КАРКАС

Решение относится к самоходным транспортным средствам, прежде всего к силовым конструктивным элементам каркасов и кузовов транспортных средств, в частности, к несущим кузовам, автомобилей безрамной конструкции.
Широко известны (см. книгу Р.Бюссиена «Автомобильный справочник, т.2, М., 1959 г. стр. 631 - 636) автомобили с несущими кузовами, нашедшими широкое применение для легковых автомобилей малой и средней вместимости. Эти автомобили получили наименование безрамных. Несущие элементы кузова безрамных автомобилей сравнительно далеко вытянуты вперед. Отдельные элементы кузова сваривают. Пространственное размещение элементов каркаса весьма способствовало повышению жесткости при скручивании автомобиля, что позволило эффективно использовать пластмассы в автомобилестроении. Чем жестче и прочнее выполнен каркас безрамного автомобиля, тем рациональнее использовать пластмассы, при этом рещающим для их применения является упрощение способов их изготовления, крепления и соединения.
Во многих случаях безрамные автомобили выполнены (см. выданные в США патенты № 1993651, № 2108215, № 2122444, № 2122445, № 2331841, № 2626180) из элементов закрытого профиля, в частности трубчатого, (№ 2269451, № 3363934, № 4660345 и Ха 4735395), также как и автомобили с несущим кузовом по германским патентам № 767067 и № 967940, выданным в Великобритании патентам № 1337774 и .№ 1338694 и по французской заявке № 2596350. Охватывающие салон каркасы (PS 2336213 и итальянские заявки № 68124 А/79 и № 6829281 и № 67784 А/90) коробчатого сечения состоят из основы, крыщи и угловых стоек, связывающих также как и каркас, по выданному в США патенту XQ 4440434 и заявке JP 603100784, основу и крышу. Рама мобильной машины (SU 1011429 А) содержит средние и боковые лонжероны коробчатого сечения, соединенные между собой поперечинами, при этом больщинство элементов размещено сзади, а рама (SU 1134456 А) - базу, центральный лонжерон и свес, при этом элементы размещены в основном
B62D23/00 КАРКАС
продольно, в европейской заявке № 0142581 предложена конструкция из продольно размещенных унифицированных блоков, в сборе образующих щасси автомобиля, на котором можно устанавливать кузова разной формы, что позволяет получать автомобили желаемого типа. Предварительно собранное в основнм из продольных элементов шасси (OS 3603709) вводят в кузов и соединяют с ним до вывода из кузова рамы, на предварительно собранном коробчатом основании (IT 672086) монтируют силовые и функциональные узлы и агрегаты, а также оборудование и отдельно собранный кузов, известен из этой же итальянской заявки способ изготовления целого кузова соединением между собой нескольких элементов для создания предварительно собранной скелетной арматурной конструкции кузова. В некоторых случаях (см. GB 2196584), содержащие нолимерныс материалы, конструкционные элементы кузова воспринимают нагрузку. Малой металлоемкостью при обеспечении необходимой жесткости обладает кузов легкового автомобиля (SU 1837514 А1), снабженный передней поперечиной и распоркой. Обеспечена необходимая жесткость и в пространственном каркасе (ЕР 0568213 В1), но металлоемкость его весьма велика, а пластмассовые элементы громоздки. В свою очередь в раме для автомобиля (US 5480189 А) для этого предусмотрены балки, изготовленные из металлов группы, содержащей алюминий и магний. Устройство несущей опоры (WO 9612638 А1) содержит опорный узел из слоеного композиционного материала с отвержденной смолой. При соединении кузовных частей (WO 9512515 А1) их подают па установочную станцию, удерживают монтажным инструментом в предварительно заданном положении относительно контрольной точки и соединяют сваркой, при этом основная масса элементов размещена сзади. Несущий, полностью состоящий из армированной волокном пластмассы, кузов (ЕР 670257 А1) составлен из многочисленных элементов, склеенных по стыку на больщой площади. Автомобиль (FR 2730972) снабжен дополнительной съемной частью щасси, содержащей верхние и нижние лонжероны, соединенные съемной конструкцией, при этом выще всех размещен поперечный передний элемент. Каркас (FR 2741030 А1) содержит элементы, закрепляемые легкими ударами в заданном направлении. Весьма сложны каркасы (DE 19600933 А1 и WO 99/20516 ) как в производстве, так и при сборке, при этом в переднюю часть пространственной рамы кузова транспортного средства (RU 2134209 С1) достаточно сложен доступ. Несколько
проще каркасы по японским заявкам № 07252905, № 223066/96 и № 08251910 и заявкам европейской № 0808764 А2 и международной № 99/3369, а каркас (GB 2317858 А) и вовсе примитивен.
Хотя приведены многочисленные технические решения, относящиеся как к безрамному, в частности модульному, автомобилю, его узлам и агрегатам, и прежде всего к пространственному каркасу, в частности трубчатому, нет простой и надежной конструкции каркаса, выполненного в небольшом габарите с малой массой и при небольших затратах на его производство.
Известен каркас автомобиля, содержащий закрытого профиля продольные, поперечные и вертикальные элементы (RU 2093403 С1). В данном случае несущая конструкция содержит раму, выполненную в виде продольных лонжеронов, соединенных поперечинами, а также элементы жесткости в виде пар вертикальных стоек. Стойки связаны между собой порогообразующими элементами; стойки передней пары связаны между собой вынесенной вперед поперечиной, скрепленной разъемным соединением с вертикальными стойками, размещенными на лонжеронах. Тем самым его продольные элементы размещены по существу на одном уровне, а это вызвало необходимость выполнять как продольные так и поперечные элементы сравнительно больших размеров. Кроме того, наличие продольных и поперечных элементов по существу только в зоне днища снизило жесткость и надежность каркаса, а также исключило возможность трансформации оболочки каркаса, выполненного из неметаллических деталей. В свою очередь, монтаж силовой установки затруднен. Опоры элементов подвески выполнены на раме задка на упомянутом выше уровне, что существенно сказалось на размерах и массе лонжеронов задка
Таким образом эксплуатационные возможности каркаса этого автомобиля ограничены, при этом каркас достаточно сложен, что во многих случаях не способствует его надежности, снижению массы, габарита и вызывает увеличение затрат на его производство.
Задача - создать простую и надежную конструкцию каркаса автомобиля, выполненного в небольшом габарите с малой массой и при небольших затратах на его производство.
Создание простой и надежной конструкции каркаса автомобиля, выполненного в небольшом габарите с малой массой и при небольших затратах
на его производство обеспечено рациональным соединением его элементов и их расположением.
Для этого в трубчатом каркасе автомобиля, содержащем закрытого профиля продольные, поперечнные и вертикальные элементы, продольные элементы задка размещены по существу на трех уровнях.
Размещение продольных элементов задка по существу на трех уровнях в автомобиле, содержащем трубчатый каркас с продольными, поперечнными и вертикальными элементами и закрепленные на нем и между собой синтетические панели, позволило создать простую и надежную конструкцию каркаса многофункционального автомобиля, выполненного в небольщом габарите с малой массой и при небольщих затратах на его производство, поскольку продольные элементы задка многократно соединены с вертикальными его элементами, что существенно увеличивает жесткость каркаса и при этом позволяет эффективно использовать продольные элементы для расширения функциональных возможностей автомобиля.
Этому же способствует размещение верхних продольных элементов задка по существу на уровне поперечного элемента передка, соединенного с его вертикальными элементами наибольщей высоты, а также соединение с упомянутыми вертикальными элементами продольных элементов передка, ограничивающих место размещения силовой установки. Просто и надежно размещение штоков для установки пружин подвески между нижним и средним элементами задка.
На фиг.1 изображен каркас, продольно;
на фиг.2 - каркас, вид сверху;
на фиг.З - вид спереди на каркас;
на фиг.4 - автомобиль-универсал;
на фиг.5 - фургон;
на фиг. 6 - ландо.
Каркас 1 (фиг.1) выполнен с продольными 2 (фиг.2), 3 и 4 элементами. В каркасе 1 выполнены поперечнные 5, 6 и 7 элементы. С продольными 3 и поперечными 6 соединены вертикальные элементы 8 (фиг.З).
Продольные элементы 9,10, и 11 задка 12 (фиг.4) автомобиля 13 размещены на трех уровнях.
Размещение продольных элементов 9, 10 и 11 задка 12 по существу на трех уровнях в автомобиле 13, содержащем трубчатый каркас 1 с продольными 2, 3 и 4, поперечнными 5, 6 и 7 и вертикальными 8 элементами, позволило создать простую и надежную конструкцию каркаса многофункционального автомобиля, выполненного в небольшом габарите с малой массой и при небольщих затратах на его производство, поскольку продольные элементы 9, 10
и 11 задка 12 соединены с вертикальными его элементами  стойками 8, что
существенно увеличивает жесткость каркаса 1 и при этом позволяет эффективно использовать продольные элементы 9 для расщирения функциональных возможностей автомобиля.
Верхние продольные элементы 9 задка 12 размещены по существу на уровне поперечного элемента 14 передка 15, и соединены с вертикальным элементом 8, выполненным наибольшей высоты. Элемент 14 соединен с вертикальным элементом 16. На продольные элементы 9 смонтирован кузов 17 универсал. В равной степени автомобиль может быть выполнен с кузовом фургон 18 (фиг. 5); и куювом ландо (фиг. 6). В этом случае в автомобиле установлены сидения 19.
С вертикальными элементами 16 соединены продольные элементы 20 передка 15. Они ограничивают место 21 размещения силовой установки (не показано).
Между нижним 11 и средним 10 элементами задка 12 размещены щтоки 22 для установки пружин подвески (не показано).
Каркас 1 функционирует так.
При посадке пассажиров и размещении груза на задке 12, усилия через щайбы и подущки передаются элементам подвески. При движении автомобиля на щайбы и подущки, кроме того, действуют динамические нагрузки.И те и другие нагрузки и вызываемые ими напряжения невелики, поскольку создана простая и надежная конструкция каркаса 1 автомобиля (фиг. 4, 5 и 6), выполненного в небольщом габарите с малой массой. Простота и надежность каркаса 1 обеспечена при небольших затратах на его производство.