой ветрового окна с образованием вертикальной стенки кузова. Нижняя и верхняя боковые стенки колесной ниши соединены между собой и с лонжероном. Верхняя часть кузова соединяется с багажником на крыше в единую конструкцию. Багажник становится стационарным. Нижняя часть багажника плотно прилегает к панели крыши кузова и жестко крепится к верхним ребрам правой и левой боковины кузова, к передней балке крыши кузова, заднему усилителю крыши и другим усилителям крыши. Достигается повышение прочности и жесткости кузова транспортного средства в процессе эксплуатации за счет амортизации ударов багажником при падении сверху тяжелых предметов, а также при опрокидывании транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Кузов транспортного средства, включающий колесную нишу, соединенную с передней вертикальной стойкой боковины кузова коробчатого сечения, которая соединена с рамой ветрового окна, лонжерон с фланцем, соединенный с лонжероном пола и порогом пола, элемент жесткости, соединенный с поперечной балкой, соединяющей левую и правую боковины кузова с нижней вертикальной стойкой боковины кузова, наружный и внутренний элементы, имеющие коробчатое сечение и соединенные с силовым ребром жесткости, с верхней боковой стенкой колесной ниши и с рамой ветрового окна, а нижняя и верхняя боковые стенки колесной ниши соединены между собой и с лонжероном, отличающийся тем, что на верхнюю часть кузова плотно установлена нижняя часть багажника, состоящая из продольных и поперечных профилей, причем продольные профили багажника жестко укреплены на верхних ребрах жесткости левой и правой верхней части кузова, поперечной балке крыши, заднем усилителе крыши и усилителях крыши.

2. Кузов транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что плотность прилегания нижней части багажника к верху кузова обеспечивается прокладкой.