CZ310295A3

CZ310295A3 - Bumper assembly

Info

Publication number: CZ310295A3
Application number: CZ953102A
Authority: CZ
Inventors: Edvin List Clausen; Thomas Lokke
Original assignee: Norsk Hydro As
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1994-05-25
Publication date: 1996-09-11
Also published as: EP0699143B1; EP0699143A1; DE69423755D1; WO1994027841A1; JPH08511748A; DE69423755T2; AU6859194A; NO931900D0

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká soustavy nárazníku pro vozidla, přičemž zejména se předkládaný vynález týká zlepšení spojení mezi nárazníkem a předními/zadními podélnými konstrukčními prvky rámu vozidla.

Dosavadní - stav techniky ·· Nej různější soustavy nárazníků, známé z dosavadního stavu techniky, jsou opatřeny se zpevňovacími nebo energii pohlcujícími prvky, které jsou umístěny mezi nárazníkem a dvojicí předních prvků. Obvykle nárazník není .součástí hlavní struktury rámu vozidla*, ale je tak zvanou zavěšenou částí spojenou s karosérii vozidla prostřednictvím šroubů nebo přes energii pohlcující součást.

+'

Obecně jsou tak vytvářeny mnohem složitější a těžší soustavy nárazníku v protikladu k požadavku- na 'lehké jednoduché soustavy konstrukcí vozidel.

Aby se snížila hmotnost vozidla a udržela tuhost je nyní nárazník Částí hlavního ránu tvořící . přední/zadní příčný prvek a je často přivařsn. na hlavní konstrukci karosérie.

Následně ovšem nemohou být použity hydraulické nebo mechanické, energii pohlcující prvky mezi nárazníkem a předními/zadními prvky. Střetáváme se zde tedy s novými požadavky na konstrukci vozidla, které musí být splněny, aby se zabránilo velkému počátečnímu špičkovému zatížení v průběhu nárazu vozidla. Toto špičkové zatížení je v současnosti zmenšováno, například, zeslabením předních/zadních prvku prostřednictvím předdeformace, perforace nebo snížením .jejich velikosti (příčného průřezu), což ovšem na druhou stranu nepříznivě ovlivňuje pevnost struktury vozidla.

Cílem předkládaného vynálezu· je tedy navrhnout a vytvořit novou lehkou soustavu nárazníku, která bude překonávat shora uvedené nevýhody která .sníží špičkovézatížení 'Ů»- · . .

zborcení předních/zadních prvků a podobně na zbytek karosérie vozidla a cestující ve vozidle.

dosavadnino stavu techniky, v průběhu počáteční fáze tím také účinkv kolize nebo

Podstata -vynálezu

Shora uvedený cíl a další cíle vynálezu jsou podle

Dředkládaného vynalezu dosaženy vytvořením soustavy nárazníku, která .zahrnuje -nosník nárazníku, který je. příčně uchycen k dvojici podélně uložených, předních nebo zadních konstrukčních prvků karosérie vozidla, přičemž pouze omezené (částečné) přední, oblasti těchto podélných prvků jsou vystaveny zatížení od nárazníku vytvořením spojení se zmenšenou zátěž přenášející oblastí a zajištěním volného prostoru před zbývajícím předními oblastmi těchto prvků a nosníku nárazníku v podélném směru vozidla, jak je definováno v připojených patentových nárocích 1 až 7.

Tato nová konstrukce spojení mezi·, nárazníkem a předními/zadními prvky, u které hlavní část zatížení od nárazníku v průběhu nárazu je vedena do omezené přední, oblasti daného prvku, zajišťuje nestabilní podmínky na prvcích v ranné (počáteční) fázi kolize. To zajišťuje řízené zborcení těchto prvků prostřednictvím volné, neblokované deformace jejich ^s předních částí a tím také omezením počátečního špičkového zatížení.

Další cíle, specifické znaky, výhody a vlastnosti předkládaného vynálezu budou zřejmé z následujícího podrobného, popisu výhodných příkladů provedení vynálezu s odkazy na připojené výkresy.

Přehled obrázků na výkresech

Obr.la je schematický pohled shora na příklad provedení soustavy ' použitelné· v předkládaném vynálezu,

Obr.lb je schematický pohled v částečném řezu rovinou I-I soustavy, která je znázorněna na obr. la, a

Obr.ic schematicky ilustruje v částečném řezu soustavu, odpovídající soustavě, 'která jé znázorněna na obr. lb, po vystavení čelnímu nárazu,

Obr.2a je schematický pohled shora na další příklad provedení soustavy použitelné v předkládaném š

vynalezu,

Obr.2b je schematický pohled 'v částečném' řezu- na tento další příklad provedení soustavy použitelné v předkládaném vynálezu, ,Obr.3a. schematicky ilustruje^ ještě další příklad provedení soustavy nárazníku podle předkládaného vynálezu v pohledu shora,

Obr.3b schematicky ilustruje tento ještě další příklad provedení soustavy nárazníku podle Dředkládaného vynálezu v částečném řezu,

... . Obr.3c schematicky ilustruje tento ještě další' příklad provedení soustavy nárazníku podle předkládaného vynálezu při nárazu,

Obr.4a znázorňuje ještě další variantu soustavy .

nárazníku podle předkládaného vynálezu v pohledu shora,

----- --------Qb-r-;.4b“-znázorňuj.e - tuto ještě další variantu soustavy nárazníku podle předkládaného vynálezu v částečném řezu,

Obr.5 je grafická ilustrace vztahu mezi aplikovaný zatížením a podélným posunutím soustavy

- —- --nárazníku, --vytvořené- podle předkládaného vynálezu, a

Í5 Ccr.6 ilustruje na pohledu, v částečném., řezu další použitelnou konstrukci „ nosníku nárazníku podle vynálezu.

Příklady provedení vynálezu' .

Jak je znázorněno na obrázcích, tedy jmenovitě na obr. 1 je soustava nárazníku schematicky ilustrována v pohledu shora (cbr. la) a v částečném řezu (obr. lb) vedeném rovinou 1-1 v obr. la. Soustava nárazníku zahrnuje nosník 2 nárazníku, který má skříňové uspořádání, definované přední stěnou 2 í, která představuje zatěžovaný povrch přijímájící běžnou energii absorbující tyč 3, a zadní stěnou 22, která směřuje k a je příčně uchycena k podélně uloženému přednímu nebo zadnímu konstrukčnímu prvku 1 karosérie vozidla, a která reprezentuje zátěž přenášející koncaktní . oblast · mezi

3.0 i

uvedenými prvky a nárazníkem. Přední stěna 21 a zadní stěna 22 jsou vzájemně spojeny prostřednictvím bočních stěn 23.

Nosník 2 nárazníku, který je běžně vytlačován jako multíkomoroyý dutý profil z lehkého kovu (hliník nebo slitina hliníku), má vnější uspořádání, které umožňuje, aby spojující zadní stana 22 pokrývala pouze část přední oblasti 11 podélného prvku 1.. Navíc, je mezi úplným obvodem přední oblasti 11 a nosníkem 2 nárazníku vytvořen volný prostor 24 prostřednictvím-divergence bočních stěn 23 spojujících zadní stěnu 22 a přední stěnu 21 nosníku 2_ nárazníku.. Pro předkládaný vynález je podstatné, aby toto spojení, jehož výsledkem jsou nestabilní přední stěny podélných prvku 1 při jejich vystavení axiálnímu nárazovému zatížení přes nosník 2 ' nárazníku, umožňovalo poskládání těchto podélných prvku _! kolem nosníku _2 nárazníku vzhledem k vytvoření volného prostoru 24, kzerý se rozprostírá směrem k nosníku 2_ nárazníku, jak je znázorněno na obr. lc. ,

Jak je znázorněno na obr. 2, je soustava- nárazníku podle dalšího příkladu provedení předkládaného vynálezu ilustrována v pohledu shora (obr. 2a) respektive v příčném řezu (obr. 2b). Konvenční v podstatě pravoúheíníkový nárazník 2 je spojen s předním prvkem 1 prostřednictvím spojky 5, .která má plochu průřezu menší než je dosažitelná přední oblast 11 předního prvku 1, tím je zajištěn požadovaný volný prostor 24 mezi zbývající volnou přední oblastí 1.i předního nrvku 1 a oravcúhelníkovvm nárazníkem 2.

Obr. 3a a obr. 3b ilustrují ještě další příklad provedení souszavy nárazníku podle předkládaného vynálezu. Přední část podélného předního prvku 1 má dvě konvergující oovrchové rovinv 16, 17, které lineárně orocnázejí směrem k • LQ

5zadní-stěně 22 nosníku 2 nárazníku. V tomto podélném přednímprvku 1 je vytvořena dutina (štěrbina) 18., která vzájemně od sebe rozděluje konvergující povrchové roviny 16, 17, a-zim dále snižuje vlastní kontaktní oblast me2Í podélným předním prvkem, 1 a nosníkem 2. nárazníku. Rovněž toto zvláštní uspořádání podélného předního prvku 1. zajišťuje volný prostor 24, požadovaný pro poskládání podélného předního prvku 1, jak je' znázorněno na obr. 3c, který soustavu ilustruje v průběhu kolize.

Obr. 4a a obr. 4b znázorňují ještě další variantu příkladu provedení soustavy nárazníku podle předkládaného vynálezu. Podélný přední nebo zadní prvek 1 má, v tomto příkladu provedení vynálezu, přední, část sestávající ze dvou samostatných divergujících ramenových částí 12, 13, které procházející směrem k nosníku 2 nárazníku.,. - a které definují (uzavírají) volný prostor 24,. požadovaný pro volné_poskládání přední části .·. podélného předního něho zadního, prvku 1, v průběhu¹ počáteční, fáze nárazu vozidla. Přední., část podélného předního nebo zadního, prvku. 1 v tomto případě . tvoří právě tyto dvě divergující ramenové části 12, 13.

Testy provedené se soustavou nárazníku, provedenou podle shora popsaného předkládaného vynálezu, který byl uveden na příkladech různých použitelných provedení vynálezu, vykazují podstatné snížení registrovaného špičkového zatížení se ' zmenšením zátěž přenášející kontaktní oblasti mezi nosníkem nárazníku a podélnými předními/zadními prvky. Chr. 5, který ilustruje ve formě diagramu horizontální posunuti soustavy nárazníku udávané v mm vzhledem k měřenému zatížení udávanému v kN, * potvrzuje, že vlastní špičková zatížení v průběhu počáteční fáze simulované kolize je sníženo téměř o % jako funkce postupného zmenšování kontaktní oblasti mezi nosníkem nárazníku a přední částí podélných předních/zadních prvků od úplného 100% kontaktu (křivka a) až na kontaktní oblast sníženou na 40 % (křivka d) dosažitelné plochy průřezu. Křivka b respektive křivka c reprezentuje snížení kontaktní oblasti na 30 % respektive na 60 %. Jak je z tohoto diagramu na obr. 5 zcela zřejmé, uměle vytvořená nestabilita, vytvořená v předních stěnách podélných prvků,·· jejímž důsledkem je volné zhcrcení/deřormacs nespojených předních částí podélných prvků do vytvořeného volného prostoru, účinně snižuje počáteční špičkové zatížení a tím zabraňuje nadměrnému poškození konstrukce karosérie vozidla, přičemž rovněž významně snižuje nebezpečí osobního ohrožení cestujících ve vozidle.

Optimální sní: oblasti'bude v praxi faktorů, jako je

:.ní vlastní zátěž přenášející kontaktní stanoveno započítáním rovněž i jiných geometrie (uspořádání) použitých vytlačovaných prvků,

Předkládaný ilustrované výhodné by nyní být zřejmé, jejich umístění a podobně.

vynález není omezen na shora popsané -a znaky a příklady provedení vynálezu. Mělo že různé změny a modifikace mohou být provedeny na těchto specificky popsaných a ilustrovaných výhodných příkladech provedení, aniž by byl překročen rámec nebo rozsah předkládaného vynálezu. Tak, jak je například ilustrováno na obr. 5, který znázorňuje y pohledu v řezu nosník 2 nárazníku s v podstatě skříňovým uspořádáním průřezu, který je definován přední stěnou 21, zadní stěnou 22, a propojovacími bočními stěnami 23, které mají všechny v podstatě stejnou tloušťku, je dále vytvořena dvojice přírub

25'·. se .zmenšenou tloušťkou, které bočně vyčnívají na každé straně zadní stěny 22.

Tyto příruby 25, v důsledku jejich umístění vzhledem k bočním stěnám 23 a zmenšené tloušťce, se nijak podstatně neúčastní přenosu nárazového zatížení z nárazníku na

usnadňující uoevnění nárazníku .k -podélným předním zadním ' ........ ' · ..... -.....

prvkům 1, jak je na obrázku znázorněno. Rovněž v romto příkladu provedení vynálezu je zátěž- přenášející kontaktní oblast mezi nosníkem nárazníku a předními/zadními prvky definována zmenšenou oblastí zadní stěny 22 ve srovnání s oblastí přední stěny 21.

Zastupuje :

Ir. ZDENKA KORgJZdtó

	<	X»				-
-o	r~	X		NJ
	>	o		CO-
r“'	<z> z	s -< o	CJ x> >	:<	σ o czx	• —	r< K- »
	o —1	o <		<x>	r— O	. —
	< —ΐ	o

PATENTOVÍ

Claims

1. Soustava nárazníku v karosérii vozidla, zahrnující nosník nárazníku, příčně upevněný ke dvojici předních/ zadních podélně uložených prvků, tvořících část předn.í/zadní konstrukce karosérie vozidla, vyznačuj íc í se t í m, že mezi^předními/zadníml prvky (l) a nosníkem (2) je vytvořeno spojení s oblastí, přenášející zmenšenou zátěž pro zajišzení řízené deformace frontálních částí p rvků (i).

2. Soustava nárazníku podle nároku 1, vyznačující se tím Last ve spojení mezi se pohybuje v rozsahu plochy průřezu těchto ze kontaktní zatez přenášející obr.osníkem (2) nárazníku a prvky (. 1) od 40 % do 80 % celkové dosažitelné prvků.

J · Ό C U

3 υ 3 V 3 2, vyznač řezu nosníku (5 oblastí, přenáš tí přední stěny spojena s podél árazníku podle některého z nároků 1 nebo j í o í se tím, že uspořádání průnárazníku zahrnuje zadní stěnu (22; s jící zmenšenou zátěž ve srovnání s oolas(21), přičemž zadní stěna (22) je přímo ým prvkem (1).

*

4. Soustava nárazníku podle některého z nároků 1 nebo 2, v y z n a č u j í o í se tím, že mezi nosník (2) nárazníku a podélný prvek (1) je uložena a upevněna samostatná spojka (5), která má průřezovou oblast, přenášející zátěž, alespoň směrem k podélnému prvku (1) menší než je dosažitelná přední oblast podélného prvku.

5. Soustava nárazníku podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosník (2) nárazníku má skříňovitou konfiguraci, která je definována přední stěnou (21), zadní stěnou (22) a bočními, stěnami (23), jimiž jsou přední stěna (21) a zadní stěna (22) propojeny, přičemž propojovací boční stěny (23) jsou dále 'opatřeny dvojí cí přírub (25) se zmenšenou tlouštkou steny, bočně vyčnívajících na každé straně· zadní stěny (22).