КОНСТРУКЦИЯ КУЗОВА АВТОМОБИЛЯ
CAR BODY STRUCTURE

Изобретение лежит в области автомобилестроения и относится к конструкции кузова автомобиля, содержащей два проходящих в продольном направлении автомобиля боковых швеллера, между которыми расположена днищевая группа, и два жестко соединенных с днищевой группой проходящих от нее назад профиля задней рамы.
Уровень техники
Современные автомобили снабжены, как правило, несущим кузовом, который по сравнению с установленным на раме кузовом обеспечивает уменьшение массы и сокращение расходов. В несущем кузове детали в своей совокупности воспринимают введенные силы, причем жесткость кузова достигается за счет полых профилей («оболочек») и компактной листовой наружной обшивки.
В одной конструкции, знакомой специалистам, например, из промышленного серийного производства автомобилей Opel марки «Opel Corsa», несущий кузов содержит закрывающее салон вниз основание, которое посредством нескольких, расположенных по бокам вертикальных подкосов («стоек») соединено с крышей. Основание состоит из нескольких полых профилей, которые при изготовлении автомобиля жестко соединяются между собой сваркой, клинчеванием, клепкой или другой техникой скрепления. Как правило, полые профили изготовлены из черного металла (листовая сталь), причем в целях уменьшения массы применяются также легкие металлы. При этом полые профили образуют рамную конструкцию, которая закрывается вверх панелями днища.
Кузова современных автомобилей включают в себя в качестве полых профилей два расположенных в продольном направлении автомобиля боковых швеллера, между которыми в зоне салона расположены компоненты так называемого «днищевого узла», и проходящий вдоль средней продольной оси центральный туннель, а также проходящие в поперечном направлении автомобиля поперечные опоры сидений, которые соединены с центральным туннелем и обоими боковыми швеллерами. Оба боковых швеллера соединены между собой спереди, например, поперечным профилем, причем он размещен на передней стенке, которая пространственно отделяет салон от находящейся перед ним передней части кузова. Центральный туннель проходит от передней стенки назад до так называемой задней панели, образующей переход между панелями днища в зоне салона и вышележащими панелями днища в зоне багажника.
Кроме того, кузов включает в себя, как правило, переднюю рамную конструкцию для усиления передней части и заднюю рамную конструкцию для усиления находящейся за салоном задней части, которые содержат жестко соединенные с основанием лонжероны, жестко соединенные между собой поперечными профилями. Обе рамные конструкции образуют передний и задний нагрузочные тракты, посредством которых воспринимаемые при столкновении силы могут вводиться в днище автомобиля и, в частности, в конструкцию из боковых швеллеров.
На фоне все более ужесточаемых законодательных предписаний по уменьшению токсичных выбросов желательно сделать автомобили, с одной стороны, как можно более легкими, чтобы, в целом, сократить расход топлива, а, с другой стороны, придать кузову достаточную жесткость, чтобы салон, в частности при боковом ударе, сминался как можно меньше. Следовательно, необходимо устранить противоречие, заключающееся в том, чтобы при минимально возможной массе автомобиля достичь максимально высокой крутильной или торсионной жесткости кузова для максимально возможной защиты пассажиров в случае столкновения. Кроме того, срок службы кузова должен отвечать высоким требованиям, предъявляемым к ресурсу пробега современных автомобилей. При этом также важно, чтобы кузов мог изготавливаться с минимальными производственными и материальными затратами.
Постановка задачи
Задача данного изобретения состоит в усовершенствовании традиционного кузова автомобиля. Эта задача решается, согласно изобретению, посредством конструкции кузова с признаками независимого пункта формулы. Предпочтительные варианты осуществления изобретения охарактеризованы признаками зависимых пунктов.
Согласно изобретению, конструкция кузова рассматриваемого рода включает в себя два проходящих, в основном, в продольном направлении автомобиля боковых швеллера, между которыми под салоном расположена образующая днище автомобиля днищевая группа. Как обычно, она состоит из нескольких полых профилей, образующих рамную конструкцию и закрываемых вверх панелями днища. Кроме того, конструкция кузова включает в себя два жестко соединенных с днищевой группой профиля задней рамы, проходящих от днищевой группы назад. Как уже сказано, родовые конструкции кузова хорошо знакомы специалисту, например из промышленного серийного производства автомобилей Opel марки «Opel Corsa», так что здесь можно подробно не останавливаться на этом.
Согласно изобретению, конструкция кузова содержит проходящую в поперечном направлении автомобиля поперечную балку, которая непосредственно жестко соединяет между собой как оба боковых швеллера, так и оба профиля задней рамы.
Такая мера позволяет предпочтительным образом повысить торсионную жесткость кузова, причем, в частности, защита от бокового удара может быть повышена за счет конструктивной связи поперечной балки с боковыми швеллерами и профилями задней рамы. Другие преимущества изобретения следуют из описания примера его осуществления.
В одном предпочтительном варианте конструкции кузова днищевая группа содержит жестко соединяющую между собой оба боковых швеллера заднюю панель, которая создает жесткое соединение между расположенными на разной высоте панелями днища, причем поперечная балка расположена вблизи задней панели. При этом может быть особенно предпочтительным, если поперечная балка жестко соединена с задней панелью, образуя коробчатую профильную конструкцию. Эта мера позволяет особенно эффективно повысить торсионную жесткость кузова, в частности в отношении защиты от бокового удара. Для этой цели поперечная балка может иметь, например, в сечении перпендикулярно поперечному направлению автомобиля L-образную форму. Точно так же задняя панель может иметь в сечении перпендикулярно поперечному направлению автомобиля L-образную форму, которая соответствует L-образной форме поперечной балки для образования, по меньшей мере, приблизительно прямоугольной в сечении профильной конструкции, благодаря чему коробчатая профильная конструкция реализуется особенно простым образом.
В другом предпочтительном варианте каждый из профилей задней рамы содержит ориентированную, по меньшей мере, приблизительно в вертикальном направлении автомобиля стенку, которая торцевой стороной жестко соединена с поперечной балкой. Кроме того, поперечная балка жестко соединена со стенками профилей задней рамы со стороны днища, причем поперечная балка торцевыми сторонами жестко соединена с обоими боковыми швеллерами. Эта мера позволяет особенно эффективно повысить торсионную жесткость кузова, в частности в отношении защиты от бокового удара.
В другом предпочтительном варианте поперечная балка вместе с профилями задней рамы и боковыми швеллерами образует рамные профильные конструкции, причем, в частности, может быть предпочтительным, если конструкция кузова содержит замыкающие панели, посредством которых рамные профильные конструкции замкнуты с образованием коробчатых профильных конструкций. Эта мера позволяет особенно эффективно повысить торсионную жесткость кузова, в частности в отношении защиты от бокового удара.
В другом предпочтительном варианте конструкция кузова содержит проходящий вдоль средней продольной оси центральный туннель, который жестко соединен с выполненной из поперечной балки и задней панели коробчатой профильной конструкцией. При этом может быть особенно предпочтительным, если центральный туннель по отношению к продольному направлению автомобиля имеет уменьшающуюся к задней панели высоту профиля, так что высота профиля поперечной балки может быть увеличена. Эта мера позволяет особенно эффективно повысить торсионную жесткость кузова, в частности в отношении защиты от бокового удара.
В другом предпочтительном варианте профили задней рамы жестко соединены с расположенными под ними коробчатыми деталями. Эта мера позволяет особенно эффективно повысить торсионную жесткость кузова, в частности в отношении защиты от бокового удара.
Поперечная балка изготовлена, например, из черного металла, такого как листовая сталь. В качестве альтернативы она может быть изготовлена из легкого металла, например алюминия или алюминиевого сплава.
Изобретение распространяется далее на поперечную балку кузова автомобиля, которая выполнена подходящей для непосредственного жесткого соединения двух проходящих в продольном направлении автомобиля боковых швеллеров, между которыми расположена днищевая группа, и двух жестко соединенных с днищевой группой профилей задней рамы, проходящих от днищевой группы назад. Кроме того, поперечная балка выполнена с возможностью жесткого соединения с жестко соединяющей между собой оба продольных швеллера задней панелью, которая создает жесткое соединение между расположенными на разной высоте панелями днища, образуя коробчатую профильную конструкцию.
Кроме того, изобретение распространяется на автомобиль, оборудованный описанной выше конструкцией кузова или кузовом.
Пример осуществления
Изобретение более подробно поясняется на примере его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. Одинаковые или одинаково действующие элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. На чертежах изображают:
- фиг.1: перспективный вид поперечной балки конструкции кузова;
- фиг.2: перспективный частичный вид конструкции кузова с поперечной балкой из фиг.1;
- фиг.3: другой перспективный частичный вид конструкции кузова с задней панелью и панелями днища;
- фиг.4: другой перспективный частичный вид конструкции кузова;
- фиг.5: разрез конструкции кузова по линии А-А из фиг.2;
- фиг.6: разрез конструкции кузова по линии В-В из фиг.2;
- фиг.7: разрез конструкции кузова по линии С-С из фиг.2;
- фиг.8: перспективный вид профиля задней рамы конструкции кузова;
- фиг.9: перспективный вид продолжения задней рамы конструкции кузова;
- фиг.10: перспективный вид сборки профиля задней рамы из фиг.8 и ее продолжения из фиг.9;
- фиг.11: перспективный вид центрального туннеля конструкции кузова.
Следует указать на то, что приведенные ниже указания положения и направления «вверху», «внизу», «сбоку», «вдоль», «поперек», «слева», «справа», «снаружи», «внутри», «посередине», «горизонтально», «вертикально» и т.д. относятся к ориентации компонентов изображенной на фигурах конструкции кузова. Они служат лишь для упрощения описания изобретения, которое не ограничено ими. На фигурах отнесенные к автомобилю направления обозначены обычным образом х, у, z, причем направление х указывает продольное направление автомобиля, направление у - его поперечное направление, а направление z - его вертикальное направление. Направление движения соответствует отрицательному направлению х (-х).
На фиг.1 в перспективе спереди изображен пример поперечной балки 2 для 1 конструкции кузова. Продолговатая поперечная балка 2 проходит в положении монтажа, в основном, в поперечном направлении (у) автомобиля. Она состоит из горизонтально ориентированного участка 3 и вертикально ориентированного участка 4, выполненных плоскими и проходящими, в основном, в поперечном направлении (у) автомобиля. В разрезе в плоскости перпендикулярно поперечному направлению (у) поперечная балка 2 имеет L-образную форму с двумя приблизительно вертикальными полками, причем одна полка образована горизонтальным участком 3, а другая полка - вертикальным участком 4.
Кроме того, поперечная балка 2 имеет, по меньшей мере, приблизительно горизонтальный средний участок 5 и два примыкающих к нему боковых участка 6, которые имеют относительно среднего участка 5 изогнутый вниз контур. Каждый боковой участок 6 состоит из примыкающей к среднему участку 5, проходящей наискось вниз первой боковой части 37 и примыкающей к ней сбоку, приблизительно горизонтальной боковой части 38. По отношению к средней продольной оси (не показана), которая проходит посередине автомобиля или конструкции 1 кузова в продольном направлении (х) автомобиля и в положении монтажа пересекает средний участок 5 поперечной балки 2, последняя имеет симметричное строение.
Горизонтальный участок 3 поперечной балки 2 имеет на переднем краю в зоне среднего участка 5 и обоих боковых участков 6 первую крепежную полку 7, которая вертикально отстоит от участка 3. Соответствующим образом верхний край вертикального участка 4 в зоне среднего участка 5 и обоих боковых участков 6 снабжен второй крепежной полкой 8, которая горизонтально отстоит от участка 4. На своих обоих торцевых концах 10 поперечная балка 2 снабжена третьими крепежными полками 9, которые вертикально отформованы на участках 3, 4. Различные крепежные полки 7-9 изготовлены, например, гибкой, причем, однако, возможно также соединение крепежных полок 7-9 в виде отдельных деталей с участками 3, 4 традиционной техникой соединения, такой как сварка, клепка или клинчевание. Связь поперечной балки 2 внутри конструкции 1 кузова посредством крепежных полок 7-9 более подробно поясняется ниже.
На фиг.2-4 в различных перспективных видах изображен пример выполнения конструкции 1 кузова. Показаны лишь ее части, причем понятно, что она имеет по отношению к упомянутой средней продольной оси симметричное строение. Термины «слева» и «справа» относятся здесь и далее к положению компонентов относительно средней продольной оси, если смотреть на переднюю часть автомобиля.
На фиг.2 в перспективе спереди изображена левая часть конструкции 1 кузова. Последняя содержит поперечную балку 2, из которой изображен только ее левый боковой участок 6. Конструкция 1 кузова включает в себя далее заднюю раму с двумя проходящими назад профилями 11, на которых может быть размещена поперечная балка бампера (не показана). На фиг.2 показан лишь левый профиль 11 задней рамы. Кроме того, конструкция 1 кузова включает в себя два боковых швеллера, проходящих в продольном направлении (х) автомобиля, причем показан только U-образный внутренний профиль 27 левого бокового швеллера 12. После окончательного монтажа оба внутренних профиля 27 за счет закрепленных на полках 26 швеллеров замыкающих панелей (не показаны) замыкаются в коробчатую конструкцию 1 кузова, в результате чего образуются боковые швеллеры 12.
Как видно, в частности, из перспективного изображения профиля 11 задней рамы на фиг.8, каждый профиль 11 можно, по меньшей мере, мысленно разделить на различные отрезки. Так, профиль 11 включает в себя продолговатый рамный отрезок 16, который в сечении в поперечном направлении (у) автомобиля имеет, по меньшей мере, приблизительно U-образную форму, причем U-образная форма состоит из двух вертикально ориентированных боковых стенок, а именно внутренней 14 и внешней 15, а также горизонтально ориентированного дна 13. Обе боковые стенки 14, 15 проходят приблизительно в продольном направлении (х) автомобиля. Рамный отрезок 16 переходит спереди в обозначенный, в целом, как связь 17 заднего моста участок, который расширяется в поперечном направлении (у) автомобиля и состоит, в основном, из внутренней боковой стенки 14 и дна 13.
Внешняя боковая стенка 15 заканчивается в связи 17 сзади дальше, чем внутренняя боковая стенка 14, и, кроме того, изменяет свое направление примерно на 90°, так что конец внешней боковой стенки 15 проходит к наружной стороне автомобиля. За счет этого создается выемка 23, которая закрывается боковым швеллером 12 или его внутренним профилем 27.
В профиле 11 задней рамы верхний край внутренней боковой стенки 14 снабжен четвертой крепежной полкой 19, которая отстоит от нее перпендикулярно ей и ориентирована горизонтально. Торцевой край внутренней боковой стенки 14 снабжен пятой крепежной полкой 20, которая отстоит от нее перпендикулярно ей и ориентирована вертикально. Торцевой край внешней боковой стенки 15 снабжен шестой крепежной полкой 21, которая отстоит от внутренней боковой стенки 14 перпендикулярно ей и ориентирована вертикально. Кроме того, наружный край дна 13 снабжен перед внешней боковой стенкой 15 седьмой крепежной полкой 22, которая отстоит от внутренней боковой стенки 14 перпендикулярно ей и ориентирована вертикально.
Со ссылкой на фиг.2 и 3 более подробно поясняется связь поперечной балки 2 с обоими профилями 11 задней рамы и обоими боковыми швеллерами 12 конструкции 1 кузова. В ней поперечная балка 2 жестко соединена как с обоими профилями 11 задней рамы, так и с обоими боковыми швеллерами 12. Таким образом, с одной стороны, поперечная балка 2 закреплена своими обоими торцевыми концами 10 посредством крепежных полок 9 на вертикальных стеновых участках 25 внутренних профилей 27 боковых швеллеров 12 сварными точками 24, так что оба боковых швеллера 12 жестко соединены между собой поперечной балкой 2. С другой стороны, оба профиля 11 задней рамы своими внутренними боковыми стенками 14 соединены посредством крепежных полок 20 на горизонтальном участке 4 поперечной балки 2 сварными точками 24, так что поперечной балкой 2 жестко соединены между собой не только оба боковых швеллера 12, но и оба профиля 11 задней рамы. Следовательно, поперечная балка 2 создает как между обоими профилями 11 задней рамы, так и между обоими боковыми швеллерами 12 непосредственное соединение, посредством которого может быть достигнуто эффективное и надежное усиление кузова, в частности в поперечном направлении (у) автомобиля.
Как видно на фиг.2, связь 17 заднего моста дополнена внутренним профилем 27 бокового швеллера 12 и боковой частью 38 бокового участка 6 поперечной балки 2 в рамную профильную конструкцию, компоненты которой жестко соединены между собой.
На фиг.3 в конструкции 1 кузова поперечная балка 2 дополнена проходящей в поперечном направлении (у) автомобиля задней панелью 28 в коробчатую профильную конструкцию. Для этой цели задняя панель 28 состоит из вертикального 29 и горизонтального 30 участков. Оба участка 29, 30 выполнены плоскими и проходят, в основном, в поперечном направлении (у) автомобиля. В сечении в плоскости перпендикулярно поперечному направлению (у) автомобиля задняя панель 28 имеет соответствующую поперечной балке 2 L-образную форму с двумя приблизительно вертикальными полками, причем одна полка образована вертикальным участком 29, а другая - горизонтальным участком 30. За счет образованной поперечной балкой 2 и задней панелью 28 коробчатой профильной конструкции можно эффективным образом и надежно повысить жесткость кузовной конструкции 1, в частности в поперечном направлении (у) автомобиля.
Как обычно, задняя панель 28 создает жесткое соединение между передней панелью 31 днища в зоне задних сидений и вышележащей задней панелью 32 днища в зоне багажника. Здесь задняя панель 28 интегрирована, например, в переднюю панель 31 днища, однако она может быть интегрирована также в заднюю панель 32 днища. Возможно также соединение задней панели 28 и обеих панелей 31, 32 днища в качестве отдельных деталей традиционной техникой, такой как сварка, клепка или клинчевание. Кроме того, задняя панель посредством боковых крепежных лапок закреплена на обоих внутренних профилях 27 боковых швеллеров 12, например, с помощью сварных соединений и, тем самым, соединяет непосредственно между собой оба боковых швеллера 12.
2
Как видно далее на фиг.3, рамная профильная конструкция, состоящая из связи 17 заднего моста, внутреннего профиля 27 бокового швеллера 12 и боковой части 38 бокового участка 6 поперечной балки 2, дополнена замыкающей панелью 33 (задней рамы) в коробчатую замкнутую конструкцию. Для этой цели замыкающая панель 33 жестко соединена с крепежной полкой 19 внутренней боковой стенки 14 профиля 11 задней рамы и полкой 26 внутреннего профиля 27 бокового швеллера 12, например с помощью сварных соединений. Эта мера позволяет повысить жесткость кузовной конструкции. Кроме того, задняя панель 28 или верхний горизонтальный участок 30 прочно соединен с замыкающей панелью 33 несколькими выполненными в среде CO сварными точками 34.
Замкнутая в сечении профильная конструкция из поперечной балки 2 и заднего листа 38 хорошо видна, в частности, на фиг.5, где изображен разрез по линии А-А. Здесь также видно, что передняя панель 31 днища и задняя панель 28 прочно соединены с крепежной полкой 7 участка 3 поперечной балки 2, например с помощью сварного соединения. Задняя панель 32 днища и замыкающая панель 33 вместе с задней панелью 28 прочно соединены с крепежной полкой 8 участка 4 поперечной балки 2, например с помощью сварного соединения. Кроме того, замыкающая панель 33 прочно соединена с крепежной полкой 19 внутренней боковой стенки 14 профиля 11 задней рамы, например с помощью сварного соединения.
В разрезе на фиг.6 по линии В-В передняя панель 31 днища закреплена на внутреннем профиле 27 бокового швеллера 12, например с помощью сварного соединения. Кроме того, видно, что крепежная полка 20 внутренней боковой стенки 14 профиля 11 задней рамы жестко соединена с поперечной балкой 2 сварными точками 24.
На фиг.3 также виден центральный туннель 35, который проходит в продольном направлении (х) автомобиля в зоне продольной средней оси конструкции 1 кузова между обоими боковыми швеллерами 12 и прочно соединен с задней панелью 28, а также вертикальной передней стенкой (не показана), например с помощью сварного соединения. Как обычно, вертикальная передняя стенка, расположенная, в основном, в поперечном направлении (у) автомобиля, пространственно отделяет салон от передней части кузова.
На фиг.4 изображен перспективный вид сзади поперечной балки 2, которая вместе с задней панелью 28 закреплена сварными точками 24 на центральном туннеле 35.
На фиг.11 центральный туннель 35 изображен в перспективе. Он содержит горизонтальную верхнюю стенку 39 и две отстоящие с боков вниз боковые стенки 40, продольные края которых снабжены восьмыми крепежными полками 41, служащими для закрепления передних панелей 31 днища. Присоединительный участок 42 со стороны передка служит для соединения центрального туннеля 35с задней панелью 28 и поперечной балкой 2. Для этой цели присоединительный участок 43 со стороны задка на своем торцевом краю в зоне верхней стенки 39 туннеля снабжен девятой крепежной полкой 44, которая прочно соединена с поперечной балкой 2, например с помощью сварного соединения. Присоединительный участок 43 имеет меньшую в вертикальном направлении (z) автомобиля высоту профиля, чем присоединительный участок 42, так что поперечная балка 2 может иметь большую в вертикальном направлении (z) автомобиля высоту профиля, что повышает торсионную жесткость кузова.
На фиг.7 в разрезе по линии С-С изображено соединение центрального туннеля 35 с задней панелью 28 и поперечной балкой 2. В частности, показано закрепление крепежной полки 44 центрального туннеля 35 на крепежной полке 7 поперечной балки 2, а также закрепление задней панели 28 на верхней стенке 39 туннеля посредством горизонтально отстоящей двенадцатой крепежной полки 52.
Находящиеся между боковыми швеллерами 12 конструктивные детали, образующие днище автомобиля, называются днищевой группой 53. К ним относятся, в том числе, панели 31, 32, задняя панель 28 и центральный туннель 35.
Под каждым профилем 11 задней рамы расположена конструктивная деталь 45, так называемое «продолжение задней рамы». Оно изображено на фиг.9 в перспективе и в увеличенном виде и может быть разделено на различные участки. Ими являются, в том числе, участок 46 с посадочными отверстиями, присоединительный участок 47 и усиливающий участок 48. Участок 46 снабжен несколькими посадочными отверстиями 49, служащими для размещения во время производственного процесса. Они могут быть выполнены также в профилях 11 задней рамы. Передний присоединительный участок служит для присоединения к продолжению передней рамы конструкции 1 кузова. Усиливающий участок 48 служит в качестве неотъемлемого усиления для закрепления заднего моста.
На фиг.10 изображена сборка профиля 11 задней рамы и ее продолжения 45. Профиль 11 прочно соединяется с одиннадцатой крепежной полкой 51 продолжения 45 сварными точками 24. Кроме того, связь 17 профиля 11 для заднего моста прочно соединяется с усиливающим участком 48 продолжения 45 сварными точками 24. Десятые крепежные полки 50 продолжения 45 служат для его соединения с внутренним профилем 27 бокового швеллера 12. За счет продолжения 45 образуется коробчатая профильная конструкция, которая повышает жесткость кузова.
Профили 11 задней рамы вместе с ее продолжениями 45 служат для установки заднего моста (не показан). Для этой цели в связях 17 профилей 11 предусмотрено монтажное отверстие 18. Например, на профилях 11 может быть установлен задний мост с подвеской колес на двух торсионно-упруго соединенных между собой продольных рычагах, связанных посредством закрепленной на кузове балки, которые своими передними концами свинчены посредством опорных втулок с профилями 11. В патентной литературе такие задние мосты подробно описаны, например в европейских патентах ЕР 0774369 В1 и ЕР 0681932 В1 заявителя.
В конструкции 1 кузова вместо сварных точек 24 может применяться традиционная техника соединения, такая как клепка или клинчевание. Точно так же различные крепежные полки могут быть закреплены на других конструктивных деталях не с помощью сварных соединений, а другой традиционной техники, такой как клепка или клинчевание. Поперечная балка 2 и остальные профильные детали конструкции 1 кузова целиком изготовлены, например, глубокой вытяжкой из листовой стали. В качестве альтернативы, по меньшей мере, некоторые профильные детали могут быть соединены также из нескольких отдельных деталей с помощью традиционной техники, такой как сварка, клепка или клинчевание. Кроме того, по меньшей мере, некоторые профильные детали могут изготавливаться не из листовой стали, а из достаточно стабильного легкого металла, в частности алюминия или алюминиевого сплава. Возможно также изготовление, по меньшей мере, отдельных профильных деталей из неметаллического материала.
Согласно изобретению, создана конструкция кузова автомобиля, в которой проходящая в его поперечном направлении конструктивная деталь (поперечная балка) в зоне задней панели днища жестко связана с проходящими в продольном направлении профильными деталями. Ими являются центральный туннель, профили задней рамы и боковые швеллеры. При этом поперечная балка дополнена задней панелью в коробчатую, приблизительно прямоугольную в сечении профильную конструкцию. Соединение поперечной балки с обоими боковыми швеллерами осуществляется посредством крепежных полок, которые жестко соединены с боковыми швеллерами с помощью традиционной техники, такой как сварка, клепка или клинчевание. Высота профиля центрального туннеля, если смотреть в продольном направлении (х) автомобиля, непрерывно уменьшается до присоединения к задней панели, благодаря чему поперечная балка может иметь увеличенную высоту профиля в вертикальном направлении (z) автомобиля и может быть жестко соединена с центральным туннелем, в результате чего можно повысить жесткость кузова. Сбоку поперечная балка притягивается к нижней горизонтальной стенке (дну) профиля задней рамы и также конструктивно соединена с ним. Внутренняя вертикальная стенка (внутренняя боковая стенка) профиля задней рамы срезана до уровня вертикальной задней стенки (участка) поперечной балки и снабжена проходящей в поперечном направлении (у) автомобиля крепежной полкой. Эта крепежная полка также соединяется с поперечной балкой. Таким образом, в зоне профиля задней рамы и внутренней боковой швеллерной конструкции (внутренний профиль) возникает коробчатое конструктивное узловое соединение, имеющее высокую торсионную жесткость. Благодаря большой высоте профиля поперечной балки за счет непрерывно уменьшающейся назад высоты профиля центрального туннеля образуется массивная контропора, которая уменьшает коэффициент проникновения при боковом ударе или наезде на столб, поскольку ввод нагрузки происходит непосредственно в поперечную балку. Продолжение задней рамы, жестко соединенное с ее задним профилем через его внутреннюю боковую и нижнюю горизонтальную стенки, выполнено в виде коробчатой конструктивной детали, в результате чего предпочтительным образом возникает поддерживающая профильная конструкция, которая предотвращает подъем и, тем самым, неконтролируемое смятие профиля задней рамы при заднем ударе. Кроме того, продолжение задней рамы может использоваться в качестве усиливающей связь заднего моста детали, так что можно отказаться от использования дополнительных усиливающих деталей.
Таким образом, благодаря изобретению создано оптимизированное конструктивное соединение поперечной балки в зоне задней панели с возможностью уменьшения толщины панелей и, тем самым, массы автомобиля, причем торсионная жесткость кузова, в частности в отношении защиты от бокового удара, может быть повышена за счет конструктивной связи поперечной балки с боковыми швеллерами и профилями задней рамы. Кроме того, можно достичь увеличения срока службы кузова. В промышленном серийном производстве можно сократить производственные и материальные затраты.
Перечень позиций
1 - конструкция кузова
2 - поперечная балка
3 - горизонтальный участок балки
4 - вертикальный участок балки
5 - средний участок
6 - боковой участок
7 - первая крепежная полка
8 - вторая крепежная полка
9 - третья крепежная полка
10 - конец
11 - профиль задней рамы
12 - боковой швеллер
13 - дно
14 - внутренняя боковая стенка
15 - внешняя боковая стенка
16 - рамный участок
17 - связь заднего моста
18 - монтажное отверстие
19 - четвертая крепежная полка
20 - пятая крепежная полка
21 - шестая крепежная полка
22 - седьмая крепежная полка
23 - выемка
24 - сварная точка
25 - стеновой участок
26 - полка швеллера
27 - внутренний профиль
28 - задняя панель
29 - вертикальный участок задней панели
30 - горизонтальный участок задней панели
31 - передняя панель днища
32 - задняя панель днища
33 - замыкающая панель
2
34 - сварная точка, выполненная в среде CO
35 - центральный туннель
36 - крепежная лапка
37 - первая боковая часть
38 - вторая боковая часть
39 - верхняя стенка туннеля
40 - боковая стенка туннеля
41 - восьмая крепежная полка
42 - присоединительный участок со стороны передка
43 - присоединительный участок со стороны задка
44 - девятая крепежная полка
45 - продолжение задней рамы
46 - участок с посадочными отверстиями
47 - присоединительный участок
48 - усиливающий участок
49 - посадочные отверстия
50 - десятая крепежная полка
51 - одиннадцатая крепежная полка
52 - двенадцатая крепежная полка
53 - днищевая группа