CZ2019261A3 - Sestava příčného střešního nosiče zavazadel pro vozidla a způsob zachycení této sestavy při nouzovém zastavení - Google Patents

Abstract

Sestava příčného nosiče zavazadel pro vozidla, například pro automobily, lodě a motorky, kde pevná část (3) příčného nosiče je po obou svých stranách upevněna prostřednictvím pohyblivé části (1) k podélnému nosiči (2), který je součástí vozidla. Každá pohyblivá část (1) je tvořena polohově nastavitelným robustním tvarovaným kovovým hákem pro zaháknutí do vrubu (4) nebo pod spodní hranu (5) podélného nosiče (2) a jeho obepnutí. Tloušťka háku je v rozsahu od 3 do 6 mm, s výhodou 5 mm a jeho šířka v místě jeho zaháknutí do podélného nosiče (2) je v rozsahu od 40 do 50 mm, s výhodou 44 mm. Hák je v místě jeho ohybu, to je kontaktních místech s podélným nosičem (2), opatřen ochrannou vrstvou například z pryže. Předmětem vynálezu je dále způsob zachycení uvedené sestavy k podélnému nosiči (2), kdy robustní tvarovaný kovový hák se při nouzovém náhlém zastavení vozidla, působením setrvačné síly ze zátěže, naklápí vůči podélnému nosiči (2) ve směru setrvačné síly.

Description

Sestava příčného střešního nosiče zavazadel pro vozidla a způsob zachycení této sestavy při nouzovém zastavení

Oblast techniky

Předložený vynález se týká uspořádání sestavy příčného střešního nosiče zavazadel pro vozidla, například automobily, lodě a motorky, a způsob zachycení této sestavy při nouzovém zastavení, například při nehodě.

Dosavadní stav techniky

Střešní nosiče vozidel zpravidla obsahují dvě příčné tyče, které jsou připevněny ke dvojici paralelních, po straně vozidla uspořádaných podélných nosičů. Tyto podélné nosiče obsahují trubkovité profily z lehké slitiny, které jsou zhotoveny například hydroformováním nebo protlačováním a na svých zahnutých koncích jsou opatřeny masivními odlitky s připevňovacími šrouby nebo jinými upevňovacími členy. Jsou rovněž známa uspořádání podélných nosičů, kde do konců protlačovaného profilu jsou zasunuty a připevněny lehké žebrované odlitky s připevňovacími šrouby. Upevnění příčných tyčí k podélným nosičům je v současné době obvykle provedeno upevňovacími mechanismy, které objímají profil podélného nosiče a připevňují se k němu pomocí momentového klíče. Při opakovaném upevňování a uvolňování příčných tyčí může docházet k postupnému poškození pohledové plochy podélného nosiče. Při montáži je zapotřebí vytočit upevňovací šroub téměř až na jeho doraz, aby bylo možno zavléknout pohyblivou čelist mechanismu do ozubu v patce a potom opět zatočit celý šroub do matice. Je to zdlouhavé a vyžaduje určitou zručnost. Při zkouškách typu „city crash“ dochází při svěmém spojení příčných tyčí s podélnými nosiči k jejich posunutí (sklouznutí) po podélném nosiči. Často přitom dojde k zastavení tohoto pohybu až o střední nohu podélného nosiče. Určitou nevýhodou těchto řešení je dále skutečnost, že příčné tyče střešního nosiče nemají přesně definovanou montážní polohu. Podle konstrukce podélného nosiče jsou užívány různé druhy upevňovacích mechanismů příčných tyčí, jsou popsány například v následujících patentových spisech: USA patenty 3545660, 4586638, 4877169, 4688706, 5190198, 5226570, 5385285, 5577650, 5715980, 5588572, 5715980, 5758810, 5791536, 5924614, 6119908, 6382483 a další.

CZ užitný vzor 17269 popisuje montážní spojení příčného a podélného střešního nosiče vozidla, kde každý příčný nosič má na každém svém konci upevňovací mechanismus sestávající z podpěrného prvku, nasunutého svou stojinou s průchozími otvory na dvojici upínacích čepů, upevněných v podélném nosiči. Tato stojina podpěrného prvku vybíhá až nad těleso podélného nosiče a je zde zalomena do dolů obráceného korýtka. Na podpěrném prvku je uložen zajišťovací prvek tak, že spolu s horní vodorovnou plochou korýtka podpěrného prvku vytvářejí úložnou plochu pro těleso příčného nosiče, kde uvnitř korýtka podpěrného prvku je uspořádáno těleso excentru, uložené svou dutinou na hlavě šroubu upevňovacího mechanismu. Dřík tohoto šroubu prochází směrem vzhůru současně otvorem v podpěrném prvku a otvorem v zajišťovacím prvku a je upevněn v tělese příčného nosiče. Těleso excentru je opatřeno vně vybíhající ovládací pákou pro dotažení, případně uvolnění spoje upevňovacího mechanismu s příčným nosičem.

V CZ užitném vzoru 18627 upevňovací mechanismus příčného nosníku k podélnému střešnímu nosníku vozidla sestává z podpěrného prvku, jehož tvarovaná stojina ve tvaru dolů obráceného U, která nese nosník, je připevněna k podložce, uzpůsobené pro dosednutí ke karoserii ve funkční poloze připevněného střešního nosiče. Uvnitř stojiny podpěrného prvku je uložen zajišťovací člen, jehož tvarovaná spodní část je ve fimkční poloze připevněného střešního nosiče dotlačována k tvarově komplementární boční postranici karoserie a jehož horní část spolu s horní vodorovnou plochou základny stojiny podpěrného prvku vytvářejí úložnou plochu pro těleso příčného nosiče. V oblasti horní tvarované části zajišťovacího členu, situované uvnitř stojiny podpěrného prvku, je uspořádáno těleso excentru, uložené svou dutinou na hlavě šroubu upevňovacího mechanismu,

- 1 CZ 2019 - 261 A3 jehož dřík, procházející směrem vzhůru současně otvorem v podpěrném prvku a otvorem v zajišťovacím členu, je upevněn v nosníku. Těleso excentru je opatřeno vně vybíhající ovládací pákou pro dotažení nebo uvolnění spoje upevňovacího mechanismu s příčným nosičem.

Cílem tohoto vynálezu je vytvoření takového montážního spojení příčného a podélných střešních nosičů vozidla, které umožňuje, že při současném nouzovém brzdění až zastavení vozidla nedojde k utržení nákladu, resp. zátěže na pevné části příčného nosiče z tohoto nosiče.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu je sestava příčného nosiče zavazadel pro vozidla, například pro automobily, lodě nebo motorky, kde pevná část příčného nosiče je po obou svých stranách upevněna prostřednictvím pohyblivých částí k podélnému nosiči, který je součástí vozidla. Podstata vynálezu spočívá v tom, že pohyblivé části jsou jednotlivě tvořeny polohově nastavitelným robustním tvarovaným kovovým hákem pro zaháknutí do vrubu nebo pod spodní hranu podélného nosiče a jeho obepnutí.

Tloušťka háku je pro případ nosiče zavazadel automobilu v rozsahu od 3 do 6 mm, s výhodou 5 mm a jeho šířka v místě jeho zaháknutí do podélného nosiče jev rozsahu od 40 do 50 mm, s výhodou 44 mm. Hák je v místě jeho ohybu, to je kontaktním místě s podélným nosičem, opatřen ochrannou vrstvou například z pryže, která má s výhodou tloušťku 1 mm.

Předmětem vynálezu je dále způsob zachycení uvedené sestavy k podélnému nosiči, kde robustní tvarovaný kovový hák se při nouzovém náhlém zastavení vozidla, například při nehodě, působením setrvačné síly ze zátěže, pevně připevněné k příčnému nosiči, naklápí vůči podélnému nosiči ve směru setrvačné síly, až se k němu sevře mezi oblastí v zadní spodní části háku a současně přední horní částí háku, a současně se prorazí ochranná vrstva v místech ohybu háku, čímž se setrvačná síla ze zátěže přenáší na podélný nosič a zabrání se tak jejímu utržení z příčného nosiče.

Objasnění výkresů

Vynález bude vysvětlen na konkrétním příkladu jeho provedení, a to pomocí připojených výkresů a následného popisu konkrétního provedení. Na obr. 1 je sestava připevňovacího mechanismu příčného nosiče k podélnému nosiči, kde pevná část příčného nosiče je po obou svých stranách upevněna prostřednictvím pohyblivých částí k podélnému nosiči, který je součástí vozidla. Pohyblivé části jsou jednotlivě tvořeny polohově nastavitelným robustním tvarovaným kovovým hákem pro zaháknutí do vrubu podélného nosiče. Na obr. 2 je sestava podle obr. 1, kde pohyblivé části příčného nosiče jsou jednotlivě tvořeny polohově nastavitelným robustním tvarovaným kovovým hákem pro zaháknutí pod spodní hranu podélného nosiče. Hák zde obepíná podélný nosič.

Na obr. 3 a 4 je schematicky znázorněn při pohledu z boku a z čela funkční rozpad sil pň zatížení podélného nosiče od příčného nosiče při brzdění automobilu. Jinými slovy při přenosu setrvačné síly ze zátěže pevně připevněné k příčnému nosiči do háku na zadní dolní část háku a současně horní přední část háku, kde obě tyto oblasti háku působí na podélný nosič.

Na obr. 5 a 6 je pro větší názornost prostorové vyobrazení funkčních dílů pohyblivé části příčného nosiče (bez pevné části příčného nosiče) a jeho působení při pohybu břemene na příčném nosiči na podélný nosič při brždění vozidla.

Příklady uskutečnění vynálezu

-2 CZ 2019 - 261 A3

Sestava příčného nosiče zavazadel pro vozidla, například pro automobily, lodě nebo motorky zahrnuje pevnou část 3 příčného nosiče, která je po obou svých stranách stavitelně upevněna prostřednictvím pohyblivých částí 1 k podélnému nosiči 2, který je součástí vozidla. Každá pohyblivá část 1 příčného nosiče je tvořena masivním, resp. robustním tvarovaným kovovým hákem tloušťky 3 až 6 mm (s výhodou 5 mm), který při zaháknutí na jedné straně příčného nosiče zapadá do vrubu 4 podélného nosiče 2 (obr. 1) nebo pod spodní hranu 5 podélného nosiče 2 (obr. 2), který obepíná. Hák je vyhotoven z ocele se zaručenou pevností v tahu nad 300 MPa. Může být zhotoven lisováním, svařováním, odléváním, případně i tisknutím.

V případě nouzového náhlého zastavení vozidla, například při nehodě, se hák pohyblivé části 1 příčného nosiče působením setrvačné síly ze zátěže připevněné k příčnému nosiči naklopí vůči podélnému nosiči 2 do tak velkého úhlu, že dojde k sevření mezi jeho oblastí v zadní spodní části a oblastí v jeho přední horní části (obr. 3 a obr. 4). Na obr. 3 a 4 je znázorněn fúnkční rozpad sil, a to setrvačné síly Z a normálových sil S při naklopení N příčníku.

Jakmile se hák sevře k podélnému nosiči 2, dochází při nárazu vozidla k přenosu setrvačné síly Z ze zátěže, pevně připevněné k pevné části 3 příčného nosiče, do háku pohyblivé části 1 příčného nosiče na zadní dolní část háku a současně horní přední část háku, kde obě tyto oblasti působí na podélný nosič 2 a dochází k naklopení pevné části 3 příčného nosiče. Při zapření háku se v závislosti na použitém materiálu háku a podélného nosiče 2 se pevná část 3 příčného nosiče pohybuje ve směru setrvačné síly Z ze zátěže, dokud nedojde k jejímu pohlcení. Čím menší je vzdálenost mezi oblastí v zadní spodní části háku a oblastí v jeho přední horní části (šířka háku), to je obou kontaktní oblastí háku, tím větší je brzdný účinek, ovšem s vyššími požadavky na tuhost háku. Při sevření háku k podélnému nosiči 2 se současně prorazí ochranná pryžová vrstva tloušťky přibližně 1 mm v kontaktních oblastech háku (místech ohybu háku), tak, že dojde k bezprostřednímu kontaktu kov na kov s podélným nosičem 2.

Na obr. 5 je prostorové 3D vyobrazení funkčních dílů sestavy pohyblivé části 1 příčného nosiče a podélného nosiče 2 (bez pevné části 3 příčného nosiče). Vztahová značka LI představuje vzdálenost reakčních sil v podélném směru, Z setrvačnou sílu, to j e směr pohybu břemene na pevné části 3 příčného nosiče, 1 pohyblivou část (hák) příčného nosiče, 2 podélný nosič, N naklopení pevné části 3 příčného nosiče, Fh sílu při pohybu háku ve směru shora dolů v případě brzdění vozidla, Rh reakční sílu opření háku příčného nosiče shora o podélný nosič v případě nouzového brzdění vozidla, Fd sílu při pohybu háku ve směru zdola nahoru v případě brzdění vozidla, Rd reakční sílu opření háku příčného nosiče zdola o podélný nosič v případě nouzového brzdění vozidla a Rs reakční sílu na setrvačnost břemene upevněného na pevné části 3 příčného nosiče v případě brzdění (nouzového i běžného). Na obr. 6 je názorné zobrazení místa kolize Kh vlivem sevření hákem vpředu nahoře (při směru pohybu břemene na příčném nosiči při brzdění vlivem setrvačné síly Z) a místa kolize Kd vlivem sevření hákem vzadu dole.

Při současném brzdění až zastavení vozidla nedojde při použití předloženého vynálezu k utržení nákladu, resp. zátěže na pevné části 3 příčného nosiče z tohoto nosiče. Podélný nosič 2 může být přisazen ke střeše vozidla, případně může být situován nad střechou vozidla. V automobilovém průmyslu se setrvačné síly pohybují na hodnotě přibližně 15000 N. Tyto síly jsou obvykle zachytávány nosiči, které jsou v podélném směru fixovány přes čepy do konkrétních otvorů na podélném nosiči, tím je omezená možnost usadit příčný nosič na libovolném místě na podélném nosiči. Systém sevření podélného nosiče hákem podle tohoto vynálezu umožňuje libovolné usazení příčného nosiče na podélném nosiči.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Sestava příčného nosiče zavazadel pro vozidla, například pro automobily, lodě a motorky, kde pevná část (3) příčného nosiče je po obou svých stranách upevněna prostřednictvím pohyblivé části (1) k podélnému nosiči (2), který je součástí vozidla, vyznačující se tím, že každá pohyblivá část (1) je tvořena polohově nastavitelným robustním tvarovaným kovovým hákem pro zaháknutí do vrubu (4) nebo pod spodní hranu (5) podélného nosiče (2) a jeho obepnutí.
2. 2. Sestava podle nároku 1, vyznačující se tím že tloušťka háku je v rozsahu od 3 do 6 mm, s výhodou 5 mm a jeho šířka v místě jeho zaháknutí do podélného nosiče (2) je v rozsahu od 40 do 50 mm, s výhodou 44 mm.
3. 3. Sestava podle nároku 1, vyznačující se tím, že hák je v místě jeho ohybu, to je kontaktních místech s podélným nosičem (2), opatřen ochrannou vrstvou například z pryže.
4. 4. Způsob zachycení sestavy podle některého z nároků 1 až 3, k podélnému nosiči (2), vyznačující se tím, že robustní tvarovaný kovový hák se při nouzovém náhlém zastavení vozidla, například při nehodě, působením setrvačné síly ze zátěže, pevně připevněné k příčnému nosiči, naklápí vůči podélnému nosiči (2) ve směru setrvačné síly, až se k němu sevře mezi oblastí v zadní spodní částí háku a současně přední horní částí háku, a současně se prorazí ochranná vrstva v místech ohybu háku, čímž se setrvačná síla ze zátěže přenáší na podélný nosič (2) a zabrání se tak utržení zátěže z příčného nosiče.