NO301268B1 - Forsterket frontdel for bruk ved fremstilling av kabiner/karosserier for kjöretöyer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en forsterket frontdel, fortrinnsvis av resirkulerbar plast, for et kjøretøykarosseri eller -kabin, som utgjør eller skal utgjøre frontpartiet av karosseriet/kabinen.

Ved fremstilling av kjøretøyer har det lenge vært et ønske å kunne fremstille karosserier av så få komponenter som mulig slik at det kan oppnås en mest mulig rasjonell og rimelig fremstilling. Samtidig foreligger det ønsket, at slike deler skal ha en best mulig styrke for å gi kjøretøyet den nødvendige stivhet og fremfor alt også sikkerhet for både passasjerer og omgivelser. Man har også i de senere år i stadig større utstrekning benyttet seg av plastmaterialer ved fremstilling av kabiner eller karosserier for kjøretøyer. Til en viss grad har man kun benyttet enkeltelementer av plast, men utviklingen av nye og moderne plastmaterialer, og ved de i dag tilgjengeli-ge produksjonsprosesser er det blitt mulig å lage relativt store plater og karosserideler som på kjent måte kan settes sammen og festes til et reisverk for karosseriet ved bruk av metoder som nagling, skruing, liming etc. Svakheten ved de inntil nå benyttede metoder er imidlertid at slike plate- eller panelelementer med en viss størrelse lett blir bøyelige og lite formstabile. Det har derfor foreligget et behov for å kunne fremstille konstruksjonsdeler, som ved en tredimensjonal utforming reduserer antall panelelementer som må benyttes for oppbygging av et karosseri, samtidig som denne tredimensjonale utforming gir konstruksjonselementet en størst mulig egen styrke. Ved en slik utforming vil det også kunne oppnås vektbesparelse i og med at det kan unngås tungt og kostbart rammeverk.

Dette ønske om å tilveiebringe større karosserideler med tredimensjonal form gjør seg spesielt sterkt gjeldende i forbindelse med utvikling av små, lette kjøretøyer, spesielt slike som er beregnet for elektrisk drift eller drift med små, lette motorutgaver. Slike karosseri-formdeler kan utgjøre frontdel eller akterdel av slike kjøretøyer og i sin ytterste konsekvens kunne man tenke seg hele kjøretøykarosseriet utformet i ett stykke, hvor kun dør- og vinduselementer må tilføyes.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe en formdel, og spesielt en frontdel for bruk ved fremstilling av et kjøretøykarosseri eller en kjøretøykabin, hvor denne frontdel skal oppfylle ønskede krav til formstabilitet og sikkerhet for brukeren av kjøretøyet, samtidig som frontdelen skal kunne fremstilles på enklest mulig måte i en støpeopera-sjon. En videre hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en forsterket frontdel som samtidig med at den oppfyller stivhets-og sikkerhetskravene også er så lett som mulig. Frontdelen skal også gi mulighet for innmontering og påmontering av de elementer som er nødvendige i denne delen av karosseriet.

Denne hensikt oppnås ved en frontdel som er kjennetegnet ved det som fremgår av patentkravene.

Det er kjent en rekke forslag til fremstilling av karosserideler av plastmateriale fremstilt i relativt store enheter. Således er det f.eks. fra europeisk patentsøknad nr. 0 089 706 kjent å fremstille et åpent kjøretøykarosseri eventuelt inklusive setet for føreren etc med en volumetrisk struktur av et elastisk materiale. Denne konstruksjon har imidlertid ikke noen direkte iboende stivhet og må blåses opp eller fylles med skum for å gi sikkerhet til brukeren.

Fra GB patentpublikasjon nr. 2 088 792 er det kjent et lite kjøretøy som er basert på bruk av en tradisjonell chasissramme, hvor selve karosseridelen er bygget opp av enkeltelementer, blant annet en nedad åpen plastdel; disse enkeltelementer har imidlertid ingen iboende stabilitet og danner kun en plate-formet omslutting av en bærende rammekonstruksjon til hvilken plate-formdelene er festet. Europeisk patentpublikasjon nr. 0 494 562 beskriver likeledes karosserideler fremstilt av plast, med en viss tredimensjonal form, men som ikke oppfyller de krav som stilles til den foreliggende oppfinnelse og de danner heller ikke noen enhetlig frontdel av et kjøretøy, som muliggjør en rasjonell, rimelig og effektiv fremstilling. I britisk patent nr. 1 594 481 er det beskrevet plateelementer for et busskarosseri. Man finner her karosseriplateelementer som monteres mellom en komplett frontdel og en komplett bakdel av karosseriet, men også her gjelder det som er anført i forbindelse med de ovennevnte publikasjoner, nemlig at det dreier seg kun om "kledningselementer" som til sammen utgjør det ytre skall av kjøretøyet. Ingen av disse kjente konstruk-sjoner gir således et selvavstivet frontstykke for et kjøretøy som muliggjør en særdeles effektiv fremstilling av en frontdel i hvilken det er integrert de fleste nødvendige elementer for bruken av kjøretøyet, dvs. for innmontering av nødvendig utstyr, samtidig som frontdelen på grunn av sin spesielle utforming gir dette parti av kjøretøyet en god stivhet og styrke.

Det spesielle ved frontdelen ifølge oppfinnelsen er at frontdelen er støpt i ett stykke med lukkede vegger på fem sider, mens frontdelen er åpen på den side som skal utgjøre det indre av kjøretøyet. Front-/pansersiden, dvs den side som er beregnet å vende frem og oppover for det ferdige kjøretøy er utformet med trinn til anlegg for frontrute og med forlengelse tilbaketrukket som vil danne kjøretøyets dashbord, henholdsvis basisdelen av dette. Sideplatene omfatter hjulskjermer og kan gjøres så lange som ønsket, dvs at de kan ende enten i området hvor dører skal monteres for sammenkobling med bakre konstruksjonsdel, eller de kan være ført helt bak til enden av kjøretøyet, dette noe i avhengighet av støpemetode.

Ved å utforme frontdelen med krumme flater, vinklede partier og sideflater omfattende hjulskjermer og øvre parti trinnformet og trukket bakover omfattende kjøretøyets eller dashbordets instrumentpanel oppnås en tredimensjonal, "kantet" og vinklet konstruksjonsdel som ved sin tredimensjonale formgivning vil gi en god stivhet både mot vridninger, sidebelastninger og frontbelastninger. Dette forsterkes videre ved at bunnpartiet/siden på frontdelen også vil formes til å delvis omslutte eventuelt motor eller andre tekniske komponenter rundt forstillingen slik at disse holdes lukket utenfor den indre del av front- og kabindel. Man har derved oppnådd et forsterket frontparti, uten bruk av ekstra elementer, bjelker etc, slik at denne, meget vesentlige del av karosseriet har en egen stivhet som man inntil nå ikke har kunnet oppnå uten bruk av tilleggskonstruksjonene eller sammensetting av flere deler.

Ved å utforme denne del med svekningslinjer, riller osv., vil det på enkel måte kunne foretas de nødvendige utskjæringer for plassering av lykter, lufteanordninger og annet nødvendig utstyr. Dette vil være utskjæringer i flater, som ikke vil påvirke enhetens styrkeegenskaper i nevneverdig grad.

Avslutningen av bakkanten av dashbordet er hensiktsmessig utformet i en tilnærmet halvsirkel. Etter renskjæring kan avslutningen bak dashbordet hensiktsmessig forsterkes ytterligere ved hjelp av en forsterkningsprof il, f . eks . et rør eller lignende som går tvers over kabinen, og festes på hver side i en veltebøyle eller dørforsterkningsprofil. For å sikre/be-skytte fører og frontpasasjer er det derved forutsatt at man rundt eller på en del av f orsterkningsprof ilen legger et støtdempende materiale.

Et økende krav til moderne produkter, også kjøretøy, er muligheten til resirkulering av materialer grunnet miljøforhold samt ressurs- og energiforbruk. For at dette skal kunne gjøres forutsettes valg av resirkulerbare materialer. I dette tilfelle må en derfor benytte resirkulerbare plasttyper og f.eks. ikke herdeplaster.

Det er også ønskelig, i det tilfellet en bruker sandwich-konstruksjoner av plast (to eller flere lag) at disse er av ensartet materiale slik at de ved resirkulering hensiktsmessig kan gj enbrukes.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegningen, som viser: Fig. 1 et sideriss, rent skjematisk av en frontdel for et kjøretøykarosseri, i henhold til oppfinnelsen. Fig. 2 skjematisk et riss av et kjøretøykarosseri fremstilt i ett stykke.

På den vedlagte tegning viser 1 generelt til den på fem sider lukkede frontdel, hvor den sjette, åpne side er antydet med pilen 2. Dette er den side som er beregnet på å være vendt inn mot det indre av kabinen. Denne frontdel er støpt idet den sideflate som skal utgjøre frontpartiet av kjøretøyet er utformet med en oppadstigende flate 3 som går over i et awinklet, oppadvendt f lateområde/trinn 4, som utgjør basisdelen til, eller hele dashbordet som her er betegnet med 5.

Delen 5 som skal danne dashbordet avsluttes i bakkant med et parti som danner en tilnærmet halvsirkel 6. Halvsirkelen 6 i bakkant av dashbordet kan forsterkes hvis dette er ønsket med en f orsterkningsprof il 7 som helt eller delvis kles med et støtdempende materiale 8. Sideflatene omfatter hjulskjermene 12 som er innebygget eller gjort uthevninger for. Videre er det antydet anbringelsesstedet 13 for lykter etc. For å illustrere disse detaljer er veggen skåret ut (vist med en bølget linje A) i dette området på fig. 1. Frontdelen avsluttes her med en stolpelignende del 9 som fortsetter opp til taket 10. På fig. 1 er det også inntegnet ved 11 hvordan et frontvindu siden skal plasseres.

Med denne metode kan det i en støpeform utformes hele frontpartiet for et kjøretøy, idet frontpartiet er gitt en slik form at man oppnår de ønskede forsterkninger av dette parti av kjøretøyet. Oppfinnelsen eliminerer mange av de svakheter som tidligere har vært funnet i dette partiet av kjøretøyet. Det på fem sider lukkede helstøpte frontparti gir en langt sterkere og sikrere konstruksjon enn der hvor preformede stykker av paneler, plast eller stålplater må nagles, sveises eller limes sammen. Sammenføyning av et stort antall deler kan medføre svakhet i konstruksjonen og utgjøre fare for passasjerer i kjøretøyet ved uhell og kollisjoner. I tillegg er det vanskelig å kombinere de forskjellige egenskaper i plast og metaller som følge av materialenes svært ulike styrke, utvidelser, elas-tisitet etc.

På fig. 2 er det illustrert en annen utf ørelsesf orm for oppfinnelsen, hvor frontdelen er støpt i ett stykke med resten av karosseriet. Betrakter man den fremre del, dvs frontdelen som er innklammet ved henvisningstall 1, svarer dette i prinsippet til den utførelse som er vist på fig. 1, men sett i perspektiv og inn i frontdelen i retning av pilen 2.

Man ser også på denne figur den dobbeltkrummede flate 3 som gir frontdelen stivhet, med den avtrappede del og anbringelsesstedet for dashbordet 5 og overgangsområdet 4, som også vil danne et festeområde for en frontrute. Videre ser man av denne figur de avtrapninger som tilveiebringes av hjulskjermene 12 som gir en ekstra stivhet og også anvendelsen av rillede eller korrugerte områder 13 i bunnpartiet. Under området 13 vil kjøretøyets motor bli plassert og ligge isolert og adskilt fra kjøretøyets indre. I det viste utførelseseksempel på fig. 2 er det illustrert et åpent karosseri uten tak. Også en slik konstruksjon vil få tilstrekkelig stivhet. Man kan i prinsippet også tenke seg at et tak monteres på det viste kjøretøy.

Det er i utførelseseksemplet kun illustrert en mulig utførelse for oppfinnelsen. Det er helt klart at denne metode selvfølge-lig også kan tilpasses andre karosseriformer enn det som er vist, f.eks. åpne karosserier eller karosserier med andre vinkel formgivninger osv. Det som er vesentlig er at man med støping av frontdelen som et eneste stykke i hvilket dashbord-delene er integrert på oversiden og hjulskjermene på sideflatene oppnår en stivhet som gir frontdelen de ønskede egenskaper, og at det anvendes resirkulerbar plast. Mange modifika-sjoner vil således være mulig innenfor oppfinnelsens ramme og frontdelen kan forlenges bakover alt etter ønske og etter benyttet støpemetode. Som støpemetoder kan det brukes f.eks. rotasjonsstøpeteknikk, men også formblåsing eller termoforming, eller vanlig støping kan anvendes. På frontdelen kan siden monteres vanlig utstyr, som støtfangere, lykter etc.

Claims (7)

1. Forsterket frontdel for et kjøretøykarosseri eller -kabin, som utgjør eller skal utgjøre frontpartiet av karosseriet/kabinen, karakterisert ved at frontpartiet (1) er støpt eller formet som en selvbærende "kasseformet" enhet i ett stykke, med lukkede, hverandre gjensidig forsterkende vegger mot fem sider, som i kjøretøyet vil utgjøre en forsterket fremre kjøretøydel innbefattende front, bunn, panser og to sider med utforminger for hjulskjermer (12) og med en åpning eller hulrom på den side (2) som vendes mot det indre av kjøre-tøyet .

2. Forsterket frontdel ifølge krav 1, karakterisert ved at i hvertfall den oppadvendte flate (3) av frontdelen til ytterligere forsterk-ning er utformet med krumninger (3) og/eller med trinn (4) og med et tilbaketrukket parti (5) for dannelse av kjøretøyets dashbord henholdsvis et underlag for dette som strekker seg tilnærmet bakover til forkant av dørstolpe (9).

3. Forsterket frontdel ifølge krav 1, karakterisert ved at frontdelen (1) er støpt eller formet sammenhengende med den øvrige del av kjøretøyets karosseri.

4. Forsterket frontdel ifølge krav 1, karakterisert ved at sammenføyningene mellom de fem vegger er utformet med avrundede hjørner som er forsterket med større materialtykkelser i hjørner/vinkler og ved overgangene til veggflåtene.

5. Forsterket frontdel ifølge krav 1, karakterisert ved at de krummede flater (3) utgjøres av dobbeltkrummede flater, eller er utstyrt med ribber og/eller korrugeringer.

6. Forsterket frontdel ifølge krav 1, karakterisert ved at den bakre del, dvs endeområdet (16) av det nedsenkede parti (5) for kjøretøyets dashbord er formet for helt eller delvis å omslutte en tversgående forsterkningsprofil (7) som er beregnet for festing i dørkarm henholdsvis ramme på hver side av kjøretøyet.

7. Fremgangsmåte til fremstilling av en forsterket frontdel ifølge et eller flere av de foranstående krav, karakterisert ved at den støpes ved i og for seg kjent rotasjonsstøping.