Энергопоглощающее устройство транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60R19/00 

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к колесным, и может быть использовано для обеспечения пассивной безопасности.

Цель изобретения - повышение пассивной безопасности транспортного средства путем снижения перегрузок, действующих на пассажиров в салоне.

На фиг.1 приведено энергопоглощающее устройство транспортного средства, общий вид; на фиг.2 - то же, при действии ударной нагрузки; на фиг.З - устройство с гибкой связью между связующими брусьями и поперечиной, общий вид; на фиг.4 - то же, при действии ударной нагрузки; на фиг.5 - схема действия сил на элементы конструкции энергопоглощающего устройства; на фиг.6 - график нагрузка - перемещение предлагаемого устройства.

Энергопоглощающее устройство транспортного средства содержит бамперный брус 1, связующие брусья 2, поперечину 3, лонжероны 4 рамы, опору 5, энергопоглощающие элементы 6. При этом связующие брусья 2 одними концами шарнирно связаны с.бамперным брусом 1. другими - с опорой 5, а в средней части шарнирно - с энергопоглощающими элементами 6. Поперечина 3 имеет сквозные отверстия в центральной части и жестко закреплена между лонжеронами 4 рамы и энергопоглощающими элементами 6. Опора 5 выполнена в виде скобы, входящей своими концами в отверстия поперечины 3, причем торцы концов

VI

to

|Ю

оо

сл

4

/

/

скобы шарнирно связаны с одними из концов связующих брусьев 2. Энергопоглощающие элементы б установлены между бамперным брусом 1 и лонжеронами 4 рамы и жестко закреплены на поперечине 3 и шарнирно на связующих брусьях 2.

Предлагаемое устройство фиг.З может содержать опоры 5, выполненные в виде гибких связей, установленных между поперечиной 3 и одними из концов связующих брусьев 2, и направляющие 7, жестко закрепленные на концах поперечины 3, в сквозные отверстия которых входит своими концами бамперный брус 1.

Энергопоглощающиее устройство транспортного средства работает следующим образом:

Потеря устойчивости одного энергопоглощающего элемента 6 происходит при нагрузке F FL При действии на бамперный брус 1 нагрузки F FI имеем схему действия сил, представленную на фиг.5. Нагрузку Рэпэ, действующую на энергопоглощающий элемент 6, находят из соотношения: И +l2 . l2 2

Fans

О)

где И - расстояние между точкой приложения силы Fi/2 и точкой крепления;

2 - расстояние между точками крепления.

Например, при h h получают Рэпэ Fi, т.е. при действии на бамперный брус 1 общей нагрузки F Fi у каждого энергопоглощающего элемента 6 начинается потеря устойчивости. При использовании устройства-прототипа потеря устойчивости энергопоглощающего элемента 6 начинается при общей нагрузке на бамперный брус F 2F-|. Поскольку в предлагаемом устройстве общая нагрузка понижается вдвое, то и величина перегрузки, действующей на водителя и пассажиров, находящихся в салоне транспортного средства, также снижается вдвое (92 0,5 gi), что уменьшает возможность травмирования в случае аварии. После потери устойчивости энергопоглощающим элементом б начнется процесс устойчивого складкообразования и элемент 6 перестает выполнять роль опоры. Связующие брусья 2, выбрав незначительный зазор Д и бамперный брус 1 перемещаются в направлении продольной оси транспортного средства при развитии осевого перемещения энергопоглощающего элемента 6 как единого целого, На бамперный брус 1 действует нагрузка F 2Fa(F2 - средняя динамическая нагрузка, на фиг.6 F2 0,5Fi). На фиг.6 позицией 1 изображена сила, действующая на электропоглощающие элементы в

прототипе, а позиция 2 - в предлагаемом устройстве. Опора 5, выполняющая роль непосредственно шарнирной опоры только до момента потери устойчивости энергопоглощающим элементом 6, в момент потери устойчивостиэнергопоглощающимэлементом 6 при развитии его осевого перемещения также утрачивает функцию опоры и работает как направляющая, перемещаясь в направлении продольной оси транспортного средства. Наличие опор 5, выполненных в виде гибких связей (например, в виде троса, фиг.З), обусловлено тем, что перемещение опоры 5 может быть ограничено размещением налонжеронах4 рамы силового агрегата транспортного средства (двигателя) или каких-либо вспомогательных механизмов (например лебедки). В этом случае бамперный брус 1 входит в сквозные

отверстия направляющих 7, жестко закрепленных на поперечине 3, и при развитии осевого перемещения энергопоглощающего элемента 6 выполняет функцию направляющих, Путем изменения длин И и г

исходя из уравнения (1), можно добиться требуемого состояния сил FI и F3ns.

Формула изобретения

1. Энергопоглощающее устройство транспортного средства, содержащее бамперный брус и энергопоглощающий элемент, выполненный в виде тонкостенной коробчатой конструкции и установленный

между бамперным брусом и лонжероном рамы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения пассивной безопасности транспортного средства путем снижения перегрузок, действующих на пассажиров в салоне,

устройство снабжено поперечиной, жестко закрепленной между лонжеронами рамы и энергопоглощающими элементами, опорами, установленными симметрично на поперечине, и связующими брусьями, одними

концами шарнирно связанными с бамперным брусом, другими -сопорами, а в средней части - шарнирно с энергопоглощающими элементами.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю ще е- с я тем, что в центральной части поперечины выполнены сквозные отверстия, а опора - в виде скобы, входящей своими концами в эти отверстия, причем торцы концов скобы

шарнирно связаны с одними из концов связующих брусьев.

3, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что на концах поперечины выполнены сквозные отверстия, в которые входят концы бамперного бруса, а опоры выполне517298546

ны в виде гибких связей, уста- ной и одними из концов связующих брусь- новленных между поперечи- ев.

Изобретение относится к транспортным средствам (ТС), в частности колесным ТС, и может быть использовано для повышения безопасности ТС путем снижения перегрузок в салоне ТС. Цель изобретения - повышение пассивной безопасности ТС. Устройство содержит ударный брус 1 бампера (У Б Б), связующие брусья 2, соединенные с ним шарнирно, размещенную на лонжеронах рамы 4 поперечину 3, причем связующий брус 2 связан с поперечиной 3 посредство опоры 5, которая соединена с последним шарниром, и энергопоглощающий элемент (ЭПЭ) 6 бампера, выполненный в виде трубы квадратного поперечного сечения, жестко закрепленный на поперечине 3 и шарнирно - на связующем брусе 2. В начальный моментудара за счет зазора А ЭПЭ 6 и опора 5 являются шарнирными опорами связующего бруса 2. За счет этого потеря устойчивости ЭПЭ 6 происходит при значительно меньшей величине общей ударной нагрузки, действующей на бампер, что приводит к снижению перегрузок в салоне ТС. В ходе развития перемещения в направлении продольной оси ТС в результате процесса устойчивого складкообразования по длине ЭПЭ 6 бампер 1 и связующие брусья 2 работают как одно целое, а опора 5 выполняет функцию направляющей. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. И

Щи г. г

2J

У

. /

/

J

Ч

«1 986211

t, .. h

2F Г Pi

гзлэ

; / -/ г tt , I

Фиг. 5

3

s

I

у,/

Ј

Сч.