CZ34724U1 - Zařízení pro upevnění zavazadel k vozidlu, zejména ke střeše automobilu - Google Patents

Description

Zařízení pro upevnění zavazadel k vozidlu, zejména ke střeše automobilu

Oblast techniky

Technické řešení se týká uspořádání sestavy příčného střešního nosiče zavazadel pro vozidla, například automobily, lodě, motorky.

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 17629 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 funkční 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, jehož dřík, procházející směrem vzhůru současně otvorem v podpěrném prvku a otvorem

- 1 CZ 34724 UI 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 technického řešení 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 technického řešení

Předmětem technického řešení je zařízení pro upevnění zavazadel k vozidlu, zejména ke střeše automobilu, s tyčovým příčným nosičem, pevně, pomocí šroubového upevňovacího mechanismu s volným podpěrným prvkem, připojeným k podélnému tyčovému nosiči, jenž je součástí vozidla.

Podstata technického řešení spočívá v tom, že podpěrný prvek je tvořen tvarovaným nosným plochým tělesem se středovou stojinou, opatřenou najednom, spodním konci ohybem pro nasazení na tyč podélného tyčového nosiče, a na druhém, horním konci zahnutím pro takové připevnění k tyči příčného nosiče, umožňující boční naklopení celého plochého tělesa podpěrného prvku vůči tyči podélného nosiče až dojde ke kontaktu mezi tyčí podélného nosiče a dvěma šikmo protilehlými místy přivrácených stěn ohnutého spodního konce podpěrného prvku a tím k jeho zapříčení a tak i zajištění plochého tělesa podpěrného prvku na podélném nosiči v této poloze proti posunutí při náhlém zastavení vozidla.

Ohyb spodního konce plochého tělesa podpěrného prvku je volně tvarován podle tvaru tyče podélného nosiče tak, že k tyči podélného nosiče přiléhá místem své horní strany a současně místem své protilehlé dolní strany, přičemž ploché těleso je v oblasti dolního ohybu, ale alespoň v těchto přiléhajících místech opatřen ochrannou pružnou vrstvou.

Podpěrný prvek je tvořen nosným plochým tělesem, které má ve své střední části stojinu, která na jednom, spodním konci vybíhá bočně do ležatého U-ohybu, a na opačném konci zahnutím s oválným otvorem pro nastavitelné upevnění k tyči příčného nosiče.

Spodní konec podpěrného prvku je uzpůsoben pro zaháknutí do vrubu nebo pod spodní hranu podélného nosiče a jeho obepnutí.

Tloušťka tělesa podpěrného prvku je 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.

Zachycení uvedeného zařízení příčného nosiče k podélnému nosiči je založeno na tom, že robustní tvarované ploché těleso kovového podpěrného prvku zařízení 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 vzpříčí mezi oblastí v zadní spodní části podpěrného prvku a současně jeho přední horní částí, a současně se prorazí ochranná vrstva v místech spodního ohybu plochého tělesa podpěrného prvku, čímž se setrvačná síla ze zátěže přenáší na podélný nosič a zabrání se tak jejímu utržení z příčného nosiče.

Objasnění výkresů

Technické řešení 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 plochým kovovým tělesem podpěrného prvku pro zaháknutí do vrubu podélného nosiče. Na obr. 2

-2 CZ 34724 UI je sestava podle obr. 1, kde pohyblivé části příčného nosiče jsou jednotlivě tvořeny polohově nastavitelným masivním tvarovaným kovovým plochým tělesem podpěrného prvku pro zaháknutí pod spodní hranu podélného nosiče. Ploché těleso zde obepíná podélný nosič.

Na obr. 3 a 4 je schematicky znázorněn ph pohledu z boku a z čela funkční rozpad sil při zatížení podélného nosiče od pněného nosiče pn brzdění automobilu. Jinými slovy při přenosu setrvačné síly ze zátěže pevně připevněné k pněnému nosiči do podpěrného prvku na jeho dolní část a současně horní přední část, kde obě tyto oblasti podpěrného prvku 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 pn pohybu břemene na příčném nosiči na podélný nosič pn brždění vozidla

Příklady uskutečnění technického řešení

Sestava pněného nosiče zavazadel pro vozidla, například pro automobily, lodě nebo motorky zahrnuje pevnou část tyčového pněného nosiče 3, která je po obou svých stranách stavitelně upevněna prostřednictvím pohyblivého podpěrného prvku 1 pněného nosiče k podélnému nosiči 2, který je součástí vozidla. Každý podpěrný prvek ]_ pněného nosiče je tvořen masivním tvarovaným kovovým plochým tělesem 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. Nosné ploché těleso podpěrného prvku 1 je ve své horní části opatřeno podlouhlým oválným otvorem, kterým volně prochází horní šroub 6, připevněný k tyčovému příčnému nosiči 3. Ve střední části stojiny podpěrného prvku 1 je otvor, kterým prochází středový šroub 7 sloužící k přitažení podpěrného prvku 1 směrem k podélnému nosiči 2 při montáži tohoto zařízení. V jedné variantě je středový šroub 7 napojen na excentr upevněný k příčnému nosiči 3, v další možné variantě, zobrazené čerchovaně, je středový šroub 7 napojen přímo k příčnému nosiči 3. Přitažení podpěrného prvku 1 při montáži může proběhnout různými způsoby např. utahováním samotného středového šroubu 7 nebo využitím další mechanické součásti, která na šroubu vyvodí takové napětí, např. otočením excentrického dílu mezi hlavou středového šroubu 7 a podpěrným prvkem L

Podpěrný prvek ]_ je vyhotoven z ocele se zaručenou pevností v tahu nad 300 MPa. Může být zhotoven lisováním, svařováním, odléváním, případně i tisknutím. Ohnutý spodní konec podpěrného prvku 1 je pro odlehčení jeho plochého masivního tělesa opatřen podlouhlým oválným otvorem.

V případě nouzového náhlého zastavení vozidla, například při nehodě, se podpěrný prvek 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, resp. vzpříčení mezi jeho oblastí, resp. místem Kh horní strany spodního konce podpěrného prvku 1 a místem Kd v zadní spodní části a oblastí v jeho přední horní části (obr. 3 a obr. 4). Na obr. 3 a 4 je znázorněn funkční rozpad sil, a to setrvačné síly Z a normálových sil S při naklopení N příčníku.

Jakmile se podpěrný prvek 1 sevře, resp. vzpříčí k podélnému nosiči 2, dochází při nárazu vozidla k přenosu setrvačné síly Z ze zátěže, pevně připevněné k pevné části příčného nosiče 3, do podpěrného prvku 1 pohyblivé části příčného nosiče na zadní dolní část resp. místo Kd podpěrného prvku a současně horní přední místo Kh, kde obě tyto oblasti podpěrného prvku 1 působí na podélný nosič 2 a dochází k naklopení pevné části příčného nosiče 3. Při zapření podpěrného prvku 1 se v závislosti na použitém materiálu podpěrného prvku 1 a podélného nosiče 2 se pevná část příčného nosiče 3 pohybuje ve směru setrvačné síly Z ze zátěže, dokud nedojde k jejímu pohlcení. Čím menší je vzdálenost mezi oblastí v zadní spodní části podpěrného prvku a oblastí v jeho přední horní části (šířka podpěrného prvku), to je obou jeho kontaktních oblastí, tím větší je brzdný účinek, ovšem s vyššími požadavky na tuhost podpěrného prostředku L Při sevření podpěrného prostředku

-3 CZ 34724 UI k podélnému nosiči 2 se současně prorazí ochranná pryžová vrstva tloušťky přibližně 1 mm v kontaktních oblastech podpěrného prostředku 1 (místech ohybu), tak, že dojde kjeho bezprostřednímu kontaktu kov na kov s podélným nosičem 2.

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

Při současném brzdění až zastavení vozidla nedojde při použití předloženého řešení k utržení nákladu, resp. zátěže na pevné části příčného nosiče 3 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 podpěrným prvkem podle tohoto technického řešení umožňuje libovolné usazení příčného nosiče na podélném nosiči.

Claims (5)

NÁROKY NA OCHRANU

1. Zařízení pro upevnění zavazadel k vozidlu, zejména ke střeše automobilu, s tyčovým příčným nosičem (3), pevně, pomocí šroubového upevňovacího mechanismu s volným podpěrným prvkem (1), připojeným k podélnému tyčovému nosiči (2), jenž je součástí vozidla, vyznačující se tím, že podpěrný prvek (1) je tvořen tvarovaným nosným plochým tělesem se středovou stojinou, opatřenou na jednom, spodním konci ohybem pro nasazení na tyč podélného tyčového nosiče (2), a na druhém, horním konci zahnutím pro takové připevnění k tyči příčného nosiče (3), umožňující boční naklopení celého plochého tělesa podpěrného prvku (1) vůči tyči podélného nosiče (2) až dojde ke kontaktu mezi tyčí podélného nosiče (2) a dvěma šikmo protilehlými místy (Kh, Kd) přivrácených stěn ohnutého spodního konce podpěrného prvku (1) a tím kjeho zapřičení atak i zajištění plochého tělesa podpěrného prvku (1) na podélném nosiči (2) v této poloze proti posunutí při náhlém zastavení vozidla.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že ohyb spodního konce plochého tělesa podpěrného prvku (1) je volně tvarován podle tvaru tyče podélného nosiče (2) tak, že ktyči podélného nosiče (2) přiléhá místem (Kh) své horní strany a současně místem (Kd) své protilehlé dolní strany, přičemž ploché těleso je v oblasti dolního ohybu, ale alespoň v těchto přiléhajících místech opatřeno ochrannou pružnou vrstvou.

3. Zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že podpěrný prvek (1) je tvořen nosným plochým tělesem, které má ve své střední části stojinu, která na jednom, spodním konci vybíhá bočně do ležatého U-ohybu, a na opačném konci zahnutím s oválným otvorem pro nastavitelné upevnění k tyči příčného nosiče (3).

4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že spodní konec podpěrného prvku (1) je uzpůsoben pro zaháknutí do vrubu (4) nebo pod spodní hranu (5) podélného nosiče (2) a jeho obepnutí.

5. Zařízení podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že tloušťka tělesa podpěrného prvku (1) 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.