RU2670504C2 - Элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства и способ регулирования его жесткости - Google Patents

Элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства и способ регулирования его жесткости Download PDF

Info

Publication number
RU2670504C2
RU2670504C2 RU2015124170A RU2015124170A RU2670504C2 RU 2670504 C2 RU2670504 C2 RU 2670504C2 RU 2015124170 A RU2015124170 A RU 2015124170A RU 2015124170 A RU2015124170 A RU 2015124170A RU 2670504 C2 RU2670504 C2 RU 2670504C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic field
vehicle
open
cell foam
source
Prior art date
Application number
RU2015124170A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015124170A (ru
RU2015124170A3 (ru
Inventor
Искандер ФАРУК
Мохаммед Омар ФАРУК
Дин М. ДЖАРАДИ
Original Assignee
ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи filed Critical ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи
Publication of RU2015124170A publication Critical patent/RU2015124170A/ru
Publication of RU2015124170A3 publication Critical patent/RU2015124170A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670504C2 publication Critical patent/RU2670504C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/03—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by material, e.g. composite
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R19/20—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact containing mainly gas or liquid, e.g. inflatable
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R19/22—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact containing mainly cellular material, e.g. solid foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/017—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including arrangements for providing electric power to safety arrangements or their actuating means, e.g. to pyrotechnic fuses or electro-mechanic valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/26—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions
    • F16F13/30—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for varying fluid viscosity, e.g. of magnetic or electrorheological fluids
    • F16F13/305—Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper characterised by adjusting or regulating devices responsive to exterior conditions comprising means for varying fluid viscosity, e.g. of magnetic or electrorheological fluids magnetorheological
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/186—Additional energy absorbing means supported on bumber beams, e.g. cellular structures or material
    • B60R2019/1873—Cellular materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства содержит открытоячеистую пену, магнитореологическую текучую среду и источник магнитного поля. Магнитореологическая текучая среда расположена в открытоячеистой пене. Источник магнитного поля служит для выборочного регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене. Открытоячеистая пена включает в себя ячеистые стенки, которые покрывает магнитореологическая текучая среда, открытые ячейки, незаполненные магнитореологической текучей средой, и регулятор. Узел бампера для транспортного средства содержит брус бампера и упомянутый элемент поглощения энергии, связанный с брусом бампера. Способ регулирования жесткости элемента поглощения энергии узла бампера транспортного средства, по которому отслеживают скорость транспортного средства, обеспечивают магнитное поле в магнитореалогической текучей среде и изменяют магнитное поле на основе изменения скорости транспортного средства. Достигается улучшение поглощения энергии удара при столкновении. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Уровень техники изобретения
Передняя конструкция транспортного средства включает в себя узел бампера, который поддерживается рамой транспортного средства. Узел бампера включает в себя брус бампера, соединенный с рамой транспортного средства, и облицовку, установленную на брусе бампера для обеспечения эстетичной наружной поверхности.
Узлы бампера выполнены с возможностью выполнять нормативные требования и проходят общеизвестные испытания, включающие испытания на удар переднего конца. В качестве примера, транспортные средства подвергаются испытанию в Страховом институте безопасности дорожного движения (IIHS), и узлы бампера, частично, выполнены с возможностью удовлетворять требования этого испытания. Нормативные требования и общеизвестное испытание учитывают не только безопасность водителя и пассажира внутри транспортного средства, например, во время столкновения транспортного средства с транспортным средством, но и безопасность пешеходов снаружи транспортного средства. Эти различные испытания могут создавать конфликтующие требования, которые усложняют исполнение передней конструкции.
Один показатель испытания, например, представляет собой способность транспортного средства оставаться неповрежденным во время ударов на низкой скорости, эта способность испытывается тестом на повреждаемость на низкой скорости (LSD). В испытании LSD транспортное средство должно выдерживать столкновение с объектом конкретного размера на низкой скорости, например, ниже 30 километров в час, без какого-либо видимого повреждения транспортного средства, включая передний бампер.
Другое испытание и требования направлены на защиту пешеходов. Например, испытание в различных городах требует, чтобы передний бампер выполнялся с возможностью уменьшать вероятность ранения пешехода во время столкновения на скорости до 50 километров в час.
Для того чтобы пройти LSD испытание, узлы бампера могут быть выполнены жесткими для предотвращения разрушения внешней части узла бампера во время столкновения на низкой скорости. Например, для поглощения энергии во время ударов на низкой скорости к узлу бампера внутри облицовки может быть добавлен брус поглощения энергии. С другой стороны, узлы бампера могут быть выполнены гибкими для уменьшения вероятности ранения пешехода во время столкновения с пешеходом. В связи с этим ясно, что эти два испытания выдвигают конфликтующие требования к конструкции узлов бампера, т.е., один требует жесткий узел бампера, и другой - мягкий узел бампера, и усложняют конструкцию узла бампера для успешного прохождения обоих испытаний. Соответственно, существует необходимость создать узел бампера, который подходит под оба эти испытания.
Сущность изобретения
Предложен узел бампера для транспортного средства. В одном из вариантов осуществления предложен узел бампера для транспортного средства, причем узел бампера содержит: брус бампера; иэлемент поглощения энергии, соединенный с брусом бампера; причем элемент поглощения энергии включает в себя источник магнитного поля, открытоячеистую пену и магнитореологическую текучую среду, расположенную в открытоячеистой пене; открытоячеистая пена включает в себя ячеистые стенки и магнитореологическую текучую среду, покрывающую ячеистые стенки, и открытые ячейки, незаполненные магнитореологической текучей средой.
В другом варианте осуществления источник магнитного поля узла бампера для транспортного средства расположен между брусом бампера и открытоячеистой пеной.
В одном варианте осуществления источник магнитного поля узла бампера для транспортного средства представляет собой электромагнит для соединения с источником питания транспортного средства. В одном варианте осуществления источник магнитного поля представляет собой электропроводную пластину для соединения с источником питания транспортного средства. В другом варианте осуществления источник магнитного поля представляет собой электропроводную катушку для соединения с источником питания транспортного средства.
В одном варианте осуществления узел бампера для транспортного средства дополнительно содержит непроницаемый слой на открытоячеистой пене для удержания магнитореалогической текучей среды в открытоячеистой пене.
В одном варианте осуществления узел бампера для транспортного средства дополнительно содержит регулятор, связанный с источником магнитного поля для регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене, основываясь на скорости транспортного средства.
В одном варианте осуществления узел бампера для транспортного средства дополнительно содержит облицовку с элементом поглощения энергии, расположенную между брусом бампера и облицовкой.
В другом варианте осуществления предложен элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства, причем элемент поглощения энергии содержит: открытоячеистую пену; магнитореологическую текучую среду, расположенную в открытоячеистой пене; и источник магнитного поля для выборочного регулироания магнитного поля в открытоячеистой пене; открытоячеистая пена включает в себя ячеистые стенки и магнитореологическую текучую среду, покрывающую ячеистые стенки, и открытые ячейки, незаполненные магнитореологической текучей средой.
В одном варианте осуществления источник магнитного поля элемента поглощения энергии представляет собой электромагнит для соединения с источником питания транспортного средства. В одном варианте осуществления источник магнитного поля представляет собой электропроводную пластину для соединения с источником питания транспортного средства. В одном варианте осуществления источник магнитного поля элемента поглощения энергии представляет собой электропроводную катушку для соединения с источником питания транспортного средства.
В одном варианте осуществления элемент поглощения энергии дополнительно содержит непроницаемый слой на открытоячеистой пене для удержания магнитореалогической текучей среды в открытоячеистой пене.
В одном варианте осуществления элемент поглощения энергии дополнительно содержит регулятор, связанный с источником магнитного поля для регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене, основываясь на скорости транспортного средства.
Также предложен способ регулирования жесткости элемента поглощения энергии узла бампера транспортного средства, причем способ содержит этапы, на которых: отслеживают скорость транспортного средства; обеспечивают магнитное поле для магнитореалогической текучей среды в пене элемента поглощения энергии; и изменяют магнитное поле, основываясь на изменении скорости транспортного средства.
В одном варианте осуществления предложен способ регулирования жесткости элемента поглощения энергии узла бампера транспортного средства, при котором шина локальной сети регулятора транспортного средства отслеживает скорость транспортного средства.
В одном варианте осуществления предложен способ регулирования жесткости элемента поглощения энергии узла бампера транспортного средства, при котором регулятор связан с шиной локальной сети регулятора и источником магнитного поля, и при этом способ дополнительно содержит этап, на котором регулируют мощность для источника магнитного поля с помощью регулятора для изменения магнитного поля, основываясь на изменении скорости транспортного средства.
В одном варианте осуществления предложен способ регулирования жесткости элемента поглощения энергии узла бампера транспортного средства, в котором источник магнитного поля представляет собой электропроводную пластину, и причем способ дополнительно содержит этап, на котором изменяют мощность электропроводной пластины с помощью регулятора.
В одном варианте осуществления предложен способ регулирования жесткости элемента поглощения энергии узла бампера транспортного средства, при котором магнитное поле деактивируют, когда скорость транспортного средства имеет значение между 30 километров в час и 50 километров в час.
Краткое описание чертежей
Фигура 1 представляет собой вид в перспективе транспортного средства, включающего в себя узел бампера;
Фигура 2 представляет собой вид снизу узла бампера, соединенного с регулятором и источником питания транспортного средства;
Фигура 3 представляет собой вид снизу элемента поглощения энергии узла бампера;
Фигура 4 представляет собой увеличенный вид участка разреза на Фигуре 3;
Фигура 5 представляет собой вид снизу другого варианта выполнения элемента поглощения энергии, включающий в себя местный разрез, показывающий магнитореологическую текучую среду, покрывающую ячеистые стенки открытоячеистой пены;
Фигура 6 представляет собой схему системы регулирования для регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене элемента поглощения энергии; и
Фигура 7 представляет собой блок-схему, показывающую способ регулироания магнитного поля в открытоячеистой пене.
Подробное описание изобретения
На фигурах, где одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые части на всех видах, в общем показан элемент 10 поглощения энергии для узла 12 бампера транспортного средства 14. На Фигурах 2-4 элемент 10 поглощения энергии включает в себя открытоячеистую пену 16. Как показано на фигуре 4, магнитореологическая текучая среда 18 (далее называется “MR текучая среда 18”) расположена в открытоячеистой пене 16. Источник 20 магнитного поля выборочно регулирует магнитное поле в открытоячеистой пене 16. Открытоячеистая пена 16 включает в себя ячеистые стенки 22 и MR текучую среду 18, покрывающую ячеистые стенки 22 внутри открытоячеистой пены 16, и открытые ячейки 24, незаполненные MR текучей средой 18. Должно быть принято во внимание, что на Фигуре 4 только три ячеистые стенки 22 обозначены воображаемыми линиями под покрытием MR текучей среды 18 лишь для ясности чертежей, и что ячеистые стенки 22 окружают каждую открытую ячейку 24, даже при отсутствии обозначения воображаемыми линиями на Фигуре 4.
Открытые ячейки 24 между ячеистыми стенками 22 не заполнены MR текучей средой 18 (так как MR текучая среда 18 выведена из открытых ячеек 24, оставляя покрытие только на ячеистых стенках 22, как указано дополнительно ниже) и таким образом являются “открытыми”. Так как MR текучая среда 18 покрывает ячеистые стенки 22 внутри открытоячеистой пены 16 без заполнения открытых ячеек 24, количество (т.е., объем) MR текучей среды 18 уменьшается, что предпочтительно уменьшает стоимость элемента 10 поглощения энергии. Реологические свойства MR текучей среды 18, такие как вязкость, пластичность и упругость, могут регулироваться интенсивностью и положением магнитного поля в открытоячеистой пене 16. Жесткость элемента 10 поглощения энергии может быть изменена путем изменения магнитного поля. В особенности, элемент 10 поглощения энергии может быть упрочнен приложением магнитного поля и может быть смягчен уменьшением напряженности магнитного поля.
Источник 20 магнитного поля может изменять магнитное поле в открытоячеистой пене 16 для выборочного регулирования MR текучей средой 18. В особенности, источник 20 магнитного поля может увеличивать магнитное поле для приведения в действие MR текучей среды 18 для упрочнения открытоячеистой пены 16. Как указано дополнительно ниже, источник 20 магнитного поля может изменять магнитное поле, основываясь на скорости транспортного средства 14, для выборочного упрочнения/смягчения элемента 10 поглощения энергии, основываясь на скорости транспортного средства 14. Например, магнитное поле может быть увеличено, когда транспортное средство 14 двигается на низкой скорости, например, 0-30 км/ч, для упрочнения элемента 10 поглощения энергии для уменьшения вероятности разрушения узла 12 бампера в случае столкновения на низкой скорости, т.е., для улучшения результатов испытаний повреждаемости на низкой скорости. Магнитное поле может быть уменьшено или исключено, когда транспортное средство 14 двигается на скоростях, при которых столкновение с пешеходом более вероятно, например, между 30-50 км/ч, для смягчения элемента 10 поглощения энергии для уменьшения вероятности ранения пешехода в случае столкновения с пешеходом. Магнитное поле, другими словами, может регулироваться, основываясь только на скорости транспортного средства 14 независимо от того, обнаружено надвигающееся столкновение или нет, таким образом, информация, касающаяся надвигающегося столкновения, не требуется для регулировки жесткости узла 12 бампера. Таким образом, система предаварийного обнаружения не обязательна для функционирования элемента 10 поглощения энергии.
На Фигурах 1 и 2 узел 12 бампера установлен на переднем конце транспортного средства 14. Как показано на Фигуре 2, узел 12 бампера включает в себя брус 26 бампера. Брус 26 бампера может быть образован из металла.
Узел 12 бампера включает в себя, например, рычаги 28, которые зацепляют остальную часть транспортного средства 14, например, раму, подрамник и т.д. транспортного средства 14, для поддержания бруса 26 бампера и элемента 10 поглощения энергии. Узел 12 бампера может включать, например, признаки поглощения энергии, такие как короба 30 смятия, между рычагами 28 и брусом 26 бампера.
Узел 12 бампера включает в себя облицовку 32. Облицовка 32 может поддерживаться брусом 26 бампера и/или другими компонентами транспортного средства 14. Как показано на фигуре 2, элемент 10 поглощения энергии может быть расположен между брусом 26 бампера и облицовкой 32.
Элемент 10 поглощения энергии может быть размещен с возможностью усиления облицовки 32 во время столкновения, например, для ограничения повреждения облицовки 32 во время столкновений на низкой скорости и для ограничения травм пешехода во время столкновений с пешеходом. Элемент 10 поглощения энергии может непосредственно контактировать с внутренней поверхностью облицовки 32. Альтернативно, элемент 10 поглощения энергии может быть разнесен от облицовки 32, в случае чего между элементом 10 поглощения энергии и облицовкой 32 может быть расположен промежуточный элемент.
Элемент 10 поглощения энергии соединен с брусом 26 бампера. Например, элемент 10 поглощения энергии может поддерживаться брусом 26 бампера. Элемент 10 поглощения энергии может быть прикреплен непосредственно к брусу 26 бампера.
Источник 20 магнитного поля может быть расположен между брусом 26 бампера и открытоячеистой пеной 16, как показано на Фигуре 2. Источник 20 магнитного поля может, например, поддерживаться на брусе 26 бампера и может быть прикреплен к брусу 26 бампера. Источник 20 магнитного поля может находиться в непосредственном контакте с открытоячеистой пеной 16. Источник 20 магнитного поля, альтернативно, может быть встроен в открытоячеистую пену 16 в непосредственном контакте с открытоячеистой пеной 16.
Источник 20 магнитного поля может относиться к любому типу для создания и регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене 16. Как указано ниже, источник 20 магнитного поля может быть соединен с источником 34 питания транспортного средства 14 и регулятором 40 для регулирования мощностью источника 20 магнитного поля. Источник 34 питания может быть, например, аккумулятором транспортного средства 14.
Источник 20 магнитного поля может, например, быть электропроводной пластиной 36 для соединения с источником 34 питания транспортного средства 14, как показано на Фигурах 2 и 3. Один или более электрических проводов 38 проходят от регулятора 40 до электропроводной пластины 36 для выборочной подачи мощности к электропроводной пластине 36. Поток электричества через электропроводную пластину 36 создает магнитное поле, выходящее из электропроводной пластины 36 в открытоячеистую пену 16. Как указано выше, магнитное поле приводит в действие MR текучую среду 18.
Множество электрических проводов могут проходить от регулятора 40 до электропроводной пластины 36, как показано на Фигуре 2. Другими словами, электропроводная пластина 36 образована из электропроводного материала. Интенсивность магнитного поля в различных положениях вдоль электропроводной пластины 36 может быть настроена с помощью выбранного количества и схемы размещения соединений между электрическими проводами 38 и электропроводной пластиной 36. Магнитное поле может быть настроено на неизменную интенсивность или изменяемую интенсивность. Три электрических провода 38 показаны на Фигуре 2 всего лишь для примера, любое пригодное количество электрических проводов 38 может соединять регулятор 40 с источником 20 магнитного поля.
Альтернативно, как показано на Фигуре 5, источник 20 магнитного поля представляет собой электропроводную катушку 42 для соединения с источником 34 питания транспортного средства 14. Другими словами, электропроводная катушка 42 образована из электропроводного материала. Поток электричества через электропроводную катушку 42 создает магнитное поле, выходящее из электропроводной катушки 42 в открытоячеистую пену 16. Как указано выше, магнитное поле приводит в действие MR текучую среду 18. Электропроводная катушка 42 может быть намотана на ферромагнитный сердечник 44. Другими словами, электропроводная катушка 42 и ферромагнитный сердечник 44 могут образовывать электромагнит.
Регулятор 40 связан с источником 34 питания транспортного средства 14 и источником 20 магнитного поля для регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене 16, основываясь на скорости транспортного средства 14. В частности, как показано на Фигуре 6, регулятор 40 соединен с шиной 46 локальной сети регуляторов (CAN) транспортного средства 14. CAN шина 46 включает в себя данные, содержащие скорость транспортного средства 14, т.е. скорость, с которой движется транспортное средство 14. CAN шина 46 соединена, например, с датчиком 48 скорости транспортного средства 14, который измеряет скорость движения транспортного средства 14.
Скорость транспортного средства 14 измеряется датчиком 48 скорости и сообщается CAN шине 46. Регулятор 40 связывается с CAN шиной 46 для определения скорости транспортного средства 14 и таким образом регулирования мощности источника 20 магнитного поля соответственно. Регулятор 40, CAN шина 46 и датчик 48 скорости могут относиться к любому пригодному типу.
Как указано выше, на Фигурах 3 и 4 открытоячеистая пена 16 включает в себя открытые ячейки 24, образованные между ячеистыми стенками 22, которые покрыты MR текучей средой 18. Открытые ячейки 24 могут быть заполнены, например, воздухом. Альтернативно, открытые ячейки 24 могут быть заполнены любым пригодным газом или любой пригодной жидкостью, отличной от MR текучей среды 18. Открытоячеистая пена 16 может относиться к любому пригодному типу, как например, открытоячеистый уретан, открытоячеистый полиуретан и т.д. Открытые ячейки 24 открытоячеистой пены 16 могут иметь любые пригодные размер и форму. Размер и форма ячеек, тип MR текучей среды 18 и интенсивность и положение магнитного поля могут влиять на жесткость открытоячеистой пены 16, когда MR текучая среда 18 активирована. Каждый из этих факторов может быть соответственно выполнен с возможностью достигать требуемой жесткости открытоячеистой пены 16.
Открытоячеистая пена 16 может быть соединена с источником 20 магнитного поля. Например, открытоячеистая пена 16 может быть прикреплена к источнику 20 магнитного поля крепежными элементами и/или другими признаками зацепления (не показаны).
Как показано на Фигурах 3-5, непроницаемый слой 50 может быть расположен на открытоячеистой пене 16 для удержания MR текучей среды 18 в открытоячеистой пене 16. Непроницаемый слой 50 может герметично уплотнять открытоячеистую пену 16 для предотвращения испарения MR текучей среды 18 из открытоячеистой пены 16. Непроницаемый слой 50 может продолжаться вокруг всей внешней части открытоячеистой пены 16 с возможностью полностью заключать в себя открытоячеистую пену 16. Другими словами, в таком варианте выполнения никакая часть открытоячеистой пены 16 не остается доступной. Непроницаемый слой 50 может быть, например, силиконовым покрытием. Силиконовое покрытие может быть нанесено на открытоячеистую пену 16 распылением.
MR текучая среда 18 может быть применена к открытоячеистой пене 16 сперва погружением открытоячеистой пены 16 в MR текучую среду 18 для заполнения открытых ячеек 24 открытоячеистой пены 16 и для приведения MR текучей среды 18 в контакт с ячеистыми стенками 22. Открытые ячейки 24 могут быть связаны друг с другом так, что MR текучая среда 18 может протекать во всех открытых ячейках 24 для заполнения всех открытых ячеек 24 на этом этапе. Далее MR текучая среда 18 выводится из открытоячеистой пены 16 так, что ячейки открытоячеистой пены 16 остаются открытыми ячейками 24. Когда MR текучая среда 18 выведена, на ячеистых стенках 22 остается покрытие MR текучей среды 18 посредством поверхностного натяжения. Это покрытие может называться “пограничным слоем”. Непроницаемый слой 50 может быть приложен к открытоячеистой пене 16 после заполнения MR текучей средой 18 открытоячеистой пены 16 и выведения ее из открытоячеистой пены 16.
MR текучая среда 18 может относиться к любому пригодному типу. MR текучая среда 18 может включать, например, наноразмерные намагничиваемые частицы (например, частицы железа и т.д.) в несущей текучей среде.
Способ регулирования жесткостью элемента 10 поглощения энергии узла 12 бампера транспортного средства 14 показан на Фигуре 7. Способ включает в себя этап, на котором прикладывают магнитное поле MR к текучей среде 18 в открытоячеистой пене 16 элемента 10 поглощения энергии. Как показано в блоке 60 на Фигуре 7, магнитное поле прикладывают к открытоячеистой пене 16 подачей мощности к источнику 20 магнитного поля. Мощность может быть подана, когда был проведен запуск транспортного средства, как показано в блоке 62.
Регулятор 40 увеличивает мощность для источника 20 магнитного поля для приведения в действие магнитного поля и упрочнения открытоячеистой пены 16 и уменьшает или исключает мощность для источника 20 магнитного поля для деактивации магнитного поля для смягчения открытоячеистой пены 16. Эта активации и деактивация магнитного поля могут быть основаны на скорости транспортного средства. Когда магнитное поле деактивируют, открытоячеистая пена 16 является более деформируемой для поглощения энергии во время столкновения, т.е., обеспечивает основную жесткость.
Способ включает в себя этап, на котором отслеживают скорость транспортного средства 14. В особенности, как указано выше, CAN шина 46 транспортного средства 14 отслеживает скорость транспортного средства 14. В особенности, датчик 48 скорости измеряет скорость транспортного средства 14, и скорость транспортного средства 14 сообщается CAN шине 46, как показано в блоке 64.
Способ включает в себя этап, на котором изменяют магнитное поле, основываясь на изменении скорости транспортного средства 14. В особенности, как указано выше, регулятор 40 связан с CAN шиной 46 и источником 20 магнитного поля, и способ включает в себя этап, на котором регулируют мощность для источника 20 магнитного поля с помощью регулятора 40 для изменения магнитного поля, основываясь на изменении скорости транспортного средства 14.
Как показано в блоке 66 на Фигуре 7, скорость транспортного средства отслеживают для определения, находится или нет скорость транспортного средства между 30 км/ч и 50 км/ч и, как показано в блоке 68, магнитное поле деактивируют, когда скорость транспортного средства 14 имеет значение между 30 км/ч и 50 км/ч. В особенности, магнитное поле может быть активировано, когда транспортное средство 14 перемещается в первом диапазоне скорости активации, например, между 0 и 30 километров в час (км/ч). За счет активации магнитного поля в этом диапазоне открытоячеистая пена 16 упрочняется, что уменьшает вероятность повреждения узла 12 бампера в случае столкновения на низкой скорости, например, 0-30 км/ч. Другими словами, упрочнение открытоячеистой пены 16 улучшает результаты испытаний повреждаемости на низкой скорости.
Магнитное поле может быть деактивировано, когда скорость транспортного средства 14 находится в диапазоне скоростей деактивации, например, между 30 км/ч и 50 км/ч. За счет деактивации магнитного поля в этом диапазоне открытоячеистая пена 16 смягчается, что уменьшает вероятность ранения пешехода в случае столкновения с пешеходом. Магнитное поле может быть активировано, когда скорость транспортного средства 14 превосходит вторую скорость активации, например, 50 км/ч, для упрочнения открытоячеистой пены 16 в случае столкновения на высокой скорости, т.е., столкновения на скорости выше 50 км/ч.
Должно быть принято во внимание, что диапазон 0-30 км/ч, 30-50 км/ч и 50+ км/ч представлены путем примера, и интенсивность магнитного поля может быть активирована, деактивирована или изменена при любой пригодной скорости или диапазоне скоростей без отклонения от замысла настоящего изобретения. Также должно быть принято во внимание, что магнитное поле может быть активировано до различных интенсивностей в пределах диапазона, обсуждаемого выше. Например, магнитное поле может постепенно уменьшаться, когда транспортное средство 14 увеличивает скорость от 25 км/ч до 30 км/ч так, что магнитное поле полностью деактивируется, когда транспортное средство 14 достигает 30 км/ч. Наоборот, магнитное поле может постепенно увеличиваться, когда транспортное средство 14 уменьшает скорость от 30 км/ч до 25 км/ч. Подобным образом, магнитное поле может постепенно увеличиваться, когда транспортное средство 14 увеличивает скорость от 50 км/ч до 55 км/ч, и наоборот, магнитное поле может постепенно уменьшаться, когда транспортное средство 14 уменьшает скорость от 55 км/ч до 50 км/ч.
Раскрытие описано иллюстрирующим образом, и должно быть понятно, что используемая терминология предназначена передавать значение слов описания вместо ограничения. Многие преобразования и изменения настоящего раскрытия возможны в свете выше описанных замыслов, и изобретение может быть осуществлено на практике иначе, чем описано конкретно.

Claims (31)

1. Узел бампера для транспортного средства, содержащий:
брус бампера;
элемент поглощения энергии, связанный с брусом бампера;
причем элемент поглощения энергии включает в себя источник магнитного поля, открытоячеистую пену и магнитореологическую текучую среду, расположенную в открытоячеистой пене;
при этом открытоячеистая пена включает в себя ячеистые стенки, которые покрывает магнитореологическая текучая среда, с формированием открытых ячеек, незаполненных магнитореологической текучей средой; и
регулятор, сообщающийся с источником магнитного поля для регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене на основе скорости транспортного средства.
2. Узел по п.1, в котором источник магнитного поля расположен между брусом бампера и открытоячеистой пеной.
3. Узел по п.1, в котором источник магнитного поля представляет собой электромагнит для соединения с источником питания транспортного средства.
4. Узел по п.1, в котором источник магнитного поля представляет собой электропроводную пластину для соединения с источником питания транспортного средства.
5. Узел по п.1, в котором источник магнитного поля представляет собой электропроводную катушку для соединения с источником питания транспортного средства.
6. Узел по п.1, дополнительно содержащий непроницаемый слой на открытоячеистой пене для удержания магнитореалогической текучей среды в открытоячеистой пене.
7. Узел по п.1, дополнительно содержащий облицовку с элементом поглощения энергии, расположенным между брусом бампера и облицовкой.
8. Элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства, содержащий:
открытоячеистую пену;
магнитореологическую текучую среду, расположенную в открытоячеистой пене;
источник магнитного поля для выборочного регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене;
причем открытоячеистая пена включает в себя ячеистые стенки, которые покрывает магнитореологическая текучая среда, с формированием открытых ячеек, незаполненных магнитореологической текучей средой; и
регулятор, сообщающийся с источником магнитного поля для регулирования магнитного поля в открытоячеистой пене на основе скорости транспортного средства.
9. Элемент по п.8, в котором источник магнитного поля представляет собой электромагнит для соединения с источником питания транспортного средства.
10. Элемент по п.8, дополнительно содержащий непроницаемый слой на открытоячеистой пене для удержания магнитореалогической текучей среды в открытоячеистой пене.
11. Элемент по п.8, в котором источник магнитного поля представляет собой электромагнит для соединения с источником питания транспортного средства.
12. Элемент по п.8, в котором источник магнитного поля представляет собой электропроводную пластину для соединения с источником питания транспортного средства.
13. Элемент по п.8, в котором источник магнитного поля представляет собой электропроводную катушку для соединения с источником питания транспортного средства.
14. Способ регулирования жесткости элемента поглощения энергии узла бампера транспортного средства, при котором:
отслеживают скорость транспортного средства;
обеспечивают магнитное поле в магнитореалогической текучей среде в пене элемента поглощения энергии; и
изменяют магнитное поле на основе изменения скорости транспортного средства.
15. Способ по п.14, при котором шина локальной сети регулятора транспортного средства отслеживает скорость транспортного средства.
16. Способ по п.14, при котором регулятор сообщается с шиной локальной сети регулятора и источником магнитного поля, причем дополнительно регулируют мощность источника магнитного поля с помощью регулятора для изменения магнитного поля на основе изменения скорости транспортного средства.
17. Способ по п.16, при котором источник магнитного поля представляет собой электропроводную пластину, причем дополнительно изменяют мощность электропроводной пластины с помощью регулятора.
18. Способ по п.14, при котором магнитное поле деактивируют, когда скорость транспортного средства составляет от 30 до 50 километров в час.
RU2015124170A 2014-06-23 2015-06-22 Элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства и способ регулирования его жесткости RU2670504C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/311,569 US9371048B2 (en) 2014-06-23 2014-06-23 Energy absorbing member for a bumper assembly of a vehicle
US14/311,569 2014-06-23

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2015124170A RU2015124170A (ru) 2017-01-10
RU2015124170A3 RU2015124170A3 (ru) 2018-09-25
RU2670504C2 true RU2670504C2 (ru) 2018-10-23

Family

ID=53759338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015124170A RU2670504C2 (ru) 2014-06-23 2015-06-22 Элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства и способ регулирования его жесткости

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9371048B2 (ru)
CN (1) CN105172722B (ru)
DE (1) DE202015103141U1 (ru)
MX (1) MX351478B (ru)
RU (1) RU2670504C2 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014207644A1 (de) * 2014-04-23 2015-10-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Deformationselementanordnung und Kraftfahrzeug mit einer Deformationselementanordnung
CN105644481A (zh) * 2016-03-21 2016-06-08 长沙理工大学 一种乘用车正面碰撞缓冲吸能装置
CN105691336A (zh) * 2016-03-21 2016-06-22 长沙理工大学 一种乘用车追尾碰撞缓冲吸能装置
US10144376B2 (en) * 2016-12-09 2018-12-04 GM Global Technology Operations LLC Cap design for fiber-reinforced composite crush members
DE102017003013B4 (de) * 2017-03-29 2020-05-20 Daimler Ag Stoßfängeranordnung für einen Kraftwagen
US10207665B2 (en) * 2017-03-30 2019-02-19 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Bumper design using shear thickening fluids
US10266137B2 (en) 2017-07-12 2019-04-23 Ford Global Technologies, Llc Dual chamber crush can with nano-porous material
DE102017129929A1 (de) 2017-12-14 2019-06-19 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Karosserierohbau
DE102018208723A1 (de) * 2018-06-04 2019-12-05 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Einstellung der Deformation eines Sicherheitselements eines Fahrzeugs und ein entsprechendes Sicherheitselement
CN108944565B (zh) * 2018-09-17 2021-06-18 云南人民电力电气有限公司 一种新型防撞型充电桩
CN109552228B (zh) * 2018-12-24 2020-07-07 广州小鹏汽车科技有限公司 一种防撞梁及车辆
DE102019108742A1 (de) 2019-04-03 2020-10-08 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energieabsorptionsvorrichtung
US11034316B2 (en) * 2019-08-23 2021-06-15 Volvo Car Corporation Mounting arrangement for coupling a bumper beam to a crash box and side rail of a vehicle
US11046270B1 (en) * 2019-12-18 2021-06-29 Ford Global Technologies, Llc Displacement resistance device for a vehicle crush-can assembly and crush-can yield adjustment method
CN115418453B (zh) * 2022-08-30 2023-11-24 湖南大学 用于吸能结构局部均匀强化与弱化的处理系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762352A (en) * 1985-11-29 1988-08-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Synthetic resin bumper assembly
US5746419A (en) * 1996-10-16 1998-05-05 General Motors Corporation Energy absorbing device
WO2004071811A2 (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Shape Corporation Bumper beam with interference-fit energy absorber
RU2288115C1 (ru) * 2005-06-07 2006-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Бампер транспортного средства
KR20100049161A (ko) * 2008-11-03 2010-05-12 손송남 영구자석과 전자석을 이용한 완충장치가 설치된 차량용 범퍼

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3514144A (en) * 1967-11-01 1970-05-26 Sterling Alderfer Co Elastomeric energy dissipating bumper
US5106137A (en) * 1991-06-28 1992-04-21 Davidson Textron Inc. Vehicle bumper with combination foam and air bag energy absorber
US5646613A (en) * 1996-05-20 1997-07-08 Cho; Myungeun System for minimizing automobile collision damage
US6053664A (en) * 1997-03-03 2000-04-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Elastomeric composite bumper system and method for absorbing high energy impact
WO1999049236A1 (en) 1998-03-20 1999-09-30 Courtney, William Improved elastomeric impact absorber with viscous damping
US6736434B2 (en) * 2000-03-22 2004-05-18 Meridian Automotive Systems, Inc. Vehicle and bumper assembly therefor having an integral fascia and energy absorber, and method for making the same
FR2819766B1 (fr) 2001-01-23 2003-03-21 Renault Dispositif de controle des mouvements d'un pare-choc d'un vehicule automobile
US8091692B2 (en) 2003-03-03 2012-01-10 Massachusetts Institute Of Technology Fluid-filled cellular solids for controlled
GB0314824D0 (en) * 2003-06-25 2003-07-30 Design Blue Ltd Energy absorbing material
US7220374B2 (en) * 2003-10-22 2007-05-22 Cadillac Products Automotive Company Molded foam vehicle energy absorbing device and method of manufacture
US6983832B2 (en) * 2003-10-22 2006-01-10 General Motors Corporation Impact energy absorber and process
US7264271B2 (en) * 2004-08-13 2007-09-04 General Motors Corporation Reversibly deployable energy absorbing assembly and methods for operating the same
US7896019B2 (en) * 2005-11-12 2011-03-01 Massachusetts Institute For Technology Active controlled energy absorber using responsive fluids
US7461877B2 (en) * 2006-04-10 2008-12-09 Pauline Elizabeth Bailey Bumper protection system
DE102006026447B4 (de) 2006-06-07 2012-08-16 Daimler Ag Verfahren zur variablen Einstellung der Steifigkeit von Pralldämpfern für Kraftfahrzeug-Karosserien
GB0620346D0 (en) 2006-10-13 2006-11-22 Ricardo Uk Ltd Variable force front bumper
DE102009000112A1 (de) * 2009-01-09 2010-07-15 Robert Bosch Gmbh Deformationselement und Verfahren zur Regelung des Deformationsverhaltens von Deformationselementen in einem Fahrzeug
US9016318B2 (en) * 2012-01-24 2015-04-28 GM Global Technology Operations LLC Magnetorheological fluid-based device and method for use
KR20130088265A (ko) 2012-01-31 2013-08-08 김기표 자동차용 범퍼
CN102975679B (zh) * 2012-11-28 2015-02-04 重庆大学 基于磁流变技术的汽车碰撞缓冲方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4762352A (en) * 1985-11-29 1988-08-09 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Synthetic resin bumper assembly
US5746419A (en) * 1996-10-16 1998-05-05 General Motors Corporation Energy absorbing device
WO2004071811A2 (en) * 2003-02-04 2004-08-26 Shape Corporation Bumper beam with interference-fit energy absorber
RU2288115C1 (ru) * 2005-06-07 2006-11-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Бампер транспортного средства
KR20100049161A (ko) * 2008-11-03 2010-05-12 손송남 영구자석과 전자석을 이용한 완충장치가 설치된 차량용 범퍼

Also Published As

Publication number Publication date
CN105172722B (zh) 2019-05-31
US9371048B2 (en) 2016-06-21
MX351478B (es) 2017-10-17
RU2015124170A (ru) 2017-01-10
MX2015007483A (es) 2015-12-22
US20150367796A1 (en) 2015-12-24
DE202015103141U1 (de) 2015-07-13
RU2015124170A3 (ru) 2018-09-25
CN105172722A (zh) 2015-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2670504C2 (ru) Элемент поглощения энергии для узла бампера транспортного средства и способ регулирования его жесткости
US11850905B2 (en) Active vehicle suspension system
CN105799625B (zh) 用于机动车辆的可变刚度能量吸收器
CN103332182B (zh) 管理用于装有电制动器的交通工具的制动系统的停机制动的方法
US20130096741A1 (en) Apparatus and method for controlling train speed
EP4045372A4 (en) PASSENGER STATE MODULATION SYSTEM FOR PASSENGER VEHICLES BASED ON PREDICTION AND PREEMPTIVE CONTROL
JP2007216737A (ja) 車両の衝突安全制御装置
JP2012006592A (ja) 乗員保護システムを制御する方法、乗員保護システムの制御装置、乗員保護システムの制御装置に使用されるコンピュータのためのプログラム
CN107264285A (zh) 驱动电机检测方法及装置
CN204236394U (zh) 保险杠组件和车辆
RU2505439C2 (ru) Способ управления системой пневматического подрессоривания транспортного средства
EP3414469B1 (en) Vehicle collision energy absorbance with magnetorheological or electrorheological material and method for controlling stiffness of energy absorbance element
CA2815846C (en) Inflatable device for reducing air flow disturbances from an open external surface cavity of an aircraft
CN102837651B (zh) 用于提高车辆安全关键致动器性能的方法和装置
US9227583B2 (en) Shock absorbing apparatus for vehicle
US20130033023A1 (en) Safety device for a motor vehicle
CN103105304B (zh) 司机室前窗下部结构的气囊加载装置及其方法
CN103569085A (zh) 电子驻车制动器磨合装置和方法及电子驻车系统和车辆
CN104553636A (zh) 一种胎压控制系统及方法
CN103781636B (zh) 一种用于将提升附着性的介质施加在轨道上的方法
US10266137B2 (en) Dual chamber crush can with nano-porous material
CN202686099U (zh) 车辆雾灯自动开启装置
WO2021171657A1 (ja) 走行パタン作成装置及びそれを用いた運転制御方法
KR101166607B1 (ko) 바퀴
KR101251984B1 (ko) 충격재현장치의 충돌구조체

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200623