БАМПЕР С ПОВЫШЕННОЙ ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТЬЮ

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, а точнее к устройствам пассивной безопасности автомобиля - бамперам, устанавливаемым на транспортных средствах. Полезная модель может быть использована для повышения пассивной безопасности транспортных средств, а также для снижения травматизма пешеходов при наезде на них автомобиля.
Различают внутреннюю пассивную безопасность, снижающую травматизм пассажиров, водителя и обеспечивающую сохранность грузов, перевозимых автомобилем, и внешнюю безопасность, которая уменьшает возможность нанесения повреждений другим участникам движения, в т.ч. пешеходам.
Известны конструкции бамперов, выполненные в виде изогнутой металлической балки П-образного профиля (Автомобили ЗИЛ-130, ЗИЛ-138 и их модификации: Руководство по эксплуатации / Московский автомобильный завод им. И.А. Лихачева. - М.: Машиностроение, 1985. - 280 с).
Недостатком указанных устройств является недостаточная энергопоглощающая способность, высокая жесткость и как следствие низкий уровень внешней пассивной безопасности.
Известны конструкции бамперов, содержащие жесткий каркас, эластичные и амортизирующие элементы
(Книга самодеятельного конструктора автомобиля / Геслер В.М., Яуре В.В. - М.: ДОСААФ, 1989 г., 278 с). Жесткий каркас является несущей конструкцией бампера, эластичные элементы придают форму бамперу и деформируются при ударе, амортизирующие элементы поглощают энергию удара за счет собственной деформации. Каркас выполнен металлическим и жестко закреплен на остове или раме автомобиля, эластичные элементы выполнены из пластика, амортизирующие элементы выполнены из резины и имеют форму конуса.
Данные конструкции обладают большей энергопоглощающей способностью, но все-таки недостаточной как при фронтальном, так и боковом ударах и недостаточной внешней пассивной безопасностью.
Наиболее близким по конструктивному исполнению является бампер (Патент РФ №2106988, B60K 19/02. Энергопоглощающая часть кузова автомобиля. Опубликовано: 20.03.1998), включающий в себя наружную гибкую панель, опирающуюся на несущую балку П-образного сечения, соединенную с двумя кронштейнами, зафиксированными на передней поверхности кузова, причем кронштейны имеют коробчатую форму. Во время столкновения с препятствием на бампер действует горизонтальная нагрузка, при этом наружная панель деформируется, за счет упругости которой происходит первичное поглощение удара. После этого поглощение удара происходит за счет упругой деформации несущей балки относительно опорных кронштейнов, через которые оставшаяся энергия передается на кузов автомобиля.
Данная конструкция обладает лучшей энергопоглощающей способностью, но все-таки недостаточной для предохранения кузова от деформаций. Кроме того, конструкция имеет высокую жесткость, вследствие чего низкую внешнюю пассивную безопасность.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение энергопоглощающей способности и внешней пассивной безопасности, т.е. минимизация возможных повреждений при столкновении с препятствием, в частности, столкновение с пешеходом.
Бампер с повышенной энергопоглощающей способностью содержит несущую балку, наружную гибкую панель и кронштейны крепления несущей балки к кузову автомобиля, отличающийся тем, что между наружной гибкой панелью и несущей балкой установлены упругие амортизирующие элементы малой жесткости, а кронштейны выполнены в виде деформируемых опор, крепление несущей балки к кузову снабжено боковыми деформируемыми опорами для восприятия боковых ударов, количество и характеристики опор-кронштейнов обусловлены требуемыми ударогасящими свойствами.
Конструкция полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена общая конструктивная схема бампера.
Бампер содержит несущую балку 1, наружную гибкую панель 2, между которыми установлены упругие амортизирующие элементы 3 малой жесткости, деформируемые опоры-кронштейны 4, посредством которых происходит крепление несущей балки к кузову 5 автомобиля.
Принцип работы бампера следующий. Поглощение энергии фронтального удара происходит за счет деформации - сначала наружной гибкой панели 2, затем упругих амортизирующих элементов 3 малой жесткости, далее самой несущей балки 1, а затем упругих опор-кронштейнов 5, причем часть энергии поглощают боковые опоры-кронштейны. Поглощение энергии бокового удара происходит аналогично фронтальному, только на последней стадии работают боковые деформируемые опоры-кронштейны. Количество и характеристики опор-кронштейнов обусловлены требуемыми ударогасящими свойствами. Внешняя пассивная безопасность обеспечивается упругими свойствами амортизирующих элементы малой жесткости, установленных между наружной гибкой панелью и несущей балкой.
Преимущества полезной модели:
- внешняя пассивная безопасность обеспечивается посредством того, что между наружной гибкой панелью и несущей балкой установлены упругие амортизирующие элементы малой жесткости, деформирующиеся при малых нагрузках;
- поглощение энергии фронтального удара происходит за счет деформации - сначала наружной гибкой панели, затем упругих амортизирующих элементов малой жесткости, далее самой несущей балки, а затем упругих опор-кронштейнов, причем часть энергии поглощают боковые опоры;
- поглощение энергии бокового удара происходит аналогично фронтальному, только на последней стадии работают боковые деформируемые опоры-кронштейны.
Техническим результатом является улучшение ударогасящей способности бампера и повышения уровня пассивной безопасности.