NO339443B1

NO339443B1 - Bjelke, samt fremgangsmåte for å tilvirke slik bjelke

Info

Publication number: NO339443B1
Application number: NO20071482A
Authority: NO
Inventors: Torbjørn Pedersen
Original assignee: Pedersen Torbjoern
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2016-12-12
Also published as: WO2006022555A1; EP1794033B1; US20100045073A1; US20080001432A1; ATE444877T1; EP1794033A1; NO20043579D0; NO20071482L; DE602005017062D1

Description

Foreliggende oppfinnelse dreier seg om et støtabsorberende element for å beskytte et kjøretøy mot støt, der det støtabsorberende elementet er laget av et arbeidsstykke som omfatter en hul profil forsynt med vegger og et indre rom, og en fremgangsmåte for å forsterke dette støtabsorberende elementet.

Det er kjent at det kan lages kollisjonsbjelker med mange forskjellige utforminger til kjøretøy. Kollisjonsbjelkene kan for eksempel lages av en hul profil forsynt med minst to sidevegger og en fremre vegg. I en kollisjon vil veggene bryte sammen etter forhåndsbestemte monster i profilens sidevegger og dermed absorbere en kontrollerbar mengde energi. For å øke energiabsorpsjonen i kollisjonsbjelken er det også kjent at det i bjelkens lengdeakse kan arrangeres flere kamre som skilles fra hverandre med indre vegger i bjelken.

En slik kollisjonsbjelke er kjent fra EP 1015277 B1. Utformingen egner seg spesielt for ekstruderte profiler. Med kamre i lengderetningen kan det oppnås en utforming med det samme forbedrede deformasjonsmønsteret gjennom hele bjelkens lengde. Men det rettes stadig mer oppmerksomhet mot det faktum at et kjøretøy ved sammenstøt har behov for en deformasjonsoppførsel som forandrer seg langs bjelkens lengdeakse.

Patentpublikasjon US 6 141 935 anses som nærmeste kjente teknikk, men beskriver et strukturelement som i tverrsnitt har minst to lukkede kamre, idet elementet er fremstilt ved valsing og anvendelse av indre ribber som deler elementets indre rom i minst to kamre

Det er også kjent at det kan produseres kollisjonsbokser av ekstruderte arbeidsstykker. Det ekstruderte emnet kuttes i mindre arbeidsstykker, sideveggene til arbeidsstykket brettes sammen til en boks og sveises så til den delen av arbeidsstykket som danner endeplatedelen. Kollisjonsboksene som lages på denne måten har samme begrensninger i utforming som de ovennevnte bjelkene. Sideveggene brettes til under produksjons-prosessen, og det er ofte behov for ekstra formingstrinn eller andre trinn i prosessen for å forbedre deformasjonsoppførselen til kollisjonsboksen. Dette kan gi flere og mer kompliserte trinn ved produksjon av kollisjonsbokser og dermed høye produksjonskostnader.

Målet med den foreliggende oppfinnelsen er å tilby en fremgangsmåte for å lage kollisjonsbjelker eller forbedre eksisterende kollisjonsbjelker uten sveisesømmer eller kompliserte og dyre produksjonsmetoder. Det er også et mål å tilby en fremgangsmåte for lokal forsterkning av en kollisjonsbjelke uten at bjelkens allmennstruktur modifiseres. Dessuten er det et mål å tilby en kollisjonsbjelke som er lett å konstruere og har bedre oppførsel ved deformasjon.

Dette gjøres ved å kutte minst en del av veggen til et arbeidsstykke på en slik måte at den danner en leppe og bøye leppen inn i det indre rommet til arbeidsstykket slik at det dannes minst en ekstra forsterkende vegg eller fremspring.

Oppfinnelsen beskrives nedenfor med figurer, der

Fig. 1a og 1b viser et første trinn i prosessen for å danne en forsterkende leppe i et arbeidsstykke, Fig. 2a og 2b viser et andre trinn i prosessen for å danne en forsterkende leppe i et arbeidsstykke, Fig. 3a og 3b viser et tredje trinn i prosessen for å danne en forsterkende leppe i et arbeidsstykke, Fig. 4a og 4b viser et mulig fjerde trinn i prosessen for å danne en forsterkende leppe i et arbeidsstykke, Fig. 5 viser en første realisering av et støtabsorberende element forsynt med en leppe, sett fra siden, Fig. 6 viser en andre realisering av et støtabsorberende element forsynt med to lepper i tverrsnitt,

Fig. 7a og 7b viser en første realisering av en bjelke med lepper,

Fig. 8a og 8b viser en andre realisering av en bjelke med lepper,

Fig. 9a og 9b viser en tredje realisering av en bjelke med lepper,

Fig. 10 viser en forsterka støtabsorberende konstruksjon.

Foreliggende oppfinnelse tilbyr en enkel og effektiv fremgangsmåte for å forsterke et arbeidsstykke, fortrinnsvis en hul profil. Figur 1a og b viser et første trinn i prosessen med å forme en forsterkende leppe i et arbeidsstykke. Fig. 1a viser et arbeidsstykke 1 i perspektiv. Fig. 1 b viser det samme arbeidsstykket i tverrsnitt. Det lages et snitt i veggen 3 til arbeidsstykket 1. Snittet 2 lages slik at det vil danne en leppe 4 hvis veggmaterialet innenfor snittet 2 bøyes ut fra veggplanet. Snittet kan for eksempel lages ved å kutte med et verktøy eller ved å stanse eller stemple ut en del av veggen. Fig. 2a og 2b viser et andre trinn i prosessen med å danne en forsterkende leppe i et arbeidsstykke. Fig. 2a viser arbeidsstykket 1 i perspektiv under en formingsoperasjon. Fig. 2b viser det samme arbeidsstykket i tverrsnitt fra siden. Leppen 4 blir normalt bøyd innover i arbeidsstykket 1. Fig. 3a og 3b viser et tredje trinn i prosessen med å danne en forsterkende leppe i et arbeidsstykke. Fig. 3a viser arbeidsstykket 1 med en leppe 4 i perspektiv. Fig. 3b viser det samme arbeidsstykket 1 i tverrsnitt fra siden. Snittet kan lages slik at enden 5 av leppen festes inne i arbeidsstykket 1 ved å bøye leppen inntil enden kommer i kontakt med en motsatt innerflate 6 av veggen til arbeidsstykket. I de foreliggende eksemplene bøyes leppen inntil den står vinkelrett på veggen 3 som den bøyes ut fra.

Kutte- og bøyeoperasjonen kan også gjøres i ett trinn. Det kan stanses ut en eller flere lepper fra en eller flere vegger og de kan bøyes ut fra veggplanet samtidig.

Fig. 4a og 4b viser et mulig fjerde trinn i prosessen med å danne en forsterkende leppe i et arbeidsstykke. Som en ekstra operasjon kan sideveggene 7 vinkelrett på veggen som kuttes, presses innover mot sidekantene 8 til leppen 4. Dette vises på Fig. 4a i perspektiv og på Fig. 4b i tverrsnitt fra siden av et arbeidsstykke. Formeoperasjonen stabiliserer leppen 4

i sin endelige stilling. Leppen kan også settes fast med en hvilken som helst annen fremgangsmåte man finner tjenlig, for eksempel sveising, lodding,

slaglodding, liming eller forming av veggene til arbeidsstykket på en hvilken som helst måte som fører til at leppen festes i riktig stilling. Fig. 5 viser et støtabsorberende element 9 forsynt med en leppe 4 i perspektiv. Leppen 4 kiles fast ved å presse sideveggene 7 i rett vinkel mot overflaten av veggen 3 som kuttes, inntil de kommer i kontakt med sidekantene av leppen 4. Fig. 6 viser et eksempel på et støtabsorberende element 9 i tverrsnitt fra siden. Elementet er forsynt med to lepper 4, 4'. Leppene 4, 4' kuttes ut av to vegger 3, 3' som står rett overfor hverandre. Leppene blir deretter bøyd slik at de vil danne to innervegger som står rett overfor hverandre. Sideveggene til det støtabsorberende elementet kan deretter presses sammen slik at de kommer i kontakt med sidekantene til leppene og dermed kiler dem fast inne i det støtabsorberende elementet 9. Fig. 7a viseren bjelke 10 med lepper4, 4' i perspektiv. Leppene 4, 4' kan lages hvor som helst på bjelken 10. Det kan være så mange lepper på bjelken som man finner tjenlig for den bjelken som konstrueres. Fig. 7b viser den samme bjelken 10 i tverrsnitt fra siden. I det foreliggende eksemplet blir leppene 4, 4' kuttet og bøyd slik at de danner indre sidevegger i bjelken. Disse sideveggene kan strekke seg fra veggen 3 som kuttes og bøyes inn til innerflaten 6 på den motsatte veggen 3', eller det kan som i det foreliggende eksemplet være mellomrom mellom leppeenden 5 og innerflaten 6. Fig. 8a viser et andre eksempel på en bjelke 10 med lepper i perspektiv. Fig. 8b viser den samme bjelken 10 i tverrsnitt fra siden. Leppene 4, 4' kan dannes i bestemte regioner av bjelken. Det er kjent at noen steder på et kjøretøy er mer utsatt for støt enn andre. Ved å forsterke de mest utsatte regionene av en bjelke, kan det utformes en mer tilpasset beskyttelse av kjøretøyet og passasjerene mot støt. Fig. 9a viser et tredje eksempel på en bjelke i perspektiv, og Fig. 9b viser den samme bjelken i tverrsnitt fra siden. Bjelken 10 er forsynt med lepper 4, 4' på to

motstående vegger 3, 3'. Leppene kan lages på en hvilken som helst av bjelkens vegger.

Leppene som er laget i de foreliggende eksemplene befinner seg symmetrisk på bjelken, men det er klart at dette ikke utgjør noen begrensning på hvor leppene kan lages. Hvis man finner det tjenlig, kan det lages lepper på alle veggene til bjelken.

Fig. 10 viser en forsterket støtabsorberende konstruksjon. I kjøretøylegemet er det anbrakt siderammer 11 i hele kjøretøyets lengde. På enden av siderammen 11 kan det som et mellomliggende element mellom siderammene 11 og en tverrgående front- eller bakbjelke 10 festes et støtabsorberende element 9 til siderammen. Det støtabsorberende elementet 9 festes til endene av bjelken 10.

Man kan finne det tjenlig å forsterke sideregionene foran og bak på et kjøretøy for å forbedre kollisjonsoppførselen i tilfelle kjøretøyet får et støt her. Dette kan gjøres ved å skjære ut leppen 4 i bakveggen 3 til bjelken. Leppen 4 bøyes ut fra bakveggen inntil enden 5 av leppen kan festes til det støtabsorberende elementet 9. Enden av leppen kan holdes fast mot det støtabsorberende elementet ved hjelp av friksjonen som oppstår når den presses mot elementet, eller den kan sveises, limes eller på annen måte mekanisk festes til elementet.

Hvis tverrbjelken festes direkte til siderammen, kan det kuttes en leppe i en av veggene til bjelken på en slik måte at leppen kan bøyes og festes til siderammen og dermed forsterke siden av kjøretøyet.

Oppfinnelsen er spesielt praktisk til bruk på støtabsorberende elementer i et kjøretøy. Oppfinnelsen kan brukes i kollisjonsbokser, tverrbjelker, sidebjelker eller i en hvilken som helst bjelke som er utsatt for deformasjon.

Arbeidsstykket kan lages av aluminium eller en aluminiumlegering, for eksempel som en ekstrudert profil. Det er også mulig å bruke fremgangsmåten på elementer laget av stålelementer ved valsing eller en hvilken som helst annen fremgangsmåte som er vanlig i den stålbearbeidende industrien. Fremgangsmåten kan til og med være nyttig til polymerelementer. Formingsoperasjonen i henhold til foreliggende oppfinnelse kan kombineres med en varmebehandling av arbeidsstykket.

Foreliggende oppfinnelse brukes til lukkede hule profiler, men den kan også brukes til åpne profiler der leppene danner en ekstra forsterkning av de eksisterende veggene. Oppfinnelsen kan også brukes til å forsterke elementer som fylles med et annet materiale etter formingsoperasjonen, for eksempel skum av polymer eller aluminium.

Claims

1. Støtabsorberende element for å beskytte et kjøretøy mot støt, der det støtabsorberende elementet er laget av et arbeidsstykke (1) som omfatter en hul profil forsynt med vegger og et indre rom, karakterisert vedat minst en del av minst én vegg (3) er kuttet slik at den danner en leppe (4) og der leppen (4) er bøyd bort fra veggen slik at den danner minst én ekstra forsterkende vegg.

2. Støtabsorberende element i henhold til krav 1, karakterisert vedat den minst ene leppen (4) er bøyd slik at den vil danne minst én indre vegg inne i den hule profilen.

3. Støtabsorberende element i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert vedat en ende av hver leppe som er laget på arbeidsstykket bringes i kontakt med den veggen som står vinkelrett på den veggen som leppen er bøyd ut av.

4. Støtabsorberende element i henhold til noen av de foregående krav 1-3,karakterisert vedat minst én sidevegg (7) som står vinkelrett på veggen (3) som leppen (4) kuttes ut av, presses slik at den kommer i kontakt med minst én sidekant (8) av den minst ene leppen (4) som befinner seg inne i det indre rommet til arbeidsstykket 1.

5. Støtabsorberende element i henhold til noen av de foregående krav 1-4,karakterisert vedat arbeidsstykket (1) er laget av aluminium eller en aluminiumlegering.

6. Støtabsorberende element i henhold til noen av de foregående krav 1-5,karakterisert vedat arbeidsstykket er laget av et ekstrudert emne.

7. Fremgangsmåte for å forsterke et støtabsorberende element som brukes i et kjøretøy, der elementet er laget av et arbeidsstykke (1) som omfatter en hul profil forsynt med vegger og et indre rom, karakterisert vedat det lages et snitt i minst én seksjon av en vegg (3) på et arbeidsstykke (1) slik at det dannes minst én leppe (4), som bøyes ut fra veggen og dermed danner minst én ekstra forsterkende vegg.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert vedat den minst ene leppen (4) bøyes inn i det indre rommet til arbeidsstykket.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 7 eller 8, karakterisert vedat den minst ene leppen settes fast inne i arbeidsstykket etter at bøyeoperasjonen er utført.

10. Fremgangsmåte i henhold til noen av de foregående krav 7-9, karakterisert vedat arbeidsstykket lages av et ekstrudert emne som kuttes opp i mindre arbeidsstykker.