SU1181918A1 - Бампер транспортного средства - Google Patents

Abstract

БАМПЕР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА , содержащий ударный брус, св занный с корпусом транспортного средства через энергопоглощающие элементы многоразового действи , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности бампера путем передачи ударной нагрузки при столкнове нии на дорожное покрытие, он снабжен направл ющими элементами, исполнитель ными элементами, парами датчиков аварийного столкновени , двум  упорными элементами, каждый из которых выполне в виде стержн  с наклонной п той на конце, на нижней поверхности которой установлены наклонные зубцы, имеющие возможность жесткого взаимодействи  с дорожным покрытием, при этом упорные элементы расположены по длине ударного бруса навстречу друг другу и шарнирно св заны с его концами, каждый из исполнительных элементов выполнен в виде пневмоцилиндра с встроенным газогенератором и штоком, который соединен с поршнем, причем исполнительные элементы шарнирно св заны с упорным элементом и центром бруса, с изогнуть ми вниз направл ющими элементами, жестко св занными с брусом, установленными над шарнирами упорных элементов с возможностью взаимодействи  с его стержн ми, а кажда  пара датчиков аварийного столкновени  установлена по концам бруса и жестко св зана с ним, при этом каждый датчик выполнен в виде пьезоэлемента ударного воздействи , который электрически св зан с газогенератором и с датчиком, расположенным на другом конце бруса.

Description

Изобретение относитс  к транспортноу машиностроению, в частности к энеропоглощающим бамперам транспортных средств.

Цель изобретени - повьшениеэффек-. 5 тивности бампера путем передачи ударой нагрузки при столкновении на дорож ее покрытие.

На фиг.1 показан общий вид бампера транспортного средства в исходном по-О ожении; на фиг.2 - то же, поспе вое-при ти  значительной ударной нагр узки:; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.

Бампер транспортного средства соержит брус 1, энергопоглощающие элеенты 2, датчики 3 аварийного соудаени , газогенераторы 4, исполнительные элементы 5 со штоками 6, упорные элементы 7 с опорной п той 8 зубцами 9, направл ющие элементы и корпус 11 транспортного средства.

Брус 1 бампера вьтолнен, например, в виде обрезиненной изогнутой балки с сечением швеллера. Энергопоглощающие элементы 2 многоразового действи  выполнены, например, в виде телескопических амортизаторов с фиксаторами сжатого положени . По концам бруса 1 с внутренней стороны установлены и жестко св заны датчики аварийного 30 соударени , выполненные, например, в виде пьезоэлементов ударного воздействи . Датчики аварийного соударени  3 выполн ют функции анализаторов силы аварийного удара по величине ускоре- 35 ни  перемещени  бруса 1 и  вл ютс  источниками питани  дл  запала газогенераторов А. Датчики 3 расположены, попарно, на каждом конце бруса 1. Каждый датчик 3 аварийного соударени  4о электрически св зан со своим газогенератором 4 и с другим датчиком 3 аварийного соударени  на другом конце бруса 1. Газогенераторы 4 имеют электрические запалы, например, в виде 45 свечи зажигани  и их целесообразнее выполн ть герметически закрытт 1ми мембранами и располагать внутри исполнительных элементов 5. С центрапьной частью бруса 1 шариирно св заны испол- 50 нительные элементы 5, вьшолнениые в виде пневмоцилиндров, поршни которых жестко св заны со штоками 6; Поршни исполнительных элементов 5 в исходном положении зафиксированы, например, 55 срезаемыми штифтами. Газогенераторы 4 целесообразнее размещать, например, вкручива  в торцовую часть пневмоцилиндров элементы 5, что обеспечит хорошую ремонтоспособность узла. Шток 6 имеет возможность перемещатьс , удлин   исполнительный элемент 5, и его свободный конец шарнирно св зан с упорным элементом 7. Концы бруса 1 шарнирно св заны при помощи сферических подшипников с упорными элементами 7, которые в исходном положении уложены внутри бруса 1 по его длине навстречу друг другу, а в рабочем положении опускаютс  и взаимодействуют с дорожным покрытием. Размещение упорных элементов 7 в брусе 1 не ухудшает внешний вид транспортного средства, так как дизайнеры в перспективных модел х закладывают увеличенные типы

бамперов, которые хорошо укроют внутренние элементы. Упорный элемент 7 выполнен в виде жесткого стержн , напри1 1ер трубы, заполненной пластмассой (трехслойный материал), с наклонной п той 8 на конце. В рабочем положении стержень упорного элемента 7 устанавливаетс  под углом к дорожному покрытию. Опорна  п та 8 на поверхности , обращенной к дорожному покрытию, имеет зубцы 9, которые наклонены в ту же сторону, что и стержень упорного элемента 7. На брусе 1 над каждым шарнирным соединением с упорным элементом 7 установлены и жестко св заны с ним направл ющие элементы 10, каждый из которых вьтолнен в виде изогнутого вниз кронштейна , взаимодействующего со стержнем упорного элемента 7. Направл юпщй элемент 10 обеспечивает изгиб траектории движени  упорного элемента 7 дл  упор доченного врезани  зубцов 9 в дорожное покрытие независимо от изменени  рассто ни  от бруса 1 до дорожного покрыти  из-за разной степени загрузки транспортного средства. Корпус 11 транспортного средства св зан с брусом 1 через энергопоглощающие элемент 2.

Бампер транспортного средства работает следующим образом.

При слабом аварийном ударе усилие с бруса 1 передаетс  только на энергопоглощающие элементы 2, вызыва  их перемещение с малым ускорением. На такое малое ускорение бруса 1 не реагируют датчики 3 аварийного соударени  . Вследствие этого газогенераторы 4 исполнительных элементов 5 остаютс  не задействованными и упорные элементы

31

7 остаютс  в сложенном, исходном положении . Энерги  удара расходуетс  только на совершение работы в энергопоглощающих элементах 2. Перемещение бруса с элементами 3-10 продолжаетс  до тех пор, пока энерги  удара не будет полностью поглощена и энергопоглощающие элементы 7. не зафиксируютс  в конечном положении.

После сн ти  усили  аварийного уда ра энергопоглощающие элементы 2 расфиксируютс  и брус 1 переводитс  в первоначальное положение. При сильном аварийном ударе усилие с бруса 1 в первый момент передаетс  только на энергопоглощающие элементы 2, вызыва  быстрое его перемещение со значительным ускорением. На такое ускоренное перемещение бруса 1 реагирует минимум одна пара датчиков 3 аварийного соударени , например, при эксцентричном или косом ударе. Все датчики 3 реагируют при пр мом ударе.Это обеспечивает нормальную работу устройства при всех типах соударений транспортных средств. При действии значительного ускорени  датчики 3 вьфабатывают мощный электрический импульс (до 10 кВ), который, поступа  в электрический запал газогенёдатора 4, вызывает начало работы последнего. Образовавшиес  в газогенераторах 4 газы разрушают гермоукупорки и заполн ют пневмоцилиндры исполнительных элементов 5, вызыва  срезание штифтов и перемещение поршней со штоками 6. Перемещение штоков 6 элементов 5 вызывает поворот упорных элементов 7 относительно своих шарниров . Движение упорного элемента 7 с наклонной п той 8 к дорожному покрытию происходит вначале под малыми углами, а в конце за счет взаимодей;Стви  упорного элемента 7 с направл кицим элементом 10 под большим углом, направл   упорный элемент 7 вниз к дорожному покрытию. Все это врем  брус 1 с элементами 3-10 перемещаетс  к корпусу 11 и ударна  нагрузка поглощаетс  только энергопоглощающими элементами 2. Указанный промежуток времени ь1ал, так как элементы 3 и 4 имеют очень большое быстродействие пор дка сотых долей секунды. При взаимодействии зубцов 9 с дорожным пок ьТтРием происходит их врезание под действием кинетической энергии движущегос  упорного элемента 7 и его про184

дольного перемещени  вместе с брусом 1. После этого начинаетс  новый этап работы энергопоглощающегос  бампера, когда больш5то часть ударной нагрузки воспринимают упорные элементы 7, так как их силы трени  о дорожное покрытие несоизмеримо больше, чем силы, необходимые дл  сжати  энёпгопоглощающих элементов 2. При этом скорость перемещени  бруса 1 к корпусу 11 резко yмeньшaefc , так как величина энергопоглощени  значительно увеличиваетс .

Указанное движение элементов устройства продолжаетс  до тех пор, пока не произойдет полное рассеивание ударной нагрузки. Если брус 1 вплотную приблизилс  к корпусу 11, и полного поглощени  ударной нагрузки не произошло , например при очень сильном уда ре то, элементы 2 выключаютс  из работы . Элементы 7 по-прежнему рассей-вают значительное количество энергии удара до полного поглощени . После сн ти  усили  аварийного удара значительной величины с развертыванием упорных элементов 7 производитс  техническое об-служивание по подготовке бампера к работе.

В отличие от базового объекта предлагаемый энергопоглощающий бампер кроме обычных энергопоглощающих элементов между брусом и корпусом имеет еще дополнительные энергопоглощающие элементы в виде упорных элементов,установленньк между брусом и дорожным покрытием навстречу действию ударной нагрузки. Энергоемкость дополнительны элементов значительна, так как сипа трени , возникающа  при перемещении врезавшихс  в дорожное покрытие элементов велика. Дополнительное преимущество от установки упорных элементов заключаетс  в том, что поглощение в данном случае идет мину  корпус транспортного средства. Кроме того, после приближени  бруса к корпусу упорные элементы продолжают по-прежнему рассеивать энергию аварийного удара, чег нет в базовом объекте. Указанные преимущества позвол т значительно увеличить безопасность пассажиров даже при сильных фронтальных ударах легкового автомобил  с грузовым транспортным средством, повысить пассивную и послеаварийную безопасность. Последнее обеспечиваетс  тем, что в большинстве случаев при аварийных удг.рах корпус

Claims (1)

1. БАМПЕР ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий ударный брус, связанный с корпусом транспортного средства через энергопоглощающие элементы многоразового действия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бампера путем передачи ударной нагрузки при столкновении на дорожное покрытие, он снабжен направляющими элементами, исполнительными элементами, парами датчиков аварийного столкновения, двумя упорными элементами, каждый из которых выполнен в виде стержня с наклонной пятой на конце, на нижней поверхности которой установлены наклонные зубцы, имеющие возможность жесткого взаимодействия с дорожным покрытием, при этом упорные элементы расположены по длине ударного бруса навстречу друг другу и шарнирно связаны с его концами, каждый из исполнительных элементов выполнен в виде пневмоцилиндра с встроенным газогенератором и штоком, который соединен с поршнем, причем исполнительные элементы шарнирно связаны с упорным элементом и центром бруса, с изогнутыми вниз направляющими элементами,' жестко связанными с брусом, установленными над шарнирами упорных элементов с возможностью взаимодействия с его стержнями, а кавдая пара датчиков аварийного столкновения установлена по концам бруса и жестко связана с ним, при этом каждый датчик выполнен в виде пьезоэлемента ударного воздействия, который электрически связан с газогенератором и с датчиком, расположенным на другом конце бруса.

   8161811^:αο7ϊδ··“