RU2538822C1 - Vehicle bumper - Google Patents
Vehicle bumper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2538822C1 RU2538822C1 RU2013134919/11A RU2013134919A RU2538822C1 RU 2538822 C1 RU2538822 C1 RU 2538822C1 RU 2013134919/11 A RU2013134919/11 A RU 2013134919/11A RU 2013134919 A RU2013134919 A RU 2013134919A RU 2538822 C1 RU2538822 C1 RU 2538822C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vehicle
- impact
- collision
- bumper
- fixed frame
- Prior art date
Links
Landscapes
- Springs (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортным средствам, частности к устройствам для гашения энергии удара при столкновении транспортных средств с препятствием.The invention relates to vehicles, in particular to devices for damping impact energy in a collision of vehicles with an obstacle.
Известны энергопоглощающие бамперы транспортных средств, содержащие закрепленные на опорной панели и раме в передней части кузова ячеистую облицовку из упругопластического материала с ячейками, образованными ребрами, армированными снаружи сеткой и заполненными полимерными пеноматериалами /см. а.c. СССР №965840, кл. B60R 19/08, B62D 25/08, 1980 [1]; а.c. СССР №1500529, кл. B60R 19/03, B62D 25/08, 1987 [2]/.Energy-absorbing bumpers of vehicles are known, containing cellular lining of an elastoplastic material fixed to a support panel and a frame in front of the body with cells formed by ribs reinforced with a mesh on the outside and filled with polymer foams / cm. a.c. USSR No. 965840, cl. B60R 19/08, B62D 25/08, 1980 [1]; a.c. USSR No. 1500529, cl. B60R 19/03, B62D 25/08, 1987 [2] /.
Недостатком известных устройств является их сравнительно низкая эффективность защиты при серьезных ударных столкновениях транспортного средства с препятствием или другим транспортным средством, характеризующихся малой продолжительностью и значительной кинетической энергией удара.A disadvantage of the known devices is their relatively low protection efficiency in case of serious shock collisions of a vehicle with an obstacle or other vehicle, characterized by a short duration and significant kinetic energy of the impact.
Известен также бампер транспортного средства, содержащий смонтированные на кузове внешнюю подвижную и внутреннюю неподвижные рамы, обтянутые эластичным покрытием и кинематически связанные между собой посредством фигурных рычагов и упругих элементов, шарнирно соединенных с образованием сложного рычажного механизма в виде прямых и обратных ножниц /см. а.с. СССР №153237, кл. B60R 19/18, E02B 3/22, 1988 [3]/.A vehicle bumper is also known, comprising an external movable and an internal fixed frame mounted on a body, fitted with an elastic coating and kinematically connected by means of curly levers and elastic elements, articulated to form a complex linkage in the form of forward and reverse scissors / cm. A.S. USSR No. 153237, class B60R 19/18, E02B 3/22, 1988 [3] /.
Данное устройство, обеспечивая рациональное перераспределение силы удара по площади ударных поверхностей и прогрессирующее поглощение энергии и силы сопротивления удару на конечном участке перемещения, также имеет низкую эффективность защиты транспортного средства при интенсивных ударных столкновениях и не спасает транспортное средство от разрушения.This device, providing a rational redistribution of the impact force over the area of the shock surfaces and the progressive absorption of energy and resistance to shock in the final displacement section, also has a low efficiency in protecting the vehicle during intense shock collisions and does not save the vehicle from destruction.
Кроме того, известен энергопоглощающий бампер транспортного средства, содержащий ударный брус, укрепленный на кузове с помощью боковых направляющих и толкателей, упруго установленных с помощью пакетов деформирующихся элементов в полостях лонжеронов рамы, связанных между собой поперечинами /см. а.с. СССР №664544, кл. B60R 19/08, F16F 13/00, 1972 [4]/.In addition, an energy-absorbing bumper of a vehicle is known, containing a shock bar mounted on the body with side guides and pushers, elastically mounted using packages of deformable elements in the cavities of the frame side members connected by cross-members / cm. A.S. USSR No. 664544, class B60R 19/08, F16F 13/00, 1972 [4] /.
Недостатками данного устройства является сравнительно низкая эффективность защиты транспортного средства при серьезных ударных столкновениях с препятствием вследствие того, что гашение кинетической энергии удара в данном устройстве обеспечивается только за счет поглощения энергии удара при упругопластических деформациях пакетов элементов и ее ударного рассеяния в материале данных элементов.The disadvantages of this device is the relatively low efficiency of vehicle protection in severe impact collisions with an obstacle due to the fact that the extinction of the kinetic energy of the impact in this device is ensured only by absorption of the impact energy during elastoplastic deformation of the packet of elements and its impact dissipation in the material of these elements.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является бампер транспортного средства, содержащий смонтированные на кузове наружную подвижную и внутреннюю неподвижную рамы, соединенные цилиндрическими винтовыми пружинами сжатия с устройством для их фиксации в сжатом состоянии /см. а.с. СССР №116264, кл. B60R 19/18, 1984 [5]/, и принятый за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention by the set of essential features is a vehicle bumper containing an external movable and an internal fixed frame mounted on a body, connected by compression coil cylindrical springs with a device for fixing them in a compressed state / cm. A.S. USSR No. 116264, class B60R 19/18, 1984 [5] /, and adopted as a prototype.
Недостатком устройства-прототипа, преобразующего кинетическую энергию удара в потенциальную энергию сжатых пружин при их упругопластических деформациях, а также частично рассеивающего энергию удара при послеударных колебаниях пружин, является предельно низкая эффективность защиты транспортного средства при серьезных столкновениях со значительными энергиями ударных взаимодействий, отсутствие принципиальных возможностей гашения таких ударов, приводящих к разрушению транспортного средства.The disadvantage of the prototype device that converts the kinetic energy of the impact into the potential energy of the compressed springs during their elastoplastic deformations, as well as partially dissipating the energy of the impact during the impact of the springs, is the extremely low efficiency of vehicle protection in severe collisions with significant energy of impact interactions, the absence of fundamental damping capabilities such impacts leading to destruction of the vehicle.
Сущность изобретения заключается в создании сравнительно простой и технологичной конструкции бампера, обеспечивающего одновременно как рассеяние энергии ударов при столкновениях малой интенсивности за счет колебательных и виброударных взаимодействий элементов бампера, так и защиту транспортного средства от разрушения при мощных энергоемких столкновениях со значительными ударными нагрузками и гашение силы удара за счет обеспечения бампером возможности перевода в момент удара его направления и энергии на другие наиболее энергопоглощающие и деформируемые элементы транспортного средства, максимально возможно связанные с землей, в частности на передние колеса с одновременным экстренным торможением транспортного средства, и, соответственно, максимального ограничения последствий удара.The essence of the invention lies in the creation of a relatively simple and technologically advanced bumper design, which simultaneously provides both the dissipation of shock energy in low-intensity collisions due to vibrational and vibration-shock interactions of the bumper elements, as well as protecting the vehicle from destruction during powerful energy-intensive collisions with significant impact loads and damping the impact force by providing the bumper with the possibility of transferring at the moment of impact of its direction and energy to the other most energetic the glossy and deformable elements of the vehicle, as much as possible connected with the ground, in particular on the front wheels with simultaneous emergency braking of the vehicle, and, accordingly, the maximum limitation of the impact.
Технический результат - повышение эффективности защиты транспортного средства при энергоемких столкновениях со значительными ударными нагрузками.The technical result is an increase in the efficiency of vehicle protection in energy-intensive collisions with significant shock loads.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном бампере транспортного средства, содержащем смонтированные на кузове наружную подвижную и внутреннюю неподвижную рамы, соединенные цилиндрическими винтовыми пружинами сжатия, особенность заключается в том, что на внутренней неподвижной раме напротив каждого из двух передних колес транспортного средства закреплен с помощью осевого фиксатора, разрушаемого при заданной силе удара, болтовой упор, головная часть которого, обращенная к наружной раме и входящая с ней в ударный контакт, введена концентрично внутрь одной из пружин, а концевая резьбовая часть, выходящая из неподвижной рамы внутрь кузова, снабжена накладкой в форме участка боковой поверхности полого цилиндра, входящей при разрушении осевого фиксатора в силовой охватывающий контакт с передней рабочей поверхностью колеса.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the known bumper of the vehicle, containing mounted on the body of the outer movable and inner stationary frame connected by cylindrical compression screw springs, the feature is that on the inner fixed frame opposite each of the two front wheels of the transport means is fixed with an axial retainer, which is destroyed at a given impact force, a bolt stop, the head of which is facing the outer the frame and entering into shock contact with it are inserted concentrically into one of the springs, and the end threaded part emerging from the fixed frame into the body is provided with a cover plate in the form of a portion of the side surface of the hollow cylinder, which, when the axial retainer breaks, enters into force engaging contact with the front working wheel surface.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на виде сверху схематично изображен предлагаемый бампер с продольным разрезом и примыкающая к бамперу область внутри кузова между его передней частью и передними колесами транспортного средства.The invention is illustrated by the drawing, where the top view schematically shows the proposed bumper with a longitudinal section and adjacent to the bumper area inside the body between its front part and the front wheels of the vehicle.
Бампер транспортного средства содержит смонтированные на его кузове 1 стальные наружную подвижную 2 и внутреннюю неподвижную 3 рамы, соединенные цилиндрическими винтовыми пружинами сжатия 4 и прикрепленные к передней части кузова 1 винтами 5. При этом на внутренней неподвижной раме 3 напротив каждого из двух передних колес 6 транспортного средства закреплен с помощью осевого фиксатора, разрушаемого при заранее заданной силе удара при столкновении, стальной болтовой упор 7, головная часть 8 которого, обращенная к наручней раме 2 и входящая с ней в ударный контакт, введена концентрично внутрь одной из пружин 4, а концевая резьбовая часть 9 болтового упора 7, выходящая из неподвижной рамы 3 сквозь отверстие 10 в передней части кузова 1 внутрь него, снабжена стальной накладкой 11 в форме участка боковой поверхности полого цилиндра, прикрепленной к внутреннему торцу болтового упора 7 винтом 12 и входящей при разрушении осевого фиксатора в силовой охватывающий контакт с передней рабочей поверхностью соответствующего из двух колес 6.The bumper of the vehicle contains mounted on its body 1 steel outer movable 2 and internal fixed 3 frames connected by coil compression springs 4 and attached to the front of the body 1 by screws 5. Moreover, on the internal fixed frame 3 opposite each of the two front wheels 6 of the transport the means is fixed with the help of an axial retainer, which is destroyed at a predetermined impact force in a collision, a steel bolt stop 7, the head of which 8, facing the wrist frame 2 and included with it in shock contact, introduced concentrically into one of the springs 4, and the end threaded part 9 of the bolt stop 7, coming out of the fixed frame 3 through the hole 10 in the front of the body 1 inside it, is equipped with a steel plate 11 in the form of a portion of the side surface of the hollow cylinder, attached to the inner end of the bolt stop 7 by a screw 12 and which, when the axial retainer is destroyed, enters into a power covering contact with the front working surface of the corresponding of two wheels 6.
Осевой фиксатор болтового упора 7 на внутренней неподвижной раме 3, разрушаемый при заранее заданной силе удара транспортного средства при столкновении, выполнен в виде двух гаек 13, 14, навернутых на каждый из болтовых упоров 7 по обе стороны от неподвижной рамы 3 и зажимающих последнюю с последующей контровкой против отворачивания /на чертеже контровочные шайбы бы не показаны/. При этом гайки 13, 14 выполнены из металла с более низким пределом прочности по сравнению со сталью болтового упора 7 и неподвижной рамы 3, в частности из сплава дуралюминия, причем гайка 14 с внутренней стороны неподвижной рамы 3 свободно проходит через отверстие 10 в передней части кузова 1, концентричное болтовому упору 7. Подбор заранее заданной силы удара, при котором должно происходить разрушение гаек 13, производится либо путем вариации их высоты, либо путем выполнения в гайке 13 сквозных радиальных отверстий 15, либо того и другого одновременно. Выполнение таких отверстий 15 резко уменьшает прочность всей гайки 13 при действии на болтовой упор 7 осевых нагрузок, а также уменьшает рабочую площадь резьбовой поверхности гайки 13, что резко снижает необходимые усилия для сдвига ее резьбы и, соответственно, для проваливания упора 7 внутрь кузова 1 при осевых нагрузках на болтовой упор 7.The axial fixation of the bolt stop 7 on the inner fixed frame 3, destroyed at a predetermined impact force of the vehicle in a collision, is made in the form of two nuts 13, 14, screwed onto each of the bolt stops 7 on both sides of the fixed frame 3 and clamping the latter followed anti-looseness / lock washers would not be shown in the drawing /. In this case, the nuts 13, 14 are made of metal with a lower tensile strength in comparison with the steel of the bolt stop 7 and the fixed frame 3, in particular of duraluminium alloy, and the nut 14 freely passes through the hole 10 in the front of the body from the inside of the fixed frame 3 1, concentric to the bolt stop 7. The selection of a predetermined impact force, at which the destruction of the nuts 13 should take place, is done either by varying their height, or by making through the nut 13 through radial holes 15, or both but. The implementation of such holes 15 dramatically reduces the strength of the entire nut 13 when axial loads are applied to the bolt stop 7, and also reduces the working area of the threaded surface of the nut 13, which drastically reduces the necessary forces to shift its thread and, accordingly, to dip the stop 7 into the body 1 when axial loads on the bolt stop 7.
Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.The work of the proposed device is as follows.
При столкновениях транспортного средства с препятствиями и другими транспортными средствами с малыми ударными нагрузками и, соответственно, малой амплитудой ударных смещений наружной подвижной рамы 2 относительно внутренней неподвижной рамы 3 происходит гашение кинетической энергии удара за счет диссипации энергии в материале пружин 4, ее преобразование в потенциальную энергию упругих и пластических деформаций пружин 4, а также за счет рассеяния кинетической энергии при динамических соударениях наружной подвижной рамы 2 с головными частями 8 болтовых упоров 7, зажатых с помощью разрушаемых осевых фиксаторов 13, 14 на внутренней неподвижной раме 3. При мощном столкновении со значительной ударной нагрузкой вследствие удара внутренней поверхности наружной подвижной рамы 2 в головки 8 болтовых упоров 7 происходит разрушение гаек 13 с наружной стороны внутренней рамы 3, а именно сдвиговой срыв резьбы на этих гайках, в результате чего болтовые упоры 7 под давлением со стороны подвижной рамы 2 проваливаются через отверстия 10 внутрь кузова 1. При этом происходит силовой охватывающий контакт внутренних поверхностей накладок 11 с передними рабочими поверхностями соответствующих передних колес 6 транспортного средства /длина введенной внутрь пружины 4 головной части 8 болтового упора 7 обеспечивает выполнение такого контакта/. В результате такого контакта осуществляется одновременно резкое аварийное торможение транспортного средства, а также - что самое главное - высокоинтенсивное гашение кинетической энергии удара при столкновении за счет перевода непосредственно в момент удара его направления и энергии в такие наиболее энергопоглощающие и деформируемые элементытранспортного средства, как колеса 6. При этом последние максимально связаны с землей, то есть поглощение колесами 6 энергии кинетического удара сопровождается как частичным либо полным разрушением колес 6, для которого характерно огромное выделение энергии, так и параллельными отводом части энергии удара в землю и расхода ее на трение между поверхностями колес 6 и накладок 11. При этом предлагаемое устройство независимо от направления внешнего удара и места его приложения к бамперу позволяет увести деформируемую зону транспортного средства, поглощающую энергию удара, с жизненно важного направления, то есть на область расположения водителя и пассажиров, в зону колес 6 и земли. Вышеуказанное аварийное торможение при ударном столкновении за счет силового контакта накладок 11 с колесами 6 либо усиливает эффект торможения, выполняемого водителем перед моментом удара, либо - в случае неожиданного столкновения - является единственным воздействием, гасящим скорость транспортного средства в момент удара, что особенно важно. Возможное разрушение колес 6 при переводе на них ударного взаимодействия, о чем было уже сказано выше, сопровождаемое взрывом с интенсивным рассеянием кинетической энергии удара, особенно эффективно и может помочь сохранить живучесть конструкции транспортного средства в наиболее критических случаях.When a vehicle collides with obstacles and other vehicles with low shock loads and, accordingly, a small amplitude of shock displacements of the outer movable frame 2 relative to the inner fixed frame 3, the kinetic energy of the shock is suppressed due to energy dissipation in the material of the springs 4, its conversion into potential energy elastic and plastic deformations of the springs 4, as well as due to the dissipation of kinetic energy during dynamic collisions of the outer movable frame 2 with the head h In this case, there are 8 bolt stops 7, clamped with destructible axial clamps 13, 14 on the internal fixed frame 3. In a strong collision with a significant shock load due to the impact of the inner surface of the outer movable frame 2 into the heads of 8 bolt stops 7, the nuts 13 are destroyed on the outside of the inner frame 3, namely the shear stall of the thread on these nuts, as a result of which the bolt stops 7 under pressure from the side of the movable frame 2 fall through the holes 10 into the body 1. In this case, a force covering the th contact of the inner surfaces of the linings 11 with the front working surfaces of the corresponding front wheels 6 of the vehicle / the length of the head 4 of the head part 8 of the bolt stop 7 introduced into the spring 4 provides such a contact /. As a result of such contact, sharp emergency braking of the vehicle is simultaneously carried out, and also - most importantly - high-intensity quenching of the kinetic energy of the impact in a collision due to the transfer of its direction and energy immediately to the moment of impact, to such most energy-absorbing and deformable elements of the vehicle as wheels 6. Moreover, the latter are maximally connected with the ground, that is, the absorption of kinetic impact energy by the wheels 6 is accompanied as a partial or complete destruction wheel 6, which is characterized by a huge energy release, and parallel to the removal of part of the impact energy into the ground and its friction between the surfaces of the wheels 6 and the linings 11. Moreover, the proposed device, regardless of the direction of the external impact and the place of its application to the bumper, allows the deformable zone of the vehicle, which absorbs impact energy, from a vital direction, that is, to the area of the driver and passengers, into the zone of the wheels 6 and the ground. The above emergency braking in a collision due to the force contact of the pads 11 with the wheels 6 either enhances the braking effect performed by the driver before the moment of impact, or - in the event of an unexpected collision - this is the only effect that extinguishes the speed of the vehicle at the moment of impact, which is especially important. The possible destruction of the wheels 6 when the impact interaction is transferred to them, as mentioned above, accompanied by an explosion with intense dissipation of the kinetic energy of the impact, is especially effective and can help maintain the survivability of the vehicle structure in the most critical cases.
Предлагаемое устройство бампера имеет простую и технологичную конструкцию и особенно эффективно при наиболее опасных столкновениях транспортного средства со значительными ударными нагрузками, помогая спасти последнее от разрушения, выжить водителю и пассажирам.The proposed bumper device has a simple and technological design and is especially effective in the most dangerous collisions of a vehicle with significant shock loads, helping to save the latter from destruction, and to survive the driver and passengers.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013134919/11A RU2538822C1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Vehicle bumper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013134919/11A RU2538822C1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Vehicle bumper |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2538822C1 true RU2538822C1 (en) | 2015-01-10 |
| RU2013134919A RU2013134919A (en) | 2015-01-27 |
Family
ID=53281358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013134919/11A RU2538822C1 (en) | 2013-07-23 | 2013-07-23 | Vehicle bumper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2538822C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3472332A (en) * | 1967-10-06 | 1969-10-14 | Edward M Halvajian | Combination impact cushioning bumper and automatic roadway brake |
| US3917020A (en) * | 1971-09-20 | 1975-11-04 | Amin Melhem Saab | Vehicle safety apparatus |
| US3923117A (en) * | 1974-01-23 | 1975-12-02 | Marcos E Valdez | Bumper actuated ground engaging brake |
| SU1162642A1 (en) * | 1984-01-09 | 1985-06-23 | Предприятие П/Я А-1307 | Vehicle safety device |
| RU2307037C2 (en) * | 2004-06-28 | 2007-09-27 | Абрамкин Семен Григорьевич | Device for and method of deflecting energy of head on impact from objects which have no strong coupling with ground |
-
2013
- 2013-07-23 RU RU2013134919/11A patent/RU2538822C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3472332A (en) * | 1967-10-06 | 1969-10-14 | Edward M Halvajian | Combination impact cushioning bumper and automatic roadway brake |
| US3917020A (en) * | 1971-09-20 | 1975-11-04 | Amin Melhem Saab | Vehicle safety apparatus |
| US3923117A (en) * | 1974-01-23 | 1975-12-02 | Marcos E Valdez | Bumper actuated ground engaging brake |
| SU1162642A1 (en) * | 1984-01-09 | 1985-06-23 | Предприятие П/Я А-1307 | Vehicle safety device |
| RU2307037C2 (en) * | 2004-06-28 | 2007-09-27 | Абрамкин Семен Григорьевич | Device for and method of deflecting energy of head on impact from objects which have no strong coupling with ground |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013134919A (en) | 2015-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2462381C2 (en) | Damper | |
| RU2438899C2 (en) | Replaceable power-absorbing assembly for, particularly, application in combination with buffer | |
| JP3164256U (en) | Shock absorber | |
| CN203637622U (en) | Energy absorption automobile seat | |
| CN109440690A (en) | A kind of road safety cushion guardail device | |
| CN108839812A (en) | A kind of ejection buffer unit | |
| US6435578B1 (en) | Energy dissipating device for an automobile bumper | |
| CN108824190B (en) | Multistage energy-absorbing guardrail of bridge | |
| RU2538822C1 (en) | Vehicle bumper | |
| CN104827995B (en) | Collision buffering device for motor vehicle | |
| KR100962094B1 (en) | The friction brake of restorable impact enery absorber for car Crush | |
| CN110053574B (en) | Automobile body inner panel anticollision institution | |
| RU2181677C2 (en) | Emergency energy-absorbing device for railway cars | |
| CN101289094B (en) | Steering wheel automatic buckling device | |
| GB2536888A (en) | An energy absorption assembly | |
| US20070205066A1 (en) | Multimodular multistage high impact collision energy absorber | |
| RU2543137C1 (en) | Vehicle bumper | |
| CN102219006A (en) | Device for preventing underride collision of car | |
| CN202703478U (en) | Bumper buffer structure | |
| RU2561687C1 (en) | Vehicle bumper | |
| KR101220572B1 (en) | Vehicle which has a impact absorption function | |
| CN206654016U (en) | A kind of small damping formula collision energy-absorbing device | |
| CN2936847Y (en) | Vehicle buffer collision device | |
| RU2274566C1 (en) | Emergency brake | |
| CN214450778U (en) | Vehicle bumper |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150724 |