CS72092A3 - Transverse section of a vehicle roof-associated carrier transverse beam - Google Patents

Description

Pi ' "p£.C) - 5 Příčný profil příčného nosníku střešního nosiče zavazadelpro vozidla

Ohlast_t

Vynález se týká příčného profilu příčného nosníkustřešního nosiče zavazadel pro vozidla, se zaoblenými vněj-šími plochami· U2sayadní_stav_techniky

Střešní nosiče zavazadel sestávají obvykle z příčnýchnosníků uspořádaných napříč nad střechou vozidla. Zmíněnépříčné nosníky jsou na střeše přidržovány a opřeny pomocí po-stranních opěrných patek. U běžných vozidel jsou tyto opěrnépatky připevněny upínacími svorkami ke střešním žlábkům. Umoderních aerodynamicky optimalizovaných vozidel se již střeš-ní žlábky nevyskytují, v důsledku čehož jsou k připevněnístřešních nosičů zavazadel zapotřebí jiné nákladnější kon-strukce s opěrnými deskami a upínacími svorkami provedenýmijako kleště - viz DE zveřejněná patentová přihláška č. 3406431.Dále jsou známa vozidla zejména osobní dodávkové automobilya terénní automobily, která jsou opatřena střešní ohrádkousestávající z trubek probíhajících v podélném směru podél boč-ních okrajů střechy vozidla. Střešní nosiče zavazadel jsouv tomto případě tvořeny příčnými nosníky, které jsou s trub-kami střešní ohrádky spojeny upínacími zařízeními. Příčné nosníky jsou ve všech výše uvedených provedeníchstřešních nosičů zavazadel provedeny jako nosné trubky, kteréjsou s odstupem umístěny nad střechou vozidla a probíhají na-příč ke směru jízdy.

Obvyklá provedení příčných nosníků mají v příčném řezu obvykle čtvercový nebo obdélníkový profil - viz DE patentové - 2 - spisy δ. 3516483, δ. 3104163, nebo kruhový profil - viz DEpatentový spis δ. 3510805. Je zřejmé, že takovými příčnýminosníky, probíhajícími nad střechou vozidla kolmo ke směrujízdy, jsou obecně nepříznivě ovlivněny aerodynamické vlast-nosti vozidla. V důsledku nepříznivého průběhu prouděnívzduchu narážejícího na příčné nosníky se také obecně zvyšu-je hlučnost jízdy.

Zvláště nepříznivé poměry nastávají u běžných příčnýchnosníků se čtvercovým nebo obdélníkovým průřezem, kde sev důsledku silného víření vzduchu na hranách při rychlé jíz-dě podstatně zvyšuje úroveň hluku a šumu. Také známé kruhovéprůřezy příčných nosníků nemají z tohoto hlediska podstatnělepší vlastnosti.

Aby se v tomto směru dosáhlo zlepšení, byly již navr-ženy příčné nosníky s průřezem ve tvaru vejce nebo kapky, čímžse dosáhne aerodynamicky příznivějšího tvaru a snížení hluč-nosti za jízdy. Další známá opatření směřující ke zlepšeníaerodynamických vlastností spočívají ve vytváření hladkýchpřechodů mezi příčnými nosníky a opěrnými patkami a v opatřo-vání opěrných patek krycími kapotážemi. V případě výše popsaného profilu příčného nosníku vetvaru vejce nebo kapky leží osa symetrie vodorovně nad stře-chou vozidla, přičemž ve směru jízdy leží oblouk s menšímzakřivením, část profilu s větším zakřivením, popřípadě men-ším poloměrem zakřivení, je orientována proti směru jízdyvozidla. V důsledku v podstatě symetrického tvaru vůči vodo-rovné rovině je nad a pod profil příčného nosníku odchylová-na v principu stejná část narážejícího vzduchu. Zejména v důs-ledku proudu vzduchu odchylovaného směrem dolů ke střeše vo-zidla vzniká i při tomto profilu příčného nosníku značnývětrný šum. Aby se dosáhlo stabilního profilu s přiměřenounosností, používá se vytlačovaný profil se svislou průchozívnitřní stěnou.

Vyjde-li se z popsaného dosavadního stavu techniky,lze úkol vynálezu spatřovat v dosažení dalšího zlepšení - 3 - aerodynamických vlastností vozidla a snížení úrovně šumu ahluku při jízdě s namontovaným střešním nosičem zavazadelpomocí dále zlepšeného profilu příčného nosníku.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol je vyřešen a nedostatky známých profilůpříčných nosníků střešních nosičů zavazadel do značné míryodstraněny příčným profilem příčného nosníku podle vynálezu,jehož podstata spočívá v tom, že vnější plochy jsou symetric-ké vůči svislé podélné rovině příčného nosníku, spodní stranapříčného nosníku je tvořena převážně plochou vodorovnou spod-ní plochou o spodní šířce přivrácené ke střeše vozidla, hornístrana příčného nosníku je tvořena rovněž poměrně plochou vo-dorovnou plochou o horní šířce odvrácené od střechy vozid-la, horní strana a spodní strana příčného nosníku jsou navzá-jem spojeny konvexně zakřivenými a zaoblenými bočními strana-mi a spodní šířka příčného nosníku přivrácená ke střeševozidla je větší než horní šířka horní strany příčnéhonosníku.

Také příčný profil podle vynálezu má tedy zaoblené vnější plochy. Tyto vnější plochy však nejsou na rozdíl od dosa-vadního stavu techniky symetrické vůči vodorovné rovině nýbržvůči svislé podélné rovině příčného nosníku. Spodní stranapřísného nosníku je tedy provedena jako převážně plochá vodo-rovná spodní plocha, s určitou spodní šířkou přivrácenou kestřeše vozidla. Eovněž horní strana příčného nosníku je pře-vážně plochá a její plocha mé určitou horní šířku. Horní stra-na a spodní strana příčného nosníku jsou navzájem spojeny kon-vexně zakřivenými a zaoblenými bočními stranami, přičemž šíř-ka spodní strany je větší než šířka horní strany příčnéhonosníku.

Jako zvláště příznivý se prokázal poměr horní šířkyke spodní šířce příčného nosníku ležící v rozmezí - 4 - a 1 b 1,5 až 3 , kde a je horní šířka, to jest Šířka horní strany b je spodní šířka, to jesi šířka spodní strany.

Uvedeným opatřením, to jest, že ke střeše vozidla při-vrácená spodní strana je širší než horní strana příčného nosní-ku, se již dosahuje příznivějšího průběhu proudění vzduchu ko-lem příčného nosníku, což přispívá ke zlepšení aerodynamickýchvlastností a snížení hladiny hluku a šumu za jízdy. Dále je výhodné, jestliže konvexně zakřivené hoční stra-ny příčného nosníku sestávají v příčném profilu z prvních ob-louků se silným zakřivením, popřípadě malým poloměrem zakři-vení, které vycházejí ze spodní strany směrem ven a nahoru, adruhých oblouků s, ve srovnání s prvními oblouky menším za-křivením, popřípadě větším poloměrem zakřivení, které vycházejíz horní strany směrem ven a dolů, přičemž první oblouky spo-jitě přecházejí v druhé oblouky a v místě přechodu na oboustranách příčného nosníku jsou body přechodu, jejichž vzájem-ná vzdálenost určuje šířku příčného nosníku. Dále je výhodné, jestliže body přechodu se nacházejíve výšce, která činí 25 % až 40 % celkové výšky příčného nos-níku vztaženo ke spodní straně a základní rovině příčného nos-níku. Zakřivení oblouků se tedy volí tak, že body přechodu le-ží ve výšce v rozsahu 25 % až 40 % celkové výšky příčného nos-níku, vztaženo ke spodní straně příčného nosníku, to jestk základní rovině. Tyto body přechodu tedy leží pod středemvýšky profilu příčného nosníku, v důsledku čehož je větší částnarážejícího vzduchu za jízdy odchylována nad příčný nosník,zatímco pod tímto příčným nosníkem proudí jen menší část na-rážejícího vzduchu. U moderních vozidel s poměrně malými hlu-ky v důsledku větru a proudění vzduchu proudí vzduch převážněrovnoběžně s plochou střechy. Přídavné střešní nástavby v da-ném tvaru příčného nosníku by měly tato proudění podél střechyjen minimálně rušit, takže vzduch proudící za příčným nosníkem - 5 - by měl být pokud možno dlouho, v závislosti na výšce profi-lu příčného nosníku, veden převážně rovnoběžně se střechouvozidla. Toho je dosaženo mimo jiné umístěním bodů přechoduna profilu příčného nosníku v poměrně malé výšce.

Ve vnitřním prostoru vozidla jsou slyšitelné předevšímšumy vznikající při odtrhávání proudu vzduchu od spodní stra-ny profilu příčného nosníku, které se do tohoto prostoru pře-nášejí přes střechu vozidla, která působí jako rezonátor.Profil ve tvaru vejce nebo kapky podle dosavadního stavutechniky je ve srovnání s profilem podle vynálezu příliškrátký a ubíhá na spodní straně příliš rychle nahoru, což vy-volává silnější šum.

Dalšího zlepšení aerodynamických vlastností a sníženíhlučnosti se dosáhne tehdy, jestliže spodní strana příčnéhonosníku je provedena jako konvexně zakřivená spodní plochavymezená v příčném profilu třetím obloukem s poměrně malýmzakřivením, popřípadě velmi velkým poloměrem zakřivení, při-čemž na tento třetí oblouk na obou stranách příčného nosníkuplynule navazují první ohlouky s poměrně větším zakřivemím,popřípadě menším poloměrem zakřivení. Třetí oblouk přivráce-ný ke střeše vozidla má jen nepatrné zakřivení s výškou těti-vy vztaženou k vodorovné základní rovině v rozsahu 0 až 5 mm.Na tento třetí oblouk pak na obou stranách spojitě navazujíprvní oblouky s relativně větším zakřivením. Z hlediska výroby a výrobních nákladů je výhodné,jestliže příčný nosník je tvořen dutým nosníkem opatřenýmpřípadně vnitřními výztužnými žebry. Průběžná svislá vnitřnístěna pak není nutná. Zmíněná výztužná žebra uvnitř příčnéhonosníku na spodní straně jsou však výhodná. Dále je výhodné, jestliže v příčném nosníku je v jehohorní straně vytvořena podélná drážka s podříznutými bočnímistranami pro uložení pryžových profilů a/nebo nástaveb. Příčný nosník podle vynálezu může být připevňován zná-mými postranními opěrnými patkami nebo známými upínacími za-řízeními může být z příčných nosníků sestaven střešní nosičzavazadel. - 6 - Přehled obrázků na výkrese

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jehoprovedení, které jsou popsány na základě připojeného výkresu,který znázorňuje na obr. 1 schematicky příčný profil příčné-ho nosníku střešního nosiče zavazadel a na obr. 2 příčný řezkonkrétním provedením příčného nodníku podle vynálezu. Příklady provedení vynález u Příčný nosník 1 střešního nosiče zavazadel znázorněnýv příčném řezu na obr. 1 má symetrický profil, což je patrnéz toho, že vnější plochy příčného nosníku 1 jsou symetrickévůči svislé podélné rovině 2 příčného nosníku 1. Spodní stra-na 2 příčného nosníku 1 je převážně plochá, je vyznačena šíř-ka b příčného nosníku 1 při pohledu směrem k neznázorněnéstřeše vozidla a dále šířka a horní strany 4 příčného nosní-ku 1. Je zřejmé, že šířka b spodní strany 2 je podstatně vět-ší než šířka a horní strany 4 příčného nosníku 1.

Horní strana 4 a spodní strana 2 příčného nosníku 1jsou navzájem spojeny konvexně zakřivenými bočními stranami £· Vyjde-li se od spodní strany 2, začínají boční strany2, 2 směrem nahoru a ven nejdříve prvními oblouky 5at 6a sesilným zakřivením, to jest s malým poloměrem zakřivení. Ha tyto první oblouky 5a, 6a pak směrem nahoru v profilu navazujídruhé oblouky 5b, 6b s menším zakřivením, to jest s většímpoloměrem zakřivení. Příslušné první oblouky 5a» 8a přecházejí v druhé ob-louky 5b, 6b spojitě, přičemž v místě přechodu je na oboustranách příčného nosníku 1 vyznačen bod 2> θ přechodu. Vzá-jemná vzdálenost těchto bodů 2, θ přechodu určuje současněspodní šířku b příčného nosníku 1 při pohledu na střechu vo-zidla. Zakřivení bočních stran 5. j6 jsou zvolena tak, že body2, 8 přechodu leží ve vztahu k základní rovině 9 ve výšce d, - 7 - která činí 25 % až 40 % celkové výšky H příčného nosníku 1.

Spodní strana 2 není přesně rovinná, nýbrž má velmimalé zakřivení odpovídající velmi velkému poloměru R zakři-vení. Velikost tohoto zakřivení je naznačena "výškou £ těti-vy”, která může být v rozsahu O až 5 mm. Spodní strana 2 te-dy představuje třetí oblouk, na který spojité navazují prvníoblouky 5a, 6a. V příčném nosníku 1 je známým způsobem na jeho hornístraně vytvořena podélná drážka 10 pro uložení pryžových profilů 13 nebo nástaveb.

Na obr. 2 je znázorněn příčný řez konkrétním provede-ním příčného nosníku 1 s konvexně zakřivenými bočními stranami 2, 6 a poměrně nízko se nacházejícími body 2» θ přechodu.

Spodní strana 2 je také zde provedena jako třetí ob-louk s velmi malým zakřivením. Na vnitřním povrchu spodnístrany 2 jsou vytvořena dvě v podélném směru probíhající vý-ztužná žebra Ji, 12. V horní straně 4 je také zde vytvořena podélná drážka 10. která je zakryta zatlačeným pryžovým profilem 13 s malýmzakřivením jeho horní strany. Zásluhou příznivého rozdělení proudění narážejícíhovzduchu za jízdy se v případě profilu příčného nosníku 1 podle vynálezu dosáhne zlepšení aerodynamických vlastností asnížení hlučnosti za jízdy.

Zastupuje :

Claims (7)

1. -8·· [ Γ i 1 n 1 1 r > O i O < i-· oj rí a* «- -2 > m >-a < m «< c’ tě: 1 to CM rc PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Příčný profil příčného nosníku střešního nosiče zavazadelpro vozidla, se zaoblenými vnějšími plochami, vyzna-čující se t í m , že vnější plochy jsou symetric-ké vůči svislé podélné rovině (2) příčného nosníku (1),spodní strana (3) příčného nosníku (1) je tvořena převážněplochou vodorovnou spodní plochou o spodní šířce (b) při-vrácené ke střeše vozidla, horní strana (4) příčného nosní-ku (1) je tvořena rovněž poměrně plochou vodorovnou plo-chou o horní Šířce (a) odvrácené od střechy vozidla, hornístrana (4) a spodní strana (3) příčného nosníku (1) jsounavzájem spojeny konvexně zakřivenými a zaoblenými bočnímistranami (5, 6) a spodní šířka (b) příčného nosníku (1)přivrácená ke střeše vozidla je větší než horní šířka (a)horní strany (4) příčného nosníku (1)·
2. 2. Příčný profil příčného nosníku podle nároku 1, vyzna-čující se tím, že poměr horní šířky (a) kespodní šířce (b) příčného profilu leží v rozmezí : a 1 b 1,5 až 3
3. 3. Příčný profil příčného nosníku podle nároku 1 nebo 2,vyznačující se tím, že konvexně zakřive-né boční strany (5, 6) příčného nosníku (1) sestávají v příčném profilu z prvních oblouků (5a, 6a) se silnýmzakřivením, popřípadě malým poloměrem zakřivení, které vy-cházejí ze spodní strany (3) směrem ven a nahoru, a dru-hých oblouků (5b, 6b) s, ve srovnání s prvními oblouky(5a, 6a), menším zakřivením, popřípadě větším poloměremzakřivení, které vycházejí z horní strany (4) směrem vena dolů, přičemž první oblouky (5a, 6a) spojitě přecházejív druhé oblouky (5b, 6b) a v místě přechodu na obou stra- - 9 - nách příčného nosníku (1) jsou body (7, 8) přechodu, je-jichž vzájemná vzdálenost určuje šířku příčného nosníku (1)
4. 4. Příčný profil příčného nosníku podle nároku 3, v y z n a -Čující se tím, že body (7, 8) přechodu se nacházejí ve výšce (d), která činí 25 % až 40 % celkovévýšky (4) příčného nosníku (1) vztaženo ke spodní straně (3) a základní rovině (9) příčného nosníku (1).
5. 5. Příčný profil příčného nosníku podle nároku 3 nebo 4,vyznačující se tím, že spodní strana (3) příčného nosníku (1) je provedena jako konvexně za-křivená spodní plocha vymezená v příčném profilu třetímobloukem s poměrně malým zakřivením, popřípadě velmi vel-kým poloměrem (R) zakřivení, přičemž na tento třetí obloukna obou stranách příčného nosníku (1) plynule navazují prv-ní oblouky (5a, 6a) s poměrně větším zakřivením, popřípaděmenším poloměrem zakřivení·
6. 6. Příčný profil příčného nosníku podle nároku 5, v y z n a -čující se tím, že třetí oblouk přivrácený ke střeše vozidla má jen nepatrné zakřivení s výškou (c)tětivy vztaženou k vodorovné základní rovině (9) v rozsa-hu 0 až 5 mm· 7. I^íčný profil příčného nosníku podle nároků 1 až 6,vyznačující se tím, že příčný nosník (1)je tvořen dutým nosníkem opatřeným případně vnitřními vý-ztužnými žebry (11, 12).
7. 8. Příčný profil příčného nosníku podle nároků 1 až 7,vyznačující se tím, že v příčném nosní-ku (1) je v jeho horní straně (4) vytvořena podélná dráž-ka (10) s podříznutými bočními stranami pro uložení pry-žových profilů (13) a/nebo nástaveb. Zastupuje ·