PL170801B1 - Nadwozie uniwersalne dla pojazdu PL PL PL PL PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 Nadwozie uniwersalne dla pojazdu o napedzie spalinowym lub elektrycznym zawierajace zespól plaskiej podstawy, w którym skrzymowo-ramowy przedni podzespól jest polaczony z drugim plaskim podzespolem dolna czesc pasazerskiej kabiny i polaczonym z tylnym podzespolem, znamienne tym, ze zawiera elementy wzmacniajace (22) przymocowane do podzespolów przedniego (7), tylnego (15) i drugiego plaskiego (16) zespolu plaskiej podstawy (5) i stanowiace razem z tymi podzespolami trójwymiarowe uszty- wniajace skrzynkowe podzespoly (23), przy czym usztywniajace skrzynkowe podzespoly (23) stanowiace obudowe aku- mulatorów (2), a ich wieksza czesc jest usytuowana w przednim podzespole (7) F ig 3 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest nadwozie uniwersalne dla pojazdu, zwłaszcza dla pojazdów o napędzie elektrycznym oraz spalinowym mających identyczny wygląd zewnętrzny

Z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr 0 390752 znany jest zespół podłogowy nadwozia pojazdu zawierający element tworzący podłogę, do którego wzdłużnych dwóch boków są przymocowane boczne elementy o zmiennym wzdłuż ich długości przekroju poprzecznym Do górnej powierzchni tych bocznych elementów są przymocowane sztywno górne płyty wzmacniające określające zamknięty przekrój poprzeczny przynajmniej części tych bocznych elementów. Z przodu, z tyłu i w środku boczne elementy są połączone ze sobą elementami poprzecznymi

Z europejskiego opisu zgłoszeniowego nr 0 397 544 znany jest zespół przedniej części nadwozia pojazdu samochodowego zawierający dwa elementy nośne połączone z elementem poziomym oraz od przodu połączone rozłącznie z ramą, przy czym do elementu poziomego, od przodu są przymocowane rozłącznie belki wzmacniające, a do ramy są przymocowane elementy przedniej części nadwozia pojazdu

Z amerykańskiego opisu patentowego nr 5 102 187 znany jest wzmocniony zespół podłogi nadwozia pojazdu zawierający tunelowy element skierowany ku górze i rozciągający się w środku i wzdłuż pojazdu Po obu bokach elementu tunelowego sąrozmieszczone przednie panele podłogi połączone ze schodkowym elementem mającym ściankę pionową, z którym następnie jest połączony tylny panel podłogi Tylny panel podłogi jest również połączony z elementem tunelowym rozciągającym się ku tyłowi i przechodzącym poprzez ściankę pionową, przy czym element tunelowy jest połączony z niższą powierzchnią tylnego panela podłogi

Wszystkie pojazdy jednak, o napędzie elektrycznym, chociaż są podobne do pojazdu z silnikiem spalinowym są wyposażone w specjalnie dla nich zaprojektowane nadwozie, które lepiej wytrzymuje naprężenia statyczne i dynamiczne, których źródłem jest masa zasilających silnik elektryczny akumulatorów usytuowanych w tylnej części pojazdu.

Obecność szeregu akumulatorów i ich rozmieszczenie wewnątrz ciągłego poj azdu, zamiast wewnątrz jednej ograniczonej przestrzeni, wymaga przeprojektowania karoserii pojazdu zarówno w celu umożliwienia ewentualnego jak najlepszego wzmocnienia obszarów pochłaniających wstrząsy jak i w celu podparcia ciężaru akumulatorów

W konsekwencji koszty produkcji elektrycznych wersji pojazdu są bardzo wysokie, poza tym są one na ogół niebezpieczne dla użytkowników w przypadku silnych zderzeń przez to, ze z uwagi na dużą bezwładność, usytuowana w tylnej części pojazdu masa akumulatorów wykazuje tendencje do przemieszczania się do kabiny pasażerskiej

Celem obecnego wynalazku jest opracowanie uniwersalnego nadwozia dla pojazdu, który może być wyposażony zarówno w silnik spalinowy jak i w elektryczny z uwzględnieniem w obydwu przypadkach zachowania dużej twardości nadwozia i ochrony pasażerów przy uderzeniach.

Nadwozie uniwersalne dla pojazdu według wynalazku o napędzie spalinowym lub elektrycznym zawierające zespół płaskiej podstawy, w którym skrzymowo-ramowy przedni podzespół jest połączony z drugim płaskim podzespołem dolną część pasażerskiej kabiny i połączonym z tylnym podzespołem charakteryzuje się tym, że zawiera elementy wzmacniające przymocowane do podzespołów przedniego, tylnego i drugiego płaskiego zespołu płaskiej podstawy i stanowiące razem z tymi podzespołami trójwymiarowe usztywniające skrzynkowe podzespoły, przy czym usztywniające skrzynkowe podzespoły stanowiące obudowę akumulatorów, a ich większa część jest usytuowana w przednim podzespole

Korzystnie zespół płaskiej podstawy jest płaski i ma przymocowane elementy tworzące razem z tym zespołem płaskiej podstawy nadwozia skorupowe, przy czym zespół płaskiej podstawy zawiera skrzynkowo-ramowy przedni podzespół wyposażony w dwa skierowane ku przodowi belkowate występy usztywniające połączone ze sobą na przednich końcach poprzecznicą przednią i połączony z drugim płaskim podzespołem, który jest połączony z pierwszym płaskim podzespołem połączonym pod kątem ze skrzynkową poprzecznicą, z którą stanowi tylny podzespół nadwozia

170 801

Korzystnie skrzyniowo-ramowy przedni podzespół zawiera element mający dwa środkowe słupki połączone poprzeczną belką i połączony ze wzmacniającym elementem stanowiącym ramę zawierającą dwa usztywnienia połączone poprzecznicą łączącą, od których odchodzą dwa trójkątne środkowe słupki, przy czym dwa usztywnienia są połączone z dolną poprzecznicą poprzecznej belki elementu, a trójkątne środkowe słupki są połączone z przednią poprzecznicą przedniego podzespołu

Korzystnie drugi płaski podzespół zawiera dwa skrzynkowe boczne usztywnienia określające poddrzwiowe zewnętrzne elementy połączone z środkowym tunelowym elementem za pośrednictwem płytowych elementów, przy czym w przedniej części tunelowy element jest połączony z wygiętym elementem połączonym z elementem przedniego podzespołu, a od strony tylnej, posiada część połączoną z płytowymi elementami oraz z pierwszym płaskim podzespołem, przy czym wygięty element z boku jest połączony prętowymi podłuznicami ze środkowymi słupkami elementu, a środkowy tunelowy element jest połączony z wygiętym elementem dwiema poprzecznicami w kształcie odwróconej litery U rozmieszczonymi wzdłuż połączenia między płytowymi elementami, a płytami przedniego podzespołu oraz poprzecznie względem skrzynkowego bocznego usztywnienia.

Korzystnie tunelowy środkowy element drugiego płaskiego podzespołu zawiera przymocowane do niego na stałe od spodu i z boku dwa odgięte usztywnienia połączone z usztywnieniami przedniego podzespołu złącznego ze środkowymi słupkami elementu, przy czym pomiędzy pierwszym płaskim podzespołem a tylnymi fragmentami płytowych elementów drugiego płaskiego podzespołu są umieszczone dwa dwuścienne elementy.

Korzystnie pierwszy płaski podzespół zawiera element w kształcie podkowy, w którym jest umieszczony płytowy element wyposażony we wzmacniające zebra.

W ten sposób pojazd z napędem elektrycznym różni się od poj azdu o napędzie spalinowym posiadaniem zaledwie kilku dodatkowych elementów, które me pociągając za sobą konieczności zmiany wytrzymałości na naprężenia w nadwoziu powodują tylko przemieszczenie, z mechanicznego punktu widzenia, miejsc o zwiększonej wytrzymałości na naprężenia w obszary, w których jest to niezbędne ze względu na ciężar akumulatorów Ponadto zastosowanie tych elementów konstrukcyjnych umożliwia znalezienie wolnej przestrzeni dla akumulatorów wykorzystując racjonalnie wolną przestrzeń, oraz zapewnia użytkownikom większe bezpieczeństwo. Na koniec, pasażerowie są dobrze zabezpieczeni w przypadku silnego zderzenia dzięki temu, że w nadwoziu według obecnego wynalazku jest wykonany otwór dla wyrzucenia akumulatorów na zasadzie bezwładności ku przodowi co pozwala uniknąć ich przemieszczenia się do kabiny pasażerskiej, gdyż większość akumulatorówjest usytuowana w przedniej części, zamiast w tyłu pojazdu tak, jak to ma miejsce w znanych rozwiązaniach.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok z boku pojazdu wyposażonego w nadwozie uzyskane według obecnego wynalazku; fig. 2 przedstawia częściowy widok z boku tylnej części pojazdu z fig 1, fig. 3 przedstawia widok uniwersalnego nadwozia z fig 3 według obecnego wynalazku w częściach; fig. 4 przedstawia rzut główny poziomy nadwozia z fig. 3, fig. 5 przedstawia przekrój wzdłuż linii V-V nadwozia z fig. 4, fig. 6 przedstawia częściowy widok z przodu nadwozia z fig. 4; fig 7 przedstawia częściowy widok z tyłu nadwozia z fig 4.

Pojazd 1 wyposażony jest w elektryczny układ napędowy, w którym umieszczony jest szereg akumulatorów 2 przeznaczonych do zasilania elektrycznego silnika 3 Zewnętrzny wygląd pojazdu 1 z napędem elektrycznym jest taki sam jak pojazdu z tradycyjnym silnikiem spalinowym

Nadwozie 4 pojazdu 1 zawiera zespół płaskiej podstawy 5, do którego jest przymocowanych wiele elementów 6 tworzących razem z zespołem płaskiej podstawy 5 skorupowe nadwozie 4.

Zespół płaskiej podstawy 5 jest taki sam zarówno dla pojazdu 1 mającego napęd elektryczny jak i dla pojazdu 1 wyposażonego w silnik spalinowy (nie jest pokazany)

170 801

W zespole płaskiej podstawy 5 wyróżniają się trzy połączone ze sobą podzespoły, przedni podzespół 7, drugi płaski podzespół 16 i tylny podzespół 15

Skrzyniowo-ramowy przedni podzespół 7 ma dwa belkowate występy usztywniające 8 skierowane ku przodowi, podparte i na swoich przednich końcach 11 połączone ze sobą poprzecznicą przednią 12

Przedni podzespół 7 jest połączony z drugim płaskim podzespołem 16 tworzącym dolną część 18 pasażerskiej kabiny 21 pojazdu 1, a z drugim płaskim podzespołem 16, jest połączony pierwszy płaski podzespół 13. do którego, pod kątem, jest przymocowana skrzynkowa poprzecznicą 14 Pierwszy płaski podzespół 13 wraz ze skrzynkową poprzecznicą 14 tworzą tylny podzespół 15

Zespół płaskiej podstawy 5 ma kształt umożliwiający przymocowanie do jej podzespołów przedniego 7, drugiego płaskiego 16 i tylnego 15 elementów wzmacniających, ogólnie oznaczonych 22 i na fig. 3 wyróżnionych zaciemnioną kratką. Elementy 22 wraz ze skrzynkowymi podzespołami ogólnie oznaczonymi 23 usztywniają zespół płaskiej podstawy 5

Przedni ramowy podzespół 7 zawiera element 24 podstawy 5 utworzony z dwóch środkowych słupków 25, dwóch poprzecznych belek 26 łączących środkowe słupki 25, dwóch płyt 35 i skrzynkowego elementu 34a w kształcie odwróconej 1 itery U wprowadzonego pomiędzy płyty 35 (z których tylkojednajest widoczna na fig 3, przy czym jeden ze wzmacniających elementów jest określony przez skrzynkowy ramowy element 27, obejmujący dwa usztywnienia 28, poprzecznicę łączącą 29, złączone ze sobąi z środkowymi słupkami 31 o trójkątnym kształcie Dwa usztywnienia 28 są powiązane z dolną poprzecznicą 26a poprzecznej belki 26 elementu 24 zespołu podstawy 5, podczas gdy trójkątne środkowe słupki 31 są połączone z przednią poprzecznicą 12 przedniego podzespołu 7 Dodatkowy wzmacniający element 22 jest ukształtowany przez wygięty element 36, skrzynkowy element 34a i jest połączony z górną poprzeczną belką 26, a za pośrednictwem przeciwległych prętowych poprzecznie 38 jest połączony ze środkowymi słupkami 25 (fig 4), określając w ten sposób jeden ze skrzynkowych podzespołów 23.

Drugi płaski podzespół 16 zawiera dwa boczne usztywnienia 33 znajdujące się pod drzwiami pojazdu 1 i zawierające tunelowy środkowy element 34 oraz dwa płytowe elementy 35a (podobne do elementów 35) łączące tunelowy element 34 z bocznymi usztywnieniami 33 Tunelowy element 34 jest połączony z przodu z wygiętym elementem 36 przedniego podzespołu 71 posiada z tyłu część 37 powiązaną z pierwszym płaskim podzespołem 13 Drugi płaski podzespół 16 zawiera również dwa odgięte usztywnienia 41 usytuowane z boku i pod spodem tunelowego elementu 34, których przekrój poprzeczny ma kształt odwróconej litery U i które są połączone na całej swojej długości jedną krawędzią z tunelowym środkowym elementem 34, a drugą krawędzią z płytowym elementem 35a, tworząc w ten sposób wraz z elementem 34 i płytowymi elementami 35a dodatkową wzmacniającą skrzynkowy podzespół usytuowany wzdłuż osi pojazdu Konstrukcja ta jest połączona w jedną całość z przednią konstrukcją wzmacniającą w postaci ramy 27 przez to, ze odgięte usztywnienia 41 są połączone na przykład metodą spawania z usztywnieniami 28 przedniego podzespołu 7 złączonego ze środkowymi słupkami 25 elementu 24

Ponadto, według obecnego wynalazku tunelowy środkowy element 34 jest połączony, za pośrednictwem złącza z wygiętym elementem 36, z dwiema poprzecznicami 38a w kształcie odwróconej litery U usytuowanymi wzdłuż połączenia między płytą 35 i płytowym elementem 35a tak, ze zachodzą na me i na środkowy element 34. W ten sposób sąutwOrzone dwa dodatkowe skrzynkowe wzmacniające elementy 23 (fig 4), które są usytuowane poprzecznie w stosunku do pojazdu 11 połączone z tunelowym środkowym elementem 34 łącząc dwa fragmenty dolnej części 18 kabiny pasażerskiej pojazdu 1 wyznaczone płytą 35 i płytowym elementem 35a

Drugi płaski podzespół 16 jest połączony z pierwszym płaskim podzespołem 13 dodatkowo wyposażonym w dwa dwuścienne elementy 42 wprowadzone między zagięte do przodu tylne fragmenty 43 płytowych elementów 35a w celu wytworzenia usytuowanych poprzecznie dodatkowych skrzynkowych usztywniaj ących podzespołów 23 płaski konstrukcyjny podzespół

170 801 zawiera także element 44 mający kształt podkowy, w który wsunięty jest płytowy element 45, usztywniony żebrami 46. Zespół podstawy 5 i elementy wzmacniające 22 tworzą również elementy obudowy akumulatorów 2 zasilających. W omawianym przypadku akumulatory 2 są umieszczone wewnątrz konstrukcji utworzonej przez tunelowy element 34, wygięty element 36 wewnątrz pustej przestrzeni znajdującej się pomiędzy dwuściennym elementem 42 i tylnym fragmentem 43 płytowego elementu 35a, przy czym większość z nichjest umieszczona wewnątrz wolnej przestrzeni ograniczonej przez przedni podzespół 7 i przez ramę wyznaczoną usztywnieniami 28, poprzecznicą 29, i środkowymi słupkami 31. Te elementy obudowujące i usztywniające są umieszczone jeden za drugim bez przerw i poza obrębem masy rzeczywistej pasażerskiej kabiny 21. W ten sposób, w razie gwałtownego zderzenia i całkowitego zatrzymania się pojazdu 1 akumulatory 2 mogą przemieścić się ruchem bezwładnościowym i wypaść z przodu pojazdu 1 nie przedostając się do pasażerskiej kabiny 21 i w związku z tym me zagrażając życiu pasażerów. Poza tym większość akumulatorów 2 jest umieszczona w przedniej części pasażerskiej kabiny 21, mającej połączenie z przednim podzespołem 7, który może być łatwo wzmocniony bez wprowadzania zmian w całej konstrukcji nadwozia i te akumulatory są usytuowane poza obrębem pasażerskiej kabiny 21.

Uniwersalne nadwozie, jak opisano powyżej, za wyjątkiem wyposażenia go w kilka dodatkowych wzmacniających elementów, jest nadwoziem takim samym jak nadwozie pojazdu wyposażonego w silnik spalinowy. W ten sposób opracowano tanie uniwersalne nadwozie, które bez potrzeby przeprojektowywania może być zastosowane dla pojazdu, wyposażonego w elektryczny układ napędowy, i w którym uwzględniono wzmocnienie wymagane ze względu na powstawanie większych naprężeń statycznych i na konieczność amortyzowania większych naprężeń dynamicznych wywoływanych ewentualnymi zderzeniami pojazdu z przeszkodami/ /innymi pojazdami, a spowodowanych dużym ciężarem akumulatorów zasilających i w związku z tym zwiększoną masą całego pojazdu.

170 801

170 801

CM

Z νη/

CM

170 801

Fig. 7

Fig.6

170 801

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Nadwozie uniwersalne dla pojazdu o napędzie spalinowym lub elektrycznym zawierające zespół płaskiej podstawy, w którym skrzyniowo-ramowy przedni podzespół jest połączony z drugim płaskim podzespołem dolną część pasażerskiej kabiny i połączonym z tylnym podzespołem, znamienne tym, że zawiera elementy wzmacniające (22) przymocowane do podzespołów przedniego (7), tylnego (15) i drugiego płaskiego (16) zespołu płaskiej podstawy (5) i stanowiące razem z tymi podzespołami trójwymiarowe usztywniające skrzynkowe podzespoły (23), przy czym usztywniające skrzynkowe podzespoły (23) stanowiące obudowę akumulatorów (2), a ich większa część jest usytuowana w przednim podzespole (7)
2. 2. Nadwozie według zastrz. 1, znamienne tym, że zespół płaskiej podstawy (5) jest płaski i ma przymocowane elementy (6) tworzące razem z tym zespołem płaskiej podstawy (5) nadwozia skorupowe, przy czym zespół płaskiej podstawy (5) zawiera skrzyniowo-ramowy przedni podzespół (7) wyposażony w dwa skierowane ku przodowi belkowate występy usztywniające (8) połączone ze sobą na przednich końcach (11) poprzecznicą przednią (12) i połączony z drugim płaskim podzespołem (16), który jest połączony z pierwszym płaskim podzespołem (13) połączonym pod kątem ze skrzynkową poprzecznicą (14), z którą stanowi tylny podzespół (15) nadwozia (4).
3. 3. Nadwozie według zastrz. 2, znamienne tym, że skrzyniowo-ramowy przedni podzespół (7) zawiera element (24) mający dwa środkowe słupki (25) połączone poprzeczną belką (26) i połączony ze wzmacniającym elementem (22) stanowiącym ramę (27) zawierającą dwa usztywnienia (28) połączone poprzecznicąłączącą(29), od których odchodzą dwa trójkątne środkowe słupki (31),przy czym dwa usztywnienia (28) są połączone z dolną poprzecznicą (26a) poprzecznej belki (26) elementu (24), a trójkątne środkowe słupki (31) są połączone z przedmą poprzecznicą (12) przedniego podzespołu (7).
4. 4. Nadwozie według zastrz. 3, znamienne tym, że drugi płaski podzespół (16) zawiera dwa skrzynkowe boczne usztywnienia (33) określające poddrzwiowe zewnętrzne elementy połączone z środkowym tunelowym elementem (34) za pośrednictwem płytowych elementów (35a), przy czym w przedniej części tunelowy element (34) jest połączony z wygiętym elementem (36) połączonym z elementem (24) przedniego podzespołu (7), a od strony tylnej posiada część (37) połączoną z płytowymi elementami (35a) oraz z pierwszym płaskim podzespołem (13), przy czym wygięty element (36) z boku jest połączony prętowymi podłużnii cami (38) ze środkowymi słupkami (25) elementu (24), a środkowy tunelowy element (34) jest połączony z wygiętym elementem (36) dwiema poprzecznicami (38a) w kształcie odwróconej litery U rozmieszczonymi wzdłuż połączenia między płytowymi elementami (35a) a płytami (35) przedniego podzespołu (7) oraz poprzecznie względem skrzynkowego bocznego usztywnienia (33)
5. 5. Nadwozie według zastrz. 4, znamienne tym, że tunelowy środkowy element (34) drugiego płaskiego podzespołu (16) zawiera przymocowane do mego na stałe od spodu i z boku dwa odgięte usztywnienia (41) połączone z usztywnieniami (28) przedniego podzespołu (7) złączonego ze środkowymi słupkami (25) elementu (24), przy czym pomiędzy pierwszym płaskim podzespołem (13) a tylnymi fragmentami (43) płytowych elementów (35a) drugiego płaskiego podzespołu (16) są umieszczone dwa dwuścienne elementy (42).
6. 6. Nadwozie według zastrz. 5, znamienne tym, ze pierwszy płaski podzespół (13) zawiera element (44) w kształcie, podkowy, w którym jest umieszczony płytowy element (45) wyposażony we wzmacniające żebra (46)

   170 801