Кузов автомобиля в зоне крепления ложементов крыши

Полезная модель относится к области автомобилестроения, в частности к верхней части автомобиля.
Из уровня техники известно техническое решение, в котором верхняя часть автомобиля включает панель крыши, верхние участки двух боковин, два ложемента крыши для крепления багажника, опоры которых закреплены крепежными элементами на панели крыши, усилительные элементы, соединенные нижними концами с верхними участками боковин, верхними концами через слой вспененного полимерного материала с панелью крыши в местах крепления опор ложементов и обивку крыши, закрепленную на панели крыши. («Цветной иллюстрированный альбом. Автомобили ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, ВАЗ-2112 и их модификации», Москва, изд. «Третий Рим», 2000 г., рис. 2, стр. 5).
Недостатком данной конструкции являются ее недостаточные прочностные характеристики и низкая звукопоглощающая эффективность.
Из уровня техники также известна конструкция верхней части кузова по патенту на полезную модель RU № 128593, приоритет от 13.12.2012,включающая обивку крыши, соединенную с панелью крыши посредством клеевых швов, большинство из которых поперечно расположены относительно продольной оси автомобиля, причем в обивке крыши выполнены подштамповки под размещение в каждой из них усилительного элемента, нижние концы усилительных элементов соединены с верхними боковин посредством регулируемых разъемных соединений.
Преимуществом данной конструкции является повышение прочностных характеристик верхней части автомобиля с одновременным улучшением ее звукопоглощающих свойств.
Недостатком являются относительная сложность крепления - элементов конструкции, которые состоят, в том числе, из двух взаимно перпендикулярных относительно друг друга пластин, имеющих фигурные вырезы, а также трудоемкость по установке и креплении рамы на кузове автомобиля.
В качестве прототипа выбрана конструкция верхней части кузова в зоне крепления ложементов панели крыши автомобиля LADA PRIORA/2171, показанная в каталоге LADA PRIORA 05.09., М 001, М251, М261,стр.187,224, 228(http://ladazap.ru/catalog/catalog_lada_priora_2010.pdf), просмотр от 01.06.2020. Конструкция включает панель крыши с ложементами багажника крыши, а также с кронштейнами ложементов, соединенная через сквозные отверстия с упрочняющими прокладками и закрепленная болтами с предварительно приваренными гайками к панели кузова в зоне передних и задних отверстий, а также приваренными кронштейнами ложементов багажника крыши в зоне средних отверстий в соответствии с обозначением сторон автомобиля.
Недостатком данной конструкции является наличие сквозных отверстий в панели крыши, что создает риск протечек, и для минимизации данных рисков в конструкции используют прокладки, выполненные из дорогостоящего самоклеющегося терморасширяющегося материала. Также увеличивает трудоемкость сборки и стоимость конструкции то, что кронштейны ложементов багажника крыши, используемые в передних и задних крепежных точках, выполнены прикручиваемыми для сохранения доступа к сварочным точкам кузова, что требует применения элементов крепления - болтов и гаек.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении прочностных характеристик в зоне расположения ложементов багажника на панели крыши автомобиля.
Указанный технический результат достигается тем, что в кузов автомобиля в зоне расположения ложементов для багажника крыши, включающий панель крыши, панели боковин кузова, на которые через кронштейны устанавливаются ложементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с наружной стороны панели крыши по крепежным точкам неразъемно установлены по пять кронштейна с каждой из боковых сторон по ходу движения автомобиля для закрепления ложементов, выполненные в виде п-образных пластин с вертикально расположенным на каждом из них центральном участке болтом и отогнутыми по сторонам горизонтальными участками крепления, причем болты кронштейнов, расположенных в средней зоне панели крыши в соответствии с обозначением сторон автомобиля, выполнены большей длины по сравнению с длиной болтов, расположенных на кронштейнах в передней и задней зонах панели крыши и боковин кузова, а для обеспечения прочности крепежных точек в наиболее нагруженных участках конструкции крыши, панели боковин имеют локальные расширенные зоны с крепежными точками, по которым неразъемно соединены с кронштейнами по их дополнительным крепежным точкам на отогнутых горизонтальных частях. Точками крепления на наиболее нагруженных участках, в соответствии с обозначением сторон автомобиля, служат вторая и третья точки крепления относительно каждой из боковых сторон панели крыши.
Кронштейны, предназначенные для дальнейшей установки ложементов на панель крыши автомобиля, в частном случае, неразъемно соединены сваркой с наружной и боковыми панелями кузова, что улучшает как прочностные характеристики мест крепления, так и исключает возникновение протечек.
В частном случае, кронштейны могут быть выполнены из оцинкованной стали, что повышает коррозионную стойкость в точках крепления панели крыши автомобиля.
В частном случае, кронштейны покрыты защитным лакокрасочным покрытием в составе кузова.
Данные изменения позволяют исключить нанесение пластизольной мастики в точках крепления кронштейнов, что не требует дополнительной защиты от коррозии и упрощает технологию окраски кузова автомобиля.
Увеличенное по сравнению с прототипом количество крепежных точек обусловлено возросшими требованиями по нагрузке на панель крыши кузова автомобиля.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждает пример конкретного выполнения устройства крепления ложементов на панели крыши автомобиля.
Сущность полезной модели характеризуется графическими материалами на фиг. 1-5, где на фиг. 1 показан общий вид крепления для ложементов багажника к кузову автомобиля, на фиг. 2. показан общий вид крепежного кронштейна, на фиг. 3 показан продольный разрез А-А кронштейна с панелью кузова, на фиг. 4 - общий вид кронштейна в наиболее нагруженной зоне панели крыши и панели боковины кузова, а на фиг. 5 показан разрез Б-Б на фиг. 4.
Устройство содержит следующие элементы конструкции: панель крыши автомобиля 1, панель боковины кузова автомобиля 2, кронштейн крепления ложемента 3 с болтом 4, основные точки крепления кронштейна 5, дополнительные точки крепления кронштейна 6, локальная расширенная зона панели боковины кузова - С. Ложементы крыши на графических материалах не показаны.
Технология установки и сборки элементов конструкции для ложементов на кузове автомобиля заключается в выполнении следующих операций.
Предварительно выполняют установку и соединение сваркой болтов 4 на кронштейнах 3. Далее кронштейны устанавливают на панель крыши 1 и жестко фиксируют по точкам крепления 5 с контактным точкам панели, в частном случае, посредством сварки. Затем панель крыши 1 приваривают к панелям боковин 2 в составе кузова, при этом дополнительно соединяют сваркой наиболее нагруженные кронштейны с точками крепления 6 в локальных расширенных зонах С панелей боковин 2 по второй и третьей контактным точкам панели крыши 1 относительно каждой из ее боковых сторон по ходу движения автомобиля для обеспечения прочностной связи между вышеуказанными панелями кузова автомобиля. Затем в цехе окраски на кузов наносят лакокрасочное покрытие. Во время окончательной операции после окраски кузова устанавливают ложементы на крышу автомобиля, которые имеют отверстия, через которые проходят болты кронштейнов. Фиксацию осуществляют при помощи гаек, а для обеспечения скрытности точек крепления устанавливают пластмассовые заглушки. Установленные кронштейны, с учетом наличия наиболее нагруженных участков на панели крыши и панелях боковин, позволяют увеличить за счет неразъемного соединения, в частном случае сваркой, по двум точкам крепления на каждом из кронштейнов в целом прочность крыши кузова автомобиля.