КОМПОЗИТНАЯ НАКЛАДКА ФАРЫ НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники
Полезная модель относится к конструктивным элементам наземных транспортных средств, в том числе грузовых и автобусов, и представляет собой конструкцию накладки фары транспортного средства, выполняющей защитную функцию, оптическую функцию декоративного дизайна и функцию несущего элемента.
Уровень техники
Из уровня техники известны новые поколения композитных материалов, применяемых в автомобильной промышленности, выполненных из волокон, в качестве которых используют стекловолокно, углеродное волокно, базальтовое волокно, органическое волокно, полиэфирное волокно, параарамидное волокно, метаарамидное волокно, полиакрилонитирильное волокно, и связующих, в качестве которых используют эпоксидное связующее, полиэфирное связующее, винилэфирное связующее, связующее на основе полиуретана, связующее на основе термопластов, связующее на основе эластомеров, кремнийорганическое связующее. Подобные материалы начинают получать широкое распространение при изготовлении различных элементов транспортных средств, поскольку они обладают рядом преимуществ по отношению к традиционным материалам (металлам), такими как прочность при растяжении, низкий вес, коррозионная стойкость, теплоизолирующие свойства, срок службы. Недостатком, проявляющимся при изготовлении указанных композитных материалов, является высокая технологичность процесса и его низкая скорость производства по сравнению с изготовлением традиционных штампованных из металлов деталей.
Также из уровня техники известны детали транспортных средств, изготовленные методом длинноволоконной инжекции (long fiber injection, LFI), в процессе которого происходит инжекция волокна, путем напыления последнего в форму (матрицу) с контролируемой температурой с одновременным нанесением связующего, после чего верхняя часть формы (пуансон) смыкается с нижней? образуя форму готовой детали, в которой происходит процесс полимеризации и формирования готовой детали. Преимущественно волокна перед длинноволоконной инжекцией находятся в виде ассемблированного ровинга, то есть в виде цилиндрической по форме бобины, полученной путем соединения нескольких одинаково натянутых комплексных нитей волокна и их совместной параллельной намотки (без крутки) на бобину. При необходимости получения деталей с окрашенными и/или грунтованными поверхностями перед процессом инжекции волокна в форму в последнюю наносят и/или укладывают окрашивающий, и/или грунтующий, и/или барьерный слой и/или пленку. Благодаря чему возможно получение окрашенной поверхности класса А, не требующей последующей обработки. Технологичность длинноволоконной инжекциии позволяет производить готовую деталь с временем цикла до 15 мин.
Помимо этого, из уровня техники известны способы повышения пассивной внешней безопасности транспортных средств путем проектирования заданных ударопоглощающих свойств их деталей и узлов, например, путем использования: зон программируемой деформации деталей, преимущественно из металлов, для гашения энергии удара с помощью сминания, либо подпружиненных в случае аварийной ситуации деталей с помощью исполнительных механизмов (пиропатронов), либо устройства внешней подушки безопасности. Использование ударопоглощающих деталей позволяет защитить пешеходов и участников дорожного движения, передвигающихся на двухколесных транспортных средствах при их столкновении с транспортным средством.
При этом из уровня техники известно защитное приспособление для фары, содержащее рабочую часть и средство крепления. Рабочая часть выполнена из прозрачного материала на основе гибких полимерных пластиков, например поликарбоната. Средство крепления выполнено в виде П-образной рамки, которая может быть образована тремя отдельными направляющими Г-образного профиля. Также средство крепления может быть выполнено в виде быстросъемного крепления заклепками типа «мама-папа». При этом защитное приспособление для фары выполнено на основе гибких полимерных пластиков без армирования волокнами. Так, использование защитного приспособления для фары на основе гибких полимерных материалов ограничено поставленной задачей - упрощение конструкции, и не раскрывает возможности повышения пассивной внешней безопасности транспортных средств. Известное устройство применяется в патенте на полезную модель РФ №146502 от 29.05.2014 года МПК B60Q 1/00, B62D 25/00.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является передняя часть кузова транспортного средства, известная из патента на изобретение РФ №2126755 от 27.02.1999 года МПК B62D-025/08, содержащая фары, бампер, включающий в себя как минимум наружную панель с верхней горизонтальной кромкой, накладку, относящуюся в частности к облицовке фар, расположенную между фарой и бампером, включающую в себя как минимум лицевую панель с нижней горизонтальной полкой. При этом накладка выполнена из синтетической смолы без армирования волокнами. Так, использование накладки из синтетической смолы ограничено поставленными задачами - увеличение технологичности сборки узла, исключающую регулировку зазоров между бампером, фарой и накладкой относительно друг друга, увеличение надежности крепления облицовки фары, вынос элементов фароочистки за пределы энергоемкой зоны бампера и не раскрывает возможности повышения пассивной внешней безопасности транспортных средств.
Раскрытие полезной модели
Технический результат полезной модели заключается в повышении прочности локальных участков накладки фары наземного транспортного средства с одновременным повышением пассивной безопасности при контакте пешехода или участника дорожного движения, передвигающегося на двухколесном транспортном средстве, с транспортным средством во время наезда за счет прогиба менее прочной зоны контакта, создающего эффект частичного поглощения энергии; а также в снижении веса и повышении стойкости к коррозионному воздействию.
Указанный технический результат достигается с помощью композитной накладки фары наземного транспортного средства, имеющей локальные участки с заданной прочностью, согласно заявленному решению композитная накладка фары выполнена из рубленого волокна и связующего методом длинноволоконной инжекции, при этом прочность локальных участков задана плотностью композитного материала.
3
Плотность композитного материала может быть задана варьированием длины волокна и содержанием волокна. Так, плотность может находиться в диапазоне.0,5-2,0 г/см. Кроме того, длина волокна может составлять от 5 до 50 мм, а содержание волокна может составлять от 5 до 50%.
Также накладка фары может содержать локальные участки, обладающие различной прочностью.
Преимущественно в качестве рубленого волокна могут выбирать ассемблированный ровинг.
Кроме того, на лицевой поверхности накладки фары может быть нанесена краска, и/или грунт, и/или барьерный слой, и/или пленка.
На лицевой и/или тыльной поверхности накладки фары могут быть выполнены элементы жесткости в виде ребер и/или уклонов.
При этом в качестве волокна может быть использовано стекловолокно, и/или углеродное, и/или базальтовое, и/или органическое, и/или полиэфирное, и/или параарамидное, и/или метаарамидное, и/или полиакрилонитирильное волокно.
Кроме того, в качестве связующего может быть использовано связующее на основе полиуретана, и/или связующее на основе термопластов, и/или связующее на основе эластомеров, и/или кремнийорганическое связующее, и/или эпоксидное связующее, и/или полиэфирное связующее, и/или винилэфирное связующее.
В отличии от ближайшего аналога накладка фары выполнена из композитного материала, включающего волокна, и содержит локальные участки с заданной прочностью, обеспечивающие достижения заданного технического результата.
Краткое описание чертежей
Сущность заявленной полезной модели и возможность ее практической реализации поясняется приведенными ниже фигурами и описанием.
На фиг. 1 показан общий вид лицевой стороны накладки фары наземного транспортного средства.
На фиг. 2 показан общий вид внутренней стороны накладки фары наземного транспортного средства.
Осуществление полезной модели
Предлагаемое техническое решение полезной модели поясняется конкретным исполнением предложенной накладки фары наземного транспортного средства, однако, приведенный пример не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заявленного технического результата.
3
3
Композитная накладка фары 1 наземного транспортного средства, показанная на фиг. 1 и 2, имеет локальные участки с заданной прочностью. Так локальными участками с повышенной прочностью являются ребра жесткости 2 с уклонами 3, задающие общую прочность конструкции, и используемые для крепления к ним осветительных приборов (на фигурах не показаны), а также для крепления к кузову транспортного средства с помощью крепежных элементов (на фигурах не показаны), тогда как локальными участками со сниженной прочностью являются плоскости 4 накладки фары, обеспечивающие поглощение энергии за счет прогиба менее прочной зоны контакта вовремя контакта транспортного средства с препятствием, в том числе головой и туловищем пешехода. При этом повышенная прочность ребер жесткости 2 и уклонов 3 и пониженная прочность плоскостей 4 накладки фары задана высокой плотностью композитного материала, равной 1,6 г/см в первом случае, и низкой плотностью композитного материала, равной 0,8 г/см, во втором. Так, содержание волокон в первом случае равно 40% от состава накладки фары и длина волокон составляет 12,5 мм. Тогда как содержание волокон во втором случае равно 10% от состава накладки фары и длина волокон составляет 50 мм.
Композитная накладка фары 1 выполнена методом длинноволоконной инжекции из рубленого стекловолокна из ассемблированного ровинга и связующего на основе полиуретана, в качестве которого используется полиуретановая пена, полученная путем смешивания изоцианата и полиола непосредственно перед подачей в форму.
При этом очевидно, что вместо стекловолокна или вместе со стекловолокном могут быть использованы углеродное, и/или базальтовое, и/или органическое, и/или полиэфирное, и/или параарамидное, и/или метаарамидное, и/или полиакрилонитирильное волокно, а вместо указанного связующего или вместе с ним могут быть использованы связующее на основе термопластов и/или связующее на основе эластомеров, и/или кремнийорганическое связующее, и/или эпоксидное связующее, и/или полиэфирное связующее, и/или винилэфирное связующее.
Также для специалиста в уровне техники понятно, что при необходимости получения композитной накладки фары с окрашенной лицевой поверхностью в матрицу предварительно наносят слой краски и/или грунта, затем барьерный слой, на который в дальнейшем с помощью длинноволоконной инжекции напыляется рубленое волокно, и связующее; полученная композитная смесь прижимается пуансоном, после окончания застывания которой готовая деталь вынимается из формы.
Реализация полезной модели возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических процессов и материалов.
Проведенные патентные исследования показали, что совокупность существенных признаков полезной модели не известна из уровня техники.