Система для крепления бампера на лонжеронах транспортного средства

Заявлена система для крепления бампера на лонжеронах транспортного средства. Система содержит деформируемый элемент, который, на одном конце предусмотрен для прикрепления к бамперу, а на другом конце имеет вставочный участок для ввода в один из лонжеронов. Вставочный участок имеет поперечные стенки и приформованную на обоих концах к поперечным стенкам, желобообразную в поперечном сечении и выполненную с возможностью растягивания под действием прикладываемого к поперечным стенкам растягивающего усилия внутреннюю стенку.

Полезная модель касается системы для крепления бампера на лонжеронах транспортного средства.

Из ЕР 1079992 B1 можно позаимствовать устройство в транспортном средстве для поглощения энергии удара с помощью крепежной опоры для элемента бампера на раме транспортного средства; каждая крепежная опора имеет, по меньшей мере, две стенки, проходящие в продольном направлении, которые снабжены одним или несколькими отверстиями для принятия одного или нескольких сквозных болтов. Болты движутся при ударном столкновении или столкновении транспортных средств относительно энергопоглощающих стенок крепежной опоры и/или рамы транспортного средства и/или бампера вдоль предварительно определенных линий для того, чтобы увеличить эти отверстия при образовании растяжек. Для этого болты сконструированы так, что они срезают материал стенки для того, чтобы увеличить или, соответственно, удлинить отверстия в энергопоглощающей стенке.

ЕР 0718158 B1 описывает бампер с пластинообразыми держателями, пересекающими продольную ось своего лонжерона со ссылкой на то, что наряду с формой поперечного сечения бампера выполнение соединения к лонжерону транспортного средства так же влияет на их формоустойчивость, а также их компенсационную способность для энергии деформации при столкновении.

Для крепления бампера на транспортном средстве известно множество держателей, например, из US-A-5080410 или US-A-4,563,028, которые, однако, едва ли в состоянии способствовать улучшению формоустойчивости бампера при столкновении.

В ЕР 0894675 A1 описана бамперная система, в которой элементы крепления бампера конически расширяются и, таким образом, их наружные стенки прилегают к профильной стенке бампера или, соответственно, переходят в нее.

С помощью DE 29823973 U1 предлагаются особенно легкие бамперы, которые в сильно нагруженных областях усиливаются дополнительным профилем. При этом усиливающий профиль может также состоять из части держателя для бампера. В последнем случае боковые стенки держателя конически расширяются и входят с контакт профильными планками бампера.

Ввиду этих данных изобретатель поставил себе цель создать систему для крепления бампера, который при небольшом весе имеет высокую степень формоустойчивости при достаточной компенсационной способности для энергии деформации при столкновении, так что возникает эффективный элемент поглощения энергии. Изготовление и манипулирование подобной системой должны быть очень простыми, и усилия лонжерона должны быть ниже, а также центральными. Кроме того, должна компенсироваться неточность конструктивных элементов в процессе стыковки, а также закрываться относительно большой зазор между крашбоксом и лонжероном.

Решение этой задачи осуществлено посредством признаков независимого пункта формулы полезной модели; зависимые пункты предоставляют предпочтительные усовершенствования. Кроме того, в рамках полезной модели предусмотрены все комбинации из, по меньшей мере, двух признаков, раскрытых в описании, на чертежах и/или в пунктах формулы полезной модели. В указанных областях значений должны также раскрываться и произвольно использоваться в качестве предельных величин величины, лежащие внутри названных пределов.

Согласно полезной модели, система содержит деформируемый элемент, который, на одном конце предусмотрен для присоединения к бамперу, а на другом конце имеет вставочный участок для ввода в один из лонжеронов, причем вставочный участок имеет поперечные стенки и приформованную на обоих концах к поперечным стенкам, желобообразную в поперечном сечении и выполненную с возможностью растягивания под действием воздействующего на поперечные стенки растягивающего усилия внутреннюю стенку. Это позволяет вначале простое и с зазором введение вставочного участка в лонжерон, а затем - после растягивания внутренней стенки - жесткую посадку вставочного участка в лонжероне.

Внутренняя стенка может быть расположена между соединяющими поперечные стенки боковыми стенками вставочного участка.

Предпочтительно поперечные стенки соединены с боковыми стенками посредством искривленных в форме участка окружности угловых областей.

Для растяжения внутренней стенки может быть предусмотрена полоса материала, которая принята в приемном пространстве вставочного участка и оснащена резьбовым отверстием, которое соосно с отверстием смежной поперечной стенки, чтобы обеспечить возможность приема стяжного винта.

Далее, за счет прохождения стяжного винта через отверстие одного из лонжеронов он (винт) прикладывает необходимое для растяжения внутренней стенки усилия.

Отверстия для двух противоположных друг другу стяжных винтов предпочтительно расположены с обеих сторон средней линии вставочного участка и имеют общую среднюю ось.

Деформируемый элемент (40) наиболее целесообразным образом может быть изготовлен из изготовленного методом непрерывного профильного прессования профильного элемента (42а), в частности, из легкого металла.

Предметом полезной модели также является система с бампером, лонжеронами и деформируемым элементом, который одним концом закреплен на бампере, а на другом конце имеет вдвинутый в один из лонжеронов вставочный участок, причем эта система получена из описанной выше системы посредством притягивания поперечных стенок вставочного участка к поперечным стенкам упомянутого одного лонжерона.

Другие преимущества, признаки и детали полезной модели следуют из описания предпочтительных примеров осуществления, а также чертежей, на которых:

фиг.1 - вид бампера сверху с выполненными по-разному на обоих концах бампера держателями, согласно уровню техники, для присоединения к лонжерону;

фиг.2 - увеличенный по отношению к фиг.1 вид на часть бампера с держателем;

фиг.3 и, соответственно, 4 - поперечное сечение лонжерона с вдвинутым в него профильным элементом в качестве держателя и, соответственно, его частичное продольное сечение;

фиг.5 и, соответственно, 6 - поперечное сечение лонжерона после изменения вдвинутого в качестве держателя профильного элемента и, соответственно, его частичное продольное сечение.

Бампер 10, изготовленный методом непрерывного профильного прессования из алюминиевого сплава, для легкового автомобиля (не показан) имеет, согласно фиг.1, коробчатый полый профиль 12 с двумя проходящими на расстоянии «а» друг от друга профильными стенками 14, 16, которые соединены посредством двух поперечных или боковых стенок 18. Полый профиль 12 согласован с поперечной плоскостью Е, проходящей под прямым углом к продольной оси А транспортного средства, а также равномерно изогнут с обеих сторон продольной оси А транспортного средства, образующей здесь плоскость симметрии, к поперечной плоскости Е. По направлению к этой плоскости полый профиль 12 в продольной оси А, лежащей в верхней точке изгиба, определяет величину k изгиба. В собранном положении внешняя профильная стенка 14, обращенная от поперечной плоскости Е, образует внешний или работающий на сжатие пояс, а другая внутренняя профильная стенка 14 образует внутренний или работающий на растяжение пояс.

Бампер 10 здесь согласован с парой отформованных из стали лонжеронов 30 прямоугольного сечения, которые проходят с обеих сторон параллельно продольной оси А транспортного средства. Они состоят из двух параллельных боковых стенок 34 и соединяющих их поперечных стенок 36, которые ограничивают внутреннее пространство 32 лонжерона 30 транспортного средства.

Рядом с правой торцевой кромкой 20 полого профиля 12 на фиг.1 с правой стороны указан трубчатый деформируемый элемент 40 из профильной части, которая с одного конца прикреплена к внутренней профильной стенке 16, а также с другого конца вставочным участком 43 согласован с лонжероном 30 транспортного средства. Деформируемый элемент 40, также называемый как крашбокс, также изготовлен из профильного элемента, отпрессованного из легкого металла, а также на конце, обращенном к бамперу 10, скошен поперечно средней линии М деформируемого элемента 40. Возникающая таким образом скошенная кромка 44 профильного элемента 40 задает с поперечной плоскостью Е угол w примерно 10°.

Другой вариант исполнения присоединения полого профиля 12 к лонжерону 30 транспортного средства схематично изображен на левом конце бампера 10 на фиг.1, а также на фиг.2. Отсюда очевидно, что служащая в качестве внешнего пояса и выполненная в своем поперечном сечении волнообразно профильная стенка 14 охватывает обе поперечные или боковые стенки 18 крыл о образными стеновыми участками в виде окантовочных полос 15, 15_t Также фиг. 2 показывает, что боковая стенка 34 лонжерона 30 транспортного средства также выступает окантовочной полосой 35 за внешнюю поверхность присоединенной поперечной стенки 36. В остальном здесь не обозначена вторая боковая сторона 34 из соображений наглядности, ее область крепления указана штриховкой.

Во внутреннем пространстве 22 полого профиля 12 за одно целое с профильными стенками 14, 16, а также соединяющими их боковыми стенками 18 предусмотрена ориентированная параллельно профильным стенкам 14, 16 поперечная стенка 24 с соответствующей проходящей между ней и профильными стенками 14, 16 средней стенкой 26. Эти средние стенки 26 смещены по отношению к друг другу по высоте или, соответственно, в стороны.

Присоединение полого профиля 12 к лонжерону 30 транспортного средства здесь осуществляется посредством выполненного из полого профиля - в свою очередь прессованного из алюминиевого сплава - удерживающего элемента 46 шириной b, например 55 мм, а также высотой h 75 мм. К его согласованному с лонжероном 30 транспортного средства высотой профиля е и, соответственно, с его торцевой кромкой 31 привинченному в нем вставочному участку 48 примерно прямоугольного сечения из двух параллельных боковых стенок 49 и соединяющих эти стенки поперечных стенок 50 полого профиля 46 примыкает изогнутый участок 52. Изображенная на фиг.2 правая боковая стенка 49 изогнута наружу - т.е. здесь изогнута вправо от продольной оси M₁ вставочного участка 48, а другая боковая стенка 49 на конце так подходит к ней, что обе боковые стенки 49 налегают друг на друга и каждая из обеих поперечных стенок 50 снабжена складками примерно в своей продольной середине. При этом внутренний контур изгиба проходит соответственно наружной поверхности внутренней профильной стенки 16 полого профиля 12, т.е. он образует с параллелью к поперечной плоскости Е указанный угол w.

Через двухслойные полки 54 образовавшегося таким образом желобообразного изогнутого участка 52 в области отверстий от болтов 56 или тому подобного проходят соединительные элементы, которые, кроме того, входят в расположенные со стороны бампера отверстия боковых стенок 18. Соответствующие отверстия для соединительных элементов 56 _а предусмотрены во вставочном участке 48 удерживающего элемента 46. Эти соединительные элементы 56_а располагаются в лонжероне 30 транспортного средства в отверстиях 38.

В лонжерон 30 на фиг.3, 4 вставлен профильный элемент или крашбокс 42_а прямоугольного поперечного сечения из двух боковых стенок 45_а и соединяющих их двух поперечных стенок 47_а с длиной с, f стенок. Переходы боковых стенок 45а в поперечные стенки 47_а образуют частично закругленно изогнутые угловые области 45_е.

Чтобы упростить процесс вставки, боковые стенки 45_а, 47 _а проходят соответственно на расстоянии g от соседней внутренней поверхности 28 боковой стенки 34, а также поперечной стенки 36 лонжерона 30 с образованием щелевидных пространств 41 и, соответственно, 41q.

В профильном элементе 42_а с внутренней стороны каждой боковой стороны 45_а проходит внутренняя стенка 51_а, которая с обоих концов приформована к поперечным стенкам 47_а и на расстоянии от них имеет желобообразное поперечное сечение. На каждой приформованной области находится приемная область 55, определяемая желобковой областью 53 внутренней стенки 51, для помещаемой в нее полосы 60 материала шестиугольного полного сечения. Последняя снабжена резьбовым отверстием 58, которое расположено соосно с отверстием 57 соседней поперечной стенки 47_а, а также с отверстием 38 в лонжероне 30.

На фиг.4 средняя линия М профильного элемента 42_а находится соосно с продольной осью В окружающего лонжерона 30. Поперечные стенки 47_а профильного элемента 42_а, расположенного на расстоянии g от внутренних поверхностей 28 продольного профиля 30, проходят осепараллельно. Соосные отверстия 38, 57, 58 системной стороны определяют вместе с отверстиями 58, 57, 38 другой системной стороны общую среднюю ось Q и принимают указанный на фиг.4 болт 56_b, который концом ввинчивается в резьбу 59 резьбового отверстия 58 и при деформации профильного элемента 42_а его поперечная стенка 47_а вместе с полосой 60 материала притягивается к соседней боковой стенке 34 лонжерона 30. Посредством этой деформации образуется профильный элемент 42, схематически изображенный на фиг.5, 6.

Этот профильный элемент 42 имеет на фиг.5, 6 вместо изогнутых внутренних стенок 51_а, изображенных на фиг.3, осепараллельные внутренним стенкам 45 относительно средней оси Q - благодаря осуществленному процессу гибки - внутренние стенки 51, так что приподнятые вследствие этого области 47 поперечных стенок здесь непосредственно прилегают к внутренним поверхностям 28 лонжерона 30, их внешнее расстояние c₁. примерно соответствует ширине профильного элемента 42, которая, согласно фиг.6, сокращается благодаря изогнутой области 47_k до длины стенки, упомянутой в отношении фиг.3. Таким образом, внутри лонжерона 30 возникает прилегающий к нему с обеих сторон вставочный участок 62 с аксиальной длиной z. Обе боковые стенки 45, параллельные средней оси Q, которые вытянутыми по сравнению с фиг.3 угловыми областями 45_g переходят в смежные поперечные стенки 47, сохраняют щелевое расстояние g от внутренней поверхности 28 лонжерона 30.

Список ссылочных позиций

1. Система для крепления бампера (10) на лонжеронах (30) транспортного средства, содержащая деформируемый элемент (40), который на одном конце предусмотрен для прикрепления к бамперу (10), а на другом конце имеет вставочный участок (48) для ввода в один из лонжеронов (30), отличающаяся тем, что вставочный участок (48) имеет поперечные стенки (47а) и приформованную на обоих концах к поперечным стенкам (47а) желобообразную в поперечном сечении и выполненную с возможностью растягивания под действием прикладываемого к поперечным стенкам (47а) растягивающего усилия внутреннюю стенку (51а).

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя стенка расположена между соединяющими поперечные стенки (47а) боковыми стенками (45а) вставочного участка (48).

3. Система по п.2, отличающаяся тем, что поперечные стенки (47а) соединены с боковыми стенками (45а) посредством искривленных в форме участка окружности угловых областей.

4. Система по одному из пп.1-3, отличающаяся тем, что предусмотрена полоса (6) материала, которая принята в приемном пространстве (55) вставочного участка (48) и оснащена резьбовым отверстием (58), которое соосно с отверстием (57) смежной поперечной стенки (47а).

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что предусмотрен стяжной винт (56b), который проходит через отверстия (57, 58) полосы (60) материала и поперечной стенки (47а), а также через отверстие (38) упомянутого одного лонжерона (30).

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что отверстия (57, 58, 38) расположены с обеих сторон от средней линии (М) вставочного участка (48) и имеют общую среднюю ось (Q).

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что деформируемый элемент (40) изготовлен из изготовленного методом непрерывного профильного прессования профильного элемента (42а).

8. Система по п.1 или 7, отличающаяся тем, что деформируемый элемент (40) изготовлен из легкого металла.

9. Система из бампера (10), лонжеронов (30) и деформируемого элемента (40), который одним концом закреплен на бампере (10), а на другом конце имеет вдвинутый в один из лонжеронов (30) вставочный участок (48), отличающаяся тем, что она получена из системы по одному из пп.1-8 посредством притягивания поперечных стенок (47а) вставочного участка (48) к поперечным стенкам (36) упомянутого одного лонжерона (30).