RU2140858C1

RU2140858C1 - Automobile body side part

Info

Publication number: RU2140858C1
Application number: RU98113376/28A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Лудков; М.Ю. Багров
Original assignee: Акционерное общество "АвтоВАЗ"
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1998-07-06
Publication date: 1999-11-10

Abstract

FIELD: transport engineering; passive safety equipment. SUBSTANCE: body side part has fender M, door aperture N in which door 1 is fitted. Door has outer panel and inner panel with end face parts made integral with inner panel through flanges of which panels are rigidly connected to each other. Body side part has safety beam 6 placed in door space formed by other panel and inner panel with end face parts. Door I is fitted in body door aperture N formed by part of roof 7, sill 8 and pillars 9. Safety beam 6 is made by stamping in outer panel of door I over its width along body sill 8 with stamping top pointed outwards from plane of outer panel of door 1 and it is formed by U-section beam and, in particular cases, by shaped angle plates by means of which beam is rigidly secured on outer panel. Projections are made on end face parts of flanges of beam with U-shaped cross section, and in particular cases projections are made on end face parts of shaped angle plates by means of which they thrust against surfaces of flanges of end parts of inner panel of door 1. EFFECT: enhanced safety of automobile in use. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к кузовному оборудованию пассивной безопасности. The invention relates to transport machinery, namely to body equipment passive safety.

Известна конструкция легкой композиционной балки для двери автомобиля и способ ее изготовления, патент США N 4861097, МКИ 4 B 60 J 5/00, публикация 29.08.89 г. (аналог). Легкая композиционная усилительная балка, устанавливаемая в двери автомобиля, имеющей наружную и внутреннюю панели, конструкционно усиливает дверь и придает ей большее сопротивление при боковом ударе. Балка содержит корпус с двумя стенками, проходящими в направлении его продольной оси. Заодно с двумя стенками выполнен U-образный участок, который также проходит вдоль продольной оси корпуса. Две стенки и U- образный участок образуют в корпусе канал, проходящий в направлении его продольной оси. В канале расположен сердечник, жестко контактирующий с двумя стенками и U-образным участком. К противолежащим концам корпуса прикреплены приспособления для установки балки в полости двери, причем продольная ось балки расположена горизонтально относительно двери. Одна из стенок изогнута наружу вдоль продольной оси корпуса. A known design of a light composite beam for a car door and a method for its manufacture, US patent N 4861097, MKI 4 B 60 J 5/00, publication of 29.08.89, (analog). Lightweight composite reinforcing beam installed in the car door, having an external and internal panel, structurally strengthens the door and gives it more resistance during side impact. The beam contains a housing with two walls extending in the direction of its longitudinal axis. Along with two walls, a U-shaped section is made, which also extends along the longitudinal axis of the housing. Two walls and a U-shaped section form a channel in the body, passing in the direction of its longitudinal axis. A core is located in the channel, which is rigidly in contact with two walls and a U-shaped portion. Devices for installing the beam in the cavity of the door are attached to the opposite ends of the body, the longitudinal axis of the beam being horizontally relative to the door. One of the walls is curved outward along the longitudinal axis of the housing.

К недостаткам данной конструкции относится то, что усилительная балка выполнена из довольно большого количества составляющих элементов, одним из которых является дополнительный сердечник (жестко контактирующий со стенками бруса), и то, что для установки усилительной балки в полости двери применены дополнительные приспособления, так как она и дверь выполнены из разных материалов и поэтому невозможно применить простой способ крепления балки к корпусу двери (например, сварку), все это усложняет конструкцию и увеличивает трудоемкость изготовления и установки усилительного бруса. The disadvantages of this design include the fact that the reinforcing beam is made of a fairly large number of constituent elements, one of which is an additional core (rigidly in contact with the walls of the beam), and that additional devices are used to install the reinforcing beam in the door cavity, since it and the door is made of different materials and therefore it is impossible to apply a simple way of attaching the beam to the door body (for example, welding), all this complicates the design and increases the complexity of production and installation of reinforcing beam.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является конструкция двери для автомобиля, заявка Японии N 63-74718, МКИ 4 B 60 J 5/04, публикация 05.04.88 г. Конструкция упрочненной двери имеет наружную и внутреннюю панели, усилительный элемент, расположенный между наружной и внутренней панелями двери. Усилительный элемент имеет верхнюю и нижнюю полки, которые связаны соответственно с изогнутыми элементами, образованными из крайних областей верхней и нижней частей наружной панели, и имеет боковую полку, прикрепленную к внутренней панели двери. Между верхней и нижней частью наружной панели двери, а точнее в пространстве между углами изогнутых элементов, установлен молдинг двери. The closest technical solution, selected as a prototype, is the design of the door for a car, Japanese application N 63-74718, MKI 4 B 60 J 5/04, publication 04/05/88, the design of the hardened door has an outer and inner panel, an reinforcing element, located between the outer and inner door panels. The reinforcing element has upper and lower shelves, which are connected respectively with curved elements formed from the extreme regions of the upper and lower parts of the outer panel, and has a side shelf attached to the inner door panel. Between the upper and lower parts of the outer panel of the door, or rather in the space between the corners of the curved elements, a door molding is installed.

Недостатками такой конструкции являются: сложность изготовления наружной панели двери, так как она состоит из двух частей (верхней и нижней); усилительный элемент создает трудности для размещения внутренних механизмов двери (стеклоподъемника, тяг замка и т.д.), так как он расположен в поперечном сечении от поверхности до поверхности наружной и внутренней панелей двери, и по этой же причине отсутствует пространство необходимое для гашения удара пользователя (пассажира или водителя) в дверь, при боковом ударе автомобиля дверью в узкий придорожный объект (дерево, столб и т.п.) или при боковом ударе в дверь автомобиля другим транспортным средством. The disadvantages of this design are: the complexity of manufacturing the outer door panel, as it consists of two parts (upper and lower); the reinforcing element creates difficulties for accommodating the internal mechanisms of the door (power window, lock rods, etc.), since it is located in cross section from the surface to the surface of the outer and inner door panels, and for the same reason there is no space needed to absorb the user's shock (passenger or driver) at the door, with a side impact of the car with the door to a narrow roadside object (tree, pillar, etc.) or with a side impact of the car door with another vehicle.

Задача изобретения: упрощение конструкции, улучшение ее технологичности и повышение безопасности пользователей при боковом ударе в дверь автомобиля другим транспортным средством, или при боковом ударе дверью автомобиля в узкий придорожный объект. The objective of the invention: to simplify the design, improve its manufacturability and increase the safety of users when side impact on the car door with another vehicle, or when side impact the car door on a narrow roadside object.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в боковой части кузова автомобиля, содержащей по меньшей мере крыло и дверной проем - образованный частью крыши, порогом и стойками кузова, с расположенной в нем дверью, включающей наружную панель и внутреннюю панель с выполненными заодно целое с ней торцевыми частями, через отбортовки которых панели жестко соединены между собой, брус безопасности, размещенный в полости, образованной между перечисленными составляющими двери, согласно изобретения, брус безопасности выполнен в виде короба с замкнутым поперечным сечением, один из элементов которого образован подштамповкой, выполненной в наружной панели, на всю ее ширину, вдоль порога кузова и, обращенной вершиной наружу от плоскости наружной панели, а другой элемент образован балкой с П-образным поперечным сечением, обращенной кромками полок к подштамповке наружной панели и жестко прикрепленной к внутренней поверхности наружной панели, и опирающейся выступами, выполненными из торцевых участков ее полок, на поверхности отбортовок торцевых частей внутренней панели, обращенных к наружной панели, причем, отбортовки торцевых частей внутренней панели расположены напротив стоек дверного проема кузова. Балка с П-образным поперечным сечением бруса безопасности, в частном случае исполнения, жестко прикреплена к внутренней поверхности наружной панели двери посредством профильных угольников, которые одним из своих ребер прикреплены к одной из полок балки, а другим, в частном случае исполнения - точечной сваркой, к внутренней поверхности наружной панели двери. В частном случае, из торцевых участков ребер профильных угольников, выполнены выступы опирающиеся совместно с выступами, выполненными из торцевых участков полок балки, на поверхности отбортовок торцевых частей внутренней панели, обращенных к наружной панели, а в пространстве, между внутренней поверхностью подштамповки наружной панели и внутренней поверхностью балки с П-образным сечением, расположен слой твердого вспененного синтетического материала. The solution to this problem is achieved by the fact that in the side of the car body, containing at least a wing and a doorway - formed by a part of the roof, a threshold and body pillars, with a door located in it, including an outer panel and an inner panel with integral end panels parts, through the flanges of which the panels are rigidly interconnected, a safety beam placed in a cavity formed between the listed door components, according to the invention, the safety beam is made in the form of a box with closed cross-section, one of the elements of which is formed by punching made in the outer panel, over its entire width, along the threshold of the body and facing the apex outward from the plane of the outer panel, and the other element is formed by a beam with a U-shaped cross section, facing the edges of the shelves to punching the outer panel and rigidly attached to the inner surface of the outer panel, and resting protrusions made from the end sections of its shelves, on the flanging surface of the end parts of the inner panel, facing s to the outer panel, the flanging end portions of the inner panel located opposite racks door body opening. A beam with a U-shaped cross-section of the safety beam, in the particular case of execution, is rigidly attached to the inner surface of the outer panel of the door using profile angles, which are attached to one of the shelves of the beam with one of their ribs, and the other, in the particular case of execution, by spot welding, to the inner surface of the outer door panel. In a particular case, from the end sections of the edges of the profile squares, protrusions are made resting together with the protrusions made from the end sections of the beam shelves, on the flanging surfaces of the end parts of the inner panel facing the outer panel, and in the space between the inner surface of the stamping of the outer panel and the inner the surface of the beam with a U-shaped cross section, a layer of solid foamed synthetic material is located.

Сравнение заявляемого технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна". Comparison of the claimed technical solution with the prior art in scientific, technical and patent documentation on the priority date in the main and related sections shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of "novelty."

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявляемой совокупности признаков дает возможность получить новый технический эффект, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники. Analysis of the known technical solutions in the art showed that the proposed device has features that are not found in the known technical solutions, and their use in the claimed combination of features makes it possible to obtain a new technical effect, therefore, the proposed technical solution has an inventive step compared to the existing level technicians.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly, therefore, it meets the patentability condition "industrial applicability".

Сущность изобретения поясняется на чертежах:
фиг. 1 - боковая часть кузова автомобиля, общий вид;
фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;
фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг.1;
фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.The invention is illustrated in the drawings:
FIG. 1 - side part of a car body, general view;
FIG. 2 is a section AA in FIG. 1;
FIG. 3 - section BB in figure 1;
figure 4 - section bb in figure 1.

Боковая часть кузова автомобиля содержит, в частном случае исполнения, крыло "М", дверной проем "N", в котором расположена дверь 1, включающая наружную панель 2 и внутреннюю панель 3 с выполненными заодно целое с ней торцевыми частями 4, через отбортовки 5 которых панели 2 и 3 жестко соединены между собой, и включающую брус безопасности 6, расположенный в полости двери 1, образованной наружной панелью 2 и внутренней панелью 3 с торцевыми частями 4. Дверь 1 расположена в дверном проеме "N" кузова, образованного частью крыши 7, порогом 8 и стойками 9. The side part of the car body contains, in the particular case of execution, the wing “M”, the doorway “N”, in which the door 1 is located, including the outer panel 2 and the inner panel 3 with end parts 4 integral with it, through flanges 5 of which panels 2 and 3 are rigidly interconnected, and including a safety bar 6 located in the cavity of the door 1 formed by the outer panel 2 and the inner panel 3 with the end parts 4. The door 1 is located in the doorway "N" of the body formed by part of the roof 7, threshold 8 and racks 9.

Брус безопасности 6 образован подштамповкой (углублением) 10, выполненной в наружной панели 2 двери 1 на всю ее ширину, вдоль порога 8 кузова автомобиля и обращенной вершиной (выпуклостью) 11 наружу от плоскости наружной панели 2 двери 1, и образован балкой 12 с П-образным поперечным сечением, и, в частном случае исполнения, профильными угольниками 13 и 14, посредством которых она жестко прикреплена к наружной панели 2. The safety beam 6 is formed by punching (recess) 10, made in the outer panel 2 of the door 1 along its entire width, along the threshold 8 of the car body and facing the apex (convexity) 11 outward from the plane of the outer panel 2 of the door 1, and is formed by a beam 12 with P- figurative cross-section, and, in the particular case of execution, profile angles 13 and 14, through which it is rigidly attached to the outer panel 2.

Балка 12 с П-образным поперечным сечением обращена своими полками 15 и 16 с кромками 17 и 18 к подштамповке 10. В частном случае исполнения, между кромками 17 и 18 полок 15 и 16 балки с П-образным поперечным сечением и внутренней поверхностью подштамповки 10 образованы зазоры "L". The beam 12 with a U-shaped cross section faces its shelves 15 and 16 with edges 17 and 18 to the punch 10. In the particular case of execution, between the edges 17 and 18 of the shelves 15 and 16, the beams with a U-shaped cross section and the inner surface of the punch 10 are formed the gaps "L".

В частном случае исполнения (показанном в описании и на чертежах), профильные угольники 13 и 14 прикреплены одним из своих ребер к полке 15 или 16 балки 12 с П-образным поперечным сечением, а другим ребром прикреплены посредством точечной сварки к наружной панели 2 двери 1, со стороны ее внутренней панели 19. In the particular case of execution (shown in the description and in the drawings), the profile angles 13 and 14 are attached by one of their ribs to the shelf 15 or 16 of the beam 12 with a U-shaped cross-section, and the other rib is attached by spot welding to the outer panel 2 of the door 1 , from the side of its inner panel 19.

В частном случае исполнения (показанном в описании и на чертежах), между внутренней поверхностью 19 подштамповки 10 наружной панели 2 двери 1 и внутренней поверхностью балки 12 с П-образным поперечным сечением и, в зазорах "L" между ее кромками 17, 18 полок 15, 16 и внутренней поверхностью 19 подштамповки 10 заполнен слой твердого вспененного синтетического материала 20. In the particular case of execution (shown in the description and in the drawings), between the inner surface 19 of the stamping 10 of the outer panel 2 of the door 1 and the inner surface of the beam 12 with a U-shaped cross section and, in the gaps "L" between its edges 17, 18 of the shelves 15 16 and the inner surface 19 of the punch 10 is filled with a layer of solid foam synthetic material 20.

В частном случае исполнения, ребра профильных угольников 13, 14 могут быть прикреплены к внутренней поверхности 19 наружной панели 2 двери 1 другим способом, чем точечная сварка, например, посредством того же твердого вспененного синтетического материала, которым заполнено пространство бруса 6 в показанном случае исполнения в описании и на чертежах. In the particular case of execution, the ribs of the profile squares 13, 14 can be attached to the inner surface 19 of the outer panel 2 of the door 1 in a different way than spot welding, for example, using the same rigid foamed synthetic material with which the space of the beam 6 is filled in the shown embodiment description and drawings.

На торцевых частях полок 15 и 16 балки 12 с П-образным поперечным сечением выполнены выступы 21, а в частном случае исполнения, и на торцевых частях профильных угольников - 13 и 14 выполнены выступы 22, посредством которых они опираются на поверхности 23 отбортовок 5 торцевых частей 4 внутренней панели 3 двери 1. The protrusions 21 are made on the end parts of the shelves 15 and 16 of the beam 12 with a U-shaped cross section, and in the particular case of the ends, on the end parts of the profile squares - 13 and 14, the protrusions 22 are made, by which they rest on the surface 23 of the flanges 5 of the end parts 4 inner panels 3 doors 1.

Заявляемая конструкция боковой части кузова автомобиля позволяет упростить конструкцию бруса безопасности 6 двери 1, по сравнению с аналогичными устройствами (такими как: трубы, дополнительные балки, и т.д., размещенные в качестве усилителей двери, внутри нее), в результате того, что в предлагаемой конструкции, в качестве одного из основных элементов бруса безопасности 6 используется сама наружная панель 2 двери 1, а точнее выполненная в ней подштамповка 10, и как следствие, это ведет к уменьшению количества составляющих элементов конструкции в целом и к улучшению ее технологичности. Действительно, предлагаемая конструкция позволяет улучшить технологию изготовления и установки бруса безопасности, по сравнению с аналогичными решениями и прототипом, так как брус безопасности 6 изготавливается заодно целое с наружной панелью 2 двери 1 - в отличие от подобных конструкций, в которых брус безопасности двери (или усилительный элемент двери) в большинстве случаев устанавливается в уже изготовленную дверь (т.е. когда наружная и внутренняя панели уже соединены), что доставляет большие трудности - по причине ограниченного внутреннего пространства двери. The inventive design of the side part of the car body allows you to simplify the design of the safety beam 6 of the door 1, compared with similar devices (such as pipes, additional beams, etc., placed as amplifiers of the door inside it), due to the fact that in the proposed design, as one of the main elements of the safety beam 6, the outer panel 2 of the door 1 itself is used, or rather, the stamping 10 made in it, and as a result, this leads to a decrease in the number of constituent structural elements in general, and to improve its manufacturability. Indeed, the proposed design allows to improve the manufacturing technology and installation of the safety beam, in comparison with similar solutions and prototype, since the safety beam 6 is made integrally with the outer panel 2 of the door 1 - in contrast to similar designs in which the door safety beam (or reinforcing door element) in most cases it is installed in an already made door (i.e. when the outer and inner panels are already connected), which causes great difficulties - due to the limited internal nnego space doors.

И наконец, заявляемая конструкция позволяет повысить безопасность пользователей (водителя или пассажира) при боковом ударе в боковую часть кузова автомобиля, а именно в дверь или дверью автомобиля в узкий придорожный объект (дерево, столб, другой автомобиль и т.д.): во-первых, в результате того, что применение бруса безопасности 6 в виде короба с замкнутым поперечным сечением, образованным подштамповкой 10 в наружной панели 2 двери 1, балкой 12 с П-образным поперечным сечением, обращенной своими полками к подштамповке 10, и, в частном случае исполнения, образованным еще и профильными угольниками 13, 14, и образованным твердым вспененным материалом 20, расположенным между внутренней поверхностью 19 подштамповки 10 наружной панели 2 двери 1 и внутренней поверхностью балки 12 с П- образным поперечным сечением, и расположенным в зазорах "L" - позволяет повысить его жесткость и жесткость двери 1 боковой части кузова автомобиля в целом, а это, как следствие, значительно уменьшает энергию удара и величину продавливания наружной панели 2 в направлении внутренней панели 3, обеспечивая жизненное пространство в полости двери 1, необходимое для деформации внутренней панели 3 двери 1 в направлении наружной панели 2 под действием массы пользователя автомобиля; во-вторых, в результате того, что на торцевых частях полок 15 и 16 балки 12 с П-образным поперечным сечением выполнены выступы 21, а в частном случае исполнения, и на торцевых частях профильных угольников выполнены выступы 22, посредством которых они опираются на поверхности 23 отбортовок 5 торцевых частей 4 двери 1 - брус безопасности 6, при его деформации, как правило в его центральной части (как следует из статистики), совместно с наружной панелью 2, давит в направлении внутренней панели 3, выше описанными выступами 21 и 22 на отбортовки 5 ее торцевых частей 4, деформируя их (торцевые части 4) так, что отбортовки 5 торцевых частей 4 упираются в стойки 9 дверного проема кузова, т.е. через отбортовки 5 торцевых частей 4 брус безопасности 6 в целом опирается на стойки 9 дверного проема кузова, что ведет к резкому увеличению сопротивления бруса безопасности 6 усилию начального продавливания от удара. And finally, the claimed design allows to increase the safety of users (driver or passenger) in case of a side impact to the side of the car body, namely the door or the car door to a narrow roadside object (tree, pole, other car, etc.): first, due to the fact that the use of a safety beam 6 in the form of a box with a closed cross section formed by a punch 10 in the outer panel 2 of door 1, a beam 12 with a U-shaped cross section facing its shelves to a punch 10, and, in a particular case executive formed by profile angles 13, 14 and formed by rigid foam material 20 located between the inner surface 19 of the stamping 10 of the outer panel 2 of the door 1 and the inner surface of the beam 12 with a U-shaped cross section, and located in the gaps "L" - allows you to increase its stiffness and rigidity of the door 1 of the side of the car body as a whole, and this, as a result, significantly reduces the impact energy and the size of the punching of the outer panel 2 in the direction of the inner panel 3, providing vital the transience in the cavity of the door 1, necessary for the deformation of the inner panel 3 of the door 1 in the direction of the outer panel 2 under the action of the mass of the user of the car; secondly, as a result of the protrusions 21 being made on the end parts of the shelves 15 and 16 of the beam 12 with a U-shaped cross section, and in the particular case of the ends, the protrusions 22 are also made on the end parts of the profile angles, by which they rest on the surface 23 flanges 5 end parts 4 of the door 1 - safety beam 6, when it is deformed, as a rule in its central part (as follows from statistics), together with the outer panel 2, presses in the direction of the inner panel 3, the protrusions 21 and 22 described above on flanging 5 of her butt 4, deforming them (end parts 4) so that the flanges 5 of the end parts 4 abut against the posts 9 of the body doorway, i.e. through flanging 5 of the end parts 4, the safety beam 6 generally relies on the racks 9 of the body doorway, which leads to a sharp increase in the resistance of the safety beam 6 to the initial bursting force from impact.

Claims

1. The lateral part of the car body, comprising at least a wing and a doorway formed by a part of the roof, a threshold and body pillars, with a door located therein, including an outer panel and an inner panel with integral end parts integral with it, through which the panels are flanged one of the elements is rigidly interconnected, a safety beam placed in a cavity formed between the listed door components, characterized in that the safety beam is made in the form of a box with a closed cross section it is formed by a stamping made in the outer panel along its entire width, along the threshold of the body and with its apex facing outward from the plane of the outer panel, and the other element is formed by a beam with a U-shaped cross section facing the edges of the shelves to the stamping of the outer panel and rigidly attached to the inner the surface of the outer panel and resting protrusions made from the end sections of its shelves on the surface of the flanging of the end parts of the inner panel facing the outer panel, and the flanging of the end parts The inner panel is located opposite the pillars of the body doorway.

2. The side part of the car body according to claim 1, characterized in that the beam with a U-shaped cross section is rigidly attached to the inner surface of the outer panel of the door by means of profile angles attached by one of its ribs to one of the shelves of the beam and the other to the inner surface outer door panel.

3. The side part of the car body according to claim 2, characterized in that the ribs of the profile squares are attached to the inner surface of the outer panel of the door by spot welding.

4. The lateral part of the car body according to claims 1 and 2, characterized in that on the end sections of the ribs of the profile squares, protrusions are made, supported together with the protrusions made on the end sections of the beam shelves, on the flanging surfaces of the end parts of the inner panel facing the outer panel .

5. The lateral part of the car body according to claim 2, characterized in that in the space between the inner surface of the stamping of the outer panel and the inner surface of the beam with a U-shaped section is a layer of solid foam synthetic material.