BRPI1008331A2

BRPI1008331A2 - estrutura de porta de veículo

Info

Publication number: BRPI1008331A2
Application number: BRPI1008331-6A
Authority: BR
Inventors: Shigeto Yasuhara; Shingo Segawa
Original assignee: Honda Motor Co., Ltd.
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2010-01-07
Publication date: 2020-08-25
Also published as: CN102361768B; CN103991368A; CN102361768A; JP5443397B2; US9102218B2; US8727420B2; EP2397352A4; EP2397352B1; US20110308168A1; JPWO2010092737A1; WO2010092737A1; EP2397352A1; US20140217771A1; CN103991368B

Abstract

ESTRUTURA DE PORTA DE VEÍCULO. A presente invenção refere-se à carga de colisão frontal que é transmitida de uma coluna dianteira para uma coluna central em um modo seguro, de maneira que um momento de flexão causado pela carga de colisão frontal é suportado favoravelmente, e a deformação de porta é evitada. Um elemento de viga fixado a um painel interno inclui um elemento de seção transversal na forma de S. Uma seção de canal superior do elemento de seção transversal na forma de S se estende ao longo da borda inferior de uma abertura para janela, e uma seção de canal inferior se estende adjacente e paralela à borda inferior de uma abertura para janela em uma parte traseira da porta e é deslocada na direção de uma parte inferior do chassi de veículo em uma parte traseira da porta, com uma extremidade dianteira sendo localizada em uma mesma elevação que uma articulação de porta superior.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ESTRU- TURA DE PORTA DE VEÍCULO". Campo Técnico

[01] A presente invenção refere-se a uma estrutura de porta de veículo, e em particular a uma estrutura de porta lateral incorporada com uma medida contra uma colisão frontal ou um evento de colisão lateral. Técnica Anterior

[02] Tipicamente, uma estrutura de porta de veículo usada como uma porta lateral compreende um painel externo e um painel interno. Como reforço, a estrutura de porta de veículo é encaixada com uma viga de reforço chamada de viga de porta tendo uma extremidade dianteira fixada a uma parte dianteira do painel interno, e uma extremidade tra- seira conectada a uma parte traseira do painel interno, e se estendendo na direção frente-traseira do corpo de veículo. Várias formas de vigas de porta têm sido propostas tais como um elemento de canal de aço definindo uma seção transversal na forma de caixa conjuntamente com o painel interno, um elemento de viga tendo uma seção transversal na forma de chapéu de duplo topo e um elemento de tubo. Ver os docu- mentos de patente 1, 2 e 3.

[03] A viga de porta tendo qualquer uma das seções transversais mencionadas anteriormente pode funcionar como um elemento de ca- minho de carga na direção frente-traseira da porta, de maneira que no caso de uma colisão frontal a carga de impacto da colisão (carga frente- traseira) pode ser transmitida de uma coluna dianteira (coluna A) para uma coluna central (coluna B) impedindo a deformação da porta assim como a porta abrir a partir do corpo de veículo. Também, no caso de uma colisão lateral, a carga de impacto da colisão pode ser absorvida por uma deformação de sofrer colapso (deformação plástica) da seção transversal da viga de reforço, e a deformação do espaço interno da cabine pode ser evitada.

Documento de Técnica Anterior Documento de Patente

[04] Documento de patente 1: Patente Japonesa No 3989373B;

[05] Documento de patente 2: Patente Japonesa aberta à inspe- ção pública No 2005-126018A;

[06] Documento de patente 3: Patente Japonesa aberta à inspe- ção pública No. 2006-021744A. Sumário da Invenção Tarefas a Serem Realizadas pela Invenção

[07] É exigido que a viga de reforço para a porta lateral, em par- ticular a porta lateral dianteira, seja capaz de transmitir a carga de coli- são frontal da coluna dianteira para a coluna central de uma maneira apropriada, servir como um elemento de força de reação para suportar um momento de flexão criado em volta da parte de conexão entre a extremidade inferior do elemento inferior da coluna dianteira e a extre- midade dianteira da soleira lateral no momento de uma colisão frontal, absorver a carga de impacto no momento de uma colisão lateral por meio de uma deformação de sofrer colapso da seção transversal da mesma, e não impedir a colocação de vários componentes no espaço interno da porta tal como um regulador de janela.

[08] Mesmo quando uma viga de reforço é incorporada à porta lateral, se a porta lateral e a coluna dianteira deformarem lateralmente como resultado de uma deformação para trás da coluna dianteira por causa de uma carga de colisão frontal, a viga de reforço pode ser inca- paz de executar efetivamente sua função, e servir inteiramente como um elemento de caminho de carga para transmitir uma carga de colisão frontal da coluna dianteira para a coluna central.

[09] Em virtude de tais problemas da técnica anterior, um objetivo primário da presente invenção é permitir que uma viga de reforço (ele- mento de viga) fornecida em uma porta lateral transmita uma carga de colisão frontal da coluna dianteira para a coluna central de uma maneira apropriada, sirva como um elemento de força de reação para suportar de forma apropriada o momento de flexão criado em volta da parte de conexão entre a extremidade inferior do elemento inferior de coluna di- anteira e a extremidade dianteira da soleira lateral no momento de uma colisão frontal, e absorva uma carga de impacto lateral por meio de uma deformação de sofrer colapso da seção transversal, sem obstruir o es- quema de partes componentes tais como um regulador de janela no es- paço interno da porta definido entre o painel externo e o painel interno.

[10] Um segundo objetivo da presente invenção é evitar o deslo- camento lateral entre a porta lateral e a coluna dianteira a ser causado por uma carga de colisão frontal, e permitir que a viga de reforço execute sua função como projetado em um modo eficiente no momento de uma colisão frontal. Dispositivos Para Realizar as Tarefas

[11] Para alcançar tais objetivos, a presente invenção fornece uma estrutura de porta de veículo compreendendo um painel externo disposto em um lado externo da estrutura de porta, um painel interno disposto em um lado interno da estrutura de porta e uma articulação permitindo que a estrutura de porta seja aberta e fechada com relação ao corpo de veículo, uma parte superior da estrutura de porta definindo uma abertura para janela de porta, a estrutura de porta compreendendo adicionalmente: um elemento de viga fixado a uma parte superior do painel interno a fim de se estender em uma direção frente-traseira, e incluindo um par de seções de canal, cada uma tendo uma seção trans- versal na forma de C com um lado convexo da mesma voltado para um lado e unidas verticalmente uma à outra em uma relação de mutua- mente invertidas a fim de definir uma seção transversal na forma de S; em que a seção de canal superior tem uma borda superior adjacente e se estendendo paralela a uma borda inferior da abertura para janela, e a seção de canal inferior se estende substancialmente paralela à borda inferior da abertura para janela em uma parte de extremidade traseira da mesma e é deslocada para uma parte inferior da estrutura de porta em uma parte dianteira da mesma, uma extremidade dianteira da seção de canal inferior sendo localizada em uma elevação sobrepondo com a articulação. Efeito da Invenção

[12] De acordo com a estrutura de porta de veículo da presente invenção, como o elemento de viga não é provido com uma seção trans- versal fechada, mas compreende um elemento de seção transversal na forma de S, o elemento de viga é capaz de colapsar inteiramente para um estado plano sem deixar qualquer parte não colapsada quando sub- metido a uma carga de impacto lateral. Assim, a energia da colisão la- teral pode ser absorvida efetivamente. Como a seção de canal na forma de C superior do elemento de seção transversal na forma de S do ele- mento de viga se estende ao longo da borda inferior da abertura para janela, a seção de canal na forma de C superior é localizada significati- vamente distante do centro do momento de flexão causado por uma co- lisão frontal. Assim, a seção de canal na forma de C superior é capaci- tada para suportar o momento de flexão da colisão frontal com uma força de reação mínima, e a deformação da estrutura de porta pode ser evitada em um modo seguro. Uma articulação é fixada a uma coluna localizada imediatamente à frente da porta, e a articulação cria uma parte relativamente rígida por causa da propriedade da mesma e/ou da propriedade da parte circundante. (Esta coluna consiste em uma coluna A fornecida em uma parte de extremidade dianteira do compartimento de passageiros quando a porta consiste em uma porta dianteira, e uma coluna B fornecida em uma parte intermediária do compartimento de passageiros quando a porta consiste em uma porta traseira). Portanto, ao colocar a parte dianteira da seção de canal na forma de C inferior em uma mesma elevação que a articulação que conecta a porta de veículo ao corpo de veículo na extremidade dianteira da porta, a carga de coli- são frontal pode ser transmitida diretamente da articulação para o ele- mento de viga como uma força axial frente-traseira de maneira que a carga de colisão frontal pode ser transmitida favoravelmente para a parte traseira do corpo de veículo pelo elemento de viga servindo como um elemento de caminho de carga, e a deformação da estrutura de porta pode ser evitada.

[13] Em particular, o lado convexo da seção de canal superior pode estar voltado para o exterior do veículo enquanto que o lado con- vexo da seção de canal inferior está voltado para o interior do veículo, e uma parte traseira da seção de canal inferior pode ser conectada sua- vemente a uma parte dianteira da seção de canal inferior por meio de uma seção inclinada verticalmente da mesma. Assim, quando compa- rado com o caso onde a seção de canal inferior se estende horizontal- mente na mesma elevação que a da articulação, o espaço interno da porta que é exigido para receber várias partes componentes tais como um regulador de janela pode ser maximizado, e a liberdade no esquema de partes componentes na porta pode ser aumentada.

[14] De acordo com uma modalidade particularmente preferida da presente invenção, a seção de canal superior tem uma parede de fundo que é ampliada verticalmente em uma parte dianteira da estrutura de porta, um furo de acesso sendo feito na parede de fundo ampliada para fornecer um acesso a um espelho de porta montado na parte ex- terna.

[15] Além disso, se uma parte de encaixe for fornecida em uma extremidade dianteira da estrutura de porta em uma parte alinhando com o elemento de viga, e uma parte de encaixe correspondente for fornecida em uma coluna dianteira oposta à extremidade dianteira da estrutura de porta a fim de restringir um deslocamento lateral da estru- tura de porta no momento de uma colisão frontal ao cooperar com a parte de encaixe da estrutura de porta, como a carga de colisão frontal faz com que a parte de encaixe da estrutura de porta seja levada para encaixe com a parte de encaixe correspondente da coluna no lado do corpo de veículo em uma parte alinhando com o elemento de viga ao longo da direção frente-traseira, e isto restringe o painel interno na co- luna de corpo de veículo, a estrutura de porta de veículo (painel interno) e a coluna de corpo de veículo são impedidas de se deslocar uma em relação à outra em uma parte adjacente ao elemento de viga no mo- mento de uma colisão frontal. Assim, é assegurado que a viga de reforço funciona como projetada em um modo tanto eficiente quanto efetivo.

[16] De acordo com uma modalidade particularmente preferida da presente invenção, a parte de encaixe da estrutura de porta compre- ende um elemento projetante, e a parte de encaixe correspondente da coluna dianteira compreende uma abertura configurada para receber o elemento projetante. Neste caso, o elemento projetante pode ser forne- cido em uma parte do painel interno dobrada na direção da extremidade dianteira da estrutura de porta. Se um elemento de porca for fixado à parte dobrada do painel interno, e o elemento projetante compreender uma cabeça de um parafuso rosqueado atarraxado em um furo rosque- ado do elemento de porca, o trabalho de montagem pode ser simplifi- cado. Para impedir a entrada de matérias estranhas e umidade no furo para receber o elemento projetante, e o dano da aparência externa, a estrutura de porta de veículo pode compreender adicionalmente um ele- mento de fechamento que normalmente fecha a abertura, e derrubado para fora quando o elemento projetante é recebido na abertura. Breve Descrição dos Desenhos

[17] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um veículo motori- zado incorporado com uma estrutura de porta de veículo de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[18] a figura 2 é uma vista plana da estrutura de porta de veículo tal como vista pelo lado de fora;

[19] a figura 3 é uma vista ampliada em perspectiva de uma parte essencial da estrutura de porta de veículo tal como vista pelo lado de dentro;

[20] a figura 4 é uma vista em corte transversal ampliada feita ao longo da linha IV-IV da figura 2;

[21] a figura 5 é uma vista em corte transversal ampliada feita ao longo da linha V-V da figura 2;

[22] a figura 6 é uma vista em corte transversal ampliada feita ao longo da linha VI-VI da figura 2;

[23] a figura 7 é uma vista plana em corte transversal explodida mostrando como o elemento projetante é montado na estrutura de porta de veículo;

[24] a figura 8 é uma vista plana em corte transversal de uma parte essencial da estrutura de porta de veículo antes de uma colisão frontal;

[25] a figura 9 é uma vista plana em corte transversal da parte essencial da estrutura de porta de veículo seguinte a uma colisão fron- tal; e

[26] a figura 10 é um diagrama representando uma condição de colisão frontal. Descrição Detalhada da(s) Modalidade(s) Preferida(s)

[27] Uma modalidade da estrutura de porta de veículo da pre- sente invenção será agora descrita no seguinte com referência às figu- ras 1 a 6.

[28] A figura 1 é uma vista de um veículo motorizado incorporado com uma estrutura de porta de veículo incorporando a presente inven- ção. Na figura 1, o número 1 indica um corpo de veículo 1, o número 3 indica as rodas dianteiras, o número 5 indica as rodas traseiras, o nú- mero 7 indica as portas laterais dianteiras 7, o número 9 indica as portas laterais traseiras 9 e o número 11 indica uma porta traseira.

[29] A estrutura de porta de veículo da presente invenção é apli- cada à porta lateral dianteira 7 na modalidade ilustrada, mas pode ser aplicada a uma ou outra de a porta lateral dianteira 7 ou a porta lateral traseira 9.

[30] Tal como mostrado nas figuras 2-6, a porta lateral dianteira 7 compreende um painel externo 13, um painel interno 15 e um caixilho de porta 17 fixado a uma parte superior do painel interno 15 e definindo uma abertura para janela de porta 19 conjuntamente com o painel in- terno 15. O painel externo 13 e o painel interno 15 são formados ao estampar chapa de aço de formação, e um espaço interno de porta 23 é definido entre os painéis externo e interno 13 e 15.

[31] A porta lateral dianteira 7 é fixada a um elemento inferior da coluna A 111 (figura 8) por meio de uma articulação superior 33 e de uma articulação inferior 35 que são fixadas às bordas dianteiras do cai- xilho de porta 17 e ao painel interno 15, respectivamente, a fim de per- mitir que a porta seja aberta e fechada tal como exigido.

[32] Uma superfície de placa (uma superfície de placa externa) do painel interno 15 voltada para o espaço interno de porta 23 suporta um regulador de janela 37 para deslocar para cima e para baixo um para-brisa de vidro 31, um verificador de porta 39 para limitar o ângulo de abertura da porta e um dispositivo de fechadura de porta 41.

[33] À parte de borda superior do painel interno 15 é fixado um elemento de viga 21 se estendendo na direção frente-traseira ao longo do comprimento total do painel interno 15.

[34] O elemento de viga 21 compreende uma parte de borda mais superior 21A se estendendo verticalmente com uma dimensão vertical uniforme e se estendendo na direção frente-traseira em uma mesma elevação, uma parte de conexão inferior 21B se estendendo vertical- mente com uma dimensão vertical uniforme e se estendendo na direção frente-traseira com uma inclinação ascendente para a extremidade tra- seira, e um elemento de seção transversal na forma de S 21C se esten- dendo na direção frente-traseira entre a parte de borda mais superior 21A e a parte de conexão inferior 21B.

[35] O elemento de seção transversal na forma de S 21C é for- mado ao unir verticalmente um par de elementos de canal retangular na forma de C tendo extremidades abertas dos mesmos voltadas para di- reções laterais mutuamente opostas. Em outras palavras, o elemento de seção transversal na forma de S 21C inclui uma seção de canal na forma de C superior 21D tendo um lado côncavo voltado lateralmente para fora e uma seção de canal na forma de C inferior 21E tendo um lado côncavo voltado lateralmente para dentro em uma relação de mu- tuamente invertidas que são conectadas continuamente uma à outra com uma acima da outra. O elemento de seção transversal na forma de S 21C é provido com as seis linhas de crista de dobra de a até f, inclu- indo as linhas de conexão da parte de borda mais superior 21A e da parte de conexão inferior 21B.

[36] A parte superior da seção de canal na forma de C superior 21D ou a linha de crista de dobra a entre a seção de canal na forma de C superior 21D e a parte de borda mais superior 21A, e a linha de crista de dobra b entre o lado superior e o lado inferior da seção de canal na forma de C superior 21D se estende ao longo da borda inferior W da abertura para janela 19 e com uma pequena inclinação para baixo na direção do lado interno da estrutura de porta. Na modalidade ilustrada, a borda inferior W da abertura para janela 19 é substancialmente hori- zontal, e é definida pela borda superior da parte de borda mais superior 21A.

[37] O lado de fundo vertical da seção de canal na forma de C superior 21D é ampliado verticalmente em uma parte dianteira da mesma, e define assim um fundo ampliado 21De. O fundo ampliado 21De é formado com uma pluralidade dos furos de acesso 25 para tra- balho de montagem. Um dos furos de acesso 25 fornece um acesso a partir de dentro do compartimento de passageiros ao fixar um espelho lateral montado na parte externa 45 no painel externo 13 da porta lateral dianteira 7 (ver a figura 1). Como os furos de acesso 25 são fornecidos no fundo ampliado 21De, as linhas de crista de dobra de a até f não são interrompidas por qualquer uma das linhas de crista de dobra de a até f.

[38] Portanto, a seção de canal na forma de C inferior 21E se estende adjacente e paralela à borda inferior W da abertura para janela de porta em uma parte traseira da mesma, e inclina para baixo na dire- ção da frente em uma parte dianteira da mesma por causa do fato de que o fundo da seção de canal na forma de C superior 21D é ampliado em largura na parte dianteira da mesma. Por causa desta inclinação, a extremidade dianteira 21Ef da seção de canal na forma de C inferior 21E é localizada em uma mesma elevação que a articulação de porta superior 33. Em outras palavras, a parte traseira e a parte dianteira da seção de canal na forma de C inferior 21E são conectadas suavemente por uma seção curva inclinada verticalmente 21Em.

[39] A parte de conexão inferior 21B é provida com uma dimen- são vertical uniforme de maneira que a parte de conexão inferior 21B se estende paralela à borda inferior W da abertura para janela de porta na parte traseira da mesma, e é deslocada para baixo por meio de uma seção curva na parte dianteira da mesma de forma similar à seção de canal na forma de C inferior 21E.

[40] O elemento de viga 21 é soldado por MIG à parte de conexão 15A na extremidade superior do painel interno 15 na parte de conexão inferior 21B do mesmo, soldado por MIG à parte dianteira do caixilho de porta 17 por meio de um suporte 27 na extremidade dianteira do mesmo, e soldado por MIG à parte traseira do caixilho de porta 17 na extremi- dade traseira do mesmo. Assim, o elemento de viga 21 é fixado firme- mente ao painel interno 15 e ao caixilho de porta 17 em três lados do mesmo ou nos lados inferior, dianteiro e traseiro do mesmo.

[41] O painel interno 15 é feito mais estreito que a largura vertical do corpo principal de porta pela largura vertical do elemento de viga 21, ou, em outras palavras, o elemento de viga 21 é fixado à extremidade superior do painel interno 15 a fim de completar a largura vertical redu- zida do painel interno 15. Assim, a extremidade superior do painel in- terno 15 consiste unicamente do elemento de viga 21, e a borda inferior W da abertura para janela de porta 19 é definida pela borda superior da parte de borda mais superior 21A do elemento de viga 21.

[42] A extremidade dianteira do painel interno 15 define uma su- perfície de extremidade inclinada 15b ao curvar o material do painel in- terno 15 na direção da superfície traseira 111a do elemento inferior da coluna A 111 por um certo ângulo. A extremidade livre da superfície de extremidade 15b é dobrada de volta ou dobrada para frente a fim de formar uma parte de conexão 15c para o painel externo 13.

[43] Tal como mostrado na figura 7, a superfície de extremidade 15b é formada com um furo passante 15d. Um elemento de porca 53 tendo um furo rosqueado central 53b e um flange radial 53a na periferia externa do mesmo é recebido no furo 15d com o flange radial 53a limitando a pro- fundidade na qual o elemento de porca 53 é passado pelo furo passante 15d. Uma rosca externa 51b de um parafuso com cabeça 51 é atarraxada no furo rosqueado central 53b do elemento de porca 53 pelo lado de fora ou pela extremidade dianteira. Como resultado, a cabeça 51a do parafuso com cabeça 51 se projeta para frente a partir da superfície de extremidade 15b, e forma um elemento projetante. A cabeça 51a do parafuso com ca- beça 51 é referida como “elemento projetante” na descrição a seguir.

[44] É importante notar que o elemento projetante 51a é locali- zado a fim de alinhar com o elemento de viga 21 ao longo da direção frente-traseira. Em outras palavras, em um plano projetado perpendicu- lar à direção frente-traseira, o elemento projetante 51a sobrepõe com o elemento de viga 21.

[45] Tal como mostrado na figura 8, um furo de encaixe 115 é feito em uma parte da superfície traseira 111a do elemento inferior da coluna A 111 confrontando o elemento projetante 51a. O furo de encaixe 115 é dimensionado e configurado para receber o elemento projetante 51a quando um deslocamento relativo entre o elemento inferior da co- luna A 111 e a porta lateral dianteira 7 (painel interno 15) é causado na direção frente-traseira por uma carga de colisão frontal tal como mos- trado na figura 9.

[46] Uma vez que o elemento projetante 51a seja recebido ou alojado no furo de encaixe 115, o painel interno 15 fica restringido pelo elemento inferior da coluna A 111, e o painel interno 15 e o elemento inferior da coluna A 111 são incapazes de fazer qualquer movimento relativo (deslocamento) na direção lateral ou direção vertical, particular- mente na área adjacente ao elemento de viga 21.

[47] Tal como pode ser prontamente percebido, antes da ocor- rência da colisão frontal, tal como mostrado na figura 8, o elemento pro- jetante 51a fica distante da superfície traseira 111a do elemento inferior da coluna A 111 sem interferir com o elemento inferior da coluna A 111, de maneira que a abertura e fechamento da porta lateral dianteira 7 não são em nenhum modo obstruídos pelo elemento projetante 51a.

[48] O furo de encaixe 115 fica normalmente fechado por um tam- pão de borracha 117 encaixado no elemento inferior da coluna A 111 para proteger contra a entrada de matéria estranha ou umidade no ele- mento inferior da coluna A 111. Quando o elemento projetante 115 fica em contato com o tampão de borracha 117 no processo do elemento projetante 115 ser recebido pelo furo de encaixe 115, o tampão de bor- racha 117 é desalojado do elemento inferior da coluna A 111 a fim de não impedir o elemento projetante 51a de ser recebido pelo furo de en- caixe 115.

[49] Assim, o elemento de viga 21 pode ser posicionado em rela- ção ao elemento inferior da coluna A 111 tal como inicialmente proje- tado, de maneira que é permitido ao elemento de viga 21 executar sua função como inicialmente projetada com uma alta eficiência. Na moda- lidade ilustrada, a transmissão da carga de colisão frontal do elemento inferior da coluna A 111 para o elemento de viga 21 ocorre através do caminho do elemento da coluna A 111 - o suporte 27 - a parte dianteira do caixilho de porta 17 - o elemento de viga 21.

[50] Um reforço 113 é fixado ao elemento inferior da coluna A 111 a fim de definir conjuntamente uma coluna A tendo uma seção transver- sal fechada.

[51] Como o elemento de viga 23 não tem uma seção transversal fechada, e inclui o elemento de seção transversal na forma de S 21C, o elemento de viga 23 é capacitado para colapso para uma configuração completamente plana, de maneira que a energia de uma colisão lateral pode ser absorvida em um modo altamente eficiente.

[52] O elemento de viga 21 é provido com as seis linhas de crista de dobra de a até f por causa da inclusão do elemento de seção trans- versal na forma de S 21C, de maneira que a parte inteira do elemento de viga 21 é capacitada para funcionar efetivamente como um elemento de caminho de carga da porta lateral dianteira 7 para o carregamento frente-traseira. Na modalidade ilustrada, o fato de que as linhas de crista de dobra a e b se estendem retas na direção frente-traseira permite que o elemento de viga 21 funcione mais efetivamente como um elemento de caminho de carga. As linhas de crista de dobra c a f não são retas, mas as partes dianteira e traseira de cada uma destas linhas de crista são conectadas suavemente umas com as outras por meio da seção curva inclinada verticalmente 21Em. Estas linhas de crista curvadas per- mitem que o elemento de viga 21 funcione como um elemento de cami- nho de carga em um modo mais efetivo quando comparado com o caso onde as linhas de crista de dobra curvam na forma de manivela na dire- ção frente-traseira. Como a largura vertical do elemento de seção trans- versal na forma de S 21C é ampliada na parte dianteira da porta, a carga de colisão frontal que é aplicada ao elemento inferior de coluna dianteira 111 pode ser suportada sobre uma ampla área, e deformação localizada do elemento inferior de coluna dianteira 111 pode ser evitada.

[53] O caminho de transmissão da carga de colisão frontal do ele- mento inferior da coluna A 111 e do elemento de viga 21 pode ser ajus- tado lateralmente ao selecionar de forma apropriada a profundidade de canal do elemento de seção transversal na forma de S 21C do elemento de viga 21, e em particular ao selecionar de forma apropriada a profun- didade de canal da seção de canal na forma de C inferior 21E, e ajus- tado verticalmente ao selecionar o deslocamento para baixo da seção de canal na forma de C inferior 21E. Assim, com a seleção adicional da posição do elemento projetante 51a, o caminho de transmissão da carga de colisão frontal do elemento inferior da coluna A 111 e do elemento de viga 21 pode ser selecionado de forma ideal de maneira que a efici- ência de transmissão de carga (eficiência de caminho de carga) pelo elemento de viga 21 pode ser otimizada.

[54] Em particular, o uso do elemento de viga 21 permite que o caminho de transmissão da carga de colisão frontal seja deslocado la- teralmente para dentro de maneira que o caminho de transmissão seja formado como uma linha muito reta, e isto também contribui para o me- lhoramento na eficiência de caminho de carga.

[55] Tal como mostrado na figura 10, no caso de uma colisão frontal, a carga de colisão frontal é aplicada primariamente a uma parte central ou a uma parte total do elemento inferior de coluna dianteira 111. Portanto, um momento de flexão M é produzido em volta do ponto de conexão (centro de momento C) entre a extremidade inferior do ele- mento inferior de coluna dianteira 111 e a extremidade dianteira da so- leira lateral 21. Nesta conexão, por causa de a seção de canal na forma de C superior 21D, em particular as linhas de crista de dobra a e b da seção de canal na forma de C superior 21D, ser localizada adjacente e ao longo da borda inferior W da abertura para janela, a seção de canal na forma de C superior 21D é localizada espaçada significativamente distante do centro de momento C do momento de flexão M produzido pela colisão frontal.

[56] O equilíbrio entre o momento de flexão M e a força de reação oposta ao momento de flexão M é dado por M = LxF onde L é a distância (comprimento de braço de momento) entre o centro de momento C e o ponto no qual o momento de flexão é suportado. Portanto, a seção de canal na forma de C superior 21D que é localizada significativamente distante do centro de momento C é capaz de suportar o momento de flexão M produzido por uma colisão frontal com uma força de reação relativamente pequena. Também, por causa de as linhas de crista de dobra a e b se estenderem linearmente retas na direção frente-traseira ao longo da borda inferior W da abertura para janela, o elemento de viga 21 é capacitado para produzir a força de reação F em um modo alta- mente eficiente. Estes fatores asseguram a prevenção da deformação da porta lateral dianteira 7 apesar da aplicação do momento de flexão M.

[57] Como o elemento projetante 51a avança para dentro do furo de encaixe 115, e isto impede o painel interno 15 e o elemento inferior da coluna A 111 de se deslocarem lateralmente ou verticalmente na área adjacente ao elemento de viga 21, é assegurado que a seção de canal na forma de C inferior 21E fica localizada em uma mesma eleva- ção que a articulação de porta superior 33 que conecta a porta lateral dianteira 7 ao corpo de veículo na extremidade dianteira 21Ef do ele- mento de viga 21.

[58] Como a seção de canal na forma de C inferior 21E do ele- mento de viga 21 fica localizada em uma mesma elevação que a articu- lação de porta superior 33 que conecta a porta lateral dianteira 7 ao corpo de veículo na extremidade dianteira 21Ef do elemento de viga 21, a carga frente-traseira de uma colisão frontal é transmitida diretamente da articulação de porta superior 33 para o elemento de viga 21 como uma força axial frente-traseira. Assim, a carga axial frente-traseira da colisão frontal é transmitida favoravelmente para a parte traseira do corpo de veículo por meio do elemento de viga 21 servindo como um elemento de caminho de carga, e a deformação da porta lateral dianteira 7 pode ser impedida em um modo seguro.

[59] Como a parte principal do elemento de viga 21 consiste no elemento de seção transversal na forma de S 21C, o deslocamento la- teral entre o ponto no qual a carga axial frente-traseira é aplicada à porta lateral dianteira 7 no momento de uma colisão frontal e o centroide A do elemento de viga 21 pode ser minimizado, ou pode mesmo ser reduzido para zero. Como resultado, o momento de flexão lateral que de outro modo pode ser criado no elemento de viga 21 por causa da carga axial frente-traseira pode ser reduzido, ou pode mesmo ser eliminado, de ma- neira que a eficiência de transmissão da carga axial frente-traseira no momento de uma colisão frontal da coluna A para a coluna B pode ser melhorada.

[60] Esta ação também é aprimorada pelo fato de que o elemento projetante 51a avança para dentro do furo de encaixe 115, de uma tal maneira que o painel interno 15 e o elemento inferior da coluna A 111 são impedidos de deslocar lateralmente ou verticalmente um em relação ao outro na área adjacente ao elemento de viga.

[61] Como a seção de canal na forma de C inferior 21E é locali- zada adjacente à borda inferior W da abertura para janela na parte tra- seira do corpo de veículo, e deslocada para baixo para uma mesma elevação que a da articulação de porta superior 33 na parte dianteira do corpo de veículo, o volume efetivo do espaço interno de porta 23 é au- mentado quando comparado com o caso onde a seção de canal na forma de C inferior total 21E é disposta horizontalmente na mesma ele- vação que a articulação de porta superior 33, de maneira que a liber- dade no esquema do regulador de janela 37, do dispositivo de fechadura de porta 41 e de outros componentes exigidos para serem recebidos na porta pode ser aumentada.

[62] Como o elemento de viga 21 é fixado à parte de conexão 15A do painel interno 15, como uma extensão do painel interno 15, a borda superior do painel interno 15 consiste unicamente no elemento de viga 21, de maneira que não existe sobreposição entre o painel interno 15 e o elemento de viga 21, exceto para a parte de soldagem definida pela parte de conexão 15A do painel interno 15 e a parte de conexão inferior 21B do elemento de viga 21. Portanto, o custo de material pode ser minimizado, e o peso total da porta pode ser reduzido.

[63] Tal como mostrado pelas linhas imaginárias nas figuras 4 e 5, um painel de cobertura interna 29 tendo uma seção transversal retan- gular na forma de C pode ser fornecido no lado interno do elemento de viga 21. O painel de cobertura interna 29 forma uma seção transversal fechada em cooperação com o elemento de seção transversal na forma de S 21C, e não somente impede entrada de água de chuva e outras matérias estranhas no compartimento de passageiros, mas também re- duz os ruídos de compartimento de passageiros que podem ser gerados pela interação entre os furos de acesso 25 e fluxo de ar.

[64] O painel de cobertura interna 29 pode funcionar como um elemento de caminho de carga, mas também pode ser configurado para não funcionar como um elemento de caminho de carga. No último caso, a painel de cobertura interna 29 pode ser formado por chapa de aço tendo uma espessura menor que a do elemento de viga 21 ou por um elemento de plástico moldado.

[65] Embora a presente invenção tenha sido descrita em termos de uma modalidade preferida da mesma, é óbvio para os versados na técnica que várias alterações e modificações são possíveis sem divergir do escopo da presente invenção que é exposto nas reivindicações ane- xas.

[66] Os conteúdos do pedido de patente japonês original no qual a reivindicação de prioridade da Convenção de Paris é feita para o pre- sente pedido estão incorporados neste pedido pela referência. Listagem dos Numerais de Referência

[67] 1 corpo de veículo

[68] 2 porta lateral dianteira

[69] 13 painel externo

[70] 15 painel interno

[71] 17 caixilho de porta

[72] 19 abertura para janela de porta

[73] 21 viga de porta

[74] 21C elemento de seção transversal na forma de S

[75] 21D seção de canal na forma de C superior

[76] 21De fundo ampliado

[77] 21E seção de canal na forma de C inferior

[78] 21Em seção curva

[79] 25 furo de acesso

[80] 29 painel de cobertura interna

[81] 33 articulação de porta superior

[82] 51a elemento projetante (cabeça de parafuso com cabeça)

[83] 53a elemento de grampo

[84] 111 coluna elemento inferior

[85] 115 furo de encaixe

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura de porta de veículo compreendendo um painel externo (13) disposto em um lado externo da estrutura de porta, um pai- nel interno (15) disposto em um lado interno da estrutura de porta e uma articulação (33) permitindo que a estrutura de porta seja aberta e fe- chada com relação ao corpo de veículo, uma parte superior da estrutura de porta definindo uma abertura para janela de porta (19), a estrutura de porta compreendendo adicionalmente: um elemento de viga fixado a uma parte superior do painel interno (15) a fim de se estender em uma direção frente-traseira, e in- cluindo um par de seções de canal (21D,21E), cada uma tendo uma seção transversal na forma de C com um lado convexo da mesma vol- tado para um lado e unidas verticalmente uma à outra em uma relação mutuamente invertida a fim de definir uma seção transversal na forma de S; caracterizada pelo fato de que a seção de canal superior (21D) tem uma borda superior adjacente e se estendendo paralela a uma borda inferior da abertura para janela (19), e tem uma parede de fundo que é ampliada verticalmente em uma parte dianteira da estrutura de porta; e em que a seção de canal inferior (21E) se estende substan- cialmente paralela à borda inferior da abertura para janela (19) em uma parte de extremidade traseira da mesma e é deslocada para uma parte inferior da estrutura de porta em uma parte dianteira da mesma, uma extremidade dianteira da seção de canal inferior (21E) sendo localizada em uma elevação sobrepondo com a articulação (33).

2. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 1, caracterizada pelo fato de que o lado convexo da seção de canal superior (21D) está voltado para o exterior do veículo, e o lado convexo da seção de canal inferior (21E) está voltado para o interior do veículo.

3. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 2, caracterizada pelo fato de que uma parte traseira da seção de canal inferior (21E) é conectada suavemente a uma parte dianteira da seção de canal inferior (21E) por meio de uma seção inclinada vertical- mente da mesma.

4. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 3, caracterizada pelo fato de que um furo de acesso (25) é feito na parede de fundo ampliada verticalmente da seção de canal superior (21D).

5. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 4, caracterizada pelo fato de que o furo de acesso (25) fornece um acesso a um espelho de porta montado na parte externa.

6. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 2, caracterizada pelo fato de que uma parte de encaixe é fornecida em uma extremidade dianteira da estrutura de porta em uma parte ali- nhando com o elemento de viga, e uma parte de encaixe correspon- dente é fornecida em uma coluna dianteira oposta à extremidade dian- teira da estrutura de porta a fim de restringir um deslocamento lateral da estrutura de porta em um momento de uma colisão frontal ao cooperar com a parte de encaixe da estrutura de porta.

7. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 6, caracterizada pelo fato de que a parte de encaixe da estrutura de porta compreende um elemento projetante (51a), e a parte de encaixe correspondente da coluna dianteira compreende uma abertura configu- rada para receber o elemento projetante (51a).

8. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 7, caracterizada pelo fato de que o elemento projetante (51a) é for- necido em uma parte do painel interno (15) dobrada na direção da ex- tremidade dianteira da estrutura de porta.

9. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindica- ção 8, caracterizada pelo fato de que um elemento de porca é fixado à parte dobrada do painel interno (15), e o elemento projetante (51a) com- preende uma cabeça de um parafuso rosqueado atarraxado em um furo rosqueado do elemento de porca.

10. Estrutura de porta de veículo de acordo com a reivindi- cação 7, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente um elemento de fechamento que normalmente fecha a abertura, sendo der- rubado para fora quando o elemento projetante (51a) é recebido na abertura.