УЗЕЛ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ ПЕРЕДАЮЩЕГО НАГРУЗКУ НИЖНЕГО ЭЛЕМЕНТА ПЕРЕДНЕЙ ЧАСТИ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И ПРОЦЕСС СБОРКИ УКАЗАННОГО УЗЛА КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2023 года по МПК B62D21/15 

Изобретение относится к узлу конструкции для передающего нагрузку нижнего элемента передней части автотранспортного средства и процессу сборки указанного узла конструкции.

Передняя часть транспортного средства играет существенную роль в защите пассажиров транспортного средства в случае удара, в частности, во время лобового удара. Передняя часть транспортного средства должна обеспечивать безопасность пассажиров за счет участия в амортизации толчков (амортизации и рассеивание сил, возникающих во время удара) и сведения к минимуму проникновения в пассажирский салон.

Поведение передней части транспортного средства во время ударов должно удовлетворять требованиям, описанным стандартизованным образом различными национальными и региональными органами по оценке безопасности транспортных средств. Такие требования постоянно ужесточаются для обеспечения еще большей безопасности пассажиров и чтобы при разработке концепции транспортного средства принять в расчет все возможные ситуации, имеющие место во время реального лобового удара. Например, в последние годы разработана новая группа испытаний на лобовой удар для моделирования случая лобового удара, который охватывает только часть ширины транспортного средства. Такие испытания, разработанные Американским страховым институтом безопасности дорожного движения (IIHS), являются испытаниями с ударом о жесткий барьер с малым перекрытием (SORB). Также рассматривается разработка новых краш-тестов, которые учитывают повреждение, нанесенное не только рассматриваемому транспортному средству, но также и транспортному средству-соучастнику в случае лобового столкновения транспортных средств. Сюда относится, например, случай испытаний по Европейским нормам безопасности с использованием мобильного прогрессивно деформируемого барьера (MPDB).

Наряду с всё возрастающими требованиями к краш-тестам текущее развитие в направлении электрических транспортных средств, гибридных транспортных средств и транспортных средств на топливных элементах имеет тенденцию к увеличению общего веса транспортных средств из-за большого веса аккумуляторных батарей и другого оборудования, что увеличивает кинетическую энергию, которая должна амортизироваться во время удара. Таким образом, передняя конструкция транспортного средства во время лобового столкновения должна в еще большей степени поглощать высокие нагрузки и выдерживать их.

Для улучшения характеристик передней части, в частности, в случае столкновения на большой скорости, как преимущество, указанная передняя часть должна быть выполнена с возможностью распределения сил, возникающих во время удара, по нескольким передающим нагрузку элементам. Современные концепции проектирования транспортных средств решают проблему распределения ударной энергии в случае лобового столкновения с транспортным средством с помощью верхнего, среднего и нижнего передающих нагрузку элементов, распределенных по высоте транспортного средства. Таким образом, ударная энергия захватывается, по меньшей мере, частично поглощается и затем распределяется по остальным элементам конструкции транспортного средства с помощью шести передающих нагрузку элементов в случае полного лобового удара, включая сюда обе боковые стороны транспортного средства, и трех передающих нагрузку элементов в случае удара с частичным перекрытием, например, с ударом о жесткий барьер с малым перекрытием (SORB), разработанным Американским страховым институтом безопасности дорожного движения (IIHS). Изобретение сосредоточено на передней части нижнего передающего нагрузку элемента транспортного средства и, в частности, на узле, который соединяет нижний передающий нагрузку элемент со средним передающим нагрузку элементом.

Со ссылкой на фиг. 1, на которой показаны средний и нижний передающие нагрузку элементы передней части 1 транспортного средства по существующему уровню техники, средний передающий нагрузку элемент 2, в общем, содержит две передние направляющие 3 (на фиг. 1 видна только одна передняя направляющая), продолжающиеся в продольном направлении XX’ транспортного средства, и брус 4 бампера в сборе, прикрепленный к указанным передним направляющим 3.

Нижний передающий нагрузку элемент 5, в целом, содержит подвесной каркас 6, с которым соединены два противоположных краш-удлинителя 70. Эти краш-удлинители 70 соединены в продольном направлении с двумя противоположными краш-боксами 80, передние концы 80a которых прикреплены к поперечине 11. Краш-удлинители 70 выполнены с возможностью захватывания оставшейся ударной энергии после её поглощения краш-боксами 80, самостоятельного поглощения части энергии за счет деформирования и передачи оставшейся энергии подвесному каркасу 6. Поперечина 11 выполнена с возможностью увеличения конструкционной прочности всего нижнего передающего нагрузку элемента в сборе и способствования взаимодействию двух боковых сторон транспортного средства во время удара. Последний фактор имеет особо важное значение в случае удара с частичным перекрытием, например, как в вышеописанном SORB-краш-тесте.

В передней части транспортного средства нижний и средний передающие нагрузку элементы соединены с каждой стороны вертикальным держателем 10. Вертикальный держатель 10 служит для усиления конструктивного узла передней части транспортного средства и обеспечения надлежащего взаимодействия нижнего и среднего передающих нагрузку элементов в случае удара.

С каждой стороны соединение краш-удлинителя 70, краш-бокса 80, поперечины 11 и держателя 10 образует узел 90 конструктивных компонентов. Левый и правый узлы 90 конструктивных компонентов соединены поперечиной 11. Пример узла 90 конструктивных компонентов из известного уровня техники показан на фиг. 2.

Помимо очевидной конструктивной полезности применительно к механической прочности нижнего передающего нагрузку элемента 5, два узла 90 конструктивных компонентов играют основную роль в способствовании взаимодействию различных элементов нижнего передающего нагрузку элемента 5 и среднего передающего нагрузку элемента 2 во время лобового удара. Прежде всего, за счет соединения двух краш-удлинителей 70 с помощью поперечины 11 обеспечивается, что даже в случае, когда только один из двух краш-удлинителей 70 обращен к объекту столкновения, как, например в случае краш-теста с ударом о жесткий барьер с малым перекрытием (SORB), другой краш-удлинитель 70 начинает действовать для рассеивания энергии удара. Кроме того, посредством соединения нижнего передающего нагрузку элемента 5 и среднего передающего нагрузку элемента 2 с помощью вертикальных держателей 10 обеспечивается, что оба передающих нагрузку элемента действуют совместно в поглощении энергии удара.

Со ссылкой на фиг. 2 краш-удлинитель 7o из существующего уровня техники содержит полый корпус 7o1, ограниченный верхней стенкой 7o11, нижней противолежащей стенкой 7o12 и двумя противоположными боковыми стенками 7o14, 7o13. Передний конец 7oa указанного краш-удлинителя прикреплен к соединителю 13o, который может быть соединен с соответствующим узлом 9o конструктивных элементов, непоказанным на этой фигуре.

Соединитель 13o краш-удлинителя содержит верхнюю пластину 13o1, которая находится в поверхностном контакте с верхней стенкой 7o11 полого корпуса 7o1 краш-удлинителя 7o, нижнюю пластину 13o2, которая находится в поверхностном контакте с нижней стенкой 7o12 полого корпуса 7o1 краш-удлинителя 7o, и две противоположные боковые пластины 13o3, 13o4, ограничивающие с противоположными боковыми стенками 7o13, 7o14 полого корпуса 7o1 краш-удлинителя 7o два противоположных пространства 14a, 14b для фиксации, причем каждое пространство 14a, 14b для фиксации может принимать крепежное устройство, например, болт и гайку в сборе (не показаны на фиг. 2), проходящие через верхнюю пластину 13o1 и нижнюю пластину 13o2 соединителя 13o краш-удлинителя для крепления указанного соединителя 13o краш-удлинителя и, таким образом, краш-удлинителя 7o к держателю 10 (не показан), который проходит перпендикулярно верхней пластине 13o1 соединителя 13o краш-удлинителя, и нижний конец которого находится в поверхностном контакте с указанной верхней пластиной 13o1. Противоположные пространства 14a, 14b для фиксации и соответствующие крепежные изделия также могут обеспечивать крепление поперечины 11, которая не показана на этой фигуре.

Соединитель 13o краш-удлинителя также содержит переднюю пластину 13o5, которая может быть прикреплена к взаимодействующему соединителю (не показан) краш-бокса 80.

При сборке узла 9o конструктивных компонентов краш-удлинитель 70, краш-бокс 80 и поперечина 11 крепятся вместе с помощью крепежных средств, проходящих через противоположные пространства 14a, 14b для фиксации соединителя 13o краш-удлинителя, и краш-удлинитель 70 крепится к краш-боксу 80 с помощью передней пластины 13o5 соединителя 13o краш-удлинителя.

Такая сборка предусматривает использование крепежных изделий и соединительных пластин, что ведет к увеличению общего веса транспортного средства. Кроме того, такая сборка предусматривает дополнительное количество и длину сварных швов, что ведет к увеличению времени сборки и росту производственных расходов. И, наконец, соединения между соединителями и элементами узла 9o конструктивных компонентов могут привести к образованию слабых мест конструкции с учетом лобового столкновения.

В патентном документе DE 102004032802 была предложена система для упрощенной сборки краш-бокса и краш-удлинителя. Однако указанная система не позволяет дополнительно интегрировать в узел конструктивных компонентов дополнительный поперечный элемент, такой как поперечная передняя поперечина 11, или вертикальный элемент, такой как держатель 10.

Таким образом, задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить недостатки известного уровня техники с помощью краш-удлинителя с его соединителем, краш-бокса с его соединителем и узла конструктивных компонентов, содержащего указанные части, что позволяет упростить операции сборки, уменьшить количество используемых деталей, повысить производительность и использовать надежный узел конструктивных компонентов, обеспечивающий надлежащую механическую прочность и эффективное взаимодействие передающих нагрузку элементов в случае удара при столкновении.

С этой целью изобретение относится к узлу конструктивных компонентов, содержащему, по меньшей мере, краш-бокс, проходящий в продольном направлении от переднего конца, который может быть прикреплен к поперечине, до заднего конца, и краш-удлинитель, проходящий от заднего конца, который может быть прикреплен к подвесному каркасу, до переднего конца, прикрепленного по меньшей мере к указанному краш-боксу, причем указанный краш-удлинитель содержит полый корпус, ограниченный верхней стенкой, нижней противоположной стенкой и двумя противоположными боковыми стенками, задний конец краш-бокса содержит соединитель краш-бокса, содержащий заднюю пластину, обращенную к переднему свободному краю полого корпуса краш-удлинителя, и верхнюю пластину, которая, по существу, перпендикулярна указанной задней пластине и находится в поверхностном контакте на взаимодействующей верхней пластине соединителя краш-удлинителя и прикреплена к этой верхней пластине, расположенной у переднего конца указанного краш-удлинителя, причем верхняя пластина соединителя краш-удлинителя находится в поверхностном контакте на верхней стенке полого корпуса краш-удлинителя, и соединитель краш-удлинителя также содержит нижнюю пластину в поверхностном контакте с нижней стенкой полого корпуса краш-удлинителя.

Согласно другим дополнительным признакам узла конструктивных компонентов по изобретению, рассматриваемым по отдельности или в любой технически возможной комбинации:

- соединитель краш-удлинителя содержит две противоположные боковые пластины, ограничивающие с соответствующими противоположными боковыми стенками полого корпуса краш-удлинителя два противоположных пространства для фиксации, причем каждое пространство для фиксации принимает по меньшей мере одно крепежное устройство, проходящее через по меньшей мере верхнюю пластину соединителя краш-бокса и верхнюю пластину и нижнюю пластину соединителя краш-удлинителя,

- соединитель краш-удлинителя также содержит переднюю пластину, которая по существу перпендикулярна его верхней пластине, которая обращена к заднему свободному краю полого корпуса краш-удлинителя и находится в поверхностном контакте на передней пластине соединителя краш-бокса,

- задняя пластина соединителя краш-удлинителя содержит, по меньшей мере, один крепежный язычок, который проходит в той же самой плоскости, что и указанная задняя пластина за нижней стенкой полого корпуса краш-удлинителя, причем указанный крепежный язычок находится в поверхностном контакте с взаимодействующим крепежным язычком и прикреплен к указанному взаимодействующему язычку, который проходит в той же самой плоскости, что и передняя пластина соединителя краш-бокса,

- каждый из крепежных язычков соединителя краш-удлинителя и соединителя краш-бокса содержит по меньшей мере одно соосное сквозное углубление, принимающее одно крепежное устройство, которое проходит через оба крепежных язычка и скрепляет их,

- узел конструктивных компонентов также содержит держатель, проходящий перпендикулярно обеим верхним пластинам соответствующего соединителя краш-удлинителя и соединителя краш-бокса от верхнего конца, который может быть прикреплен к передней направляющей, до нижнего конца, содержащего нижнюю пластину, которая находится в поверхностном контакте с указанными двумя верхними пластинами и прикреплена к ним,

- узел конструктивных компонентов также содержит переднюю поперечину, проходящую, по существу, перпендикулярно краш-боксу, краш-удлинителю и держателю, от первого бокового конца, который может быть прикреплен ко второму узлу конструктивных компонентов, расположенному у противолежащей боковой стороны нижнего передающего нагрузку элемента транспортного средства, до второго бокового конца, содержащего концевую пластину, которая находится в поверхностном контакте с нижней пластиной соединителя краш-удлинителя и прикреплена к ней,

- два противоположных пространства для фиксации соединителя краш-удлинителя принимают, по меньшей мере, одно крепежное устройство, которое проходит через верхнюю пластину соединителя краш-бокса, верхнюю пластину и нижнюю пластину соединителя краш-удлинителя, нижнюю пластину нижнего конца держателя и концевую пластину бокового конца передней поперечины и скрепляет их.

Изобретение также относится к процессу сборки узла конструктивных компонентов, включающему в себя:

- обеспечение наличия и установки в заданное положение передней поперечины,

- обеспечение наличия и установки в заданное положение заднего конца краш-удлинителя в подвесном каркасе, и задней пластины соединителя краш-удлинителя рядом с концевой пластиной указанной передней поперечины,

- обеспечение наличия и установки в заданное положение нижней пластины нижнего конца держателя рядом с верхней пластиной соединителя краш-удлинителя,

- предварительное крепление соединителя краш-удлинителя, нижней пластины нижнего конца держателя и концевой пластины бокового конца передней поперечины крепежными устройствами, походящими через два пространства для фиксации соединителя краш-удлинителя,

- обеспечение наличия и установка в заданное положение соединителя краш-бокса рядом с соединителем краш-удлинителя, причем верхняя пластина указанного соединителя краш-бокса расположена между нижней пластиной нижнего конца держателя и верхней пластиной соединителя краш-удлинителя, и

- крепление соединителя краш-удлинителя, нижней пластины нижнего конца держателя, концевой пластины бокового конца передней поперечины и соединителя краш-бокса крепежными устройствами, продолжающимися через два противоположных пространства для фиксации соединителя краш-удлинителя.

По дополнительному признаку процесса сборки изобретения процесс также включает в себя крепление крепежных язычков соединителя краш-удлинителя и соединителя краш-бокса.

Изобретение также относится к транспортному средству, содержащему по меньшей мере один узел конструктивных компонентов, описанный выше, и к транспортному средству, содержащему два противоположных узла конструктивных компонентов описанных выше, каждый из которых расположен на боковой противолежащей стороне нижнего передающего нагрузку элемента транспортного средства.

Другие характеристики и преимущества изобретения будет подробно описаны ниже.

Изобретение будет более понятным из приведенного ниже описания, которое представлено только с целью пояснения и никоим образом не является ограничивающим, со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг. 1 показаны средний и нижний передающие нагрузку элементов передней части транспортного средства согласно известному уровню техники, вид снизу в перспективе;

на фиг. 2 - краш-удлинитель с соединителем согласно известному уровню техники, вид в перспективе;

на фиг. 3 - краш-удлинитель с соединителем согласно первому варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг. 4 - соединитель краш-удлинителя согласно первому варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг. 5 - соединитель краш-бокса согласно изобретению, вид в перспективе;

на фиг. 6 - узел конструктивных компонентов согласно первому варианту осуществления изобретения, вид сзади в перспективе;

на фиг. 7 - узел конструктивных компонентов согласно первому варианту осуществления изобретения, вид сверху и спереди в перспективе;

на фиг. 8 - узел конструктивных компонентов согласно первому варианту выполнения настоящего изобретения, вид сзади и снизу в перспективе;

на фиг. 9 - узел конструктивных компонентов согласно первому варианту осуществления изобретения, вид в продольном разрезе;

на фиг. 10 - передний конец краш-удлинителя с соединителем согласно второму варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;

на фиг. 11 - узел конструктивных компонентов согласно второму варианту осуществления изобретения, вид сзади и сверху в перспективе;

на фиг. 12 - соединитель краш-удлинителя согласно третьему варианту осуществления изобретения, вид в перспективе; и

на фиг. 13 - узел конструктивных компонентов согласно третьему варианту осуществления изобретения, вид сзади и сверху в перспективе.

Следует отметить, что термины «нижний», «верхний», «вертикальный», «горизонтальный», «передний», «задний» и «обратный», используемые в настоящей заявке, относятся к положениям и ориентациям различных частей краш-удлинителя, краш-бокса и узла конструктивных компонентов, когда указанные элементы находятся в собранном положении на транспортном средстве.

Следует отметить, что термин «по существу, перпендикулярный» относится к углу 90° ± 15°, т.е. к углу 75° – 105°. Термины «по существу, горизонтальный» и «по существу, вертикальный» относятся, по существу, к ориентации, которая имеет угол 0° ± 15° по сравнению с горизонтальной плоскостью и 0° ± 15° по сравнению с вертикальной плоскостью.

Основная задача изобретения состоит в том, чтобы создать узел конструкционных компонентов, содержащий соединитель краш-бокса и соединитель краш-удлинителя, каждый из которых имеет верхнюю пластину, проходящую, по существу, в горизонтальной плоскости и позволяющую непосредственно соединять вместе краш-удлинитель и краш-бокс. Как преимущество, указанный узел конструктивных элементов также может дополнительно иметь соединения с держателем и передней поперечиной. С помощью изобретения можно уменьшить количество операций сварки, необходимых для сборки указанного узла конструктивных компонентов, и получить надежный узел конструктивных компонентов, обеспечивающий высокую конструкционную прочность сборки и эффективное взаимодействие нижнего и среднего передающих нагрузку элементов и левой и правой сторон транспортного средства в случае лобового удара.

Ниже со ссылкой на фиг. 3 – 9 приведено описание первого варианта выполнения изобретения. Со ссылкой на фиг 3 и 4, так же как и в случае известного уровня техники, предусматривается, что краш-удлинитель 7 изобретения проходит от заднего конца 7b, который может быть прикреплен к подвесному каркасу 6 (фиг. 1), до переднего конца 7a, который может быть прикреплен к краш-боксу 8 изобретения и, в частности, к соединителю 14 краш-бокса.

Краш-удлинитель 7 содержит полый корпус 71, ограниченный верхней стенкой 711, нижней противолежащей стенкой 712 и двумя противоположными боковыми стенками 713, 714. Соединитель 13 краш-удлинителя прикреплен к переднему концу 7a краш-удлинителя 7. Соединитель 13 краш-удлинителя содержит верхнюю пластину 131, которая находится в поверхностном контакте с верхней стенкой 711 полого корпуса 71, нижнюю пластину 132, которая находится в поверхностном контакте с нижней стенкой 712 полого корпуса 71 краш-удлинителя 71, и две противоположные боковые пластины 133, 134, ограничивающие с противоположными боковыми стенками 713, 714 полого корпуса 71 два противоположных пространства 14a, 14b для фиксации (фиг. 8), причем каждое пространство 14a, 14b для фиксации принимает крепежное устройство 15, 16, например, болт и гайку в сборе, назначение которых будет описано ниже. Каждая из пластин, к которым относятся верхняя пластина 131 и нижняя пластина 132 соединителя 13 краш-удлинителя, содержит набор из двух обращенных друг к другу сквозных углублений 131a, 131b; 132a, 132b, каждое из которых сообщается с соответствующим пространством 14a, 14b для фиксации и через которое проходит соответствующее крепежное устройство 15, 16 от верхней пластины 131 до нижней пластины 132. В этом варианте выполнения сквозные углубления 131a, 131b; 132a, 132b являются отверстиями, но также могут быть прорезями, проходящими около противоположных боковых пластин 133, 134.

В этом варианте выполнения соединитель 13 краш-удлинителя также содержит переднюю пластину 135, по существу, перпендикулярную верхней пластине 131 и обращенную к переднему свободному краю полого корпуса 71 краш-удлинителя 7. Передняя пластина 135 содержит одну крепежную лапку 1351, которая проходит в той же самой плоскости, что и передняя пластина 135, за нижней стенкой 712 полого корпуса 71 краш-удлинителя 7. Крепежная лапка 1351 содержит сквозное углубление 135a, принимающее крепежное устройство 18 (фиг. 9), например, болт и гайку в сборе, для обеспечения более эффективного крепления друг с другом соединителя 13 краш-удлинителя и соединителя 14 краш-бокса, как подробно описано ниже. В этом варианте выполнения сквозное углубление 135a является отверстием, но также может быть прорезью.

Со ссылкой на фиг. 5 предусматривается, что краш-бокс 8 изобретения проходит от переднего конца 8a, который может быть прикреплен к поперечине 12 (фиг. 1), до заднего конца 8b, который может быть прикреплен к краш-удлинителю 7, точнее к соединителю 13 краш-удлинителя. Краш-бокс 8 содержит полый корпус 81, ограничиваемый верхней стенкой, нижней противолежащей стенкой и двумя противоположными боковыми стенками. Соединитель 14 краш-бокса прикреплен к заднему концу 8b краш-бокса 8.

Соединитель 14 краш-бокса содержит заднюю пластину 142 в поверхностном контакте с передней пластиной 135 соединителя 13 краш-удлинителя, когда соединитель 14 краш-бокса и соединитель 13 краш-удлинителя соединены вместе, и верхнюю пластину 141, по существу, перпендикулярную указанной задней пластине 142 и в поверхностном контакте с верхней пластиной 131 соединителя 13 краш-удлинителя, когда соединитель 14 краш-бокса и соединитель 13 краш-удлинителя соединены вместе.

Верхняя пластина 141 соединителя 14 краш-бокса содержит два сквозных углубления 141a, 141b, выполненных с возможностью выравнивания с соответствующими отверстиями 131a, 131b в верхней пластине соединителя 13 краш-удлинителя, когда соединитель 14 краш-бокса и соединитель 13 краш-удлинителя соединены вместе. В этом варианте выполнения сквозные углубления 141a, 141b являются прорезями для приспосабливания к процессу сборки, в котором держатель 10 собирается с узлом 9 раньше краш-бокса 8. Применительно к другому процессу сборки сквозные углубления 141a, 141b могли бы быть отверстиями.

Сквозные углубления 141a, 141b в верхней пластине 141 соединителя 14 краш-бокса могут принимать соответствующие крепежные устройства 15, 16 (фиг. 9) для скрепления вместе краш-удлинителя 7, краш-бокса 8, держателя 10 и передней поперечины 11, как подробно описано ниже. Прорези 141a, 141b расположены на свободном переднем крае 141c верхней пластины 141 соединителя 14 краш-бокса и открыты в направлении задней стороны по причинам, которые будут приведены в подробном описании процесса сборки, с целью получения готового узла конструктивных компонентов.

Задняя пластина 142 соединителя 14 краш-бокса содержит крепежную лапку 1421, которая проходит в той же самой плоскости, что и указанная задняя пластина 142, и которая находится в поверхностном контакте с крепежной лапкой 1351 соединителя 13 краш-удлинителя.

Крепежная лапка 1421 содержит сквозное углубление 142a, место расположения которого выровнено с взаимодействующим отверстием 135a в крепежной лапке 1351 соединителя 13 краш-удлинителя, когда соединитель 14 краш-бокса и соединитель 13 краш-удлинителя скреплены вместе. В этом варианте выполнения сквозное углубление 142a является отверстием, но также могло бы быть прорезью. Отверстие 142a крепежного язычка 1421 может принимать крепежное устройство 18 (фиг. 9) и, таким образом, обеспечивать дополнительное крепление между соединителем 13 краш-удлинителя и соединителем 14 краш-бокса наряду с уже описанными крепежными устройствами 15 и 16.

Упомянутое место дополнительного крепления имеет особе преимущество, поскольку оно соединяет вместе два крепежных язычка 1351 и 1421, которые ориентированы, по существу, перпендикулярно продольному направлению транспортного средства. В уже описанных местах крепления соответствующие крепежные устройства 15 и 16 соединяют вместе верхние пластины 131 и 141. Указанные верхние пластины ориентированы, по существу, параллельно продольному направлению транспортного средства. В случае лобового столкновения сила удара будет, по существу, параллельна продольному направлению транспортного средства. Таким образом, сила удара имеет тенденцию обеспечивать принудительное скольжение верхних пластин 131 и 141 относительно друг друга, при этом она будет иметь тенденцию продвигать крепежные язычки 1351 и 1421 друг к другу. В результате сила удара будет прикладывать сильную деформацию к крепежным устройствам 15 и 16, которые должны выдерживать эффект скольжения, при этом ударная сила фактически усиливает сборку крепежных язычков 1351 и 1421. Таким образом, наличие указанных язычков и крепежного устройства 18 повышает прочность сборки устройства 8 поглощения энергии и краш-удлинителя в случае лобового удара. Таким образом, это обеспечивает улучшенное поведение транспортного средства при ударе и способствует защите пассажиров транспортного средства.

Такое же объяснение может быть применено в конкретном случае лобового столкновения с ударом о жесткий барьер с малым перекрытием (SORB), в котором только одна сторона транспортного средства подвергается удару. В этом случае подвергающаяся удару сторона непосредственно воспринимает ударную силу с эффектами, описанными в предыдущем параграфе. С другой стороны узел краш-удлинитель/краш-бокс, расположенный на противоположной стороне транспортного средства, будет непосредственно подвергаться не воздействию ударной силы, а скорее воздействию момента кручения, имеющего, по существу, вертикальную ось, полученную в результате перемещения передней поперечины 12 и/или перемещения передней поперечины 11 под действием ударной силы. И в этом случае две верхние пластины 131 и 141 будут иметь тенденцию к скольжению относительно друг друга под действием указанного момента кручения. С другой стороны, крепежные язычки 1351 и 1421 и в этом случае будут продвигаться друг к другу. В результате наличие крепежных язычков и дополнительного крепежного устройства 18 также повышает прочность сборки в случае столкновения SORB-типа с обеих сторон транспортного средства.

Узел 9 конструктивных компонентов описан со ссылкой на фиг. 6 – 9. Узел 9 конструктивных компонентов содержит уже описанный краш-удлинитель 7 и уже описанный краш-бокс 8. Узел 9 конструктивных компонентов также содержит держатель 10, проходящий по существу перпендикулярно обеим верхним пластинам 131, 141 соответствующего соединителя 13 краш-удлинителя и соединителя 14 краш-бокса от непоказанного верхнего конца, который может быть прикреплен к передней направляющей 3 (фиг. 1), до нижнего конца 10a, содержащего нижнюю пластину 101 в поверхностном контакте с верхней пластиной 141 соединителя 14 краш-бокса. Узел 9 конструктивных компонентов также содержит переднюю поперечину 11, проходящую по существу перпендикулярно краш-боксу 8, краш-удлинителю 13 и держателю 10 от непоказанного первого бокового конца, который может быть прикреплен ко второму узлу 9 конструктивных компонентов, расположенному на противоположной боковой стороне нижнего передающего нагрузку элемента автотранспортного средства, до противоположного второго бокового конца 11a, содержащего концевую пластину 111 в поверхностном контакте с нижней пластиной 132 соединителя 13 краш-удлинителя.

В узле 9 конструктивных компонентов изобретения соединитель 14 краш-бокса собран с соединителем 13 краш-удлинителя. Нижняя поверхность верхней пластины 141 соединителя 14 краш-бокса находится в контакте с верхней поверхностью верхней пластины 131 соединителя 13 краш-удлинителя, и передняя поверхность передней пластины 142 соединителя 14 краш-бокса находится в контакте с задней поверхностью задней пластины 135 соединителя 13 краш-удлинителя. В этом узле 9 конструктивных компонентов нижняя поверхность нижней пластины 101 держателя 10 находится в поверхностном контакте с верхней поверхностью верхней пластины 141 соединителя 14 краш-бокса. И, наконец, верхняя поверхность концевой пластины 111 передней поперечины 11 находится в поверхностном контакте с нижней поверхностью нижней пластины 132 соединителя 13 краш-удлинителя. Соединитель 13 краш-удлинителя помещен между концевой пластиной 11 передней поперечины 11 и верхней пластиной 141 соединителя 14 краш-бокса, и соединитель 14 краш-бокса помещен между верхней пластиной 131 соединителя 13 краш-удлинителя и нижней пластиной 101 держателя 10.

Нижняя пластинная 101 держателя 10 имеет два отверстия 19 (фиг. 9), выровненные с двумя прорезями 141a, 141b соединителя 14 краш-бокса и двумя отверстиями 131a, 131b верхней пластины 131 соединителя 13 краш-удлинителя. Сходным образом концевая пластина 111 передней поперечины 11 также имеет два отверстия 20 (фиг. 9), выполненных таким образом, что они обращены к двум отверстиям 132a, 132b нижней пластины 132 соединителя 13 краш-удлинителя.

Четыре элемента скреплены вместе с помощью двух крепежных устройств 15, 16, которые вставлены через отверстия 19 нижней пластины 101 держателя 10, прорези 141a, 141b верхней пластины 141 соединителя 14 краш-бокса, отверстия 131a, 131b верхней пластины 131 соединителя 13 краш-удлинителя, противоположные пространства 14a, 14b для фиксации соединителя 13 краш-удлинителя и отверстия 20 концевой пластины 111 передней поперечины 11. Указанные крепежные устройства 15, 16 прикладывают по существу горизонтальное сжимающее усилие для удерживания собранных четырех элементов. Как хорошо понятно, в конкретном варианте выполнения могут быть предусмотрены другие отверстия, прорези и крепежные устройства для дополнительного усиления сборки четырех элементов. Соединитель 14 краш-бокса и соединитель 13 краш-удлинителя дополнительно скреплены вместе с помощью крепежного устройства 18, проходящего через отверстие 142a крепежного язычка 1421 соединителя 14 краш-бокса и отверстие 135a крепежного язычка 1351 соединителя 13 краш-удлинителя (фиг. 9).

Благодаря краш-удлинителю 7 изобретения и краш-боксу 8 изобретения для скрепления четырех компонентов, используемых в узле 9 конструктивных компонентов, требуется минимальное количество крепежных устройств, а именно, два крепежных устройства. Крепежное устройство 18 обеспечивает улучшенное крепление краш-удлинителя 7 и краш-бокса 8 изобретения. Такое минимальное количество используемых крепежных устройств, а именно, двух крепежных устройств, главным образом обусловливается конструкцией верхней пластины 131 соединителя 13 краш-удлинителя и верхней пластиной 141 соединителя 14 краш-бокса, которые позволяют скреплять краш-удлинитель 7 с краш-боксом 8, а также соединителем 10.

Кроме того, длина сварных швов в краш-удлинителе 7 изобретения и краш-боксе 8 изобретения, по меньшей мере, в три раза меньше, чем в краш-удлинителе из известного уровня техники по фиг. 2, а уменьшении веса составляет приблизительно 500 граммов.

Процесс сборки согласно изобретению вышеописанного узла 9 конструктивных компонентов включает в себя следующие этапы:

- обеспечение наличия и установки в заданное положение передней поперечины 11,

- обеспечение наличия и установки в заданное положение заднего конца 7b краш-удлинителя 7 в подвесном каркасе 6, и задней пластины 132 соединителя 13 краш-удлинителя рядом с концевой пластиной 111 передней поперечины 11,

- обеспечение наличия и установки в заданное положение нижней пластины 101 нижнего конца 10a держателя 10 рядом с верхней пластиной 131 соединителя 13 краш-удлинителя,

- предварительное крепление соединителя 13 краш-удлинителя, нижней пластины 101 нижнего конца 10a держателя 10 и концевой пластины 111 передней поперечины 11 крепежными устройствами 15, 16 посредством их вставления через отверстия 19, 131a/131b, пространства 14a, 14b для фиксации и отверстия 132a/132b и отверстия 20; термин «предварительное крепление» означает, что сила сжатия, прикладываемая крепежными устройствами 15 и 16 к сборочному узлу, является достаточной для скрепления компонентов с целью последующих этапов сборки и в то же время достаточно низкой для обеспечения вставления соединителя 14 краш-бокса, как будет описано ниже,

- обеспечение наличия и установки в заданное положение соединителя 14 краш-бокса рядом с соединителем 13 краш-удлинителя, причем верхняя пластина 141 соединителя 14 краш-бокса расположена между нижней пластиной 101 нижнего конца 10a держателя 10 и верхней пластиной 131 соединителя 13 краш-удлинителя, причем такое введение возможно благодаря открытой форме прорезей 141a, 141b, которая позволяет указанным прорезям окружать крепежные устройства 15, 16 в установленном месте благодаря операции предварительного крепления, завершая сборку узлов 9 конструктивных компонентов за счет увеличения силы сжатия, прикладываемой крепежными устройствами 15, 16,

- далее соответствующие крепежные языки 1351, 1421 соединителя 13 краш-удлинителя и соединителя 14 краш-бокса соединяются посредством их крепления с помощью крепежного устройства 18.

Вышеописанный процесс сборки согласно изобретению включает в себя значительно меньше этапов, чем процесс по известному уровню техники, поскольку крепление держателя 10, соединителя 13 краш-удлинителя и соединителя 14 краш-бокса выполняется за одну операцию. Кроме того, вышеописанный процесс сборки по изобретению включает в себя меньше операций сварки, что уменьшает продолжительность процесса и снижает расходы на него.

Со ссылкой на фиг. 10 и 11 второй вариант выполнения отличается от первого варианта выполнения только формой конструкции соединителя 13' краш-удлинителя 7’. Основное отличие состоит в том, что соединитель 13' краш-удлинителя не содержит заднюю пластину и соответствующий крепежный язычок. Этот соединитель 13' краш-удлинителя содержит верхнюю пластину 131’, которая находится в поверхностном контакте с верхней стенкой 711 полого корпуса 71 краш-удлинителя 7’, нижнюю пластину 132’ в поверхностном контакте с нижней стенкой 712 корпуса 71 краш-удлинителя 7’ и две внутренние противоположные боковые пластины 133’, 134’, ограничивающие с противоположными боковыми стенками 713, 714 полого корпуса 71 два противоположных пространства 14a’, 14b’ для фиксации, причем каждое пространство 14a’, 14b’ для фиксации принимает одно крепежное устройство 15, 16, которое имеет такое же назначение, как и в первом варианте выполнения. Соединитель 13' краш-удлинителя по усмотрению может содержать в конкретном варианте выполнения, как показано на фиг. 10 и 11, две наружные внутренние противоположные боковые пластины 136’, 137’, ограничивающие с двумя внутренними противоположными боковыми пластинами 133’, 134’ два противоположных наружных пространства 14c’, 14d’. Как преимущество, указанные боковые пластины 136’, 137’ повышают прочность конструкции краш-удлинителя 7’.

В конкретном варианте выполнения, как показано на фиг. 10, соединитель 13' краш-удлинителя и полый корпус 71 согласно усмотрению скреплены вместе крепежными устройствами 22, например, шпильками, которые могут проходить через верхнюю пластину 131’ соединителя 13’ краш-удлинителя и верхнюю стенку 711 полого корпуса 71 и/или нижнюю пластину 132’ соединителя 13’ краш-удлинителя и нижнюю стенку 712 полого корпуса 71. Поскольку соединитель 13’ краш-удлинителя не содержит переднюю пластину 135, на которую естественным образом опирался бы передний конец 7a краш-удлинителя во время процесса сборки, предварительное крепление соединителя 13’ краш-удлинителя к полому корпусу 71 за счет использования соединительных устройств 22 обеспечивает более надежный и точный процесс сборки.

Как показано на фиг 11, готовый узел 9’ конструктивных компонентов второго варианта выполнения расположен, как и узел 9 конструктивных компонентов первого варианта выполнения, за исключением того, что в отсутствии задней пластины соединителя краш-удлинителя передняя пластина 142 краш-бокса 14 находится в поверхностном контакте с задним краем соединителя 13’ краш-удлинителя и на свободном крае полого корпуса 71’ краш-удлинителя 7’.

Со ссылкой на фиг. 12 и 13 третий вариант выполнения отличается от первого варианта выполнения только формой конструкции соединителя 13' краш-удлинителя 7’. Как и во втором варианте выполнения, основное отличие состоит в том, что соединитель 13' краш-удлинителя не содержит заднюю пластину и соответствующий крепежный язычок. Этот соединитель 13' краш-удлинителя содержит верхнюю пластину 131’’, которая находится в поверхностном контакте с верхней стенкой 711 полого корпуса 71 краш-удлинителя 7’, нижнюю пластину 132’’ в поверхностном контакте с нижней стенкой 712 корпуса 71 краш-удлинителя 7’ и две внутренние противоположные боковые пластины 133’’, 134’’, ограничивающие с противоположными боковыми стенками 713, 714 полого корпуса 71 два противоположных пространства 14a’’, 14b’’ для фиксации, причем каждое пространство 14a’’, 14b’’ для фиксации принимает, по меньшей мере, одно крепежное устройство 15, 16, которое имеет такое же назначение, как и в первом варианте выполнения.

В этом варианте выполнения соединитель 13’’ краш-удлинителя также содержит две вертикальные трубчатые направляющие 138’’, 139’’, сообщающиеся с отверстиями 131a’’, 132a’’ верхней пластины 131’’ соединителя 13’’ краш-удлинителя и отверстиями (не видны на фигурах) нижней пластины 132’’ соединителя 13’’ краш-удлинителя. Такие трубчатые направляющие выполнены с возможностью приема крепежных устройств 15, 16, которые проходят через переднюю пластину 141 соединителя 14 краш-бокса, переднюю пластину 131’’ соединителя 13’’ краш-удлинителя, нижнюю пластину 132’’ соединителя 13’’ краш-удлинителя и концевую пластину 111 передней поперечины 11 (фиг. 13).

Как показано на фиг. 13, готовый узел 9’’ конструктивных компонентов третьего варианта выполнения (держатель на этой фигуре не показан) расположен, как и узел 9’ конструктивных компонентов второго варианта выполнения, в том отношении, что передняя пластина 142 краш-бокса 14 находится в поверхностном контакте с задним краем соединителя 13’’ краш-удлинителя и на свободном крае полого корпуса 71’ краш-удлинителя 7’.

Процесс сборки узла 9’, 9’’ конструктивных компонентов второго и третьего вариантов выполнения такой же, как и процесс сборки узла 9 конструктивных компонентов первого варианта выполнения.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Узел конструктивных компонентов автотранспортного средства содержит краш-бокс и краш-удлинитель. Краш-удлинитель содержит полый корпус. Задний конец краш-бокса содержит соединитель краш-бокса, содержащий заднюю пластину и верхнюю пластину. Верхняя пластина соединителя краш-удлинителя находится в контакте на верхней стенке полого корпуса краш-удлинителя, и соединитель краш-удлинителя также содержит нижнюю пластину в контакте с нижней стенкой краш-удлинителя. Процесс сборки узла конструктивных компонентов автотранспортного средства включает в себя: - установку в заданное положение передней поперечины, краш-удлинителя, задней пластины соединителя краш-удлинителя, нижней пластины держателя и соединителя краш-бокса; - крепление соединителя краш-удлинителя, нижней пластины держателя и передней поперечины и соединителя краш-бокса. Автотранспортное средство, содержащее упомянутый узел конструктивных компонентов. Достигается повышение безопасности пассажиров транспортных средств. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства, содержащий по меньшей мере краш-бокс (8), проходящий в продольном направлении от переднего конца (8a), выполненного с возможностью прикрепления к поперечине (12), до заднего конца (8b), и краш-удлинитель (7), проходящий от заднего конца (7b), выполненного с возможностью прикрепления к подвесному каркасу (6), до переднего конца (7a), прикрепленного по меньшей мере к указанному краш-боксу (8), причем указанный краш-удлинитель (7) содержит полый корпус (71), ограниченный верхней стенкой (711), нижней противоположной стенкой (712) и двумя противоположными боковыми стенками (713, 714), задний конец (8b) краш-бокса (8) содержит соединитель (14) краш-бокса, содержащий заднюю пластину (142), обращенную к переднему свободному краю полого корпуса (71) краш-удлинителя (7), и верхнюю пластину (141), которая по существу перпендикулярна указанной задней пластине (142) и находится в поверхностном контакте на взаимодействующей верхней пластине (131, 131', 131'') соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя и прикреплена к этой верхней пластине, расположенной у переднего конца (7a) указанного краш-удлинителя (7, 7', 7''), причем верхняя пластина (131, 131', 131'') соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя находится в поверхностном контакте на верхней стенке (711) полого корпуса (71) краш-удлинителя (7), и соединитель (13, 13', 13'') краш-удлинителя также содержит нижнюю пластину (132) в поверхностном контакте с нижней стенкой (712) полого корпуса (71) краш-удлинителя (7, 7', 7'').

2. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства по п. 1, в котором соединитель (13, 13', 13'') краш-удлинителя содержит две противоположные боковые пластины (133, 134), ограничивающие с соответствующими противоположными боковыми стенками (712, 713) полого корпуса (71) краш-удлинителя (7, 7', 7'') два противоположных пространства (14a, 14b) для фиксации, причем каждое пространство (14a, 14b) для фиксации принимает, по меньшей мере, одно крепежное устройство (15, 16), проходящее через по меньшей мере верхнюю пластину (141) соединителя (14) краш-бокса и верхнюю пластину (131, 131', 131'') и нижнюю пластину (132, 132', 132'') соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя.

3. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства по любому из пп. 1 или 2, в котором соединитель (13) краш-удлинителя также содержит переднюю пластину (135), которая по существу перпендикулярна его верхней пластине (131), которая обращена к заднему свободному краю полого корпуса (71) краш-удлинителя (7) и находится в поверхностном контакте на передней пластине (142) соединителя (14) краш-бокса.

4. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства по п. 3, в котором задняя пластина (135) соединителя (13) краш-удлинителя содержит по меньшей мере один крепежный язычок (1351), проходящий в той же самой плоскости, что и указанная задняя пластина (135) за нижней стенкой (712) полого корпуса (71) краш-удлинителя (7), причем указанный крепежный язычок (1351) находится в поверхностном контакте с взаимодействующим крепежным язычком (1421) и прикреплен к указанному взаимодействующему язычку, проходящему в той же самой плоскости, что и передняя пластина (142) соединителя (14) краш-бокса.

5. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства по п. 4, в котором каждый из крепежных язычков (1351, 1421) соединителя (13) краш-удлинителя и соединителя (14) краш-бокса содержит по меньшей мере одно соосное сквозное углубление (135a, 142a), принимающее одно крепежное устройство (18), проходящее через оба крепежных язычка (1351, 1421) и скрепляет их.

6. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащий держатель (10), проходящий по существу перпендикулярно обеим верхним пластинам (131, 141) соответствующего соединителя (13) краш-удлинителя и соединителя (14) краш-бокса от верхнего конца, выполненного с возможностью прикрепления к передней направляющей (3), до нижнего конца (10a), содержащего нижнюю пластину (101), которая находится в поверхностном контакте с указанными двумя верхними пластинами (131, 141) и прикреплена к ним.

7. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства по любому из пп. 1-6, дополнительно содержащий переднюю поперечину (11), проходящую по существу перпендикулярно краш-боксу (8), краш-удлинителю (7) и держателю (10), от первого бокового конца, выполненного с возможностью прикрепления ко второму узлу (9) конструктивных компонентов, расположенному у противоположной боковой стороны нижнего передающего нагрузку элемента транспортного средства, до второго бокового конца (11a), содержащего концевую пластину (111), которая находится в поверхностном контакте с нижней пластиной (132, 132', 132'') соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя и прикреплена к ней.

8. Узел (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства по любому из пп. 2-7, в котором два противоположных пространства (14a, 14b) для фиксации принимают по меньшей мере одно крепежное устройство (15, 16), проходящее через верхнюю пластину (141) соединителя (14) краш-бокса, верхнюю пластину (131, 131', 131'') и нижнюю пластину (132, 132', 132'') соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя, нижнюю пластину (101) нижнего конца (10a) держателя (10) и концевую пластину (111) бокового конца (11a) передней поперечины (11) и скрепляет их.

9. Процесс сборки узла (9) конструктивных компонентов автотранспортного средства, включающий в себя:

обеспечение наличия и установки в заданное положение передней поперечины (11),

обеспечение наличия и установки в заданное положение заднего конца (7b) краш-удлинителя (7) в подвесном каркасе (6), и задней пластины (132, 132', 132'') соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя рядом с концевой пластиной (111) бокового конца (11a) указанной передней поперечины (11),

обеспечение наличия и установки в заданное положение нижней пластины (101) нижнего конца (10a) держателя (10) рядом с верхней пластиной (131) соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя,

предварительное крепление соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя, нижней пластины (101) нижнего конца (10a) держателя (10) и концевой пластины (111) бокового конца (11a) передней поперечины (11) крепежными устройствами (15, 16), походящими через два пространства (14a, 14b) для фиксации соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя,

обеспечение наличия и установки в заданное положение соединителя (14) краш-бокса рядом с соединителем (13, 13', 13'') краш-удлинителя, причем верхняя пластина (141) указанного соединителя (14) краш-бокса расположена между нижней пластиной (101) нижнего конца (10a) держателя (10) и верхней пластиной (131, 131', 131'') соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя, и

крепление соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя, нижней пластины (101) нижнего конца (10a) держателя (10), концевой пластины (111) бокового конца (11a) передней поперечины (11) и соединителя (14) краш-бокса крепежными устройствами (15, 16), проходящими через два противоположных пространства (14a, 14b) для фиксации соединителя (13, 13', 13'') краш-удлинителя.

10. Процесс по п. 9, дополнительно содержащий крепление крепежных язычков (1351, 1421) соединителя (13) краш-удлинителя и соединителя (14) краш-бокса.

11. Автотранспортное средство, содержащее по меньшей мере один узел (9) конструктивных компонентов по любому из пп. 1-8.

12. Автотранспортное средство по п. 11, содержащее два противоположных узла (9) конструктивных компонентов, каждый из которых расположен на боковой противоположной стороне нижнего передающего нагрузку элемента автотранспортного средства.