КРЕПЛЕНИЕ ЗАЩИТНОГО ПОДДОНА ПОДМОТОРНОЙ ЧАСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к защитным средствам, съемно устанавливаемым в нижнем проеме моторного отсека или под днищем кузова транспортного средства, и предохраняющим силовой агрегат от ударных нагрузок в случае наезда на препятствие от механического повреждения картера двигателя, коробки передачи и раздаточной коробки, а также предназначена для обеспечения выполнения требования пассивной безопасности автомобиля (так называемой концепции «ухода двигателя вниз») при лобовом (фронтальном) ударе, в частности, при ударе в стену, столбы или в другой автомобиль.
Известны передние и задние элементы крепления, размещенные на защитном поддоне для крепления к автомобилю посредством штатных крепежных элементов, передние элементы крепления выполнены в виде жестко закрепленных на поддоне кронштейнов, верхние части которых представляют собой скобообразные захваты с внутренними поверхностями, соответствующими внешнему диаметру передней поперечной балки автомобиля и обеспечивающими плотное соединение между ними. (патент на полезную модель RU №33923).
Кронштейны широко используются в качестве устройств крепления защитных панелей к кузову транспортных средств. Кронштейны крепятся к панелям сваркой или с возможностью съема, например, посредством винтов или посредством замковых элементов (см., например, патенты RU на изобретения №№2325297, 2140371, патенты RU на полезные модели №№101991, 89059, 61240, 52379, 2792 и др.).
Защитные панели крепятся кронштейнами крепления к переднему поперечному несущему элементу кузова и задней части посредством штатных крепежных элементов, при этом передние кронштейны панели выполнены Г-образной или П-образной формы и расположены с возможностью их размещения во внутренней полости или с внешней стороны кронштейна растяжки рычага передней подвески автомобиля. Кроме того, передние Г- или П-образные кронштейны панели, выполнены конгруэнтными кронштейнам растяжек рычага передней подвески автомобиля в месте их соединения. В передних и задних кронштейнах выполнены технологические отверстия для крепления поддона к автомобилю так, что межосевые расстояния между отверстиями в передних кронштейнах составляют 630 мм, между отверстиями задних кронштейнов - 735 мм, а расстояние между отверстиями в переднем и заднем кронштейнах составляет 665 мм (±3 мм) (патент на полезную модель RU №57704).
Известна конструкция элементов крепления панели к автомобилю, включающая в себя несколько (в примере для автомобилей Ford Focus и Alfa Romeo 156 - четыре, для автомобиля Subaru Impresa - пять) комплектов крепежа. Для Subaru Impresa это обычные комплекты «винт-шайба-гайка», для Ford Focus и Alfa Romeo 156 это оригинальный крепеж, комплект которого дополнительно к винту, шайбе и гайке включает плоскую (или иную в других возможных случаях) скобу. Скобы выполнены разной длины для двух передних и для двух задних точек (отверстий 2) крепления панели. Каждая скоба выполнена с расположенными на ее концах друг напротив друга (соосно) сквозными отверстиями, при этом гайка приварена к внешней плоскости скобы соосно отверстиям (патент RU на изобретение №2260539).
Известные конструкции элементов крепления не обеспечивают выполнение требования пассивной безопасности автомобиля при лобовом ударе, т.к. затрудняют деформацию защитной панели по «заданному» направлению, а это, в свою очередь, может привести к созданию механического препятствия для выпадения двигателя вниз, т.е. к уменьшению пассивной безопасности.
Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство крепления защитного поддона для силового агрегата (двигателя, коробки передач, каталитического нейтрализатора) автомобиля, содержащее крепежные отверстия на панели, а также защитные, предпочтительно сквозные, отверстия непосредственно перед задними крепежными отверстиями. Защитные отверстия обеспечивают возможность автоматической расфиксации панели в местах ее крепления и свободного перемещения вниз вследствие горизонтального смещения ее назад под действием фронтального удара. Между защитными и крепежными отверстиями может быть предусмотрена разрушаемая перемычка. Возможно и ее отсутствие: при этом крепежное отверстие может быть выполнено в виде продольного паза, сообщающегося с защитным отверстием. (Патент РФ на изобретение №2325297, 2008).
Недостатком известного устройства является то, что при фронтальном ударе съезжание панели и выпадение двигателя могут произойти не одновременно и двигатель переместится в салон автомобиля.
Задачей полезной модели является повышение пассивной безопасности автомобиля при лобовом (фронтальном) ударе при одновременном сохранении надежности крепления.
Поставленная задача решается тем, что крепление защитного поддона подмоторной части транспортного средства содержит набор крепежных деталей, предназначенных для установки и фиксации со штатными частями транспортного средства в горизонтальном или близком к горизонтальному положению защитного поддона болтовым или аналогичным соединением с использованием сквозных крепежных отверстий защитного поддона, при этом, по меньшей мере, задние крепежные отверстия сообщены с защитными отверстиями, которые размещены в непосредственной близости от крепежных отверстий, набор крепежных деталей представляют собой винтовые крепежные элементы с шайбами, отличается тем, что набор крепежных деталей дополнительно содержит специальную шайбу с кольцевой выборкой, которая с одной стороны шайбы образует выступ, а каждое защитное отверстие выполнено с возможностью беспрепятственного прохождения сквозь него специальной шайбы.
Высота выступа специальной шайбы преимущественно равна толщине защитного поддона, т.е. толщине листа монолитной панели.
Возможность беспрепятственного прохождения специальной шайбы сквозь защитное отверстие обеспечивается преимущественно тем, что размер каждого защитного отверстия больше размера специальной шайбы.
Наличие дополнительной специальной шайбы с выступом позволяет уменьшить силу трения за счет уменьшения площади касания с защитным поддоном. Уменьшение площади касания специальной шайбы к защитному поддону и наличие в нем защитного отверстия, размеры которого превышают размеры специальной шайбы, приводит к тому, что смещающаяся назад панель защитного поддона должна автоматически расфиксироваться и падать (по крайней мере, задней своей частью) вниз под собственным весом и весом смещающегося двигателя. Это способствует повышению пассивной безопасности транспортного средства, т.е. реализуется концепция «ухода двигателя вниз» путем исключения или сведения к минимуму продольного и вертикального сопротивления «ударной» деформации и расчетному падению двигателя при фронтальном (лобовом) ударе.
Под крепежными отверстиями понимаются отверстия для размещения крепежа, т.е. набора крепежных деталей. Крепежные отверстия представляют собой сквозные отверстия, предпочтительно фигурные, выполненные в виде проушин, которые могут быть расположены непосредственно на монолитной панели защитного поддона или на кронштейнах, приваренных к монолитной панели или на боковых крыльях или планках. Под защитными отверстиями понимаются отверстия, сообщенные с крепежными отверстиями и размещенные в непосредственной близости от крепежных отверстий, при этом размеры защитного отверстия в любом направлении в плане превышают, в тех же направлениях, размеры крепежного отверстия. Защитные отверстия могут быть выполнены непосредственно на монолитной панели или на кронштейнах, приваренных к монолитной панели или на боковых крыльях или планках. Предпочтительно, защитные отверстия выполняют вблизи задних крепежных отверстий в виде щели с козырьком (выштамповка). Козырек выполняет функцию направляющего расфиксированного винтового крепежного соединения назад и вниз, а также обеспечивает дополнительную защиту от грязи и пыли.
Под набором крепежных деталей понимаются винтовые крепежные элементы, например, болты, винты, гайки и т.п. крепеж.
Защитный поддон для силового агрегата транспортного средства может выполнен в виде неметаллической или металлической монолитной панели сложного корыто- или щитообразного профиля с вентиляционными, сливными и технологическими отверстиями, а также с тремя-шестью (чаще четырьмя) крепежными отверстиями (для крепления к автомобилю) и крепежные детали. Предпочтительно, защитный поддон выполняют из алюминия толщиной предпочтительно 2,5-6 мм, или из листовой стали, толщиной предпочтительно 1,0-3,5 мм, или из стеклопластика или из любого другого известного для этих целей листового материала. В зависимости от формы картера двигателя, коробки передач или раздаточной коробки монолитная панель может быть выполнена соответствующей формы, которая придается листовой металлической заготовке, например, путем формования или щтамповкой.
Под соответствующими частями транспортного средства, к которым крепится защитный поддон, понимаются неподвижные части, а именно подрамник, лонжероны, рама транспортного средства.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом показывает, что оно отличается набором крепежных деталей, а именно наличием специальной шайбы и выполнением защитного отверстия с возможностью беспрепятственного прохождения сквозь него специальной шайбы, которые в совокупности с остальными существенными признаками, обеспечивают достижение нового технического результата- повышение пассивной безопасности транспортного средства, оборудованного защитной панелью.
Поэтому есть основания полагать, что заявляемая полезная модель соответствует критерию «новизна».
Заявляемое устройство может быть изготовлено из известных в технике элементов и материалов, т.е. заявляемая полезная модель соответствуют критерию «промышленная применимость».
Заявляемое устройство иллюстрируется следующими рисунками.
На Фиг.1 показан общий вид защитного поддона с передними крепежными отверстиями, задними крепежными фигурными отверстиями, выполненными в виде проушин и сообщенными с защитными отверстиями в виде щели с козырьком, задние крепежные и защитные отверстия выполнены в одной плоскости, винтовое крепежное соединение представлено болтом с шайбами.
На Фиг.2 отдельно показан узел крепления в сборе, на котором крепежное отверстие в виде проушины и защитное отверстие в виде щели с козырьком выполнены в одной плоскости и соединены болтом с шайбой и специальной шайбой.
На Фиг.3 то же в разрезе.
На Фиг.4 показана специальная шайба круглой формы с выступом
На фиг.5 показана специальная шайба прямоугольной формы с выступом
На фиг.6 показана специальная шайба овальной формы с выступом
На фиг.7 показаны варианты сообщающихся друг с другом задних крепежных и защитных отверстий, выполненных в одной плоскости.
На фиг.8 показаны варианты сообщающихся друг с другом передних крепежных и защитных отверстий, выполненных в разных плоскостях.
На фиг.9 показан крепежный узел в сборе в варианте размещения крепежных и защитных отверстий в разных плоскостях.
Как видно из Фиг.1 - Фиг.7 заявляемое устройство состоит из размещенных на монолитной панели 1 защитного поддона передних крепежных отверстий 2 и 3 и задних крепежных отверстий 4 и 5, которые сообщены с соответствующими защитными отверстиями 6 и 7, выполненными в виде щелей с козырьками 8 и 9, болтов 10, каждый из которых снабжен шайбой 11 и специальной шайбой 12, выполненной с выступом 13. На Фиг.8 и Фиг.9 показаны передние крепежные отверстия 14, которые выполнены на планке панели защитного поддона и сообщены с защитными отверстиями 15, соединены болтом 10 с шайбой 11 и специальной шайбой 12 со штатными элементами транспортного средства (не показаны).
Заявляемое устройство работает следующим образом. Защитный поддон 1 крепится к штатным местам транспортного средства (лонжеронам или подрамнику двигателя или раме) винтовыми крепежными деталями, в качестве которых предпочтительно используют болты 10 с шайбой 11. Вместо болтов может использоваться винт с гайкой. Каждый комплект крепежных деталей снабжен специальной шайбой 12, выполненной с выступом 13, высота которого предпочтительно равна толщине панели защитного поддона. На специальной шайбе 12 выступ 13 формируют кольцевой выборкой. Специальная шайба 12 может быть выполнена круглой, прямоугольной или овальной форм. Крепление защитного поддона осуществляют через сквозные крепежные отверстия 2, 3, 14, размещенные, как правило, в передней части защитного поддона, и, предпочтительно, через крепежные отверстия 4 и 5, размещенные в задней части защитного поддона. Предпочтительно, крепежные отверстия выполнены в виде проушин, а защитные отверстия задней части защитного поддона выполнены в виде щелей 6, 7 с козырьками 8 и 9. Линейные размеры каждого из защитных отверстий 6 и 7 превышает размеры специальной шайбы 12, что обеспечивает возможность беспрепятственного прохождения специальной шайбы 12 сквозь защитные отверстия 6 и 7. В каждом конкретном случае, размеры защитных отверстий определяют экспериментально или математически. Панель защитного поддона располагается между шайбой 11 и специальной шайбой 12, при этом выступ 13 обращен в сторону шайбы 11. При возникновении горизонтальной продольной составляющей силы фронтального (лобового) удара в автомобиль, узел крепления 10, 11 и 12 перемещается из крепежных отверстий 4, 5, 14 в направлении защитных отверстий 6 и 7 и 15, т.е. назад и вниз. Возможность перемещения узлов крепления обеспечивается наличием выступа 13 на специальной шайбе 12. Шайбы 11 и 12 служат направляющими такого движения. При попадании в защитные отверстия 6, 7 и 15, размеры которых больше размеров специальной шайбы 12, происходит расфиксирование крепления защитного поддона. Под действием собственной силы тяжести, а также силы тяжести двигателя, защитный поддон отсоединяется от транспортного средства, не препятствуя двигателю уходить вниз.
Использование заявляемого устройства крепления защиты подмоторной части транспортного средства позволяет в отсутствии фронтальных ударов обеспечить надежное крепление и одновременно повышает пассивную безопасность автомобиля при его лобовом (фронтальном) ударе, не позволяя двигателю «уходить» в салон транспортного средства.