Устройство для противодействия столкновению для транспортного средства

Авторы патента:

B60R19/02 - бамперы, т.е. устройства для защиты транспортного средства, воспринимающие, поглощающие или отражающие удар от других транспортных средств или объектов (для управления тормозами, приводимые в действие путем контакта бампера с внешним объектом B60T 7/22; для железнодорожного транспорта B61F 19/04; оборудование, обеспечивающее безопасность велосипедов, мотоциклов и т.п. B62J 27/00; для судов и прочих плавучих средств B63B 59/02)

Предложено устройство для противодействия столкновению для транспортного средства, содержащее узел лонжерона и поперечину, прикрепленную к узлу лонжерона на некотором расстоянии от его переднего конца и проходящую в поперечном направлении наружу от узла лонжерона в сторону своего внешнего конца, соединенные с помощью троса. Данная защитная конструкция обеспечивает уменьшение проникновения жесткого препятствия в пассажирский салон в случае лобового столкновения с небольшим смещением.

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к устройству для противодействия столкновению для транспортного средства, в частности, к устройству для противодействия лобовому столкновению с небольшим смещением с жестким препятствием.

Уровень техники

Наземные транспортные средства проходят множество испытаний на безопасность при аварии, в том числе, при лобовом ударе, боковом ударе, заднем ударе, опрокидывании и т.д. В прошлом разрабатывались испытания на лобовой удар, предполагающие, что транспортное средство сталкивается с объектом, расположенным в области между лонжеронами, проходящими вдоль транспортного средства. При таких испытаниях лонжероны обеспечивают основную опору кузова транспортного средства и снижают возможность прохождения препятствия в пассажирский салон транспортного средства. Величина прохождения препятствия в пассажирский салон измеряется на уровне педали тормоза, упора для ноги, левой напольной оградительной планки, центральной напольной оградительной планки, правой напольной оградительной планки, левой приборной панели, правой приборной панели и двери. В качестве ближайшего аналога можно рассмотреть публикацию US 7523979 от 29.05.2008, в которой описана конструкция транспортного средства для противодействия лобовому столкновению без смещения, при этом основной удар на себя примут лонжероны.

Предлагается новое испытание, имитирующее лобовое столкновение с небольшим смещением с жестким препятствием. В предлагаемом испытании происходит столкновение транспортного средства с жестким препятствием, имеющем форму столба радиусом шесть дюймов, с 25%-ным перекрытием, на повороте на скорости 40 миль в час. Удар происходит за пределами лонжеронов, поэтому они не могут защитить кузов от прохождения препятствия в пассажирский салон, как в случае, когда удар приходится на область между лонжеронами.

В настоящее время для экономии топлива вес наземных транспортных средств существенно снижается. Разработки в области автомобилестроения направлены на снижение веса при сохранении рабочих характеристик и уровня безопасности при аварии. В результате снижения веса транспортного средства и производственных расходов становится сложным выполнить предъявляемые требования испытаний на удар с жестким препятствием с малым перекрытием.

Как описано далее, настоящее изобретение направлено на решение этих и других проблем.

Раскрытие полезной модели

Техническим результатом полезной модели является уменьшение проникновения препятствия в пассажирский салон транспортного средства в случае лобового столкновения с небольшим смещением с жестким препятствием.

Для достижения заявленного эффекта предложено устройство для противодействия столкновению для транспортного средства, содержащее узел лонжерона, проходящий вдоль транспортного средства и имеющий передний конец, поперечину, прикрепленную к узлу лонжерона на некотором расстоянии от его переднего конца и проходящую в поперечном направлении наружу от узла лонжерона в сторону своего внешнего конца, и трос, соединенный с передним концом узла лонжерона и внешним концом поперечины.

Узел лонжерона может содержать основной лонжерон, проходящий по длине транспортного средства на удалении от боковой стороны транспортного средства. Основной лонжерон может быть частично расположен под пассажирским салоном. Узел лонжерона может также содержать удлинение лонжерона, которое имеет передний конец.

Основной лонжерон может соединяться с удлинением лонжерона в месте соединения, причем внутренний конец поперечины может быть прикреплен к узлу лонжерона рядом с указанным местом соединения.

Трос вместе с поперечиной и частью узла лонжерона, расположенной перед поперечиной, может образовывать отклоняющую защитную конструкцию (дефлектор) треугольной формы, что позволяет обеспечить защиту при столкновении транспортного средства с жестким препятствием. Устройство для противодействия столкновению может дополнительно содержать кронштейн, с помощью которого поперечина прикрепляется к узлу лонжерона.

Также предложен передок кузова транспортного средства, содержащий вышеназванное устройство для противодействия столкновению.

Краткое описание чертежей

Перечисленные выше и прочие аспекты настоящего изобретения подробно описаны далее со ссылкой на сопроводительные чертежи.

На Фиг. 1 представлен частичный вид снизу одной части передка кузова транспортного средства с устройством для противодействия столкновению, содержащим трос, соединенный с брусом буфера транспортного средства и жесткой поперечиной.

На фиг 2 представлен частичный общий вид одной части передка кузова транспортного средства с устройством для противодействия столкновению, содержащим трос, соединенный с брусом буфера транспортного средства и жесткой поперечиной, как показано на Фиг. 1.

На Фиг. 3 показан частичный вид снизу одной части передка кузова транспортного средства с устройством для противодействия столкновению с Фиг. 1 и 2, после проведения испытания, имитирующего столкновение с небольшим смещением с жестким препятствием.

На Фиг. 4 представлен график сравнения величины проникновения препятствия в пассажирский салон транспортного средства из протокола испытания, имитирующего столкновение с небольшим смещением с жестким препятствием для базовой модели транспортного средства до и после установки устройства для противодействия столкновению.

Осуществление полезной модели

В настоящем документе подробно рассмотрены варианты воплощения полезной модели. Раскрытые варианты должны рассматриваться исключительно как примеры, которые могут быть воплощены в различных альтернативных формах. На чертежах не обязательно соблюдается масштаб. Некоторые отличительные особенности могут быть увеличены или уменьшены для более подробного изображения определенных деталей. Описание конкретных конструктивных и функциональных деталей следует толковать не как ограничения, а как наглядные примеры для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами осуществления раскрытых в документе концепций.

На Фиг. 1 и 2 показано транспортное средство 10, в частности, передок кузова 12 транспортного средства 10, имеющее устройство для противодействия столкновению, которое обозначено ссылочной позицией 14. Устройство 14 для противодействия столкновению содержит узел 16 лонжерона, который проходит в продольном направлении или вдоль направления движения транспортного средства 10. Узел 16 лонжерона находится внутри на некотором расстоянии от боковой стороны 18 транспортного средства 10. Узел 16 лонжерона обеспечивает поддержку и движение бруса 20 буфера назад.

Узел 16 лонжерона содержит основной лонжерон 22 и удлинение 24 лонжерона. Передний конец 26 узла 16 лонжерона расположен на удлинении 24 лонжерона.

Поперечина 28 прикреплена к узлу 16 лонжерона рядом с местом, где удлинение 24 лонжерона соединяется с лонжероном 22. В предпочтительном варианте поперечина 28 изготавливается из прочного жесткого материала, например, из сплава борсодержащей стали 1300 или аналогичного материала. Поперечина 28 имеет внешний конец 30, расположенный за пределами узла 16 лонжерона, и внутренний конец 32, приваренный или иным образом прикрепленный к узлу 16 лонжерона.

Трос 36 соединен с передним концом 26 удлинения 24 лонжерона и внешним концом 30 поперечины 28. Трос 36 может включать в себя петлю 38 (или загнутый назад элемент), которая крепится с помощью зажима 40 троса к удлинению 24 лонжерона. Изображенный трос 36 зафиксирован с помощью крепления 42 на внешнем конце 30 поперечины 28. Трос 36 может быть зафиксирован зажимами 40 троса или креплениями 42 на одном или обоих концах.

Прикрепление удлинения 24 лонжерона к поперечине 28 может быть обеспечено при помощи монтажного кронштейна 46. Поперечина 28 может быть приварена к монтажному кронштейну 46.

На Фиг. 3 показано транспортное средство 10 после столкновения с жестким препятствием 48, например, с цилиндрическим препятствием в форме столба. Транспортное средство показано после столкновения внешней стороне бруса 20 буфера (показанного на Фиг. 1 и 2) с жестким препятствием 48. Транспортное средство продолжает движение вперед, при этом жесткое препятствие 48 контактирует с тросом 36. Транспортное средство продолжает движение до тех пор, пока поперечина 28 не достигнет положения, представленного на Фиг. 3. В зависимости от силы удара жесткое препятствие 48 может проходить в транспортное средство на разную глубину.

Когда жесткое препятствие 48 соприкасается с тросом 36, трос передает силу удара на удлинение 24 лонжерона и лонжерон 22. Сила удара передается поперечиной 28 на основной лонжерон 22. Транспортное средство 10 может быть смещено в продольном направлении, когда трос 36 контактирует с жестким препятствием 48. Удлинение 24 лонжерона, поперечина 28 и трос 36 образуют конструкцию треугольной формы, при этом трос 36 обеспечивает прочное и гибкое соединение между передним концом 26 удлинения 24 лонжерона и внешним концом поперечины 28. Когда жесткое препятствие 48 контактирует с тросом 36, проходящим примерно по диагонали, транспортное средство 10 может быть перенаправлено в сторону от жесткого препятствия 48. Основной лонжерон 22 проходит под пассажирским салоном 50 транспортного средства 10.

На Фиг. 4 представлен график, на котором показаны результаты моделирования столкновения с небольшим смещением с жестким препятствием. Величина проникновения препятствия для базовой модели транспортного средства (линия 52) сравнивается с величиной проникновения препятствия для аналогичного транспортного средства (линия 54), но которое содержит трос и поперечину, прикрепленную к основному узлу лонжерона.

Сравнивая линии 52 и 54, становятся очевидными преимущества во всех зонах транспортного средства. Самое значительное улучшение показателя величины проникновения наблюдается в зоне упора для ноги, где данное значение уменьшается с 340 мм до 210 мм. У левой напольной оградительной планки оно уменьшается с 300 мм до 180 мм. У левой приборной панели величина прохождения уменьшается с 240 мм до 100 мм, а у правой напольной оградительной планки величина прохождения уменьшается с 108 мм до 100 мм. У двери величина прохождения уменьшается с 200 мм до 90 мм. Во всех случаях величина проникновения уменьшается с неудовлетворительного или предельно допустимого уровня для базовой модели (линия 52) до приемлемого уровня, наблюдаемого при использовании полезной модели, как показано линией 54.

Хотя выше приведены примеры вариантов осуществления, это не означает, что они описывают все возможные формы раскрытого устройства и способа. Приведенный текст используется исключительно для описания, а не для ограничения, следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности изобретения, как указано в формуле изобретения. Отличительные особенности различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов осуществления, соответствующих раскрытым концепциям.

1. Устройство для противодействия столкновению для транспортного средства, которое содержит узел лонжерона, проходящий вдоль транспортного средства, поперечину, прикрепленную к узлу лонжерона на расстоянии от его переднего конца и проходящую в поперечном направлении наружу от узла лонжерона, и трос, соединенный с передним концом узла лонжерона и внешним концом поперечины для ограничения проникновения жесткого препятствия в транспортное средство при столкновении.

2. Устройство по п.1, в котором узел лонжерона содержит основной лонжерон, проходящий по всей длине транспортного средства на расстоянии от боковой стороны транспортного средства и частично расположенный под пассажирским салоном, и дополнительно включает в себя удлинение лонжерона.

3. Устройство по п.2, в котором внутренний конец поперечины прикреплен к узлу лонжерона рядом с местом его соединения с удлинением лонжерона.

4. Устройство по п.1, в котором трос вместе с поперечиной и участком узла лонжерона, расположенного перед поперечиной, образует отклоняющую защитную конструкцию треугольной формы.

5. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит кронштейн, с помощью которого поперечина прикреплена к узлу лонжерона.

6. Передок кузова транспортного средства, содержащий устройство для противодействия столкновению по любому из пп. 1-5.