RU2478052C2 - Car protective bumper - Google Patents
Car protective bumper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2478052C2 RU2478052C2 RU2011121319/11A RU2011121319A RU2478052C2 RU 2478052 C2 RU2478052 C2 RU 2478052C2 RU 2011121319/11 A RU2011121319/11 A RU 2011121319/11A RU 2011121319 A RU2011121319 A RU 2011121319A RU 2478052 C2 RU2478052 C2 RU 2478052C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bumper
- pusher
- corrugations
- parts
- packages
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области автомобилестроения, к внешним защитным устройствам, повышающим безопасность водителя и пассажиров при аварии автомобиля.The invention relates to the field of automotive industry, to external protective devices that increase the safety of the driver and passengers in the event of a car accident.
Известно бамперное защитное устройство, повышающее безопасность водителя и пассажиров при аварии автомобиля (Патент РФ на полезную модель №79845, Защитное устройство, повышающее безопасность водителя и пассажиров при аварии автомобиля. Эскин И.Д., Алкеев Р.И. Приоритет 15 сентября 2008 г.), содержащее бамперное защитное устройство и шарнирно соединенные с ним пенальные устройства, бамперное защитное устройство состоит из бампера, имеющего коробчатое поперечное сечение, и корпуса, также коробчатого сечения на длине бампера, охватывающего бампер с зазорами по бокам бампера, в которых с натягом по вершинам гофров размещены многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты, набранные "гофр в гофр" из шлифованных, каленых, стальных, омедненных, гофрированных лент, между которыми проложены гладкие ленты с толщиной, большей толщины гофрированной ленты, на которые гофрированные пакеты опираются "вершина гофра к вершине гофра", гладкие ленты, корпус и бампер имеют по концам свободные участки, длина которых немного больше проскальзывания конца гофрированного пакета при его полном выпрямлении, на концах корпуса выполнены отогнутые концы, длина которых немного меньше расстояния до колесной пары и между каждым отогнутым концом и деталью кузова автомобиля, являющейся внутренней стенкой полости, где размещено колесо, имеется расстояние L, а бампер устройства шарнирно соединен с толкателями пенальных защитных устройств, и в верхней и нижней полках корпуса выполнены прямоугольные отверстия, через которые проходят детали крепления бамперов, и в направлении вдоль оси автомобиля размер отверстия на величину, немного большую 2n1f, где n1 - число гофрированных пакетов в боковом зазоре, f - выгиб гофра пакета в собранном устройстве, больше ответного размера опорной поверхности детали крепления бампера к пенальному устройству, а размер отверстия в направлении, перпендикулярном оси автомобиля, немного больше 2L ответного размера опорной поверхности указанной крепежной детали, и каждое пенальное устройство состоит из корпуса и основания, которыми оно жестко крепится к днищу автомобиля, внутри которых размещен толкатель, состоящий из отдельных частей, соединенных друг с другом шарнирно, для чего в одну из частей запрессован палец, расположенный в середине паза в другой соединяемой части, и длина паза больше диаметра пальца на два размера зазора между ответными торцами соединяемых частей, и сверху и снизу на толкатели уложены пакеты гладких лент, на которые уложены многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты, набранные "гофр в гофр" из шлифованных, каленых, стальных, омедненных, гофрированных лент, по вершинам гофров которых в собранном устройстве создан натяг такой величины, что остаточный выгиб гофров f составляет 0,1-0,15 мм, а начальный выгиб f0 гофров до сборки выбран таким, что лежит в области упругой деформации пакетов, торцы корпуса закрыты крышками, через отверстия в которых с зазорами по периметру выходят первая часть толкателя и последняя его часть, зазоры между ответными частями толкателя, длины частей толкателя подобраны таким образом, чтобы вместе с подобранными соответствующим образом параметрами многослойных пакетов обеспечивались хорошие характеристики бамперного защитного устройства на «сильный» фронтальный удар, а длины первой и последней частей толкателя выбраны также такими, чтобы при вдавливании выбирались все зазоры между частями и последняя часть при этом не выпадала из корпуса, а при максимальном вытягивании последняя часть не полностью втягивалась в корпус.Known bumper protective device that increases the safety of the driver and passengers in case of a car accident (RF Patent for utility model No. 79845, Protective device that increases the safety of the driver and passengers in case of a car accident. Eskin ID, Alkeev RI Priority September 15, 2008 .) comprising a bumper protector and pen devices articulated to it, the bumper protector consists of a bumper having a box-shaped cross section and a housing, also box-shaped, along the length of the bumper covering the bump p with gaps on the sides of the bumper, in which multilayer, multi-span, corrugated bags are placed with an interference fit on the corrugation tops, composed of “corrugations into corrugations” of polished, red-hot, steel, copper-plated, corrugated tapes, between which smooth tapes with a thickness of a greater thickness are laid corrugated tape, on which the corrugated bags rest "corrugation top to corrugation top", smooth ribbons, body and bumper have free ends at the ends, the length of which is slightly longer than the end of the corrugated bag slipping when it is fully straightened There are bent ends made at the ends of the body, the length of which is slightly less than the distance to the wheelset, and there is a distance L between each bent end and the body part of the car, which is the inner wall of the cavity where the wheel is located, and the device bumper is pivotally connected to the pushers of the foam protective devices and rectangular holes are made in the upper and lower shelves of the body through which the fasteners of the bumpers pass, and in the direction along the axis of the car, the size of the hole is a little more than 2 n 1 f, where n 1 is the number of corrugated bags in the lateral gap, f is the corrugation of the bag in the assembled device, larger than the reciprocal size of the support surface of the bumper to the foam device, and the hole size in the direction perpendicular to the axis of the car is slightly larger than 2L of the reciprocal the size of the supporting surface of the indicated fastener, and each pen device consists of a body and a base with which it is rigidly attached to the underbody of the car, inside of which is a pusher consisting of separate parts connected by d with a hinge, for which a finger is pressed into one of the parts located in the middle of the groove in the other connected part, and the length of the groove is greater than the diameter of the finger by two sizes of the gap between the mating ends of the connected parts, and packets of smooth tapes are laid on top and bottom on the pushers, on which layered, multi-span, corrugated bags stacked, “corrugations into corrugations” made of polished, red-hot, steel, copper-plated, corrugated tapes, on the tops of the corrugations of which an interference fit is created in the assembled device such that the residual bend of the corrugations f is 0.1-0.15 mm, and the initial deflection f 0 of the corrugations before assembly is chosen so that it lies in the region of elastic deformation of the packages, the ends of the body are closed by covers, through the holes in which the first part of the pusher and the last exit its part, the gaps between the reciprocal parts of the pusher, the lengths of the parts of the pusher are selected so that, together with the correspondingly selected parameters of the multilayer packages, good characteristics of the bumper protective device for a “strong” frontal impact are provided and the lengths of the first and last parts of the pusher were also chosen so that when pressing in, all the gaps between the parts were selected and the last part did not fall out of the body, and with maximum pulling, the last part was not completely drawn into the body.
Недостатком этой конструкции защитного бамперного устройства является то обстоятельство, что при его настройке на оптимальное восприятие «сильного» фронтального удара оно будет работать как чистая «упругость» при «малых» боковых ударах и неэффективно при «малых» фронтальных ударах, наблюдаемых при наездах автомобиля на препятствие на малых скоростях.The disadvantage of this design of the protective bumper device is the fact that when it is tuned to the optimal perception of a “strong” frontal impact, it will work as pure “elasticity” with “small” side impacts and is ineffective with the “small” frontal impacts observed when a car hits obstacle at low speeds.
«Малыми» ударами здесь считаются удары с амплитудой силы до 50 кН (5 тонн), «средними» - с амплитудой до 150 кН (15 тонн) и «сильными» - выше 150 кН(15 тонн).Here, “small” impacts are considered to be impacts with an amplitude of up to 50 kN (5 tons), “medium” - with an amplitude of up to 150 kN (15 tons) and “strong” - above 150 kN (15 tons).
Это устройство по технической сущности наиболее близко к нашему предложению и принято за прототип.This device is by its technical nature closest to our proposal and is taken as a prototype.
Ставится задача создания бамперного защитного устройства, одинаково хорошо гасящего как «малые», так и «средние» и «сильные» фронтальные и боковые удары.The task is to create a bumper protective device that equally extinguishes both "small" and "medium" and "strong" frontal and side impacts.
Поставленная задача решается тем, что бамперное защитное устройство автомобиля, содержащее бамперное защитное устройство и шарнирно соединенные с ним пенальные устройства, бамперное защитное устройство состоит из бампера, имеющего коробчатое поперечное сечение, и корпуса, также коробчатого сечения на длине бампера, охватывающего бампер с зазорами по бокам бампера, в которых с натягом по вершинам гофров размещены многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты, набранные "гофр в гофр" из шлифованных, каленых, стальных, омедненных, гофрированных лент, между которыми проложены гладкие ленты с толщиной, большей толщины гофрированной ленты, на которые гофрированные пакеты опираются "вершина гофра к вершине гофра", гладкие ленты, корпус и бампер имеют по концам свободные участки, длина которых немного больше проскальзывания конца гофрированного пакета при его полном выпрямлении, на концах корпуса выполнены отогнутые концы, длина которых немного меньше расстояния до колесной пары и между каждым отогнутым концом и деталью кузова автомобиля, являющейся внутренней стенкой полости, где размещено колесо, имеется расстояние L, а бампер устройства шарнирно соединен с толкателями пенальных защитных устройств, и в верхней и нижней полках корпуса выполнены прямоугольные отверстия, через которые проходят детали крепления бамперов, и в направлении вдоль оси автомобиля размер отверстия на величину, немного большую 2n1f, где n1 - число гофрированных пакетов в боковом зазоре, f - выгиб гофра пакета в собранном устройстве, больше ответного размера опорной поверхности детали крепления бампера к пенальному устройству, а размер отверстия в направлении, перпендикулярном оси автомобиля, немного больше 2L ответного размера опорной поверхности указанной крепежной детали, и каждое пенальное устройство состоит из корпуса и основания, которыми оно жестко крепится к днищу и силовой раме автомобиля, внутри которых размещен толкатель, состоящий из отдельных частей, соединенных друг с другом шарнирно, для чего в одну из частей запрессован палец, расположенный в середине паза в другой соединяемой части, и длина паза больше диаметра пальца на два размера зазора между ответными торцами соединяемых частей, и сверху и снизу на толкатели уложены пакеты гладких лент, на которые уложены многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты, набранные "гофр в гофр" из шлифованных, каленых, стальных, омедненных, гофрированных лент, по вершинам гофров которых в собранном устройстве создан натяг такой величины, что остаточный выгиб гофров f составляет 0,1-0,15 мм, а начальный выгиб f0 гофров до сборки выбран таким, что лежит в области упругой деформации пакетов, торцы корпуса закрыты крышками, через отверстия в которых с зазорами по периметру выходят первая часть толкателя и последняя его часть, зазоры между ответными частями толкателя, длины частей толкателя подобраны таким образом, чтобы вместе с подобранными соответствующим образом параметрами многослойных пакетов обеспечивались хорошие характеристики защитного устройства на «сильный» фронтальный удар, а длины первой и последней частей толкателя выбраны также такими, чтобы при вдавливании выбирались все зазоры между частями и последняя часть при этом не выпадала из корпуса, а при максимальном вытягивании последняя часть неполностью втягивалась в корпус, отличается тем, что корпус и основание каждого пенального устройства выполнены ступенчатыми, причем вертикальные стенки ступенек расположены над зазорами между отдельными частями толкателя или над частью этих зазоров, ступеньки образуют камеры с вертикальным размером, увеличивающимся от камеры к камере к концу пенального устройства, на гладкие ленты с обеих сторон толкателя на всей рабочей части толкателя установлены с натягом многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты с параметрами, подобранными для гашения «малых» фронтальных и боковых ударов, и в камерах, начиная с первой (номера камер отсчитываются от начала толкателя) и до последней, на эти пакеты «гофр в гофр» с ними установлены с натягом другие пакеты, которые от первых могут отличаться только толщиной лент, их количеством в пакете и величиной натяга, которые подобраны таким образом, чтобы при фронтальном ударе средней силы смещались только первая и вторая части толкателя и гасили энергию удара, а начиная с третьей или четвертой и также до последней на эти пакеты установлены «гофр в гофр» с ними еще пакеты, также могущие отличаться от других толщиной ленты, их количеством и натягом, которые подобраны таким образом, чтобы смещение всех частей толкателя от «сильного» фронтального удара и деформация пакетов бамперного защитного устройства вплоть до полного выпрямления гофров этих пакетов гасили «сильный» фронтальный удар.The problem is solved in that the bumper protective device of the car, containing the bumper protective device and articulated pen devices, the bumper protective device consists of a bumper having a box-shaped cross-section, and a housing, also box-shaped section along the length of the bumper, covering the bumper with gaps on the sides of the bumper, in which with an interference fit on the corrugation tops there are multilayer, multi-span, corrugated bags, assembled “corrugations into corrugations” of polished, red-hot, steel, copper-plated, go corrugated tapes, between which smooth tapes with a thickness greater than the thickness of the corrugated tape are laid, on which the corrugated bags rest "corrugation top to corrugation top", smooth ribbons, body and bumper have free ends at the ends, the length of which is slightly longer than the end of the corrugated bag slipping when its full straightening, bent ends are made at the ends of the body, the length of which is slightly less than the distance to the wheelset and between each bent end and the car body part, which is the inner wall In the cavities where the wheel is located, there is a distance L, and the bumper of the device is pivotally connected to the pushers of the foam protective devices, and rectangular holes are made in the upper and lower shelves of the housing through which the fastening elements of the bumpers pass, and in the direction along the axis of the car, the hole size is slightly larger 2n1f, where n1 is the number of corrugated bags in the lateral gap, f is the bend of the bag corrugation in the assembled device, larger than the reciprocal size of the support surface of the bumper to the foam device, and the size p of the hole in the direction perpendicular to the axis of the car is slightly larger than 2L of the reciprocal size of the supporting surface of the indicated fastener, and each pen device consists of a body and a base with which it is rigidly attached to the bottom and power frame of the car, inside of which there is a pusher consisting of separate parts pivotally connected to each other, for which a finger located in the middle of the groove in the other connected part is pressed into one of the parts, and the length of the groove is two times the gap between the hole at the ends of the parts to be connected, and on top and bottom on the pushers stacked packages of smooth tapes, on which are layered multilayer, multi-span, corrugated packets, assembled "corrugation into corrugation" of polished, red-hot, steel, copper-plated, corrugated ribbons, on the tops of corrugations of which are assembled the device created an interference of such a magnitude that the residual deflection of the corrugations f is 0.1-0.15 mm, and the initial deflection f0 of the corrugations prior to assembly is chosen so that it lies in the region of elastic deformation of the packages, the ends of the case are closed by covers, through the openings in which along the perimeter, the first part of the pusher and its last part, the gaps between the counter parts of the pusher, the lengths of the parts of the pusher, are selected so that, together with the appropriate parameters of the multilayer bags, the protective device has good characteristics for a “strong” frontal impact, and the lengths of the first and the last parts of the pusher are also chosen so that when pressing in, all the gaps between the parts are selected and the last part does not fall out of the body, and at maximum In this case, the last part is not fully retracted into the body, characterized in that the body and base of each pen device are stepped, with the vertical walls of the steps being located above the gaps between the separate parts of the pusher or above part of these gaps, the steps form chambers with a vertical size increasing from camera to camera at the end of the pen device, on smooth tapes on both sides of the pusher on the entire working part of the pusher, multilayer, multi-span, corrugated bags with the parameters selected for suppressing “small” frontal and side impacts, and in the cameras, starting from the first (camera numbers are counted from the beginning of the pusher) and to the last, other packages are installed on these packages “corrugation into corrugation”, which from the first can differ only in the thickness of the tapes, their number in the bag and the amount of interference, which are selected so that during a frontal impact of medium strength only the first and second parts of the pusher are displaced and absorb the impact energy, and from the third or fourth to the last and these packages are installed “corrugation into corrugation” with them are also packages that can also differ from others in the thickness of the tape, their number and interference, which are selected so that the displacement of all parts of the pusher from the “strong” frontal impact and deformation of the packages of the bumper protective device up to until the corrugations of these packets were completely straightened, the “strong” frontal shock was suppressed.
Предлагаемая конструкция бамперного защитного устройства должным подбором параметров пакетов оптимальным образом может быть настроена на восприятие «малого», «среднего» и «сильного» фронтального и бокового ударов. Например, термином «сильный» здесь обозначаются такие удары, которым подвергают автомобиль при краш-испытаниях на фронтальный и боковой удар. «Малые» фронтальный и боковой удары при этом воспринимаются только смещением первой части толкателя, «средний» фронтальный удар - смещением двух частей толкателя и «сильный» фронтальный удар - смещением всех частей толкателей пенальных защитных устройств и бамперным защитным устройством, а «сильный» боковой удар - смещениями первых частей толкателей в пределах бокового зазора в крышках пенальных устройств и корпуса бамперного устройства, осуществляемыми с сухим трением по их контактным поверхностям.The proposed design of the bumper protective device by proper selection of the package parameters can be optimally tuned to the perception of "small", "medium" and "strong" frontal and side impacts. For example, the term “strong” here refers to such impacts that a vehicle is subjected to during frontal and side impact crash tests. In this case, “small” frontal and side impacts are perceived only by the displacement of the first part of the pusher, “medium” frontal impact - by the displacement of the two parts of the pusher and “strong” frontal impact - by the displacement of all parts of the pushers of the foam protective devices and the bumper protective device, and the “strong” side impact - displacements of the first parts of the pushers within the lateral gap in the covers of the pen devices and the body of the bumper device, carried out with dry friction on their contact surfaces.
Кроме того, с целью упрощения конструкции пенальных защитных устройств, корпус и основание пенального устройства выполняются только с одной ступенькой, расположенной над зазором между второй и третьей частями толкателя; на гладкие ленты устанавливают многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты с длиной на всю рабочую часть толкателя, параметры которых подбираются из условия, что смещение одной первой части толкателя оптимально гасит «малые» фронтальные удары, и смещение двух частей толкателя гасит «средний» фронтальный удар, на эти пакеты на длине с третьей и до конца рабочей части толкателя (в камере, образованной ступенькой) ставятся многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты «гофр в гофр» с предыдущими (их параметры могут отличаться только толщиной лент и их количеством, величиной натяга по вершинам гофров этих пакетов), их параметры подбираются из условия, что при смещении всех частей толкателей пенальных устройств и полном выпрямлении гофров пакетов бамперного устройства оптимальным образом гасится «сильный» фронтальный удар.In addition, in order to simplify the construction of the pen-type protective devices, the body and base of the pen-type device are made with only one step located above the gap between the second and third parts of the pusher; on smooth tapes, multilayer, multi-span, corrugated bags with a length of the entire working part of the pusher are installed, the parameters of which are selected from the condition that the displacement of one first part of the pusher optimally suppresses “small” frontal impacts, and the displacement of two parts of the pusher extinguishes the “average” frontal impact, on these packages, from the third to the end of the working part of the pusher (in the chamber formed by the step), multilayer, multi-span, corrugated “corrugation into corrugation” packages are placed with the previous ones (their parameters may differ nly tape thickness and their number, size of preload on the tops of the corrugations of packets) and their parameters are chosen from the condition that the displacement of all the parts of devices and penile pushers full straightening of the corrugations packets bumper device optimally damped "strong" wheel kick.
Кроме того, для исключения дребезга в бамперном устройстве при движении по неровной дороге между гладкими лентами, а также между корпусом и гладкими лентами и между бампером и гладкими лентами на концах гладких лент приклеены вставки из пористой резины малой плотности.In addition, to prevent rattling in the bumper device when driving on rough roads between smooth tapes, as well as between the body and smooth tapes and between the bumper and smooth tapes, inserts of low-density porous rubber are glued at the ends of smooth tapes.
Кроме того, с целью снижения уровня травматизма пешехода при наезде на него автомобиля на малых скоростях движения на наружной поверхности бамперного защитного устройства закреплен (наклеен) слой из полипропилена малой плотности до 20 кг/м3.In addition, in order to reduce the level of pedestrian injuries when a car hits him at low speeds on the outer surface of the bumper protective device, a layer of low density polypropylene is fixed (glued) to 20 kg / m 3 .
Предложенные конструкции бамперного защитного устройства автомобиля показаны на чертежах:The proposed design of the bumper protective device of the car shown in the drawings:
на фиг.1 изображен общий вид бамперного защитного устройства (вид снизу);figure 1 shows a General view of the bumper protective device (bottom view);
на фиг.2 изображен продольный разрез по оси симметрии бамперного защитного устройства;figure 2 shows a longitudinal section along the axis of symmetry of the bumper protective device;
на фиг.3 изображены разрезы А-А и Б-Б на фиг.1;figure 3 shows sections aa and bb in figure 1;
на фиг.4 изображен продольный разрез варианта пенального устройства;figure 4 shows a longitudinal section of a variant of the pen device;
на фиг.5 изображен фрагмент бамперного устройства с закрепленным на наружной поверхности его корпуса слоем из полипропилена малой плотности и вставками из пористой резины, закрепленными между концами гладких лент, а также между корпусом и гладкой лентой и бампером и гладкой лентой.figure 5 shows a fragment of a bumper device with a layer of low density polypropylene attached to the outer surface of its body and porous rubber inserts fixed between the ends of smooth tapes, as well as between the body and smooth tape and the bumper and smooth tape.
На чертежах автомобиль показан тонкой линией, как «обстановка» на сборочном чертеже, а пакеты на видах и разрезах изображены условно.In the drawings, the car is shown by a thin line as the “situation” in the assembly drawing, and the packages in views and sections are shown conditionally.
Предлагаемое бамперное защитное устройство автомобиля (см. фиг.1) состоит из бамперного защитного устройства 1 и пенальных защитных устройств 2, шарнирно скрепленных с бамперным защитным устройством 1.The proposed bumper protective device of the car (see Fig. 1) consists of a bumper protective device 1 and penal
Бамперное устройство 1 состоит из бампера 3, выполненного в виде прямой балки с коробчатым поперечным сечением, расположенного с боковыми зазорами 4 внутри корпуса 5, на длине бампера 3, имеющего также коробчатое поперечное сечение. Корпус 5 на длине немного меньшей расстояния от его наружной стенки до колесной пары имеет отогнутые к автомобилю концы 6, имеющие швеллерное или коробчатое поперечное сечение, и расстояние от конца 6 до стенки полости, где расположено колесо, равно L.The bumper device 1 consists of a
В боковые зазоры 4 (см. фиг.1, 2) с натягом немного большим 0,5n1f вставлены многослойные, многопролетные пакеты 7, набранные из многослойных, многопролетных, гофрированных пакетов 8, в свою очередь набранных из шлифованных, каленых, стальных, омедненных, гофрированных лент 9 «гофр в гофр», и гладких лент 10, вставленных между гофрированными пакетами 8, на которые пакеты 8 опираются «вершина гофра к вершине гофра» таким образом, что каждая пара пакетов 8, симметрично расположенных относительно бампера 3, образует двусторонний упруго-гистерезисный упор. Длина гладких лент 10 приблизительно равна длине бампера 3, а длина пакетов 8 такова, что на концах гладких лент 10, у бампера 3 и корпуса 5 имеются свободные участки 11, длина которых немного больше проскальзывания конца каждого из пакетов 8, относительно контактирующей с ним гладкой ленты 10 при полном выпрямлении пакетов 8 при фронтальном ударе.In the lateral gaps 4 (see FIGS. 1, 2) with an interference fit slightly larger than 0.5n 1 f, multilayer,
Бампер 3 выполнен из двух балок 12 и 13 (см. фиг.2), соединенных сваркой, и корпус 5 выполнен из двух балок 14 и 15, соединенных заклепками 16 (показаны условно). Для исключения возможности «выстреливания» заклепок 16 при ударе заклепочные швы закрыты накладками 17, приваренными к балкам корпуса 5.The
В верхней и нижней полках корпуса 5 выполнены прямоугольные отверстия 18 с прорезями 19 (см. фиг.1), через середины которых проходят скобы 20, приваренные к балке 13 бампера 3 (см. фиг.2). Размер этих отверстий, перпендикулярный оси автомобиля, немного больше S+2L, где S - ответный размер опорной поверхности скобы 20. Размер этих отверстий в направлении оси автомобиля немного больше S1+2n1f, где S1 - ответный размер опорной поверхности скобы 20.In the upper and lower shelves of the
Параметры пакетов 7 подобраны таким образом, чтобы при полном выпрямлении гофров пакетов 8 и полном срабатывании пенальных защитных устройств 2 полностью гасилась кинетическая энергия фронтального удара по автомобилю при краш испытаниях на этот удар.The parameters of the
Отметим, что при этом кинетическая энергия фронтального удара тратится на работу сил сухого трения на контактных поверхностях бамперного и пенальных защитных устройств, на создание запаса потенциальной упругой энергии деталями защитного устройства и автомобиля, а также, так как предлагаемое устройство является устройством одноразового действия, на пластические деформации этих деталей.Note that in this case, the kinetic energy of the frontal impact is spent on the work of dry friction forces on the contact surfaces of the bumper and foam protective devices, on the creation of a reserve of potential elastic energy by the parts of the protective device and the car, and also, since the proposed device is a one-time device, on plastic deformation of these parts.
Пенальные защитные устройства 2 (см. фиг.2, 3 и 4) состоят из корпуса 21 и основания 22, жестко соединенных заклепками 23, внутри которых размещен толкатель 24, состоящий из отдельных частей 25, соединенных друг с другом шарнирно. Для чего в одну из соединяемых частей запрессован палец 26, расположенный в середине паза 27 в другой соединяемой части 25. Длина паза 27 больше диаметра пальца 26 на два размера зазора 28 между ответными торцами соединяемых частей 25. Сверху и снизу на толкатель 24 каждого пенального устройства 2 уложены пакеты 29 гладких лент 30, с отогнутыми концами 31. На пакеты 29 уложены многослойные, многопролетные, гофрированные пакеты 32, набранные «гофр в гофр» из стальных, каленых, шлифованных, омедненных лент 33. Корпус 21 и основание 22 выполнены ступенчатыми. Причем вертикальные стенки 34 ступенек 35 расположены над зазорами 28 или над частью этих зазоров. Ступеньки 35 образуют камеры 36 с вертикальным размером, увеличивающимся от камеры к камере к концу пенального устройства. В этих камерах на многослойные пакеты 32 «гофр в гофр» с ними установлены многослойные, многопролетные пакеты 37, 38, параметры которых могут отличаться от пакетов 32 только количеством гофрированных лент в них, толщиной лент и величиной натяга.Foam protective devices 2 (see FIGS. 2, 3 and 4) consist of a
По вершинам гофров всех многослойных пакетов 32, 37, 38 создан натяг такой величины, что остаточный выгиб гофров f составляет 0,1-0,15 мм, а начальный выгиб гофров f0 (до сборки) выбран таким, что натяг лежит в области упругой деформации пакетов, и параметры пакетов 32, 37, 38 подобраны таким образом, что кинетическая энергия «малых» фронтальных ударов гасится смещением с сухим трением первой части 25 толкателей 24 вдоль оси автомобиля, а кинетическая энергия «малых» боковых ударов гасится смещением с сухим трением этой части толкателя за счет ее перекоса в пределах боковых зазоров 39 между этой частью и крышкой 40 (см. фиг.3), кинетическая энергия «средних» фронтальных ударов гасится смещением двух первых частей 25 и кинетическая энергия «сильного» фронтального удара гасится смещением всех частей 25 толкателя 24 каждого пенального устройства 2 и деформацией пакетов 7 бамперного защитного устройства 1.On the corrugation vertices of all
Торцы корпуса 21 закрыты крышками 40 (см. фиг.3), через отверстия в которых с зазорами по периметру выходят наружу первая часть 25 и последняя часть 25 толкателя 24. Причем боковые зазоры 39 больше по величине верхнего и нижнего зазоров 41 и их величина определяется из условия обеспечения эффективного гашения «малых» боковых ударов в корпус 5 бамперного защитного устройства 1.The ends of the
Первая часть 25 толкателя 24 каждого пенального устройства 2 шарнирно соединена с бампером 3 (см. фиг.2) бамперного защитного устройства 1 с помощью скоб 20, оси 42, вставленной в отверстия в ушках 43 скобы 20 и первой части 25 толкателя 24, и закрепленной с помощью гайки 44 и шайбы 45. Длины первой и последней частей 25 выбраны такими, чтобы при полном вдавливании толкателя выбирались все зазоры между частями 25 и последняя часть 25 при этом не выпадала из корпуса 21, а при максимальном вытягивании последняя часть 25 не полностью втягивалась в корпус 21.The
Кроме того, корпус 21 и основание 22 может иметь только одну ступеньку 35 (см. фиг.4) над зазором 28, между второй и третьей частью 25 толкателя 24, образующую только одну камеру 36.In addition, the
Причем параметры пакетов 32 в этом случае подобраны таким образом, что смещение первой части 25 толкателя 24 эффективно гасит «малые» фронтальные и боковые удары, а смещение двух первых частей 25 эффективно гасит «средние» по величине фронтальные удары.Moreover, the parameters of the
На пакеты 32 в камере 36 установлены пакеты 37 также «гофр в гофр» с пакетами 32.On
По вершинам гофров пакетов 32 и 37 создан натяг и остаточный выгиб гофров f=0,1÷0,15 мм. Параметры пакетов 32 и 37 подобраны таким образом, что вместе с деформацией пакетов 7 бамперного защитного устройства 1 до их полного выпрямления, полном смещении всех частей 25 толкателей 24 пенальных защитных устройств 2 эффективно гасится «сильный» фронтальный удар.On the tops of the corrugations of
Пенальные устройства 2 жестко крепятся к днищу (силовой раме) автомобиля болтами 46, гайками 47 и контровочными шайбами 48 (на фиг. показаны условно).
Кроме того, между гладкими лентами 10 (см. фиг.5), а также между корпусом 5 и гладкой лентой 10 и бампером 3 и гладкой лентой 10 на концах гладких лент 10 приклеены вставки 49 из пористой резины, а на наружной рабочей поверхности корпуса 5 бамперного защитного устройства 1 закреплен слой 4 из полипропилена малой плотности до 20 кг/м3.In addition, between the smooth tapes 10 (see Fig. 5), as well as between the
Сборка предлагаемого бамперного защитного устройства автомобиля не представляет сложностей и описываться не будет. Укажем только, что при приварке накладки 17 к корпусу 5 необходимо следить, чтобы не произошел низкий отпуск лент пакетов 7.The assembly of the proposed bumper protective device of the car is not difficult and will not be described. We only indicate that when welding the
Предложенное бамперное защитное устройство автомобиля работает следующим образом. При «малых» по действующей ударной силе фронтальных ударах разгружаемый пакет 7 бамперного устройства 1 деформируется упруго. Бамперное устройство 1 рассеивает кинетическую энергию «малого» фронтального удара только за счет деформации с сухим трением нагружаемых пакетов 7, и эта рассеянная энергия очень невелика в силу малых деформаций пакетов 7 при «малых» фронтальных ударах.The proposed bumper protective device of the car operates as follows. When "small" in terms of the impact force of the frontal impacts, the
Кинетическая энергия «малых» боковых ударов вообще не рассеивается бамперным защитным устройством 1, так как при этих ударах не происходит смещений с сухим трением корпуса 5 относительно гофров пакетов 7. Поэтому «малые» фронтальные удары гасятся в основном пенальными устройствами 2 за счет смещения вдоль оси автомобиля с сухим трением первых частей 25 толкателей 24 относительно пакетов 32, прижатых вершинами гофров усилием, созданным натягом к этим частям 25, а боковые «малые» и «средние» удары гасятся смещением с сухим трением за счет перекоса первых частей 24 в боковых зазорах 39 в крышках 40 (см. фиг.3).The kinetic energy of the “small” side impacts is not dissipated at all by the bumper protective device 1, since during these impacts there is no displacement with dry friction of the
При «средних» фронтальных ударах кинетическая энергия удара рассеивается за счет смещения с сухим трением уже двух частей 25 толкателей 24 пенальных устройств 2 и деформацией с сухим трением пакетов 7 бамперного устройства 1.With "medium" frontal impacts, the kinetic energy of the impact is dissipated due to the displacement with dry friction of already two
«Сильные» фронтальные удары, например, такие, которые испытывает автомобиль при краш испытаниях на фронтальный удар, гасятся за счет деформации пакетов 7 с проскальзыванием с сухим трением вершин гофров этих пакетов по контактным поверхностям гладких лент 10, корпуса 5 и бампера 3, вплоть до полного выпрямления гофров пакетов 7 бамперного устройства 1 и за счет смещения всех частей 25 толкателей 24 пенальных устройств 2 с сухим трением по вершинам гофров пакетов 32, вплоть до максимально возможного смещения этих частей в каждом пенальном устройстве 2, и пластической деформации отдельных деталей этих устройств."Strong" frontal impacts, for example, those experienced by a car during crash tests for frontal impact, are suppressed due to deformation of
Боковые «сильные» удары по бамперному защитному устройству в отогнутые концы корпуса 5 гасятся смещением корпуса 5 с сухим трением по вершинам гофров пакетов 7, между отдельными слоями этих пакетов, на величину L, перекоса с сухим трением первой части 25 толкателя 24 каждого пенального устройства 2, в пределах допускаемых боковыми зазорами 39 в крышках 40, а также за счет пластических деформаций деталей этих устройств.Lateral “strong” blows on the bumper protective device to the bent ends of the
Предлагаемое бамперное защитное устройство автомобиля обладает следующими преимуществами:The proposed bumper car safety device has the following advantages:
- оно универсально - его можно поставить на все отечественные и зарубежные марки легковых автомобилей, как на уже находящиеся в эксплуатации (в этом случае штатные бамперы заменяются на предлагаемое устройство), так и вновь создаваемые;- it is universal - it can be put on all domestic and foreign brands of cars, both already in operation (in this case, standard bumpers are replaced with the proposed device), and newly created;
- оно обладает очень высоким потенциалом рассеивающих свойств при гашении фронтального и бокового ударов. Способно при хороших «опорных» характеристиках автомобиля рассеивать до 80-100% кинетической энергии фронтального удара при краш-испытаниях на этот удар автомобиля массой 130÷150 кг;- it has a very high potential for dissipating properties when extinguishing frontal and side impacts. It is capable of dissipating up to 80-100% of the kinetic energy of a frontal impact with good "support" characteristics of a car during crash tests for this impact of a car weighing 130 ÷ 150 kg;
- оно хорошо гасит как «малые», так и «средние» и «сильные» фронтальные и боковые удары, воздействующие на автомобиль при различных столкновениях с препятствиями;- it dampens well both "small" and "medium" and "strong" frontal and side impacts affecting the car in various collisions with obstacles;
- оно имеет такие габариты и вес, которые позволяют хорошо вписаться в экстерьер автомобиля и может быть конструктивно оформлено в стиле дизайна автомобиля и, следовательно, не портит экстерьер автомобиля;- it has such dimensions and weight that fit well into the exterior of the car and can be structurally designed in the style of a car’s design and, therefore, does not spoil the exterior of the car;
- технология его изготовления не сложна, если имеется технологическая оснастка как в случае массового производства, так и в случае мелкосерийного и индивидуального производства, и его цена может быть вполне приемлемой даже для автовладельцев с небольшим достатком;- the technology of its manufacture is not complicated if there is technological equipment both in the case of mass production and in the case of small-scale and individual production, and its price can be quite acceptable even for car owners with a small income;
- оно обладает широким диапазоном настроек упруго-гистерезисных характеристик устройства даже без изменения технологической оснастки - штампов- it has a wide range of settings for the elastic-hysteresis characteristics of the device even without changing the technological equipment - dies
- оно расчетно, т.е. при известных «опорных» характеристиках автомобиля можно рассчитать потребные параметры устройства, его настройки, определить расчетным путем эффективность гашения как «малых», так и «средних» и «сильных» фронтальных и боковых ударов. Если известна МКЭ-модель автомобиля, то возможно расчетным путем построить в ЗВ-редакторе картину деформаций автомобиля при аварии;- it is calculated, i.e. with known "reference" characteristics of the car, you can calculate the required parameters of the device, its settings, determine by calculation the efficiency of damping both "small" and "medium" and "strong" frontal and side impacts. If the FEM model of the car is known, then it is possible to construct a picture of the deformation of the car in an accident in the SV editor;
- оно будет сглаживать социальную напряженность между водителями при столкновении автомобилей даже в том случае, если предлагаемое бамперное защитное устройство установлено только на одном из столкнувшихся автомобилей, так как оно, в отличие от индивидуальных средств защиты -подушек и ремней безопасности, будет гасить ударное воздействие на оба автомобиля, участвующие в ДТП.- it will smooth out social tension between drivers in a collision of cars even if the proposed bumper protective device is installed only on one of the colliding cars, as it, unlike individual means of protection - pillows and seat belts, will absorb shock both cars involved in an accident.
В заключение заметим, что предлагаемое бамперное защитное устройство автомобиля, благодаря высокому потенциалу рассеивающих свойств, способно существенно повысить пассивную безопасность автомобиля. Задача повышения пассивной безопасности автомобиля очень актуальна на наших дорогах, так как в ДТП ежегодно гибнет до 30 тысяч человек и еще в 6 раз больше опасно травмируются.In conclusion, we note that the proposed bumper protective device of the car, due to the high potential of dissipating properties, can significantly increase the passive safety of the car. The task of increasing the passive safety of the car is very urgent on our roads, since up to 30 thousand people die every year in traffic accidents and another 6 times more are dangerously injured.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121319/11A RU2478052C2 (en) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | Car protective bumper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011121319/11A RU2478052C2 (en) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | Car protective bumper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011121319A RU2011121319A (en) | 2012-11-27 |
| RU2478052C2 true RU2478052C2 (en) | 2013-03-27 |
Family
ID=49151501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011121319/11A RU2478052C2 (en) | 2011-05-25 | 2011-05-25 | Car protective bumper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2478052C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2559675C1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car bumper and method of its strain hysteresis element fabrication |
| RU2714341C1 (en) * | 2019-04-15 | 2020-02-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Bumper protective device for cars |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4221413A (en) * | 1978-02-28 | 1980-09-09 | Yves Bonnetain | Shock absorption bumper for an automotive vehicle |
| WO1999056990A1 (en) * | 1998-05-07 | 1999-11-11 | General Electric Company | Vehicle bumper |
| RU79845U1 (en) * | 2008-09-15 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT |
| RU82171U1 (en) * | 2008-10-16 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | PENAL PROTECTIVE DEVICE FOR INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT |
-
2011
- 2011-05-25 RU RU2011121319/11A patent/RU2478052C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4221413A (en) * | 1978-02-28 | 1980-09-09 | Yves Bonnetain | Shock absorption bumper for an automotive vehicle |
| WO1999056990A1 (en) * | 1998-05-07 | 1999-11-11 | General Electric Company | Vehicle bumper |
| RU79845U1 (en) * | 2008-09-15 | 2009-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT |
| RU82171U1 (en) * | 2008-10-16 | 2009-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева | PENAL PROTECTIVE DEVICE FOR INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2559675C1 (en) * | 2014-01-23 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Car bumper and method of its strain hysteresis element fabrication |
| RU2714341C1 (en) * | 2019-04-15 | 2020-02-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" | Bumper protective device for cars |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011121319A (en) | 2012-11-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9302638B2 (en) | Unitary energy absorbing assembly and method of making the same | |
| JP4330652B2 (en) | Vehicle metal absorber, vehicle bumper system, automobile bumper absorber and automobile bumper system | |
| JP2004148915A (en) | Bumper device for vehicle | |
| KR100813160B1 (en) | The crash box used a car | |
| JP5471773B2 (en) | Bumper structure | |
| JP2007523797A (en) | Automotive bumper beam | |
| WO2019102420A1 (en) | Automobile collision impact reducer with spring, plate and cushioning materials | |
| KR20170085800A (en) | apparatus for absorbing car crash impact | |
| RU82171U1 (en) | PENAL PROTECTIVE DEVICE FOR INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT | |
| RU2478052C2 (en) | Car protective bumper | |
| KR100727713B1 (en) | Crash-box of automobile | |
| RU79845U1 (en) | PROTECTIVE DEVICE INCREASING THE SAFETY OF DRIVERS AND PASSENGERS DURING A CAR ACCIDENT | |
| EP2459429A1 (en) | Self-correcting crash energy absorber | |
| JP5875449B2 (en) | Bumper member for vehicles | |
| RU2478051C2 (en) | Car protective bumper | |
| JP4845777B2 (en) | Shock absorption structure for vehicle frame | |
| KR20120118276A (en) | The crash box used a car | |
| KR101057986B1 (en) | Bumper Unit for Vehicle | |
| JP6232995B2 (en) | Front underrun protector, vehicle equipped with the same, and vehicle collision energy absorbing method using the same | |
| RU2714341C1 (en) | Bumper protective device for cars | |
| RU2506177C2 (en) | Car protective bumper | |
| KR20130028129A (en) | The crash box used a car | |
| KR101242146B1 (en) | A railway car side shell variation induction frame has a damage prevention function | |
| RU2446965C1 (en) | Protective bumper device | |
| JP5798829B2 (en) | Front shock absorption structure of railway vehicles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130526 |