Энергопоглощающее устройство транспортного средства

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 60 R 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 К ) j Q)

М (21) 4836511/11 (22) 27.04.90 (46) 30.04.92. Бюл. М 16 (71) Московский автомеханический институт (72) А.Я,Борзыкин, И.А.Лункин и E.Ñ.Саввушкин (53) 629.113.013.2(088.8) (56) Патент Франции N 2184325, кл. В 60 R 19/00, 1974. (54) ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) 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 (УББ), связующие брусья 2, соединенные с ним шарнирно, размещенную на лонжеронах рамы 4 поперечину 3, причем связуюИзобретение 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.3 — 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 устрой. Ж 1729854 А1 щий 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 момент удара за счет зазора Ь ЭП Э

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 продол ьной 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. ства; на фиг.6 — график нагрузка — перемещение предлагаемого устройства.

Энергопоглощающее устройетво 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

1729854

- 50 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес 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

55 шарнирно связаны с одними из концов связующих брусьев. а 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что на концах поперечины выполв нены сквозные отверстия, в которые входят концы бамперного бруса, а опоры выполнескобы шарнирно связаны с одними из концов связующих брусьев 2, Энергопоглощающие элементы 6 установлены между бамперным брусом 1 и лонжеронами 4 рамы и жестко закреплены на поперечине 3 и шарнирно на связующих брусьях 2.

Предлагаемое устройство фиг.3 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 = F1. При действии на бамперный брус 1 нагрузки F = F1 имеем схему действия сил, представленную на фиг.5, Нагрузку тэлэ, действующую на энергопоглощающий элемент 6, находят из соотношения;

Fana =— (1) ээ 12 2 где 11 — расстояние между точкой приложения силы F>/2 и точкой крепления;

12 — расстояние между точками крепления.

Например, при 1! = !г получают Fsna =

=F>, т.е. при действии на бамперный брус 1 общей нагрузки F = F > 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 (9г = 0,5 ц!), что уменьшает возможность травмирования в случае аварии. После потери устойчивости энергопоглощающим элементом 6 начнется процесс устойчивого складкообразования и элемент 6 перестает выполнять роль опоры. Связующие брусья .2, выбрав незначительный зазор Ь и бам перный брус 1 перемещаются в направле нии продольной оси транспортног средства при развитии осевого перемеще ния энергопоглощающего элемента 6 ка единого целого, На бамперный брус 1 дей ствует нагрузка F = 2Ег(Р2 — средняя дина мическая нагрузка, на фиг,б Fz = 0,5F1), Н фиг,б позицией 1 изображена сила, действу ющая на электропоглощающие элементы прототипе, а позиция 2 — в предлагаемом устройстве. Опора 5, выполняющая роль непосредственно шарнирной опоры только до момента потери устойчивости энергопогло5 щающим элементом 6, в момент потери устойчивости энергопоглощающим элементом 6 при развитии его осевого перемещения также утрачивает функцию опоры и работает как направляющая, перемеща10 ясь в направлении продольной оси транспортного средства. Наличие опор 5, выполненных в виде гибких связей (например, в виде троса, фиг,3), обусловлено тем, что перемещение опоры 5 может быть огра15 ничено размещением на лонжеронах 4 рамы силового агрегата транспортного средства (двигателя) или каких-либо вспомогательных механизмов (например лебедки). В этом случае бамперный брус 1 входит в сквозные

20 отверстия направляющих 7, жестко закрепленных на поперечине 3, и при развитии осевого перемещения энергопоглощающего элемента 6 выполняет функцию направляющих, Путем изменения длин 11 и 12

25 исходя из уравнения (1), можно добиться требуемого состояния сил F> и Fsna.

Формула изобретения

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

35 между бамперным брусом и лонжероном рамы,отличающееся тем,что,сцелью повышения пассивной безопасности транспортного средства путем снижения перегрузок, действующих на пассажиров в салоне, 40 устройство снабжено поперечиной, жестко закрепленной между лонжеронами рамы и энергопоглощающими элементами, опорами, установленными симметрично на поперечине, и связующими брусьями, одними

45 концами шарнирно связанными с бамперным брусом, другими — с опорами, а в средней части — шарнирно с энергопоглощающими элементами.

1729854

55 ны в виде гибких связей; установленных между поперечиГ ! I

) ной и одними из концов связующих брусьев.

1729854

1729854

12 ! эпэ

Фиг, 5 jT

I !

l==

i !

Х, Составитель В. Ионова

Редактор Л. Пчолинская Техред М,Моргентал Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Заказ 1474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 101