Энергопоглощающее устройство Советский патент 1978 года по МПК F16F7/08 

(54) ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к устройствам гюглощеняя энергии улара, в частности к энергопоглощаклдим ycTpofiCTBaNi, монтируемым между- смещаемыми вследствие удара при аварии частями узлов и агрегатов uiaccH транспортного средства. Известны энергопоглощаюидие устройства для трансггортных средств, состоящие из замкиутых в ячейки пластин из пластичного материала 1. Недостатком ypoio энергогюглощаюихего устройства является малая энергоемкость и большой занимаемый обьем. Известно также энергопоглощаюи1ее устройство для Hjaccn транспортных средств, содержапдее среднюю пластину и расположенные с обеих ее сторон жестко соединенные с пей концами симметрично изогнутые по дуге пластины из пластичного материала, имеющие посредине опорные илоиьчдки 2. Недостатками известного энергопоглощаюидего устройства шляется малая его энергоемкост.ь на единицу вс-са, неравномерность усилия в процессе деформании и техио.ло ическ;-и1 сложность конструкции. Це;1ью из(юретепи51 является Г1овьн1 ение эиергоемкости, счабн, усилия деформаПИИ и технологичности энергопоглоп.,ающего устройства. Для достижения этой цели в известном эпергопоглощающем устройстве, изогнутые пластины выполнены коленчатыми с плоскими наклонными участка.ми и с прилегающими к средней пластине фланцами на концах, средняя п.ластина выполиена с прорезью, а фланцы коленчатых пластин, расположенные по одну сторону от опорных площадок, соединены между собой с возможностью скольжения по средней пластине проходящим через эту прорезь стяжным элементом. На средней пластине могут быть смонтированы несколько пар коленчатых пластин, направленных фланцами, соединенными стяжными эле.меита.ми, в одну сторону. На средней пластине может быть смонтировано кратное двум количество коленчатых плас тин, обращенные одна к другой опорные площадки которых жестко со.единены, а фланцы этих пластин двух смежных слоев направлены в противоположные стороны, при этом средняя пластина выполнена в виде замкнутой ленты, образованной концами слоев, выступаюихими за ф.чанцы коленчаты.ч пластин. На наклонных участках коленчатых пластин могут быть выполнены продольные ребра жесткости. Пространство между пластинами может быть заполнено вспененным синтетическим материалом.

На фиг. 1 изображено энергопоглощающее устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - то же вид спереди; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг. 4 - устройство в частично деформированном в процессе энергопоглощения состоянии; на фиг. 5 - установка энергопоглощающегр устройства под накладкой спиц травмобезопасного рулевого колеса; на фиг. 6 - рулевое колесо с энергопоглощающими устройствами в деформированном после удара состоянии; на фиг. 7 - многослойное конструктивное выполнение энергопоглощающего устройства, разрез; на фиг. 8 - установка энергопоглощающего устройства в конструктивном выполнении между бампером и щасси автомобиля.

Энергопоглощающее устройство состоит из средней пластины 1 с прорезью 2 на одном ее конце и коленчатых пластин 3. Пластины 3 юмеют опорные площадки 4, плоские наклонные участки 5 с ребрами жесткости 6 и фланцы

7и 8 на концах, прилегающие к средней пластине. Фланцы 7 коленчатых пластин, расположенные по одну сторону от опорных площадок, жестко соединены со средней пластиной например, заклепками 9. Фланцы 8 противоположных концов коленчатых пластин соединены между собой стяжным элементом 10, например заклепкой, проходящим через прорезь 2 в средней пластине 1.

На общей средней пластине могут быть смонтированы несколько пар коленчатых пластин, направленных фланцами 8, соединенными стяжными элементами 10, в одну сторону. Такое конструктивное выполнение позволяет получить энергопоглощающее устройство любой необходимой длины и ширины.

На средней пластине 1 (фиг. 7) может быть смонтировано несколько, кратные двум, слоев коленчатых пластин 3. Средняя пластина при этом выполнена в виде замкнутой ленты, образованной концами, выступающими за фланць1

8коленчатых пластин, соединенные стяжными элементами 10 и направленные в двух смежных слоях в противоположные стороны. При этом обращенные друг к другу и выступающие за фланцы 7 и 8 коленчатых пластин части «а средней пластины соответственно жестко соединены между собой. Такое конструктивное выполнение позволяет увеличить рабочий ход для энергопоглощающего устройства.

При воздействии ударной нагрузки Р (фиг. 4) на опорные площадки, коленчатые пластины 3 распрямляются, при этом их фланцы 7 и жестко соединенная с ними средняя пластина 1 движутся в плоскости, перпендикулярной направлению силы Р в одну, а фланцы 8 - в другую стороны. Энергия удара при этом эффективно поглощается за счет работы против сил сопротивления пластической деформации изгиба коленчатых пластин и трения между взаимно перемещаемыми средней пластиной и фланцами 8, которые прижимаются внутренними частями к средней пластине как прямым

действием силы Р, так и дополнительной силой от момента, изгибающего фланцы 8.

При воздействии ударной нагрузки на многослойное энергопоглощающее устройство, выполненное в соответствии с фиг. 7, коленчатые пластины, обращенные фланцами 8, соединенными стяжными элементами, в одну сторону в пределах слоя и в разные стороны в смежных слоях, деформируясь, перемещают соединенные в замкнутую ленту средние пластины в противоположные стороны, перематывая ленту в направлении стрелки Б.

Благодаря сочетанию энергопоглощения за счет пластической деформации коленчатых пластин и за счет трения, которое дополнительно может быть увеличено за счет внутреннего трения вспененного синтетического материала, окружающего пластины и заполняющего пространство между ними, описываемое устройство обладает высокой эффективностью поглощения кинетической энергии удара, а его установка между смещаемыми при аварии деталями узлов и агрегатов шасси или кузова транспортного средства обеспечивает снижение до безопасного предела перегрузок, действующих на водителя и пассажиров, уменьшая вероятность и снижая тяжесть их травмироваНИЯ.

Описываемое энергопоглощающее устройство .может быть :А,пользовано для повышения энергоемкости, например, рулевого колеса (фиг. 5, 6), в котором оно закрепляется на спице 11 и обращено опорными площадками

4 к ступице 12 рулевого колеса и накладке 13 включателя звукового сигнала, или для повыщения энергоемкости передней части кузова, для чего несколько энергопоглощающих устройств 14 (фиг. 8) устанавливаются между

бампером 15 и кузовом (рамой) 16 автомобиля.

Устройство может быть использовано также для повышения энергоемкости панелей и эле.ментов удерживающих защитных систем внутреннего оборудования кабин и кузовов автомобилей. Детали предлагаемого устройства изготавливают холодной щтамповкой, что удобно для их массивного производства.

Формула изобретения

пластичного материала, имеющие посредине опорные площадки, отличающееся тем, что, с целью повышения энергоемкости, стабильности усилия, деформации и технологичности изготовления, изогнутые пластины выполнены коленчатыми с плоскими наклонными участками

и с прилегающими к средней пластине фланцами на концах, средняя пластина имеет прорезь, а фланцы коленчатыхпластин, расположенные по одну сторону от опорных площадок, соединены между собой с возможностью скольжения по средней пластине стяжным элементом, проходящим через эту прорезь.

смежных слоев этих пластин направлены в противоположные стороны, при этом средняя пластина выполнена в виде замкнутой ленты, образованной концами слоев, выступающими за фланцы коленчатых пластин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

ю

(Риг 1

cpvi. г

Vui 5

//

Ш

1риг 5

r

ts

//

A