Ударный аттенюатор для транспортных средств
Изобретение относится к ударному аттенюатору для транспортных средств, включающему в себя энергопоглощающее устройство для замедления сил, содержащее корпус, по меньшей мере, два штифта, расположенных в корпусе, которые расположены параллельно относительно друг друга в корпусе, а также металлический удлиненный элемент вытягивания, который может быть расположен в корпусе таким образом, что он проходит между и в контакте со штифтами. Штифты и элемент вытягивания располагаются таким образом, что изменение направления возникает на элементе вытягивания при прохождении каждого штифта, таким образом, при взаимном перемещении элемента вытягивания и корпуса относительно друг друга перемещение замедляется вследствие деформации элемента вытягивания при проходе каждого штифта. Штифты и элемент вытягивания расположены таким образом, что элемент вытягивания получает изменение направления, по меньшей мере, 90° при прохождении, по меньшей мере, двух штифтов. Ударный аттенюатор содержит балку и уловитель столкновения, который соединен с балкой и является смещаемым вдоль ее внешней стороны, причем одно из энергопоглощающего устройства или элемента вытягивания соединено с уловителем столкновения и является смещаемым вместе с ним, тогда как другое из них неподвижно соединено с землей или неподвижной конструкцией таким образом, что при возможном столкновении с уловителем столкновения оно замедляется вследствие взаимного перемещения между энергопоглощающим устройством и элементом вытягивания. 14 з.п. ф-лы, 11 ил.
Настоящее изобретение относится к ударному аттенюатору для транспортных средств, включающему в себя энергопоглощающее устройство для замедления сил, содержащее корпус, по меньшей мере, два штифта, расположенных в корпусе, которые расположены параллельно относительно друг друга в корпусе, а также металлический удлиненный элемент вытягивания, который может быть расположен в корпусе таким образом, что он проходит между и в контакте со штифтами, причем штифты и элемент вытягивания располагаются таким образом, что изменение направления возникает на элементе вытягивания при прохождении каждого штифта, так что при взаимном перемещении элемента вытягивания и корпуса относительно друг друга замедляется перемещение вследствие деформации элемента вытягивания при проходе каждого штифта, причем штифты и элемент вытягивания располагаются таким образом, что элемент вытягивания получает изменение направления, по меньшей мере, 90° при проходе, по меньшей мере, двух штифтов соответственно.
Уровень техники
Во многих соединениях существует необходимость ударных аттенюаторов, которые могут поглощать и замедлять силы, в частности большие силы, как, например, силы столкновения от транспортных средств. Например, это имеет место при стационарных конструкциях, таких как защитные барьеры или аварийные барьеры вдоль дорог и железнодорожных путей, где желательно постепенно замедлять силу столкновения, частично по причинам безопасности для защиты пассажиров от повреждений вследствие очень сильного торможения, но частично также по причинам стоимости для того, чтобы сделать возможным выполнить защитный барьер со сравнительно небольшими размерами, который не может выдерживать моментального замедления силы столкновения, но который является способным замедлять силы постепенно вдоль до некоторой степени бόльшего расстояния. Тем самым обеспечивается то, что защитный барьер выполняет свое назначение, и наряду с этим могут быть уменьшены расход материала и соответственно затраты.
Одна проблема с такими ударными аттенюаторами заключается в том, что они должны быть долговечными, т.е. должны находиться в рабочем состоянии годами; может быть несколько десятков лет пассивности до тех пор, пока однажды не произойдет авария, и в таком случае они должны функционировать, не будучи подвергнутыми негативным воздействиям со временем вследствие, например, коррозии, сильного засорения грязью или тому подобного, что может побудить подвижные части заклиниваться и быть полностью заблокированными таким образом, что функционирование ставится под угрозу.
Краткое описание изобретения
Задача изобретения в соответствии с первым аспектом заключается в создании ударного аттенюатора или защитного устройства столкновения для столкновения с транспортными средствами, которое является несложным, надежным и имеет сравнительно небольшие размеры и которое является способным эффективно замедлять силы столкновения от транспортных средств. По меньшей мере, эта задача решена с помощью ударного аттенюатора в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения.
Дополнительная задача изобретения в соответствии со вторым аспектом заключается в создании ударного аттенюатора, который обеспечен, по меньшей мере, одним энергопоглощающим устройством или тормозом, который обеспечивает высокий тормозной эффект, имеет небольшие размеры и несложную конструкцию и который может изготавливаться с относительно небольшими затратами. Эта задача решается посредством ударного аттенюатора в соответствии с пунктом 6 формулы изобретения.
Дополнительная задача изобретения в соответствии с третьим аспектом заключается в создании ударного аттенюатора, который обеспечен, по меньшей мере, одним энергопоглощающим устройством, посредством которого тормозное усилие постепенно увеличивается с длиной тормозного расстояния. По меньшей мере, эта задача решена посредством ударного аттенюатора в соответствии с пунктом 10 формулы изобретения.
Дополнительные признаки и задачи изобретения будут очевидными из нижеследующего описания и оставшихся пунктов формулы изобретения.
Соответственно основной задачей изобретения является проникновение в сущность того, что вышеприведенная задача в соответствии с первым аспектом может быть решена тем, что он включает балку и уловитель столкновения, который соединен с балкой и является смещаемым вдоль ее внешней стороны, причем одно из энергопоглощающего устройства или удлиненного элемента вытягивания или элемента тяги или элемента растяжения соединено с уловителем столкновения и является смещаемым вместе с ним, тогда как другое из них обоих неподвижно соединено с землей или неподвижной конструкцией таким образом, что при возможном столкновении с уловителем столкновения оно будет замедляться вследствие взаимного перемещения между энергопоглощающим устройством и элементом вытягивания.
В пределах этой общей идеи изобретения ударный аттенюатор в соответствии с изобретением может быть образован многими разными способами в пределах объема нижеследующей формулы изобретения. В качестве примера штифты или валы, которые располагаются с их продольными осями перпендикулярно относительно направления движения элемента вытягивания через тормоз, по желанию могут быть невращаемыми или вращаемыми. Естественно невращаемые штифты обеспечивают бόльший тормозной эффект вследствие увеличенного трения. Вращаемые штифты при несложном варианте осуществления могут быть достигнуты посредством обеспечения внешней, свободно посаженной трубчатой втулки снаружи внутреннего, невращаемого штифта, которая является вращаемой на внутреннем штифте. Более того, продольный элемент вытягивания может иметь некоторую произвольную форму поперечного сечения, которая имеет достаточную прочность на разрыв для того, чтобы быть способной замедлять возможные появляющиеся силы столкновения без разрушения, и которая имеет достаточно высокое сопротивление деформации изгиба для того, чтобы быть способной поглощать кинетическую энергию транспортного средства при замедлении. В дальнейшем варианте осуществления элемент вытягивания имеет форму полосы вытягивания, имеющей прямоугольное поперечное сечение. Однако элемент вытягивания также может иметь форму, например, одного или более стержней, имеющих круглое поперечное сечение, или балки с небольшими размерами, например коробчатой балки.
В первом иллюстративном варианте осуществления применение энергопоглощающего устройства в ударном аттенюаторе в соответствии с изобретением показано и описано для конца защитного барьера или дорожного ограждения. В этом варианте осуществления энергопоглощающее устройство или тормоз расположен в конце трубчатой терминальной балки защитного барьера, имеющей прямоугольное поперечное сечение, один конец которой расположен на земле и наклонен вверх по направлению к другому концу, который соединен с действительным защитным барьером. Часть имеющего форму полосы вытягивания элемента вытягивания, которая подлежит перемещению в тормоз, в исходном положении размещена во внутреннем пространстве терминальной балки защитного барьера, а часть элемента вытягивания, которая подлежит перемещению из тормоза, соединена с ударным аттенюатором, который расположен смещаемым образом на верхней стороне терминальной балки защитного барьера. Если происходит авария, и транспортное средство въезжает в конец защитного барьера, транспортное средство будет ударяться об уловитель столкновения, который тем самым будет скользить вдоль терминальной балки защитного барьера и вытягивать элемент вытягивания через тормоз, в сопровождении сгибания элемента вытягивания вокруг соответствующего штифта, таким образом сила столкновения постепенно поглощается вдоль тормозного расстояния, которое зависит от величины силы столкновения и максимального тормозного эффекта тормоза. В этом случае элемент вытягивания будет соответственно перемещаться относительно корпуса тормоза, который неподвижно соединен с концом терминальной балки защитного барьера. Однако следует понимать, что также обратное состояние может быть возможным, т.е. что корпус тормоза является перемещаемым относительно элемента вытягивания, который неподвижно соединен с землей или какой-либо неподвижной конструкцией. В описанном варианте осуществления с ударным аттенюатором для защитного барьера корпус тормоза может быть соединен и быть перемещаемым вместе с ударным аттенюатором, предпочтительно может быть расположен в имеющем форму коробки уловителе столкновения, тогда как элемент вытягивания находится на одном конце, неподвижно соединенном с терминальной балкой защитного барьера, и, например, расположен на верхней стороне терминальной балки защитного барьера.
Ударный аттенюатор согласно изобретению здесь показан только закрепленным на одном конце защитного барьера, где уловитель столкновения прикреплен к терминальной балке защитного барьера, которая наклонена от 5 до 15° или предпочтительно около 10° относительно горизонтальной плоскости. Однако специалисту в данной области будет понятным, что ударный аттенюатор согласно изобретению также может применяться во многих других соединениях, в частности, где большие усилия подлежат поглощению и замедлению, и предпочтительно, где эти усилия проявляются очень внезапно и в порядке исключения. Ударный аттенюатор соответственно не ограничен на соединении с защитным барьером в форме терминальной балки защитного барьера, вдоль которой уловитель столкновения является смещаемым. Также было бы возможным, например, расположить балку на или полностью, или частично углубленной в землю и параллельно относительно земли для предотвращения аварий на крутых подъемах или неподвижных препятствиях, как, например, каменная наброска, или на съездах с основной дороги, которые могут быть предусмотрены с длинными и крутыми склонами для обеспечения возможности остановки транспортного средства, тормоза которого прекратили функционировать вследствие, например, перегрева. Ударный аттенюатор также может быть расположен в конце тупикового пути для железнодорожного транспорта для замедления железнодорожных транспортных средств, которые утратили свою управляемость. Также форма балки может варьироваться в широких пределах в зависимости от ее намеченного использования. В дальнейшем описанном варианте осуществления она имеет форму коробчатой балки с прямоугольным поперечным сечением, вокруг которой уловитель столкновения сцепляется снаружи. Однако она также может иметь, например, U-, I-, H- или T-образное поперечное сечение, вокруг которого уловитель столкновения сцепляется подходящим образом. Также не требуется, чтобы балка представляла собой балку, которая конкретно приспособлена для намеченного использования в качестве терминальной балки защитного барьера. Взамен уловитель столкновения может быть закреплен на и быть смещаемым вдоль самой балки защитного барьера, которая, например, может иметь круглую форму или W-образную форму в поперечном сечении. Балка также может быть обеспечена с канавкой или каналом, например, может быть в форме бетонной балки, имеющей вмонтированные краевые усиливающие элементы вдоль канавки и внутреннее свободное пространство, в котором ролики или скользящие части уловителя столкновения являются смещаемыми. Ударный аттенюатор также может быть собран из двух или более балок, например, двух параллельных балок со связанными уловителями столкновения, которые соединены друг с другом посредством поперечных балок или сеткой из стальной проволоки для увеличения области улавливания. Даже было бы возможным монтировать ударный аттенюатор на транспортное средство, где уловитель столкновения, например, может иметь форму расположенного спереди или сзади бампера для поглощения и замедления каких-либо сил столкновения.
Энергопоглощающее устройство или тормоз, который замедляет уловитель столкновения, образован таким образом, что штифты и элемент вытягивания расположены таким образом, что элемент вытягивания получает изменение направления, по меньшей мере, 90° при каждом проходе, по меньшей мере, двух штифтов. Посредством расположения штифтов и элемента вытягивания таким образом, что элемент вытягивания получает большое изменение направления, по меньшей мере, 90° при проходе, по меньшей мере, двух штифтов, большое тормозное действие достигается вследствие большой силы, которая требуется для сгибания элемента вытягивания на эту большую величину вокруг соответствующего штифта. Это большое тормозное действие может использоваться для ограничения количества штифтов и выполнения корпуса компактным с небольшими размерами. Таким образом, энергопоглощающее устройство может изготавливаться с низкими затратами, и его применимость увеличивается, так как небольшие размеры дают в результате то, что оно занимает меньше пространства в конструкции, где оно подлежит применению. Также следует понимать, что энергопоглощающее устройство, имеющее много штифтов и тем самым большую длину элемента вытягивания, одновременно проходящую через корпус, дает в результате то, что элемент вытягивания также необходимо выполнять соответственно более длинным, так как задний конец элемента вытягивания не имеет возможности проходить первый штифт до того, пока не будет использовано все тормозное расстояние. Также более длинный элемент вытягивания вызывает увеличение затрат и большее пространство для размещения элемента вытягивания в исходном положении до торможения.
В пункте 1 формулы изобретения указано, что энергопоглощающее устройство содержит, по меньшей мере, два штифта, расположенных в корпусе, и что штифты и элемент вытягивания расположены таким образом, что элемент вытягивания достигает изменения направления, по меньшей мере, 90° при соответствующем проходе, по меньшей мере, двух штифтов. Естественно, это предполагает, что энергопоглощающее устройство может содержать дополнительные штифты, где элемент вытягивания сгибается на 90° или больше, но также, что дополнительные штифты могут быть расположены, на которых элемент вытягивания получает изменение направления, которое меньше 90°, например, штифты, которые приспособлены только для направления элемента вытягивания в правильном направлении в или из корпуса соответственно. Однако следует понимать, что изменение направления элемента вытягивания при проходе соответствующего штифта может быть выполнено значительно бόльшим для увеличения тормозного действия, например, по меньшей мере, 135°, как указано в пункте 7 формулы изобретения, или, по меньшей мере, 180°, как указано в пункте 8 формулы изобретения, и как в дальнейшем показанном и описанном первом варианте осуществления, где тормоз содержит три штифта и изменение направления элемента вытягивания составляет больше 200° при проходе двух штифтов и около 180° при проходе третьего.
В дальнейшем показанном и описанном первом варианте осуществления энергопоглощающего устройства или тормоза часть элемента вытягивания, которая подлежит перемещению в корпус, и часть элемента вытягивания, которая подлежит перемещению из корпуса, имеют направления, которые отличаются менее чем на 20° или только около 10° относительно друг друга. Это упрощено тем, что штифты не располагаются в одной и той же плоскости, и тем, что является возможным даже иметь части элемента вытягивания, которые подлежат перемещению в и из корпуса соответственно в одном и том же направлении, т.е. 0° угловая разница между частями, хотя в отдельных плоскостях для исключения того, что части элемента вытягивания входят в контакт с и скользят по направлению друг к другу. Это может быть преимуществом во многих ситуациях, например, для создания компактного и малогабаритного ударного аттенюатора или тому подобного. Посредством расположения штифтов в двух или более плоскостях тормоз может быть выполнен более компактным и более коротким относительно тормоза, в котором все штифты располагаются в одной и той же плоскости. Однако это находится в пределах объема изобретения, что, как показано в дополнительных вариантах осуществления, все штифты также могут быть расположены в линию в одной и той же плоскости, и направления между перемещающейся внутрь и перемещающейся наружу частями элемента вытягивания могут сильно отличаться, например иметь противоположные направления.
Ударный аттенюатор для столкновения с транспортными средствами независимо, если он расположен на конце защитного барьера, как в вышеописанном варианте осуществления или в любом другом применении, должен быть выполнен таким образом, что он подходящим образом является способным поглощать и замедлять силы столкновения от транспортных средств, имеющих существенно отличающиеся размеры, такие как силы столкновения от самых маленьких и наиболее легковесных пассажирских автомобилей, а также от полностью нагруженных грузовых автомобилей. При замедлении сил столкновения от легковесных транспортных средств тормозное действие может не быть слишком большим, так как в этом случае замедление будет таким быстрым, что пассажиры в транспортном средстве могут серьезно пострадать. При замедлении тяжелых транспортных средств, с другой стороны, необходимо, чтобы тормозное действие было большим, таким образом, тормозное расстояние не должно быть неоправданно большим. В соответствии с дополнительным разработанным вариантом осуществления ударного аттенюатора по изобретению в соответствии с пунктами 10-13 формулы изобретения энергопоглощающее устройство показывает постепенно увеличивающее тормозное действие, таким образом тормозное действие больше в конце тормозного расстояния, чем в начале тормозного расстояния. Это может быть достигнуто тем, что элемент вытягивания демонстрирует бόльшую прочность на изгиб в заднем участке, чем в переднем участке. Это может быть достигнуто разными способами, например, посредством образования элемента вытягивания с бόльшими размерами в заднем участке, чем в переднем участке, т.е. для образования элемента вытягивания с бόльшей шириной и/или большей толщиной, или посредством образования элемента вытягивания из материалов, имеющих разное качество в заднем и передних участках соответственно. Постепенно увеличивающееся тормозное действие может быть выполнено пошаговым образом за один или более шагов, но также может быть выполнено непрерывно на протяжении большего расстояния посредством последовательного увеличения ширины и/или толщины.
Очевидно, что ударный аттенюатор в соответствии с изобретением может быть модифицирован и изменен также многими другими способами, нежели чем были указаны выше. По экономическим соображениям, а также по соображения экономии пространства является предпочтительным выполнять тормоз с как можно меньшим количеством штифтов. Меньшее количество штифтов однако будет давать в результате то, что прочность на изгиб элемента вытягивания должна быть больше для достижения такого же тормозного действия при одинаковом большом изменении направления элемента вытягивания после каждого штифта, что также дает в результате то, что количество материала и затраты на элемент вытягивания будут увеличиваться. Для оптимизации элемента вытягивания относительно требуемого тормозного действия количество штифтов, изменение направления элемента вытягивания при проходе каждого штифта и размеры и/или качество материала элемента вытягивания должны быть приспособлены таким образом, что прочность на разрыв элемента вытягивания почти достигается, когда полное тормозное действие достигается в тормозе.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления изобретения в дальнейшем будут описаны со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг.1 - вид сбоку с частичным разрезом конца защитного барьера, содержащего ударный аттенюатор и энергопоглощающее устройство в исходном положении;
фиг.2 - вид сбоку в соответствии с фиг.1 после столкновения от транспортного средства;
фиг.3 - увеличенный продольный разрез через внешний конец ударного аттенюатора в исходном положении в соответствии с фиг.1;
фиг.4 - вид в перспективе энергопоглощающего устройства в соответствии с фиг.1-3;
фиг.5-9 - схематичные продольные разрезы, показывающие взаимные положения штифтов и прохождение элемента вытягивания между ними, для разных возможных вариантов осуществления энергопоглощающих устройств;
фиг.10 - вид сверху участка элемента вытягивания, который имеет увеличивающуюся прочность на изгиб посредством увеличенной ширины; и
фиг.11 - вид сбоку участка элемента вытягивания, который имеет увеличивающуюся прочность на изгиб посредством увеличенной толщины.
Подробное описание возможных вариантов осуществления изобретения
Сначала энергопоглощающее устройство будет описано в соответствии с первым вариантом осуществления и его применением на ударном аттенюаторе для столкновений с транспортными средствами на конце защитного барьера. На фиг.1 конец защитного барьера показан с ударным аттенюатором в исходном положении. Защитный барьер в соответствии с показанным вариантом осуществления представляет собой тип, который состоит из балки 1 защитного барьера, имеющей прямоугольное поперечное сечение, которая поддерживается на расстоянии над дорожным полотном посредством стоек 2 защитного барьера, которые перемещаются вниз через дорожное полотно и в основание дороги. Показаны только самый внешний конец и последняя стойка 2 защитного барьера действительного защитного барьера. От защитного барьера отходит терминал защитного барьера в форме терминальной балки 3 защитного барьера, имеющей подобным образом прямоугольное, полое поперечное сечение, которая на ее одном конце неподвижно соединена с защитным барьером и наклонно опускается вниз таким образом, чтобы прилегать к дорожному полотну на ее другом конце. Это выполнено для того, чтобы обеспечить защитному барьеру плавный терминал и защитить пассажиров в транспортном средстве 4 при возможном столкновении с концом защитного барьера. Для надежного закрепления защитного барьера относительно полотна дороги соединительный стержень 5 расположен между защитным барьером и полотном дороги таким образом, что один конец соединительного стержня неподвижно соединен с действительным защитным барьером в области последней стойки 2, а другой конец соединительного стержня закреплен в полотне дороги посредством крепежной пластины 6, которая упирается в полотно дороги и закрепляется посредством крепежной трубы 7, которая перемещается вниз в основание дороги. Также внешний конец терминальной балки 3 защитного барьера закрепляется к полотну дороги посредством соответствующей крепежной пластины, которая закрепляется в полотне дороги посредством крепежной трубы 7, которая перемещается вниз в основание дороги.
Для дополнительной защиты транспортных средств и пассажиров при возможном столкновении с концом защитного барьера он обеспечен ударным аттенюатором, содержащим энергопоглощающее устройство или тормоз 8 для постепенного замедления силы столкновения. Ударный аттенюатор содержит коробкообразный уловитель 9 столкновения, который расположен смещаемым образом на верхней стороне терминальной балки 3 защитного барьера, и тормоз 8, который неподвижно смонтирован и, по меньшей мере, частично вставлен в самый внешний конец терминальной балки 3 защитного барьера.
Более конкретная конструкция тормоза 8 проявляется более подробно из фиг.3-5. Тормоз, в соответствии с фиг.4, выполнен в виде корпуса 10, имеющего два длинных боковых участка 11, которые взаимно соединяются посредством двух поперечных частей 12 и между которыми расположены три вращаемых штифта 13. Тормоз также содержит элемент 14 вытягивания в форме полосы вытягивания из стали, который приспособлен таким образом, чтобы применяться между штифтами таким образом, как показано на фиг.3 и 5. Ширина и толщина элемента вытягивания могут варьироваться в широких пределах в зависимости от области применения, требуемого тормозного действия и конструкции тормоза. При использовании элемента вытягивания в ударном аттенюаторе типа, как показан здесь, толщина элемента вытягивания может нормально предусматриваться с величиной до около от 5 до 10 мм и иметь ширину около 100 мм. Такой прочный элемент вытягивания не может сгибаться вручную при монтаже в корпус. Взамен он должен предварительно сгибаться посредством некоторого типа инструмента и затем вставляться в корпус с разобранными штифтами 13, а после этого повторно монтируя штифты, когда элемент вытягивания находится в правильном положении. Как очевидно из фиг.3, один конец элемента 14 вытягивания, более конкретно конец части 14', которая подлежит перемещению из корпуса, которая в исходном положении является относительно короткой, неподвижно соединен с коробкообразным уловителем 9 столкновения в его внутреннем пространстве. Противоположная часть 14'' элемента вытягивания, которая подлежит перемещению в корпус, имеет в исходном положении очень большую длину и вставлена во внутреннюю полость терминальной балки 3 защитного барьера.
При возможном столкновении транспортного средства 4 с концом защитного барьера, как показано на фиг.2, уловитель 9 столкновения будет смещаться вдоль балки 3 защитного барьера. Таким образом, элемент 14 вытягивания будет вытягиваться через тормоз 8 и вследствие сгибания полосы, когда она проходит вокруг каждого из штифтов 13 в тормозе, сила столкновения будет поглощаться и замедляться на протяжении тормозного расстояния, которое помимо характеристик тормоза зависит от скорости и веса транспортного средства. После такого столкновения, по меньшей мере, элемент 14 вытягивания необходимо заменять, тогда как другие части, такие как терминальная балка 3 защитного барьера, уловитель 9 столкновения и корпус 10 тормоза, как правило, могут повторно использоваться.
Затем ссылка делается на фиг.5-9, на которых показаны примеры разных вариантов осуществления энергопоглощающих устройств или тормозов 8, которые могут рассматриваться для использования в ударном аттенюаторе в соответствии с изобретением. Фигуры представляют собой только схематичные поперечные сечения, показывающие разные количества и положения штифтов 13 и тем самым разные пути перемещения для элемента 14 вытягивания через тормоз с изменениями направления разных величин при проходе через соответствующий штифт.
На фиг.5 сначала схематично показано взаимное положение штифтов 13 и путь перемещения элемента 14 вытягивания через тормоз 8 в соответствии с уже описанным вариантом осуществления на фиг.1-4. Этот тормоз содержит три штифта, и изменение направления элемента вытягивания при проходе соответствующего штифта варьируется от около 185° до 220°. При этом тормозе все из штифтов не расположены в одной и той же плоскости, и часть 14'' элемента вытягивания, которая подлежит перемещению внутрь, и часть 14' элемента вытягивания, которая подлежит перемещению наружу, главным образом расположены в одном и том же направлении, имея угловую разницу только около 10° между ними.
Тормоз в соответствии с фиг.6 имеет только два штифта 13, но изменение направления элемента вытягивания при проходе соответствующего штифта является относительно большим, около 210°, что имеет в результате то, что тормозное действие, однако, будет сравнительно большим. При этом варианте осуществления перемещающаяся внутрь часть 14'' и перемещающаяся наружу часть 14' элемента вытягивания противоположно направлены.
На фиг.7 показан тормоз, имеющий три штифта 13, в котором изменение направления элемента 14 вытягивания при проходе двух внешних штифтов составляет около 120°, тогда как оно составляет только около 70° при проходе среднего штифта. Все три штифта располагаются в одной и той же плоскости, и угол между перемещающейся внутрь и перемещающейся наружу частями элемента вытягивания составляет около 15°.
Тормоз в соответствии с фиг.8 имеет четыре штифта 13, при которых изменение направления элемента 14 вытягивания составляет около 90° при проходе двух средних штифтов, но только около 40° при проходе двух самых внешних. Тормозное действие для тормоза, выполненного таким образом, будет меньше по сравнению с ранее описанным, но, тем не менее, подпадает под объем охраны пункта 1 формулы изобретения, в котором оговорено, что, по меньшей мере, два штифта должны задавать изменение направления, по меньшей мере, 90° элемента вытягивания.
На фиг.9 показан тормоз, который содержит пять штифтов 13, каждый из которых обеспечивает относительно большое изменение направления элемента 14 вытягивания от около 185° до 195°. Тормозное действие для тормоза, выполненного таким образом, следовательно, будет большим.
Одна проблема с ударным аттенюатором, например, в соответствии с фиг.1-3, или любым другим типом ударного аттенюатора для столкновения с транспортными средствами заключается в том, что он должен быть способным замедлять силу столкновения от небольшого, легковесного пассажирского автомобиля, а также полностью нагруженного грузового автомобиля, без тормозного расстояния для легковесного транспортного средства, являющегося слишком маленьким, таким образом степень удара на пассажиров в транспортном средстве станет слишком большой, или являющегося чрезмерно большим для тяжелого транспортного средства, таким образом затраты и требуемое пространство для ударного аттенюатора становятся нецелесообразно большими. Для преодоления этой проблемы ударный аттенюатор в соответствии с настоящим изобретением может быть обеспечен тормозом, который имеет постепенно увеличивающееся тормозное действие, таким образом элемент вытягивания обеспечен с большей прочностью на изгиб в заднем участке, который тормоз проходит последним, чем в переднем участке, который тормоз проходит первым. Это постепенно увеличивающееся тормозное действие в таком случае может быть сбалансировано таким образом, что если легковесное транспортное средство врезается в ударный аттенюатор 9, оно приводится в неподвижное состояние на протяжении приемлемого большого первого тормозного расстояния, когда тормозное действие является сравнительно небольшим, тогда как, если оно представляет собой более тяжелое транспортное средство, такое как, например, грузовой автомобиль или автобус, оно будет превышать это первое тормозное расстояние, и затем тормозное действие увеличивается, что будет уменьшать остающееся тормозное расстояние для транспортного средства. Это постепенно увеличивающееся тормозное действие в соответствии с изобретением может быть достигнуто главным образом тремя разными способами. С одной стороны посредством обеспечения элемента 14 вытягивания с увеличивающейся шириной в продольном направлении, как показано на фиг.10, или увеличивающейся толщиной, как показано на фиг.11, или таким образом, чтобы изменять качество материала элемента вытягивания на качество материала, имеющее бόльшую прочность на изгиб. Эти меры для увеличения прочности на изгиб элемента вытягивания в продольном направлении могут быть обеспечены по отдельности или в комбинации, и увеличивающаяся прочность на изгиб может быть обеспечена пошаговым образом за один или более шагов или непрерывно на протяжении большего расстояния. Последнее является возможным, по меньшей мере, при увеличении ширины или толщины элемента вытягивания, но может быть более трудным для достижения при изменении качества материала.
1. Ударный аттенюатор для транспортных средств, включающий в себя энергопоглощающее устройство для замедления сил, содержащее корпус (10), по меньшей мере, два штифта (13), расположенных в корпусе, которые расположены параллельно относительно друг друга в корпусе, а также металлический, удлиненный элемент (14) вытягивания, который может быть расположен в корпусе таким образом, что он проходит между и в контакте со штифтами, причем штифты и элемент вытягивания расположены таким образом, что изменение направления возникает на элементе вытягивания при прохождении каждого штифта, так что при взаимном перемещении элемента вытягивания и корпуса относительно друг друга замедляется перемещение вследствие деформации элемента вытягивания при проходе каждого штифта, при этом штифты (13) и элемент (14) вытягивания расположены таким образом, что элемент вытягивания получает изменение направления, по меньшей мере, 90° при проходе, по меньшей мере, двух штифтов соответственно, отличающийся тем, что он содержит балку (3) и уловитель (9) столкновения, который соединен с балкой и является смещаемым вдоль ее внешней стороны, причем одно из энергопоглощающего устройства (8) или элемента (14) вытягивания соединено с уловителем столкновения и является смещаемым вместе с ним, тогда как другое из них неподвижно соединено с землей или неподвижной конструкцией таким образом, что при возможном столкновении с уловителем столкновения оно замедляется вследствие взаимного перемещения между энергопоглощающим устройством и элементом вытягивания.
2. Ударный аттенюатор по п.1, отличающийся тем, что он содержит балку (3), имеющую трубчатое поперечное сечение, причем энергопоглощающее устройство (8) используется на одном конце балки, часть (14') элемента (14) вытягивания, которая подлежит перемещению из корпуса (10), соединена с уловителем (9) столкновения, который соединен с балкой и является смещаемым вдоль ее внешней стороны, при этом часть (14'') элемента вытягивания, которая подлежит перемещению в корпус, в исходном положении размещена в трубчатой внутренней части балки.
3. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что балка (3) наклонена относительно плоскости уровня земли таким образом, что один конец соединен с защитным барьером, тогда как другой конец расположен близко к земле, и балка наклонно проходит вверх под углом от 5 до 15° от этого конца.
4. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что уловитель (9) столкновения выступает вверх из верхней стороны балки (3).
5. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что элемент (14) вытягивания расположен подвижно, тогда как корпус (10) неподвижно расположен относительно конструкции и/или земли.
6. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, три штифта (13) обеспечены в корпусе (10), причем они расположены, по меньшей мере, в двух отдельных плоскостях.
7. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что штифты (13) и элемент (14) вытягивания расположены таким образом, что элемент вытягивания будет иметь изменение направления, по меньшей мере, 135° при соответствующем проходе, по меньшей мере, двух штифтов.
8. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что штифты (13) и элемент (14) вытягивания расположены таким образом, что элемент вытягивания будет иметь изменение направления, по меньшей мере, 180° при соответствующем проходе, по меньшей мере, двух штифтов.
9. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что часть (14'') элемента (14) вытягивания, перемещающаяся внутрь по направлению к корпусу (10), и часть (14') элемента вытягивания, перемещающаяся наружу из корпуса, проходят в направлениях, которые отличаются максимум на 20° относительно друг друга.
10. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что он имеет такое постепенно увеличивающееся тормозное действие, что тормозное действие больше в конце тормозного расстояния, чем в начале тормозного расстояния, причем элемент (14) вытягивания имеет большую прочность на изгиб в заднем участке, чем в переднем участке.
11. Ударный аттенюатор по п.10, отличающийся тем, что постепенно увеличивающееся тормозное действие достигается тем, что элемент (14) вытягивания имеет увеличивающуюся ширину в противоположном направлении относительно перемещения элемента вытягивания относительно корпуса (10).
12. Ударный аттенюатор по п.10, отличающийся тем, что постепенно увеличивающееся тормозное действие достигается тем, что элемент (14) вытягивания имеет увеличивающуюся толщину в противоположном направлении относительно перемещения элемента вытягивания относительно корпуса (10).
13. Ударный аттенюатор по п.10, отличающийся тем, что постепенно увеличивающееся тормозное действие достигается тем, что элемент (14) вытягивания имеет измененное качество материала с увеличивающейся прочностью на изгиб в противоположном направлении относительно перемещения элемента вытягивания относительно корпуса (10).
14. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что элемент вытягивания имеет форму полосы (14) вытягивания.
15. Ударный аттенюатор по п.1 или 2, отличающийся тем, что штифты (13) являются вращаемыми.
