CZ302101B6

CZ302101B6 - Nosník prístrojové desky vozidla

Info

Publication number: CZ302101B6
Application number: CZ20060087A
Authority: CZ
Inventors: Bayerl@Jindrich; Kucera@Miroslav
Original assignee: Škoda Auto a. s.
Priority date: 2006-02-06
Filing date: 2006-02-06
Publication date: 2010-10-13
Also published as: EP1816055B1; CZ200687A3; EP1816055A1; DE502007005809D1

Abstract

Nosník (1) prístrojové desky vozidla se rozprostírá pres šírku vozidla mezi dvema bocními sloupky karoserie a je tvoren dvema pevne spojenými rovnobežnými trubkovými cástmi (2, 3) jejichž délky jsou menší než délka kompletního nosníku. Vnitrní konce obou trubkových cástí jsou vzájemne vuci sobe radiálne i axiálne presazeny. Jejich osová vzdálenost je v míste presazení s výhodou menší než polovina souctu jejich prumeru, pricemž druhá trubková cást (3) rozprostírající se od sloupku na strane spolujezdce má od svého vnitrního konce po délce presazení vytvoren podélný výrez pro dosednutí na plášt první trubkové cásti (2). První trubková cást (2) má vetší prumer a/nebo tlouštku steny a pritom menší délku než druhá trubková cást (3).

Description

Nosník přístrojové desky vozidla

Oblast techniky

Vynález se týká nosníku přístrojové desky vozidla, zejména osobního automobilu, určeného pro upevnění sloupku řízení, modulů airbagů a dalších prvků přístrojové desky.

Dosavadní stav techniky

Většina karoserií vozidel má nosnou strukturu s párem vertikálních sloupků na protilehlých bočních stranách karoserie vozidla v místě spojení motorového prostoru s prostorem pro posádku. Sloupky jsou obvykle vzájemně spojeny příčným nosníkem, zvyšujícím pevnost karoserie v krutu, pomáhajícím při absorpci čelního a bočního nárazu a podepírajícím sloupek řízení a airbagy. Příčný nosník také podepírá skořepinu přístrojové desky, odkládací schránku a další prvky.

Dosud užívané nosníky přístrojové desky jsou u osobních automobilů řešeny zpravidla jako svařence a v menší míre také jako odlitky ze slitin hliníku popr. hořčíku.

Základní částí užívaných svařenců jsou tvarově a objemově tvářené profily kruhového, čtvercového či obdélníkového průřezu průběžného po celé Šířce vozidla. Nosných průřezů rozdílné tuhosti v krutu a v ohybuje dosaženo přivalením dodatečných zpevňujících profilů, výztuh a pod. Jedno z takových řešení je popsáno např. v dokumentu WO 0017031. Nevýhodou takových řešení je jejich značná prostorová náročnost, omezená možnost volby polohy jednotlivých modulů přístrojové desky i jejího tvaru a jejich vysoká hmotnost.

Další známá řešení využívají svařenců ze dvou či více plechových výlisků z plechů různých materiálů (ocel, slitiny hliníku,...) nebo kombinace obou řešení, popsané např, v dokumentu US 4432565. Příslušné držáky přístrojové desky, elektrických svazků, airbagu spolujezdce apod. jsou na tyto nosníky obvykle navařeny, našroubovány či nanýtovány. Takováto řešení jsou však velice složitá, obsahují velký počet svarových spojů, jsou výrobně náročná a proto nákladná.

Ze stavu techniky je také známo řešení podle EP 1035004, kde je popsán nosník přístrojové desky, zahrnují dvě trubkové části spojené prostřednictvím desky. Jedna trubková část se rozprostírá horizontálně po celé šířce vozidla mezi bočními stěnami karoserie, k nimiž je připevněna. Druhá trubková část se rozprostírá před ní, nejprve horizontálně od boční stěny karoserie až k místu spojení, a potom vertikálně dolů k podlaze a je také oběma svými konci připevněna ke karoserii. Spojovací deska spojuje obě části v oblasti sloupku řízení. Nevýhodou takového řešení je jeho prostorová náročnost a zejména velká hmotnost takového nosníku, protože nosník je od místa spojení trubkových částí až ke straně vozidla zdvojený.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje nosník přístrojové desky vozidla podle vynálezu. Nosník se rozprostírá přes Šířku vozidla mezi dvěma sloupky karoserie a je tvořen dvěma rovnoběžnými trubkovými částmi, o délkách kratších než je délka kompletního nosníku. Trubkové části jsou vůči sobě radiálně i axiálně přesazeny svými vnitřními konci a jsou spolu pevně spojeny.

Osová vzdálenost trubkových částí v místě přesazení může být s výhodou menší než polovina součtujejich průměrů, potom má jedna trubková část od svého vnitřního konce po délce přesazení vytvořen ve svém plášti podélný výřez, zpravidla obdélníkového tvaru, jímž je nasazena na plášť zbývající trubkové části. Takto sestavené trubkové části jsou spojeny svařováním.

-1 CZ 302101 B6

Osová vzdálenost trubkových částí v místě přesazení může být také např. ze zástavbo vých důvodů, rovna nebo větší než polovina součtu jejich průměrů. V tom případě jsou trubkové části spojeny prostřednictvím spojovacích dílů, zpravidla plechových výlisků, s nimiž jsou spojeny svařo5 váním. Spojovací díly jsou umístěny alespoň v oblastech vnitřních konců obou trubkových dílů a jsou s výhodou vytvořeny jako část prvků připevněných k nosníku, např. držáku sloupku řízení a/nebo vzpěry připevněné ke středovému tunelu.

Ve výhodném provedení má trubková část strany řidiče větší průměr a/nebo tloušťku stěny než to trubková část strany spolujezdce, protože podpírá mj. sloupek řízení aje tak vystavena většímu silovému působení. Pro dosažení nejmenší možné hmotnosti při dostatečné tuhosti je trubková část strany řidiče co nejkratší, nedosahuje až středu vozidla a k jejímu vnitřnímu konci je zpravidla připojena vertikální vzpěra spojující nosník se středovým tunelem vozidla. Trubková část strany spolujezdce může být s výhodou menšího průměru i tloušťky stěny, čímž se dosáhne úspory hmotnosti i materiálu.

Trubkové části mohou vykazovat také lokální ohyby, pro vytvoření nej v hodnější ho tvaru, přičemž v oblasti přesazení jsou obě trubkové části rovnoběžné.

Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 až 4 je znázorněn první příklad provedení nosníku podle vynálezu, přičemž na obr. 1 je nosník v axonometrickém pohledu, na obr. 2 v pohledu seshora a na obr. 3 v pohledu zezadu.

Obr. 4 zobrazuje příčný řez nosníkem v místě přesazení trubkových částí.

Na obr. 5 až 8 je druhý příklad provedení vynálezu, přičemž na obr. 5 je nosník v axonometrickém pohledu, na obr. 6 v pohledu seshora a na obr. 7 v pohledu zezadu. Obr. 8 zobrazuje příčný řez nosníkem v místě přesazení trubkových částí.

Příklady provedení vynálezu

První příklad provedení nosníku dle vynálezu pro vozidlo s levostranným řízením je zobrazen na obr. 1 až 4.

Nosník I se rozprostírá v přední části nosné struktury vozidla me2Í bočními vertikálními sloupky, na nichž jsou zavěšeny přední boční dveře. První trubková část 2 strany řidiče se rozprostírá od levého bočního sloupku horizontálně směrem ke středu vozidla. Na jejím vnějším konci je přivalí) řen úchyt 7, jehož prostřednictvím je nosník I přišroubován k levému bočnímu sloupku nebo k části s ním pevně spojené. Na vnitřní konec první trubkové části 2 je privařena vzpěra 5, která je svou spodní částí přišroubována ke středovému tunelu vozidla, dále zvyšuje tuhost konstrukce a má vytvořeny úchyty pro upevnění prvků středové konzole přístrojové desky.

K první trubkové části 2 je zespoda přivařen držák 4 sloupku řízení a seshora vzpěra 6, připevňující nosník i k přepážce mezi motorovým prostorem a prostorem pro cestující. Držák 4 i vzpěra 6 jsou provedeny jako výlisky z ocelového plechu korespondujícího tvaru obklopujícího první trubkovou část 2, jsou navzájem svařeny a tvoří tak tuhou skříň.

Od pravého bočního sloupku vozidla se horizontálně směrem ke středu vozidla rozprostírá druhá trubková část 3 strany spolujezdce, která je vůči první trubkové části 2 radiálně přesazena směrem vpřed a vzhůru a jejíž vnitrní konec přesahuje dál přes vnitřní konec první trubkové části 2 směrem k levému bočnímu sloupku. Po délce přesazení s první trubkovou částí 2 má druhá trubková část 3 vytvořen od svého vnitřního konce obdélníkový výřez, umožňující dosáhnout menší osové vzdálenost obou trubkových částí než je polovina součtu jejich průměrů. Druhá trubková

-2CZ 302101 B6 část 3 dosedá tímto výřezem na plášť první trubkové části 2 a v místě styku je s ním svařena.

Výřez v plášti lze vytvořit i v první trubkové části 2 a plášť druhé trubkové části 3 ponechat celistvý, z důvodu vyššího namáhání první trubkové části 2, která zachycuje podstatnou část silového působení od sloupku řízení, je však výhodnější vytvořit výřez pouze v druhé trubkové části

3. S ohledem na rozložení silového působení zatěžujícího nosník 1 má první trubková část 2 větší průměr i tloušťku stěny než druhá trubková část 3. Z důvodu úspory hmotnosti a materiálu je proto také její délka podstatně menší než druhé trubkové části 3 a nedosahuje až do středu vozidla, přičemž její vnitřní konec je podepřen vzpěrou 5 vůěi středovému tunelu vozidla. Dál k pravému bočnímu sloupku se už rozprostírá pouze druhá trubková část 3, o podstatně menší io délkové hmotnosti. Délka obou trubkových částí, velikost a umístění přesazení je s výhodou volena tak, že vnitřní konec druhé trubkové části 3 se nachází v oblasti držáku 4 sloupku řízení a vzpěry 6 a je k nim privařena, Čímž je dosaženo značné tuhosti celého nosníku i uložení sloupku řízení.

i5 K druhé trubkové části 3 je na vnějšímu konci přivařen úchyt 8 jehož prostřednictvím je nosník I přišroubován k levému bočnímu sloupku nebo k části s ním pevně spojené, držáky 9 modulu airbagu spolujezdce a další úchyty pro připevnění prvků přístrojové desky.

Příklad, kdy je ze zástavbových důvodů osová vzdálenost trubkových částí větší než polovina součtu jejich průměrů a jejich pláště do sebe vzájemně nezasahují, je znázorněn na obr. 5 až 8. Trubková část 2 a 3 jsou vzájemně spojeny v oblasti vnitřního konce druhé trubkové části 3 prostřednictvím svařence vzniklého svařením držáku 4 sloupku řízení a vzpěry 6, a v oblasti vnitrního konce první trubkové části 2 prostřednictvím spojovacího dílu 10. Díly jsou navzájem svařeny25

První trubková část 2 je opatřena ohybem 11 mezi úchytem 7 a držákem 4 přemisťujícím ji rovnoběžně směrem vpřed. Obdobně druhá trubková část 3 je opatřena ohyby 12, 13 pro dosazení požadovaného tvaru a polohy nosníku I. Aplikací ohybů lze snadno tvarovat nosník 1 a přemisťovat ho vůěi bočním sloupkům k nimž je připevněn pro přizpůsobení požadavkům na jeho zás30 tavbu do karoserie vozidla.

K nosníku 1 jsou dále přivařeny zpevňující vzpěry 5, 5' připevněné svými spodními částmi ke stranám středového tunelu vozidla, držák modulu airbagu 9 a další případné úchyty.

Trubkové části jsou s výhodou zhotoveny z ocelových trubek kruhového průřezu a k nim při vařené držáky, vzpěry a úchyty jsou zpravidla výlisky nebo svařence z ocelového plechu. Namísto ocele lze pro úsporu hmotnosti použít např. hliníkových slitin. Je zřejmé, že v případě pravostranného řízení vozidla se první trubková část rozprostírá od pravého a druhá trubková část od levého bočního sloupku karoserie.

Průmyslová využitelnost

Nosník přístrojové desky vozidla podle vynálezu lze využít ve všech vozidlech pro podepření přístrojové desky ajejich modulů, zejména u vozidel s obtížnými zástavbovými podmínkami.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

5 1. Nosník přístrojové desky vozidla, rozprostírající se přes šířku vozidla mezi dvěma sloupky karoserie, zahrnující dvě rovnoběžné trubkové části (
2,
3), jejichž délky jsou menší než délka kompletního nosníku, vyznačující se tím, že trubkové části (2, 3) jsou vůči sobě radiálně i axiálně přesazeny svými vnitřními konci a jsou spolu pevně spojeny.

io 2. Nosník přístrojové desky vozidla podle nároku 1, vyznačující se tím, že osová vzdálenost trubkových částí (2, 3) v místě přesazení je menší než polovina součtu jejich průměrů, a že jedna trubková část (3) má od svého vnitrního konce po délce přesazení vytvořen podélný výřez pro dosednutí na plášť zbývající trubkové části (2).

15 3. Nosník přístrojové desky vozidla podle nároku 2, vyznačující se tím, že výřez je vytvořen v trubkové části (3) rozprostírající se od sloupku na straně spolujezdce.
4. Nosník přístrojové desky vozidla podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že trubkové části (2, 3) jsou spojeny svařením.
5. Nosník přístrojové desky vozidla podle nároku 1, vyznačující se tím, že osová vzdálenost trubkových částí (2, 3) v místě přesazení je rovna nebo větší než polovina součtu jejich průměrů, a že trubkové části (2, 3) jsou spojeny prostřednictvím spojovacích dílů (4,
6, 10).

25 6. Nosník přístrojové desky vozidla podle nároku 5, vyznačující se tím, že trubkové části (2, 3) jsou se spojovacími díly (4, 6, 10) spojeny svařením.
7. Nosník přístrojové desky vozidla podle nároku 6, vyznačující se tím, že spojovací díly (4, 6, 10) jsou umístěny alespoň v oblastech vnitřních konců obou trubkových dílů (2,

30 3).
8. Nosník přístrojové desky vozidla podle některého z předchozích nároků, vyznačující se tím, že první trubková část (2) má menší délku než druhá trubková část (3) a přitom větší průměr a/nebo tloušťku stěny než druhá trubková část (3).
9. Nosník přístrojové desky vozidla podle nároku 8, vyznačující se tím, že první trubková část (2) je část rozprostírající se od sloupku na straně řidiče.