ПРОТИВОУДАРНОЕ УСТРОЙСТВО АВТОМОБИЛЯ Российский патент 1998 года по МПК B60R19/14 

Предложение относится к транспортным средствам, а именно к противоударным устройствам легковых автомобилей.

Известные противоударные устройства в виде бамперов жестких конструкций неэффективны, т. к. незначительно снижают ударные нагрузки при любых столкновениях.

Известны и конструкции бамперов с амортизаторами, предохраняющие кузов при легких ударах. Однако они также неэффективны при столкновениях с большими нагрузками.

Известны боковые противоударные устройства в виде прочных труб в дверях или узких металлических полос по бокам автомобилей.

Однако эти технические решения также малоэффективны, т.к. не способствуют значительному снижению аварийности при столкновениях.

Аналогом заявляемого решения может быть конструкция бампера транспортного средства (заявка N 92016165/11, кл.B 60 19/18), в которой бампер содержит ударный брус, установленный перед бампером параллельно ему и подвижно вдоль оси рамы. Одним концом к ударному брусу прикреплены распределительные стержни с фрикционными выступами. Стержни пропущены через трубчатые направляющие элементы, которые заполнены сыпучим материалом. При столкновении транспортного средства с препятствием происходит перемещение стержней с выступами в сыпучем материале. При этом на поверхности направляющих элементов возникает трение, преобразующее кинетическую энергию удара в другие виды энергии, что препятствует опрокидыванию транспортного средства и повышает безопасность пассажиров.

Однако практическая реализация этого технического решения проблематична, т.к. эффективность его может быть достигнута только при значительном, в несколько метров, опережении ударного бруса, что увеличит габариты транспортного средства (суммарную длину) до неприемлемой величины и вызовет трудноразрешимые проблемы с парковкой и дизайном.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение ударных нагрузок и повышение эффективности защиты автомобиля и пассажиров при столкновении.

С этой целью передние и задние противоударные устройства (бамперы) выполнены в виде клиновидного шарнирного многозвенника с изменяемой геометрией, снабженного упорными стержнями, шарнирно связанными с боковинами многозвенника и с управляющим устройством, а боковые защитные элементы выполнены с амортизаторами, выступающими за внешние габариты кузова, причем упорные стержни могут быть выполнены из спаренных частей с обеспечением их взаимоперемещения при ударных нагрузках.

На фиг. 1 показан боковой вид автомобиля; на фиг. 2,4 - схема бамперов в рабочем положении (в плане); на фиг. 3, 5 - схема бамперов в нерабочем положении; на фиг. 6 - схема бампера в промежуточном положении.

Сущность предложения заключается в следующем: бамперы 3 выполнены в виде клиновидного шарнирного многозвенника, включающего боковины 4, например из балок оптимального (П-образного) профиля, связанных между собой посредством шарниров 5 и шарнирно с кронштейнами 6, жестко закрепленных на кузове 1 или раме 10 автомобиля. Бампер включает также упорные стержни 7, шарнирно скрепленные с боковинами 4 и с управляющим устройством 8, например гидродомкратом, приводящим бамперы в рабочее (фиг. 2, 4) и нерабочее (фиг. 3, 5) положения. Управляющее устройство может быть выполнено также в виде вращающегося привода, связанного с ползунами упорных стержней непосредственно или посредством гибких связей (тросов). Упорные стержни могут быть как цельными, так и составными из 2-х спаренных частей, выполненных с возможностью их взаимоперемещения. Основания упорных стержней выполнены с обеспечением перемещения их по направляющим 9, жестко скрепленным с кузовом или рамой 10 автомобиля, располагаемым поперек (фиг. 2, 3) или вдоль (фиг. 4-6) автомобиля, и могут быть представлены ползунами известных конструкций.

Длина бампера в рабочем положении может быть ≈ 1500 мм, длина в нерабочем положении ≈ 300-400 мм, клиновидность ≈ 60^o; ширина боковин ≈ 100-200 мм.

Боковые противоударные устройства 2 размещены по бокам кузова на одном уровне с бамперами в виде съемных пластин шириной ≈ 100-200 мм, закрепленных на дверях, стойках и других элементах кузова. К этим пластинам прикреплены соответствующие им по ширине и длине амортизаторы (из резиносодержащих материалов, пневматические), выступающие за внешние габариты (контур) кузова, например, на 50 мм.

Для увеличения прочности устройства амортизаторы могут быть покрыты защитными металлическими пластинами.

Бамперы также могут быть оснащены амортизаторами, прикрепленными снаружи к боковинам.

В рабочее положение бамперы устанавливаются следующим образом. При включении гидродомкратов 8 штоки их выдвигаются из цилиндров и перемещают основания упорных стержней по направляющим 9 до упоров, после чего бампер представляет собой жесткую клиновидную конструкцию (фиг. 2,4).

В нерабочее положение бамперы устанавливаются в обратном порядке: втягиваются штоки гидродомкратов, при этом основания упорных стержней перемещаются по направляющим в противоположном направлении, боковины складываются и примыкают к кузову (фиг. 3,5).

Работают противоударные устройства предлагаемой конструкции следующим образом.

При лобовом внецентренном столкновении легковых автомобилей неизбежно их соприкосновение бамперами и последующий разъезд, при этом чем острее клиновидность и толще амортизаторы на боковинах, тем меньше ударные нагрузки на автомобили.

При столкновении автомобиля с плоской опорой (стеной) бампер в большей степени сможет погасить удар в сравнении с известными конструкциями за счет конструктивно запланированной деформации элементов бампера - смятия боковин и продольной деформации составных упорных стержней.

При боковых столкновениях автомобиля с относительно плоской опорой ударную нагрузку примут на себя боковые противоударные пластины с амортизаторами, выступающими за контур кузова, уменьшив силу удара и защитив кузова от повреждений.

Оснащение легковых автомобилей противоударными устройствами предлагаемой конструкции позволит значительно уменьшить тяжесть травмирования людей при столкновениях автомобилей и снизить материальные затраты от их повреждения.

Противоударное устройство включает передний и задний бамперы и боковые защитные элементы, при этом бамперы выполнены в виде клиновидного шарнирного многозвенника с изменяемой геометрией, снабженного упорными стержнями, шарнирно связанными с боковинами многозвенника и с управляющим устройством. Боковые защитные элементы выполнены с амортизаторами, выступающими за внешние габариты кузова, при этом упорные стержни выполнены из спаренных частей с обеспечением их взаимоперемещения при ударных нагрузках. Устройство позволяет значительно уменьшить тяжесть травмирования людей при столкновении автомобилей и снизить материальные затраты от их повреждения. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. Противоударное устройство автомобиля, включающее передний и задний бамперы, отличающееся тем, что оно снабжено боковыми защитными пластинами и управляющим устройством для приведения бамперов в рабочее и нерабочее положения, бамперы выполнены в виде клиновидного шарнирного многозвенника с изменяемой геометрией с упорными стержнями, шарнирно связанными с боковинами многозвенника и с управляющим устройством, а боковые защитные пластины выполнены с амортизаторами, выступающими за внешние габариты кузова автомобиля. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что упорные стержни выполнены составными, установленными с возможностью их взаимоперемещения.