CZ308301B6 - Soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče - Google Patents

Abstract

Soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče zahrnuje prosvětlenou masku (1) chladiče připojenou k zadní stěně (5) masky chladiče prostřednictvím pouzdra (2) prosvětlené masky chladiče. Zadní stěna (5) masky chladiče je alespoň v jednom místě pevně spojena s nosičem (6) masky prostřednictvím packy (12) zahrnující lomovou linii (20). Nosič (6) masky je dále pevně připevněn ke přední části vozidla. Nosič (6) masky zahrnuje alespoň horní objímku (14) a dolní objímku (13). Alespoň horní objímka (14) nebo dolní objímka (13) dále zahrnují membránu (18) spojenou vrubem se stěnami horní objímky (14) nebo dolní objímky (13). Zadní stěna (5) masky chladiče zahrnuje alespoň horní trn (10) posuvně uložený do horní objímky (14) a alespoň dolní trn (11) posuvně uložený do dolní objímky (13).

Description

Soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče

Oblast techniky

Vynález se týká specifického upevnění prosvětlené masky chladiče automobilu za účelem zajištění ochrany masky chladiče při čelním nárazu v nízkých rychlostech a přispění k ochraně chodců.

Dosavadní stav techniky

Nedílnou součástí každého automobilu je jeho chladicí systém. Hlavním komponentem takového chladicího systému je chladič. Chladič je tepelný výměník, do kterého je vháněna horká kapalina nesoucí teplo vyprodukované motorem, a toto teplo je v chladiči odebíráno pomocí vzduchu. Vzduch se do prostoru chladiče dostává zpravidla skrz masku chladiče, která se někdy označuje i jako grill.

Maska chladiče je zpravidla tvořena vertikálními žebry, horizontálními žebry, nebo kombinací obojího. Mezi žebry proudí vzduch do motorového prostoru, především pak na chladič. Vzduch může na chladič proudit díky pohybu auta a setrvačnosti molekul vzduchu, nebo je k tomuto účelu za masku chladiče umístěn také ventilátor. Maska chladiče a žebra umístěná na ní bývají často z jednolitého levného plastového dílu, jehož pružnost dovoluje v případě kolize při nízkých rychlostech mírnou deformaci, což nevede k žádným škodám.

Problém nastává ve chvíli, kdy maska chladiče tvoří designový prvek, a je tvořena z několika nerozebíratelně spojených vrstev, čímž tvoří tuhý blok, který nedokáže pružně reagovat na nárazy. Designová maska bude mít vyšší cenu, protože může být například prosvětlená, což může v případě zničení masky kolizí vést k její drahé výměně. Je třeba najít způsob upevnění, který bude takovou masku chránit tak, aby byla dostatečně pevně fixována na okolní díly, a zároveň tak, aby upevnění bylo dostatečně flexibilní, aby byly splněny požadavky na ochranu chodců, a aby nedošlo k poškození masky vlivem kolize při nízkých rychlostech.

V současném stavu techniky je známo upevnění masky ke karoserii přes další díl, jako je popsáno například v patentu číslo US 8931828. Toto upevnění však neřeší problém s destruktivní deformací masky v případě kolize.

V patentu číslo US 4103951 je popsán systém pneumatického nárazníku, který v případě kolize díky pneumatickému systému pohltí část energie nárazu. Vzhledem k nutnosti umístění pneumatické nádrže a dalších přípojných členů je tento systém z hlediska složitosti a velké hmotnosti velmi nevýhodný.

V patentu číslo JP 2016078664 je popsán způsob uchycení masky pomocí kolíku, u kterého při čelní kolizi dojde k překročení meze pevnosti ve smyku, čímž dojde přetržení tohoto kolíku a je umožněn částečný posun masky a pohlcení části energie z kolize pružnou deformací masky. Nevýhodou tohoto řešení je možnost využití pouze u pružných konstrukcí masky, což by při použití u prosvětlené masky znamenalo její zničení.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče. Podstata výhody spočívá v tom, že soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče zahrnuje zadní stěnu masky chladiče připojenou k prosvětlené masce chladiče prostřednictvím pouzdra prosvětlené masky chladiče, zadní stěna masky chladiče dále zahrnuje alespoň jednu

- 1 CZ 308301 B6 packu, zahrnující lomovou linii, přičemž zadní stěna masky chladiče je alespoň v jednom místě pevně spojena s nosičem masky prostřednictvím packy, přičemž nosič masky je pevně připevněný k přední části vozidla, dále nosič masky zahrnuje alespoň jednu svorku doléhající na packu, alespoň jednu horní objímku, a alespoň jednu dolní objímku, přičemž horní objímka nebo dolní objímka dále zahrnují membránu spojenou vrubem se stěnami horní objímky nebo dolní objímky, dále zadní stěna masky chladiče zahrnuje alespoň horní tm posuvně uložený do horní objímky a alespoň dolní tm posuvně uložený do dolní objímky. Tímto je zajištěno stabilní upevnění masky chladiče, které dovolí flexibilně reagovat na nárazy vozidla při nízkých rychlostech, kdy na masku chladiče působí síla například větší než 3,5 kN ve směm podélné osy automobilu směrem dovnitř automobilu, dolní tm uložený v dolní objímce prorazí v místě vmbu membránu, packa se v místě lomové linie oddělí od zadní stěny masky chladiče a zadní stěna masky chladiče se posune tak, že se rotačně posuvným pohybem směrem dovnitř automobilu a vzhůru přiblíží k nosiči masky. Dále například při působení síly větší než 3,5 kN na masku chladiče ve směm podélné osy automobilu směrem dovnitř automobilu může dojít v místě lomové linie packy k přemšení pevného spoje zadní stěny masky chladiče a nosiče masky a zasunutí alespoň jednoho nebo dmhého tmu do alespoň první nebo druhé objímky, přičemž dojde k posunutí zadní stěny masky chladiče ve směm působení této síly.

S výhodou se využívá, že nosič masky zahrnuje alespoň jednu horní objímku zahrnující horní vodorovnou stěnu, alespoň jednu dolní objímku zahrnující membránu a alespoň jednu svorku, přičemž horní vodorovná stěna horní objímky je od bočních svislých stěn horní objímky oddělena. Touto konfigurací je nastavena mez pevnosti v tlaku, díky čemuž velikost síly, která při nárazu působí na masku chladiče, nepřesáhne hodnotu, kterou je maska chladiče schopna vydržet.

S výhodou se využívá, že horní tm a dolní tm mají tvar komolého jehlanu. Tímto je zajištěno snadné odformování zadní stěny masky chladiče při výrobě.

S výhodou se využívá, že soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče zahrnuje zadní stěnu masky chladiče připojenou k prosvětlené masce chladiče prostřednictvím pouzdra prosvětlené masky chladiče, zadní stěna masky chladiče dále zahrnuje alespoň jednu packu, zahrnující lomovou linii, přičemž zadní stěna masky chladiče je alespoň v jednom místě pevně spojena s nosičem masky prostřednictvím packy, dále zadní stěna masky chladiče zahrnuje alespoň horní objímku a dolní objímku, přičemž horní objímka nebo dolní objímka dále zahrnují membránu spojenou vrubem se stěnami horní objímky nebo dolní objímky, dále nosič masky zahrnuje alespoň jednu svorku doléhající na packu, alespoň horní tm posuvně uložený do horní objímky a alespoň dolní tm posuvně uložený do dolní objímky, přičemž nosič masky chladiče je pevně připevněný ke přední části vozidla. Tímto je zajištěno stabilní upevnění masky chladiče, které dovolí flexibilně reagovat na nárazy vozidla při nízkých rychlostech.

Objasnění výkresů

Podstata vynálezu je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde je na:

Obr. 1 schematicky znázorněna soustava pro upevnění prosvětlené masky

Obr. 2 čelní pohled na soustavu pro upevnění prosvětlené masky

Obr. 3 zadní pohled na soustavu pro upevnění prosvětlené masky

Obr. 4 řez soustavou pro upevnění prosvětlené masky B-B

Obr. 5 řez soustavou pro upevnění prosvětlené masky C-C

-2CZ 308301 B6

Obr. 6 řez soustavou pro upevnění prosvětlené masky D-D

Obr. 7 řez soustavou pro upevnění prosvětlené masky E-E

Obr. 8 řez soustavou pro upevnění prosvětlené masky F-F.

Příklady uskutečnění vynálezu

V prvním příkladném provedení máme vozidlo, jehož součástí je na čelní straně maska chladiče, přes kterou proudí vzduch, který ochlazuje kapalinu v chladiči nesoucí teplo z prostoru motoru. Maska chladiče se nachází na pohledově velmi důležitém místě automobilu, uprostřed na čelní straně, a proto je u ní, kromě požadavku na funkčnost, kladen také velký důraz na estetiku. Jedním ze způsobů, jak esteticky vylepšit masku chladiče, je dekorovat její žebra, případně měnit její tvar na více zajímavý. Dalším způsobem je co největší optické splynutí masky chladiče se zbytkem čelní strany automobilu. Dalším způsobem, jak esteticky vylepšit masku chladiče, je její osvětlení.

V případě automobilu s pohonem jiným, než spalovacím nebude součástí tohoto automobilu chladič. V případě umístění masky chladiče v přední části tohoto automobilu bude tato maska chladiče zastávat funkci pouze estetickou. Příkladem automobilu poháněného jinak, než spalovacím motorem je elektromobil, nebo automobil na vodíkový pohon.

Prosvětlená maska 1 chladiče je díl složený z několika vrstev, které dohromady tvoří tuhé těleso a které jsou vyrobeny z jiných materiálů než konvenční maska 23 chladiče. Proto ji nelze připevnit konvenčním způsobem k okolním dílům, zejména k nárazníku. Za účelem uchycení prosvětlené masky 1 chladiče k přední části vozidla je k dispozici zadní stěna 5 masky chladiče, která může být vyrobena z materiálu ASA, což je acrylonitrile styrene acrylate používaný například při 3D tisku, nebo může být vyrobena z polypropylenu v kombinaci s talkem neboli mastkem, například směsi TD30 obsahující, podle normy ISO, 30 % talku, jako plnidlem.

Prosvětlená maska 1 chladiče je připevněna k pouzdru 2 prosvětlené masky chladiče. Toto pouzdro 2 prosvětlené masky chladiče je pomocí šroubů a násuvných matic připevněno k zadní stěně 5 masky chladiče.

Násuvná matice může být například plech ohnutý do písmene U, ve kterém se naproti sobě nacházejí dvě díry se závitem. Tento ohnutý plech, může být nasunut na jakýkoliv materiál a plnit tak funkci matice nebo otvoru s vnitřním závitem.

K prosvětlené masce 1 chladiče a pouzdru 2 prosvětlené masky chladiče doléhá chromový rámeček 3, který je také připevněn k zadní stěně 5 masky chladiče. K zadní stěně 5 masky chladiče je dále připevněn kryt 4 nárazníku. Prosvětlená maska 1 chladiče, pouzdro 2 prosvětlené masky chladiče, chromový rámeček 3, kryt 4 nárazníku a zadní stěna 5 masky chladiče tvoří sestavu 8 prosvětlené masky chladiče. Na zadní straně zadní stěny 5 masky chladiče se v prostřední části nachází dva horní tmy 10 a ve spodní části dva dolní tmy 11, viz obr. 3. Tyto tmy mají tvar komolého jehlanu se čtvercovou podstavou. Tvar komolého jehlanu je užitečný při procesu odformování dílu zadní stěny 5 masky chladiče při jeho výrobě. V horní části zadní strany zadní stěny 5 masky chladiče se nachází čtyři packy 12. Na těchto packách 12 se nachází oválný otvor 21 packy pro nýtový šroubový spoj 17 a lomová linie 20, viz obr. 6. Lomová linie 20 je část packy 12, jejíž profil je zúžený, čímž je snížena mez pevnosti v ohybu a tlaku. Nýtový šroubový spoj 17 je spoj takový, kdy se v díře první spojované části nachází nýt s vnitřním závitem, tzv. nýtovací matice, do kterého je při připevnění dmhé spojované části našroubován šroub.

-3 CZ 308301 B6

Souprava pro upevnění prosvětlené masky J_ chladiče dále zahrnuje nosič 6 masky, který je pomocí pevného šroubového spoje 9 připevněn k dílům v motorovém prostoru neboli k frontendu 7, viz obr. 7. Pevný šroubový spoj 9 zahrnuje šroub a na plech navařenou matici se závitem. Šroub prochází oválným otvorem 16 nosiče, viz obr. 7, díky kterému je možné doladit přesnou polohu nosiče 6 masky. Nosič 6 masky může být vyroben z polypropylenu v kombinaci s talkem, například TD30, jako plnidlem. Nosič 6 masky má v horní části po levé i pravé straně kolík 22, viz obr. 3. Tento kolík 22 plní funkci referenčního bodu, který mají nosič 6 masky a světlomety stejný, a pomocí kterého je nosič 6 masky při montáži zajištěn proti pohybu v ose Y.

Osa Z je přitom kolmá k podlaze vozidla a kolmá k podélné ose vozidla. Osa Y je kolmá k ose Z a kolmá k podélné ose vozidla. Osa X je tedy rovnoběžná s podélnou osou vozidla a kolmá k ose ZaY.

Na nosiči 6 masky se nachází horní objímka 13 a dolní objímka 14. které jsou konstruovány tak, aby při nárazu umožnily zajetí horního tmu 10 a dolního tmu 11, respektive celé sestavy 8 prosvětlené masky chladiče, směrem do vozu, čímž se zamezí poškození prosvětlené masky 1 chladiče, jejíž funkcionalita musí být i po nárazu zachována. Ve spodní části nosiče 6 masky se nalevo a napravo nachází dolní objímka 13, jejíž součástí je membrána 18 jakožto dno této objímky. Tato membrána 18 má zeslabený spoj mezi stěnami dolní objímky 13 vmbem 24, čímž je nastavena potřebná mez pevnosti v tlaku, a při určitém nárůstu tlaku na tuto membránu 18 tedy dojde k protržení v místě zeslabeného spoje. Při montáži zadní stěny 5 masky chladiče je tato membrána 18 využívána jako doraz při ustavení v ose X. V prostřední části nosiče 6 masky se na levé a pravé straně nachází horní objímka 14, která je na konci otevřená, nemá tedy žádné dno. Horní vodorovná stěna 25 horní objímky je od bočních svislých stěn oddělena, je tedy možná její deformace ve formě ohnutí směrem nahoru způsobené tmy. V horní části nosiče 6 masky se dále nachází čtyři svorky 15, přičemž na každé ze čtyř svorek 15 se nachází otvor 19 pro nýtovací matici.

Sestava 8 prosvětlené masky chladiče je k nosiči 6 masky připevněna tak, že do dolních objímek 13 jsou volně zasunuty dolní tmy JT a do horních objímek 14 jsou volně zasunuty horní tmy 10. Usazení trnů v objímkách je volné bez dodatečného zajištění, aby v případě potřeby mohlo dojít k posunu sestavy 8 prosvětlené masky chladiče v ose X směrem k zadní části vozidla. Mezi tmy a svislými bočními stěnami objímek je kvůli výrobním a montážním tolerancím vůle. Pevného spojení nosiče 6 masky se zadní stěnou 5 masky chladiče je docíleno spojením čtyř pacek 12 spolu se čtyřmi svorkami 15 nýtovým šroubovým spojem 17. Nýtový šroubový spoj 17 zahrnuje šroub a nýtovací matici se závitem.

Zadní stěna 5 masky chladiče a nosič 6 masky společně tvoří funkční systém, který zajistí stabilní polohu sestavy' 8 prosvětlené masky chladiče a zároveň dovolí flexibilně reagovat na nárazy vozidla při nízkých rychlostech. V případě nárazu a následného působení sil na masku chladiče od hranice 3,5 kN dojde díky lomové linii 20 na packách 12 k ohnutí nebo ulomení packy 12 v místě lomové linie 20, čímž se přeruší tok energie přenášené na předmět nárazu. Předmětem nárazu může být například chodec. Díky přerušení toku energie na chodce je splněn požadavek na ochranu chodců daný normou. Ulomení pacek 12 také umožní následné posunutí celé sestavy 8 prosvětlené masky chladiče. Dále se při nárazu prolomí membrána 18 na dolních objímkách 13, čímž se umožní zajetí dolních trnů 11 hlouběji do dolních objímek 13. Dále se horní stěna horních objímek 14 deformuje ohybem směrem nahoru, čímž se umožní zajetí horních trnů JO hlouběji do horních objímek 14 a jejich vytočení vzhůru. Díky těmto funkčním prvkům je při nárazu vykonán rotační pohyb kolem osy Y a posuvný pohyb v ose X ve směru k zadní části vozidla celé sestavy 8 prosvětlené masky chladiče, čímž se také zabrání poškození prosvětlené masky J. chladiče.

V druhém příkladném provedení se horní tmy 10 s dolními tmy 11 nachází na nosiči 6 masky a horní objímky 14 s dolními objímkami 13 se nachází na zadní stěně 5 masky chladiče.

-4CZ 308301 B6

V tomto druhém příkladném provedení se na nosiči 6 masky v prostřední části nachází dva horní tmy 10 a ve spodní části dva dolní tmy 11. Tyto tmy mají tvar komolého jehlanu se čtvercovou podstavou. V horní části nosiče 6 masky se dále nachází čtyři svorky 15. Na těchto svorkách 15 se nachází otvor 19 pro nýtovací matici.

V tomto druhém příkladném provedení se na zadní straně zadní stěny 5 masky chladiče nachází horní objímka 14 a dolní objímka 13. které jsou konstmovány tak, aby se při nárazu nasunuly na horní tm 10 a dolní tm 11, čímž se zamezí poškození prosvětlené masky 1 chladiče, jejíž funkcionalita musí být i po nárazu zachována. Ve spodní části zadní stěny 5 masky chladiče se nalevo a napravo nachází dolní objímka 13. jejíž součástí je membrána 18 jakožto dno této objímky. Tato membrána 18 má zeslabený spoj mezi stěnami dolní objímky 13 vmbem 24, čímž je nastavena potřebná mez pevnosti v tlaku, a při určitém nárůstu tlaku na tuto membránu 18 tedy dojde k protržení v místě zeslabeného spoje. Při montáži zadní stěny 5 masky chladiče je tato membrána 18 využívána jako doraz při ustavení v ose X. V prostřední části zadní stěny 5 masky chladiče se na levé a pravé straně nachází horní objímka 14, která je na konci otevřená, nemá tedy žádné dno. Horní vodorovná stěna 25 horní objímky je od bočních svislých stěn oddělena, je tedy možná její deformace ve formě ohnutí směrem nahoru způsobené horními tmy 10. V horní části zadní strany zadní stěny 5 masky chladiče se nachází čtyři packy 12. Na každé ze čtyř pacek 12 se nachází oválný otvor 21 packy pro nýtový šroubový spoj 17 a lomová linie 20. Lomová linie 20 je část packy 12. jejíž profil je zúžený, čímž je snížena mez pevnosti v ohybu a tlaku.

Tento druhý příklad provedení není uveden na žádném z obrázků.

Ve třetím příkladném provedení je prosvětlená maska 1 chladiče nahrazena obyčejnou konvenční maskou 23 chladiče. Tato konvenční maska 23 chladiče je připevněna k zadní stěně 5 masky chladiče konvenčním způsobem, pomocí klipů. V případě tohoto provedení není použito pouzdro 2 prosvětlené masky chladiče. Sestava upevnění konvenční masky se tedy skládá z konvenční masky 23 chladiče, chromového rámečku 3, krytu 4 nárazníku, zadní stěny 5 masky chladiče a nosiče 6 masky.

Tento třetí příklad provedení není uveden na žádném z obrázků.

Průmyslová využitelnost

Výše popsanou soustavu pro upevnění prosvětlené masky je možné využít především k ochraně přední masky automobilu, ale také k ochraně chodců v případě čelní kolize při nízkých rychlostech.

Claims (4)

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče, vyznačující se tím, že zahrnuje zadní stěnu (5) masky chladiče připojenou k prosvětlené masce (1) chladiče prostřednictvím pouzdra (2) prosvětlené masky chladiče, zadní stěna (5) masky chladiče dále zahrnuje alespoň jednu packu (12), zahrnující lomovou linii (20), přičemž zadní stěna (5) masky chladiče je alespoň v jednom místě pevně spojena s nosičem (6) masky prostřednictvím packy (12), přičemž nosič (6) masky je pevně připevněný k přední části vozidla, dále nosič (6) masky zahrnuje alespoň jednu svorku (15) doléhající na packu (12), alespoň jednu horní objímku (14), a alespoň jednu dolní objímku (13), přičemž horní objímka (14) nebo dolní objímka (13) dále zahrnují membránu (18) spojenou vrubem se stěnami horní objímky (14) nebo dolní objímky (13), dále zadní stěna (5)

-5 CZ 308301 B6 masky chladiče zahrnuje alespoň horní tm (10) posuvně uložený do horní objímky (14) a alespoň dolní tm (11) posuvně uložený do dolní objímky (13).

2. Soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče podle nároku 1, vyznačující se tím, že horní objímka (14) zahrnuje horní vodorovnou stěnu (25) a boční svislé stěny horní objímky (14), přičemž horní vodorovná stěna (25) horní objímky (14) je od bočních svislých stěn horní objímky (14) oddělena.

3. Soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče podle nároku 2, vyznačující se tím, že horní tm (10) a dolní tm (11) mají tvar komolého jehlanu.

4. Soustava pro upevnění prosvětlené masky chladiče, vyznačující se tím, že zahrnuje zadní stěnu (5) masky chladiče připojenou k prosvětlené masce (1) chladiče prostřednictvím pouzdra (2) prosvětlené masky chladiče, zadní stěna (5) masky chladiče dále zahrnuje alespoň jednu packu (12), zahrnující lomovou linii (20), přičemž zadní stěna (5) masky chladiče je alespoň v jednom místě pevně spojena s nosičem (6) masky prostřednictvím packy (12), dále zadní stěna (5) masky chladiče zahrnuje alespoň horní objímku (14) a dolní objímku (13), přičemž horní objímka (14) nebo dolní objímka (13) dále zahrnují membránu (18) spojenou vmbem se stěnami horní objímky (14) nebo dolní objímky (13), dále nosič (6) masky zahrnuje alespoň jednu svorku (15) doléhající na packu (12), alespoň horní tm (10) posuvně uložený do horní objímky(14) a alespoň dolní tm (11) posuvně uložený do dolní objímky (13), přičemž nosič (6) masky chladiče je pevně připevněný ke přední části vozidla.