NO173537B - Forsterkningsbjelke og kjoeretoeydoer med bjelken - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for forsterkning av sidedører og vegger i personbiler for å beskytte passasjerene mot inntrengning som følge av sidekollisjon, og mer spesielt en forsterkningsbjelke og en kjøretøydør utstyrt med en slik bjelke.

Diverse anordninger for forsterkning av kjøretøydører, vanligvis i form av bjelker innfestet mellom for- og bakdelen av døren, brukes nå for å øke styrken i døren ved sidekollisjon. Det tas hensyn til dimensjonene, materialvalget, konfigurasjonen og plasseringen av bjelkene for å gi maksimal beskyttelse mot sidekollisjonskreftene. Svake punkter anordnet i forsterkningsbjelken for å forebygge uønsket splintring av bjelken under kollisjon er også kjent, f.eks. fra US patent nr. 4.919.473. Det er i tillegg kjent å frembringe delvis fjernede flenser og folde de øvrige flensdelene av bjelken forbundet til dørrammen for å redusere risikoen for passasjerskade, jfr. EP 407372.

Imidlertid er kjente løsninger på problemet med.å frembringe en forsterkningsbjelke som er i stand til å motstå tilstrekkelig krefter og samtidig sikre en fullgod forbindelse for effektiv avstivning av hele dørstrukturen lite effektive eller innviklede. Dette gjelder særlig når forskjellige materialer brukes for dørstrukturen og forsterkningsbjelken, noe som krever lokal forsterkning av dørrammen i forbindelsesområdet eller generelt en økning av veggtykkelsen i det anvendte platematerialet i døren (dørpanel), noe som representerer nåværende teknologi på dette området.

Følgelig er formålet med foreliggende oppfinnelse å frembringe en ny dørkonstruksjon som eliminerer de ovennevnte bakdeler forbundet med konvensjonell teknologi på dette området og som resulterer i en dør som har forbedret evne til å overføre kollisjonskreftene til dørrammen.

Et annet formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en inntrengnings- eller forsterkningsbjelke som sikrer maksimal beskyttelse for passasjerene mot siderettede kollis jonskref ter mens bjelken samtidig avstiver dørkonstruksjonen generelt ved overføring av krefter i tilfelle av en frontkollisjon til den midtre- eller bakdelen av dørrammen og eventuelt karosseristolpene.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å frembringe en lettmetall forsterkningsb jelke som på en enkel måte kan være punktsveiset til en dørkonstruksjon laget av stål.

Ifølge oppfinnelsen frembringes en ny forsterkningsbjelke og innfestningsprinsipp som definert i de vedlagte patentkravene 1-5 og som forklares i den følgende beskrivelse av den foretrukne utførelsesformen av bjelken i sammenheng med de vedlagte tegninger, fig. 1-3, hvor: Fig. 1 er en skjematisk og delvis fragmentarisk frem-stilling av en motorvogns sidedør som viser en inkorporert forsterkningsbjelke, Fig. 2 viser skjematisk i perspektiv forsterkningsbjelken, og

Fig. 3 viser forsterkningsbjelken i tverrsnitt tatt

langs linjen I-l i fig. 2.

Med henvisning til fig. 1 vises det skjematisk et kjøretøys sidedør 1 omfattende en ytre sideplate eller et dørpanel 4, et vindu 3 og en forsterkningsbjelke 2 som strekker seg horisontalt mellom og er forbundet med for- og bakdørrammene. Bjelken 2 er vanligvis plassert på nivå eller høyde med kjøretøyets støtfangeranordning hvor det finnes størst mulighet for inntrengning ved kollisjon.

Den spesifikke konfigurasjonen av bjelken 2 og dens forbindelses-måte til dørrammen vises mer tydelig i fig. 2 og 3 som viser skjematisk bjelken 2 i perspektiv (fig. 2) og i tverrsnitt (fig.

3) langs linje I-l i fig. 2.

Som vist i fig. 2, er bjelken 2 frembragt i en avlang form som profil ekstrudert i aluminium eller aluminiumlegering som er langsgående delt fra en side i to grener 2',2" og bøyd slik at grenene 2',2" strekker seg under en spiss vinkel i forhold til bjelkens langsgående hovedakse. Begge endene til profilen, dvs. både den udelte enhetsenden og den delte enden, er utstyrt med forbindelsesstykker 5,6 som består av bimetallliske AlFe plater festet ved hjelp av sveising til bjelken (Al-delen av platene mot Al/Al-legering). Anskaffelse av bimetalliske forbindelsessteder letter i stor grad den etterfølgende montering av konstruksjonen som tillater en enkel punktsveisingsoperasjon for å feste bjelken til dørrammen eller stolpene.

Fig. 3 viser bjelken 2 i tverrsnitt som en ekstrudert hulprofil definert av et par parallelle sidevegger 22,23 og tverrgående vegger 26,27. Innenfor området som defineres av veggene 26,27 og sideveggene 22,23 finnes det to fortløpende parallelle kammere 20,21 som skilles fra hverandre ved hjelp av to tverrgående vegger 24,25 som er sammenkoblet av en støttevegg 28. Støtteveggen 28 innvirker fordelaktig på bjelkens styrke (fasthet) og kompenserer derved for konstruksjonsawik fra den mest optimale tverrsnitts-konfigurasjonen for formålet som er en enkel kammerprofil.

I en foretrukket utførelsesform av bjelken ifølge oppfinnelsen er profilens skilledeler mellom de to tilgrensende kammerne 20,21 vesentlig X-formet istedenfor H-formet, avgrenset av de tverrgående veggene 24,25 som er sammenkoblet av støtteveggen 28. Dette oppnås ved å ekstrudere de tilgrensende veggene litt konkave sammenlignet med veggene 26,27. Mekaniske tester utført på disse spesielt utformede, tverrgående vegger til profilen viser at opptil 80% høyere belastninger kan anvendes før sammenbruddet inntreffer sammenlignet med H-formede bjelker.

En spesiell fordel ved å frembringe forsterkningsbjelken med en splittet ende er at den maksimale belastning under sidekollisjon fordeles over et større område av dørrammen istedenfor den nåværende punktbelastning (stress) som karakteriserer kommersielt kjente konstruksjoner.

Videre i tillegg til ovennevnte besparelser som følge av forenklet, billigere og raskere montering av dørkonstruksjonen er også den generelle stivheten til strukturen vesentlig øket på grunn av utskiftning av de nåværende bolt- eller skrueforbindelser med sveiseforbindelser mellom bjelken og dørrammen.

Oppfinnelsens omfang er ikke begrenset til de ovennevnte beskrevne spesifikke utførelsesformer. Modifikasjoner kan gjøres uten avvik fra oppfinnelsens grunnleggende prinsipp. Således kan det brukes andre materialer enn aluminium og dens legeringer, f.eks. lettmetall kompositter baser på en Al eller Mg metallmatrise. Andre tverrsnittskonfigurasjoner av den ekstruderte bjelken enn den viste, vesentlig rektangulære bjelken kunne også være aktuelle.

Claims (5)

1. Forsterkningsbjelke for forsterkning av karosseri-panelene til et kjøretøy, særlig en bjelke for beskyttelse av passasjerene i en personbil mot sidekollisj onsstøt, karakterisert ved at bjelken omfatter en avlang hul flerkammerprofil, ekstrudert med tilgrensende kammere atskilt fra hverandre ved hjelp av individuelle tverrgående vegger, som er splittet langsgående over en forut-bestemt avstand minst fra den ene enden av profilen til individuelle lukkede kammere som strekker seg under en spiss vinkel i forhold til den langsgående aksen til bjelken.

2. Bjelke ifølge krav 1, karakterisertvedat bjelken (2) i alt vesentlig er en rettvinklet tverrsnittskonfigurasjon som omfatter to tilgrensende kammere (20,21) begrenset av to parallelle sidevegger (22,23) og individuelle tverrgående vegger (24,25,26,27), hvor de tilgrensende tverrgående sideveggene (24,25) er forbundet ved hjelp av minst én støttevegg (28).

3. Bjelke ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at de tilgrensende tverrgående veggene (24,25) frem-viser en lett konkav konfigurasjon i forhold til de vesentlig parallelt forløpende ytre tverrgående veggene (26,27).

4. Kjøretøydør (1), særlig en dør for passasjerkjøre-tøy, hvor døren omfatter minst én forsterkningsbjelke (2) av lettmetall ifølge krav 1 som forløper i alt vesentlig horisontalt innen døren, . karakterisert ved at forbindelsen mellom forsterkningsbjelken (2) og dørrammen frembringes ved hjelp av punktsveising av en bimetallisk plate (5,6) sveiset til de respektive endene til bjelken.

5. Kjøretøydør ifølge krav 4, karakterisert ved at den bimetalliske plate er en Al/stål plate.