CZ287689B6 - Front part of vehicle body - Google Patents

Description

Čelní díl karoserie vozidla

Oblast techniky

Vynález se týká čelního dílu karoserie vozidla, tvořícího s karoserií vozidla jeden kus z umělé hmoty, zhotovený vylisováním nebo vytvarováním.

Dosavadní stav techniky

Při výrobě vozidel je dlouhou dobu cílem vyrobit karoserii sestávající z pokud možno nejméně komponentů a usnadnit tak výrobu, aby byla proveditelná nejracionálnějším a nejrozumnějším možným způsobem. Zároveň je zájem, aby takové díly byly pokud možno pevné, dávaly vozidlu požadovanou tuhost a především bezpečnost jak pro cestující, tak pro okolí. V současné době jsou pro výrobu kabin nebo karoserií vozidel používány ve větší míře materiály z umělých hmot. V určitém rozsahu jsou používány jen jednotlivé elementy z umělé hmoty, ale vývoj nových a moderních materiálů z umělé hmoty a běžně dostupné výrobní postupy umožňují vyrábět relativně široké desky a díly karoserie, které mohou být smontovány podle známého stavu techniky a připevněny k rámu karoserie různými způsoby, jako nýtováním, šroubováním, lepením a pod. Nedostatkem až dosud používaných postupů však je, že když deska nebo panelové elementy tohoto druhu jsou určité velikosti, mohou se především z hlediska tvaru stát poddajnými a nestabilními. Proto je zájem vyrobit konstrukční díly, které svým trojrozměrným tvarem snižují počet panelových elementů, které je nutné použít při konstrukci karoserie. Tento trojrozměrný tvar dává konstrukčnímu elementu zároveň největší možnou vlastní pevnost. Tímto způsobem bude rovněž možné dosáhnout i úspory hmotnosti, protože se lze vyhnout použití těžkého a nákladného rámu. Zajištění větších dílů karoserie s trojrozměrným tvarem je důležité u malých lehkých vozidel, zvláště takových, které jsou navrženy s elektrickým pohonem, nebo které jsou poháněny malými lehkými motory. Tvarové díly tohoto druhu mohou tvořit čelní část nebo zadní část vozidel a celá karoserie vozidla může být vyrobena z jednoho kusu, do kterého se přidají pouze dveře a okenní díly. Z dosavadního stavu techniky jsou známy návrhy na výrobu dílů karoserie z umělé hmoty v relativně velkých počtech kusů. Tak je např. z přihlášky EP 0089706 znám způsob výroby otevřené karoserie vozidla, zahrnující sedadlo řidiče s objemovou strukturou elastického materiálu. Tato konstrukce však nemá žádnou přímou vlastní tuhost a musí být nafouknuta nebo naplněna pěnou, aby zajistila pro uživatele bezpečnost. Z patentu GB 2088792 je známo malé vozidlo, jež používá tradiční rám karoserie, kde je skutečný díl karoserie složen zjednotlivých elementů zahrnujících díl z umělé hmoty otevřený směrem dolů. Tyto jednotlivé elementy však nemají žádnou vlastni stabilitu a tvoří je obal ve tvaru desky pro nosnou konstrukci rámu, ke které jsou díly ve tvaru desek připevněny. Podobně patent EP 0494562 popisuje díly karoserie vyrobené z umělé hmoty v určitém rozsahu v trojrozměrném tvaru, které ale nesplňují požadavky vytčené v předloženém vynálezu ani netvoří jednotný přední díl vozidla, který umožňuje dosáhnout racionální, rozumnou a efektivní výrobu. V patentu GB 1594481 jsou popsány deskovité elementy pro karoserii autobusu. Zde jsou tyto elementy připevněny mezi kompletní čelní částí a kompletní zadní částí karoserie, které jsou krycími prvky, jež tvoří dohromady tvar vnější skořepiny vozidla. Žádný z těchto, známých návrhů nezajišťuje pro vozidlo efektivní výrobu samonosného předního dílu, v němž jsou integrovány nejpotřebnější elementy pro použití vozidla nebo by bylo možné je instalovat. Cílem vynálezu je odstranit nedostatky dosavadního stavu techniky a zajistit tvarový díl a zvláště čelní díl pro karoserii nebo kabinu vozidla, kde tento díl bude plnit požadavky dodržení stability tvaru a bezpečnosti pro uživatele vozidla s tím, že tento čelní díl bude zároveň vyrobitelný nejjednodušším možným způsobem lisovací či tvarovací operací. Dalším cílem vynálezu se zajistit zesílený přední díl, který bude plnit pevnostní a bezpečnostní požadavky a zároveň bude pokud možno co nejlehčí. Čelní díl má též zajišťovat možnost smontování a připevnění elementů, které jsou v této části karoserie požadovány.

- 1 CZ 287689 B6

Podstata vynálezu

Nedostatky dosavadního stavu techniky do značné míry odstraňuje a vytčené cíle splňuje čelní díl karoserie vozidla, tvořící s karoserií vozidla jeden kus z umělé hmoty, zhotovený vylisováním nebo vytvarováním, jehož čelní díl je podle vynálezu vytvořen z jednoho kusu jako samonosná krabicová jednotka uzavřená na pěti stranách stěnami pro vzájemné zpevnění, tvořícími kapotu, dno, čelo a dvě bočnice opatřené vyhloubeními pro kola, přičemž krabicová jednotka má na straně obrácené k vnitřní části karoserie otvor nebo dutinu. Podle výhodného provedení může být stěna čelního dílu tvořící kapotu zpevněna příčně uspořádaným zpevňujícím prvkem tvořeným osazením nebo prohloubením se dnem pro uložení palubní desky, osazení nebo prohloubení mohou být s výhodou oválného tvaru, dno může být s výhodou poloeliptického tvaru a jeho volný konec na straně vnitřní části karoserie může přecházet do válcovitého zakončení uspořádaného příčně mezi bočnicemi. Zvláštní výhoda předního dílu podle vynálezu je ta, že přední díl je vylisován v jednom kuse s uzavřenými stěnami na pěti stranách, zatímco přední díl je otevřen na straně, která má tvořit vnitřek vozidla. Čelní kapotová strana, to je ta, která má být obrácena dopředu a nahoru, je pro hotové vozidlo navržena se stupni pro instalaci proudové desky a s odsunutým výstupkem pro vytvoření palubní desky vozidla nebo jeho základního dílu. Boční desky zahrnují kryty proti blátu a mohou být tak dlouhé, jak je požadováno, to znamená, že mohou končit buď v oblasti, kde mají být instalovány dveře pro spojení se zadním konstrukčním dílem, nebo mohou být až vzadu na konci vozidla v určité závislosti na způsobu lisování. Návrhem čelní části se zakřivenými plochami, úhlovými sekcemi a stranovými plochami včetně krytů proti blátu a horní sekcí ve stupňovitém tvaru, zahrnujícími palubní desku vozidla nebo krytů proti blátu, je dosaženo trojrozměrného hranatého a úhlového konstrukčního dílu, který bude prostřednictvím svého trojrozměrného tvaru zajišťovat dostatečnou tuhost proti kroucení bočním i čelním zatížením. Dále je zpevněn tím, že dolní sekce/strana čelního dílu je vytvořena tak, aby částečně uzavírala např. motor nebo všechny technické komponenty kolem předního zavěšení a tak držela tyto u vnějšího vnitřního dílu předního nebo kabinového dílu. Tím se získá zpevněná přední sekce bez použití zvláštních elementů, tyčí či jiných prvků poskytující této důležité části karoserie vlastní tuhost, která dosud nemohla býti dosažena bez použití dodatečných konstrukcí nebo montáže četných dílů. V provedení tohoto dílu s vyhloubenými linkami či drážkami bude jednoduché vystřihovat potřebné tvary pro umístění světel, ventilačních přístrojů a dalšího potřebného zařízení. Tato vybrání budou v plochách, které neovlivní znatelně pevnostní charakteristiky jednotky. Konec zadní hrany krytu proti blátu je navržen vhodně ve tvaru přiloženého polokruhu. Po vystřihnutí může být konec za krytem proti blátu vhodně dále vyztužen pomocí zesíleného profilu, např. trubky, která prochází přímo napříč kabinou a je připevněn na každé straně k otočné tyči nebo profilu zpevňujícího dveře. Pro bezpečnost a ochranu řidiče a cestujících na předních sedadlech je tak splněn požadavek, aby materiál pohlcující náraz byl umístěn kolem nebo na straně zesíleného profilu. Z pohledu ochrany životního prostředí jsou přednostně používány recyklovatelné suroviny. V tomto případě by tedy neměly být používány termosetické umělé hmoty. Je rovněž žádoucí, aby tam, kde jsou použity sendvičové konstrukce umělých hmot (dvě nebo více vrstev) tyto byly z jednoho materiálu, čímž je umožněna snazší recyklace materiálu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude v příkladném provedení podrobněji osvětlen na výkrese, na kterém znázorňuje obr. 1 schematický boční pohled na čelní díl karoserie vozidla podle vynálezu a obr. 2 schematický perspektivní pohled na karoserii vozidla vyrobenou z jednoho kusu.

Příklad provedení

Na obr. 1 je čelní díl 1 uzavřený na pěti stranách, přičemž strana 2 je šestá otevřená strana. To je strana obrácená směrem do vnitřku kabiny. Celní díl 1 je vylisován. Část, která má tvořit přední sekci vozidla je navržena s nahoru se zvedající kapotou 3, je zalomena vzhůru k osazení 4, které tvoří základnu pro kryt neznázorněné palubní desky. Pod prohloubením 5 je uspořádáno dno 51 s volným koncem 52 obráceným ke středu karoserie 100. V karoserii 100 je zřetelný otvor 111 umožňující přístup zevnitř do předního dílu J. Do prohloubení 5 zasahuje příslušenství a přístroje neznázorněné palubní desky. Volný konec 52 dna 51 je zakončen válcovitým zakončením 6. tvořícím ve znázorněném řezu přibližně polokruh. Pokud je zapotřebí, může být tento polokruh na volném konci 52 zesílen zesilovacím profilem 7, který je zcela nebo částečně pokryt tlumicím materiálem 8 pohlcujícím nárazy. Ve stranách krabicové jednotky 110 jsou vytvořena vyhloubení 12 proti blátu. Dále je vyznačen otvor 13 pro světla nebo jiná zařízení, umísťovaná obvykle do čela 32 vozidla. Pro ilustraci těchto detailuje stěna vyříznuta (zobrazeno vlnitou čárou linky A v této oblasti na obr. 1.) Čelní díl 1 je ukončen sloupkem 9, který pokračuje až ke střeše 10. Na obr. 1 je také znázorněno čelní sklo U. Celý čelní díl 1 vozidla může být tvarován v lisu, přední sekce je dána tvarem, který umožňuje dosažení požadovaných zpevnění vozidla. Vynález odstraňuje mnohé z nedostatků přední části karoserie vozidla. Čelní díl 1 vylisovaný z jednoho kusu a uzavřený na pěti stranách dává mnohem pevnější a bezpečnější konstrukci než ten, ve kterém musely být předem tvarované díly panelů, umělé hmoty nebo ocelové desky navzájem nýtovány, svařovány nebo lepeny. Připojení velkého počtu dílů znesnadňuje konstrukci aje příčinou konstrukčních závad, vytváří nebezpečí pro cestující ve vozidle v případě nehod a kolizí. Nadto je nesnadné kombinovat různé vlastnosti umělé hmoty a kovů jako výsledek velkých různorodostí materiálů v pevnosti, roztažnosti, elasticitě atd. Na obr. 2 je znázorněno jiné provedení vynálezu, kde je Čelní část 1 vylisována z jednoho kusu se zbytkem karoserie 100. Čelní část 1 odpovídá v zásadě verzi, která je zobrazena na obr. 1. Karoserie 100 zahrnuje vnitřní část 101 a přední krabicovou jednotku 110. Obr. 2 také ukazuje dvojitě zakřivenou kapotu 3, která uděluje přednímu dílu 1 tuhost, je rovněž stupňovitě provedena a zahrnuje taktéž prohloubení 5 pro přístroje a příslušenství neznázorněné palubní desky, dno 51 i volný konec 52. Pod dnem 51 se nachází dutina 112 pro umístění pedálů i pro nohy cestujících. Osazení 4 je základnou pro připevnění neznázorněné větrové desky. Dále ukazuje obr. 2 vyhloubení 12 proti blátu, vytvořená v bočnicích 33, 34, která dávají čelnímu dílu 1 zvláštní tuhost a otvory 13 v dolní části čelního dílu 1, příkladně pro umístění neznázorněných světlometů. Za otvorem 13 je umístěn neznázorněný motor vozidla, ležící tudíž isolovaně a odděleně od vnitřku vozidla. Na obr. 2 je zobrazena otevřená karoserie 100 bez střechy. Dokonce konstrukce tohoto druhu bude mít dostatečnou tuhost. V zásadě může být vozidlo opatřeno střechou, která se připevní na otevřenou karoserii 100. Na obrázcích je znázorněno pouze jedno možné provedení vynálezu. Je zřejmé, že toto provedení lze přizpůsobit na ostatní tvary karoserií než ty, které jsou zobrazeny, tj. otevřené karoserie nebo karoserie sjinými úhlovými tvary, atd. Základním faktorem je, že vylisováním předního dílu jako jediného kusu, do kterého jsou nahoře integrovány díly palubní desky a kryty proti blátu, je dosažena tuhost, která dává čelnímu dílu požadované charakteristiky, a že jsou použity recyklovatelné materiály. Rovněž budou možné mnohé modifikace v rámci vynálezu a čelní díl 1 může být roztažen směrem dozadu podle požadavků a podle použitého způsobu lisování. Způsoby lisování, které mohou být použity zahrnují techniku rotačního lisování, tváření vyfukováním nebo tepelné tváření, nebo může být použito obyčejné lisování. Obyčejné příslušenství, jako nárazníky, světla atd. mohou být na čelní díl instalovány později.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Čelní díl karoserie vozidla, tvořící s karoserií vozidla jeden kus z umělé hmoty, zhotovený vylisováním nebo vytvarováním, vyznačující se tím, že je vytvořen z jednoho kusu jako samonosná krabicová jednotka (110) uzavřená na pěti stranách stěnami pro vzájemné zpevnění, tvořícími kapotu (3), dno (14), čelo (32) a dvě bočnice (33, 34) opatřené vyhloubeními (12) pro kola, přičemž krabicová jednotka (110) má na straně obrácené k vnitřní části (101) karoserie (100) otvor (111) nebo dutinu (112).
2. 2. Čelní díl podle nároku 1, vyznačující se tím, že stěna čelního dílu tvořící kapotu (3) je zpevněna příčně uspořádaným zpevňujícím prvkem tvořeným osazením (4) nebo prohloubením (5) se dnem (51) pro uložení palubní desky.
3. 3. Čelní díl podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že osazení (4) nebo prohloubení (5) jsou oválného tvaru.
4. 4. Čelní díl podlejednoho z nároků 1-3, vyznačující se tím, že dno (51) je poloeliptického tvaru a jeho volný konec (52) na straně vnitřní části (101) karoserie (100) přechází do válcovitého zakončení (6) uspořádaného příčně mezi bočnicemi (33, 34).