АВТОМОБИЛЬНЫЙ БАМПЕР

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.
К наиболее тяжким ДТП относятся лобовые столкновения автомобилей. Поэтому, в идеале, конструкция бампера должна защищать пассажиров в случае лобового столкновения, а именно переводить фронтальный удар в касательный, что в разы снизит динамическую нагрузку на пассажиров.
Конструкции бамперов автомобилей, как правило, содержат жесткий металлический (Автомобили ЗИЛ-13О, ЗИЛ-138 и их модификации: Руководство по эксплуатации / Московский автомобильный завод им. И.А. Лихачева. - М.: Машиностроение, 1985. - 280 с) или пластиковый внутренний каркас, наружный эластичный обтекаемый корпус (https://yandex.ru/images/), элементы крепления к остову автомобиля, а иногда, и амортизирующие элементы (патент РФ 2328387, 2007).
Для усиления энергопоглощающих свойств предлагают:
- установку бамперов посредством упругих амортизаторов (патент РФ 2023609, 1994);
- оснащение бамперов энергопоглощающими элементами (патент Англии 2000254, 1979; патент РФ 136400, 2013);
- использовать усиливающую балку бампера (патент РФ 2106988, 1998);
- выполнять бампер в виде высокопрочного корпуса с микроячеистым стеклонаполнителем и волокнистой структурой (патент РФ 2370382, 2008).
Данные конструкции обладают большей энергопоглощающей способностью, но все-таки недостаточной для обеспечения безопасности пассажиров при фронтальном ударе со встречным автомобилем.
Наиболее близким по конструктивному исполнению является бампер с повышенной энергопоглощающей способностью (патент РФ 136400, 05.09.2013), который содержит несущую балку, наружную гибкую панель и кронштейны крепления несущей балки к кузову автомобиля, причем 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.
Данная конструкция обладает лучшей энергопоглощающей способностью, но все-таки недостаточной для гашения лобового удара при высокой скорости движения автомобилей. Ни одна из найденных конструкций бамперов не обеспечивает преобразования лобового удара в касательный.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение энергопоглощающей способности бампера.
Поставленная задача решается за счет того, что заявляемый автомобильный бампер содержит несущую балку, снабженную наклонным металлическим листом, наружный гибкий корпус с перегородками, образующими полости для размещения упругих амортизирующих элементов, выполненных в виде резиновых пневматических баллонов, кронштейны крепления бампера к кузову автомобиля.
Наклонный металлический лист, соединенный с несущей балкой, создает возможность преобразования фронтального удара со встречным автомобилем в касательный за счет того, что сорванный с места крепления бампер проскальзывает под днище и колеса автомобиля и заклинивает между днищем и поверхностью дороги. При этом автомобиль подбрасывается вверх на металлическом листе, как на трамплине, и движется по касательной к траектории движения встречного автомобиля. Таким образом, корпус автомобиля уводится от лобового удара.
Крепежные кронштейны служат для крепления указанных конструктивных элементов, а также для крепления гибкого корпуса к несущей балке. Перегородки наружного корпуса создают требуемую жесткость, одновременно с упругостью, кроме того образуют полости, в которых размещаются упругие амортизирующие элементы.
Выполнение упругих амортизирующих элементов в виде резиновых пневматических баллонов, обеспечивает бампер требуемыми упругими и ударогасящими свойствами. Количество баллонов определяется конструктивными особенностями бампера. Внутреннее давление баллонов определяется требуемыми упругими свойствами бампера.
Конструкция полезной модели поясняется чертежами, где представлена общая конструктивная схема бампера: на фиг. 1 - вид с боку; на фиг .2 - вид с верху.
Автомобильный бампер содержит несущую балку 1, снабженную наклонным металлическим листом 2, наружный гибкий корпус 3 с перегородками 4, упругими амортизирующими элементами 5, выполненными в виде резиновых пневматических баллонов и размещенными в полостях, образованных наклонным металлическим листом, гибким корпусом и его перегородками, кронштейны 6 крепления к кузову автомобиля.
Принцип работы бампера следующий.
При невысокой скорости соударения автомобилей поглощение энергии фронтального удара происходит за счет деформации сначала внешнего гибкого корпуса 3, затем упругих амортизирующих баллонов 5. Энергия удара расходуется в основном на сжатие воздуха в баллонах 5.
При более высокой скорости соударения автомобилей часть энергии удара поглощается описанным выше способом. Оставшаяся часть энергии расходуется на срыв бампера с кронштейнов крепления 6, и на перемещение бампера под днище автомобиля.
При еще большей скорости соударения автомобилей (более 60 км/час) возможен последующий подброс автомобиля на металлическом листе бампера, как на трамплине, с определенными повреждениями корпуса, что обеспечивает значительно меньшее динамическое воздействие на пассажиров, чем в конструкциях бамперов, не уводящих автомобиль от лобового удара.
Технический результат полезной модели заключается в повышении энергопоглощающей способности бампера.