RU140949U1

RU140949U1 - BUMPER FOR CAR

Info

Publication number: RU140949U1
Application number: RU2014100187/11U
Authority: RU
Inventors: Александр Львович Рябинин
Original assignee: Александр Львович Рябинин
Priority date: 2014-01-09
Filing date: 2014-01-09
Publication date: 2014-05-20

Abstract

1. Бампер для автомобиля, содержащий две поперечные подвижную и неподвижную балки и демпфирующие элементы, отличающийся тем, что для поглощения энергии удара используется механико-гидравлическая система, состоящая из внутренних и внешних по отношению к продольной оси демпфирующих устройств, внутренние гидравлические устройства представляют собой совокупность поршней-цилиндров, образующих замкнутое двухкамерное пространство, оснащенных мембранами, упорами, ребрами жесткости; в полости внутренних цилиндров помещены емкости с маслом; внешние демпфирующие устройства представляют собой пружинные амортизаторы, оснащенные механическими зацепами, последние также помещены в металлические цилиндры; цилиндры установлены на жестко закрепленной к продольной раме автомобиля поперечной балке с консольными выступами; в полости цилиндров заведены металлические поршни, по внешней стороне поршни связаны между собой балкой с разрезными и неразрезными шарнирами, для обеспечения жесткости и устойчивости в продольном направлении используются пластинчатые диафрагмы жесткости.2. Бампер по п.1, отличающийся тем, что в целях упрощения конструирования вместо мембран с прокалывающим устройством используется резиновая или пластиковая емкость с ослабленными в сечении фрагментами на участках соприкосновения с отверстиями в цилиндре для просачивания масла.3. Бампер по п.1, отличающийся тем, что внутренние и внешние по отношению к продольной оси демпфирующие устройства представляют собой гидравлические гасители, но с различной жесткостью и демпфирующей способностью.4. Бампер по п.1, отличающийся тем, что внутренние и внешни1. A bumper for a car containing two transverse movable and fixed beams and damping elements, characterized in that a mechanical-hydraulic system is used to absorb impact energy, consisting of internal and external damping devices with respect to the longitudinal axis, the internal hydraulic devices are a combination piston-cylinders, forming a closed two-chamber space, equipped with membranes, stops, stiffeners; containers with oil are placed in the cavities of the inner cylinders; external damping devices are spring shock absorbers equipped with mechanical hooks, the latter are also placed in metal cylinders; the cylinders are mounted on a transverse beam rigidly fixed to the longitudinal frame of the car with cantilevered protrusions; In the cavity of the cylinders, metal pistons are introduced, on the outer side of the pistons they are connected by a beam with split and continuous joints, to ensure stiffness and stability in the longitudinal direction, plate diaphragms of stiffness are used. 2. The bumper according to claim 1, characterized in that in order to simplify the construction, instead of membranes with a piercing device, a rubber or plastic container with fragments weakened in cross section at the contact areas with holes in the cylinder for oil leakage is used. The bumper according to claim 1, characterized in that the damping devices internal and external with respect to the longitudinal axis are hydraulic dampers, but with different stiffness and damping ability. The bumper according to claim 1, characterized in that the internal and external

Description

Полезная модель относится к области автомобилестроения и может быть использована для повышения безопасности водителя автомобиля при столкновении автомобиля с другими транспортными средствами и препятствиями.The utility model relates to the field of automotive industry and can be used to increase the safety of a car driver in a collision with other vehicles and obstacles.

Известно устройство, предназначенное для повышения безопасности автомобиля при столкновении путем поглощения энергии удара, использующее винтовые цилиндрические пружины (патент РФ 2288116, МПК B60R 19/18, опубликован 27.11.2006).A device is known that is designed to increase vehicle safety in a collision by absorbing impact energy using coil springs (RF patent 2288116, IPC B60R 19/18, published November 27, 2006).

Недостатком этого устройства является использование винтовых цилиндрических пружин, сложность конструкции, и вследствие этого дороговизна изготовления, установки и эксплуатации, низкая величина поглощения энергии удара.The disadvantage of this device is the use of coil cylindrical springs, the complexity of the design, and therefore the high cost of manufacturing, installation and operation, low absorption of impact energy.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство, предназначенное для повышения безопасности автомобиля при столкновении путем поглощения энергии удара, использующее цилиндрические пружины со стопорными защелками (патент РФ 2464184, МПК B60R 19/28, опубликован 20.10.2012).Closest to the proposed utility model is a device designed to improve vehicle safety in a collision by absorbing impact energy, using coil springs with locking latches (RF patent 2464184, IPC B60R 19/28, published October 20, 2012).

Недостатком этого устройства являются относительно низкие прочностные характеристики механических зацепов, недостаточная величина поглощения энергии удара особенно при сильном ударе и ударе, направленном под углом или с эксцентриситетом к продольной оси автомобиля.The disadvantage of this device is the relatively low strength characteristics of mechanical hooks, insufficient absorption of impact energy, especially with a strong impact and impact directed at an angle or with eccentricity to the longitudinal axis of the car.

Целью предлагаемой полезной модели является, создание простого, надежного, эффективного технического устройства, способного гасить высокую энергию удара без отката, как при прямом ударе, так и при ударе направленном под углом или с эксцентриситетом по отношению к продольной оси автомобиля.The purpose of the proposed utility model is to create a simple, reliable, efficient technical device capable of absorbing high impact energy without recoil, both with a direct impact and with impact directed at an angle or with an eccentricity with respect to the longitudinal axis of the vehicle.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом энергопоглощающем бампере для автомобиля, используются механико-гидравлическая система, состоящая из двух балок, неподвижной и разрезной подвижной, связанных между собой при помощи внутренних и внешних связей каждая из которых представляет собой демпфирующий элемент, причем внутренние элементы имеют существенно большую демпфирующую способность и жесткость в поперечном направлении по отношению к внешним. Для обеспечения жесткости и устойчивости в продольном направлении используются сферообразные перфорированные диафрагмы жесткости.This goal is achieved by the fact that the proposed energy-absorbing bumper for a car uses a mechanical-hydraulic system consisting of two beams, fixed and split movable, interconnected by internal and external connections, each of which is a damping element, and the internal elements have significantly greater damping ability and stiffness in the transverse direction with respect to the external. To ensure rigidity and stability in the longitudinal direction, sphere-shaped perforated stiffness diaphragms are used.

Техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является создание простого, надежного устройства, способного эффективно гасить весьма высокую энергию удара, как при центральном ударе, так и при ударе направленном под углом, а также с эксцентриситетом по отношению к продольной оси автомобиля.The technical result achieved by the implementation of the utility model is the creation of a simple, reliable device that can effectively absorb very high impact energy, both with a central impact and with an impact directed at an angle, as well as with an eccentricity with respect to the longitudinal axis of the car.

Достоинством полезной модели является относительная простота конструкции, способность работы при ударе, смещенном относительно продольной оси, весьма высокая эффективность погашения энергии удара, отсутствие отката подвижной части бампера после снятия динамической нагрузки. Величина энергопоглощения в предлагаемом бампере несколько раз выше, чем при использовании традиционного бампера.The advantage of the utility model is the relative simplicity of the design, the ability to work when impact is displaced relative to the longitudinal axis, the very high efficiency of repaying impact energy, the absence of rollback of the moving part of the bumper after removing the dynamic load. The amount of energy absorption in the proposed bumper is several times higher than when using a traditional bumper.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2 показаны принципиальные схемы бампера для автомобиля, на фиг. 4 разрезы 1-1, 2-2, на фиг. 3 изображен вид с боку по линии разреза 2-2 бампера для автомобиля, на фиг. 5, 6 схемы гидравлического демпфирующего устройства (основной и упрощенный вариант), на фиг. 7 схема пружинного демпфирующего устройства.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1, 2 are schematic diagrams of a bumper for a car; FIG. 4 sections 1-1, 2-2, in FIG. 3 shows a side view along a section line 2-2 of a bumper for a car, FIG. 5, 6 of a hydraulic damping device (basic and simplified version), FIG. 7 diagram of a spring damping device.

На балке 1 закреплены демпирующие устройства в виде стальных цилиндров 5, причем внешние пружинные демпирующие устройства оснащены зацепами и имеют существенно меньшую жесткость по сравнению с внутренними (гидравлическими).Damping devices in the form of steel cylinders 5 are fixed on the beam 1, and the external spring damping devices are equipped with hooks and have significantly lower rigidity compared to internal (hydraulic) ones.

На демпфирующие устройства через поршни 4 по средства шарниров передается динамическая нагрузка от подвижной балки 2.The dynamic load from the movable beam 2 is transmitted to the damping devices through the pistons 4 by means of hinges.

Работа предлагаемого бампера осуществляется следующим образом. При столкновении-ударе подвижная балка 2 передает энергию удара на поршни 4, последние перемещаются в полости цилиндрических емкостей 5, передавая тем самым энергию удара на демпфирующие устройства: гидравлическое, (состоящее из двухкамерных цилиндров с отверстиями и резиновых емкостей заполненных маслом 9), и механическое, состоящее из пружин 8 с зацепами. Жесткость и устойчивость рабочих элементов бампера в продольном направлении обеспечивается стальными перфорированными диафрагмами 3, в поперечном направлении диафрагмы работают как пружины, и принимают на себя энергию слабого удара.The work of the proposed bumper is as follows. In a collision-impact, the movable beam 2 transfers the energy of the impact to the pistons 4, the latter move in the cavity of the cylindrical containers 5, thereby transmitting the energy of the impact to the damping devices: hydraulic (consisting of two-chamber cylinders with holes and rubber containers filled with oil 9), and mechanical consisting of 8 springs with hooks. The rigidity and stability of the working elements of the bumper in the longitudinal direction is ensured by steel perforated diaphragms 3, in the transverse direction the diaphragms work like springs, and take on the energy of low impact.

При осевом ударе внешние и внутренние демпфирующие устройства работают совместно на сжатие. За счет просачивания масла под давлением поршней 16 в отверстия малого диаметра 11 и сжатия пружин плавно гасится энергия удара, причем энергия остается в системе и не распространяется дальше по конструкции (фиг. 5).In axial impact, external and internal damping devices work together to compress. Due to the leakage of oil under the pressure of the pistons 16 into the holes of small diameter 11 and compression of the springs, the impact energy is smoothly extinguished, moreover, the energy remains in the system and does not propagate further along the structure (Fig. 5).

При ударе с эксцентриситетом относительно продольной оси происходит сжатие пружин 8 внешнего демпирующего устройства и поворот балки 2 посредством шарниров 7 вокруг более жесткого внутреннего демпфирующего устройства, с передачей на него только осевой нагрузки. В последнем случае также плавно гасится энергия удара, причем энергия остается в системе и по конструкции дальше не распространяется.Upon impact with an eccentricity with respect to the longitudinal axis, the springs 8 of the external damping device are compressed and the beam 2 is rotated by means of hinges 7 around a stiffer internal damping device, with only axial load being transferred to it. In the latter case, the impact energy is also smoothly extinguished, and the energy remains in the system and does not further propagate through the structure.

Работа внутреннего по отношению к продольной оси гидравлического демпфирующего устройства происходит следующим образом. При столкновении-ударе поршни 16 перемещаются в полости цилиндрических емкостей 10, передавая тем самым энергию удара на демпфирующие пакеты, состоящие из резиновых емкостей заполненных маслом 9 и мембран 14.The work of the internal relative to the longitudinal axis of the hydraulic damping device is as follows. In a collision-impact, the pistons 16 move in the cavity of the cylindrical containers 10, thereby transmitting the impact energy to the damping packages, consisting of rubber containers filled with oil 9 and membranes 14.

При ударе одновременно с деформацией емкостей с маслом происходит прогиб мембран, при сильном ударе происходит прогиб и срез мембран с проколом емкостей с маслом, установленным на дно цилиндра 5 устройством 13 (которое представляет собой стальной элемент в виде диска с радиальными отверстиями объединенных в один узел с помощью полой стальной трубы подваренной к диску с острыми краями по наружной стороне, оснащенный уплотнительной муфтой 17), масло, просачиваясь под давлением поршней 16 через устройство 13 в отверстия малого диаметра 11 в цилиндре 10 попадает в отсеки цилиндра 5, за счет чего плавно гасится энергия удара, причем энергия остается в системе и не распространяется дальше по конструкции.Upon impact, simultaneously with the deformation of the oil containers, the membranes deflect, when a strong impact occurs, the membranes are deflected and cut with the oil containers punctured by the device 13 installed on the bottom of the cylinder 5 (which is a steel element in the form of a disk with radial holes combined into one unit with using a hollow steel pipe welded to the disk with sharp edges on the outside, equipped with a sealing sleeve 17), oil seeping under the pressure of the pistons 16 through the device 13 into the holes of small diameter 11 in the cylinder the core 10 enters the cylinder compartment 5, whereby the impact energy gradually extinguished, wherein energy remains in the system and does not extend further along the structure.

В целях упрощения (фиг. 6) в гидравлическом демпфирующем устройстве может быть применена (вместо мембраны с прокалывающим устройством) специальная резиновая или пластиковая емкость с ослабленными в сечении фрагментами на участках соприкосновения с отверстиями 11 для просачивания масла в цилиндре 10. В этом случае при ударе в местах ослабленного сечения происходит прорыв емкости с маслом, масло просачиваясь под давлением поршней 16 через отверстия малого диаметра 11 во внутреннем цилиндре 10, попадает в отсеки внешнего цилиндра 5, за счет чего плавно гасится энергия удара.In order to simplify (Fig. 6), a special rubber or plastic container with fragments weakened in the section of contact with the holes 11 for oil leakage in the cylinder 10 can be used in the hydraulic damping device (instead of a membrane with a piercing device). In this case, upon impact in places of weakened cross section, a container with oil breaks through, oil seeping under the pressure of pistons 16 through holes of small diameter 11 in the inner cylinder 10, enters the compartments of the outer cylinder 5, due to which impact energy is smoothly extinguished.

Работа внешнего по отношению к продольной оси пружинного демпфирующего устройства происходит следующим образом. При столкновении-ударе поршни 4 перемещаются в полости цилиндрических емкостей 5, передавая тем самым энергию удара на демпфирующие пружины 8. При сильном ударе механические защелки 19 проходя через отверстия 18 в цилиндре 3, фиксируют поршни 4, предотвращая тем самым возможность отката после гашения удара балки 2.The operation of the spring damping device external to the longitudinal axis is as follows. In a collision-impact, the pistons 4 move in the cavity of the cylindrical containers 5, thereby transferring the impact energy to the damping springs 8. When a strong impact occurs, the mechanical latches 19 passing through the holes 18 in the cylinder 3 fix the pistons 4, thereby preventing the possibility of a rollback after quenching the impact of the beam 2.

Claims

1. A bumper for a car containing two transverse movable and fixed beams and damping elements, characterized in that a mechanical-hydraulic system is used to absorb impact energy, consisting of internal and external damping devices with respect to the longitudinal axis, internal hydraulic devices are a combination pistons-cylinders, forming a closed two-chamber space, equipped with membranes, stops, stiffeners; containers with oil are placed in the cavities of the inner cylinders; external damping devices are spring shock absorbers equipped with mechanical hooks, the latter are also placed in metal cylinders; the cylinders are mounted on a transverse beam rigidly fixed to the longitudinal frame of the car with cantilevered protrusions; In the cavity of the cylinders, metal pistons are introduced, on the outer side of the pistons they are connected by a beam with split and continuous joints, and plate diaphragms of stiffness are used to provide rigidity and stability in the longitudinal direction.

2. The bumper according to claim 1, characterized in that in order to simplify the construction, instead of membranes with a piercing device, a rubber or plastic container with fragments weakened in cross-section at the contact areas with holes in the cylinder for oil leakage is used.

3. The bumper according to claim 1, characterized in that the damping devices internal and external with respect to the longitudinal axis are hydraulic dampers, but with different stiffness and damping ability.

4. The bumper according to claim 1, characterized in that the damping devices internal and external with respect to the longitudinal axis are

pneumatic and spring absorbers with different stiffness and damping ability.