ЭНЕРГОПОГЛОЩАЮЩИЙ БУФЕР ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к средствам защиты транспортных средств при столкновении.
Известно предохранительное устройство транспортного средства (пат. РФ №2320502, B60R 19/42, B60R 21/02), содержащее бампер и смонтированное вокруг корпуса транспортного средства в его нижней части амортизирующее ограждение в виде рукава, при этом бампер выполнен в виде установленного в передней части корпуса подвижного энергопоглощающего элемента, упруго присоединенного к корпусу с помощью системы размещенных в горизонтальной плоскости четырехзвенных параллелограммных шарнирных механизмов, вершины которых, лежащие на параллельных продольной оси корпуса диагоналях, шарнирно соединены с подвижным элементом бампера и корпусом, а вершины, лежащие на поперечных диагоналях, также шарнирно последовательно соединены между собой винтовыми цилиндрическими пружинами, при этом пружина, соединяющая крайние боковые вершины системы шарнирных механизмов, концентрично вставлена по всему его контуру в рукав ограждения, выполненный в виде замкнутой жесткой стальной трубки.
Недостатками данного устройства являются:
1. Низкая надежность, за счет использования шарнирных соединений;
2. Низкая энергопоглощающая способность;
3. Сложность конструкции.
Наиболее близким аналогом к заявленному устройству относится энергопоглощающий буфер грузового автомобиля (пат. РФ №2207261, B60R 19/56).
1. Энергопоглощающий буфер грузового автомобиля, включающий бампер, присоединенный к несущей конструкции автомобиля, пружинные энергопоглощающие устройства и элементы, взаимодействующие с бампером через жесткие опорные и подвижные направляющие элементы, наружную обшивку и расположенные между обшивкой и опорными элементами и взаимодействующие с ними сегменты амортизирующего пеноматериала, при этом энергопоглощающие устройства равномерно расположены по его длине на расстоянии друг от друга и присоединены к опорной поверхности в виде профиля Г-образного сечения, присоединенного к бамперу, каждое энергопоглощающее устройство выполнено из двух энергопоглощающих элементов, каждый из которых является зеркальным отображением другого и выполнен за одно целое из отрезка круглого металлического прута, участки которого последовательно изогнуты во взаимно перпендикулярных плоскостях, и соответственно включает вертикальное основание, верхнюю горизонтальную перемычку, основной раскос, нижнюю горизонтальную перемычку и дополнительный раскос, длина которого соответственно меньше длины основного раскоса, основания обоих энергопоглощающих элементов каждого энергопоглощающего устройства по всей своей длине присоединены к наружной поверхности Г-образного профиля, верхние горизонтальные перемычки взаимодействуют своей боковой поверхностью с наружной поверхностью Г-образного профиля и расположены заподлицо с его нижней кромкой, прилегающие друг к другу основные раскосы энергопоглощающих элементов каждого энергопоглощающего устройства по всей своей длине соединены между собой, дополнительные раскосы энергопоглощающих элементов каждого энергопоглощающего устройства по всей своей длине присоединены к тыльной поверхности подвижного основания устройства в виде жесткой пластины, выполненной за одно целое с верхним и боковыми, обращенными наружу выступами, причем основные и дополнительные раскосы расположены ниже бампера и наклонены соответственно под заданными углами, наружу относительно бампера, при этом верхние горизонтальные перемычки энергопоглощающих элементов расположены каждая во втулке, выполненной с вырезом вдоль образующей, прилегающей кромками выреза к наружной поверхности Г-образного профиля и соединенной с ним по всей своей длине, присоединенные друг к другу основные раскосы каждого энергопоглощающего устройства расположены в жестком профиле П-образного сечения и соединены с ним, верхний участок каждого П-образного профиля присоединен к горизонтальной полке Г-образного профиля через соединенную с ними пластинчатую пружину, к нижнему участку каждого П-образного профиля присоединена жесткая изогнутая опорная пластина, взаимодействующая своей вогнутой наружной поверхностью с боковыми поверхностями нижних горизонтальных перемычек энергопоглощающих элементов, и к наружной поверхности изогнутой опорной пластины присоединены две пластинчатые пружины, которые расположены по разные стороны П-образного профиля и присоединены к тыльной поверхности пластины подвижного основания, сегменты амортизирующего пеноматериала выполнены клиновидного поперечного сечения, заключены каждый в герметизирующую оболочку, выполненную из резины с оплеткой, и присоединены к наружной поверхности пластин подвижных оснований энергопоглощающих устройств посредством клеевого соединения, наружная обшивка снабжена козырьком, расположенным под углом к вертикальной плоскости и присоединенным к наружной поверхности Г-образного профиля, обшивка и козырек выполнены с взаимно пересекающимися вертикальными и горизонтальными утонениями, причем вертикальные утонения прилегают к боковым кромкам энергопоглощающих устройств, а козырек выполнен с горизонтальным уступом, взаимодействующим своей внутренней поверхностью с верхними выступами пластин подвижных оснований энергопоглощающих устройств.
2. Каждое энергопоглощающее устройство энергопоглощающего буфера грузового автомобиля снабжено ограничителем поворота основных раскосов энергопоглощающих элементов, выполненным в виде жесткого упора и присоединенным к горизонтальной полке Г-образного профиля, причем обращенная наружу поверхность ограничителя поворота расположена под заданным углом к вертикальной плоскости.
3. Энергопоглощающие элементы и пластинчатые пружины энергопоглощающих устройств энергопоглощающего буфера грузового автомобиля выполнены из материала, обладающего эффектом «памяти формы».
Недостатками данного устройства являются:
1. Сложность конструкции;
2. Низкая энергопоглощающая способность энергопоглощающего буфера грузового автомобиля.
Задача полезной модели - упрощение конструкции и повышение энергопоглощения при столкновениях.
Поставленная задача решается за счет того, что энергопоглощающий буфер грузового автомобиля, содержащий бампер, присоединенный к несущей конструкции автомобиля, пружинные энергопоглощающие устройства, наружную герметичную обшивку, выполненную из резины с оплеткой и расположенные между обшивкой и опорным элементом и взаимодействующие с ним амортизаторы, при этом бампер выполнен в виде опорного элемента с одной стороны жестко соединенного со штоками пневмоцилиндров, установленными под кузовом автомобиля и закрепленных на раме, между которой и опорным элементом жестко закреплены возвратные пружины, при этом опорный элемент выполнен в виде прямоугольника длиной равной длине кузова и дополнительно имеющего закругления по своим концам радиусом R, а между опорным элементом и обшивкой установлены цилиндрические пружины в шахматном порядке, а пневмоцилиндры соединены пневмолинией через клапан управления, который электрически соединен через блок управления с датчиками скорости грузового автомобиля и заднего автомобиля и расстояния между ними, и с ресивером.
Новые существенные признаки:
1. Бампер выполнен в виде опорного элемента с одной стороны жестко соединенного со штоками пневмоцилиндров, установленными под кузовом автомобиля и закрепленных на раме.
2. Между рамой и опорным элементом жестко закреплены возвратные пружины.
3. Опорный элемент выполнен в виде прямоугольника длиной равной длине кузова и дополнительно имеющего закругления по своим концам радиусом R.
4. Между опорным элементом и обшивкой установлены цилиндрические пружины в шахматном порядке.
5. Пневмоцилиндры соединены пневмолинией через клапан управления, который электрически соединен через блок управления с датчиками скорости грузового автомобиля и заднего автомобиля и расстояния между ними, и с ресивером.
Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Технический результат:
1. Бампер выполнен в виде опорного элемента с одной стороны жестко соединенного со штоками пневмоцилиндров, установленными под кузовом автомобиля и закрепленных на раме, для создания энергопоглощения. Установка под кузовом автомобиля упрощает соединение штоков пневмоцилиндров с опорным элементом.
2. Между рамой и опорным элементом жестко закреплены возвратные пружины, которые позволяют вернуть энергопоглощающий буфер грузового автомобиля в исходное положение после увеличения расстояния между автомобилями до безопасного.
3. Опорный элемент выполнен в виде прямоугольника длиной равной длине кузова и дополнительно имеющего закругления по своим концам радиусом R. Это позволяет амортизировать удар как по всей ширине грузового автомобиля, так и в случае бокового скользящего удара.
4. Между опорным элементом и обшивкой установлены цилиндрические пружины в шахматном порядке для максимального заполнения пространства между опорным элементом и обшивкой и, как следствие, повышение энергопоглощения.
5. Пневмоцилиндры соединены пневмолинией через клапан управления, который электрически соединен через блок управления с датчиками скорости грузового автомобиля и заднего автомобиля и расстояния между ними, и с ресивером, что позволяет автоматически управлять энергопоглощающим буфером грузового автомобиля с учетом окружающей обстановки.
Фиг.1 - Энергопоглощающий буфер грузового автомобиля.
Фиг.2 - Блок-схема управления управляющим клапаном, энергопоглощающего буфера грузового автомобиля.
Энергопоглощающий буфер грузового автомобиля, содержащий бампер 1, присоединенный к несущей конструкции автомобиля, пружинные энергопоглощающие устройства 2, наружную герметичную обшивку 3, выполненную из резины с оплеткой и расположенные между обшивкой 3 и опорным элементом 4 и взаимодействующие с ним амортизаторы 5, выполненные в виде пружин, при этом бампер 1 выполнен в виде опорного элемента 4 с одной стороны жестко соединенного со штоками 6 пневмоцилиндров 7, установленными под кузовом 8 автомобиля и закрепленных на раме 9, между которой и опорным элементом 4 жестко закреплены возвратные пружины 10, при этом опорный элемент 4 выполнен в виде прямоугольника длиной равной длине кузова и дополнительно имеющего закругления по своим концам радиусом R, а между опорным элементом 4 и обшивкой 3 установлены цилиндрические пружины 11 в шахматном порядке, а пневмоцилиндры 7 соединены пневмолинией 12 через клапан управления 13, который электрически соединен через блок управления 14 с датчиками: скорости грузового автомобиля 15 и заднего автомобиля 16 и расстояния между ними 17, с ресивером 18.
Для возвращения энергопоглощающего бампера 1 в первоначальное положение в кабине автомобиля установлена кнопка 19, при нажатии на которую подается сигнал на клапан управления 13 для стравливания давления из пневмоцилиндров 7.
Энергопоглощающий буфер грузового автомобиля работает следующим образом.
При приближении заднего автомобиля к грузовому автомобилю на расстояние меньше или равное расстоянию, заданному в блоке управления 14 подается сигнал на клапан управления 13, который открывает пневмолинию 12 и сжатый воздух по ней из ресивера 18 поступает в пневмоцилиндр 7, штоки 6 последних выдвигают бампер 1.
При столкновении заднего автомобиля с грузовым автомобилем происходит взаимодействие заднего автомобиля с наружной герметичной обшивкой 3, которая взаимодействует через цилиндрические пружины 11 с опорным элементом 4. При сжатии этих цилиндрических пружин 11 происходит частичное энергопоглощение. Далее опорный элемент 4 взаимодействует со штоками 6 пневмоцилиндров 7, который также поглощает часть энергии удара, при этом бампер 1 становится в первоначальное положение.
В случае, когда бампер 1 был выдвинут, но столкновения автомобилей не произошло для возвращения энергопоглощающего бампера 1 в первоначальное положение в кабине автомобиля установлена кнопка 19, при нажатии на которую подается сигнал на блок управления 14 для стравливания давления из пневмоцилиндров 7. При этом возвратные пружины 10 возвращают опорный элемент 4 в первоначальное положение.