Конструкция прозрачной крыши в транспортном средстве - RU2260537C2
Код документа: RU2260537C2
Чертежи
Описание
Изобретение относится к конструкции транспортного средства, в частности к конструкции транспортного средства, не содержащей передней или задней стойки.
В общем случае транспортное средство состоит из шасси и кузова. Общий термин "шасси" охватывает собой детали транспортного средства за исключением кузова, и в его состав входят рама, двигатель, устройство передачи движущей силы, устройство, представляющее собой подвеску, устройство рулевого управления и тормозное устройство. Кузов представляет собой основной корпус транспортного средства. Почти во всех типах транспортных средств, таких как седан, купе и т.д., используют кузов типа монокок, в котором несущая конструкция крыши, стойки, основной корпус и т.д. выполнены в виде единого узла.
Как показано на Фиг.10, опорами для стойки крыши служат три пары стоек, например, стойки A, стойки B и стойки С. Между стойками A установлено лобовое стекло, а между стойками С установлено заднее окно.
При этом, поскольку стойки А и C выполнены таким образом, что они расположены с обеих сторон относительно сиденья водителя и с обеих сторон относительно пассажирских сидений, то образуется "мертвая зона", что показано на Фиг.11. Следовательно, в том случае, когда водитель поворачивает транспортное средство в определенном направлении или ставит транспортное средство на стоянку, невозможно обеспечить широкое поле обзора вследствие наличия "мертвой зоны", поэтому может произойти дорожно-транспортное происшествие, что приводит к увеличению количества дорожно-транспортных происшествий.
Кроме того, в последнее время наблюдается тенденция, заключающаяся в том, что транспортным средствам придают более спортивный внешний вид и стремятся уменьшить их аэродинамическое сопротивление. Применяют конструктивное решение, заключающееся в уменьшении ширины стойки и угла ее наклона. Однако в этом случае невозможно обеспечить улучшение комфортабельности посадки водителя и пассажиров. Следовательно, невозможно реализовать систему обеспечения комплексной безопасности вокруг сиденья водителя и пассажирских сидений при столкновении транспортных средств или при опрокидывании транспортного средства.
Следовательно, первой задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции прозрачной крыши в транспортном средстве, которая обеспечивает решение проблем, имеющих место в известном уровне техники.
Второй задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции прозрачной крыши в транспортном средстве, которая способна обеспечить повышенную безопасность вождения за счет получения более широкого поля обзора для транспортного средства в направлении вперед и назад.
Третьей задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции прозрачной крыши в транспортном средстве, которая способна обеспечить комфортабельность посадки и удовлетворение требованиям системы обеспечения комплексной безопасности в транспортном средстве за счет увеличения силы реакции опоры крыши.
Четвертой задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции прозрачной крыши в транспортном средстве, которая позволяет упростить процесс изготовления кузова транспортного средства, повысить производительности и облегчить техническое обслуживание конструкции крыши, частью которой является кольцевая рама.
Пятой задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции прозрачной крыши в транспортном средстве, которая обладает хорошими характеристиками по долговечности, термостойкости, изоляции и звуконепроницаемости.
Шестой задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции прозрачной крыши в транспортном средстве, которая способна обеспечить хорошие условия езды в автомобиле за счет получения естественного внутреннего освещения с использованием дневного света.
Для достижения вышеуказанных задач предложена конструкция прозрачной крыши транспортного средства, содержащая стекло крыши, которое содержит слой армирующей сетки и слой стекла с сеткой, образованный первым слоем стекла и вторым слоем стекла, созданными соответственно на верхней и на нижней поверхностях слоя армирующей сетки, стекло стойки, выполненное из слоя стекла с сеткой и проходящее от переднего угла стекла крыши под наклоном в направлении вниз, лобовое стекло, выполненное из прозрачного стекла и являющееся продолжением переднего края стекла крыши и внутреннего края стекла стойки, опорный элемент, содержащий узел держателя, снабженный пазом для соединения со стеклом, в который вставлена нижняя часть лобового стекла, соединительный узел, являющийся продолжением узла держателя, и множество соединительных отверстий опорного элемента, расположенных вдоль поперечного направления соединительного узла, и кольцевую раму, установленную, соответственно, с каждой стороны стекла крыши, стекла стойки, лобового стекла и заднего окна.
Настоящее изобретение станет более понятным со ссылками на сопроводительные чертежи, которые приведены лишь для иллюстративных целей и, следовательно, не ограничивают настоящее изобретение, и на которых изображено следующее:
на Фиг.1 на виде в перспективе показана конструкция прозрачной крыши в транспортном средстве согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.2 на виде сбоку показано транспортное средство, имеющее прозрачную крышу, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.3 на виде в перспективе показана демонтированная передняя сторона прозрачной крыши в соединенном состоянии, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.4 на виде в разрезе показана конструкция прозрачной крыши согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.5 показана конструкция узла соединения стекла крыши и стойки B согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.6 на виде спереди показан вид в перспективе транспортного средства с прозрачной крышей, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.7 на виде сзади показан вид в перспективе транспортного средства с прозрачной крышей, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.8 на виде в разрезе показана структура прозрачной крыши, реализованная на основе примера осуществления настоящего изобретения, приведенного в данной заявке;
на Фиг.9 на виде в перспективе показано транспортное средство, имеющее прозрачную крышу, конструкция которой соответствует второму варианту осуществления настоящего изобретения;
на Фиг.10 на виде сбоку показана конструкция обычного транспортного средства;
на Фиг.11 изображена "мертвая зона" для водителя, образующаяся за счет наличия стойки А и стойки C.
Ниже приведено описание предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи.
На Фиг.1 в перспективе показана конструкция прозрачной крыши в транспортном средстве согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, на Фиг.2 на виде сбоку показано транспортное средство, имеющее прозрачную крышу, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения, на Фиг.3 в перспективе показана демонтированная передняя сторона прозрачной крыши в соединенном состоянии, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения, а на Фиг.4 конструкция прозрачной крыши согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения показана на виде в разрезе.
Как показано на этих чертежах, конструкция прозрачной крыши транспортного средства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения содержит стекло 100 крыши, стекло 200 стойки, лобовое стекло 300, заднее окно 400, опорный элемент 500 и кольцевую раму 600.
Стекло 100 крыши выполнено прозрачным и функционирует в качестве крыши транспортного средства. Стекло 100 крыши содержит слой 112 армирующей сетки и слой 110 стекла с сеткой, выполненный из первого слоя 114 стекла и второго слоя 116 стекла, созданных на верхней и нижней поверхностях слоя 112 армирующей сетки. Слой 112 армирующей сетки выполнен таким образом, что металлическая проволока или проволока из армирующего волокна пересекаются через определенное расстояние подобно сетке, при этом слой 112 армирующей сетки не является помехой для поля обзора водителя и служит опорой для несущей конструкции стекла 100 крыши. Кроме того, с обеих сторон в центральной части краев стекла 100 крыши выполнено множество соединительных отверстий 102. При выполнении операции соединения со стойкой В через соединительные отверстия 102 проходит соединительный элемент.
Первый слой 114 стекла и второй слой 116 стекла выполнены из одного из материалов, выбранных из группы, состоящей из материала "Полигласс", поликарбоната, армированной пластмассы и закаленного стекла. В предпочтительном варианте первый слой 114 стекла и второй слой 116 стекла выполнены из материала "Полигласс". Материал "Полигласс" имеет в 150 раз большую прочность по сравнению с закаленным стеклом и имеет в 40 раз большую прочность по сравнению с акрилом, а также обладает превосходной механической прочностью, прочностью на растяжение и на изгиб, высокой термостойкостью и высоким коэффициентом светопропускания и пригоден для изготовления криволинейной поверхности и стекла крыши согласно настоящему изобретению. К стеклу 100 крыши может быть добавлено множество функциональных слоев в дополнение к слою 112 стекла с сеткой. Подробное описание структуры слоев стекла 100 крыши приведено ниже со ссылкой на Фиг.8.
Стекло 200 стойки выполнено из прозрачного элемента конструкции, который способен служить опорой для стекла 100 крыши и удерживать его вес в вертикальном направлении. Стекло 200 стойки выполнено из слоя стекла с сеткой, в котором слой армирующей сетки находится между слоями стекла подобно тому, как это выполнено в стекле 100 крыши, и является продолжением стекла 100 крыши от каждого ее угла в направлении вниз. Стекло 200 стойки содержит слой армирующей сетки, служащий для обеспечения внутренней прочности, и не является помехой для поля обзора водителя, поскольку имеет конструкцию, в которой армирующая проволока пересекается через определенное расстояние, аналогичную конструкции стекла 100 крыши. Лобовое стекло 300 представляет собой прозрачное стекло, которое установлено на передней поверхности транспортного средства и является продолжением переднего края стекла 100 крыши и внутреннего края стекла 200 стойки. Лобовое стекло 300 не содержит слой армирующей сетки для того, чтобы получить поле обзора водителя, отличающееся от поля обзора через стекло 100 крыши и стекло 200 стойки. То есть, лобовое стекло выполнено только из прозрачного стекла. В предпочтительном варианте лобовое стекло 300 выполнено из материала "Полигласс". Лобовое стекло 300 является опорой для передней части стекла 100 крыши и удерживает его вес.
Заднее окно 400 выполнено из прозрачного стекла, которое установлено с задней стороны транспортного средства и является продолжением задней части стекла крыши и внутреннего края стекла стойки. Заднее окно 400 не содержит слой армирующей сетки для того, чтобы получить поле обзора водителя в обратном направлении, отличающееся от поля обзора через стекло 100 крыши и стекло 200 стойки. То есть, заднее окно 400 выполнено только из прозрачного стекла. В предпочтительном варианте заднее окно 400 выполнено из материала "Полигласс". Заднее окно 400 является опорой для задней части стекла 100 крыши и удерживает его вес.
Опорный элемент 500 выполнен в виде соединительного опорного элемента кольцевой рамы 600 и служит для соединения конструкции прозрачной крыши с кузовом транспортного средства в качестве соединительного элемента, прикрепленного к кольцевой раме 600. Опорный элемент 500 содержит узел 510 держателя, снабженный пазом 512 для соединения со стеклом, в который вставлена нижняя часть лобового стекла 300 и заднего окна 400, соединительный узел 520, являющийся продолжением узла 510 держателя, и множество соединительных отверстий 530 опорного элемента, расположенных вдоль поперечного направления соединительного узла 520. Опорный элемент 500 прикреплен к нижней раме 700, выполненной в кузове транспортного средства, посредством соединительного элемента 550, обеспечивающего соединение через имеющееся в опорном элементе соединительное отверстие 530 соединительного узла 520.
В предпочтительном варианте опорный элемент 500 выполнен из металла. В паз 512 для соединения со стеклом может быть вставлен уплотнитель 540, обеспечивающий герметичность при соединении с лобовым стеклом 300 или с задним окном 400. Опорный элемент 500 прикреплен к нижней раме 700, сформированной в кузове транспортного средства, посредством соединительного элемента 550, обеспечивающего соединение через имеющееся в опорном элементе соединительное отверстие 530 соединительного узла 520. Нижняя рама 700 содержит нижнюю изогнутую часть 710 в форме ступеньки, выполненную в ее верхней части, и множество соединительных отверстий 720, расположенных вдоль поперечного направления нижней изогнутой части 710. Соединительным элементом 550, обеспечивающим прикрепление опорного элемента 500 к нижней раме 700, может являться винт или болт. В другом варианте осуществления настоящего изобретения может быть использован способ соединения посредством заклепок или сварки.
Кольцевая рама 600 представляет собой армирующий элемент, установленный с каждой боковой стороны стекла 100 крыши, стекла 200 стойки, а также в каждой нижней части лобового стекла 300 и заднего окна 400, посредством чего обеспечивают упрочнение конструкции прозрачного стекла снаружи, которое согласно настоящему изобретению представляет собой прозрачную крышу. Кольцевая рама 600 поддерживает основную несущую конструкцию стекла 100 крыши и стекла 200 стойки, защищает ее боковой торец и предотвращает непосредственный контакт стекла 100 крыши или стекла 200 стойки с соседней рамой, например с рамой двери. Кольцевая рама 600 расположена вокруг внешних частей боковых торцов стекла 100 крыши и стекла 200 стойки, а также внешних частей нижних краев лобового стекла 300 и заднего окна 400, обеспечивая тем самым опору для внешнего края конструкции прозрачной крыши в форме желоба. В предпочтительном варианте кольцевая рама 600 выполнена из металла, что обеспечивает поддержку основной несущей конструкции прозрачного стекла крыши и защиту боковой части от повреждений вследствие внешнего удара. Внутрь кольцевой рамы 600 может быть вставлена резиновая уплотняющая прокладка 540, обеспечивающая герметичность между металлическим кольцом и стеклом и усиление демпфирующего эффекта. Оба внешних края боковых поверхностей кольцевой рамы 600, расположенной вокруг лобового стекла 300, стекла 200 стойки и стекла 100, крыши могут быть дополнительно снабжены резиновой уплотняющей прокладкой или молдингом, посредством чего предотвращают непосредственный контакт с соседней рамой, например с рамой двери, и обеспечивают герметичность.
Нижняя рама 700 содержит нижнюю изогнутую часть 710 в форме ступеньки, выполненную в ее верхней части, и множество соединительных отверстий 720, расположенных вдоль поперечного направления нижней изогнутой части 710.
На Фиг.5 показан узел соединения стекла крыши и стойки B согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в соединенном состоянии. Как показано на чертеже, опорой для стекла 100 крыши согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения в вертикальном направлении служит стекло стойки, имеющееся в каждом углу, а также стойка B 170 (центральная стойка). В центральной части боковых торцов стекла 100 крыши установлен молдинг 180 в форме желоба. Для соединения молдинга 180, стекла 100 крыши и стойки B 170 между собой может быть использован какой-либо соединительный элемент, например болт 190 и гайка 192. В другом варианте осуществления настоящего изобретения вышеуказанные детали могут быть соединены способом сварки.
На Фиг.6 на виде спереди показан вид в перспективе транспортного средства с прозрачной крышей, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения, а на Фиг.7 показан вид в перспективе транспортного средства с прозрачной крышей, конструкция которой соответствует первому варианту осуществления настоящего изобретения, на виде сзади.
Как показано на чертежах, в транспортном средстве, имеющем конструкцию прозрачной крыши согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, лобовое стекло, заднее окно, а также крыша и элементы стоек выполнены из прозрачных деталей. Следовательно, отсутствует "мертвая зона", образующаяся вследствие наличия обычных непрозрачных стоек и крыши, в направлении вперед, назад, вбок и вверх относительно транспортного средства, посредством чего в настоящем изобретении обеспечивают наличие более широкого поля обзора.
На Фиг.8 на виде в разрезе показана структура прозрачной крыши согласно примеру осуществления настоящего изобретения, приведенному в данной заявке. Как показано на чертеже, прозрачная крыша согласно настоящему изобретению имеет структуру, содержащую первый слой 114 стекла, второй слой 116 стекла и слой 110 стекла с сеткой, выполненный из слоя 112 армирующей сетки, расположенного между первым слоем 114 стекла и вторым слоем 116 стекла.
Слой 112 армирующей сетки играет роль упрочняющей конструкции, обеспечивая достижение основной цели настоящего изобретения за счет предложенной конструкции прозрачной крыши, и выполнен из металлической проволоки или проволоки из армирующего волокна, которая не трансформируется при внешнем ударе и способна воспринимать внешний удар.
На верхней поверхности первого слоя 114 стекла созданы слой 120 воздуха и третий слой 130 стекла. Слой 120 воздуха улучшает комфортабельность при езде на автомобиле и выполняет функцию пуленепробиваемого слоя за счет демпфирующего эффекта, возникающего при приложении к нему внешнего воздействия.
На верхнюю поверхность третьего слоя 130 стекла может быть дополнительно нанесен слой 140 светочувствительного стекла, а на верхнюю поверхность слоя 140 светочувствительного стекла может быть дополнительно нанесен слой 150 стекла, отражающего инфракрасное излучение. Слой 140 светочувствительного стекла представляет собой слой, цвет которого изменяется в зависимости от интенсивности света, и который нанесен путем покрытия стекла оксидом. То есть, при облучении ультрафиолетовыми лучами цвет слоя изменяется на фиолетовый и происходит его затемнение. При отсутствии ультрафиолетового излучения цвет слоя изменяется и происходит его возврат в исходное прозрачное состояние. Слой 150 стекла, отражающего инфракрасное излучение, обеспечивает улучшение эффективности нагревания и охлаждения за счет того, что он является препятствием для инфракрасного излучения, отражая солнечный свет. Слой стекла 150, отражающего инфракрасное излучение, выполнен таким образом, что в нем используют явление интерференции в тонкой пленке, прикрепленной к поверхности стекла, и коэффициент отражательной способности металла, из которого выполнена тонкая пленка. Слой стекла 150, отражающего инфракрасное излучение, может быть нанесен путем напыления раствора, содержащего оксид металла, титан, олово и т.д., на поверхность стекла.
На нижнюю поверхность второго слоя стекла 116 может быть дополнительно нанесен слой 160 стекла с жидкими кристаллами. Слой 160 стекла с жидкими кристаллами изменяет свое состояние с прозрачного на непрозрачное в зависимости от того, подает ли на него электропитание или нет, и выполнен из слоя стекла, в котором герметично запаяны молекулы жидкого кристалла. Слой 160 стекла с жидкими кристаллами выполнен путем присоединения пленки жидких кристаллов к пленке, снабженной прозрачной токопроводящей пленкой, и приклеивания толстого листового стекла к внешнему слою. Пленка жидкого кристалла предотвращает рассыпание стекла.
На Фиг.9 на виде в перспективе показано транспортное средство, имеющее прозрачную крышу, конструкция которой соответствует второму варианту осуществления настоящего изобретения. Как показано на чертеже, конструкция прозрачной крыши согласно настоящему изобретению может быть приспособлена как для автомобиля, так и для автобуса.
Конструкция прозрачной крыши для автобуса состоит из стекла крыши, лобового стекла и стекла передней стойки без заднего окна. Кроме того, опорами для стекла крыши служат промежуточные стойки, удерживающие его вес в вертикальном направлении.
В описанном в данной заявке примере настоящего изобретения из цельного прозрачного элемента могут быть выполнены только лобовое стекло и передняя стойка. То есть, ветровое стекло и передняя стойка выполнены из материала типа "Полигласс", а нижние и верхние части ветрового стекла и оба боковых края стойки окружены кольцевой рамой, а верхние и нижние опорные элементы кольцевой рамы соединены с рамой таким образом, что цельный прозрачный элемент служит опорой для передних частей крыши и выполняет функцию ветрового стекла без прямоугольной опоры.
Как описано выше, поскольку в конструкции прозрачной крыши транспортного средства согласно настоящему изобретению можно получить более широкое поле обзора водителя в направлении вперед, назад и вверх, то это дает возможность предотвратить дорожно-транспортные происшествия, обусловленные наличием "мертвой зоны", при управлении транспортным средством. В конструкции прозрачной крыши согласно настоящему изобретению можно обеспечить хорошую комфортабельность при езде на автомобиле и удовлетворение требованиям системы обеспечения комплексной безопасности путем распределения смещенного веса по структуре опорных элементов и путем увеличения силы реакции опоры крыши.
Согласно настоящему изобретению, конструкция прозрачной крыши из настоящего изобретения обеспечивает упрощение процесса изготовления кузова транспортного средства и ускорение процесса изготовления. Следовательно, это приводит к снижению себестоимости изготовления транспортного средства.
Конструкция прозрачной крыши транспортного средства согласно настоящему изобретению позволяет уменьшить вес транспортного средства, за счет чего обеспечивают уменьшение потребления энергии и повышение экономичности.
Конструкция прозрачной крыши транспортного средства согласно настоящему изобретению позволяет реализовать внутреннее освещение за счет дневного света, обеспечивая тем самым хорошую комфортабельность при езде на автомобиле.
Поскольку настоящее изобретение может быть реализовано в нескольких формах, не выходя за пределы его сущности или его неотъемлемых признаков, то следует также понимать, что ни одна из подробностей, изложенных в вышеприведенном описании, не является ограничивающим признаком для вышеописанных вариантов осуществления изобретения, за исключением тех случаев, когда это оговорено особо, а, наоборот, их следует истолковывать расширительно в пределах сущности и объема патентных притязаний настоящего изобретения, которые определены в приложенной формуле изобретения, и, следовательно, полагают, что приложенная формула изобретения охватывает собой все видоизменения и модификации, подпадающие под объем патентных притязаний, определяемых формулой изобретения, или эквивалентные этому объему патентных притязаний.
Реферат
Изобретение относится к конструкции прозрачной крыши в транспортном средстве. Она содержит стекло (100) крыши, которое содержит слой армирующей сетки и слой стекла с сеткой, выполненный из первого слоя стекла и второго слоя стекла, размещенных соответственно на верхней и нижней поверхностях слоя армирующей сетки, стекло (200) стойки, выполненное из слоя стекла с сеткой и проходящее от переднего угла стекла (100) крыши под наклоном в направлении вниз, лобовое стекло (300), выполненное из прозрачного стекла и являющееся продолжением переднего края стекла (100) крыши и внутреннего края стекла (200) стойки. Опорный элемент (500) содержит узел держателя, снабженный пазом для соединения со стеклом, в который вставлена нижняя часть лобового стекла (300) и соединительный узел, являющийся продолжением узла держателя. Технический результат заключается в улучшении обзорности, безопасности, упрощении процесса изготовления кузова, в повышении долговечности, термостойкости, изоляции и звуконепроницаемости крыши. 4 з.п. ф-лы, 11 ил.
