SE502962C2 - Frontparti för fordon - Google Patents

Description

'Jl CU li: 10 15 20 25 30 35 9 6 2 kännetecknande del angivna särdragen.

Den uppfinningsenliga lösningen kan ta upp deformationer vid de mest förekommande låghastighetskollisionerna utan att fordonets bärande delar skadas. Detta minskar påtagligt reperationskostnaderna för såväl försäkringsbolagen som för bilägarna. Uppfinningen är dessutom relativt enkel och ger betydande fördelar ur produktionssynpunkt eftersom den är billig och innehåller få delar som är enkla att montera. Övriga uppfinningen utmärkande särdrag framgår av bifogade patent- krav och efterföljande beskrivning av en uppfinningen exemplifierande utföringsform. Beskrivningen utförs med hänvisning till bifogade figurer.

Kort beskrivning av figurerna.

Figur 1 visar ett fordon utrustat med ett uppfinningsenligt arrangemang.

Figur 2 visar en förenklad bild av frontstrukturen hos det i figur 1 visade fordonet.

Figur 3 visar ett tvärsnitt av fordonets stötfångare och främre delen av dess frontstruktur.

Figur 4 visar ett tvärsnitt av ett uppfinningsenligt arrangemang efter en kollision.

Beskrivning av utföringsexempel. l figur l visas ett fordon, här en personbil, med en Stötfångare 1 som ut- gör del av fordonets frontstruktur 60 (fig 2) och som sträcker sig horison- tellt tvärs fordonet för att skydda detta mot slag och stötar. Stötfångare-n l är därvid anordnad att deformeras under energiupptagning när den utsätts för en kollisionskraft som överstiger en förutbestämd kraft.

I figur 2 visas frontstrukturen 60. Eftersom strukturen 60 är symmetrisk kring ett fordonet längsgående symmetriplan beskrivs uppfinningen endast på ena sidan symmetriplanet men det är underförstått att väsentligen samma förhållanden råder på andra sidan. 10 15 20 25 30 35 502 9.62 Frontstruktu ren 60 innefattar en fordonet längsgående sidobalk 61, en längsgående centralbalk 62 och en första sträva 63 som förbinder sido- balken 61 med centralbalken 62. Vidare innefattar frontstrukturen ett bärorgan 80 huvudsakligen innefattande en tvärgående stötfångarbalk 2, en underram 64 samt en andra sträva 66 som förbinder centralbalken 62 med underramen 64.

Såväl den första som den andra strävan 63,66 lutar bakåt i fordonets längdriktning d v s dess vid centralbalken 62 fästa ändar befinner sig närmare bärorganet 80 än dess mot sidobalken 61 respektive underramen 64 fästa ändar. Strävorna 63,66 avgränsar därvid ett främre balkavsnitt 67 som är avsett att bilda en deformationszon, från ett bakre balkavsnitt 68.

Centralbalken 62 är väsentligen rak och sträcker sig i ett horisontalplan framåt i fordonets längdriktning. Dess främre ände 70 är förbunden med bärorganet 80 medan dess bakre ände 71 är förbunden med en ej visad golvbalk som utgör del av fordonets bärande delar. Sidobalken 61 och underramen 64 är även de förbundna med fordonets bärande delar vilket vid en kollision innebär att den belastning centralbalken 62 utsätts för via bärorganet 80 överförs till fordonets bärande delar via centralbalken 62 i sig, strävorna 63,66, sidobalken 61 och underramen 64.

Bärorganet 80 innefattar enligt detta utföringsexempel förutom stötfängarbalken 2 även ett ändstycke 73 som lämpligen har ett U-format tvärsnitt med ut från fordonet sig sträckande skänklar 74,75 som griper om stötfängarbalken 2. Ändstycket 73 har som främsta uppgift att förenkla monteringen av stötfängarbalken 2. Vid montering fixeras först ändstycket 73 vid änddelen 70 genom exempelvis svetsning varefter stötfängarbalken 2 anbringas och fixeras vid ändstycket 73.

Av figur 3 framgår att stötfångaren 1 förutom bärorganet 80 även innefattar ett vid stötfängarbalken 2 fäst täckorgan 3 som helt eller delvist täcker stötfängarbalken 2 och ett mellan täckorganet 3 och stötfängarbalken 2 anordnat energiabsorberande organ 4 som är utformat att deformeras när det utsätts för en förutbestämd kraft.

Stötfångarbalken 2 utgörs av minst en lättmetallskena, en formpressad (ri t .lr N» 15 20 25 30 35 962 plåt eller liknande vars vertikala utsträckning överstiger den anslutande centralbalkens 62 vertikala utsträckning. Därigenom bildas en över- hängande bakåt friliggande del B, fortsättningsvis benämnt överhäng, av bärorganet 80, vilket utnyttjas som energiupptagande struktur vars funktion beskrivs senare. Såsom framgår av figur 3 finns ett överhäng B vid såväl centralbalkens 62 överkant som underkänt, vilka överhäng B med fördel och enligt detta exempel är väsentligen lika stora. Enligt alternativa utföringsformer behöver så ej vara fallet utan de kan vara olika stora.

Stötfângarbalken 2 sträcker sig tvärs fordonet och har ett i huvudsak U- format tvärsnitt med ut från fordonet sig sträckande skänklar 5,6 mellan vilka en del av täckorganet 3 och det energiabsorberande organet 4 är anordnade. Varje skänkel 5,6 är utformad med en inbuktning eller prägling 8 respektive 9 som utgör stödklack för det energiabsorberande organet 4 samt dessutom avgränsar en fördjupning 10,11 som sträcker sig utefter hela stötfångarbalken 2. Respektive skänkel 5,6 är även utformad med en utåtriktad fläns 12,13 vars respektive yttre ände 14,15 är bockad bakåt in mot fordonet sett i dess längdriktning och utformad med ett inåtriktat utskott eller klack 16,17 som är anordnad att motta, genom snäpplåsning, nedan beskrivna lâsorgan.

Täckorganet 3 sträcker sig längs hela stötfångaren 1 och har formen av ett elastiskt skyddshölje med gummiliknande hårdhet samt innefattar en främre väsentligen vertikal vägg 20 som övergåri en övre och en nedre bakåtriktad vägg 21,22 som sträcker sig mot fordonskarossen för att täta en spalt mellan stötfångaren 1 och karossen och därmed dölja såväl det energiabsorberande organet 4 som stötfångarbalken 2.

Mellan den övre och nedre väggen 21,22 är utformad en vägg 23 som utgör bakre avgränsning av ett långsträckt hålrum 24 i vilket det energi- absorberande organet 4 utsträcker sig. Väggen 23 kan vara hel eller som i detta utföringsexempel utformad med en längsgående öppning 25 som delar väggen i en övre och en nedre väggdel 26,27_ Varje väggdel 26,27 är i detta exempel utformad med två, men det kan vara flera, inåt fordonet sig sträckande partier 28,29 respektive 30,31 som med fördel, men inte nödvändigtvis är parallella med varandra. 10 15 20 25 30 35 5612 962 Det ena partiet 28,30 kallas fortsättningsvis Iåsorgan 28,30 eftersom de utnyttjas för att låsa täckorganet 3 vid stötfängarbalken 2. Låsorganet 28,30 utgör en integrerad del av täckorganet 3 och innefattar vardera en långsträckt arm 35,36 vars änd parti är utformad med ett hakliknande utskott 37,38 avsett att låsande gripa om kanten 16,17 på Stötfångar- balken 2.

Det andra partiet 29,31 som fortsättningsvis kallas fläns 29,31 skjuter in i spåret 10,11 vid stötfångarbalken 2. Respektive fläns 29,31 är utformad med en yttre första stödyta 50,51 som anligger mot stötfångarbalken 2 och en inre andra stödyta 52,53 som anligger mot det energiabsorberande organet 4 för att fixera dess läge relativt såväl täckorganet 3 som stötfångarbalken 2.

Det energiabsorberande organet 4 är tillverkat av något elastiskt material såsom tex skumplast, cellpast eller gummi och är utformad med en inre smalare del 45 och en yttre bredare del 46 tillverkade i ett stycke. Den inre smalare delen 45 sträcker sig in mellan stötfångarbalkens 2 flänsar 5,6 och anligger mot en väsentligen vertikal mittsektion 18 hos stötfångarbalken 2, mot inbuktningarna 8,9 och mot respektive fläns 29,31 radiellt inre yta 52,53 medan den yttre bredare delen 46 sträcker sig in i täckorganet 3 där den anligger mot täckorganets 3 främre del 20 samt avgränsar ett övre och ett nedre utrymme 54,55.

I en övergängszon mellan den inre smalare delen 45 och den yttre bredare delen 46 är utformad en anslagsyta 56 som antingen anligger mot, eller som i detta fall är avsedd att bringas till anliggning mot täckorganet 3.

Anslagsytan 56 sträcker sig väsentligen i ett vertikalplan och väsentligen parallellt med det övre respektive nedre väggpartiet 26,27 och med respektive fläns 12,13 samt är anordnad pä ett avstånd A från täckorganet 3 som inte överstiger 3 cm.

Som nämnts tidigare är såväl centralbalken 62 som sidobalken 61 och underramen 64 förbundna med fordonets bärande delar. Vid en eventuell kollision överförs därför krockkrafterna från stötfångaren 1, via central- balken 62, strävorna 63,66, underramen 64 och sidobalken 61 till fordonets bärande delar.

Cïl 10 15 20 25 30 35 MJ h) 962 Vid en kollision kommer först stötfångaren 1 att absorbera krockenergi.

Om krockhastigheten är under ca 8 km/h kommer anslagsytan 56 att pres- sas mot bärorganet varvid det energiabsorberande organet 4 deformeras, men inte bärorganet 80 och centralbalkens 62 främre balksektion 67.

Eftersom det är en spalt A mellan anslagsytan 56 och stötfångarbalken 2 erhålles en viss fördröjning innan det energiabsorberande organet 4 upp- når anliggning mot stötfångarbalken 2. Denna fördröjning är fördelaktig ur energiupptagande synpunkt.

Om krockhastigheten överstiger ca 8 km/h men är lägre än ca 15 km/h kommer det energiabsorberande organet 4 att på ovan angivet sätt absorbera en del av krockenergin medan den resterande delen av krock- energin, vilket visas i figur 4, överförs till bärorganet 80. Dess överhäng B deformeras därvid under upptagande av krockenergi, varvid även ändstyckets 73 skänklar 74,75 deformeras utan att centralbalken 62 och dess bakomliggande delar skadas. Om en större energiupptagning krävs, dvs vid krockhastigheter över ca 15 km/h, fortsätter energiupptagningen genom deformation av centralbalkarnas 62 främre delar 67 och, beroende på krockhastighet, även hos strävorna 63,66, sidobalkarna 61 och under- ramen 64.

Genom att uppfinningsenligt utforma bärorganet 80 med överhäng B relativt centralbalken 62 erhålls en kontrollerad energiupptagning där kollisioner vid hastigheter som understiger ca 15 km/h inte skadar central- balken 62 och dess bakomliggande delar utan endast stötfångaren 1 i sig.

Eftersom det är betydligt billigare och enklare att byta Stötfångare 1 än att rikta eller ersätta skadade centralbalkar 62, strävor 63,66, sidobalkarna 61 eller underramen 64 mot nya erhålls betydande vinster för såväl bilägare som för försäkringsbolag.

Enligt uppfinningen är ändstyckets 73 deformationsegenskaperså valda att överhänget B kan undgå kontrollerad deformation till väsentligen en i fordonets längsled erhållen nivå överstämmande med nivån för centralbalkens 62 främre ände 70 utan att någon väsentlig deformation av centralbalken 62 påbörjas. Överhängets B dimensioner i vertikalled överstiger åtminstone dubbla plåttjockleken för bärorganet 80, d v s stötfångarbalken 2 och ändstycket 73 tillsammans. Överhängets B höjd är 502 962 högst 50 mm och företrädesvis högst 20 mm.

Det ovan beskrivna utföringsexemplet får ej verka begränsande för uppfinningen som kan utövas enligt alternativa utföringsformer utan att uppfinningstanken gårförlorad.

Exempelvis kan ändstycket 73 uteslutas varvid stötfångarbalken 2 monteras direkt vid centralbalken 62. Vidare kan såväl stötfångarbalken 2 som frontstrukturen 60 i övrigt utformas på andra sätt.

Claims (9)

CI) l\') 20 25 30 962 Patentkrav.

1. Frontparti för motorfordon innefattande åtminstone en fordonet längsgående balk (62) med en framåt riktad änddel (70) vid vilken en tvärs fordonet sig sträckande stötfångarbalk (2) med ett energiabsorberande organ (4) är anordnad och en bakre del (71) som är ansluten till fordonets bärande delar varvid stötfångarbalken (2) har i huvudsak U-format tvärsnitt med ut från fordonet sig sträckande skänklar (5,6) samt en mittsektion (18) med väsentligen vertikal utsträckning som överstiger änddelens (70) vertikala utsträckning varigenom bildas åtminstone en överhängande bakåt friliggande del (B) av stötfångarbalken, k ä n n e t e ck n a t a v att det energiabsorberande organet (4) sträcker sig in mellan stötfångarbalkens (2) skänklar (5,6) varigenom såväl det energiabsorberande organet (4) som överhänget (B) deformeras under ett kollisionsförlopp under upptagande av kollisionsenergi.

2. Frontparti enligt patentkrav 1, k ä n n e te ck n a t av att det energiabsorberande organet (4) anligger mot mittsektionen (18)

3. Frontparti enligt patentkrav 1, k ä n n e te ck n a t a v att den överhängande delens (B) höjd år lika med eller understiger 50 mm, men överstiger dubbla tjockleken av delen (B).

4. Frontparti enligt patentkrav 1, k ä n n e t e ck n a t a v att den överhängande delens (B) höjd är lika med eller understiger 20 mm, men överstiger dubbla tjockleken av delen (B).

5. Frontparti enligt något av patentkraven 2-3, k ä n n e te c k n at a v att en överhängande del (B) bildas såväl över som under änddelen (70).

6. Frontparti enligt patentkrav 5, k ä n n e t e ck n a t a v att de överhängande delarnas (B) höjd är lika stora.

7. Frontparti enligt patentkrav 1, k ä n n e te ck n a t a v att bärorganet (80) innefattar ett ändstycke (73) som är anordnat mellan änddelen (70) och stötfångarbalken (2). 10 15 20 ß! (fl (D P0 xC Q\ IQ

8. Frontparti enligt patentkrav 7, k ä n n e t e ck n a t a v att ändstycket (73) har ett väsentligen U-format tvärsnitt med ut från fordonet sig sträckande skän klar (74,75) som griper om stötfångarbalken (2), och företrädesvis är fast fixerade därvid.

9. Frontparti enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att den längsgående balken (62) är kraftöverförande förbunden med fordonets bärande delar via en första och en andra sträva (63,66) och att strävorna (63,66) avg ränsar ett främre balkavsnitt (67) från ett bakre balkavsnitt (68) varvid det främre balkavsnittet (67) bildar en energiupptagande deformationszon vid vilken bärorganet (80) är fäst.