EA012829B1 - Устройство для защиты пешехода при лобовом столкновении с автомобилем - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам пассивной защиты автомобиля и внешнего объекта при столкновении. Устройство для защиты пешехода при лобовом столкновении с автомобилем образовано передней частью кузова автомобиля, в которой по меньшей мере часть бампера и капота выполнена подвижной как одно целое, с возможностью движения относительно неподвижной части кузова в вертикальной продольной плоскости по криволинейной траектории, по меньшей мере часть которой вогнута внутрь кузова, для обеспечения плавного перехода от, по существу, горизонтальной фазы движения передней части кузова, гасящего энергию столкновения в его начальный момент, к фазе восходящего движения, когда эта часть кузова своей верхней поверхностью поднимается и разворачивается навстречу указанному объекту столкновения. Устройство дополнительно содержит шарнирное соединение подвижной передней части с неподвижной частью кузова и дополнительно содержит на подвижной передней части кузова панель, выдвигающуюся при столкновении в направлении салона автомобиля.

Description

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к устройствам пассивной защиты автомобиля и внешнего объекта при столкновении.

Устройства защиты при столкновениях условно можно разделить на следующие группы.

К первой относится оснащение частей автомобиля, участвующих в столкновении, демпфирующими, амортизирующими и иными энергопоглощающими устройствами различных конструкций. Устройства этой группы могут быть как пассивными (использующими энергию собственно столкновения), так и активными (защитные устройства приводятся в рабочее состояние органами управления: автоматически, по команде специальных датчиков, или действиями водителя автомобиля).

Другая группа - это устройства, общим признаком которых является изменение конфигурации частей автомобиля, участвующих в столкновении, с целью направления внешнего объекта по более щадящей траектории, предотвращая столкновение с наиболее опасными частями автомобиля и проникновение в салон. Устройства этой группы также могут быть пассивного или активного типов.

Наибольшей эффективностью обладают различные комбинации устройств вышеперечисленных групп.

Известна система защиты пешеходов (патент США № 6755459, МПК В60К. 27/00), содержащая жестко закрепленную на раме автомобиля опорную балку бампера, вынесенного вперед на упругой пенопластовой прокладке. Бампер имеет скошенное ребро, входящее в зацепление с опорной балкой и обеспечивающее перемещение бампера из нормального положения в защитное положение. Вниз от бампера выступает решетка, поддерживающая юбку облицовки под бампером. Дополнительно, облицовочная юбка поддерживается на раме автомобиля нижней трубчатой опорной балкой. При лобовом столкновении бампер смещается назад к опорной балке бампера, а скошенное ребро смещает бампер вниз, смещая юбку облицовки и нижнюю трубчатую опорную балку вниз и вперед от бампера.

Система смягчает последствия столкновения с пешеходом в области ног, но никак не предохраняет от столкновения с корпусом автомобиля выше бампера и от проникновения в салон через лобовое стекло.

Известно устройство для защиты пешеходов при лобовом столкновении с автомобилем (заявка \¥О 2005/005209 от 20.01.2005, МПК В60К. 21/34), содержащее капот двигательного отсека, снабженный шарнирами и установленный на опоре, которая поднимается на определенный уровень подпружиненным устройством при столкновении с пешеходом. Устройство содержит корпус, жестко закрепленный на автомобиле. В корпусе имеется верхний участок, перемещаемый линейно вверх, на котором установлена или сформирована опора шарнира. Устройство также содержит два поворотных рычага, шарнирно соединенных с шарнирными пальцами, закрепленными на корпусе параллельно друг другу.

Устройство приводится в защитное положение, приподнимаясь линейно вверх, сопровождая на ограниченном участке перемещения внешний объект и направляя его над моторным отсеком и , возможно, над лобовым стеклом, но не предохраняет от столкновения нижние части (бампер и ниже) автомобиля и внешнего объекта (ноги пешехода).

Задачей настоящего изобретения было создание защитного устройства, эффективно поглощающего энергию столкновения, а также, направляющего внешний объект после столкновения по более безопасной траектории, исключающей контакт с частями жесткого кузова, устройствами моторного отсека (подкапотного пространства) и существенно снижающего вероятность проникновение в кабину автомобиля через лобовое стекло.

Задача решается тем, что передняя часть кузова, включая по меньшей мере часть бампера и капота, выполнена подвижной, как одно целое, с возможностью движения относительно неподвижной части кузова по криволинейной траектории в вертикальной продольной плоскости кузова, по меньшей мере часть которой вогнута внутрь кузова, для обеспечения плавного перехода от, по существу, горизонтальной фазы движения передней части кузова, гасящего энергию столкновения в его начальный момент, к фазе восходящего движения, когда эта часть кузова своей верхней поверхностью поднимается и разворачивается навстречу указанному объекту столкновения.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство для защиты в обычном положении; на фиг. 2 показано устройство для защиты в положении после столкновения; на фиг. 3 показано устройство для защиты в положении после столкновения и падения внешнего объекта на капот.

Практически передняя часть автомобиля (1), включая бампер с подбамперной юбкой или решеткой, радиаторную решетку (если она есть), весь капот (или большую его часть), а также, возможно, прилегающие к капоту части передних крыльев, в зависимости от конструкции кузова, образуют единый модуль, выполненный с возможностью перемещения по заранее заданной траектории относительно остальных неподвижных частей кузова (2) и других частей, деталей и агрегатов автомобиля.

Роликовые катки (3), (4) закреплены на неподвижной части кузова или других, жестко связанных с неподвижными частями автомобиля, устройствах. Причем верхний каток (4) установлен на амортизирующем устройстве любого известного типа с возможностью перемещения в сторону подкапотного пространства. В контакте с катками размещены направляющие (5), жестко закрепленные на переднем подвижном модуле, в простейшем исполнении: С-образного профиля для обеспечения качения без бокового соскальзывания и выхода катков (3, 4) из контакта с направляющими (5). Направляющие (5) образуют

- 1 012829 вогнутую внутрь кузова поверхность качения (скольжения). В задней части капота, образующего верхнюю часть подвижного модуля, размещена выдвигающаяся в сторону салона панель (6).

Перемещение этого единого переднего модуля (1) кузова осуществляется качением (скольжением) по плоской криволинейной траектории, лежащей в вертикальной продольной плоскости кузова, причем по меньшей мере часть этой траектории регулярно вогнута внутрь кузова. Конкретный профиль поперечного сечения направляющих (5) и профиль их изгиба в вертикальной плоскости может выбираться в зависимости от конкретной конструкции (включая геометрию и распределение веса) передней части автомобиля (в том числе, подвижного модуля) и желаемой траектории движения переднего подвижного модуля. Перемещение обеспечивается, например, качением роликов (3, 4) (как показано на фиг. 1-3) и/или скольжением ползуна (ползунов) по направляющей (направляющим) (5), задающей траекторию.

При таком перемещении передний модуль (1) на начальном участке траектории смещается назад, внутрь кузова, а затем, продолжая движение по восходящей части вогнутой внутрь кузова траектории, поднимается вверх, одновременно поворачиваясь вокруг горизонтальной оси. Таким образом, к окончанию перемещения передний модуль оказывается приподнятым вверх и развернутым своей верхней поверхностью к внешнему объекту, участвующему в столкновении (см. фиг. 2). При этом внешний объект столкновения, прижатый к переднему модулю, приподнимается вместе с передней подвижной частью вверх, отрываясь от поверхности дороги. Таким образом, энергия столкновения расходуется на перемещение переднего подвижного модуля, обеспечивая смягчение удара и отрыв от дорожного покрытия, что предотвращает затягивание внешнего объекта под автомобиль и снижает тяжесть травмы ног пешехода.

При падении внешнего объекта столкновения на верхнюю поверхность подвижного модуля за счет амортизирующих свойств крепления верхнего роликового катка передний подвижный модуль оказывается соединенным шарнирно с неподвижной частью кузова посредством роликового катка (3). Амортизирующие свойства крепления катка (4) и верхней поверхности подвижного модуля смягчают удар об эту поверхность, поглощая энергию удара и смещаясь книзу, из положения (А) в положение (В) (см. фиг. 3).

В предпочтительном варианте воплощения изобретения выдвигающаяся панель (6) подхватывает внешний объект столкновения при его проскальзывании по верхней поверхности переднего подвижного модуля и направляет его по траектории, исключающей столкновение как с неподвижными частями автомобиля, так и с лобовым стеклом, снижая вероятность проникновения объекта в салон автомобиля, уменьшая тем самым тяжесть последствий столкновения и для пешехода, и для людей в салоне автомобиля.

Понятно, что описанный вариант реализации изобретения не охватывает всех возможных вариантов, не выходящих за пределы описанного изобретательского замысла.

В частности, траектория движения переднего модуля может быть более сложной, но она обязательно должна содержать вогнутый внутрь кузова участок, который обеспечивает плавный переход первоначально от горизонтального (или близкого к нему) движения, гасящего энергию столкновения, к восходящей фазе движения, когда подвижный модуль поднимается и разворачивается верхней поверхностью навстречу объекту столкновения.

Могут быть применены любые известные пары (или большее число) деталей (например, ползуны непосредственно или через свободные ролики/ шарики качения по направляющим или наоборот), обеспечивающих перемещение подвижного модуля по заданной траектории. В приведенном варианте направляющие и роликовые катки могут взаимозаменяться: катки крепятся на подвижном модуле, а направляющие - на неподвижной части.

Могут быть применены дополнительные амортизирующие и демпфирующие средства, обеспечивающие дополнительное поглощение энергии столкновения и помогающие, например, поддерживать в поднятом состоянии подвижный модуль или сдерживать возвращение модуля в исходное положение.

Наконец, подвижный модуль может быть выполнен как дополнительное навесное оборудование автомобиля, с сохранением описанных функциональных возможностей.

Claims (3)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Устройство для защиты пешехода при лобовом столкновении с автомобилем, образованное передней частью кузова автомобиля, в которой по меньшей мере часть бампера и капота выполнена подвижной, как одно целое, с возможностью движения относительно неподвижной части кузова в вертикальной продольной плоскости по криволинейной траектории, по меньшей мере часть которой вогнута внутрь кузова, для обеспечения плавного перехода от, по существу, горизонтальной фазы движения передней части кузова, гасящего энергию столкновения в его начальный момент, к фазе восходящего движения, когда эта часть кузова своей верхней поверхностью поднимается и разворачивается навстречу указанному объекту столкновения.
2. 2. Устройство по п.1, дополнительно содержащее шарнирное соединение подвижной передней части с неподвижной частью кузова.
3. 3. Устройство по любому из пп.1 и 2, дополнительно содержащее на подвижной передней части кузова панель, выдвигающуюся при столкновении в направлении салона автомобиля.