БАМПЕР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2014 года по МПК B60R19/18 

Область техники

Настоящее изобретение относится к бамперу транспортного средства.

Уровень техники

До настоящего времени был известен передний бампер, снабженный демпфером энергии на передней стороне усилителя бампера. Передняя сторона демпфера энергии сформирована в форме дуги при виде сверху, так что, когда транспортное средство попадает в лобовое столкновение, центральная часть демпфера энергии в поперечном направлении транспортного средства сдавливающим образом деформируется очень значительно, и величина сдавливающей деформации уменьшается в его крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Следовательно, чтобы уравнивать величину энергии удара, которая должна быть поглощена, вдоль всего поперечного направления транспортного средства, разработан бампер, снабженный демпфером энергии, площадь сечения которого постепенно увеличивается в направлении его центральной части в поперечном направлении транспортного средства (см., например, Патентный Документ 1).

Патентный документ

Патентный Документ 1: Публикация заявки на патент Японии № 2006-341634.

Сущность изобретения

Однако, чтобы изготовить демпфер энергии, описанный в указанном Патентном Документе 1, существует проблема того, что требуется множество процессов для технологии изготовления, например, постепенное изменение формы внутри штампа от его крайних частей к центральной части в поперечном направлении транспортного средства.

Соответственно, целью настоящего изобретения является создание бампера транспортного средства, который может быть изготовлен посредством меньшего числа производственных процессов и способен поглощать равное количество энергии на большой площади в поперечном направлении транспортного средства.

Бампер транспортного средства согласно настоящему изобретению является бампером транспортного средства, проходящим в поперечном направлении транспортного средства на переднем конце или заднем конце транспортного средства, центральная часть которого в поперечном направлении транспортного средства размещается более выступающим наружу в продольном направлении транспортного средства, чем его крайние части в поперечном направлении транспортного средства. Облицовка бампера предусмотрена на переднем конце или заднем конце транспортного средства, демпфер бампера предусмотрен внутри облицовки бампера в продольном направлении, и усилитель бампера, поддерживающий демпфер бампера, предусмотрен внутри демпфера бампера в продольном направлении. Демпфер бампера имеет прямоугольное U-образное поперечное сечение, сформированное из: вертикальной поверхности, проходящей в вертикальном направлении и поперечном направлении транспортного средства, и верхней поверхности и нижней поверхности, соответственно сгибающихся и проходящих от верхнего края и нижнего края вертикальной поверхности внутрь в продольном направлении.

Настоящее изобретение характеризуется тем, что, поскольку демпфер бампера имеет более высокую жесткость в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства, чем в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, жесткость опоры демпфера бампера для усилителя бампера задана более высокой в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, чем в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства.

Следовательно, согласно настоящему изобретению, можно изготавливать посредством меньшего числа производственных процессов бампер транспортного средства, способный поглощать равное количество энергии на большой площади в поперечном направлении транспортного средства. Дополнительно, это является эффективным, поскольку жесткость опоры демпфера бампера для усилителя бампера может изменяться посредством простого изменения структуры.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид в перспективе, показывающий переднюю крайнюю часть транспортного средства согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 - вид в разрезе, взятый по линии A-A с фиг. 1;

Фиг. 3 - вид в перспективе, показывающий демпфер бампера и усилитель бампера согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг. 4(a) - вид в разрезе, взятый по линии B-B с фиг. 3, а фиг.4(b) - вид в разрезе, взятый по линии C-C с фиг. 3;

Фиг. 5 - покомпонентный вид в перспективе с фиг. 3;

Фиг. 6 - вид в плане фиг. 3, если смотреть сверху;

Фиг. 7 - вид спереди фиг. 3;

Фиг. 8(a) - схема распределения нагрузки после деформации, когда нагрузка удара приложена к демпферу бампера согласно первому варианту осуществления, а фиг. 8(b) - схема распределения нагрузки после деформации, когда нагрузка удара приложена к демпферу бампера согласно сравнительному примеру;

Фиг. 9 - вид в перспективе, показывающий демпфер бампера согласно второму варианту осуществления;

Фиг. 10 - вид в плане фиг. 9, если смотреть сверху;

Фиг. 11 - вид в перспективе, показывающий демпфер бампера согласно третьему варианту осуществления; и

Фиг. 12(a) - укрупненный вид в разрезе, взятый по линии D-D с фиг. 11, а фиг.12(b) - укрупненный вид в разрезе, взятый по линии E-E.

Описание вариантов осуществления изобретения

Далее в данном документе варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны в деталях со ссылками на чертежи. Следует отметить, что, хотя передний бампер используется в качестве примера в последующих вариантах осуществления, настоящее изобретение также применимо к заднему бамперу, предусмотренному на заднем конце транспортного средства.

Первый вариант осуществления изобретения

Сначала будет описан первый вариант осуществления.

Как показано на фиг. 1 и 2, передняя крайняя часть 1 транспортного средства снабжена: передним бампером 2, проходящим в поперечном направлении транспортного средства, верхней передней решеткой 3, размещенной с верхней стороны переднего бампера 2, нижней передней решеткой 4, размещенной с нижней стороны переднего бампера 2, и нижним щитком 5, проходящим назад от нижнего конца нижней передней решетки 4.

Множество вентиляционных отверстий 6, 7 сформировано в верхней передней решетке 3 и нижней передней решетке 4, и ветер при движении транспортного средства дует в моторный отсек через вентиляционные отверстия 6, 7.

Как показано на фиг. 2-4, передний бампер 2 включает в себя: облицовку 8 бампера, размещенную на переднем конце транспортного средства, демпфер 9 бампера, размещенный за (внутрь в продольном направлении) облицовкой 8 бампера так, чтобы быть обращенным к облицовке 8 бампера, и усилитель 10 бампера, размещенный за (внутрь в продольном направлении) демпфером 9 бампера, чтобы поддерживать демпфер 9 бампера. Следует отметить, что нижняя передняя решетка 4 сформирована в облицовке 8 бампера.

Демпфер 9 бампера имеет прямоугольное U-образное поперечное сечение, сформированное из: вертикальной поверхности 11, проходящей в вертикальном направлении и поперечном направлении транспортного средства; и верхней поверхности 12 и нижней поверхности 13, соответственно проходящих назад (внутрь в продольном направлении) от верхнего края и нижнего края вертикальной поверхности 11.

Облицовка 8 бампера сформирована из: поверхности 14 вертикальной стенки, проходящей в вертикальном направлении и поперечном направлении транспортного средства, поверхности 15 верхней стенки, проходящей так, чтобы отгибаться назад от верхнего края поверхности 14 вертикальной стенки, и обращенной к верхней стороне верхней поверхности 12 демпфера 9 бампера, и поверхности 17 нижней стенки, проходящей так, чтобы сгибаться назад от нижнего края поверхности 14 вертикальной стенки, и обращенной к нижней стороне нижней поверхности 13 демпфера 9 бампера.

Как показано на фиг. 3 и 6, демпфер 9 бампера и усилитель 10 бампера сформированы согнутыми в форме дуги в виде сверху таким способом, что центральные части 9a, 10a в поперечном направлении транспортного средства размещены ближе к передней стороне транспортного средства, чем обе крайние части 9b, 10b в поперечном направлении транспортного средства.

Следует отметить, что наклонная поверхность 18 предусмотрена для каждой из обеих крайних частей 9b, 9b в поперечном направлении транспортного средства демпфера 9 бампера. Толщина наклонной поверхности 18 в продольном направлении уменьшается наружу в поперечном направлении транспортного средства. Соответственно, в демпфере 9 бампера обе крайние части 9b, 9b имеют более изогнутые линии, чем центральная часть 9a в поперечном направлении транспортного средства, и, таким образом, обе крайние части 9b, 9b имеют более высокую жесткость, чем центральная часть 9a в поперечном направлении транспортного средства.

Как показано на фиг. 4(a) и 4(b), усилитель 10 бампера сформирован имеющим продолговатое вытянутое поперечное сечение, и ребро 19 предусмотрено в промежуточной по высоте позиции в вертикальном направлении. С ребром 19 усилитель 10 бампера сформирован имеющим структуру, включающую в себя два, верхнее и нижнее, замкнутых поперечных сечения. Более того, как показано на фиг. 4(b), верхняя и нижняя пара канавок 21, 22, углубленных назад, сформированы на верхнем крае и нижнем крае передней поверхности 20 усилителя 10 бампера, и задние края верхней поверхности 12 и нижней поверхности 13 демпфера 9 бампера соответственно вставлены в них. Как показано на фиг. 4(a), в центральной части в поперечном направлении транспортного средства элементы 24, 24 крепления, сформированные совместно с верхней поверхностью 12 и нижней поверхностью 13 демпфера 9 бампера, соответственно прикреплены к верхней стенке 29 и нижней стенке 30 усилителя 10 бампера болтами 28.

Как показано на фиг. 3 и 5-7, на верхней поверхности 12 и нижней поверхности 13 демпфера 9 бампера пять элементов 23-27 крепления сформированы в поперечном направлении транспортного средства совместно с верхней поверхностью 12 и нижней поверхностью 13.

В частности, три верхних и нижних пары элементов 23, 24, 25 крепления предусмотрены в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, и две верхние и нижние пары элементов 26, 27 крепления соответственно предусмотрены на обеих крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Каждый из элементов 23-27 крепления изогнут, чтобы иметь L-образное поперечное сечение, и прикреплен к верхней стенке 29 и нижней стенке 30 усилителя 10 бампера болтами 28.

Здесь, как показано на фиг. 6, расстояние между элементами 23, 24 крепления в поперечном направлении транспортного средства указано как L1, и расстояние между элементами 24, 25 крепления в поперечном направлении транспортного средства также равно L1. Расстояние между элементами 26, 23 крепления в поперечном направлении транспортного средства указано как L2, и расстояние между элементами 27, 25 крепления в поперечном направлении также равно L2. L1 является более коротким расстоянием, чем L2, и, таким образом, L1 соседних элементов 23, 24 и 24, 25 крепления в поперечном направлении транспортного средства установлены более короткими, чем расстояния L2 между соседними элементами 26, 23 и 27, 25 крепления в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Таким образом, применена конфигурация, в которой интервал (расстояние) между соседними элементами 23-27 крепления уменьшается от крайних частей в поперечном направлении транспортного средства к центральной части в поперечном направлении транспортного средства. Соответственно, жесткость опоры демпфера 9 бампера для усилителя 10 бампера сконфигурирована так, чтобы увеличиваться от крайних частей в поперечном направлении транспортного средства к центральной части в поперечном направлении транспортного средства.

На фиг. 8 приведена иллюстрация распределения нагрузки удара в случаях, когда цилиндрическое ударяющее тело P сталкивается с демпфером 9 бампера согласно первому варианту осуществления, и когда ударяющее тело P сталкивается с демпфером 109 бампера согласно сравнительному примеру. Следует отметить, что демпфер 109 бампера согласно сравнительному примеру снабжен четырьмя элементами 23, 25, 26, 27 крепления, равномерно расставленными в поперечном направлении транспортного средства. В частности, элементы 23, 25 крепления в центральной части в поперечном направлении транспортного средства и элементы 26, 27 крепления в обеих крайних частях в поперечном направлении транспортного средства, все, равномерно расставлены с расстоянием L3, более длинным, чем вышеупомянутое расстояние L1.

Как показано на фиг. 8(a), когда ударяющее тело P сталкивается с демпфером 9 бампера, большая нагрузка F1 прикладывается к верхней крайней части и нижней крайней части вертикальной поверхности 11 демпфера 9 бампера на протяженной площади в поперечном направлении транспортного средства. Дополнительно, небольшая нагрузка F2 также прикладывается к промежуточной части в вертикальном направлении вертикальной поверхности 11 демпфера 9 бампера на протяженной площади в поперечном направлении транспортного средства.

Между тем, как показано на фиг. 8(b), когда ударяющее тело P сталкивается с демпфером 109 бампера, большая нагрузка F1 прикладывается к верхней крайней части и нижней крайней части вертикальной поверхности 11 демпфера 109 бампера на короткой площади в поперечном направлении транспортного средства. Дополнительно, небольшая нагрузка F2 также прикладывается к промежуточной части в вертикальном направлении вертикальной лицевой поверхности 11 демпфера 109 бампера на короткой площади в поперечном направлении транспортного средства.

Таким образом, было обнаружено, что демпфер 9 бампера согласно первому варианту осуществления принимает входную нагрузку на большей площади в поперечном направлении транспортного средства.

Результаты первого варианта осуществления изобретения будут описаны ниже.

Бампер транспортного средства согласно первому варианту осуществления является передним бампером (бампером транспортного средства) 2, размещенным на переднем конце транспортного средства и проходящим в поперечном направлении транспортного средства, центральная часть которого в поперечном направлении транспортного средства размещена выступающей наружу в продольном направлении больше, чем крайние части в поперечном направлении транспортного средства. Передний бампер 2 включает в себя облицовку 8 бампера, предусмотренную на переднем конце транспортного средства, демпфер 9 бампера, предусмотренный за (внутрь в продольном направлении) облицовкой 8 бампера, и усилитель 10 бампера, размещенный за демпфером 9 бампера, чтобы поддерживать демпфер 9 бампера. Демпфер 9 бампера имеет прямоугольное U-образное поперечное сечение, сформированное из: вертикальной поверхности 11, проходящей в вертикальном направлении и поперечном направлении транспортного средства; и верхней поверхности 12 и нижней поверхности 13, соответственно проходящих назад от верхнего края и нижнего края вертикальной поверхности 11. В демпфере 9 бампера обе крайние части 9b, 9b имеют более изогнутые линии, чем центральная часть 9a в поперечном направлении транспортного средства, и, таким образом, обе крайние части 9b, 9b имеют более высокую жесткость, чем центральная часть 9a в поперечном направлении транспортного средства. В отличие от этого жесткость опоры демпфера 9 бампера для усилителя 10 бампера задана увеличивающейся от крайних частей 9b в поперечном направлении транспортного средства к центральной части 9a в поперечном направлении транспортного средства.

В частности, демпфер 9 бампера сконфигурирован так, что его верхняя поверхность 12 и нижняя поверхность 13 поддерживаются усилителем 10 бампера через множество элементов 23-27 крепления. Интервал между элементами крепления, соседними друг с другом в поперечном направлении транспортного средства, задан уменьшающимся от крайних частей 9b в поперечном направлении транспортного средства к центральной части 9a в поперечном направлении транспортного средства.

Таким образом, демпфер 9 бампера сам сформирован имеющим более высокую жесткость в обеих крайних частях 9b, 9b, чем в центральной части 9a в поперечном направлении транспортного средства, в то время как жесткость опоры демпфера 9 бампера для усилителя 10 бампера задана увеличивающейся от крайних частей 9b в поперечном направлении транспортного средства к центральной части 9a в поперечном направлении транспортного средства посредством изменения интервала между соседними элементами крепления. В результате, согласно первому варианту осуществления, посредством меньшего числа производственных процессов получается бампер транспортного средства, способный поглощать равное количество энергии на большой площади в поперечном направлении транспортного средства. Это особенно эффективно, поскольку количество энергии, которое должно быть поглощено, может быть уравнено для большой площади посредством простого изменения структуры, изменяя интервал между соседними элементами крепления.

Второй вариант осуществления изобретения

Далее будет описан второй вариант осуществления настоящего изобретения. В описании части, имеющие ту же конструкцию, что и в первом варианте осуществления, обозначены теми же ссылочными позициями, и их повторное описание опущено.

Как показано на фиг. 9, в демпфере 31 бампера согласно второму варианту осуществления один элемент 32 крепления размещен в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, и левая и правая пары элементов 33, 34 крепления размещены в обеих крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Эти элементы 32-34 крепления являются элементами, поддерживающими демпфер 31 бампера на верхней стенке 29 усилителя 10 бампера, как и в случае первого варианта осуществления.

Как показано на фиг. 10, размер по ширине элемента 32 крепления в поперечном направлении транспортного средства указан как L4, элемент 32 крепления предусмотрен в центральной части в поперечном направлении транспортного средства; и размер по ширине каждого из элементов 33, 34 крепления в поперечном направлении транспортного средства указан как L5, элементы 33, 34 крепления размещены в обеих крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. L4 сделано гораздо больше, чем L5. Соответственно, применяется конфигурация, в которой жесткость опоры демпфера 31 бампера для усилителя 10 бампера также увеличивается от крайних частей в поперечном направлении транспортного средства к центральной части в поперечном направлении транспортного средства.

Кроме того, как и в случае вышеупомянутого первого варианта осуществления, демпфер 31 бампера сам имеет более высокую жесткость в крайних частях 31b, чем в центральной части 31a в поперечном направлении транспортного средства.

Результаты второго варианта осуществления изобретения будут описаны ниже.

Во втором варианте осуществления размер L4 по ширине в поперечном направлении транспортного средства для элемента 32 крепления, размещенного в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, задан большим, чем размер L5 по ширине в поперечном направлении транспортного средства для каждого из элементов 33, 34 крепления, размещенных в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Дополнительно, демпфер 31 бампера сам установлен так, чтобы иметь более высокую жесткость в крайних частях 31b в поперечном направлении транспортного средства, чем в центральной части 31a в поперечном направлении транспортного средства. В результате это эффективно, поскольку количество энергии, которое должно быть поглощено, может быть уравнено на большой площади в поперечном направлении транспортного средства посредством простого изменения структуры.

Третий вариант осуществления изобретения

Далее будет описан третий вариант осуществления настоящего изобретения. В описании части, имеющие ту же конструкцию, что и в первом или втором варианте осуществления, обозначены теми же ссылочными позициями, и их повторное описание опущено.

Как показано на фиг. 11, в демпфере 41 бампера согласно третьему варианту осуществления три элемента 42-44 крепления предусмотрены в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, и два элемента 45, 46 крепления предусмотрены в обеих крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Элементы 42-46 крепления предусмотрены в тех же позициях, что и в первом варианте осуществления.

Однако, как показано на фиг. 12(a), толщина трех элементов 42-44 крепления, размещенных в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, у всех указана как T1. Между тем, толщина элементов 45, 46 крепления в обеих крайних частях в поперечном направлении транспортного средства указана как T2. T1 сформирована более толстой, чем T2. Соответственно, применяется конфигурация, в которой жесткость опоры демпфера 41 бампера для усилителя 10 бампера также увеличивается от крайних частей в поперечном направлении транспортного средства к центральной части в поперечном направлении транспортного средства.

Кроме того, как и в случае вышеупомянутых первого и второго вариантов осуществления, демпфер 41 бампера сам имеет более высокую жесткость в крайних частях 41b в поперечном направлении транспортного средства, чем в центральной части 41a в поперечном направлении транспортного средства.

Результаты третьего варианта осуществления изобретения будут описаны ниже.

В третьем варианте осуществления толщина T1 элементов 42-44 крепления, размещенных в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, задана большей, чем толщина T2 элементов 45, 46 крепления, размещенных в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Дополнительно, демпфер 41 бампера сам установлен так, чтобы иметь более высокую жесткость в крайних частях 41b в поперечном направлении транспортного средства, чем в центральной части 41a в поперечном направлении транспортного средства. В результате это является эффективным, поскольку количество энергии, которое должно быть поглощено, может быть уравнено на большой площади в поперечном направлении транспортного средства посредством простого изменения структуры.

Хотя содержимое настоящего изобретения было описано с помощью вариантов осуществления, настоящее изобретение не ограничено этим. Специалистам в данной области техники будут очевидны различные модификации и улучшения.

Промышленная применимость

Согласно настоящему изобретению можно изготавливать посредством меньшего числа производственных процессов бампер транспортного средства, способный поглощать приблизительно равное количество энергии на большой площади в поперечном направлении транспортного средства.

Перечень ссылочных позиций

2 - передний бампер (бампер транспортного средства);

8 - облицовка бампера;

9, 31, 41 - демпфер бампера;

10 - усилитель бампера;

11 - вертикальная поверхность;

12 - верхняя поверхность;

13 - нижняя поверхность; и

23-27, 32-34, 42-46 - элемент крепления.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Бампер транспортного средства содержит облицовку бампера, демпфер бампера и усилитель бампера. Облицовка бампера проходит в поперечном направлении транспортного средства. Демпфер бампера размещен внутри облицовки бампера в продольном направлении и имеет более высокую жесткость в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства, чем в центральной части в поперечном направлении транспортного средства. Усилитель бампера размещен внутри демпфера бампера в продольном направлении, чтобы поддерживать демпфер бампера. Демпфер бампера имеет прямоугольное U-образное поперечное сечение, сформированное из вертикальной поверхности, проходящей в вертикальном направлении и поперечном направлении транспортного средства, и верхней поверхности и нижней поверхности, соответственно проходящих от верхнего края и нижнего края вертикальной поверхности внутрь в продольном направлении. Жесткость опоры демпфера бампера для усилителя бампера является более высокой в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, чем в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства. Достигается увеличение площади поглощения энергии бампером в поперечном направлении транспортного средства. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Бампер транспортного средства, содержащий:
облицовку бампера, предусмотренную на любом из переднего конца и заднего конца транспортного средства и проходящую в поперечном направлении транспортного средства;
демпфер бампера, размещенный внутри облицовки бампера в продольном направлении и имеющий более высокую жесткость в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства, чем в центральной части в поперечном направлении транспортного средства; и
усилитель бампера, размещенный внутри демпфера бампера в продольном направлении, чтобы поддерживать демпфер бампера, при этом демпфер бампера имеет прямоугольное U-образное поперечное сечение, сформированное из вертикальной поверхности, проходящей в вертикальном направлении и поперечном направлении транспортного средства, и верхней поверхности и нижней поверхности, соответственно проходящих от верхнего края и нижнего края вертикальной поверхности внутрь в продольном направлении, причем жесткость опоры демпфера бампера для усилителя бампера является более высокой в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, чем в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства.

2. Бампер по п.1, в котором демпфер бампера сконфигурирован таким образом, что его верхняя поверхность и нижняя поверхность поддерживаются усилителем бампера посредством множества элементов крепления, причем интервал между элементами крепления, соседними друг с другом в поперечном направлении транспортного средства, является меньшим в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, чем в крайних частях в поперечном направлении транспортного средства.

3. Бампер по п.1, в котором демпфер бампера сконфигурирован таким образом, что его верхняя поверхность и нижняя поверхность поддерживаются усилителем бампера посредством множества элементов крепления, причем размер по ширине в поперечном направлении транспортного средства для элемента крепления, размещенного в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, является большим, чем размер по ширине в поперечном направлении транспортного средства для элемента крепления, размещенного в каждой из крайних частей в поперечном направлении транспортного средства.

4. Бампер по п.1, в котором демпфер бампера сконфигурирован таким образом, что его верхняя поверхность и нижняя поверхность поддерживаются усилителем бампера посредством множества элементов крепления, причем толщина элемента крепления, размещенного в центральной части в поперечном направлении транспортного средства, является большей, чем толщина элемента крепления, размещенного в каждой из крайних частей в поперечном направлении транспортного средства.