ВЫДВИЖНОЙ ОТКЛОНЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК B60R19/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству, устанавливаемому на буфер, для уменьшения величины проникновения препятствия в пассажирский салон транспортного средства, проверяемой в рамках испытаний на столкновение с недеформируемым препятствием с малым перекрытием.

Уровень техники

Наземные транспортные средства проходят множество испытаний на безопасность при аварии, в том числе на фронтальное столкновение, боковое столкновение, заднее столкновение, опрокидывание и т.д. В прошлом разрабатывались испытания на фронтальное столкновение, предполагающие, что транспортное средство сталкивается с объектом, расположенным в области между лонжеронами, проходящими вдоль транспортного средства. При испытании на полностью фронтальное столкновение лонжероны обеспечивают первичную опору для кузова транспортного средства.

Например, Американским институтом дорожной безопасности (IIHS) было разработано испытание, имитирующее фронтальное столкновение с недеформируемым препятствием с малым перекрытием. В предлагаемом испытании происходит столкновение транспортного средства на скорости 40 миль в час с жестким препятствием, имеющем форму столба радиусом шесть дюймов, с 25%-ным перекрытием. Удар происходит за пределами лонжеронов, поэтому они не могут защитить кузов от прохождения препятствия в пассажирский салон, как в случае, когда удар приходится на область между лонжеронами. Величина прохождения препятствия в пассажирский салон измеряется у нижней области дверной стойки, упора для ноги, левой напольной оградительной планки, педали тормоза, педали стояночного тормоза, порога, рулевой колонки, верхней области дверной стойки, верхнего щитка и левой части приборной панели.

Испытания показали, что отклоняющие элементы, прикрепленные к на внешнему концу буфера транспортного средства, уменьшают величину проникновения препятствия в салон. Одна из проблем, связанная с установкой отклоняющих элементов на транспортное средство, заключается в том, что отклоняющие элементы могут негативно повлиять на рабочие характеристики энергопоглощающих систем, в том числе на энергопоглощающие элементы (краш-боксы), используемые для сведения к минимуму серьезности полностью фронтального столкновения. Если столкновение приходится на область между лонжеронами, краш-боксы и (или) лонжероны обеспечивают складывание конструкции в гармошку для максимального увеличения величины поглощаемой энергии. Отклоняющие элементы, используемые для решения проблемы со столкновениями с малым перекрытием, могут негативно повлиять на складывание в гармошку краш-боксов, установленных в передней части лонжеронов. Изменения конструкции транспортного средства для решения проблем, связанных со столкновениями с малым перекрытием, должны оказывать минимальное влияние на характеристики транспортного средства при других столкновениях.

Из уровня техники известны активные отклоняющий элементы, которые включают в себя систему надувания, аналогичную насосу для подушек безопасности, который надувает устройство поглощения энергии удара. Пиротехнические приводы для выдвигаемого скользящего отклоняющий элемента были раскрыты в патенте США №6926322, опубликованном 26.05.2005, и в заявке ЕР 2543572 А1, опубликованной 09.01.2013. Поворотные элементы с телескопическим звеном также были предложены в патенте США №7819218, опубликованном 31.01.2008. Для решения проблемы, связанной с фронтальным столкновением с недеформируемым препятствием с малым перекрытием, было предложено множество других подходов.

Предпочтительным является создание простых, надежных и недорогих элементов, позволяющих дополнительно уменьшить величину проникновения в пассажирский салон при проведении испытаний на столкновение с недеформируемым препятствием с малым перекрытием (SORB).

Как описано далее, настоящее изобретение направлено на решение этих и других проблем.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения предусмотрено отклоняющее устройство для транспортного средства, которое имеет брус буфера и выдвижной отклоняющий элемент, используемый при столкновении с малым перекрытием. Брус образует поперечный канал, в котором установлен отклоняющий элемент. Отклоняющий элемент имеет выдвижную часть, которая также расположена в этом канале. Часть отклоняющего элемента в форме крюка - крюкообразная часть выходит из канала наружу и назад. Крюкообразная часть отклоняющего элемента образует углубление, при этом открытая сторона данного углубления направлена вперед. Столкновение с недеформируемым препятствием, приходящимся на крюкообразную часть отклоняющего элемента, приводит к вытягиванию выдвижной части отклоняющего элемента из канала.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения брус может представлять собой брус буфера В-образного сечения, а поперечный канал может включать в себя нижнюю и верхнюю части. В данном случае можно использовать два отклоняющих элемента: первый отклоняющий элемент будет установлен в нижней части бруса, а второй отклоняющий элемент - в верхней части бруса. Первая крюкообразная часть отклоняющего элемента выходит из правой стороны бруса, а вторая крюкообразная часть отклоняющего элемента выходит из левой стороны бруса. Крюкообразная часть отклоняющего элемента может образовывать углубление, расположенное по направлению назад от передней поверхности бруса.

Брус может представлять собой брус буфера транспортного средства и может быть расположен на транспортном средстве перед передним колесом с каждой стороны транспортного средства. Поперечный канал может быть изогнут и может включать в себя дугообразную переднюю стенку и дугообразную заднюю стенку. В качестве альтернативы поперечный канал может проходить поперек и назад от центральной линии транспортного средства.

Недеформируемое препятствие может вытянуть крюкообразную часть отклоняющего элемента наружу относительно узла колеса и шины и может привести к повороту узла колеса и шины в положение с положительной сходимостью. Выдвижная часть отклоняющего элемента может деформироваться по мере вытягивания из канала и может частично поглощать энергию столкновения.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлен узел, который включает в себя брус буфера, образующий по крайней мере одну внутреннюю полость в форме трубы. Первый вытянутый элемент может быть вставлен в брус с правой стороны, а второй вытянутый элемент может быть вставлен в брус с левой стороны. Правый конец в форме крюка будет находиться на первом вытянутом элементе, выходящем с правой стороны бруса, а левый конец в форме крюка будет находиться на втором вытянутом элементе, выходящем с левой стороны бруса.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлен энергопоглощающий узел транспортного средства, состоящий из бруса буфера, который включает в себя поперечную часть в форме трубы, первый боковой крюк и второй боковой крюк. Первый боковой крюк имеет первый наконечник, телескопически вставленный в правую часть полости в форме трубы. Второй боковой крюк имеет второй наконечник, телескопически вставленный в левую часть полости в форме трубы. При столкновении с недеформируемым препятствием с малым перекрытием данное препятствие оказывается захваченным первым боковым крюком или вторым боковым крюком, после чего вытягивает соответствующий наконечник из бруса буфера.

Наконечник одного бокового крюка может деформироваться, поскольку наконечник вытягивается из бруса буфера и поглощает энергию удара.

Перечисленные выше и прочие аспекты настоящего изобретения подробно описаны далее со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлен общий вид транспортного средства, изображенный в виде пунктирной линии, на котором показан узел переднего буфера, соответствующий настоящему изобретению.

На Фиг. 2 представлен общий вид узла переднего буфера, прикрепленного к транспортному средству, которое представлено лишь частично.

На Фиг. 3 представлен общий вид сверху участка передней части транспортного средства, включающего в себя узел переднего буфера, соответствующий настоящему изобретению.

На Фиг. 4 представлен фрагментарный перспективный вид узла переднего буфера после столкновения с недеформируемым препятствием.

На Фиг. 5 представлен фрагментарный вид передка транспортного средства, на котором показан узел переднего буфера с отклоняющим элементом в выдвинутом положении после столкновения с недеформируемым препятствием.

На Фиг. 6 представлен вид в разрезе, на котором показан брус буфера В образного сечения с двумя отклоняющими элементами, каждый из которых закреплен внутри бруса буфера различными способами.

Осуществление изобретения

В настоящем документе подробно рассмотрены варианты осуществления настоящего изобретения. Раскрытые варианты осуществления изобретения должны рассматриваться исключительно как примеры осуществления изобретения, которые могут быть воплощены в различных альтернативных формах. На чертежах не обязательно соблюдается масштаб. Некоторые отличительные особенности могут быть увеличены или уменьшены для более подробного изображения определенных деталей. Описание конкретных конструктивных и функциональных деталей следует толковать не как ограничения, а как наглядные примеры для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами осуществления раскрытых в документе концепций.

На Фиг. 1 представлено транспортное средство 10 с узлом 12 переднего буфера. Узел 12 переднего буфера включает в себя брус 16 буфера и отклоняющий элемент 18, телескопически вставленный в брус 16 буфера.

Как показано на Фиг. 2 и 3, узел 12 переднего буфера имеет брус 16 буфера и отклоняющий элемент 18. Недеформируемое препятствие 20, изображенное на Фиг. 3, расположено на одной линии с отклоняющим элементом 18 и изображено в начальный момент столкновения отклоняющего элемента 18 с недеформируемым препятствием 20.

Отклоняющий элемент 18 включает в себя часть 22 крюкообразную часть отклоняющего элемента и выдвижную часть 24, представляющую собой вытянутый элемент или наконечник. Брус 16 буфера образует поперечный канал 26, который в представленном варианте имеет В-образное поперечное сечение. Следует понимать, что поперечный канал 26 может иметь различное сечение. Изображенный поперечный канал 26 представляет собой изогнутый элемент или, как может быть в альтернативном варианте, поперечный канал 26 может выходить под углом наружу и назад от центра передней части транспортного средства. Поперечный канал 26, имеющий В-образное сечение, включает в себя нижнюю часть 28 и верхнюю часть 30.

Как показано на Фиг. 2, один отклоняющий элемент 18 телескопически вставлен в верхнюю часть 30, а другой отклоняющий элемент 18 телескопически вставлен в нижнюю часть 28. Крюкообразная часть 22 отклоняющего элемента образует углубление 32. Открытая сторона углубления 32 направлена вперед и предназначена для обеспечения захвата или удержания недеформируемого препятствия 20 во время дальнейшего контакта с препятствием 20.

На Фиг. 4 и 5 изображены узел 12 переднего буфера и транспортное средство 10 после достижения полного контакта с недеформируемым препятствием 20. Отклоняющий элемент 18 изображен пунктирными линиями для демонстрации его формы до и после деформации при столкновении. При проведении испытания на столкновение с недеформируемым препятствием с малым перекрытием недеформируемое препятствие 20 контактирует с углублением 32 части 22 отклоняющего элемента в форме крюка. Во время контакта транспортного средства с препятствием 20 крюкообразная часть 22 отклоняющего элемента вытягивает выдвижную часть 24 из поперечного канала 26. Выдвижная часть 24 может быть деформирована при вытягивании из поперечного канала 26. Крюкообразная часть 22 отклоняющего элемента также может быть деформирована во время контакта с недеформируемым препятствием 20 в зависимости от динамических характеристик столкновения.

Брус 16 буфера включает в себя переднюю стенку 36 и заднюю стенку 38. В представленном варианте передняя стенка 36 и задняя стенка 38 имеют дугообразную форму. В качестве альтернативы брус 16 буфера может быть прямым или расположен под наклоном и проходить наружу и назад от центральной части передка транспортного средства 10. По мере того как отклоняющий элемент 18 будет выдвигаться в результате контакта крюкообразной части 22 отклоняющего элемента с недеформируемым препятствием 20, выдвижная часть 24 будет вытягиваться из поперечного канала 26. В результате столкновения с недеформируемым препятствием 20 может произойти деформация выдвижной части 24 и крюкообразной части 22 отклоняющего элемента.

Как показано на Фиг. 5, крюкообразная часть 22 отклоняющего элемента выполнена с возможностью обеспечения контакта с наружной стороной переднего узла 40 колеса и шины. Крюкообразная часть 22 отклоняющего элемента контактирует с узлом 40 колеса и шины, заставляя его повернуться в положение с положительной сходимостью. Данное положение переднего узла 40 колеса и шины уменьшает вероятность и величину проникновения препятствия в пассажирский салон транспортного средства 10. Величина выдвижения части 24 или наконечника отклоняющего элемента 18 является достаточной для того, чтобы обеспечить контакт с наружной стороной переднего узла 40 колеса и шины.

На Фиг. 6 представлен разрез бруса 16 буфера В-образного сечения с двумя отклоняющими элементами 18, установленными внутри бруса 16 и зафиксированными при помощи различных способов фиксации. По всей вероятности, для фиксации отклоняющего элемента 18 в нижней части 28 и в верхней части 30 будут применяться одинаковые способы фиксации. В представленном варианте для удержания отклоняющего элемента 18 внутри верхней части 30 используется заклепка или резьбовой крепеж 44. Крепеж 44 фиксирует отклоняющий элемент 18, но не препятствует его выдвижению из бруса 16 буфера в случае контакта отклоняющего элемента 18 с недеформируемым препятствием 20.

В нижней части 28 бруса 16 буфера отклоняющий элемент 18 зафиксирован небольшим сварочным швом 46, который удерживает отклоняющий элемент 18 внутри нижнего участка 28 бруса 16. Шов 46 предотвращает отделение отклоняющего элемента 18 от бруса 16 буфера во всех случаях, кроме столкновения с недеформируемым препятствием 20, как показано на Фиг. 4 и 5. Следует понимать, что можно зафиксировать отклоняющий элемент 18 внутри бруса 16 буфера с помощью зажима или соединителя другого типа, который обеспечит ограниченное сопротивление выдвижению отклоняющего элемента 18 из бруса 16 таким образом, чтобы при нормальной эксплуатации транспортного средства отклоняющий элемент 18 оставался бы внутри бруса 16 буфера. Однако в случае столкновения с недеформируемым препятствием, расположенным на одной линии с отклоняющим элементом 18, удерживающая сила крепежа 44, сварного шва 46 или соединителя была бы превышена, в результате чего выдвижная часть 24 отклоняющего элемента 18 могла бы быть выдвинута из бруса 16 буфера, как показано на Фиг. 4 и 5.

Хотя выше приведены примеры вариантов осуществления, это не означает, что они описывают все возможные формы раскрытого устройства и способа. Приведенный текст используется исключительно для описания, а не для ограничения. Возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности изобретения, как указано в формуле изобретения. Отличительные особенности различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов осуществления, соответствующих раскрытым концепциям.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту отклоняющее устройство для транспортного средства содержит брус и отклоняющий элемент. Отклоняющий элемент имеет выдвижную часть и крюкообразную часть. Столкновение с недеформируемым препятствием вызывает вытягивание выдвижной части из канала. По второму варианту отклоняющее устройство для транспортного средства содержит первый и второй отклоняющие элементы, имеющие первую и вторую части, расположенные в правой и левой частях бруса соответственно. По третьему варианту отклоняющее устройство для транспортного средства содержит первый и второй боковые крюки, имеющие первый и второй наконечники, телескопически вставленные в правую и левую части трубчатой полости соответственно. При столкновении с недеформируемым препятствием боковой крюк деформируется по мере вытягивания наконечника из бруса бампера и поглощает энергию удара. Достигается уменьшение величины проникновения препятствия в салон транспортного средства. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Отклоняющее устройство для транспортного средства, содержащее брус, образующий поперечный канал, и отклоняющий элемент, имеющий выдвижную часть, вставленную в указанный канал, и крюкообразную часть, проходящую наружу и назад от указанного канала и образующую углубление, открытое по направлению вперед, причем столкновение с недеформируемым препятствием, расположенным на одной линии с крюкообразной частью отклоняющего элемента, вызывает вытягивание выдвижной части из указанного канала.

2. Устройство по п.1, в котором брус является брусом бампера с B-образным поперечным сечением, а поперечный канал имеет нижнюю и верхнюю части, причем имеется два отклоняющих элемента, один из которых расположен в нижней части поперечного канала бруса, а второй расположен в верхней части указанного канала, при этом крюкообразная часть первого отклоняющего элемента проходит от правой стороны бруса, а крюкообразная часть второго отклоняющего элемента проходит от левой стороны бруса.

3. Устройство по п.1, в котором крюкообразная часть отклоняющего элемента углублена назад от передней поверхности бруса.

4. Устройство по п.1, в котором брус представляет собой бампер транспортного средства.

5. Устройство по п.1, в котором брус расположен на транспортном средстве перед передним колесом с каждой стороны транспортного средства.

6. Устройство по п.1, в котором поперечный канал бруса имеет изогнутую форму и включает в себя дугообразную переднюю стенку и дугообразную заднюю стенку.

7. Устройство по п.1, в котором поперечный канал бруса проходит в поперечном направлении назад от центральной линии транспортного средства.

8. Устройство по п.1, в котором крюкообразная часть отклоняющего элемента при столкновении с недеформируемым препятствием вытягивается наружу относительно узла колеса и шины, причем узел колеса и шины перемещается в положение с положительной сходимостью.

9. Устройство по п.1, в котором выдвижная часть отклоняющего элемента деформируется по мере вытягивания из канала и частично поглощает энергию столкновения.

10. Отклоняющее устройство для транспортного средства, содержащее брус, образующий изогнутую трубчатую внутреннюю полость, которая включает в себя дугообразную переднюю стенку и дугообразную заднюю стенку, первый отклоняющий элемент, имеющий первую часть, расположенную в правой части бруса, второй отклоняющий элемент, имеющий вторую часть, расположенную в левой части бруса, правый крюкообразный конец, расположенный на первом отклоняющем элементе и отходящий от правой части бруса, и левый крюкообразный конец, расположенный на втором отклоняющем элементе и отходящий от левой части бруса.

11. Устройство по п.10, в котором брус представляет собой брус бампера B-образного сечения, трубчатая полость которого имеет нижнюю часть и верхнюю часть, причем первая часть вставлена в нижнюю часть трубы, а вторая часть вставлена в верхнюю часть трубы.

12. Устройство по п.10, в котором крюкообразные концы образуют углубление, направленное назад от передней поверхности бруса.

13. Устройство по п.10, в котором брус представляет собой бампер транспортного средства.

14. Устройство по п.10, в котором брус расположен на транспортном средстве перед передним колесом с каждой стороны транспортного средства.

15. Устройство по п.10, в котором внутренняя трубчатая полость проходит в поперечном направлении назад от центральной линии транспортного средства.

16. Устройство по п.10, в котором крюкообразный конец отклоняющего элемента при столкновении с недеформируемым препятствием вытягивается наружу относительно узла колеса и шины, а узел колеса и шины перемещается в положение с положительной сходимостью.

17. Устройство по п.10, в котором первая часть или вторая часть отклоняющих элементов деформируется при вытягивании правым крюкообразным концом или левым крюкообразным концом соответствующей первой или второй частей из бруса и частично поглощает энергию столкновения.

18. Отклоняющее устройство для транспортного средства, содержащее брус бампера с расположенной в поперечном направлении трубчатой частью, первый боковой крюк, имеющий первый наконечник, телескопически вставленный в правую часть трубчатой полости, и второй боковой крюк, имеющий второй наконечник, телескопически вставленный в левую часть трубчатой полости, причем при столкновении с недеформируемым препятствием с малым перекрытием недеформируемое препятствие захватывается одним из первого бокового крюка и второго бокового крюка, а соответствующий наконечник вытягивается из бруса бампера, при этом указанный один боковой крюк деформируется по мере вытягивания наконечника из бруса бампера и поглощает энергию удара.