Энергопоглощающий бампер

 

Изобретение относится к автомобилестроению и позволяет увеличить пластический ресурс бампера при многократных нагрузках за счет преобразования поступательного движения пластически деформируемых элементов во вращательное. Сущность: энергопоглощающий бампер содержит корытообразный кожух и сопряженную пару энергопоглощающих элементов, шарнирно соединенных первой с кожухом, а второй с рамой транспортного средства. Первый энергопоглощающий элемент выполнен в виде ступенчатого винта, большая ступень которого выполнена с многозаходной резьбой. Второй энергопоглощающий элемент выполнен в виде гайки, сопряженной с меньшей ступенью винта и выполненной с режущей кромкой на торцевой поверхности, обращенной к большей ступени винта. Шарнирное соединение гайки с рамой выполнено в виде шарикового подшипника, наружная обойма которого неподвижно связана с рамой, а внутренняя выполнена за одно целое с гайкой. Винт изготовлен из пластического материала, гайка из твердого. 3 ил.

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано на транспортных средствах.

Известны энергопоглощающие бамперы транспортных средств. Указанные бамперы состоят из кожуха корытообразной формы и энергопоглощающих элементов, установленных между кожухом и рамой транспортного средства. Однако их недостаток заключается в том, что энергопоглощающие элементы имеют малый ресурс.

Из известных энергопоглощающих бамперов наиболее близким по технической сущности является бампер, состоящий из корытообразного кожуха и поглотителя энергии типа дорн-трубка, установленного между кожухом и рамой транспортного средства. Основной недостаток указанного бампера заключается в том, что поглотитель энергии имеет ограниченный ресурс пластического деформирования труб, определяемый длиной поступательного перемещения труб относительно друг друга.

Целью изобретения является увеличение пластического ресурса энергопоглощающего бампера при многократных нагрузках за счет преобразования поступательного перемещения пластически деформируемых элементов во вращательное. Это достигается тем, что энергопоглощающий бампер содержит корытообразный кожух и сопряженную пару энергопоглощающих элементов, шарнирно соединенных первый с кожухом, а второй с рамой транспортного средства, причем первый энергопоглощающий элемент выполнен в виде ступенчатого винта, большая ступень которого выполнена с многозаходной резьбой, второй энергопоглощающий элемент выполнен в виде гайки, сопряженной с меньшей ступенью винта и выполненной с режущей кромкой на торцевой поверхности, обращенной к большей ступени винта, а шарнирное соединение гайки с рамой выполнено в виде шарикового подшипника, наружная обойма которого неподвижно связана с рамой, а внутренняя выполнена за одно целое с гайкой.

Новым в изобретении является наличие сопряженной пары энергопоглощающих элементов, выполненных первый в виде ступенчатого винта, большая ступень которого изготовлена с многозаходной резьбой, а второй в виде гайки, сопряженной с меньшей ступенью винта и выполненной с режущей кромкой на торцевой поверхности, обращенной к большей ступени винта. Шарнирное соединение гайки с рамой выполнено в виде шарикового подшипника, наружная обойма которого неподвижно связана с рамой, а внутренняя выполнена за одно целое с гайкой.

Таким образом, предлагаемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение изобретения с известными и прототипом позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показан энергопоглощающий бампер, общий вид; на фиг. 2 сопряженная пара энергопоглощающих элементов; на фиг. 3 развертка резьбы.

Энергопоглощающий бампер включает корытообразный кожух 1, сопряженную пару энергопоглощающих элементов 2, 3. Первый энергопоглощающий элемент 2 выполнен в виде ступенчатого винта, большая ступень которого выполнена с многозаходной резьбой и шарнирно соединена с кожухом 1. Второй энергопоглощающий элемент 3 выполнен в виде гайки, сопряженной с меньшей ступенью винта и имеющей на торцевой поверхности, обращенной к большей ступени винта, режущие кромки 4. Шарнирное соединение гайки 3 с рамой выполнено в виде шарикового подшипника, наружная обойма 5 которого неподвижно связана с рамой 6 транспортного средства, а внутренняя выполнена за одно целое с гайкой. Шарики 7 кроме уменьшения трения обеспечивают работоспосообность устройства при нагрузках, направление которых не совпадает с продольной осью транспортного средства. Наружная обойма 5 шарикового подшипника сверху закрывается кольцевой крышкой 8, устанавливаемой после технологической сборки шарикового подшипника. Винт изготовлен из пластического материала, гайка из твердого.

Устройство работает следующим образом.

При соударении транспортного средства с препятствием усилие удара через корытообразный кожух передается на винт. Винт, перемещаясь вместе с кожухом, входит в гайку, которая, вращаясь в наружной обойме подшипника, своими режущими кромками подрезает "лишнюю" резьбу винта. При этом кинетическая энергия движущегося транспортного средства переходит в энергию пластического деформирования резьбы винта. Условие работоспособности винтовой пары запишется в виде ϑ > ϕ, где ϑ- угол подъема резьбы; ϕ угол трения. Шарнирное соединение сопряженной пары энергопоглощающих элементов с корытообразным кожухом и рамой транспортного средства обеспечивает работоспособность бампера при нагрузках, направление которых не совпадает с продольной осью транспортного средства.

При последующих соударениях пластический элемент работает аналогично до полного врезания винта в гайку, после чего винт удаляется и заменяется новым.

Экономический эффект от использования изобретения заключается в увеличении ресурса бампера, а также снижении количества погибших людей из-за того, что характеристика энергопоглощающего элемента не имеет пиков, которые могут повредить внутренние органы тела человека.

Формула изобретения

ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩИЙ БАМПЕР, содержащий корытообразный кожух и сопряженную пару энергопоглощающих элементов, шарнирно соединенных первый с кожухом, а второй с рамой транспортного средства, отличающийся тем, что первый энергопоглощающий элемент выполнен в виде ступенчатого винта, большая ступень которого выполнена с многозаходной резьбой и соединена с кожухом, второй энергопоглощающий элемент выполнен в виде гайки, сопряженной с меньшей ступенью винта и выполненной с режущей кромкой на торцевой поверхности, обращенной к большей ступени винта, а шарнирное соединение гайки с рамой выполнено в виде шарикового подшипника, наружная обойма которого неподвижно связана с рамой, а внутренняя выполнена за одно целое с гайкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3