КУЗОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
VEHICLE BODY AND METHOD OF ITS MANUFACTURE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к кузову транспортного средства с крышей, боковыми элементами каркаса крыши, каналом, расположенным с обеих сторон крыши между боковыми элементами каркаса и крышей, а также передней и задней поперечинами крыши, а также к способу его изготовления.
Уровень техники
При изготовлении кузова во время соединения крыши с соответствующими соединительными элементами, как правило, используют термические методы соединения, например контактную точечную сварку, лазерную сварку или лазерную пайку.
При использовании контактной точечной сварки для соединений можно получить конструкцию из нескольких слоев металла, которая не поддается сварке. В частности, при контактной точечной сварке соединение множества тонких листов металла в более толстое образование представляет трудность. Если выполнить соединение все же необходимо, выполняется разъединение одного или нескольких листов металла, что приводит к локальному ослаблению кузова.
При использовании лазерной сварки или пайки в качестве альтернативы необходимы дополнительные средства.
Также при использовании термических способов соединения невозможно одновременно использовать различные материалы, например алюминий и сталь, или некоторые полимерные соединения, например углепластики.
В соответствии с известным уровнем техники (US 3239269 от 28.09.1961) уже предпринимались попытки использования фальцевые соединения в некоторых местах между крышей прилегающими к ней деталями, однако основные соединения по-прежнему выполняются термическим способом.
Технология фальцовки уже используется в отверстиях на крыше (US 5795014 А 09.12.1996 и ЕР 0898540 В1 14.05.1996), хотя в данном случае, по крайней мере, в некоторых местах у отверстий на крыше необходимо использовать точечную сварку.
Таким образом, в основе настоящего изобретения лежит задача представить более простой и бюджетный способ соединения крыши с прилегающими к ней деталями, в частности избежать недостатков, возникающих при использовании термических соединений.
Раскрытие изобретения
В соответствии с настоящим изобретением данная задача решается за счет того, что крыша и каркас крыши неподвижно соединяются друг с другом посредством отбортовки/фальцовки, по крайней мере, вдоль соответствующего канала.
Крыша и поперечины крыши могут быть неподвижно соединены друг с другом аналогичным образом посредством отбортовки/фальцовки.
Таким образом, можно относительно простым образом закрепить крышу на прилегающих к ней деталях. Соединение можно дополнительно усилить за счет использования клейкого вещества или клейкой ленты, используемых в дополнение к отбортовке/фальцовке, что обеспечит увеличение прочности конструкции и, в частности, позволит добиться абсолютной герметичности.
Применение технологии отбортовки/фальцовки, предпочтительно в сочетании с использованием клейких веществ, обеспечивает значительные преимущества с точки зрения характеристик кузова.
Особенным техническим прогрессом следует считать то, что благодаря отбортовке/фальцовке крыша соединяется с кузовом достаточно неподвижно для проведения чистки и окраски. Кроме того, в зависимости от исполнения отдельных деталей такой тип соединения позволяет термически инициированное относительное перемещение в пространстве во время печного процесса без отрыва отогнутых краев друг от друга. В частности, это важно при использовании клейкого вещества.
Еще одно преимущество настоящего изобретения заключается в том, что новый тип соединения в соответствии с настоящим изобретением позволяет создать комбинированную конструкцию кузова, а именно: использовать различные материалы для крыши и остальных частей кузова. Так, определенные детали могут быть выполнены из алюминия, при этом другие детали могут быть выполнены из листовой стали. Кроме того, можно изготовить крышу из соответствующего полимера, например углепластика или слоистого пластика, при этом данный материал, как правило, толще листов металла прилегающих деталей. При помощи отбортовки/фальцовки соединение деталей различной толщины, изготовленных из различных материалов, не является сложным.
Неподвижное соединение отдельных деталей посредством отбортовки/фальцовки в соответствии с настоящим изобретением может быть произведено различными способами, при этом предпочтительно комбинировать с клейким веществом или клейкой лентой.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения отличается тем, что по крайней мере на одной из деталей расположен отогнутый край, по крайней мере, частично проходящий над всей длиной стыка, и после установки крыши на каркас этот приподнятый край деформируют при помощи штампа для отбортовки таким образом, что образуется неподвижное соединение с геометрическим замыканием с прилегающей деталью, при этом использовании клейкого вещества или клейкой ленты еще больше повышается прочность и достигается абсолютная герметичность.
При соединении крыши с прилегающими к ней элементами каркаса, представляющими собой внутреннюю деталь, боковую деталь и расположенную между ними усиливающую деталь, отогнутый край может быть расположен на участке боковой детали, обращенной к соответствующему каналу на крыше, при этом отогнутый край, по крайней мере, частично проходит вдоль канала, а после установки крыши на элементы каркаса его отбортовывают/фальцуют вокруг края крыши при помощи штампа для отбортовки.
В качестве альтернативы можно создать такое соединение, где на боковой детали каркаса и на крыше, по крайней мере, частично расположено по одному отогнутому краю, при этом отогнутый край, предусмотренный на боковой детали, направлен под наклоном вверх, а отогнутый край, предусмотренный на крыше, направлен под наклоном вниз так, что при установке крыши на каркас эти отогнутые края сцепляются друг с другом и после установки крыши на каркас эти отогнутые края при помощи штампа для отбортовки прижимают друг к другу с геометрическим замыканием.
В качестве альтернативы можно создать соединение, по крайней мере частично расположив по одному отогнутому краю на боковой детали каркаса и на крыше, при этом оба отогнутых края направлены вверх и один из них длиннее другого так, что при установке крыши на каркас отогнутые края располагаются, непосредственно прилегая друг к другу, и после установки крыши на каркас более длинный отогнутый край при помощи штампа для отбортовки отбортовывают/фальцуют вокруг более короткого отогнутого края.
Наконец, можно, по крайней мере, частично расположить по одному отогнутому краю на боковой детали каркаса и на крыше таким образом, что оба отогнутых края направлены вверх, имеют примерно одинаковую длину и расположены так, чтобы при установке крыши на каркас непосредственно прилегать друг к другу; после установки крыши на каркас оба отогнутых края отбортовывают/фальцуют в одну сторону. Данный отогнутый край может быть использован для крепления планки для облицовки канала на крыше.
Для соединения крыши с передней поперечиной крыши или передней направляющей на переднем конце последней может иметься плоская кромка, при этом на переднем конце крыши предусмотрен отогнутый край, который после установки крыши на каркас отбортовывают/фальцуют вокруг плоской кромки направляющей, при этом крыша перекрывает переднюю направляющую.
В качестве альтернативы можно предусмотреть на переднем конце передней направляющей отогнутый край, который после установки крыши на каркас отбортовывают/фальцуют вокруг передней кромки крыши, при этом крыша перекрывает переднюю направляющую.
Для соединения крыши с задней поперечиной крыши или задней направляющей на ее заднем конце может быть образован направленный вверх отогнутый край, а на заднем конце крыши может быть образован примерно горизонтальный отогнутый край. При таком расположении горизонтальный отогнутый край крыши может быть отбортован/фальцован вокруг направленного вверх отогнутого края задней направляющей, при этом крыша перекрывает заднюю направляющую.
В качестве альтернативы на заднем конце крыши можно предусмотреть направленный вверх отогнутый край, и на заднем конце задней направляющей расположен отогнутый край, также направленный вверх, длина которого больше длины отогнутых края крыши. После установки крыши на направляющие этот отогнутый край задней направляющей может быть отбортован/фальцован вокруг отогнутого края крыши.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение наглядно поясняется на примерах со ссылкой на сопроводительные чертежи. На фигурах изображено следующее:
фиг. 1: вид сбоку кузова автомобиля,
фиг. 2: увеличенное схематичное изображение разреза по линии II-II с фиг. 1 с традиционным стыком,
фиг. 3: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 2, со стыком в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения до установки крыши,
фиг. 4: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 3, с установленной крышей с помощью штампа для отбортовки,
фиг. 5: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 4, с крышей с более толстыми стенками,
фиг. 6: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 3, другого варианта осуществления отбортованного или фальцевого соединения до установки крыши,
фиг. 7: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 6, после установки крыши и использования штампа для отбортовки,
фиг. 8: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 3 и 6, с еще одним вариантом осуществления отбортованного или фальцевого соединения до установки крыши,
фиг. 9: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 8, после установки крыши и создания отбортованного или фальцевого соединения,
фиг. 10: вид, аналогичный виду с фиг. 9, на котором крыша имеет более толстые стенки, как на фиг. 5,
фиг. 11: вид, аналогичный виду с фиг. 9, с другим вариантом осуществления,
фиг. 12: еще один вариант осуществления отбортованного или фальцевого соединения после установки крыши, но до образования соединения,
фиг. 13: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 12, после создания отбортованного или фальцевого соединения,
фиг. 14: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 13, с другим вариантом осуществления,
фиг. 15: вид сверху кузова автомобиля с фиг. 1,
фиг. 16: увеличенное изображение разреза по линии XI-XI на фиг. 15,
фиг. 17: увеличенное изображение разреза по линии XVII-XVII на фиг. 15,
фиг. 18: увеличенное изображение соединения между крышей и передней направляющей до установки крыши,
фиг. 19: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 18, после установки крыши и создания отбортованного или фальцевого соединения,
фиг. 20: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 18, с другим вариантом осуществления отбортованного или фальцевого соединения до установки крыши,
фиг. 21: такой же разрез, что и на фиг. 20, после установки крыши и образования отбортованного или фальцевого соединения,
фиг. 22: увеличенное изображение разреза соединения крыши и задней направляющей до установки крыши,
фиг. 23: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 22, после установки крыши и создания отбортованного или фальцевого соединения,
фиг. 24: разрез, аналогичный разрезу с фиг. 23, с другим вариантом осуществления отбортованного или фальцевого соединения.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 представлен вид сбоку кузова 1 автомобиля.
В настоящем изобретении речь прежде всего идет о соединении отдельных деталей кузова в области традиционного стыка 2, представленного на фиг. 2, расположенного рядом с каналом 8 и представляющего собой соединение крыши 3 и каркаса 4.
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, представленным на фиг. 3 и фиг. 4, необходимо усовершенствовать стык 2 с фиг. 2. При этом каркас 4 включает в себя внутреннюю деталь 5, усиливающую деталь 6 и боковую деталь 7. На стороне боковой детали 7, обращенной к крыше 3, предусмотрен отбортовываемый отогнутый край 9, проходящий по всей длине стыка 2. На соседней кромке крыши 3 имеется отогнутый край 10.
Крыша 3 заходит на каркас крыши 4 в направлении, обозначенном стрелкой 11 на фиг. 3, непосредственно перед отбортовываемым отогнутым краем 9 боковой детали 7. На этот участок каркаса 4 наносят слой 12 клейкого вещества. Когда крыша 3 оказывается в установленном положении (как показано на фиг. 4), отогнутый край 9, расположенный на боковой детали 7, при помощи штампа для отбортовки, например прижимного ролика 13, обкатывают над отогнутым краем 10 так, что в области канала 8 образуется неподвижный и герметичный стык 2.
С помощью действий, представленных на фиг. 3 и 4, можно также соединять детали из различных материалов и различной толщины. Пример такого соединения представлен на фиг. 5, в котором крыша 3 имеет относительно большую толщину. При помощи прижимного ролика 13 можно легко фальцевать отогнутый край 9, расположенный на боковой детали 7 каркаса 4, над отогнутым краем 10, при этом материал крыши 3 и толщина отогнутого края 10 не имеют никакого значения.
На фиг. 6 и 7 представлен еще один вариант осуществления способа соединения в соответствии с настоящим изобретением. В этом варианте осуществления на боковой детали 7 расположен отогнутый край 14, направленный под наклоном вверх, а на крыше 3 расположен отогнутый край 15, направленный под наклоном вниз. За отогнутым краем 15 на крыше 3 предусмотрено клейкое вещество 16. При установке крыши 3 на каркас 4 оба отогнутого края 14 и 15, направленные друг к другу, сцепляются и при помощи прижимного ролика 13 прижимаются друг к другу с геометрическим замыканием, как показано на фиг. 7. Использование этого способа соединения в сочетании с применением клейкого вещества обеспечивает неподвижное и герметичное соединение между каркасом 4 и крышей 3.
На фиг. 8 и 9 представлен еще один вариант осуществления способа соединения в соответствии с настоящим изобретением. В данном варианте осуществления в области канала 8 на крыше 3 предусмотрен направленный вверх отогнутый край 17, а на боковой детали 7 каркаса 4 - направленный вверх 18 отогнутый край. При этом отогнутый край 18, расположенный на боковой детали 7, длиннее отогнутого края 17 крыши 3. Когда крыша 3 опускается на каркас 4 в направлении, указанном стрелкой 11, оба отогнутого края 17 и 18 располагаются по отношению друг к другу так, чтобы непосредственно прилегать друг к другу. Когда крыша 3 установлена на каркас 4, более длинный отогнутый край 18 на боковой детали 7 отбортовывают с помощью штампа для отбортовки над более коротким отогнутым краем 17 на крыше 3. При этом в области канала 8 образуется неподвижный стык 2. В дополнение к фальцовке перед отогнутым краем 18 непосредственно под кромкой крыши 3 при установке на каркас 4 предусмотрена область 19 склеивания, что обеспечивает достаточную герметичность области соединения.
На фиг. 10 способ, представленный на фиг. 8 и 9, показан для крыши 3, которая, как и на фиг. 5, имеет большую толщину. В данном варианте осуществления, как и в варианте осуществления с фиг. 8 и 9, на внешнем конце отогнутого края 9 крыши 3 предусмотрен направленный вверх отогнутый край 17, вокруг которого отбортован направленный вверх отогнутый край 18 боковой детали 7 для обеспечения неподвижного соединения.
Вариант осуществления с фиг. 11 аналогичен варианту осуществления с фиг. 9, в котором отогнутый край 18 боковой детали 7 отбортовывают вокруг направленного вверх отогнутого края 17 крыши 3 лишь частично. Герметичность и прочность соединения, в основном, обеспечиваются за счет наносимого клейкого вещества.
Еще один вариант осуществления очень эффективного стыка представлен на фиг. 12 и 13. На фиг. 12 крыша 13 уже установлена на каркас 4. В данном варианте осуществления на крыше 3 расположен направленный вверх отогнутый край 20, а на боковой детали 7 каркаса 4 - направленный вверх отогнутый край 21. Оба отогнутого края 20 и 21, имеющие примерно одинаковую длину и прилегающие друг к другу после установки крыши 3 на каркас 4, отбортовывают или фальцуют в одну сторону при помощи соответствующего штампа для отбортовки. Благодаря этому в данном варианте осуществления, который также можно сочетать с использованием клейкого вещества, между крышей 3 и каркасом 4 в области канала 8 образуется неподвижное и герметичное соединение.
На фиг. 14 представлен измененный вариант осуществления настоящего изобретения с фиг. 12 и 13, где отогнутые края 20 и 21 загибаются только под углом 90°. В данном варианте осуществления прочность соединения также достигается, в частности, за счет нанесенного клейкого вещества.
На фиг. 15 представлен вид сверху кузова 1 автомобиля с фиг. 1.
Увеличенные разрезы на фиг. 16 и 17 иллюстрируют соединения между крышей 3 и передней и задней поперечинами крыши, а именно передней направляющей 22 и задней направляющей 23.
На фиг. 18-21 показаны два варианта осуществления способа соединения крыши 3 с передней направляющей 22 в соответствии с настоящим изобретением.
В варианте осуществления с фиг. 18 и 19 на переднем конце передней направляющей 22 предусмотрена плоская кромка 24, при этом на переднем конце крыши 3 расположен направленный вниз отогнутый край 25. Когда крышу 3 устанавливают на переднюю направляющую в направлении, указанном стрелкой 11, направленный вниз отогнутый край 25 крыши 3 охватывает плоскую кромку 24 передней направляющей 22, после чего его с помощью соответствующего штампа для отбортовки отбортовывают вокруг кромки 24 направляющей 22, как показано на фиг. 19. Между верхней стороной плоской кромки 24 на направляющей 22 и соответствующим участком крыши 3 предусмотрен слой 26 клейкого вещества с фиг. 18, который вместе с отбортованной кромкой 24 образует герметичное и неподвижное соединение между крышей 3 и передней кромкой передней направляющей 22.
В варианте осуществления с фиг. 20 и 21 на плоской кромке 24 передней направляющей 22 предусмотрен направленный вверх отогнутый край 27, который после опускания крыши 3 на переднюю направляющую 22 в направлении, указанном стрелкой 11, отбортовывают вокруг передней кромки крыши 3, как показано на фиг. 21. Между передней кромкой 24 направляющей 22 и прилегающей к ней нижней стороной крыши 3 также может быть предусмотрен слой 28 клейкого вещества. Таким образом, фальцовка в сочетании со слоем клейкого вещества образуют неподвижное и герметичное соединение между передней направляющей 22 и крышей 3.
На фиг. 22 и 23 представлен вариант осуществления соединения между крышей 3 и задней направляющей 23. В данном варианте осуществления на заднем конце направляющей 23 имеется направленный вверх отогнутый край 29. На заднем конце крыши 3 отогнутый край 30 расположен примерно по горизонтали. Когда крыша 3 уже опущена в положение, показанное на фиг. 23, в направлении стрелки 11 и прилегает к задней направляющей 23, горизонтальный отогнутый край 30 крыши 3 отбортовывают или фальцуют вокруг направленного вверх отогнутого края 29 задней направляющей 23. В тех местах, где крыша 3 вплотную прилегает к верхней стороне задней направляющей 23, можно нанести слои 31 и 32 клейкого вещества или же использовать клейкую ленту.
В варианте осуществления с фиг. 24 на заднем конце крыши 3 имеется направленный вверх отогнутый край 33, а на заднем конце задней направляющей 23 также предусмотрен направленный вверх отогнутый край 34, при этом отогнутый край 34 задней направляющей 23 длиннее отогнутого края 33, расположенного на крыше 3, при этом отогнутый край 34 задней направляющей 23 можно отбортовать или фальцевать вокруг отогнутого края 33 крыши 3 после того, как крыша 3 будет опущена на заднюю направляющую 23.
Перечень ссылочных позиций:
1 Кузов автомобиля
2 Стык
3 Крыша
4 Каркас крыши
5 Внутренняя деталь каркаса крыши
6 Усиливающая деталь каркаса крыши
7 Боковая деталь каркаса крыши
8 Канал крыши
9 Отбортовываемый отогнутый край
10 Отогнутый край крыши
11 Стрелка
12 Слой клейкого вещества
13 Прижимной ролик
14 Направленный под наклоном вверх отогнутый край боковой детали 7
15 Направленный под наклоном вниз отогнутый край крыши 3
16 Количество клейкого вещества
17 Направленный вверх отогнутый край крыши 3
18 Направленный вверх отогнутый край боковой детали 7
19 Область склеивания
20 Направленный вверх отогнутый край крыши 3
21 Направленный вверх отогнутый край боковой детали 7
22 Передняя направляющая
23 Задняя направляющая
24 Плоская кромка передней направляющей 22
25 Отогнутый край крыши 3
26 Слой клейкого вещества
27 Направленный вверх отогнутый край передней направляющей 22
28 Слой клейкого вещества
29 Направленный вверх отогнутый край задней направляющей 23
30 Горизонтальный отогнутый край крыши 3
31 Отогнутый край крыши 3
32 Слой клейкого вещества
33 Направленный вверх отогнутый край крыши 3
34 Направленный вверх отогнутый край задней направляющей 23