Буфер безопасный

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к средствам пассивной безопасности автомобиля. Буфер безопасный состоит из продольно расположенного в передней части автомобиля блока пружин, задняя и передняя части которого жестко связаны соответственно с кузовом и бампером. Блок пружин выполнен в виде упругой гибкой пластины, задняя часть которой жестко связана с передним щитом кузова, а передняя часть загнута вниз и расположена на стандартной высоте автомобильного буфера. Пластина с внешней стороны покрыта слоем упругого материала, а находящаяся под пластиной часть щита выполнена выпуклой. Расположенная между пластиной и выпуклой частью щита кузова подушка выполнена из пористого материала. Достигается повышение пассивной безопасности автомобиля. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности автомобиля. Известен безопасный буфер автомобиля, состоящий из продольно расположенного в передней части автомобиля блока-пружин, задняя и передняя части которого жестко связаны соответственно с кузовом и бампером. (См. кн. «Пассивная безопасность автомобиля». В.Н.Иванов, В.А.Лялин. М., 1979 г., с.240-241).

Его недостатки:

1. При лобовом ударе буфер не демпфирует энергию удара, пассажиры испытывают большие инерционные нагрузки. При серьезной аварии длина пути и время замедления малы и велика вероятность получения тяжелых травм.

2. По окончании замедления после удара и остановки автомобиля потенциальная энергия сжатых пружин вызывает отскок автомобиля от препятствия, что дополнительно увеличивает возможность травмирования.

3. Конструкция буфера не обеспечивает безопасность пешеходу при наезде.

4. Ухудшается эстетика и аэродинамика автомобиля.

Целью изобретения является повышение пассивной безопасности автомобиля и снижение его агрессивных свойств.

С этой целью у безопасного буфера, состоящего из продольно расположенного в передней части автомобиля блока пружин, задняя и передние части которого жестко связаны соответственно с кузовом и бампером, блок пружин выполнен в виде упругой гибкой пластины, задняя часть которой жестко связана с передним щитом кузова, а передняя часть загнута вниз и расположена на стандартной высоте автомобильных буферов, пластина с внешней стороны покрыта слоем упругого материала, находящаяся под пластиной часть щита выполнена выпуклой, а расположенная между пластиной и выпуклой частью щита подушка выполнена из пористого материала, поверхностный слой упругого материала, расположенный на стандартной буферной высоте, имеет большой коэффициент трения, а поверхностный слой над пластиной - малый коэффициент трения, блок пружин может быть выполнен из пакета упругих гибких пластин.

Новыми отличительными признаками по сравнению с прототипом являются:

1. Блок пружин выполнен в виде упругой гибкой пластины, задняя часть которой жестко связана с передним щитом кузова, а передняя часть загнута вниз и расположена на стандартной высоте автомобильных буферов, пластина с внешней стороны покрыта слоем упругого материала, находящаяся под пластиной часть щита выполнена выпуклой, а расположенная между пластиной и выпуклой частью щита подушка выполнена из пористого материала.

2. Поверхностный слой упругого материала, расположенный на стандартной буферной высоте, имеет большой коэффициент трения, а поверхностный слой упругого материала над пластиной - малый коэффициент трения.

3. Блок пружин может быть выполнен из пакета упругих гибких пластин.

На фиг.1 - движущийся автомобиль в момент касания буфера вертикальной стенки.

На фиг.2 - автомобиль в момент преодоления стенки.

Буфер 1 состоит из продольно расположенной в передней части автомобиля упругой гибкой пластины 2, задняя часть которой жестко связана с верхней частью переднего щита 3а, а передняя часть пластины 2 загнута вниз, с верхней (внешней) стороны пластина 2 покрыта слоем упругого материала 4. Расположенная ниже пластины 2 часть щита 3б выполнена выпуклой, между пластиной 2 и выпуклой частью щита 3б расположена подушка 5, выполненная из пористого материала.

При движении автомобиля самой распространенной и опасной аварией является лобовое (фронтальное) столкновение. Буфер 1 уменьшает его последствия. При лобовом столкновении энергия удара воспринимается внешним упругим слоем 4, подушкой 5 и, в основном, упругой гибкой пластиной 2. Передняя часть упругого слоя 4 и загнутая часть пластины 2 обеспечивают плавное нарастание усилия и плавное замедление автомобиля. Благодаря наличию большого коэффициента трения внешней передней поверхности упругого слоя 4 (на стандартной высоте автомобильных буферов) и местной упругости слоя 4 обеспечивается надежный контакт буфера 1 со встречным автомобилем или с вертикальным препятствием (стенкой фиг.1, 2). Пластина 2 нагружается продольной силой, которая передается на верхнюю часть щита 3а и, подобно прыгуну с шестом в высоту, передняя часть автомобиля поднимается, автомобиль поворачивается вокруг точки контакта заднего колеса с дорогой. Пластина 2 по всей длине изгибается вниз, ее контактирующая со стенкой часть «накатывается» на вертикальную стенку (Фиг.2). При лобовом столкновении величина подъема передка автомобиля зависит от скорости и веса автомобиля, упругих свойств пластины 2 и пористого материала подушки 5, развесовки по колесам, длины буфера 1, особенностей передней части встречного автомобиля, угла наклона вертикальной стенки и полотна дороги.

Благодаря подъему передка автомобиля при фронтальном столкновении увеличивается путь замедления, особенно передней части автомобиля (с водителем и передним пассажиром - прямая А1А2>Б1Б2). Направление замедления (кривая А1А2) изменяется в благоприятную для восприятия сторону (вверх). Применяя пластину 2 с определенными упругими свойствами, выбирая определенный объем и материал подушки 5, задавая определенную кривизну выпуклой части щита 36, возможно получить безопасный бампер 1 с оптимальными характеристиками при лобовом ударе.

Обычный безопасный буфер 1 должен обеспечивать при определенной скорости достаточную высоту подъема передка автомобиля для преодоления капота встречного типичного легкового автомобиля и обеспечения рикошета - скользящего удара, что уменьшает тяжесть ДТП для обоих автомобилей. Буфер 1 должен выдерживать и автомобильные крэш-тесты без повреждений элементов кузова. При увеличенной длине буфера 1, большей нагрузке на задние колеса и особом задке автомобиля возможно получение более безопасного автомобиля. При фронтальном столкновении на большой скорости такого автомобиля с вертикальной стенкой (автобусом, троллейбусом) происходит деформация передней части буфера 1 вниз, нагрузка продольной силой пластины 2 и подъем передка автомобиля вверх. Буфер 1 своей верхней частью «накатывается» на стенку, увеличивая подъем передка. На некоторой высоте контакта буфера 1 со стенкой качение прекращается и, благодаря острому углу между продольной осью автомобиля и вертикальной плоскостью стенки, благодаря малому коэффициенту трения верхней поверхности упругого слоя, начинается скольжение буфера 1 вверх по стенке с подъемом передка. При значительной начальной скорости автомобиля подъем может продолжаться до касания передними и даже всеми колесами автомобиля вертикальной стенки. Путь замедления будет значителен, вероятность получения тяжелых и смертельных травм уменьшается. При наезде автомобиля на пешехода нижняя часть упругого слоя 4 буфера 1 ударяет по ноге ниже колена, при этом деформируется передняя часть упругого слоя 4 и загнутый передний конец пластины 2. Пешеход сбивается на верхнюю часть упругого слоя 4 и перемещается по нему до ветрового стекла. Начальные условия для его выживания улучшаются.

При лобовом (фронтальном) столкновении кинетическая энергия движущегося автомобиля тратится на сжатие упругого слоя 4, подушки 5 (с частичным демпфированием), изгиб пластины 2 и на подъем передка автомобиля на капот встречного автомобиля или на вертикальную стенку. После окончания замедления при остановке автомобиля запасенной энергии для его отскока меньше. Передок автомобиля стаскивается с капота встречного автомобиля или, при заторможенных задних колесах, плавно опускается с вертикальной стенки.

Для более успешного стаскивания с капота пластина 2 или одна из пакета пластин имеет на конце отгиб на 180°.

Наружный упругий слой 4 жестко связан с пластиной 2 и может быть выполнен из пенопласта с переменной (увеличивающейся от внешней поверхности) жесткостью. Его передняя поверхность (на стандартной буферной зоне) имеет большой коэффициент трения для надежного взаимодействия со стенкой или буфером встречного автомобиля. Верхняя поверхность упругого слоя 4 у автомобиля повышенной пассивной безопасности может иметь малый коэффициент трения.

Пластина 2 может быть выполнена из композитного материала, это уменьшает ее вес и увеличивает упругие свойства. Пластина 2 может состоять из пакета пластин, связанных между собой, например, тонким резиновым слоем, допускающим их некоторое продольное смещение при изгибе с обеспечением демпфирования.

Пористый материал подушки 5 может быть изготовлен из упругого пенопласта (пеноуретана) или из твердого пористого материала малой прочности, но с хорошими демпфирующими свойствами. Упругий пенопласт после столкновения восстанавливает первоначальную форму и не требует замены. Твердый пористый материал не полностью восстанавливает свою форму и после аварии требуется его замена (на станции техобслуживания или в гараже).

Покатый задок автомобиля, покрытый материалом с малым коэффициентом трения, не увеличивает габариты и вес, обеспечивает скользящий удар при наезде на него сзади легкого автомобиля, а при лобовом столкновении автомобиля увеличивает возможную высоту подъема передка и, соответственно, путь замедления, улучшает внешний вид автомобиля (придает стремительность).

Безопасный буфер 1 при движении автомобиля по дороге предохраняет от обычного лобового столкновения двух автомобилей, а при наезде на вертикальное препятствие (стенка, столб) удлиняет путь (время) замедления, в обоих случаях уменьшается ущерб и стоимость ремонта автомобилей, вероятность получения тяжелых и смертельных травм.

Буфер 1 сравнительно прост, технологичен, имеет малый вес, надежен в эксплуатации.

Наличие буфера 1 не ухудшает аэродинамику и эстетику автомобиля. Существенно повышается его пассивная безопасность.

Автором изготовлена и испытана тележка (Д×Ш×В=327×100×100) с безопасным буфером, испытания подтверждают основные приведенные выше свойства буфера.

1. Буфер безопасный, состоящий из продольно расположенного в передней части автомобиля пружинного блока, задняя и передняя части которого жестко связаны соответственно с кузовом и бампером, отличающийся тем, что пружинный блок выполнен в виде упругой гибкой пластины, задняя часть которой жестко связана с передним щитом кузова, а передняя часть загнута вниз и расположена на стандартной высоте автомобильного буфера, пластина с внешней стороны покрыта слоем упругого материала, находящаяся под пластиной часть щита кузова выполнена выпуклой, а расположенная между пластиной и выпуклой частью щита кузова подушка выполнена из пористого материала.

2. Буфер безопасный по п.1, отличающийся тем, что поверхностный слой упругого материала, расположенный на стандартной высоте автомобильного буфера, имеет большой коэффициент трения.

3. Буфер безопасный по любому из пп.1-2, отличающийся тем, что поверхностный слой упругого материала, расположенного над пластиной, имеет малый коэффициент трения.

4. Буфер безопасный по п.1, отличающийся тем, что пружинный блок выполнен из пакета упругих гибких пластин.



 

Похожие патенты:

Бампер // 2372224
Изобретение относится к бамперу легковых автомобилей. .

Изобретение относится к бамперу легкового автомобиля. .

Изобретение относится к разновидности бампера легковых автомобилей. .

Изобретение относится к заднему бамперу легкового автомобиля. .

Бампер // 2346833
Изобретение относится к бамперу легкового автомобиля. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для поглощения энергии удара при столкновении транспортного средства с препятствием.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для поглощения энергии удара при столкновении транспортного средства с препятствием.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к устройствам для поглощения энергии удара при столкновении транспортного средства с препятствием.

Изобретение относится к способу и устройству для отвода энергии встречного удара, в частности объектов, не имеющих прочной связи с землей, например автомобильного транспорта, навесных сооружений, ворот, дорожных ограждений.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к бамперным узлам транспортных средств

Изобретение относится к средствам пассивной безопасности движения на автомобильных дорогах

Изобретение относится к автомобилестроению, к устройствам, обеспечивающим пассивную безопасность автомобиля

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к бамперам автомобилей

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Передний модуль для автомобиля содержит два расположенных с обеих сторон лонжерона, балку бампера и раму радиатора, удерживающую охлаждающее устройство. Балка бампера расположена перед лонжеронами и соединена с передними торцевыми поверхностями каждого лонжерона с помощью деформирующегося элемента. Рама радиатора расположена между лонжеронами или между деформирующимися элементами. Передний модуль содержит поворотные рычаги для удержания рамы радиатора. Поворотные рычаги шарнирно соединены с одной стороны с удерживающим элементом, жестко соединенным с лонжероном, а с другой стороны с рамой радиатора. Оси поворотных рычагов расположены параллельно друг другу, горизонтально и перпендикулярно продольной оси автомобиля. Поворотные рычаги, удерживающий элемент и рама радиатора образуют шарнирный четырехзвенник. При столкновении балка бампера после начальной деформации деформирующегося элемента соприкасается с рамой радиатора и при дальнейшей деформации деформирующегося элемента рама радиатора смещается вместе с одним компонентом с помощью поворотных рычагов в направлении салона автомобиля. Достигается повышение эффективности защиты охлаждающего устройства. 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при изготовлении высокопрочных балок, изогнутых в противоположных направлениях. Машина для роликового формования включает устройство роликового формования и гибочную станцию, Устройство роликового формования содержит ролики для формования листа стального материла в конструкционную балку. Гибочная станция используется на производственной линии с упомянутым устройством роликового формования. Станция содержит устройство образования изгибов, включающее первый и второй скользящие элементы. Способ роликового формования включает этапы роликового формования листа стального материала в конструкционную балку и гибки первого и второго участков балки в противоположных направлениях. В результате обеспечивается возможность получения балки с точными размерами и постоянным поперечным сечением. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. Бамперное защитное устройство автомобиля содержит бампер-балку с коробчатым прямоугольным поперечным сечением, закрепленную на корпусе автомобиля. Бампер выполнен в виде прямой балки с длиной, приблизительно равной ширине автомобиля, и расположен внутри корпуса-балки. Бампер имеет также коробчатое прямоугольное сечение с зазорами по бокам, в которых с натягом по вершинам гофров вставлены два пакета. Каждый пакет набран из двух или более многослойных, многопролетных, гофрированных пакетов. Многослойные гофрированные пакеты набраны из стальных, каленых, шлифованных омедненных лент, между которыми проложены стальные, каленые, шлифованные, омедненные ленты-полосы с толщиной, большей гофрированной ленты. Пакеты гофрированных лент опираются на проложенную между ними гладкую ленту-полосу вершинами друг на друга, т.е. в каждом пакете пакеты гофрированных лент соединены последовательно. Длина пакетов подобрана таким образом, что на обоих концах бампера, корпуса и гладких лент имеются свободные участки больше величины смещения вершины крайнего гофра. Концы корпуса балки, выступающие за бампер, имеют швеллерное поперечное сечение и в плане повторяют обводы автомобиля до колесной пары. Расстояние между концом корпуса-балки и контуром автомобиля L, измеренное по перпендикуляру к оси автомобиля, выбрано конструктивно приемлемым. В качестве бампера-балки использована передняя балка силовой рамы автомобиля, если бамперное устройство ставится спереди автомобиля, и ее задняя балка, если устройство ставится сзади автомобиля. Пакет, набранный из чередующихся гофрированных пакетов и гладких лент, вставлен только в зазор между бампером и корпусом балки. Параметры пакета и натяг по вершинам гофров выбраны такими, чтобы при создании натяга не происходили пластические деформации гофров. Достигается снижение веса автомобиля. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а конкретно к ударозащитному устройству транспортного средства. Устройство содержит несущий элемент, выполненный ударопрочным из немагнитного материала с возможностью установки поперечно на передней или задней части транспортного средства, закрепленную на наружной поверхности несущего элемента демфирующую отделку, изготовленную из эластичного магнитореологического композиционного материала с наполнителем из магнитомягкого материала, магнитный узел управления жесткостью демпфирующей отделки, установленный со стороны несущего элемента, противоположной расположению демпфирующей отделки, с возможностью прохождения магнитного поля через демпфирующую отделку и имеющий привод линейного перемещения для отведения в направлении от демпфирующей отделки. Устройство реализует полуактивную форму безопасности при наезде оборудованного им транспортного средства на человека и может быть использовано для установки на автомобили, поезда, в том числе поезда метрополитена, на строительную, погрузочную и дорожную технику, а также на иные транспортные средства и подвижное оборудование, особенно где велика вероятность нанесения травм человеку. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Бамперное защитное устройство для грузовых автомобилей и автобусов содержит жестко крепящийся к силовой раме автомобиля бампер, упругогистерезисный элемент и оболочку. Оболочка выполнена сминаемой при ударе, плотно охватывающая упругогистерезисный элемент и жестко закрепленная на бампере. Оболочка выполнена из полимера или полипропилена большой плотности, или тонкого металлического листа. Упругогистерезисный элемент выполнен из проволочного упругого нетканого материала. Способ изготовления упругогистерезисного элемента, заключающийся в том, что формируют заготовки из спиралей, изготовленных из стальной нагартованной проволоки, растянутых до шага, равного их диаметру. Изготавливают упругогистерезисный элемент последующим прессованием заготовки в пресс-форме. Сначала изготавливаются на станке одинаковые полосы предварительно напряженной плетенной сетки, имеющие форму параллелограмма. Омедняют полосы в ванне. Укладывают одну полосу на другую так, чтобы между осями этих полос был угол 90°. Подгибают косые концы каждой полосы на эту же полосу таким образом, чтобы сформировалась прямоугольная полоса постоянной толщины. Сформированные полосы накладывают друг на друга. Спрессовывают собранную заготовку небольшим усилием. Вставляют заготовку в пресс-форму и окончательно прессуют. Вынимают упругогистерезисный элемент, имеющий вид прямоугольного параллелепипеда, из пресс-формы и в приспособлении отгибают его концы так, чтобы он повторил внешние обводы бампера. Достигается упрощение конструкции бампера и повышение надежности при фронтальных ударах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Бампер транспортного средства содержит укрепленный на раме кузова по всей ширине его передней части горизонтальный ударный брус. В теле ударного бруса выполнена последовательность сквозных вертикальных отверстий. В каждую соседнюю пару отверстий свободно вставлена сверху стальная П-образная стойка с заостренными нижними концами. Стойка снабжена винтовыми цилиндрическими пружинами, надетыми на вертикальные стороны. Пружины прикреплены своими торцами к нижней поверхности перекладины стойки и верхней поверхности бруса в напряженно-растянутом состоянии. Стойка удерживается в равновесном положении с помощью размещенной в средней части и введенной с натягом и фиксацией между вышеуказанными поверхностями пластины. Пластина выполнена из материала, разрушаемого при заданной величине ударной силы. Геометрические и физические параметры П-образных стоек и пружин выбраны из условия обеспечения необходимого силового прижатия пружинами концов стоек к дорожному полотну при удалении из конструкции бампера удерживающих стойки пластин. Достигается повышение эффективности защиты транспортного средства от встречного удара. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к средствам пассивной безопасности автомобиля

Наверх