CS270073B1 - Motor-car's bumper - Google Patents

Description

Vynález se týká pružně deformovatelného vyměnitelného nárazníku pro ochranu karoserií automobilů proti následkům čelních i bočních nárazů.

Známé nárazníky z plastických materiálů představují podstatné zlepšení oproti starším nárazníkům kovovým. Vedle známýčh vlastností’ jako například menší váha, lepší odolnost proti povětrnostním vlivům a jednodušší výroba, spočívají výhody plastických materiálů i v lepších funkčních vlastnostech. S výhodou je využívána vlastnost plastických materiálů vracet se do původního tvaru. Tuto vlastnost vykazují zvláště nárazníky z plastických materiálů, jejichž příčný profil je uzavřený. Při absorbci energie nárazu nedochází u nárazníků z plastických materiálů s uzavřeným profilem ani při větší deformaci к výrazné změně průřezového modulu a momentu setrvačnosti profilu vlivem deformace a tedy ani nedochází ke ztrátě stability profilu. Jsou v zásadě zachovány vlastnosti nárazníku po celou činnou deformační dráhu a neprojevuje se u nich efekt známý z ostatních konstrukcí, zvláště nárazníků s otevřeným profilem, kdy v určitém okamžiku deformace dochází vlivem tzv. rozbalení, tj. náhlé změny příčného profilu nárazníku, ke skokovému nárůstu deformační dráhy, doprovázenému zmenšením síly potřebné к deformaci. Nárazníky ze zcela uzavřeného profilu z plastického materiálu však nenalezly dosud žádné praktické použití, nebol se nepodařilo překonat technické problémy spojené s výrobou uzavřeného profilu z jednoho jediného kusu. Proto se nárazníky s uzavřeným profilem všeobecně vyrábějí ze dvou oddělených kusů, z vertikální tuhé nosné desky a z deformovatelného nárazového dílu z plastické hmoty s příčným průřezem ve tvaru U, vykazujícího v podstatě vertikální čelní nárazovou plochu a v podstatě horizontální podélné horní a dolní stojiny, které Jsou na volných koncích pevně spojeny s tuhou nosnou deskou, se kterou tak deformovatelný nárazový díl tvoří uzavřený profil. Energie nárazu je však u nárazníků z plastických materiálů o uzavřeném profilu absorbována elastickou deformací jen za předpokladu, že síla nárazu leží pod hranicí, která způsobí plastickou deformaci při daném tvaru profilu deformovatelného nárazového dílu, při daném způsobu upevnění horizontálních podélných stojin nárazového dílu к tuhé nosné desce a při daném materiálu nárazového dílu.

Z patentové přihlášky DE 32 32 940 je známo spojení deformovatelného nárazového dílu s tuhou nosnou deskou pomocí západek, vytvořených na volném konci horizontálních podélných stojin a zapadajících do výřezů v tuhé nosné desce. Čelní opěrná plocha volných konců horizontálních podélných stojin se opírá o svislou stěnu tuhé nosné desky, síla bránící rozbalení profilu při nárazu je však přenášena pouze západkami a nárazový díl není tudíž chráněn proti uvedenému efektu rozbalení profilu.

Známá.řešení nárazníků s uzavřeným profilem si kladou za cíl spojit deformovatelný nárazový díl z plastické hmoty s tuhou nosnou deskou tak, aby horizontální podélné stojiny byly, na volných koncích v.oblasti opěrné pločhy, kterou se přenáší síla z podélných stojin do tuhé nosné desky, pevně spojeny s tuhou nosnou deskou. Takové řešení je známo například z patentové přihlášky DE 31 25 687, podle které je volný konec podélné stojiny pevně zasunut do vodicí drážky, která způsobuje, že po nárazu se volný konec podélné stojiny chová jako nosník vetknutý do tuhé nosné desky.

Při deformaci podélné horizontální stojiny vlivem nárazu u spojení nahrazujících vetknutý nosník nabývá zatížení volného konce podélné stojiny momentem síly kladných i záporných hodnot, čímž dochází к místnímu přetížení materiálu nárazového dílu. Aby byla energie nárazu v oblasti volných konců stojin absorbována elastickou deformací a nepřekročila mez plastické deformace, je nutné použít u shora uvedených známých spojení nárazového dílu s nosnou deskou materiálu o vysokém modulu pružnosti, například polykarbonáty, polymery atd., které mají homogenní strukturu a vysokou mez pevnosti. Takové materiály jsou ovšem velmi nákladné. Pevná spojení, jak je popsáno shora, jsou přitom konstruk

CS 270 073 B1 čné složitá a nákladná a neumožňují jednoduchou výměnu deformovatelného dílu při jeho poškození.

Vynález si klade za cíl odstranit shora uvedené nevýhody, zvláště nalézt takové spojení deformovatelného nárazového dílu s tuhou nosnou deskou, které by snížilo namáhání oblasti volného konce podélné stojiny, a umožnilo tak použití materiálu z kategorie levných plastů o nižším modulu pružnosti a nižší mezi pevnosti. Dalším úkolem vynálezu je nalézt takové spojení deformovatelného nárazového dílu s tuhou nosnou deskou, které by umožnilo jednoduchou výměnu nárazového dílu v případě, že zatížení nárazového dílu překročí mez elastické deformace a dojde к jeho poškození.

Shora uvedený úkol řeší pružně deforitfovatelný vyměnitelný nárazník podle bodu 1 definice předmětu vynálezu, jehož volné konce podélných stojin nárazového dílu jsou spoje> ny s vertikální nosnou deskou tak, že čelní náraz na nárazovou plochu vyvolá ve volných koncích podélných stojin zatížení kroutícím momentem jen v jednom smyslu a podélné stojiny se přitom chovají jako nosník s kloubovým uložením.

Výhoda nárazníku podle vynálezu spočívá v podstatném snížení namáhání volných konců podélných stojin, což umožňuje použít pro výrobu nárazového dílu levnějšího materiálu o výrazně nižší mezi pevnosti než dosud u běžně užívaných materiálů polymerů, polykarbonátú apod. Vzhledem к příznivému průběhu kroutícího momentu, kterým jsou zatíženy podélné stojiny při nárazu, nemusí být materiál podélných stojin homogenní a lze do něj přidávat nadouvadlo, kterým se snižuje mez pevnosti, ale zároveň stoupá průřezový modul. Konstrukce nárazníku podle vynálezu umožňuje jednoduché nasazení i výměnu nárazového dílu v případě jeho poškození nárazem, neboť к uvolnění spojů postačuje jednoduché nářadí. Vzhledem к tomu, že nárazník'podle vynálezu neobsahuje v důsledku jednoduchosti spojení nárazového a nosného dílu žádné negativní plochy, lze pro jeho výrobu použít jednoduché dvoudílné formy.

Další znaky a výhody zařízení podle vynálezu jsou objasněny pomocí výkresů, kde obr. 1 znázorňuje celkový pohled na nárazový díl a nosnou desku s provedenými příčnými řezy, obr. 2 znázorňuje příčný řez horní stojinou nárazového dílu a nosnou deskou v místě zadržovacího zubu a obr. 3 znázorňuje příčný řez horní stojinou nárazového dílu a nosnou deskou v místě mimo zadržovací zub.

Na obr. 1 je znázorněn nárazový díl 1, a nosná deska 10 v nesmontovaném stavu. Na obou částech je proveden příčný řez rovinou 16, ze kterého je zřejmá nárazová stěna 2_t která je znázorněna jako vertikální, avšak může mít různý tvar. Horní a dolní podélné stojiny 2 nárazového dílu i,, který má v podstatě průřez've tvaru U, jsou zakončeny horními i.dolními volnými konci 4, z nichž v podélném směru vystupují zadržovací zuby 2» jejichž zadržovací výstupky 8 jsou ohnuty u horních volných konců 4 směrem vzhůru a u dolních volných konců £ směrem dolů. Tak je zároveň možné s výhodou použít dvoudílných forem, neboť provedením daných zadržovacích výstupků u nárazníku podle vynálezu nevznikají ve formě pro odlití nárazového dílu žádné negativní plochy. V oblastech mezi zadržovacími výstupky l jsou na volných koncích 4 uspořádány v zásadě vertikální opěrné plochy 5 a na vnější straně volných konců podélných stojin 2 nárazového dílu 2» tj. na horní straně horních volných konců _4 podélných stojin 2 ^{a na} dolní straně dolních volných konců 4 podélných stojin 2 Jsou uspořádány vnější opěrné plochy 6. Nosný díl tvořený nosnou deskou 10 je opatřen okraji 11 ve tvaru L, které jsou zahnuty směrem vpřed a jejich volné konce 12 přesahují ve smontovaném stavu v podélném směru nejen zadržovací výstupky 8, ale podle vynálezu 1 volné konce horních i dolních podélných stojin v oblastech mezi zadržovacími zuby 2· Volné konce 12 přesahují v podélném směru vertikální opěrné plochy 5. Nosná deska 10 je opatřena otvory 15, do nichž zapadají s předpětím výstupky 8 zadržovacích zubů 2· Volné konce 12 okrajů 11 jsou opatřeny na vnitřní straně

CS 270 073 B1 opěrnými plochami 14, přiléhajícími při nárazu к vnějším opěrným plochám vytvořeným na vnějších stranách volných konců ± podélných stojin 2·

Na obr. 2 je znázorněn příCný řez horní stojinou 2 nárazového dílu 2 ^a nosné desky 10 v místě zadržovacího zubu 2> na kterém je pozicí £ označena vnější opěrná plocha 6, vytvořená na vnější straně volných konců 2 horních i dolních stojin 2· Zadržovací zub 2 procházející otvorem 15 vystupuje v podélném směru z volného konce 2· Vnitřní opěrná plocha 14 vytvořená na vnitřní straně ohnutého volného konce 12 okraje nosné desky·10 se při nárazu opírá o vnější opěrnou plochu 6.

Na obr. 3 je znázorněn příčný řez horní stojinou Д nárazového dílu a nosnou deskou 10 v místě mimo zadržovací zub 2· Při nárazu se opírá v podstatě vertikální plocha 2 vytvořená na volném konci £ horních i dolních podélných stojin 2 ⁰ čelní stranu nosné ¹ desky 13 a vnější opěrná plocha Д vytvořená na vnější straně volných konců Д podélných stojin 2 ^se opírá o vnitřní, opěrnou plochu 14 vytvořenou na vnitřní straně volných konců 12 vpřed ohnutých okrajů 11 nosné desky 10.

Claims (1)

1. Nárazník pro ochranu karoserií automobilů proti nárazu, složený z nosného dílu, tvořeného v podstatě vertikální tuhou nosnou deskou připojitelnou к rámu nebo karoserii vozidla a z deformovatelného nárazového dílu s příčným průřezem tvaru U, vykazujícím čelní nárazovou stěnu a v podstatě horizontální horní a dolní podélné stojiny zakončené volnými konci, z nichž vystupují v podélném směru výstupky zadržovacích zubů pro spojení s nosnou deskou, vyznačující se tím, že nosná deska (10) je opatřena horními a dolními okraji (11) s příčným průřezem tvaru L, jejichž vpřed ohnuté volné konce (12) v podélném směru přesahují volné konce (4) horních i dolních podélných stojin (3) nárazového dílu (1), které jsou v oblasti mezi zadržovacími zuby (7) opatřeny vertikálními čelními opěrnými plochami (5) přiléhajícími к čelní straně nosné desky (13) a na vnější straně opatřeny vnějšími opěrnými plochami (6) přiléhajícími к vnitřním opěrným plochám (14), vytvořeným na vnitřní straně ohnutých volných konců (12) okrajů nosné desky (11). _x