Энергопоглощающая проставка

Энергопоглощающая проставка относится к средствам пассивной безопасности. Располагается между бампером и лонжероном автомобиля, образована блоком крепления бампера, поглощающим блоком, блоком крепления к кузову, а также буксировочным тяжем.

Поглощающий блок 2 выполнен в виде сварной прямоугольной, в поперечном сечении, трубы, снабженной рельефами 5 податливости. Блок 3 крепления к кузову образован фасонной пластиной, присоединенной к торцу поглощающего блока 2 посредством сварки. Блок 1 крепления бампера закреплен на противолежащем к блоку 3 крепления к кузову конце поглощающего блока 2 и содержит П-образный, в плане, ортогональный, к продольной геометрической оси поглощающего блока 2, фронтальный элемент 8, охватывающий три грани поглощающего блока 2. Буксировочный тяж образован передней пластиной 11, закрепленной на грани фронтального элемента 8 со стороны торца поглощающего блока 2, диафрагмой 12, расположенной в полости поглощающего блока 2 ортогонально к его продольной геометрической оси с отступом и от блока 3 крепления к кузову и от блока 1 крепления бампера, а также втулкой 13 с резьбовым каналом. Диафрагма 12 снабжена расположенными на ее периферии лепестками 14, любой из которых выполнен с прилеганием к соответствующей грани поглощающего блока 2 и неподвижно прикрепленным к ней посредством контактной точечной сварки. Передняя пластина 11 и диафрагма 12 снабжены аксиально расположенными отверстиями. Втулка 13 установлена в отверстиях передней пластины 11 и диафрагмы 12 и прикреплена к передней пластине 11 посредством валикового сплошного шва, а к диафрагме 12 посредством валикового шпоночного шва.

Конструкция энергопоглощающей проставки гарантирует стабильность ее длины в условиях массового производства, обладает высокой эффективностью поглощения энергии удара и пониженной травмоопасностью, при обеспечении конструкцией проставки возможности буксировки автомобиля.

Полезная модель относится к средствам пассивной безопасности автомобиля, а именно к средствам поглощения кинетической энергии удара, имеющего место при столкновении автомобиля с препятствием.

Из патента DE10359483, МПК⁷ B60R 19/34, известна встраиваемая между бампером и лонжероном автомобиля энергопоглощающая проставка, содержащая последовательно, от бампера к лонжерону, расположенные блок крепления бампера, поглощающий блок и блок крепления к кузову.

Поглощающий блок выполнен в виде составной трубы, сформированной из двух П-образных, в поперечном сечении, с ребрами в виде галтелей, фасонных балок полки которых неподвижно соединены внахлестку. Поглощающий блок снабжен выбивным, ортогональным, к продольной геометрической оси поглощающего блока, рельефом податливости, расположенным на одной из его составных граней. Поглощающий блок со стороны лонжерона выполнен торцованным, а со стороны бампера фасонным.

Блок крепления к кузову выполнен в виде прямоугольной пластины, неподвижно закрепленной на торцованном конце поглощающего блока.

Блок крепления бампера выполнен в виде фасонного, П-образного, в поперечном сечении желоба, охватывающего неподвижно своими полками фасонный конец поглощающего блока. Блок крепления бампера снабжен отверстием, расположенным аксиально к продольной геометрической оси поглощающего блока.

В данном техническом решении энергопоглощающая проставка снабжена буксировочным тяжем, который образован продольно расположенными неподвижно соединенными П-образной, в поперечном сечении, диафрагмой и втулкой, снабженной резьбовым каналом. Диафрагма неподвижно закреплена между составными гранями поглощающего блока и с отступом от блока крепления к кузову. Диафрагма снабжена фронтальным вырезом, выполненным на конце ее расположенной между полками грани со стороны блока крепления бампера, а также боковым вырезом или подштамповкой, выполненными с огибанием рельефа податливости поглощающего блока. Кроме того, диафрагма снабжена двумя ортогональными, к продольной геометрической оси тяжа, цилиндрическими, с радиусными законцовками, рельефами податливости, выполненными на ее расположенной между полками грани. При этом, втулка выполнена свободно проходящей через упомянутое выше отверстие блока крепления бампера, а также установленной своим, обращенным в сторону блока крепления к кузову, коном во фронтальном вырезе диафрагмы.

К недостаткам указанной конструкции можно отнести чрезмерно высокую продольную устойчивость энергопоглощающей проставки.

Из патента RU80413, МПК⁷ B60R 19/18, известна встраиваемая между бампером и лонжероном автомобиля энергопоглощающая проставка, содержащая последовательно, от бампера к лонжерону, расположенные блок крепления бампера, поглощающий блок и блок крепления к кузову.

В данном решении поглощающий блок выполнен в виде составной, две противолежащие грани которой прямоугольники, а две другие противолежащие грани суть трапеции, трубы, сформированной из двух П-образных, в поперечном сечении, с ребрами в виде галтелей, фасонных балок полки которых неподвижно соединены внахлестку контактной точечной сваркой или фланговым валиковым шпоночным швом.

Поглощающий блок снабжен выбивными, цилиндрическими с радиусными законцовками, утопленными вовнутрь поглощающего блока рельефами податливости. Любая из прямоугольных граней поглощающего блока снабжена двумя расположенными с интервалом и с отступом от торцов поглощающего блока рельефами податливости, любая из трапециидальных граней поглощающего блока снабжена тремя расположенными с интервалом и с отступом от торцов поглощающего блока рельефами податливости. При этом, крайние, со стороны короткого основания грани, рельефы, из числа расположенных на трапециидальных гранях, выполнены с выходом их законцовок на ребра балок.

Блок крепления к кузову расположен на большем по периметру торце поглощающего элемента. Блок крепления к кузову образован соединенной с поглощающим блоком посредством лобового, валикового, сплошного или шпоночного шва пластиной, внешний периметр которой больше периметра прилегающего к блоку крепления к кузову торца поглощающего блока, снабженной расположенным на ее периферии поясом жесткости, выполненным, преимущественно, в виде отбортовки.

Блок крепления бампера содержит фронтальный и упорный элементы, изготовленные с образованием замкнутого пояса, охватывающего конец поглощающего блока, со стороны его торца с наименьшим периметром. Фронтальный элемент блока крепления балки бампера сформирован в виде П-образного, в плане, перпендикулярно расположенного, относительно продольной геометрической оси поглощающего блока, фланца, охватывающего одну прямоугольную и две трапециидальных грани поглощающего блока, который снабжен направленными в сторону блока крепления к кузову ребрами жесткости, расположенными вдоль его периметра. При этом, расположенные со стороны граней поглощающего блока ребра жесткости, из тех, что принадлежат фронтальному элементу блока крепления балки бампера, выполнены с возможностью их прилегания к соответствующим граням поглощающего блока и соединены с поглощающим блоком посредством лобового, валикового, сплошного или шпоночного шва. Упорный элемент блока крепления балки бампера сформирован в виде полосы, лежащей на свободной от фронтального элемента прямоугольной грани поглощающего блока, соединяющей оппозитные, относительно поглощающего блока, перпендикулярно расположенные, относительно трапециидальных граней поглощающего блока, ребра жесткости фронтального элемента блока крепления балки бампера. Упорный элемент блока крепления балки бампера выполнен прикрепленным к поглощающему блоку посредством контактной точечной сварки или посредством лобового валикового шпоночного шва.

К недостаткам указанного технического решения можно отнести отсутствие интегрированных в конструкцию проставки элементов, обеспечивающих возможность буксировки автомобиля.

Задачей данной полезной модели было создание устанавливаемой между бампером и лонжероном автомобиля проставки, которая обладает высокой эффективностью поглощения энергии удара и пониженной травмоопасностью, при обеспечении конструкцией проставки возможности буксировки автомобиля.

Задача решается в энергопоглощающей проставке, содержащей последовательно, от бампера к лонжерону, расположенные блок крепления бампера, поглощающий блок и блок крепления к кузову, где:

- Поглощающий блок выполнен в виде составной, две противолежащие грани которой прямоугольники, а две другие противолежащие грани суть трапеции, трубы, сформированной из двух П-образных, в поперечном сечении, с ребрами в виде галтелей, фасонных балок полки которых неподвижно соединены внахлестку контактной точечной сваркой или фланговым валиковым шпоночным швом; поглощающий блок снабжен выбивными, цилиндрическими с радиусными законцовками, утопленными вовнутрь поглощающего блока рельефами податливости; любая из прямоугольных граней поглощающего блока снабжена двумя расположенными с интервалом и с отступом от торцов поглощающего блока рельефами податливости, любая из трапециидальных граней поглощающего блока снабжена тремя расположенными с интервалом и с отступом от торцов поглощающего блока рельефами податливости; крайние, со стороны короткого основания грани, рельефы, из числа расположенных на трапециидальных гранях, выполнены с выходом их законцовок на ребра балок.

- Блок крепления к кузову расположен на большем по периметру торце поглощающего элемента; блок крепления к кузову образован соединенной с поглощающим блоком посредством лобового, валикового, сплошного или шпоночного шва пластиной, внешний периметр которой больше периметра прилегающего к блоку крепления к кузову торца поглощающего блока, снабженной расположенным на ее периферии поясом жесткости, выполненным, преимущественно, в виде отбортовки.

- Блок крепления бампера содержит фронтальный и упорный элементы, изготовленные с образованием замкнутого пояса, охватывающего конец поглощающего блока, со стороны его торца с наименьшим периметром. При этом, фронтальный элемент блока крепления балки бампера сформирован в виде П-образного, в плане, перпендикулярно расположенного, относительно продольной геометрической оси поглощающего блока, фланца, охватывающего одну прямоугольную и две трапециидальных грани поглощающего блока, который снабжен направленными в сторону блока крепления к кузову ребрами жесткости, расположенными вдоль его периметра; расположенные со стороны граней поглощающего блока ребра жесткости, из тех, что принадлежат фронтальному элементу блока крепления балки бампера, выполнены с возможностью их прилегания к соответствующим граням поглощающего блока и соединены с поглощающим блоком посредством лобового, валикового, сплошного или шпоночного шва; упорный элемент блока крепления балки бампера сформирован в виде полосы, лежащей на свободной от фронтального элемента прямоугольной грани поглощающего блока, соединяющей оппозитные, относительно поглощающего блока, перпендикулярно расположенные, относительно трапециидальных граней поглощающего блока, ребра жесткости фронтального элемента, прикрепленной к поглощающему блоку посредством контактной точечной сварки или посредством лобового валикового шпоночного шва.

Задача решается тем, что энергопоглощающая проставка снабжена буксировочным тяжем, который образован передней пластиной, прилегающей к грани фронтального элемента со стороны торца поглощающего блока с наименьшим периметром, неподвижно закрепленной на фронтальном элементе посредством контактной точечной сварки, диафрагмой, установленной в полости поглощающего блока ортогонально, относительно его продольной геометрической оси, с отступом от блока крепления к кузову и от блока крепления бампера, снабженной изготовленными зацело с диафрагмой четырьмя лепестками, любой из которых выполнен с прилеганием к соответствующей грани поглощающего блока и неподвижно прикрепленным к ней посредством контактной точечной сварки, а также втулкой с резьбовым каналом. При этом, передняя пластина и диафрагма выполнены снабженными аксиально расположенными отверстиями, втулка выполнена установленной в отверстиях передней пластины и диафрагмы, неподвижно прикрепленной к передней пластине посредством валикового сплошного шва, а к диафрагме посредством валикового шпоночного шва.

Полезная модель поясняется следующими чертежами:

На фиг.1 изображен вид энергопоглощающей проставки со стороны блока крепления бампера.

На фиг.2 изображен вид энергопоглощающей проставки со стороны блока крепления к кузову.

Полезная модель может быть реализована во встраиваемой между бампером и лонжероном автомобиля (не показаны) энергопоглощающей проставке, содержащей последовательно, от бампера к лонжерону (не показаны), расположенные блок 1 крепления бампера, поглощающий блок 2, блок 3 крепления к кузову, а также буксировочный тяж.

Поглощающий блок 2 выполнен в виде составной, две противолежащие грани которой прямоугольники, а две другие противолежащие грани суть трапеции, трубы, сформированной из двух П-образных, в поперечном сечении, с ребрами в виде галтелей, фасонных балок 4 удаленные от ребер концы полок которых расположены с нахлестом и неподвижно соединены посредством контактной точечной сварки или фланговым валиковым шпоночным швом. Поглощающий блок 2 снабжен выбивными, цилиндрическими с радиусными законцовками, рельефами податливости 5, выполненными утопленными вовнутрь поглощающего блока 2. Каждая из прямоугольных граней поглощающего блока 2 снабжена двумя расположенными с интервалом и с отступом от торцов поглощающего блока рельефами 5 податливости. Каждая из трапециидальных граней поглощающего блока 2 снабжена тремя расположенными с интервалом и с отступом от торцов поглощающего блока 2 рельефами 5 податливости. При этом, крайние, со стороны короткого основания грани, рельефы, из числа расположенных на трапециидальных гранях поглощающего блока 2, выполнены с выходом их законцовок на ребра балок, из которых образован поглощающий блок 2.

Блок 3 крепления к кузову расположен на большем по периметру торце поглощающего блока 2, преимущественно, аксиально, относительно продольной геометрической оси поглощающего блока 2. Блок 3 крепления к кузову выполнен в виде, преимущественно, прямоугольной пластины, периметр которой больше периметра прилегающего к блоку 3 крепления к кузову торца поглощающего блока 2, снабженной расположенным на ее периферии поясом жесткости 6, выполненным, преимущественно, в виде отбортовки. Блок 3 крепления к кузову выполнен соединенным с поглощающим блоком 2 посредством лобового валикового, сплошного или шпоночного шва. Блок 3 крепления к кузову снабжен выполненными со смещением к его периферии отверстиями 7 диаметр и координаты расположения которых согласованы с геометрическими размерами и координатами расположения крепежных элементов лонжерона кузова (не показаны). Блок 3 крепления к кузову может быть также снабжен, преимущественно, коаксиальным, относительно продольной геометрической оси поглощающего блока 2, отверстием, периметр которого меньше периметра прилегающего к блоку 3 крепления к кузову торца поглощающего блока.

Блок 1 крепления бампера выполнен в виде замкнутого пояса, охватывающего конец поглощающего блока 2, со стороны его торца с наименьшим периметром. Блок 1 крепления бампера содержит фронтальный 8 и упорный 9 элементы, изготовленные, преимущественно, зацело.

Фронтальный элемент 8 блока 1 крепления бампера сформирован в виде П-образного, в плане, перпендикулярно расположенного, относительно продольной геометрической оси поглощающего блока 2, фланца, охватывающего одну прямоугольную и две трапециидальных грани поглощающего блока 2. Фронтальный элемент 8 блока 1 крепления бампера снабжен направленными в сторону блока 3 крепления к кузову ребрами жесткости 10, расположенными вдоль его периметра. При этом ребра жесткости, расположенные со стороны граней поглощающего блока 2, из тех, что принадлежат фронтальному элементу 8 блока 1 крепления бампера, выполнены, преимущественно, прилегающими к соответствующим граням поглощающего блока 2 и соединенными с поглощающим блоком 2 посредством лобового, валикового, сплошного или шпоночного шва.

Упорный элемент 9 блока 1 крепления бампера сформирован в виде полосы, лежащей на свободной от фронтального элемента прямоугольной грани поглощающего блока 2, соединяющей оппозитные, относительно поглощающего блока, перпендикулярно расположенные, относительно трапециидальных граней поглощающего блока 2, ребра жесткости фронтального элемента 8 блока 1 крепления бампера. Упорный элемент 9 блока 1 крепления бампера выполнен прикрепленным к поглощающему блоку 2 посредством контактной точечной сварки или посредством лобового валикового шпоночного шва.

При этом, следует отметить, что конструкция блока 1 крепления бампера, до приварки его к поглощающему блоку 2, обеспечивает возможность небольшого аксиального перемещения блока 1 крепления бампера относительно стенок поглощающего блока, что гарантирует в массовом производстве стабильность присоединительных размеров энергопоглощающей проставки.

Буксировочный тяж образован передней пластиной 11, диафрагмой 12, и втулкой 13, снабженной сквозным каналом, по меньшей мере, на части длины которого выполнена резьбовая нарезка.

Передняя пластина 11 выполнена лежащей на грани фронтального элемента 8 со стороны торца поглощающего блока 2 с наименьшим периметром и неподвижно закрепленной на фронтальном элементе посредством контактной точечной сварки.

Диафрагма 12 выполнена установленной в полости поглощающего блока 2 ортогонально, относительно его продольной геометрической оси, с отступом от блока 3 крепления к кузову и от блока 1 крепления бампера, снабженной изготовленными зацело с диафрагмой четырьмя лепестками 14, любой из которых выполнен с прилеганием к соответствующей грани поглощающего блока 2 и неподвижно прикрепленным к ней посредством контактной точечной сварки.

При этом, передняя пластина 11 и диафрагма 12 выполнены снабженными аксиально расположенными отверстиями, диаметр которых согласован с диаметром втулки 13, которая, в свою очередь, выполнена установленной в этих отверстиях и неподвижно прикрепленной к передней пластине 11 посредством валикового сплошного шва, а к диафрагме 12 посредством валикового шпоночного шва.

Устройство по полезной модели работает следующим образом:

Для упрощения описания примем, что препятствие и бампер автомобиля (не показаны) являются абсолютно жесткими, удар рассмотрим, исключительно, фронтальный. При встрече бампера автомобиля с препятствием сила инерции движущегося автомобиля от лонжерона кузова (не показаны) посредством блока 3 крепления к кузову распределяется вдоль торца поглощающего блока 2 с большим периметром, нагружает стенки поглощающего блока 2 и, далее, передается блоку 1 крепления балки бампера, бамперу и препятствию. Вследствие того, что две грани поглощающего блока 2 расположены тангенциально к вектору силы инерции, вследствие того, что грани поглощающего блока 2, снабжены рельефами податливости 5, стенки последнего гофрируются, поглощая кинетическую энергию удара, и, тем самым, защищают кузов от деформации (уменьшают риск деформации кузова). При этом, блок 1 крепления бампера, а также передняя пластина 11 удерживает прилегающие к блоку 1 крепления бампера торцевые кромки поглощающего блока 2 от преждевременного и неравномерного смятия, тем самым увеличивая продольную устойчивость поглощающего блока 2, сварочные швы, удерживающие втулку 13 в передней пластине 11 и диафрагме 12 разрушаются, втулка уходит в полость поглощающего блока 2, не препятствуя его деформации.

В штатной ситуации в резьбовом канале втулки 13 может быть закреплено буксировочное устройство типа рым-болта, что обеспечивает возможность буксировки автомобиля.

Энергопоглощающая проставка, включающая в себя последовательно расположенные блок крепления бампера, поглощающий блок и блок крепления к кузову, поглощающий блок выполнен в виде составной трубы, две противолежащие грани которой прямоугольники, а две другие противолежащие грани суть трапеции, составная труба сформирована из двух П-образных в поперечном сечении балок, полки которых неподвижно соединены внахлестку, любая из прямоугольных граней которой снабжена двумя рельефами податливости, любая из трапецеидальных граней которой снабжена тремя рельефами податливости, блок крепления к кузову образован неподвижно присоединенной к поглощающему блоку со стороны его большего торца фасонной пластиной, периферия которой снабжена отбортовкой, блок крепления бампера выполнен в виде замкнутого пояса, неподвижно закрепленного на конце поглощающего блока со стороны его торца с меньшим периметром, содержащего фронтальный перпендикулярно расположенный к продольной геометрической оси поглощающего блока П-образный в плане элемент, охватывающий одну прямоугольную и две трапецеидальные грани поглощающего блока, отличающаяся тем, что энергопоглощающая проставка выполнена снабженной буксировочным тяжем, образованным передней пластиной, прилегающей к грани фронтального элемента со стороны торца поглощающего блока с наименьшим периметром и неподвижно закрепленной на фронтальном элементе посредством контактной точечной сварки, диафрагмой, расположенной в полости поглощающего блока ортогонально к его продольной геометрической оси с отступом и от блока крепления к кузову, и от блока крепления бампера, а также втулкой с резьбовым каналом, при этом диафрагма снабжена изготовленными зацело с диафрагмой четырьмя расположенными на периферии диафрагмы лепестками, любой из которых выполнен с прилеганием к соответствующей грани поглощающего блока и неподвижно прикрепленным к ней посредством контактной точечной сварки, передняя пластина и диафрагма выполнены снабженными аксиально расположенными отверстиями, втулка выполнена установленной в отверстиях передней пластины и диафрагмы и неподвижно прикрепленной к передней пластине посредством валикового сплошного шва, а к диафрагме - посредством валикового шпоночного шва.