BR112014026759A2 - estrutura de transferência de carga contra impacto lateral - Google Patents
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Abstract
estrutura de transferência de carga contra impacto lateral. trata-se de uma estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral que inclui uma armação de encosto, e um elemento de recebimento de carga disposto no encosto para entrar em contato com uma parede lateral de uma carroceria de veículo e receber uma carga de impacto quando a parede lateral da carroceria de veículo for movida em direção a uma cabine de veículo por um impacto lateral. o elemento de recebimento de carga inclui uma porção horizontal que se estende lateralmente, uma porção inclinada obliquamente estendida para fora e para cima de uma extremidade externa da porção horizontal, e uma porção curvada que é fornecida entre a porção horizontal e a porção inclinada e cuja borda interna e borda externa são formadas como bordas côncavas, respectivamente. um bissetor de um ângulo entre as bordas retas que continua a partir de ambas as extremidades da borda côncava externa e um bissetor de um ângulo entre as bordas retas que continua a partir de ambas as extremidades da borda côncava interna se cruzam na porção curvada. de acordo com a estrutura de transferência de carga, a tensão tende a se concentrar na porção curvada, e assim a deformação no meio da porção inclinada é suprimida. como resultado, no elemento de transferência de carga, não ocorre distorção por deformação na porção inclinada, porém ocorre deformação por flexão na porção curvada, e assim a quantidade de energia absorvida pelo elemento de recebimento de carga aumenta.
Description
[001]A presente invenção refere-se a uma estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral por meio do qual uma carga de impacto à qual uma carroceria de veículo é submetida a partir de seu lado é recebida por um elemento de recebimento de carga disposto sobre uma armação de encosto.
[002]É conhecida uma estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral por meio da qual uma carga de impacto devido a um impacto lateral sobre um veículo é recebida por um elemento de recebimento de carga disposto sobre uma armação de encosto e então transferida para uma parte interna de uma cabine de veículo. Uma Literatura de Patente 1 listada abaixo descreve uma estrutura de transferência de carga como essa. Na estrutura de transferência de carga, quando uma parede lateral de uma carroceria de veículo recebe uma carga de impacto e é movida para uma parte interna de uma cabine de veículo, a carga de impacto é transferida (distribuída) a partir de um elemento de recebimento de carga construído por tubos de aço até uma parede lateral oposta da carroceria de veículo através de um túnel central, e absorvida por toda a carroceria de veículo.
[003]Literatura de Patente 1: Publicação de Patente Não Examinada No.
2011-25827.
[004]Na estrutura de transferência de carga, o elemento de recebimento de carga disposto sobre a armação de encosto inclui uma porção horizontal, e uma porção inclinada estendida obliquamente para cima de uma extremidade externa da porção horizontal. Ao estender a porção inclinada obliquamente para cima, uma extremidade externa da porção inclinada fica localizada em uma altura apropriada para receber a carga de impacto. A carga de impacto recebida pela extremidade externa da porção inclinada (energia cinética do impacto lateral) é absorvida por toda a carroceria de veículo como explicado acima. Entretanto, na estrutura de transferência de carga, uma placa de reforço feita de uma chapa de aço fica disposta sobre uma porção flexionada, e assim a rigidez à flexão do elemento de recebimento de carga se torna alta para a transferência de carga de impacto. Portanto, pode ocorrer a distorção por deformação na porção inclinada localizada sobre um lado externo da porção flexionada reforçada quando o elemento de recebimento de carga recebe a carga de impacto. Se ocorrer a distorção angular na porção inclinada, se torna impossível transferir a carga de impacto e absorver a mesma por toda a carroceria de veículo, de tal modo que um curso de intrusão de um pilar se torna grande e a quantidade de energia absorvida pelo elemento de recebimento de carga diminui. Ademais, a energia também é absorvida por deformação por flexão do elemento de recebimento de carga durante seu processo de transferência de carga.
Entretanto, se a deformação por flexão não ocorrer, porém ocorrer a distorção por deformação, se torna impossível transferir a carga de impacto e absorver a mesma por toda a carroceria de veículo, de tal modo que um curso de intrusão de um pilar se torna grande e a quantidade de energia absorvida pelo elemento de recebimento de carga diminui.
[005]Um objetivo da presente invenção é proporcionar uma estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral que possa aumentar a quantidade de energia absorvida por um elemento de recebimento de carga disposto sobre uma armação de encosto quando recebe-se uma carga de impacto causada por um impacto lateral.
[006]Um aspecto da presente invenção proporciona uma estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral, a estrutura compreende: uma armação de encosto; e um elemento de recebimento de carga disposto sobre a armação de encosto para fazer contato com uma parede lateral de uma carroceria de veículo e receber uma carga de impacto quando a parede lateral da carroceria de veículo for movida em direção a uma cabine de veículo por um impacto lateral, em que o elemento de recebimento de carga inclui uma porção horizontal que se estende lateralmente, uma porção inclinada estendida obliquamente para fora e para cima de uma extremidade externa da porção horizontal, e uma porção curvada que é fornecida entre a porção horizontal e a porção inclinada e cuja borda interna e borda externa são formadas como bordas côncavas, respectivamente, e um bissetor de um ângulo entre as bordas retas que continuam a partir de ambas as extremidades da borda côncava externa e um bissetor de um ângulo entre as bordas retas que continuam a partir de ambas as extremidades da borda côncava interna se cruzam na porção curvada. Nota-se que "a parte externa (externo)" significa uma direção a partir de uma linha central da carroceria de veículo até a parede lateral da carroceria de veículo/ um lado da parede lateral da carroceria de veículo até uma linha central da carroceria de veículo. Isto é, o movimento da parede lateral da carroceria de veículo até uma parte interna de uma cabine de veículo devido ao “impacto lateral" é um movimento interno da parede lateral da carroceria de veículo.
[007][Figura 1] É uma vista traseira de uma metade esquerda de uma carroceria de veículo que inclui uma estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral de acordo com uma modalidade (a carroceria de veículo é mostrada como uma vista em corte transversal).
[008][Figura 2] É uma vista traseira que mostra uma porção principal de um elemento de recebimento de carga na estrutura de transferência de carga.
[009][Figura 3] É uma vista em corte transversal tomada ao longo de uma linha III-III na Figura 1.
[010][Figura 4] É uma vista traseira da carroceria de veículo em um impacto lateral.
[011]A seguir, uma modalidade será explicada com referência aos desenhos.
Nota-se que apenas um lado esquerdo de uma carroceria de veículo é mostrado nas Figuras 1 a 4 e então explicações serão dadas apenas em relação ao lado esquerdo da carroceria de veículo. Entretanto, um lado direito da carroceria de veículo possui simetricamente a mesma estrutura.
[012]Como mostrado na Figura 1, um assento 5 é montado em um painel de piso 3 de uma carroceria de veículo 1 ao interpor um mecanismo de deslizamento de assento 7 entre esses. O assento 5 pode deslizar para trás e para frente sobre o mecanismo de deslizamento de assento 7. Um pilar central 9 que é uma parte de uma parede lateral da carroceria de veículo 1 é estendido verticalmente sobre um lado lateralmente externo do assento 5 (lado esquerdo na Figura 1). Há uma porta dianteira sobre um lado dianteiro do pilar central 9, e há uma porta traseira ou um painel lateral em um lado traseiro do pilar central 9.
[013]Uma soleira lateral 11 é unida com uma borda lateral do painel de piso 3, e o pilar central 9 é estendido para cima de uma face superior da soleira lateral 11.
A soleira lateral 11 inclui uma soleira interna 13, uma soleira externa 15, e um reforço
17. O reforço 17 é fixado entre a soleira interna 13 e a soleira externa 15. Um túnel central 3a que se dilata para cima é formado em uma porção central de um piso em um lado lateralmente interno do painel de piso 3 (lado direito na Figura 1).
[014]O assento 5 é mostrado apenas por seus elementos de armação, e seus materiais de tecido e materiais de coxim não são mostrados. O assento 5 inclui uma armação de encosto 19, e uma armação de coxim de assento 21. A armação de encosto 19 pode balançar para trás e para frente em relação à armação de coxim de assento 21 por um mecanismo de reclinação 23.
[015]A armação de encosto 19 inclui um elemento lateral superior 19a, um elemento lateral inferior 19b, um elemento vertical interno 19c que liga as extremidades internas do elemento lateral superior 19a e do elemento lateral inferior 19b, e um elemento vertical externo 19d que liga as extremidades externas do elemento lateral superior 19a e do elemento lateral inferior 19b.
[016]Um elemento de transferência de carga 25 que opera como um elemento de recebimento de carga é fixado a uma porção traseira inferior da armação de encosto 19. O elemento de transferência de carga 25 inclui uma porção horizontal 25a que se estende lateralmente, e uma porção inclinada 25b estendida obliquamente para fora e para cima de uma extremidade externa da porção horizontal 25a. Um ângulo entre a porção horizontal 25a e a porção inclinada 25b é obtuso.
[017]O elemento de transferência de carga 25 é constituído de um elemento plano. O elemento plano pode ser um painel plano, porém pode ter um painel ondulado sobre cuja superfície relevos ou nervuras são formados.
[018]A porção horizontal 25a é fixada com a armação de encosto 19 ao sobrepor sua borda inferior 25a1 sobre o elemento lateral inferior 19b e sobre sua extremidade projetada 25a3 que é projetada lateralmente para dentro de sua borda superior 25a2 em uma porção inferior do elemento vertical interno 19c da armação de encosto 19.
[019]A borda lateral inferior 25a5 de sua extremidade lateralmente externa 25a4 fica localizada em um lado lateralmente interno do elemento vertical externo 19d da armação de encosto 19, e localizada em um lado lateralmente externo de uma extremidade lateralmente externa Ma do tórax de um ocupante M que está sentado sobre o assento 5. A borda lateral inferior 25a5 é estendida até uma borda inferior da porção inclinada 25b.
[020]Uma extremidade superior da porção inclinada 25b continua até uma porção horizontal de extremidade superior 25c que é estendida lateralmente para fora ligeiramente abaixo de um centro vertical do elemento vertical externo 19d da armação de encosto 19. A porção horizontal de extremidade superior 25c é sobreposta ao elemento vertical externo 19d da armação de encosto 19, e fixada com a armação de encosto 19. A porção horizontal de extremidade superior 25c é projetada lateralmente para fora do elemento vertical externo 19d da armação de encosto 19. Uma distância constante é criada entre uma borda de extremidade 25c1 da porção horizontal de extremidade superior projetada 25c e o pilar central 9.
[021]A porção horizontal 25a possui uma largura vertical quase constante ao longo de sua direção de extensão (direção lateral) com a exceção de sua extremidade projetada 25a3. Por outro lado, na porção inclinada 25b como mostrado na Figura 2, sua largura a próxima à porção horizontal de extremidade superior 25c se torna ligeiramente maior do que sua largura b próxima à porção horizontal 25a (a > b). A largura da porção inclinada 25b é gradualmente reduzida a partir de sua porção de largura a até sua porção de largura b. Cada uma das larguras a e b é uma largura em uma superfície plana (superfície de folha da Figura 2) que inclui a porção horizontal 25a e a porção inclinada 25b do elemento de transferência de carga 25.
[022]Uma borda interna de uma porção curvada 25d entre a porção horizontal 25a e a porção inclinada 25b forma uma borda côncava 25e. Uma extremidade interna (uma extremidade inferior) da borda côncava 25e continua até uma borda superior 25a6 da porção horizontal 25a, e uma extremidade externa (uma extremidade superior) da borda côncava 25e continua até uma borda superior 25b1 da porção inclinada 25b.
[023]Uma borda externa da porção curvada 25d também forma uma borda côncava 25f. Uma extremidade inferior (uma extremidade interna) da borda côncava 25f continua até a borda lateral inferior 25a5 da porção horizontal 25a, e uma extremidade superior (uma extremidade externa) da borda côncava 25f continua até uma borda inferior 25b2 da porção inclinada 25b. Isto é, a borda côncava externa 25f da porção curvada 25d é formada na porção inclinada 25b localizada em um lado externo da extremidade lateralmente externa 25a4 da porção horizontal 25a.
[024]A borda côncava 25e no lado interno e a borda côncava 25f no lado externo ficam dispostas de maneira oposta uma à outra. Um bissetor X de um ângulo entre as bordas retas (a borda lateral inferior 25a5 e a borda inferior 25b2) continua a partir de ambas as bordas da borda côncava externa 25f e passa sobre (cruza) a borda côncava interna 25e. Ademais, o bissetor X e um bissetor Y do ângulo (veja a Figura 1) entre as bordas retas (a borda superior 25a6 e a borda superior 25b1) continuam a partir de ambas as extremidades da borda côncava 25e e se cruzam na porção curvada 25d.
[025]Na Figura 1 e Figura 3, uma posição de reclinação de um encosto do assento 5 é ajustada de acordo com uma posição sentada do ocupante M. Com essa posição de reclinação, a porção horizontal de extremidade superior 25c do elemento de transferência de carga 25 fica localizada ao lado do pilar central 9.
[026]Como mostrado em uma vista plana em corte transversal na Figura 3, o pilar central 9 possui um pilar interno 27 localizado ao lado da porção horizontal de extremidade superior 25c (na posição de reclinação mencionada acima), e um pilar externo 29 localizado em um lado externo. Um reforço externo 31 fica disposto ao longo de uma superfície interna do pilar externo 29. As bordas dianteira e traseira 33 e 35 do pilar interno 27, do pilar externo 29 e do reforço externo 31 são unidas para formar flanges, e assim o pilar central 9 forma um corte transversal fechado.
[027]Ademais, um reforço interno 37 que possui um formato ajustado a um formato do reforço externo 31 é fornecido em um lado interno do reforço externo 31.
O reforço interno 37 é configurado para incluir um painel lateral 37a, um painel dianteiro 37b flexionado para dentro de uma borda dianteira do painel lateral 37a, e um painel traseiro 37c flexionado para dentro de uma borda traseira do painel lateral
37a, e um lado interno do reforço interno 37 é aberto. Nota-se que uma seta FR mostrada na Figura 3 indica uma parte dianteira de um veículo.
[028]Como mostrado na Figura 1, pelo menos próximo a uma posição lateral à porção horizontal de extremidade superior 25c do elemento de transferência de carga 25, as larguras laterais do painel dianteiro 37b e do painel traseiro 37c são feitas grandes, e assim a resistência do reforço interno 37 próxima à posição lateral explicada acima se torna alta. Ademais, as larguras laterais do painel dianteiro 37b e do painel traseiro 37c se tornam gradualmente estreitas sob a posição lateral explicada acima, e o reforço interno 37 não é fornecido próximo à soleira lateral 11 posicionada em uma posição inferior.
[029]Então, as deformações da carroceria de veículo 1 em um impacto lateral e a transferência de carga pelo elemento de transferência de carga 25 serão explicadas.
[030]Como mostrado na Figura 4, quando a carroceria de veículo 1 próxima ao pilar central 9 recebe lateralmente uma carga de impacto, uma parede lateral que inclui o pilar central 9 é movida em direção a uma cabine de veículo 39. O pilar central 9 (a parede lateral) contata o elemento de transferência de carga 25 (a borda de extremidade 25c1 da porção horizontal de extremidade superior 25c) através desse movimento, e assim o elemento de transferência de carga 25 recebe uma carga de impacto através do pilar central 9.
[031]Aqui, no elemento de transferência de carga 25 de acordo com a presente modalidade, a borda da porção curvada 25d é formada como a borda côncava 25e e a borda côncava 25f, e o bissetor X no qual (tensão por) a carga de impacto na borda côncava externa 25f se concentra e o bissetor Y no qual (tensão por) a carga de impacto na borda côncava interna 25e se concentra se cruzam na porção curvada 25d. Portanto, a tensão tende a se concentrar na porção curvada 25d, e assim a deformação no meio da porção inclinada 25b pode ser suprimida.
Como resultado, no elemento de transferência de carga 25, a distorção por deformação não ocorre na porção inclinada 25b, porém a deformação por flexão ocorre na porção curvada 25d, e assim a quantidade de energia absorvida pelo elemento de transferência de carga 25 aumenta.
[032]A distribuição de tensão em um lado externo da porção curvada 25d apresenta um padrão tipo espalhamento de ondas da borda côncava 25f em direções de linha normal (bissetor X) da borda côncava 25f, como mostrado por linhas tracejadas com dois pontos na Figura 2. Similarmente, a distribuição de tensão em um lado interno da porção curvada 25d apresenta um padrão tipo espalhamento de ondas a partir da borda côncava 25e em direções de linha normal (bissetor X) da borda côncava 25e, como mostrado por linhas tracejadas com dois pontos na Figura 2. Aqui, a tensão de tração se aplica ao lado externo (borda côncava 25f) da porção curvada 25d, e a tensão compressiva se aplicam ao lado interno (borda côncava 25e) da porção curvada 25d.
[033]Dessa maneira, a tensão pela carga de impacto se concentra na porção curvada 25d, e assim a distorção por deformação no meio da porção inclinada 25b é suprimida e a porção curvada 25d se flexiona para absorver a carga de impacto (a energia cinética do impacto lateral). Embora a tensão tenda a se concentrar na porção curvada 25d, sua borda côncava externa 25f que possui um formato convexo pode prolongar o tempo para receber a carga pela porção inclinada 25b enquanto suprime a flexão na porção curvada 25d a alguma extensão em comparação com um caso de ter um formato convexo.
[034]Isto é, o elemento de transferência de carga 25 é flexionado em sua porção curvada 25d quando recebe uma carga de impacto, e assim recebe a carga de impacto em sua porção inclinada 25b durante um período de tempo mais longo.
Como resultado, a intrusão do pilar central 9 em direção à cabine de veículo 39 pode ser suprimida, e assim o ocupante M pode ser protegido.
[035]Ademais, como explicado acima, na superfície plana que inclui a porção horizontal 25a e a porção inclinada 25b do elemento de transferência de carga 25, a largura a próxima à porção horizontal de extremidade superior 25c (uma extremidade oposta à porção horizontal 25a) da porção inclinada 25b é feita mais estreita do que a largura b de outra extremidade da porção inclinada 25b em um lado da porção horizontal 25a. Portanto, a rigidez da porção curvada 25d se torna menor do que a rigidez da porção inclinada 25b posicionada acima, e assim a distorção por deformação no meio da porção inclinada 25b pode ser seguramente suprimida e a carga de impacto (a energia cinética do impacto lateral) pode ser absorvida por deformação por flexão da porção curvada 25d.
[036]Ademais, a borda lateral inferior 25a5 do elemento de transferência de carga 25 fica localizada em um lado lateralmente externo do tórax do ocupante M sentado sobre o assento 5. A porção horizontal 25a que inclui a borda lateral inferior 25a5 é fixada no elemento lateral inferior 19b da armação de encosto 19. Portanto, a deformação da porção horizontal 25a é suprimida mesmo quando recebe uma carga de impacto, e a porção horizontal 25a resiste à carga de impacto em sua parte próxima à borda lateral inferior 25a5. Como resultado, o tórax do ocupante M pode ser protegido pelo elemento de transferência de carga 25.
[037]Ademais, a borda côncava externa 25f do elemento de transferência de carga 25 é formada na porção inclinada 25b localizada em um lado externo da extremidade lateralmente externa 25a4 da porção horizontal 25a. Portanto, o elemento de transferência de carga 25 pode ser seguramente flexionado em sua porção curvada 25d.
[038]A porção horizontal de extremidade superior 25c é uma porção de recebimento de carga para contatar ao pilar central 9 que é uma parte da parede lateral da carroceria de veículo 1 de modo a receber uma carga. A porção horizontal 25a é uma porção mais próxima ao pilar central 9 quando o pilar central 9 recebe lateralmente uma carga de impacto e então é movida em direção à cabine de veículo 39, e resiste aos movimentos do pilar central 9 em direção à cabine de veículo 39.
Isto é, a porção horizontal de extremidade superior 25c corresponde a uma posição de intrusão máxima do pilar central 9 quando o pilar central 9 recebe lateralmente uma carga de impacto e então é movida em direção à cabine de veículo. Portanto, a intrusão do pilar central 9 em direção à cabine de veículo 39 pode ser suprimida de maneira mais eficaz pelo elemento de transferência de carga 25, e assim o ocupante M pode ser protegido.
[039]Nota-se que o elemento de transferência de carga 25 transfere uma carga de impacto por um impacto lateral para o túnel central 3a através da armação de assento (a armação de encosto 19 e a armação de coxim de assento 21) enquanto é flexionado (sem deformação) em sua porção curvada 25d e absorve a energia cinética do impacto lateral como explicado acima. A carga de impacto (a energia cinética do impacto lateral) transferida para o túnel central 3a é adicionalmente transferida (distribuída) para uma parede lateral oposta da carroceria de veículo absorvida por toda a carroceria de veículo.
[040]Os conteúdos totais dos Pedidos de Patente japoneses 2012-102920 (depositados em 27 de abril de 2012) estão incorporados nesse Relatório Descritivo a título de referência. Embora a invenção seja descrita acima a título de referência a algumas modalidades da invenção, a invenção não é limitada às modalidades descritas acima. O escopo da invenção deve ser definido em vista das Reivindicações.
Claims (6)
1. Estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral que compreende: uma armação de encosto (19); e um elemento de recebimento de carga (25) disposto sobre a armação de encosto (19) para contatar uma parede lateral (9) de uma carroceria de veículo (1) e receber uma carga de impacto quando a parede lateral (9) da carroceria de veículo (1) for movida em direção a uma cabine de veículo (39) por um impacto lateral, em que o elemento de recebimento de carga (25) inclui uma porção horizontal (25a) que se estende lateralmente, uma porção inclinada (25b) obliquamente estendida para fora e para cima de uma extremidade externa (25a4) da porção horizontal (25a), e uma porção curvada (25d) que é fornecida entre a porção horizontal (25a) e a porção inclinada (25b) e cuja borda interna é formada como borda côncava (25e), CARACTERIZADA pelo fato de que a borda externa da porção curvada (25d) é formada como borda côncava (25f); e um bissetor (X) de um ângulo (α) entre as bordas retas (25a5, 25b2) que continua a partir de ambas as extremidades da borda côncava (25f) externa e um bissetor (Y) de um ângulo (θ) entre as bordas retas (25a6, 25b1) que continua a partir de ambas as extremidades da borda côncava (25e) interna se cruzam na porção curvada (25d).
2. Estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que, em uma superfície plana que inclui a porção horizontal (25a) e a porção inclinada (25b), a largura (b) de uma extremidade da porção inclinada (25b) em um lado da porção horizontal (25a) é feita mais estreita do que a largura (a) de outra extremidade da porção inclinada (25b) em um lado oposto à porção horizontal (25a).
3. Estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção horizontal (25a) é fixada em uma porção inferior (19b) da armação de encosto (19), a outra extremidade da porção inclinada (25b) no lado oposto é fixada em uma porção lateral (19d) da armação de encosto (19), e uma extremidade externa da porção horizontal fica localizada em um lado lateralmente externo do tórax de um ocupante sentado sobre um assento que inclui a armação de encosto.
4. Estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a borda côncava externa (25f) do elemento de recebimento de carga (25) é formada na porção inclinada localizada em um lado externo da extremidade externa (25a5) da porção horizontal (25a).
5. Estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que uma porção de recebimento de carga (25c) do elemento de recebimento de carga (25) que entrará em contato com a parede lateral (9) da carroceria de veículo (1) é uma porção mais próxima à parede lateral (9) da carroceria de veículo (1) que será movida em direção à cabine de veículo (39) por um impacto lateral.
6. Estrutura de transferência de carga contra um impacto lateral, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que uma porção de recebimento de carga (25c) do elemento de recebimento de carga (25) que entrará em contato com a parede lateral (9) da carroceria de veículo (1) é uma porção mais próxima à parede lateral (9) da carroceria de veículo (1) na estrutura de transferência de carga.
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