CZ236096A3 - Vehicle with rigid supporting frame and process for producing thereof - Google Patents

Description

Vozidlo s tuhým opěrným rámem a způsob jeho výroby

Ob~i ast tecbni ky

Vynález se týká vozidla s tuhým opěrným rámem a s karosérií z umělé hmoty s otvory a způsobu výroby tohoto vozidla.

Dosavadní stav techniky

Vozidla a zejména automobily byly tradičně konstruovány z oceli jako základního materiálu a jsou proto navrženy podle krirerií návrhů a způsobů výroby, tvořících základ pro použití tohoto materiálu. Tyto návrhy byly tradičně založeny na tuhém spodním rámu a panelech karoserie, které byly sestaveny na tento spodní rám. Následně byla vyvinuta nová uspořádání, používající takzvané samonosné karoserie, tzn. s integrovanou sestavou desek karosérie a vnitřních přizpůsobených desek sestavených tak, aby zajistily samonosnou a pevnou konstrukci. Motor, zavěšení kola a nezbytné vybavení byly potom namontovány na a do této karoserie. Během dalšího vývoje byly učiněny snahy nalézt jiné typy materiálu a v této souvislosti byl zvažován jako konstrukční materiál hliník a jako díly karoserie umělé hmoty. Tyto změny materiálu však neměly za následek žádné významné změny v druhu návrhu vozidla. Zvláště automobily stavěné dnes jsou dosud založeny hlavně na technologii založené na oceli jako stavebním materiálu. V souvislosti s dalším vývojem návrhů vozidel tak vznikla potřeba vyvinout nové způsoby výroby, které zajistí jednodušší konstrukci, a které jsou vhodnější pro jiné a nové typy materiálů. Cílem vynálezu je proto zajistit nový způsob výroby vozidla založený na použiti upotřebených materiálů, který je jednoduší, rychlejší a efektivnější a cenově výhodnější, než dosud známé způsoby výroby. Zejména je cílem vynálezu zajistit způsob, který je vhodný pro výrobu malých, lehkých vozidel, příkladně elektrických.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody podstatnou měrou odstraňuje vozidlo s tuhým opěrným rámem a s karosérií z umělé hmoty s otvory podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že opěrný rám uspořádaný uvnitř karoserie je tvořen alespoň dvěma navzájem spojenými částmi, přičemž dolní část rámu zahrnuje alespoň jednu sadu opěrných elementů vystupujících vzhůru z dolní části rámu a uspořádaných podél předních a/nebo zadních hran otvorů pro dveře karoserie a horní část rámu zahrnuje sloupky vystupující z horní části rámu dolů proti opěrným elementům dolní části rámu. S výhodou může být horní část rámu tvořena alespoň dvěma sestavitelnými sekcemi, karosérie vytvořena z jednoho kusu termoplastického tažného tvárného materiálu a části rámu vyrobeny z hliníkových profilů. Podle způsobu výroby vozidla s tuhým opěrným rámem podle vynálezu je na dolní část rámu opatřenou alespoň jednou sadou opěrných elementů vystupujících vzhůru z dolní části rámu uložena karoserie tak, že opěrné elementy jsou uspořádány podél předních a/nebo zadních hran otvorů pro dveře; horní část rámu opatřená sloupky vystupujícími z horní části rámu dolů je zavedena do karosérie otvorem karoserie tak, že sloupky a/nebo opěrné elementy horní části a dolní části rámu se navzájem dotknou, horní část a dolní část rámu jsou spolu spojeny a karosérie z umělé hmoty je připojena k rámu množstvím spojovacích bodů. S výhodou může být horní část rámu zavedena do karosérie otvorem pro okenní tabulky nebo zadním otvorem karoserie, horní část rámu opatřená alespoň sloupky pro okna a/nebo bezpečnostní výztuhou přemístěna dolů do horního otvoru otevřené karoserie pro spojení s opěrnými elementy dolní části rámu, sloupky nebo opěrné elementy pro horní část a dolní část navzájem pevně spojeny, karosérie vyrobena rotačním lisováním a karosérie tvořená z více dílů sestavena před připevněním karoserie k rámu, na dolní část rámu před uložením karoserie připevněn alespoň jeden z montážních celků zavěšení, řídícího ústrojí a motoru vozidla. Opěrné elementy dolní části rámu mohou být stejně jako u horní části rámu tvořeny sloupky. Podle vynálezu je pro výrobu vozidla zvoleno zcela nové východisko a netradiční kritéria návrhu, použity moderní materiály stejně jako způsoby výroby, které dosud zdaleka nebyly použity v souvislosti s výrobou vozidel. Podstatou vynálezu je tuhý opěrný rám vycházející z principu tzv. systému prostorového rámu. Tento systém v zásadě používá tažené hliníkové profily, které jsou vhodným způsobem sestaveny a jeden druhému přizpůsobeny pro praktickou a racionální instalaci, přičemž jsou profily navrženy tak, aby zajistily vhodné podmínky pevnostní a deformační. Konstrukce může také zahrnovat vnější elementy viditelné na dokončené konstrukci. Na spodním rámu je vystavěna konstrukce také přednostně z tažených hliníkových profilů, která tvoří opěrnou konstrukci a vytvoří druh zesílené klece kolem kabiny vozidla. V otevřeném vozidle bude tato konstrukce upravena, aby se hodila k tomuto otevřenému návrhu. Návrh dá přístup pro připevnění ostatních mechanických komponentů a systému, který je nezbytný pro konečné vozidlo jak s ohledem na jeho provoz, tak ve spojení s bezpečností vozidla. Ke spodnímu rámu jsou proto připevněny systémy odpružení, ,1 u řiditelná kola, řidiči jednotka, pokud možno hnací jednotka a dodávka hnací energie, atd. podle požadavků. Vlastní kabina nebo karoserie vozidla je provedena z umělé hmoty. Ukázalo se, že je zvláště výhodné použít termoplastický tvárný plastický materiál, který přednostně zahrnuje celou karosérii včetně podlahy, bočních stěn, předních a zadních dílů a střechy v případě uzavřeného vozidla. Tato karosérie může být alternativně vyrobena z množství dílů nebo desek takovým způsobem, že je sestava v samostatné operaci před namontováním na spodní část rámu.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude nyní vysvěrlen detailněji pomocí provedení, které je zobrazeno na výkrese, na kterém obrázek 1 zobrazuje tři hlavní komponenty vozidla před tím, než jsou sestaveny podle vynálezu, obrázek 2 je schematické znázornění sestaveného vozidla a obrázek 3 znázorňuje jiný návrh dílů rámu vozidla.

Příklad provedení vynálezu

Výkres představuje pouhé schematické znázornění vozidla s tuhým rámem podle vynálezu. Způsob jakým jsou základní díly konstruovány není detailně popsán, neboť se jedná o způsob známý. Tak existuje pro výrobu rámu množství způsobů a zařízení, příkladně hliníkové profily a individuální znaky zahrnuté v takovém rámu také nejsou popsány v každém detailu, přičemž je zde mnoho dalších možností v rámci předmětu vynálezu. Dolní část rámu je navržena s deformačními oblastmi pro ochranu vozidla v případě kolize a zesilující elementy

X/ různých druhů jsou rovněž navrženy. Pro osobu znalou v oboru bude možné, aby tyto znaky návrhu změnila. S ohledem na vlastní karosérii, jak bylo již řečeno, je tato s výhodou z termoplastického materiálu a může být v daném případě příkladně vyrobena pomocí rotačního formování, příkladně malé lodě apod. Výhodou umělých hmot je, že mohou být skrz na skrz obarveny. Rámová konstrukce vozidla sestává z dolní části 1 rámu a horní části 2 rámu. Karosérie vozidla z umělé hmoty, která je vytvořena s výhodou z jediného kusu, ale která může být připravena před výrobou z více elementů, je obecně označena 2. Tvar spodní části 1 rámu bude závislý na typu vozidla, které má být vyrobeno. Všeobecně však bude tato spodní částjvybavena alespoň jednou sadou, s výhodou dvěma sadami vzhůru probíhajících sloupků 4/ h. Sloupky jsou v párech na dvou stranách vozidla a budou následně tvořit připojovací body karosérie, s výhodou na obou stranách umístění, které bude tvořit otvor dveří v karosérii. Karosérie 2 vozidla je upevněna na dolním dílu 1 rámu, na kterém je uspořádána takovým způsobem, že se dno karosérie dotýká dolní části rámu, částečně na ní spočívá a je jí podepřeno. Jak uvedeno, je karosérie 2 navržena s úplným dnem a bude proto ležet vodorovně se základnou. Před upevněním karosérie J. jsou na spodní část 1 upevněna nezbytná zařízení, jako je pružící systém, řízení, motor a odpružení kol. Poté co je ustavena karosérie 2, je připevněna horní část rámu 2. To je znázorněno schematicky na obrázku 1. Tato část má s výhodou také alespoň jednu sadu sloupků, které probíhají dolů, a které jsou označeny 2, 2_. Tyto sloupky jsou navrženy, aby dosedly proti sloupkům 4 a 2. Část 2 rámu je zavedena do části karosérie průchodem skrz otvor okna, jak je znázorněno šipkou A nebo skrz plánovaný zadní otvor, jak je vyznačeno šipkou B. Horní část rámu je přizpůsobena takovým způsobem, že bude moci procházet do karosérie. Aby byla získána

požadovaná zpevněná klec pro uzavřené vozidlo, sloupky 4. a 6. a

5. a 2. jsou spolu spojeny, příkladně svařením, nýtováním, ohýbáním nebo pomocí přípojných přírub nebo drážek, aby tak zajišťovaly tuhou konstrukci. To může být učiněno velmi rychle a efektivně, protože jsou jen dva díly rámu, které mají být spolu spojeny. Další zesílení nebo další sloupky mohou být ’ zajištěny na dílech rámu nebo jiných konstrukčních nosnících, aby se zajistilo další zpevnění v zadní nebo přední částí. Obrázek 2 znázorňuje schematicky, jak bude v karoserii umístěna rámová konstrukce, která je zde vyznačena tečkovanými čarami. Bod připojení je vyznačen &. V otevřené konstrukci může být vynechán horní díl horní rámové konstrukce se zesíleními jen kolem okeních tabulek a pokud možno válcová tyč u zadního sloupku 5.. Podle podstaty konstrukce mohou být připojeny další výztužné elementy. Obrázek 3 znázorňuje možný návrh, kde horní díl rámu nemá dolů směřující sloupky stejného uspořádání jako na obrázchích 1 a 2, ale je navržen s různými druhy výztužných elementů. Na přední hraně je skloněný výztužný sloupek 2., který tvoří upevnění předních oken, zatímco na zadní hraně je upevněna tvarovaná tyč ID, která podpírá zadní hranu vozidla a je také připevněna k dolní části 1 rámu, v bodě dále více vpředu. Návrh tohoto druhu může být vhodný pro obstarání, příkladně vkládání bedny pro baterie nebo podobně. Mnoho modifikací je možných podle předmětu vynálezu. Na obrázcích 1 a 2 jsou sloupky označeny jako přibližně vertikální, ale mohou samozřejmě tvořit úhel, dokonce mezi sebou. S ohledem na samotné spojení karosérie a rámové konstrukce existují četné alternativy. Velmi výhodné je použití návrhu vzájemného . zahákování, které je popsáno v norské patentové přihlášce

I 893155 přihlašovatele, kde je zajištěno pomocí háků a svorek jednoduché sevření a připevnění otevřeného konce karoserie z umělé hmoty k profilovanému sloupku rámové konstrukce. Tak může .*J být karosérie jednoduchými prostředky pevně uložena na rámové konstrukci. Znázorněnou konstrukci sloupků je dosaženo v otvoru pro dveře vynikajícího vyztužení se snadným přístupem pro spojování, zatímco sloupky vytvářejí zároveň sloupy potřebné pro připevnění dveří. Tak bude vždy zapotřebí vzhůru procházející sloupek a dolní část rámové konstrukce pro upevnění dveří bez ohledu na to, zdali se to týká otevřené nebo zavřené karosérie.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Vozidlo s tuhým opěrným rámem a s karosérií z umělé hmoty s otvory, vyznačené tím, že opěrný rám uspořádaný uvnitř karoserie je tvořen alespoň dvěma navzájem spojenými částmi, přičemž dolní část rámu zahrnuje alespoň jednu sadu opěrných elementů vystupujících vzhůru z dolní části rámu a uspořádaných podél předních a/nebo zadních hran otvorů pro dveře karoserie a horní část rámu zahrnuje sloupky vystupující z horní části rámu dolů proti opěrným elementům dolní části rámu.
2. 2. Vozidlo s tuhým opěrným rámem podle nároku 1, vyznačené tím, že horní část rámu je tvořena alespoň dvěma sestavitelnými sekcemi.
3. 3. Vozidlo s tuhým opěrným rámem podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že karosérie je vytvořena z jednoho kusu termoplastického tažného tvárného materiálu.
4. 4. Vozidlo s tuhým opěrným rámem podle jednoho z nároků 1-3, vyznačené tím, že části rámu jsou vyrobeny z hliníkových profilů.

   /
5. 5. Způsob výroby vozidla s tuhým opěrným rámem a s karoserií z umělé hmoty s otvory, vyznačený tím,že na dolní část rámu opatřenou alespoň jednou sadou opěrných elementů vystupujících vzhůru z dolní části rámu je uložena karosérie tak, že sloupky jsou uspořádány podél předních a/nebo zadních hran otvorů pro dveře; horní část rámu opatřená sloupky vystupujícími z horní části rámu dolů je zavedena do karosérie otvorem karoserie tak, že sloupky a/nebo opěrné elementy horní části a dolní části rámu se navzájem dotknou, horní část a dolní část rámu jsou spolu spojeny a karosérie z umělé hmoty je připojena k rámu množstvím spojovacích bodů.
6. 6. Způsob výroby vozidla s tuhým opěrným rámem podle nároku 5, vyznačený tím, že horní část rámu je zavedena do karosérie otvorem pro okenní tabulky nebo zadním otvorem karoserie.
7. 7. Způsob výroby vozidla s tuhým opěrným rámem podle nároku 5 nebo 6, vyznačený tím, že horní část rámu opatřená alespoň sloupky pro okna a/nebo bezpečnostní výztuhou je přemístěna dolů do horního otvoru otevřené karoserie pro spojení s opěrnými elementy dolní části rámu.
8. 8. Způsob výroby vozidla s tuhým opěrným rámem podle jednoho z nár oků 5 - 7, vyznačený tím, že sloupky nebo opěrné elementy pro horní část a dolní část jsou navzájem pevně spojeny.

   i’

   Ϊ .jLxí
9. 9. Způsob výroby vozidla s tuhým opěrným rámem podle jednoho z nároků 5-8, vyznačený tím, že karosérie je vyrobena rotačním lisováním.
10. 10. Způsob výroby vozidla s tuhým opěrným rámem podle jednoho z nár oků 5 - 8, vyznačený tím, že karosérie tvořená z více dílů, je sestavena před připevněním karoserie k rámu.
11. 11. Způsob výroby vozidla s tuhým opěrným rámem podle jednoho z nároků 5-11, vyznačený tím, že na dolní část rámu je před uložením karoserie připevněn alespoň jeden z montážních celků zavěšení, řídícího ústrojí a motoru vozidla.