SE505142C2 - Lådbalk i ett fordon - Google Patents

Description

Un 10 25 30 505 142 2 energiabsorptionsförrnåga bestämmer krocksäkerheten. Det är emellertid känt att i ett fordon anordna ett "aktivt" balksystem, dvs ett system där en krock utlöser en akti- vitet, som gör att balksystemet uppträder på ett sätt, som ligger utanför dess normala mekaniska begränsningar. En sådan aktiv balkanordning är känd exempelvis genom US 4,050,537. Här utnyttjas en krutladdning för att vid kollision förändra en lådbalks tvärsnitt på sådant sätt, att dess styvhet och därmed dess energiabsorptionsförrnåga ökar.

Syftet med föreliggande uppfinning är generellt att åstadkomma en enkel och billig aktiv balkanordning av i inledningen angivet slag genom vilken mindre energiab- sorberande förlopp som stel rotation och böjning kan undvikas.

Detta uppnås enligt uppfinningen genom att det lådformiga elementet i nämnda om- råde är uppstyvat medelst på lådprofilen fixerade förstyvningselement som är anord- nade att fläkas loss efter deformation. Förstyvningselementen kan vara enkla plattor, som limmas fast på balken med ett lim, som ger en hård och spröd limfog, t ex ett epoxilim. Om områdena under plattorna exempelvis präglas, veckas, perforeras eller utformas med mindre tjocklek än balkplåten i övrigt, kan en väsentlig reducering av balkens styvhet i dessa områden erhållas, när limfogen brister och plattorna fläks loss.

Balken enligt uppfinningen är således en aktiv balk. Genom att studera en passiv balks deformation efter en krock kan man fastställa var veckningsförloppet övergår i t ex knäckning. Genom att aktivt uppmjuka balken i detta område under inverkan av deformationen, kan knäckningen undvikas och veckningssträckan därigenom för- längas över det uppmjukade ornrådet till ett bakomliggande område, som kan vara styvare.

Uppñnningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till på bifogade ritningar visade utföringsexempel, där ñg. 1 visar en perspektivvy av en första utföringsform lJ\ 10 25 30 3 505 142 av en främre sidobalk enligt uppfinningeni en schematiskt antydd personbil, fig. 2a, 2b och 2c vyer ovanifrån av en del av balken i fig. 1 i olika deformationsstadier och fig. 3 en sidobalk motsvarande balken i fig. 1 i ett andra utförande.

I fig. 1 betecknar 1 en fordonskaross av s k självbärande typ. En generellt med 2 betecknad lådbalk utgör den ena av två symmetriskt med avseende på bilens längs- gående mittplan fixerade sidobalkar. Balken 2 består av två U-profiler 3, som är sammanfogade med varandra så att en rektangulär lådprofil erhålls. Den visade bal- ken och dess generella uppbyggnad och funktion är väl kända och behöver inte be- skrivas närmare. Det kan bara nämnas att i en på marknaden förekommande bil- modell tjänstgör sidobalkama som bärare av en mellanram, som i sin tur bär motom.

Såsom framgår av fig. 2a-c är balken strutliknande. Dess vidare ände 4 (till vänster i fig. Za-c) är förbunden med bilens främre Stötfångare 5 (fig. 1). Från sitt raka främre parti 6, som sträcker sig i bilens längdriktrring, övergår balken i ett krökt bakre parti 7, vilket är förbundet med bilens bottenplatta.

I det i fig. 1 och fig. 2a-c visade utförandet är två rektangulära metallplattor 8 fast- limmade vid motstående vertikala sidor 9, 10 av balken 2 på avstånd från änden 4.

Plattorna 8 är anordnade i ett snitt, som temporärt måste hindras från att knäcka.

Deras frmktion är generellt att stödja framförvarande struktur, så att denna utnyttjas effektivt för energiabsorbering genom att optimera bucklingsförloppet. När deforma- tionsförloppet når fram till snittet med plattorna 8 fläks dessa bort av rörelsen (se fig. 2a). I fig. 2b och 2c markerar schaffreringen deformationsutbredningen. Plattomas 8 primära funktion är att öka stabiliteten i balkpartiet, som temporärt skall hindras från att knäcka, genom att öka balksidornas 9, 10 lateralstyvhet. Limmet skall kunna överföra skjuvspärmingar vid mindre laterala rörelser, men skall vid större deforma- tioruállåta sprött brott. Lämpliga typer av lim är epoxilim, t ex den typ som ibland används för att förstyva dörrbågar. Limfogens 11 tjocklek kan uppgå till ett par mm.

Ingående komponenter samt limfogen dimensioneras så, att i det visade exemplet kraftnivån då fogen fläks upp är ca 80-100 kN. Graden av uppmjukning vid Ul 505 142 4 lossfläkníng av plattorna kan styras med olika typer av försvagningar av balken 2 i området för plattorna. Exempelvis genom tunnare plåt i balken, genom perforeringar eller genom prägling.

I fig. 3 visas en andra utföringsform av en balk 2 enligt uppfumingen. Här är de två plattorna 8 ersatta med fyra vinkeljäin 12, vilka är fastlimmade över balkens höm. I detta exempel är balken dessutom försvagad genom borrningar (inte visade) i hörnen.

I övrigt är funktionsprincipen densamma som i det föregående exemplet.

Claims (8)

Un 10 20 Ut 505 142 Patentkrav

1. Balk i ett fordon, innefattande ett av bockad plåt framställt lådformigt element (2) med större längd än bredd resp höjd och med ett parti (16), som är orienterat i for- donets längdriktning och på avstånd från en ände (4) har ett område, vilket är så ut- fört, att dess styvhet i balkens längdriktnjng reduceras plötsligt efter deformation av balken en förutbestämd sträcka med början från nämnda ände, kännetecknad av att det lâdforrniga elementet (2) i nämnda område är uppstyvat medelst på lådprofilen ñxerade förstyvningselement (8;l2), som är anordnade att fläkas loss efter deforma- tion av balken nämnda förutbestämda sträcka.

2. Balk enligt krav l, kännetecknad av att förstyvningselementen (8;l2) är fastlim- made på lådprofilens utsida medelst ett lim, som ger en hård och spröd limfog (ll).

3. Balk enligt krav 2, kännetecknad av att limmet är ett epoxilim.

4. Balk enligt något av kraven 1-3, kännetecknar! av att det lådforrniga elementet (2), förstyvningselementen (8;12) och medel för fixexing av dessa är så anpassade till varandra, att kraftnivån då förstyvningselementen fläks loss är ca 80-100 kN.

5. Balk enligt något av kraven 1-4, kännetecknar! av att det lådformiga elementet (2) har fyrkantprofil och att förstyvningselement i form av plattor (8) är fixerade åt- minstone vid tvâ motstående sidor (9,10).

6. Balk enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att det lådformiga elementet (2) har fyrkantprofil och att förstyvningselement (12) i form av vinkelelement är fixerade över profilens hörn. Lin 505 142 6

7. Balk enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att det lâdformiga elementet (2) i områden, som överlappas av förstyvningselementen (8;l2) har reducerad styvhet i förhållande till intilliggande områden av elementet.

8. Balk enligt något av kraven 1-7, kännetecknad av att det lâdformiga elementet (2) utgör del av en främre sídobalk i ett personbilschassi.