1
PREZENTARE GENERALĂ, ANALIZĂ VARIANTE
CONSTRUCTIVE ŞI COMENTARII PRIVIND PROPUNEREA DE
BREVET RO130559-A2: PORTBAGAJ AUTO CU BARE
TRANSVERSALE RABATABILE
Prof.univ.dr.ing. Laurenţiu RECE Prof.univ.dr.ing. Tone IONESCU,
Prof.univ.dr.ing. Tudor ZLATEANU, Sef.lucr.dr.ing. Radu TURCANU
UTCB, Facultatea de Utilaj Tehnologic
Abstract
This paper presents some aspects and study for an proposal of Patent RO130559-A2 : Motor vehicle luggage rack with
tilting cross bars. The invention relates to a luggage car designed for mounting on the roof of the vehicle, whose
crossbars (which are incorporated in the longitudinal ones) are hinged, and can be quickly displaced in working position
when they are needed, withdrawn or otherwise, to stimulate fuel economy and the good aerodynamics of the vehicle.
1. INTRODUCERE.
In aceasta lucrare se prezintă cîteva considerente generale, variante constructive şi comentarii
privind propunerea de brevet definită de scanul de mai jos de pe WEB OF SCIENCE. Propunerea a
trecut toate etapele de verificare/certificare naţională şi internaţională ale OSIM, şi din punct de
vedere formal, procedural se găseşte în curs de emitere a brevetului, iar din punct de vedere tehnic,
în curs de realizare a prototipului la Uzina de Componente auto de la Pitesti .
2
2. DESCRIERE TEHNICA
Inventia se refera la un portbagaj auto destinat montarii pe acoperisul autovehiculelor, la care barele
transversale sunt incorporate in cele longitudinale si sunt rabatabile, putind fii puse rapid in
pozitie de lucru atunci cind este nevoie de ele, sau retrase in caz contrar, pentru economie de
carburant si o aerodinamica buna a autovehiculului.
Notă: Descrierea următoare respectă tipicul utilizat în cazul brevetelor, prin care descrierea propriuzisă se extinde
în scopul acoperirii multiplelor variante posibile produsului inventat, astfel încît să se blocheze prin aceasta un alt
produs copiat şi modificat doar punctual în ideea evitârii dreptului de proprietate al autorului asupra brevetului.
Sunt cunoscute portbagaje auto cu bare transversale la care barele transversale sunt fixe. Sunt de
asemenea cunoscute portbagaje auto cu bare transversale demontabile la care prinderea barelor
transversale de barele longitudinale se face prin suruburi si alte elemente clasice de fixare.
Dezavantajul portbagajelor auto cu bare transversale cunoscute constă în faptul ca in majoritatea
timpului barele transversale nu sunt necesare si pentru a reduce consumul de combustibil si
zgomotul dat de aer la viteză, ele sunt demontate si purtate în vehicul sau depozitate în altă parte.
Sectiunea A-A
Sectiunea B-B
Sectiunea C-C
1.Bara longitudinală pavilion fixa
(2buc)
2.Bară transversală mobilă retractabilă
( rabatabilă cu 900 în jurul axului 4 din
secţiunea A-A ( 2 buc)
3.Ornament lipit ( 2 buc)
4.Ax balama presat în bara 1. ( 2 buc)
1.Bara longitudinală pavilion fixa
2.Bară transversală mobilă retractabilă
( rabatabilă cu 900 în jurul axului
balama poz 4 din secţiunea A-A ( 2
buc)
1.Bara longitudinală pavilion fixa
2.Bară transversală mobilă
retractabilă
5. Garnitură ( 2 buc)
6. Surub cu cap fluture de fixare a
capătului mobil (2buc)
Fig. 1. Portbagaj auto cu bare transversale rabatabile/retractabile
3
Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform inventiei de mai sus înlătură aceste
dezavantaje prin aceea că este realizat din două bare longitudinale prevăzute cu un şanţ pozitionat
lateral în care se află incorporate barele transversale, prinse articulat la barele longitudinale prin
intermediul unui ax, la al cărui capăt superior se află un ornament , iar în zona de fixare a barelor
transversale, de la celalalt capat acestea sunt prevăzute cu un orificiu în care poate intra un surub
care se fileteaza într-un filet din bara longitudinală. Sub capul surubului poate fi dispusă o
garnitură sau un alt sistem rapid de blocare ( cu stifturi retractabile, sau mecanisme click-clack etc.
Axul de la capatul articulat poate fi dispus presat în bara longitudinală , filetat sau în alt mod uzual
de prindere.
Surubul poate avea capul fluture ( sau dupa forma literei T) pentru acţionare manuală a strângerii
( si cu o forma corelata cu ornamentul de la capatul opus) sau cu locas hexagonal sau de altă formă,
cu capul hexagonal sau de altă formă, urmând a fi actionat cu o cheie corespunzătoare.
Garnitura poate fi din cauciuc sau alt material cu caracteristici elastice sau intreaga extremitate
poate fi acoperita cu un manson elastic.
Distanta între axele orificiilor de pe barele transversale coincide cu distanta între axele barelor
longitudinale (distanta dintre axul orificiului de pe o bara longitudinală si axa orificiului de pe
cealaltă bara longitudinală).
Un alt element nou : distanta dintre barele transversale, se poate modifica, se poate alege mai mare
sau mai mica, prin pozitionarea adecvata a articulatiilor din sectiunea A-A de pe cele doua bare
longitudinale, putindu-se regla in trepte intr-o varianta simpla, prin simpla pozitionare in trepte a
gaurilor. dar si continuu, optional in variante mai avansate.
Pentru usurinta montării, orificiul de la capatul liber are la partea superioara o evazare conică de
centrare a surubului . Distanta dintre barele transversale se poate alege de producator prin
pozitionarea gaurilor in trepte la diferite cote mai des folosite de utilizatori. La montajul initial
capetele articulate se fixeaza intr-o pozitie centrala simetrica la distanta cea mai uzuala, utilizatorul
putind modifica usor si acest parametru la transportul unor bagaje adimensionale prin schimbarea
pozitiei capatului articulat daca este cazul.
Forma barelor longitudinale în vedere laterală poate fi dreaptă sau curbă, caz în care si barele
transversale au aceeaşi formă. In varianta constructivă de baza, barele tranversale sunt prevazute la
capete cu suruburi cu filet de prindere, sau alte sisteme mai rapide de fixare si cu distanta dintre
bare reglabila in mai multe trepte.
In alta varianta, ( mai avansata dar pe care nu o avansam deocamdata) barele longitudinale, pot
avea în interior un corp glisant (ceea ce permite un reglaj continuu al distantei dintre barele
transversale) fixarea si blocarea corpurilor glisante făcându-se de manieră uzuală la distanta dorita,
pastrindu-se si facilitateaa principala a inventiei, aceea ca fiecare bara transversala se rabate si se
retrage in interiorul celei longitudinale ( atunci cind nu este folosita) respectiv se rabate si se
fixeaza rapid in pozitie de lucru, atunci cind urmeaza sa-si indeplineasca rolul functional.
Prinderea capătului liber al barelor transversale atunci când sunt pliate în interiorul/de-a lungul
barelor longitudinale se poate face de aceeaşi manieră, de blocare/fixare ( cu surub, stifturi elastice
retractabile, etc.
4
Forma barelor transversale in sectiune, poate urmari forma sectiunii barelor longitudinale in care se
incorporeaza ( cvasitriunghiulara sau trapezoidala ca la Duster, circulară, rectangulara, eliptică sau
poligonală sau orice alta forma, avind posibilitatea de a o ajusta d.p.d.v. al designului si al rolului
functional, pentru o rezistenta mecanica corespunzatoare solicitarilor dinamice, rezistenta scazuta la
frecarea cu aerul, etc. Locasul care se va practica de-a lungul barelor longitudinale si dimensionarea
in ansamblu a acestora vor tine cont de solicitarile la care sunt supuse, iar designul si aspectul de
robustete nu va fi afectat ci imbunatatit prin introducerea acestui nou sistem, adaptat liniei si
dimensiunilor in ansamblu ale autovehiculului cu aspect mai ergonomic si o utilizare mai facila.
Avantajele invenţiei constau în principal in:
-evitarea transportării separat a unor bare transversale care să se monteze prin diferite
procedee, de obicei destul de incomode si consumatoare de timp, la barele longitudinale pt ca
portbagajul sa devina functional;
-evitarea aglomerarii portbagajului prin transportarea suplimentara a barelor transversale
(care au in mod obisnuit elementele de prindere rigide si ocupatoare de spatiu);
-evitareaa situatiei neplacute in care trebuie descarcate bagajele din portbagaj pt a ajunge la
barele transversale in vederea extragerii si montarii lor;
-obtinerea unui aspect coerent, unitar a formei autovehiculului prin faptul ca barele
transversale au in aceste conditii forme si dimensiuni adecvate caroseriei prin faptul ca forma si
curbura lor urmareste forma si curbura barelor longitudinale pe care se monteaza, elemente care
urmeaza la rindul lor implicit, forma caroseriei pentru care sunt proiectate;
-economii de carburant si performante superioare ale autovehiculului printr-o aerodinamica
superioara a acestuia prin rabaterea lor si punerea in pozitie de lucru doar atunci cind este nevoie si
retragerea completa in interiorul barelor longitudinale atunci cind nu sunt folosite;
-posibilitate de reglare usoara in limite largi a distantei dintre barele transversale pentru
transportul in conditii de siguranta al bagajelor de dimensiuni atipice;
-economii importante prin costuri de fabricatie mult diminuate pentru ansamblul porbagaj
( bare longitudinale + bare transversale adaugate) prin faptul ca se elimina sistemele universale de
prindere si inchiderile antifurt care se monteaza in mod curent la barele transversale de pe
portbagajele aflate in prezent in fabricatie, sisteme costisitoare, incomod de montat si de demontat
si care au forme si dimensiuni care de cele mai multe ori nu se asorteaza cu ansamblul general si
tinuta autovehiculului. Estimam ca la o productie de 100.000 autoturisme echipate conform
inventiei, economia se poate ridica la mai multe milioane de euro, iar sistemul poate fi aplicat la
orice tip de portbagaj tip bare longitudinale, practic pe orice autovehicul aflat in fabricatie. Datorita
simplitatii si avantajelor enuntate mai sus, estimam ca sistemul se poate implementa la mai toate
tipurile de autovehicule si ca va fi preferat de public altor sisteme mai scumpe, mai incomode in
utilizare si care nu prezinta simultan aceste multiple avantaje.
Fig. 2 O variantă simplificată pozitie intermediara - stare in curs de aducere a portbagajului din pozitia pasiva (cu
barele tranversale pliate), in pozitie functionala, prin rabaterea barelor transversale cu 90 grade la capatul articulat.
5
REVENDICARI - descriere specifică tipică, prezentată în articol ca fiind utilă a fi cunoscută ca
procedură/formalitate de acceptare la depunere a unei invenţii (extras din documentatia depusa pt brevet. In invenţie
sunt trecute mai multe schiţe/variante conform revendicarilor de mai jos, cu scopul declarat la nota de la început, si
anume acela de acoperire a tuturor variantelor posibile a fi utilizate, astfel incît un alt posibil deponent să nu poată
revendica invenţia propusă. In materialul de mai jos, din lipsă de spaţiu schemele nu sunt prezente ci doar comentariile
/ revendicarile respective şi unele variante constructive derivate la puntul 3 al articolului)
1. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile realizat din două bare longitudinale (1) si două
bare transversale (2), caracterizat prin aceea că barele transversale (2) sunt prinse articulat la barele
longitudinale (1) prin intermediul unui ax (4), la al cărui capăt superior se află un ornament (3), iar
în zona de fixare a barelor transversale, acestea sunt prevăzute cu un orificiu (b) în care poate intra
un surub (6) care se fileteaza într-un filet (c) din bara longitudinală (1), sub capul şurubului (6) fiind
dispusă o garnitură (5).
2. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicării 1 caracterizat prin aceea că
axul (4) poate fi dispus presat în bara longitudinală (1), filetat sau în alt mod uzual de prindere.
3. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicarilor 1 si 2 caracterizat prin
aceea că surubul (6) poate avea capul fluture pentru actionare manuală a strângerii, cu locas
hexagonal sau de altă formă, cu capul hexagonal sau de altă formă, urmând a fi actionat cu o cheie
corespunzătoare.
4. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicarilor 1, 2 si 3 caracterizat prin
aceea că garnitura (5) poate fi din cauciuc sau alt material cu caracteristici elastice.
5. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicarilor 1 – 4 caracterizat prin
aceea că se poate mări distanta intre barele transversale (2), caz în care se realizeaza încă un orificiu
si un filet ( c) în barele longitudinale (1) , diferit de cel folosit atunci cand barele transversale (2)
sunt pliate în interiorul barelor longitudinale (1). O alta metoda de marire din fabricatie a distantei
dintre barele transversale este data prin pozitionarea asimetrica a sectiunilor A-A
6. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicarilor 1 – 5 caracterizat prin
aceea că barele transversale (2) apasă prin intermediul unor elemente elastice dispuse în un sant (a) ,
asupra barelor longitudinale (1), evitând jocurile.
7.Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicarilor 1 – 6 caracterizat prin
aceea că forma barelor longitudinale (1) în vedere laterală poate fi dreaptă sau curbă, caz în care si
barele transversale ( 2) au aceeasI formă.
8. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicarii 1 caracterizat prin aceea
că barele tranversale (2) sunt prevazute la capete cu filet de prindere.
9. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicării 8 caracterizat prin aceea că
barele longitudinale (1) , pot avea niste corpuri glisante (7), (16), (17) – nefigurate in acest material
de prezentare- care sustin capetele barelor transversale (2).
10. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicărilor 8 si 9 caracterizat prin
aceea că pentru montarea transversală a barelor transversale (2) , acestea se rabat cu 90 grade, se
6
centreaza într-o tesitură (g), si se rotesc, producând însurubarea într-un corp filetat (15), respectiv
desurubarea de pe un cep filetat (11).
11. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicărilor 8 – 10 caracterizat prin
aceea că forma barelor longitudinale (1) si transversale (2), în sectiune poate fi circulară,
rectangulara, eliptică sau poligonală sau alta forma compatibila/asemanatoare sectiunii barei
longitudinale in care se retracteaza.
12. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicării 1 caracterizat prin aceea
că prinderea capătului liber al barelor transversale (2) se poate face si cu clichet. Pe barele
longitudinale (1), pe zona laterală spre cealaltă bară longitudinală (1), se frezează o portiune (h)
pentru a permite rabaterea barelor transversale (2) iar la partea inferioară a barelor longitudinale (1)
se realizează o fereastră (21) pentru clichet (22), prevăzut cu un orificiu (i) iar clichetul (22) este
prins de manieră uzuală la o lamelă elastică (24) fixată la bara longitudinală 1 .
Capătul liber al barei transversale (2) sprijină pe un tampon elastic (26) care este fixat la un perete
(27) dispus pe barele longitudinale (1).
13. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicării 1 si 12 caracterizat prin
aceea că clichetul poate fi mentinut în pozitie, de manieră uzuală si de un element elastic metalic
sau de cauciuc.
14. Portbagajul auto cu bare transversale rabatabile conform revendicării 1, 12 si 13 caracterizat
prin aceea că prinderea capătului liber al barelor transversale (2) atunci când sunt pliate în lungul
barelor longitudinale (1) se poate face cu clichet.
Deasemenea fixarea rapida a capatului liber se poate face si cu alte sisteme, suruburi, stifturi
elastice etc, conform schemelor prezentate mai jos.
3. VARIANTE CONSTRUCTIVE – ANALIZA, COMENTARII
In cele ce urmează se prezintă mai multe variante constructive comentate, cu evedenţierea
avantajelor şi a dezavantajelor fiecăreia pentru o alegere corectă a variantei de promovat.
3.1 PORTBAGAJ P5_1 CU BARE CURBE (IN POZITIE MAXIMA) – varianta de
fixare cu surub
- suruburi cu cap cilindric la ambele capete ale bare T5;
- amortizor de cauciuc gros 1 mm.
Fig. 3. Portbagaj stare activa - Barele transversale rabatute in pozitie functionala si situate aici la distanta max
permisa intre ele, pentru transportul bagajelor de dimensiuni mai mari.
7
NOTA: Din lipsa de spaţiu, comentarii în timpul prezentării.
Fig. 3. a Vedere capete articulat/fixare
Fig. 3b Sectiune printr-una dintre barele longitudinale cind barele transversale sunt rabatute; sectiunea trece prin
axele gaurilor articulatiilor de rotire si respective fixare a barelor transversale;
Fig. 3c. Detalii – variante articulatii
Fig 3d Detalii – variante articulatii
Fig. 3e Pozitionarea unei sectiuni prin portbagaj – stare activa, barele transversale rabatute
8
Fig. 3f Sectiune prin portbagaj – stare activa, bara transversala rabatuta
Fig. 3g Detalii capete sectiune prin bara transversala
Fig. 3h Pozitionarea unei sectiuni prin portbagaj prin bara longitudinala – stare pasiva, cu bara transversala
retrasa/incorporata in cea longitudinala
Fig. 3i. Sectiune prin bara longitudinala cu bara transversala retrasa/incorporata in cea longitudinala
Fig. 3j Detalii sectiune capatul anterior
Fig. 3k. Detalii sectiune capatul posterior
9
Fig. 3l Pozitionarea sectiunii prin portbagaj – stare pasiva, barele transversale retrase
Fig. 3m Sectiune prin portbagaj – stare pasiva, barele transversale retrase
In pozitie montata (rabatuta/activa) nu sunt
probleme in articulatii si prindere atat in sectiune
longitudinala cat si in sectiune transversala;si un joc
radial din articulatii pentru actionare facila de 0.30 –
0.40 mm este suficient si constant pe toata lungimea
de contact bolt-bara T5 si permite si o deplasare a
capetelor unul peste altul la rabaterea cu miscare in
forfecarea. pentru trecerea in pozitie functionala
pentru cazurile in care distantele mai mici dintre bare
o necesita.
Fig. 3n Detaliu sectiune prin axul
articulatiei si respectiv capatul mobil
La pozitionarea cu distanta maxima ( ca mai jos) barele se pot rabate succesiv, fara ca
traiectoriile lor sa se intersecteze ca in fig de mai jos.
Fig. 3p. Una dintre bare rabatuta/ montata , iar cealalta in asteptare
10
In situatiile cu bare transversale mai apropiate decit lungimea lor, acestea se pot ‘petrece’
una peste cealalta datorita amplificarii deplasarii lor in plan vertical , printr-un efect de pirghie
care actioneaza asupra jocului din articulatie.
In speta, jocul uzual functional din articulatie permite deplasari suficiente la capetele mobile.
Aceste deplasaarie sunt amplificate in plan vertical printr-un efect de pirghie aplicat jocului din
articulatie ; ( unul dintre bratele pirghiei ar fi inaltimea sectiunii iar celalalt lungimea barei), deci
amplificari de peste 30-40 ori aplicate jocului radial ; deformatia elastica a barelor transversale
aflate in stare de rabatere cu - articulate temporar doar la unul dintre capete - contribuie si ea in
secundar la evitarea coliziunii printr-o amplificare in plus a cedarii in plan vertical a barelor, una
dintre bare in sus, cealalta in jos pt asigurarea depasirii zonei de intersectare si de posibila coliziune.
Fig. 3r Traiectorii capete libere bare transversale
In cadrul brevetului au mai fost analizate: 3.2 PORTBAGAJ P5_2 CU BARE CURBE
(IN POZITIE MEDIANA); 3.3 PORTBAGAJ P5_3 CU BARE CURBE (IN POZITIE MINIMA)
3.4 PORTBAGAJ P5_4 CU BARE DREPTE (IN POZITII VARIABILE ) – toate cu calcul de
forţe statice şi dinamice; precum şi 3.5. Alte tipuri de articulatii si de sisteme de amortizare cu
exemplificarea in plus, si a diverse variante de fixare mixte, la alegere, valabile de altfel pentru
toate modelele: surub/piuliţă, bolturi extensibile cu arc, mecanism cu clichet etc, pentru extensie
şi fixare rapida pentru ca beneficiarul să-şi poată alege varianta dorită. Aceste variante pot fi
consultate la cerere, dar vor face şi obiectul unui alt articol.
4. CONCLUZII. Articolul prezintă o parte din documaentatia depusă pentru un brevet care a parcurs toate
etapele de validare necesare acreditării de către OSIM ( Notă: procedura dureaza în medie cîţiva ani,
dar autorii au dreptul să-l valorifice imediat după ce propunerea este înregistrată şi formalităţile
privind autenticitatea parcurse si validate). Obiectivul acestui articol descriptiv este pe de o parte
acela de a prezenta un echipament novator original şi pe de altă parte cel de a descrie etapele care
trebuie parcurse pentru depunerea documentaţiei pentru un brevet, pentru eventualii doritori de a
parcurge aceste proceduri, destul de formale şi anevoioase.
5. BIBLIOGRAFIE.
[1] RECE, L., TURCANU, R. – propunerea de brevet RO130559-A2: Portbagaj auto cu bare
transversale rabatabile;
[2] Web of Science – Assignee Rece,L., Turcanu, R., Motor vehicle luggage rack with tilting cross
bars - PATENT NUMBER RO130559-A2
* * *