КОНСТРУКЦИЯ КУЗОВА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2019 года по МПК B62D25/00 B60R19/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к конструкции кузова транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В публикации не прошедшей экспертизу заявки на патент Японии № 2015-160524 (JP 2015-160524 A) раскрыта центральная стойка, которая составляет часть участка бокового дверного проема, расположенного в боковом участке транспортного средства. Центральная стойка образована посредством соединения между внутренней панелью и внешней панелью в форме корытообразного профиля в разрезе. Усиливающий материал на основе пластика, армированного графитовым волокном (CFRP), который имеет форму листа, связан с внутренней панелью в вертикальном направлении транспортного средства. В результате улучшается изгибная способность всей стойки В, включающей усиливающий материал.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Однако, в случае конфигурации, которая раскрыта в JP 2015-160524 A, листовой усиливающий материал связан с адгезивной поверхностью плоской формы внутренней панели и, следовательно, толщина адгезивного вещества уменьшается. Соответственно, диапазон, в котором регулируется толщина адгезивного вещества, становится узким, и отслаивание усиливающего материала и каркасного элемента транспортного средства может происходить в некоторых частях каркасного элемента транспортного средства без получения необходимой прочности адгезивного соединения. Другими словами, усиливающий материал может работать неэффективно, и изгибная способность всего каркасного элемента транспортного средства, включающего усиливающий материал, может уменьшаться. Таким образом, в этом отношении предшествующий уровень техники может быть усовершенствован.

Изобретение обеспечивает конструкцию кузова транспортного средства, с которой может быть улучшена изгибная способность всего каркасного элемента транспортного средства, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал, который усиливает каркасный элемент транспортного средства.

Первый аспект изобретения относится к конструкции кузова транспортного средства, включающей в себя усиливающий материал, имеющий пластинчатую форму или листовую форму и образованный из армированной волокном смолы, и каркасный элемент транспортного средства, имеющий замкнутую секционную конструкцию, образованную из металла, при этом усиливающий материал связан с каркасным элементом транспортного средства, имеющим углубленный участок, углубленный по направлению внутренней стороны замкнутой секционной конструкции на части адгезивной поверхности относительно усиливающего материала. Между углубленным участком и усиливающим материалом расположено адгезивное вещество.

Согласно первому аспекту изобретения усиливающий материал, имеющий пластинчатую форму или листовую форму, образованную из армированной волокном смолы, связан с каркасным элементом транспортного средства, имеющим замкнутую секционную конструкцию, образованную из металла. Углубленный участок образован на части адгезивной поверхности каркасного элемента транспортного средства, к которому прикреплен усиливающий материал, при этом углубленный участок углублен по направлению внутренней стороны замкнутой секционной конструкции каркасного элемента транспортного средства, а адгезивное вещество расположено между углубленным участком и усиливающим материалом. Соответственно, толщина адгезивного вещества может быть увеличена за счет углубленного участка и, таким образом, может быть устранено отслаивание усиливающего материала от каркасного элемента транспортного средства. Таким образом, усиливающий материал способен эффективно работать, а изгибная способность каркасного элемента транспортного средства, включающего усиливающий материал, может быть улучшена.

Согласно вышеприведенному аспекту, отличный эффект может быть достигнут, поскольку изгибная способность всего каркасного элемента транспортного средства, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал, который усиливает каркасный элемент транспортного средства, может быть улучшена.

В вышеприведенном аспекте, углубленный участок может быть заполнен адгезивным веществом.

Согласно вышеприведенному аспекту, углубленный участок заполнен адгезивным веществом и, таким образом, толщина адгезивного вещества может быть надежно увеличена в углубленном участке, а отслаивание усиливающего материала от каркасного элемента транспортного средства может быть устранено. Соответственно, усиливающий материал способен эффективно работать, а изгибная способность каркасного элемента транспортного средства, включающего усиливающий материал, может быть улучшена.

Согласно вышеприведенному аспекту, отличный эффект может быть достигнут, поскольку изгибная способность всего каркасного элемента транспортного средства, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал, который усиливает каркасный элемент транспортного средства, может быть улучшена.

В вышеприведенном аспекте, адгезивное вещество может быть частично расположено в углубленном участке.

В конструкции кузова транспортного средства согласно вышеприведенному аспекту, каркасный элемент транспортного средства может представлять собой усилитель бампера, продолжающийся в направлении ширины транспортного средства, а углубленный участок может быть образован в участке внешней стороны усилителя бампера в направлении ширины транспортного средства.

Согласно вышеприведенному аспекту, каркасный элемент транспортного средства представляет собой усилитель бампера, продолжающийся в направлении ширины транспортного средства, а углубленный участок образован в участке внешней стороны усилителя бампера в направлении ширины транспортного средства. Соответственно, после того, как нагрузка столкновения приложена к одному участку внешней стороны усилителя бампера в направлении ширины транспортного средства, транспортным средством, подвергающимся смещающему столкновению, участок внешней стороны в направлении ширины транспортного средства, к которому приложена нагрузка столкновения, деформируется к задней стороне транспортного средства. В этом случае, углубленный участок, образованный в участке внешней стороны усилителя бампера в направлении ширины транспортного средства, растягивается в плоскую форму (в настоящем описании «плоская форма» также означает «по существу плоскую форму») и таким образом, размер адгезивной поверхности в направлении плоскости увеличивается, и разрушение усилителя бампера, а также разрушение адгезивной поверхности может быть устранено. Поэтому нагрузка столкновения может быть передана также усилителю бампера на сторону, которая не подвергается смещающему столкновению и, таким образом, нагрузка столкновения может быть поглощена транспортным средством в целом.

Согласно вышеприведенному аспекту, отличный эффект может быть достигнут, так как нагрузка столкновения во время смещающего столкновения может быть эффективно поглощена.

В вышеприведенном аспекте, каркасный элемент транспортного средства может быть стойкой транспортного средства, проходящей в вертикальном направлении транспортного средства (в настоящем описании «вертикальное направление транспортного средства» также означает «по существу вертикальное направление транспортного средства»).

Согласно вышеприведенному аспекту, каркасный элемент транспортного средства является стойкой транспортного средства, проходящей в вертикальном направлении транспортного средства. Соответственно, стойка транспортного средства деформируется во внутреннюю сторону в направлении ширины транспортного средства, как только нагрузка столкновения прикладывается к стойке транспортного средства во время бокового столкновения транспортного средства. В этом случае, углубленный участок растягивается, по существу, в плоскую форму, и, таким образом, размерность адгезивной поверхности в направлении плоскости увеличиваются и разрушение стойки транспортного средства, а также разрушение адгезивной поверхности может быть устранено. Поэтому нагрузка столкновения может быть поглощена стойкой транспортного средства.

В вышеприведенном аспекте, каркасный элемент транспортного средства может быть порогом транспортного средства, проходящим в продольном направлении транспортного средства (в настоящем описании «продольное направление транспортного средства» также означает «по существу продольное направление транспортного средства»).

Согласно вышеприведенному аспекту, каркасный элемент транспортного средства является порогом транспортного средства, проходящим в продольном направлении транспортного средства. Соответственно, порог транспортного средства деформируется во внутреннюю сторону в направлении ширины транспортного средства, как только нагрузка столкновения прикладывается к порогу транспортного средства во время бокового столкновения транспортного средства. В этом случае, углубленный участок растягивается, по существу, в плоскую форму, и, таким образом, размерность адгезивной поверхности в направлении плоскости увеличиваются и разрушение порога транспортного средства, а также разрушение адгезивной поверхности может быть устранено. Поэтому нагрузка столкновения может быть поглощена порогом.

Согласно вышеприведенному, может быть достигнут отличный эффект, поскольку нагрузка столкновения может быть эффективно поглощена во время бокового столкновения транспортного средства.

В вышеприведенном аспекте, углубленный участок может иметь множество первых углубленных участков, образованных вдоль первого концевого участка, параллельного направлению прохождения адгезивной поверхности каркасного элемента транспортного средства, и множество вторых углубленных участков, образованных вдоль второго концевого участка на стороне адгезивной поверхности, противоположной первому концевому участку, и обращенной к первым углубленным участкам, при этом и первые углубленные участки и вторые углубленные участки могут быть расположены попеременно.

Согласно вышеприведенному аспекту, углубленный участок имеет первые углубленные участки, образованные вдоль первого концевого участка, параллельного направлению прохождения адгезивной поверхности каркасного элемента транспортного средства, и вторые углубленные участки, образованные вдоль второго концевого участка на стороне адгезивной поверхности, противоположной первому концевому участку, и обращенной к первым углубленным участкам, при этом и первые углубленные участки и вторые углубленные участки расположены попеременно. Соответственно, в любом положении в углубленных участках, усиливающий материал может быть связан с каркасным элементом транспортного средства, по меньшей мере, через один из первых углубленных участков и вторых углубленных участков, где толщина адгезивного вещества является увеличенной.

«Альтернативно» означает, что второй углубленный участок расположен на части адгезивной поверхности, соответствующей пространству между смежными первыми углубленными участками, а первый углубленный участок расположен на части адгезивной поверхности, соответствующей пространству между смежными вторыми углубленными участками.

В вышеприведенном аспекте, первые углубленные участки могут быть расположены с заданным шагом, а вторые углубленные участки могут быть расположены с шагом, отличающимся от шага первых углубленных участков.

Согласно вышеприведенному аспекту, первые углубленные участки расположены с заданным шагом, а вторые углубленные участки расположены с шагом, отличающимся от шага первых углубленных участков. Соответственно, первые углубленные участки и вторые углубленные участки могут быть попеременно расположены даже в том случае, когда размер первых углубленных участков и размер вторых углубленных участков отличаются друг от друга. Поэтому, в любом положении в углубленных участках, усиливающий материал может быть связан с каркасным элементом транспортного средства, по меньшей мере, через один из первых углубленных участков и вторых углубленных участков, где толщина адгезивного вещества является увеличенной.

В вышеприведенном аспекте, адгезивная поверхность может быть расположена на каркасном элементе транспортного средства с внутренней стороны поверхности транспортного средства, а усиливающий материал может быть связан с адгезивной поверхностью с внутренней стороны транспортного средства по направлению к внешней стороне транспортного средства.

Согласно вышеприведенному аспекту, адгезивная поверхность расположена на каркасном элементе транспортного средства с внутренней стороны поверхности транспортного средства, а усиливающий материал связан с адгезивной поверхностью с внутренней стороны транспортного средства по направлению к внешней стороне транспортного средства. Соответственно, даже в случае, когда растягивающее усилие воздействует на каркасный элемент транспортного средства с внутренней стороны поверхности транспортного средства посредством нагрузки столкновения, направленной от внешней стороны транспортного средства к внутренней стороне транспортного средства, прикладываемой к каркасному элементу транспортного средства во время столкновения транспортного средства, разрушение каркасного элемента транспортного средства с внутренней стороны поверхности транспортного средства может быть устранено усиливающим материалом, который является элементом с высокой жесткостью, образованным из армированной волокном смолы.

В конструкции кузова транспортного средства согласно вышеприведенному аспекту, множество волокон армированной волокном смолы, образующих усиливающий материал, могут продолжаться в направлениях, пересекающихся друг с другом.

Согласно вышеприведенному аспекту, волокна армированной волокном смолы, образующей усиливающий материал, проходят в направлениях, пересекающихся друг с другом, и, таким образом, улучшается изгибная жесткость армированной волокном смолы в отношении входного воздействия с разных направлений. Соответственно, изгибная жесткость каркасного элемента транспортного средства, с которым связан усиливающий материал, образованный из армированной волокном смолы, улучшается по отношению к входным воздействиям с разных направлений и, таким образом, секционная деформация может быть устранена.

Согласно вышеприведенному аспекту, отличный эффект может быть достигнут, поскольку изгибная способность всего каркасного элемента транспортного средства, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал, который усиливает каркасный элемент транспортного средства, может быть улучшена.

В вышеприведенном аспекте, глубина углубленного участка относительно адгезивной поверхности может быть, по меньшей мере, величиной деформации адгезивной поверхности в направлении, перпендикулярном поверхности свойственной температурной деформации каркасного элемента транспортного средства.

Согласно вышеприведенному аспекту, глубина углубленного участка относительно адгезивной поверхности составляет, по меньшей мере, величину деформации адгезивной поверхности в направлении, перпендикулярном поверхности, свойственной температурной деформации каркасного элемента транспортного средства, и таким образом, углубленный участок поддерживается даже в случае, когда каркасный элемент транспортного средства деформируется посредством температурной деформации на стороне усиливающего материала вдоль направления, перпендикулярного к поверхности адгезивной поверхности. Соответственно, место, где адгезивное вещество имеет большую толщину, может быть сохранено.

Согласно вышеприведенному аспекту, может быть достигнут отличный эффект, поскольку эффект температурной деформации на адгезионную прочность усиливающего материала по отношению к каркасному элементу транспортного средства может быть уменьшен.

В вышеприведенном аспекте, глубина углубленного участка относительно адгезивной поверхности может составлять 5 мм или менее.

Согласно вышеописанному аспекту, глубина углубленной части составляет 5 мм или менее. Соответственно, снижение адгезионной прочности адгезивного вещества, свойственное чрезмерно толстому слою адгезивного вещества, может быть устранено.

Согласно двенадцатой конфигурации аспекта изобретения, отличный эффект может быть достигнут, поскольку снижение адгезионной прочности усиливающего материала по отношению к каркасному элементу транспортного средства может быть устранено.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость примеров осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы, и на которых:

Фиг.1 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором усиление переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления, видимо с передней стороны транспортного средства по направлению к задней стороне транспортного средства;

Фиг.2 - сечение, иллюстрирующее состояние, в котором усиление переднего бампера разрезано по линии II-II с фиг.1;

Фиг.3 - схематичный вид в разрезе, иллюстрирующий состояние, в котором усиливающий материал прикреплен к усилению переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления;

Фиг.4А - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором еще предстоит образовать углубленный участок усиления переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления;

Фиг.4В - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором образован углубленный участок усиления переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления;

Фиг.5 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором часть усиливающего материала и усиление переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления, видны с задней стороны транспортного средства по направлению к передней стороне транспортного средства;

Фиг.6A - схематичный вид в разрезе, иллюстрирующий состояние, видимое с плоскости транспортного средства, в нормальном состоянии усиления переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления;

Фиг.6B - схематичный вид в разрезе, иллюстрирующий начальное состояние смещающего столкновения усиления переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления;

Фиг.6С - схематичный вид в разрезе, иллюстрирующий более позднее состояние смещающего столкновения усиления переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления; и

Фиг.7 - вид в перспективе, иллюстрирующий состояние, в котором часть усиливающего материала и усиление переднего бампера, имеющегося в конструкции кузова транспортного средства согласно второму варианту осуществления, видны с задней стороны транспортного средства по направлению к передней стороне транспортного средства.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Первый вариант осуществления

Далее будет описан первый вариант осуществления конструкции кузова транспортного средства согласно аспекту изобретения, обращаясь к фигурам 1-6. Стрелки ВПЕРЕД, НАРУЖУ и ВВЕРХ, которые проиллюстрированы на фиг. 1-6 обозначают переднюю сторону транспортного средства в его продольном направлении, внешнюю сторону в направлении ширины транспортного средства и верхнюю сторону в вертикальном направлении транспортного средства, соответственно.

Как иллюстрировано на фиг.1, усиление переднего бампера 14 (далее называемое «R/F бампера») как каркасного элемента транспортного средства, и усиливающий материал 16 составляют конструкцию 10 кузова транспортного средства, расположенную в переднем участке транспортного средства. R/F бампера 14 расположено на передних сторонах пары передних лонжеронов 12 в направлении ширины транспортного средства и прикреплено к передним лонжеронам 12 посредством краш-боксов 15.

R/F бампера 14 представляет собой экструдированный материал из алюминиевого сплава, изготовленный посредством экструзионного формования или тому подобного, и R/F бампера 14 согласно настоящему варианту осуществления имеет, по существу, лестничное сечение в виде сбоку транспортного средства как иллюстрировано на фиг.2. В частности, R/F бампера 14 обеспечено прямоугольным передним стеночным участком 18, верхним стеночным участком 20 и нижним стеночным участком 22. Передний стеночный участок 18 продолжается в продольном направлении транспортного средства в качестве его направления толщины и в направлении ширины транспортного средства в качестве его продольного направления. Верхний стеночный участок 20 продолжается назад от части верхней торцевой стороны переднего стеночного участка 18. Нижний стеночный участок 22 продолжается назад от части нижней торцевой стороны переднего стеночного участка 18. R/F бампера 14 также обеспечен задним стеночным участком 24, соединяющим часть задней торцевой стороны верхнего стеночного участка 20 и часть задней торцевой стороны нижнего стеночного участка 22 друг с другом в вертикальном направлении. R/F бампера 14 имеет прямоугольную замкнутую секционную конструкцию, которая имеет вертикальное направление транспортного средства в качестве его продольного направления на виде сбоку транспортного средства, имеющую передний стеночный участок 18, верхний стеночный участок 20, нижний стеночный участок 22 и задний стеночный участок 24.

R/F бампера 14 также обеспечен средним стеночным участком 26. Средний стеночный участок 26 соединяет верхнюю сторону промежуточного участка переднего стеночного участка 18 в вертикальном направлении транспортного средства и верхнюю сторону промежуточного участка заднего стеночного участка 24 в вертикальном направлении транспортного средства друг к другу в вертикальном направлении. Пространство, которое закрыто передним стеночным участком 18, верхним стеночным участком 20, нижним стеночным участком 22 и задним стеночным участком 24, разделено в вертикальном направлении транспортного средства средним стеночным участком 26. Закрытое пространство S1 с верхней стороны транспортного средства меньше по размеру, чем закрытое пространство S2 с нижней стороны транспортного средства.

Пара из верхнего и нижнего концевого участка усиливающих участков 30 предусмотрена так, что верхний и нижний концевой участок усиливающих участков 30, соответственно, образованы в обоих концевых участках заднего стеночного участка 24 R/F бампера 14 в вертикальном направлении транспортного средства. Верхний и нижний концевой участок усиливающих участков 30 выступают к задней стороне транспортного средства от заднего стеночного участка 24 вдоль направления, которое является перпендикулярным к поверхности заднего стеночного участка 24. Величины, на которые концевой участок усиливающих участков 30 выступают, устанавливаются таким образом, что эти величины, по существу, равны друг другу. В частности, верхний и нижний концевой участок усиливающих участков 30 выступают к задней стороне транспортного средства на величину, которая является немного больше, чем толщина пластины усиливающего материала 16 (описанная ниже). Толщина пластины (размер в вертикальном направлении транспортного средства) концевого участка усиливающего участка 30 установлена, по существу, равной толщинам пластины верхнего стеночного участка 20 и нижнего стеночного участка 22.

Поверхность R/F бампера 14 с внутренней стороны транспортного средства, то есть, поверхность заднего стеночного участка 24 с задней стороны транспортного средства, представляет собой адгезивную поверхность 24А. Углубленный участок 28 образован на части адгезивной поверхности 24А. Как иллюстрировано на фиг.4В, углубленный участок 28 образован на участке внешней стороны R/F бампера 14 в направлении ширины транспортного средства. Участок внешней стороны R/F бампера 14 в направлении ширины транспортного средства наклонен от участка 32 точки начального сгибания к задней стороне транспортного средства в соответствии с конструкцией транспортного средства. Множество углубленных участков 28 расположено в направлении ширины транспортного средства вокруг части адгезивной поверхности 24А заднего стеночного участка 24 R/F бампера 14, которые соответствуют участку 32 точки начального сгибания. Углубленный участок 28 образовывается, когда R/F бампера 14 изогнут вокруг участка 32 точки начального сгибания. В частности, углубленный участок 28 образован как заданный посредством управляемого растягивающего усилия, хотя R/F бампера 14 изгибается вокруг участка 32 точки начального сгибания, в то время как растягивающее усилие прикладывается вдоль продольного направления R/F бампера 14.

Углубленный участок 28 имеет первый углубленный участок 28А и второй углубленный участок 28В. Первый углубленный участок 28А имеет, по существу, эллиптическую форму и углубленную форму по направлению к пространству S1 (то есть по направлению стороны, противоположной усиливающему материалу 16) на виде спереди транспортного средства (см. Фиг.2). Множество первых углубленных участков 28А предусмотрено таким образом, что первые углубленные участки 28А расположены с заданным шагом вдоль концевого участка 36 по верхней стороне транспортного средства в качестве первого концевого участка, параллельного направлению прохождения адгезивной поверхности 24А заднего стеночного участка 24. Второй углубленный участок 28B имеет, по существу, эллиптическую форму, которая имеет вертикальное направление транспортного средства в качестве его продольного направления и углубленную форму в направлении пространства S2 (то есть к стороне, противоположной усиливающему материалу 16), на виде спереди транспортного средства (см. фиг.2). Множество вторых углубленных участков 28В предусмотрено таким образом, что вторые углубленные участки 28В расположены с шагом, отличающимся от шага первых углубленных участков 28А вдоль концевого участка 38 на нижней стороне транспортного средства в качестве второго концевого участка на стороне адгезивной поверхности 24А заднего стеночного участка 24, которая противоположна концевому участку 36. Первый углубленный участок 28А и второй углубленный участок 28В не перекрываются друг с другом в вертикальном направлении транспортного средства и расположены в шахматном порядке (попеременно) на виде спереди транспортного средства.

Как иллюстрировано на фиг.2, глубина первого углубленного участка 28А относительно адгезивной поверхности 24А установлена равной 5 мм или менее, и величине деформации адгезивной поверхности 24А в направлении, перпендикулярном поверхности, которая свойственна температурной деформации R/F бампера 14 или более. Как в случае первого углубленного участка 28А, глубина второго углубленного участка 28В относительно адгезивной поверхности 24А установлена равной 5 мм или менее, и величине деформации адгезивной поверхности 24А в направлении, перпендикулярном поверхности, которая свойственна температурной деформации R/F бампера 14 или более. Конкретно, в настоящем варианте осуществления глубина каждого из первого углубленного участка 28А и второго углубленного участка 28В относительно адгезивной поверхности 24А установлена в пределах диапазона от 0,5 мм до 5 мм.

Усиливающий материал 16 образован армированной волокном смолой (армированным углеродным волокном пластиком (CFRP) и армированным стекловолокном пластиком (GFRP)). Как иллюстрировано на фиг.5, усиливающий материал 16 образован в форме прямоугольной пластины, проходящей в продольном направлении транспортного средства в качестве ее направления толщины, и в направлении ширины транспортного средства в качестве ее продольного направления. В настоящем варианте осуществления, множество волокон (углеродных волокон и стекловолокна) 40 внутри усиливающего материала 16 проходят в одном направлении, а направление прохождения волокон 40, по существу, совпадает с продольным направлением усиливающего материала 16 (направление ширины транспортного средства). Хотя усиливающий материал 16 образован в форме пластины, форма усиливающего материала 16 не ограничивается формой пластины. Усиливающий материал 16 также может иметь форму листа. На фиг.5 волокна 40 схематически проиллюстрированы разделенным образом для легкого понимания волокон 40.

Как иллюстрировано на фиг.2, поверхность 34 передней стороны транспортного средства как одна из торцевых поверхностей усиливающего материала 16 в направлении толщины усиливающего материала 16, связана с адгезивной поверхностью 24А через адгезивное вещество 42. Первый углубленный участок 28А (между первым углубленным участком 28А и поверхностью 34 усиливающего материала 16 передней стороны транспортного средства) и второй углубленный участок 28В (между вторым углубленным участком 28В и поверхностью 34 усиливающего материала 16 передней стороны транспортного средства) заполнены адгезивным веществом 42. Адгезивное вещество 42 определенной толщины также расположено на месте адгезивной поверхности 24А, отличном от первого углубленного участка 28А и второго углубленного участка 28В.

Верхний концевой участок 44 и нижний концевой участок 46 в качестве торцевых поверхностей усиливающего материала 16 в направлении, пересекающемся с направлением толщины усиливающего материала 16, расположены обращенными к концевому участку усиливающих участков 30 R/F бампера 14, соответственно. Промежутки между верхним и нижним концевыми участками 44, 46 и концевым участком усиливающих участков 30 заполнены адгезивным веществом 42, которое должно быть непрерывным с пространством между адгезивной поверхностью 24А и поверхностью 34 усиливающего материала 16 передней стороны транспортного средства. Как иллюстрировано на фиг.3, усиливающий материал 16 связан с адгезивной поверхностью 24А посредством создающего давление устройства 48 и затвердевания при прикреплении к адгезивной поверхности 24А R/F бампера 14. Другими словами, усиливающий материал 16 связывается с адгезивной поверхностью 24А R/F бампера 14 по направлению к внешней стороне транспортного средства с внутренней стороны транспортного средства.

Действие и эффект первого варианта осуществления

В настоящем варианте осуществления, поверхность 34 пластинчатого или листового усиливающего материала 16 передней стороны транспортного средства, который образован из армированной волокном смолы, связана с адгезивной поверхностью 24А металлического R/F бампера 14, который имеет замкнутую секционную конструкцию, как иллюстрировано на фиг.2. Углубленный участок 28 образован на части адгезивной поверхности 24А R/F бампера 14, при этом углубленный участок 28 углублен по направлению к стороне, которая является противоположной поверхности 34 усиливающего материала 16 передней стороны транспортного средства, а адгезивное вещество 42 расположено между углубленным участком 28 и усиливающим материалом 16. Соответственно, толщина адгезивного вещества 42 может быть увеличена за счет углубленного участка 28 и, таким образом, отслаивание усиливающего материала 16 от R/F бампера 14 транспортного средства может быть устранено. Таким образом, усиливающий материал 16 способен эффективно работать, и изгибная способность R/F бампера 14 транспортного средства, включающего усиливающий материал 16, может быть улучшена. В результате может быть улучшена изгибная способность всего R/F бампера 14, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал 16, который усиливает R/F бампера 14.

R/F бампера 14 изгибается, по существу, к задней стороне транспортного средства, когда нагрузка столкновения прикладывается, по существу, с передней стороны транспортного средства к R/F бампера 14 во время столкновения транспортного средства. В этом случае, сжимающее усилие действует в направлении ширины транспортного средства на часть R/F бампера 14, которая находится ближе к передней стороне транспортного средства, чем нейтральная плоскость CP, а сила растяжения действует в направлении ширины транспортного средства на часть R/F бампера 14, которая находится ближе к задней стороне транспортного средства, чем нейтральная плоскость CP. Поскольку усиливающий материал 16 связан с адгезивной поверхностью 24А R/F бампера 14, допустимое сопротивление в отношении усилия растяжения улучшается на части R/F бампера 14, которая находится ближе к задней стороне, чем нейтральная плоскость CP, а величина деформации, которая обусловлена растяжением, уменьшается. Другими словами, нейтральная плоскость CP, которая является граничным участком между участком, который деформируется сжимающей силой и участком, который деформируется растягивающей силой, перемещается к задней стороне транспортного средства (CP2 на чертеже). Другими словами, усиливающий материал 16 поглощает большую часть нагрузки столкновения, и, таким образом, толщина пластины заднего стеночного участка 24 и переднего стеночного участка 18, обращенного к заднему стеночному участку 24, может быть меньше, чем в R/F бампера 14, который образован из алюминиевого сплава и имеет почти такой же уровень изгибной жесткости. В результате, вес транспортного средства может быть уменьшен.

Поскольку углубленный участок 28 заполнен адгезивным веществом 42, толщина адгезивного вещества 42 может быть надежно увеличена в углубленном участке 28 и, таким образом, отслаивание усиливающего материала 16 от R/F бампера 14 может быть устранено. Соответственно, усиливающий материал 16 способен эффективно работать, и изгибная способность R/F бампера 14 транспортного средства, включающего усиливающий материал 16, может быть улучшена. В результате может быть улучшена изгибная способность всего R/F бампера 14, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал 16, который усиливает R/F бампера 14.

R/F бампера 14 продолжается в направлении ширины транспортного средства, а углубленный участок 28 образован в участке внешней стороны R/F бампера 14 в направлении ширины транспортного средства. Соответственно, после того, как нагрузка столкновения приложена к одному участку внешней стороны R/F бампера 14 в направлении ширины транспортного средства, которое имеет конструкцию 10 кузова транспортного средства, которая иллюстрирована на фиг.6A, подвергающуюся смещающему столкновению, как показано на фиг.6B, участок внешней стороны направления ширины транспортного средства, к которому приложена нагрузка столкновения, деформируется к задней стороне транспортного средства. В этом случае, углубленный участок 28, образованный в участке внешней стороны R/F бампера 14 в направлении ширины транспортного средства, растягивается и деформируется, по существу, в плоскую форму и, таким образом, нагрузка столкновения поглощается деформацией, а размер адгезивной поверхности 24А в направлении плоскости увеличивается с деформацией. В результате может быть устранено разрушение R/F бампера 14, а также разрушение адгезивной поверхности 24A. Следовательно, нагрузка столкновения может быть передана R/F бампера 14 на сторону, не подвергающуюся смещению столкновения, и краш-боксу 15 на стороне, также не подвергающуюся смещающему столкновению, как иллюстрировано на фиг.6C, и, таким образом, нагрузка столкновения может быть поглощена транспортным средством в целом.

Как иллюстрировано на фиг.4В, углубленный участок 28 имеет первые углубленные участки 28А, образованные вдоль концевого участка 36 адгезивной поверхности 24А, и вторые углубленные участки 28В, образованные вдоль концевого участка 38 адгезивной поверхности 24А, и обращенные к первым углубленным участкам 28А. Первые углубленные участки 28А и вторые углубленные участки 28В расположены попеременно. Соответственно, в любом положении в углубленных участках 28, усиливающий материал 16 может быть связан с R/F бампера 14 транспортного средства, по меньшей мере, через один из первых углубленных участков 28А и вторых углубленных участков 28В, где толщина адгезивного вещества 42 является увеличенной.

Первые углубленные участки 28А расположены с заданным шагом, а вторые углубленные участки 28В расположены с шагом, отличающимся от шага первых углубленных участков 28А. Соответственно, первые углубленные участки 28А и вторые углубленные участки 28В могут быть попеременно расположены даже в том случае, когда размер первых углубленных участков 28А и размер вторых углубленных участков 28В отличаются друг от друга. Поэтому, в любом положении в углубленных участках 28, усиливающий материал 16 может быть связан с R/F бампера 14 транспортного средства, по меньшей мере, через один из первых углубленных участков 28А и вторых углубленных участков 28В, где толщина адгезивного вещества 42 является увеличенной. В результате может быть улучшена изгибная способность всего R/F бампера 14, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал 16, который усиливает R/F бампера 14.

Адгезивная поверхность 24А расположена на поверхности внутренней стороны R/F бампера 14 транспортного средства (поверхности задней стороны заднего стеночного участка 24 R/F бампера 14 транспортного средства), а усиливающий материал 16 связан с адгезивной поверхностью 24А с внутренней стороны транспортного средства по направлению внешней стороны транспортного средства. Соответственно, даже в случае, когда растягивающее усилие действует на R/F бампера 14 транспортного средства с внутренней стороны поверхности транспортного средства посредством нагрузки столкновения, направленной от внешней стороны транспортного средства к внутренней стороне транспортного средства, прикладываемой к R/F бампера 14 транспортного средства во время столкновения транспортного средства, разрушение R/F бампера 14 транспортного средства с внутренней стороны поверхности транспортного средства может быть устранено усиливающим материалом 16, который является элементом с высокой жесткостью, образованным из армированной волокном смолы. Следовательно, способность к изгибу всего R/F бампера 14 в момент столкновения транспортного средства, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал 16, который усиливает R/F бампера 14, может быть улучшена.

Глубина углубленного участка 28 относительно адгезивной поверхности 24А составляет, по меньшей мере, величину деформации адгезивной поверхности 24А в направлении, перпендикулярном поверхности, которая свойственна температурной деформации R/F бампера 14 и, таким образом, углубленный участок 28 может поддерживаться даже в случае, когда R/F бампера 14 деформируется тепловой деформацией в сторону усиливающего материала 16 вдоль направления, перпендикулярного поверхности адгезивной поверхности 24А. Соответственно, место, где адгезивное вещество 42 имеет большую толщину, может быть сохранено. В результате эффект тепловой деформации на адгезионную прочность усиливающего материала 16 по отношению к R/F бампера 14 может быть уменьшен.

Глубина углубленного участка 28 установлена до 5 мм или менее. Соответственно, снижение адгезионной прочности адгезивного вещества 42, свойственное чрезмерно толстому слою адгезивного вещества, может быть устранено. Следовательно, снижение адгезионной прочности усиливающего материала 16 к R/F бампера 14 может быть устранено.

Второй вариант осуществления

Далее будет описана конструкция кузова транспортного средства согласно второму варианту осуществления изобретения. Одинаковые ссылочные позиции будут использованы для обозначения компонентов, которые в основном такие же, как в первом варианте осуществления, и их описание будет опущено.

Конструкция 58 кузова транспортного средства согласно второму варианту осуществления имеет ту же основную конфигурацию, что и конструкция кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления. В конструкции 58 кузова транспортного средства согласно второму варианту осуществления множество волокон 62 внутри усиливающего материала 60 проходят в направлениях, пересекающихся друг с другом.

Другими словами, используется усиливающий материал 60, образованный армированной волокном смолой (CFRP и GFRP), и усиливающий материал 60 образован в форме прямоугольной пластины, проходящей в переднем заднем направлении транспортного средства в качестве его направления толщины, и в направлении ширины транспортного средства в качестве его продольного направления, как иллюстрировано на фиг.7. В настоящем варианте осуществления, волокна (углеродные волокна и стекловолокна) 62 внутри усиливающего материала 60 расположены так, что волокна, продолжающиеся в направлении, наклоненном к нижней стороне транспортного средства, к внешней стороне в направлении ширины транспортного средства, и волокна, продолжающиеся в направлении, наклоненном к верхней стороне транспортного средства, к внешней стороне в направлении ширины транспортного средства, пересекаются друг с другом. Хотя усиливающий материал 60 образован в форме пластины, форма усиливающего материала 60 не ограничивается формой пластины. Усиливающий материал 60 также может иметь форму листа. Волокна 62 расположены так, что волокна, наклоненные относительно направления ширины транспортного средства, пересекаются друг с другом. Однако, изобретение не ограничивается этим. Волокна также могут быть расположены так, что волокна, продолжающиеся, по существу, в направлении ширины транспортного средства, и волокна, продолжающиеся, по существу, в вертикальном направлении транспортного средства, являются, по существу, перпендикулярными друг другу. На фиг.7 волокна 62 схематично проиллюстрированы разделенным образом для легкого понимания волокон 62.

Действие и эффект второго варианта осуществления

Действие и эффект настоящего варианта осуществления будут описаны ниже.

Конфигурация конструкции кузова транспортного средства согласно второму варианту осуществления идентична конфигурации конструкции кузова транспортного средства согласно первому варианту осуществления, за исключением того, что волокна 62 внутри усиливающего материала 60 проходят в направлениях, пересекающихся друг с другом. Соответственно, эффекты, аналогичные эффектам, достигаемым в первом варианте осуществления, могут быть достигнуты во втором варианте осуществления.

Волокна 62 армированной волокном смолы, которая образует усиливающий материал 60, проходят в направлениях, пересекающихся друг с другом, и, таким образом, улучшается изгибная жесткость армированной волокном смолы в отношении входного воздействия с разных направлений. Соответственно, изгибная жесткость R/F бампера 14, с которым связан усиливающий материал 60, образованный из армированной волокном смолы, улучшается по отношению к входным воздействиям с разных направлений и, таким образом, секционная деформация может быть устранена. В результате может быть улучшена изгибная способность всего R/F бампера 14, который включает в себя пластинчатый или листовой усиливающий материал 60, который усиливает R/F бампера 14.

В первом и втором вариантах осуществления, описанных выше, усиливающий материал 16, 60 связан с R/F бампера 14. Однако, изобретение не ограничивается этим. Например, усиливающий материал 16, 60 также может быть нанесен на другой каркасный элемент транспортного средства, такой как порог (не показано) и стойка транспортного средства (не показана). Стойка транспортного средства, на которую нанесен усиливающий материал 16, 60, может быть любой одной из передней стойки, центральной стойки, задней стойки и четвертной стойки. В этом случае, порог и стойка транспортного средства деформируются во внутреннюю сторону в направлении ширины транспортного средства, как только нагрузка столкновения прикладывается к порогу и стойке транспортного средства во время бокового столкновения транспортного средства. В этом случае, углубленный участок растягивается, по существу, в плоскую форму, и, таким образом, размерность адгезивной поверхности 24А в направлении плоскости увеличиваются и разрушение порога и стойки транспортного средства, а также разрушение адгезивной поверхности 24А может быть устранено. Поэтому нагрузка столкновения может быть поглощена порогом и стойкой транспортного средства.

Первый углубленный участок 28А и второй углубленный участок 28В углубленного участка 28 не перекрываются друг с другом в вертикальном направлении транспортного средства. Однако, изобретение не ограничивается этим. Например, первый углубленный участок 28А и второй углубленный участок 28В углубленного участка 28 могут перекрываться друг с другом в вертикальном направлении транспортного средства. Первые углубленные участки 28А расположены с заданным шагом, а вторые углубленные участки 28В расположены с шагом, отличающимся от шага первых углубленных участков 28А. Однако изобретение не ограничивается этим. Например, первые углубленные участки 28А и вторые углубленные участки 28В могут быть расположены с одном и тем же шагом, поскольку первые углубленные участки 28А и вторые углубленные участки 28В чередуются друг с другом. Первые углубленные участки 28А и вторые углубленные участки 28В расположены попеременно. Однако изобретение не ограничивается этим. Любое другое расположение, такое как расположение на одной и той же линии, может быть принято для первых углубленных участков 28А и вторых углубленных участков 28В. Углубленные формы двух типов углубленных участков, один являющийся первым углубленным участком 28А, а другой являющийся вторым углубленным участком 28В, составляют углубленный участок 28. Однако изобретение не ограничивается этим. Углубленный участок 28 может быть изготовлен из одного типа углубленной формы или, по меньшей мере, трех типов углубленных форм.

Первый углубленный участок 28А и второй углубленный участок 28В заполнены адгезивным веществом 42. Однако изобретение не ограничивается этим. Например, адгезивное вещество 42 также может быть частично расположено в первом углубленном участке 28А и втором углубленном участке 28В.

Углубленный участок 28 расположен на внешней стороне участка R/F бампера 14 в направлении ширины транспортного средства. Однако изобретение не ограничивается этим. Углубленный участок 28 также может быть образован в другом положении или образован, по существу, по всему R/F бампера 14. Усиливающий материал 16, 60 расположен на внутренней стороне поверхности R/F бампера 14 транспортного средства. Однако, изобретение не ограничивается этим. Усиливающий материал 16, 60 может также быть расположен в другом положении, таком как поверхность внешней стороны транспортного средства.

Изобретение не ограничено вариантами осуществления, описанными выше. Очевидно, изобретение может быть модифицировано различными способами без отхода от объема изобретения.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Конструкция кузова транспортного средства содержит усиливающий материал и каркасный элемент транспортного средства. Усиливающий материал имеет пластинчатую форму или листовую форму и образован из армированной волокном смолы. Каркасный элемент транспортного средства имеет замкнутую секционную конструкцию, образованную из металла. Усиливающий материал связан с каркасным элементом, имеющим углубленный участок, который углублен в направлении внутренней стороны замкнутой секционной конструкции на части адгезивной поверхности относительно усиливающего материала. Между углубленным участком и усиливающим материалом расположено адгезивное вещество. Достигается повышение изгибающей способности конструкции кузова транспортного средства. 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Конструкция кузова транспортного средства, содержащая:

усиливающий материал, имеющий пластинчатую форму или листовую форму и образованный из армированной волокном смолы; и

каркасный элемент транспортного средства, имеющий замкнутую секционную конструкцию, образованную из металла, причем усиливающий материал связан с каркасным элементом транспортного средства, имеющим углубленный участок, который углублен в направлении внутренней стороны замкнутой секционной конструкции на части адгезивной поверхности относительно усиливающего материала,

при этом между углубленным участком и усиливающим материалом расположено адгезивное вещество.

2. Конструкция кузова транспортного средства по п.1, в которой углубленный участок заполнен адгезивным веществом.

3. Конструкция кузова транспортного средства по п.1, в которой адгезивное вещество частично расположено в углубленном участке.

4. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой каркасный элемент транспортного средства является усилением бампера, проходящим в направлении ширины транспортного средства, и углубленный участок образован на участке внешней стороны усиления бампера в направлении ширины транспортного средства.

5. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой каркасный элемент транспортного средства является стойкой транспортного средства, проходящей в вертикальном направлении транспортного средства.

6. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой каркасный элемент транспортного средства является порогом транспортного средства, проходящим в продольном направлении транспортного средства.

7. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой углубленный участок имеет множество первых углубленных участков, образованных вдоль первого концевого участка, параллельного направлению прохождения адгезивной поверхности каркасного элемента транспортного средства, и множество вторых углубленных участков, образованных вдоль второго концевого участка на стороне адгезивной поверхности, находящегося напротив первого концевого участка, и обращенных к первым углубленным участкам, причем первые углубленные участки и вторые углубленные участки расположены попеременно.

8. Конструкция кузова транспортного средства по п.7, в которой первые углубленные участки расположены с заданным шагом, и вторые углубленные участки расположены с шагом, отличающимся от шага первых углубленных участков.

9. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой адгезивная поверхность расположена на внутренней стороне поверхности каркасного элемента транспортного средства, и усиливающий материал связан с адгезивной поверхностью от внутренней стороны транспортного средства к внешней стороне транспортного средства.

10. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой множество волокон армированной волокном смолы, образующей усиливающий материал, проходят в направлениях, пересекающихся друг с другом.

11. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой глубина углубленного участка относительно адгезивной поверхности представляет собой, по меньшей мере, величину деформации адгезивной поверхности в направлении, перпендикулярном поверхности, свойственной тепловой деформации каркасного элемента транспортного средства.

12. Конструкция кузова транспортного средства по любому из пп.1-3, в которой глубина углубленного участка относительно адгезивной поверхности составляет 5 мм или менее.