CZ303740B6

CZ303740B6 - Vehicle roof rack

Info

Publication number: CZ303740B6
Application number: CZ20110127A
Authority: CZ
Inventors: Böhm@Vladimír
Original assignee: Acl Automotive S.R.O.
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2013-04-17
Also published as: CZ2011127A3

Abstract

In the present invention, there is disclosed a roof rack for attaching to a transport means, such as to the roof of a car or boat, the basic element being a tubular profile (1), where each of its two ends is provided with a fastening means for firm mounting connection to the roof of the transport means. This fastening means comprises a shaped supporting body (2) provided with through holes intended for at least one attachment bolt (5, 6) passing through a cover (3) of the shaped supporting body (2) and through a rectangular opening (11) performed in the bottom area of the tubular profile (1). End region of the attachment bolt (5, 6) shank (9) has the form of a square with a width corresponding to the width of the rectangular opening (11). The T-shaped head (10) of the attachment bolt (5, 6) has the width corresponding to the width of the shank (9) square and the length thereof overlapping the square from both sides corresponds to the length of the rectangular opening (11). After insertion, the T-shaped head (10) of the attachment bolt (5, 6) is turned by 90 degrees. The bottom-bearing portion of the T-shaped head (10) is rounded-off in order to enable swing of the attachment bolt (5, 6) in the course of the rack mounting wherein the total length of the shank (9) corresponds to the mounting arrangement in the roof of the transport means. Said supporting body (2) cover (3), being provided on its area turned toward the tubular profile (1) with at least one shaped safety projection (8) is put onto the protruding shank (9). The attachment bolt (5, 6) T-shaped head (10) bears inside the tubular profile (1) against the shaped safety projection (8), extending through the rectangular opening (11) therein. The supporting body (2) is provided on its side turned toward the tubular profile (1) with projections (12) for direct transfer of force from the tubular profile (1) via the supporting body (2) into the transport means body, wherein said projections (12) pass through the cover (3) and bear against the bottom area of the tubular profile (1). When inserted into the cover (3), said supporting body (2) is coupled through the mediation of a joining means (7) with the tubular profile (1) in one assembly. A sealing element (4), provided with through holes for the attachment bolts (5, 6), is fastened to the bottom surface of the supporting body (2). During assembly of the roof rack, said sealing element (4) fits close to the transport means body.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká uspořádání podélného střešního nosiče pro vozidla, zejména automobily a lodě.The invention relates to a longitudinal roof rack arrangement for vehicles, in particular cars and boats.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Střešní nosiče vozidel zpravidla obsahují dvě příčné tyče, kteréjsou připevněny ke dvojici paralelních, po straně vozidla uspořádaných podélných nosičů. Tyto podélné nosiče obsahují trubkovité profily z lehké slitiny, kteréjsou zhotoveny například hydroformováním nebo protlačováním a na svých zahnutých koncích jsou opatřeny masivními odlitky s připevňovacími šrouby. Jsou rovněž známa uspořádání podélných nosičů, kde do konců protlačovaného profdu jsou zasunuty a připevněny lehké žebrované odlitky s připevňovacími šrouby. Jejich nevýhodou je náchylnost ke korozi, možnost vytržení připevňovacího šroubu z odlitku a nákladné výrobní nářadí (formy). Tato konstrukční uspořádání jsou popsána v řadě patentových spisů, například US 6 592 176, US 6 250 528, US 6 378 747, US 6 267 281, US 6 158 637, US 6 126 051, US 6 089 427, US 5 839 615, US 5 893 499, US 5 624 266, US 5 617 981, US 5 573 159, DE 203 16 215, DE 103 36 901, EP 1 112 789 a dalších. Současná konstrukční řešení představují vysokou náročnost na přesnost výroby a s tím spojenou zvýšenou zmetkovitostí a složitým opracováním. Při použití technologie hydroformování jsou vysoké náklady na výrobní nářadí (formy) a navíc je nutné dodatečně brousit celý povrch trubkovitého profdu nosiče. Cílem předloženého vynálezu je vytvoření podélného střešního nosiče s vysokou torzní tuhostí a sníženou hmotností, s přímým přenosem síly mezi trubkou podélníku nosiče a kotevním bodem na karoserii vozidla.Vehicle roof racks generally comprise two cross bars which are attached to a pair of parallel longitudinal racks arranged on the side of the vehicle. These longitudinal supports comprise light alloy tubular profiles which are made, for example, by hydroforming or extrusion and are provided with solid castings with fastening screws at their bent ends. Also known are longitudinal support arrangements where light ribbed castings with fastening screws are inserted and attached to the ends of the extruded profile. Their disadvantage is the susceptibility to corrosion, the possibility of pulling out the fastening screw from the casting and costly production tools (molds). Such constructional arrangements are described in a number of patents, for example US 6 592 176, US 6 250 528, US 6 378 747, US 6 267 281, US 6 158 637, US 6 126 051, US 6 089 427, US 5 839 615 , U.S. Pat. No. 5,893,499, U.S. Pat. No. 5,624,266, U.S. Pat. No. 5,617,981, U.S. Pat. No. 5,573,159, DE 203 16 215, DE 103 36 901, EP 1 112 789 and others. Current design solutions are highly demanding in terms of manufacturing accuracy and the associated increased scrap and complex machining. When using hydroforming technology, the cost of manufacturing tools (molds) is high and, in addition, it is necessary to grind the entire surface of the tubular profile carrier. It is an object of the present invention to provide a longitudinal roof carrier with high torsional stiffness and reduced weight, with a direct transmission of force between the carrier longitudinal tube and the anchorage point on the vehicle body.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Předmětem tohoto vynálezu je uspořádání střešního nosiče pro připevnění k dopravním prostředkům, zejména ke střeše auta nebo lodi, jehož základním prvkem je trubkovitý profd, kde každý z obou jeho konců je opatřen upevňovacím prostředkem pro pevné montážní spojení nosiče se střechou dopravního prostředku. Podstata vynálezu spočívá v tom, že tento upevňovací prostředek zahrnuje tvarované nosné těleso s průchozími otvory pro nejméně jeden připevňovací šroub, který prochází krytem nosného tělesa a obdélníkovým otvorem ve spodní ploše trubky podélníku, kde koncová oblast dříku připevňovacího šroubu má tvar čtyřhranu o šířce odpovídající šířce obdélníkového otvoru, a kde hlava tohoto šroubu je ve tvaru T o šířce odpovídající šířce čtyřhranu dříku a délce z obou stran přesahující tento čtyřhran a odpovídající délce obdélníkového otvoru, ve kterém je po zasunutí pootočena o 90° a jejíž spodní dosedací část je zaoblena pro umožnění výkyvu šroubu při montáži nosiče. Celková délka dříku odpovídá montážní přípravě ve střeše dopravního prostředku. Na vyčnívající dřík je nasazen kryt nosného tělesa, který je opatřen na své ploše přivrácené k trubce podélníku alespoň jedním tvarovaným pojistným výstupkem, zasahujícím přes obdélníkový otvor do vnitřního prostoru trubky podélníku, kde se o tento pojistný výstupek opírá hlava šroubu. Nosné těleso je na své straně přivrácené k trubce podélníku opatřeno výstupky pro přímý přenos síly z trubky podélníku přes nosné těleso do karoserie dopravního prostředku, které procházejí krytem a doléhají ke spodní ploše trubky podélníku. Nosné těleso, zasunuté do krytu, je spojovacím prostředkem spojeno s trubkou podélníku do jednoho celku, přičemž ke spodní ploše nosného tělesa je připevněn těsnicí prvek s průchozími otvory pro šrouby, který při montáži střešního nosiče těsně doléhá ke karoserii dopravního prostředku. Připevňovací šrouby mohou být s výhodou dva, s odpovídajícím počtem průchozích otvorů v nosném tělese, krytu, trubce podélníku a v těsnicím prvku.It is an object of the present invention to provide a roof rack for attachment to means of transport, in particular to the roof of a car or boat, the basic element of which is a tubular profile, each of its ends being provided with fastening means for firmly mounting the support to the roof of the means. SUMMARY OF THE INVENTION The fastening means comprises a shaped support body with through holes for at least one fastening screw extending through the support body and a rectangular opening in the lower surface of the longitudinal tube, wherein the end region of the fastening shank has a rectangular width of width and wherein the head of the screw is T-shaped with a width corresponding to the width of the square of the shaft and a length extending from both sides beyond the square and corresponding to the length of the rectangular opening in which it is rotated 90 ° after insertion and whose lower abutment is rounded to bolt swing when mounting the carrier. The overall length of the shaft corresponds to the installation preparation in the roof of the vehicle. The protruding shaft is provided with a support body cover which is provided on its surface facing the longitudinal tube with at least one shaped locking protrusion extending through a rectangular opening into the inner space of the longitudinal tube where the bolt head rests on the locking protrusion. The support body is provided on its side facing the longitudinal tube with protrusions for direct transmission of force from the longitudinal tube through the support body to the vehicle body which extend through the housing and abut the lower surface of the longitudinal tube. The support body inserted into the housing is connected to the longitudinal tube in one piece by means of connecting means, a sealing element with through holes for bolts is fastened to the bottom surface of the support body, which, when the roof rack is assembled, abuts the vehicle body. The fastening screws may preferably be two, with a corresponding number of through holes in the support body, the cover, the longitudinal tube and the sealing element.

- 1 CZ 303740 Β6- 1 GB 303740 Β6

Nosné těleso může mít v prostoru mezi výstupky výztužná žebírka, která přiléhají ke stěně krytu, a je tvarováno tak, že zakrývá otvor v koncové části profilu trubky podélníku.The support body may have stiffening ribs in the space between the protrusions adjacent the wall of the housing, and is shaped to cover the opening in the end portion of the longitudinal tube profile.

Předmětem vynálezu je dále připevňovací šroub pro střešní nosič podle uvedeného popisu, kde jeho dřík má v koncové oblasti u hlavy tvar čtyřhranů a jeho hlava je ve tvaru T o šířce odpovídající šířce tohoto čtyřhranů a délce z obou stran přesahující tento čtyřhran, jejíž spodní část je zaoblena. Hlava tohoto šroubu může být válcovitého tvaru, případně může mít tvar v podstatě kolmého čtyřbokého hranolu, jehož spodní část, přivrácená ke dříku, je zaoblená.The invention further relates to a roof rack fastening bolt as described above, wherein its shaft is square in the end region of the head and its head is T-shaped with a width corresponding to the width of the square and a length from both sides extending beyond the square. Rounded. The head of the screw may be cylindrical in shape or alternatively may be in the form of a substantially perpendicular quadrilateral prism whose lower part facing the shaft is rounded.

Konstrukce střešního nosiče je velmi jednoduchá a spolehlivá a má ve srovnání s dosavadními uspořádáními nižší hmotnost. Výhodou je rovněž přímý přenos síly mezi trubkou podélníku nosiče a kotevním bodem na karoserii vozidla bez jakýchkoli zprostředkujících prvků. Délka připevňovacích šroubů může být větší, zajišťuje přitom menší pokles utahovací síly resp. momentu při provozu vozidla. Výkyv těchto šroubů umožňuje překlenutí tolerančních rozdílů na karoserii vozidla.The construction of the roof rack is very simple and reliable and has a lower weight compared to the prior art. An advantage is also the direct transmission of force between the carrier longitudinal tube and the anchor point on the vehicle body without any intermediate elements. The length of the fastening bolts may be longer, while providing a smaller decrease in the tightening force or the tightening force. torque during vehicle operation. The swing of these bolts allows the tolerance differences on the vehicle body to be bridged.

Přehled obrázků na výkresechOverview of the drawings

Vynález bude dále vysvětlen na konkrétním příkladu některých z jeho možných provedení, a to pomocí připojených výkresů a následného popisu příkladu těchto konkrétních provedení. Na obr. 1 a 2 je v axonometrického pohledu shora a zespodu provedení upevňovacího prostředku podélného střešního nosiče na zahnutém konci jeho trubkovitého profilu pro jeho montáž zevnitř automobilu. Na obr. 3 je provedení připevňovacího šroubu, jehož dřík má v koncové oblasti u hlavy tvar čtyřhranů a hlava je ve tvaru T o šířce odpovídající šířce tohoto čtyřhranů a délce z obou stran přesahující tento čtyřhran, její spodní část je zaoblena. Hlava šroubuje válcovitého tvaru. Na obr. 4 má hlava šroubu tvar v podstatě kolmého čtyřbokého hranolu, jeho spodní část, přivrácená ke dříku, je zaoblená. Na obr. 5 a 6 je řez podélníkem.The invention will be further elucidated by way of a specific example of some of its possible embodiments, by means of the accompanying drawings and the following description of an example of these particular embodiments. Figures 1 and 2 are axonometric top and bottom views of an embodiment of a fastener of the longitudinal roof rack at the bent end of its tubular profile for mounting from inside the automobile. Fig. 3 shows an embodiment of a fastening screw whose shaft is square in the end region of the head and the head is T-shaped with a width corresponding to the width of the square and a length extending from both sides beyond the square, its lower part being rounded. The head screw is cylindrical. In FIG. 4, the screw head has the shape of a substantially perpendicular quadrilateral prism, its lower part facing the shaft being rounded. 5 and 6 is a cross-sectional view of a longitudinal member.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Podélný střešní nosič je tvořen uzavřeným protlačovaným trubkovitým profilem, resp. trubkou 1 podélníku z hliníkové slitiny, který má stejný průřez po celé své délce a je na obou svých koncích zahnut a šikmo seříznut, tak aby styčné plochy jeho konců tvarově odpovídaly místu jeho upevnění na střeše automobilu. Pod pojmem trubkovitý profil se pro účely této přihlášky považují veškeré uzavřené profily vhodného průřezu, například kruhového, mnohoúhelníkového, nepravidelného obrazce a podobně.The longitudinal roof rack is formed by a closed extruded tubular profile, respectively. an aluminum alloy longitudinal tube 1 which has the same cross-section along its entire length and is bent and obliquely cut at both ends so that the contact surfaces of its ends correspond to the location of its attachment on the roof of the car. For the purposes of this application, the term tubular profile includes all closed profiles of suitable cross-section, for example circular, polygonal, irregular, and the like.

Po své délce může být trubka i podélníku střešního nosiče opatřena jednou nebo více podpěrnými nohami vhodného profilu ze stejného materiálu (nejsou vyobrazeny). Každý z obou zahnutých konců trubky fi podélníku střešního nosiče je opatřen upevňovacím prostředkem pro jeho pevné montážní spojení se střechou vozidla. Tento upevňovací prostředek zahrnuje jeden až dva ocelové připevňovací šrouby 5, 6, dále nosné těleso 2 s krytem 3, kde tato sestávaje po montáži vně vozidla spojena spojovacím prostředkem 7, např. ocelovým šroubem nebo plastovým klipsem. Do jednoho nebo dvou obdélníkových otvorů 11 v koncových oblastech spodní části trubky i podélníku se nasune odpovídající počet připevňovacích šroubů 5, 6. Délka dříku 9 každého z nich odpovídá montážní přípravě ve střeše automobilu, případně lodě. Koncová oblast dříku 9 pod hlavou šroubu 5, 6 má tvar čtyřhranů, hlava 10 těchto šroubů je ve tvaru T a má šířku, která odpovídá šířce uvedeného čtyřhranů. Délka hlavy 10 přesahuje čtyřhran dříku 9 z obou jeho stran a odpovídá délce obdélníkového otvoru JJ. ve spodní části trubky i podélníku. Spodní dosedací část hlavy JO připevňovacích šroubů 5, 6 je zaoblena, tak aby umožňovala výkyv těchto šroubů po jejich zasunutí do obou koncových oblastech spodní části trubky 1 podélníku a pootočení o 90° a povytažení šroubů připevňovacích 5, 6 vnějším směrem ven z trubky i podélníku.Along its length, the pipe and the roof rail longitudinal may be provided with one or more support legs of a suitable profile of the same material (not shown). Each of the two curved ends of the roof rail longitudinal tube f1 is provided with fastening means for its fixed mounting connection to the vehicle roof. The fastening means comprises one to two steel fastening bolts 5, 6, further a support body 2 with a cover 3, which, after assembly outside the vehicle, is connected by a connecting means 7, for example a steel bolt or a plastic clip. A corresponding number of fastening screws 5, 6 are inserted into one or two rectangular openings 11 in the end regions of the lower part of the tube and of the longitudinal member. The end region of the shaft 9 under the head of the screw 5, 6 has a square shape, the head 10 of these screws is T-shaped and has a width that corresponds to the width of said square. The length of the head 10 extends over the square of the shaft 9 from both sides thereof and corresponds to the length of the rectangular bore 11. at the bottom of the pipe and the longitudinal. The lower seating portion of the head 10 of the fastening screws 5, 6 is rounded to allow the bolts to swivel after insertion into both end regions of the bottom portion of the longitudinal tube 1 and rotated 90 ° and pulling the fastening screws 5, 6 outwardly from the tube and longitudinal .

Na vyčnívající dříky 9 je nasazen tvarovaný plastový kryt 3, který je opatřen na své ploše přivrácené k trubce 1 podélníků pojistnými výstupky 8, o které se opírá hlava 10 připevňovacích šroubů 5, 6 a které tak brání jejich zpětnému zasunutí do trubky i. Kryt 3, který po nasazení přiléhá ke spodní části trubky i podélníků, se posune ve směru k oříznuté zahnuté koncové části trubky i tak, aby dřík 9 šroubu 5, 6 dosedl svou čtyřhrannou částí ke koncové hraně obdélníkového otvoru 11 v trubce L Tím je definována funkční poloha šroubu 5, 6, který je pojistným výstupkem 8 krytu 3 zajištěn proti zpětnému zasunutí dovnitř.A protruding plastic cover 3 is provided on the protruding shafts 9, which is provided on its surface facing the longitudinal tube 1 with locking lugs 8 on which the head 10 of the fastening screws 5, 6 rests and thus prevents their retraction into the tube 1. which, after being fitted to the lower part of the tube and the longitudinal members, is displaced in the direction of the truncated curved end part of the tube i so that the shank 9 of the screw 5, 6 bears with its square part to the end edge of the rectangular hole 11 in the tube L. the screw 5, 6, which is secured by the locking protrusion 8 of the cover 3 against being retracted inwards.

Na tento celek se do krytu 3 nasune plastové tvarované nosné těleso 2 s průchozími otvory pro šrouby 5, 6 a vhodným spojovacím prostředkem 7, například šroubem nebo plastovými klipsy, se připevní k trubce i podélníků a vytvoří montážní celek. Nosné těleso 2 přenáší osovou sílu připevňovacího šroubu 5, 6 při montáži nosiče na střechu automobilu, vyplňuje volný prostor v obdélníkovém otvoru jj. ve spodní ploše trubky i a dotlačuje pojistný výstupek 8 k hlavě 10 šroubu 5,6 a tím rovněž zabraňuje pootočení šroubu 5, 6 v obdélníkovém otvoru 11. Dále uzavírá (zaslepuje) otvor v koncové zahnuté části trubky X podélníků střešního nosiče.To this assembly, a plastic molded support body 2 with through holes for screws 5, 6 and a suitable fastener 7, for example a screw or plastic clips, is slid into the housing 3, fastened to the tube 1 of the side members and forms an assembly. The support body 2 transmits the axial force of the fastening screw 5, 6 when the carrier is mounted on the roof of the car, fills the free space in the rectangular opening 11. in the lower surface of the pipe 1 and presses the locking projection 8 towards the head 10 of the screw 5,6 and thus also prevents the screw 5, 6 from rotating in the rectangular opening 11. It further closes (blinds) the opening in the end curved portion of the pipe X of the roof rails.

Nosné těleso 2 má na své straně přivrácené k trubce X podélníků v místech, kde jsou připevněny šrouby 5, 6, výstupky 12, které procházejí krytem 3 a zprostředkovávají přímý přenos síly z trubky X podélníků střešního nosiče do karoserie vozidla. Mezi těmito výstupky 12 mohou být výztužná žebírka 13 nosného tělesa 2, která přiléhají ke stěně krytu 3.The support body 2 has, on its side facing the tube X of the longitudinal members at the locations where the screws 5, 6 are fixed, protrusions 12 which extend through the cover 3 and provide a direct transmission of force from the longitudinal tube X of the roof rack to the vehicle body. Between these protrusions 12 there may be reinforcing ribs 13 of the support body 2 which abut against the wall of the cover 3.

Po sestavení tohoto celku se na spodní plochu nosného tělesa 2 připevní, například lepením, těsnicí prvek 4 například z expandované gumy s průchozími otvory pro připevňovací šrouby 5, 6, který při montáži střešního nosiče těsně doléhá ke karoserii vozidla a brání zatékání vody a rovněž poškození povrchu karoserie.After assembling this assembly, a sealing element 4, for example of expanded rubber with through holes for fastening screws 5, 6, is fastened to the lower surface of the support body 2, for example by gluing, which, when assembling the roof rack, fits tightly to the vehicle body and prevents water leakage body surface.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Vynález je využitelný jako podélný střešní nosič pro dopravní prostředky, zejména pro automobily a lodě.The invention is useful as a longitudinal roof carrier for vehicles, in particular cars and boats.

Claims

PATENT CLAIMS

Roof rack for attaching to a means of transport, in particular to a roof of an automobile or a boat, the basic element of which is a tube (1) of longitudinal members, each of its ends being provided with fastening means for firmly mounting the support to the roof of the means, that the fastening means comprises a shaped support body (2) with through holes for at least one fastening screw (5, 6) which passes through the cover (3) of the support body (2) and a rectangular hole (11) in the lower surface of the tube (1) a side member, wherein the end region of the shank (9) of the fastening screw (5, 6) has a square shape with a width corresponding to the width of the rectangular bore (11), and wherein the head (10) of the screw (5, 6) is T-shaped the square of the shaft (9) and the length from both sides extending beyond the square and corresponding to the length of the rectangular bore (11) in which the lower bearing part is rounded to allow the bolt (5, 6) to swivel when mounting the carrier, where the total length of the shaft (9) corresponds to the mounting preparation in the roof of the vehicle, with the cover (9) protruding (3) a support body (2) which is provided on its surface facing the longitudinal tube (1) with at least one shaped locking protrusion (8) extending through a rectangular opening (11) into the inner space of the longitudinal tube (1); locking lug

(8) the head (10) of the bolt (5, 6) is supported, and wherein the support body (2) is provided on its side facing the tube (1) of the longitudinal with protrusions (12) for direct power transmission from the tube (1) of the longitudinal member through the support body (2) into the vehicle body, which pass through the cover (3) and abut the lower surface of the longitudinal tube (1), the support body (2) inserted into the cover (3) connecting? connected with the center (7) to the longitudinal tube (1) in one piece, and to the bottom surface of the support body (2) is fixed a sealing element (4) with through holes for screws (5, 6) vehicle body.

Roof rack according to claim 1, characterized in that the fastening screws (5, 6) 10 are two, with a corresponding number of through holes in the support body (2), the cover (3), the longitudinal tube (1) and the sealing element. (4).

Roof rack according to claim 1 or 2, characterized in that the support body (2) has stiffening ribs (13) in the space between the protrusions (12) adjacent the wall of the cover (3) and is shaped such that it covers the opening in the end section of the longitudinal tube profile (1).

Roof rack mounting bolt according to one of Claims 1 to 3, characterized in that its shaft (9) has a square shape in the end region of the head (10) and its head (10) is T-shaped with a width corresponding to the width of the roof rack. square and length from both sides exceeding this

20 square, the bottom of which is rounded.

A fastening screw according to claim 4, characterized in that its head (10) is cylindrical in shape.

Fastening screw according to claim 4, characterized in that its head (10) has the shape of a substantially perpendicular quadrilateral prism, the lower part of which faces the shaft (9) is rounded.