ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ КРОНШТЕЙН ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к поддерживающему кронштейну для установки фары и опоры капота на усилителе радиаторной решетки автомобиля, в частности к отделяемой опорной конструкции для распределения реактивных сил, возникающих в случае удара о капот при столкновении (например, с пешеходом).
Уровень техники
Конструкции капота транспортного средства требуют использования опорных стоек, демпферов (часто называемых отбойниками капота), расположенных по бокам от отсека двигателя, например, на передних наружных углах. Отбойники капота устанавливают на каркас кузова, например, на усилитель решетки радиатора, и регулируют по высоте таким образом, чтобы обеспечить посадку с надлежащими допусками окружающих замыкающих конструкций кузова. Передняя часть капота подвешена поверх конструкций фары, которые, в свою очередь, прикреплены к элементу усиления. Пример такой конструкции раскрыт в патенте США №5482348 (опубл. 09.01.1996), который может быть выбран в качестве ближайшего аналога полезной модели.
При установке отбойников капота и модулей фар с помощью известных поддерживающих кронштейнов возникают проблемы, связанные с тем, что конструкция капота имеет слишком высокое сопротивление деформации при столкновении (в частности при прямом столкновении с пешеходом). В такой ситуации скорость столкновения и масса объекта, с которым произошло столкновение, могут оказаться недостаточно высокими для того, чтобы превысить общее сопротивление отрыву всех крепежных компонентов, поддерживающих капот, которые, в свою очередь, создают высокое ускорение.
Описанная выше проблема может усугубляться особенностями дизайна транспортного средства, если относительно плоская поверхность капота расположена рядом с фарами. В результате ограниченная зона удара, сопротивление отрыву фары и упругость самого материала капота приводят к возникновению такой силы удара о капот, которая приведет к возникновению нежелательно большого ускорения объекта, с которым происходит столкновение.
Известно использование отделяемых соединений, которые ограничивают сопротивление удару в каждом месте опоры/установки. Однако каждая опорная и монтажная конструкция должна иметь достаточную прочность и жесткость для выполнения своих функций во время стандартного использования в течение длительного срока. Поскольку с капотом связано множество различных опорных конструкций, силы отрыва для некоторых из них могут сыграть свою роль при определенных условиях удара. Суммарное сопротивление отрыву нескольких компонентов создает проблемы с точки зрения достижения необходимой реакции при столкновении с пешеходом.
Раскрытие полезной модели
Полезная модель представляет собой конструкцию поддерживающего кронштейна для крепления отбойника капота и модуля фары к элементу усиления, неподвижно закрепленному в проеме радиаторной решетки транспортного средства. Кронштейн имеет корпус с секцией для установки фары и секцией для вертикальной установки отбойника капота, причем в корпусе выполнена вертикально ориентированная прорезь для размещения крепежного штифта, предназначенного для вставки в соответствующее отверстие элемента усиления с возможностью перемещения вдоль прорези в корпусе. Корпус также содержит по меньшей мере один срезной штифт, предназначенный для вхождения в соответствующее отверстие элемента усиления и выполненный с возможностью разрушения при приложении к корпусу силы, превышающей заранее заданное значение. При этом кронштейн может содержать два срезных штифта, выполненных с возможностью вхождения в соответствующие отверстия на элементе усиления.
Кронштейн выполнен с возможностью скользящего перемещения крепежного штифта, закрепленного в отверстии элемента усиления, между исходным положением в нижней части прорези и положением в верхней части прорези после разрушения срезного штифта.
В корпусе кронштейна может быть дополнительно выполнена горизонтальная прорезь над срезным штифтом для обеспечения невертикальной плоскости среза.
Прорезь для скольжения может быть выполнена с возможностью вхождения в нее бортика отверстия элемента усиления, в котором закреплен крепежный штифт, причем головка крепежного штифта в закрепленном состоянии может упираться в бортик, удерживая корпус на элементе усиления. При этом отверстие элемента усиления является резьбовым, а крепежный штифт представляет собой резьбовой болт.
Секция для установки отбойника капота содержит канал с резьбой, выполненный с возможностью регулировки высоты расположения отбойника, представляющего собой стержень с резьбой и упругим верхним блоком.
Корпус кронштейна может быть выполнен из формованного термопластика, а срезной штифт может представлять собой выступ в форме полого штыря. Выступ в форме полого штыря может также иметь прорезь вдоль части своего основания, размер которой выбран в зависимости от величины задаваемой разрушающей силы.
Конструкция кронштейна может дополнительно содержать компенсационный кронштейн, первый конец которого соединен с секцией для установки фары, а второй конец выполнен с возможностью прикрепления к модулю фары.
Таким образом, предложенная конструкция объединяет поддерживающий кронштейн отбойника капота и опору фары в единый структурный элемент, который крепится к основной несущей опорной конструкции с помощью срезных штифтов. Эти штифты разрушаются при определенном усилии, позволяя достичь необходимых характеристик при прямом столкновении с пешеходом. Поскольку область удара о капот может представлять собой широкую область над фарой, кронштейн может также иметь горизонтальную прорезь непосредственно над срезными штифтами, что позволит ему отсоединиться в данном месте, если нагрузка смещается относительно отбойника и не может разрушить срезные штифты.
Техническим результатом полезной модели является обеспечение более направленной и управляемой ответной реакции крепежных элементов при столкновении с пешеходом, в результате чего понижается вероятность получения пешеходом серьезных травм. Одновременно конструкция позволяет не полностью разрушать взаимное соединение элементов, а только ослабить сопротивление капота удару пешехода.
Этот эффект достигается за счет того, что когда к регулируемому демпферу приложена сила, превышающая предварительно заданное значение, это приводит к разрушению срезного штифта в отверстии и скользящему перемещению крепежного штифта по прорези по мере опускания корпуса скользящего элемента.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлено поэлементное изображение встроенной системы фары и отбойника капота в соответствии с первым вариантом выполнения.
На Фиг. 2 представлено изображение конструкции с Фиг. 1 в собранном виде.
На Фиг. 3 представлен вид в перспективе встроенного поддерживающего кронштейна.
На Фиг. 4 представлен вид в перспективе разобранного кронштейна с Фиг. 3 с обратной стороны.
На Фиг. 5 представлен вид снизу в перспективе корпуса скользящего элемента с Фиг. 3.
На Фиг. 6 представлен вид в перспективе, иллюстрирующие установку поддерживающего кронштейна на элементе усиления.
На Фиг. 7 и 8 представлены виды в вертикальном разрезе кронштейна до и после установки на элементе усиления, соответственно.
На Фиг. 9 представлен вертикальный разрез, показывающий кронштейн после отрыва в результате воздействия ударной силы.
На Фиг. 10 представлен вид в перспективе другого варианта выполнения корпуса скользящего элемента.
Осуществление полезной модели
На Фиг. 1 показан усиливающий элемент 10 решетки радиатора, который может быть установлен вдоль верхнего края отсека двигателя на отверстии передней решетки радиатора, как известно из уровня техники. Выступ 11 на усиливающем элементе 10 может быть использован для вставки в него поддерживающего кронштейна 12, объединяющего отбойник капота и опору для фары. Модуль 13 фары имеет крепежный соединитель 14, который соединен с кронштейном 12 с помощью дополнительного компенсационного кронштейна 15. Модуль 13 фары имеет и другие точки соединения, например, кронштейн 16, который может иметь отрываемые элементы, что позволит разрушить соединение в случае удара. Когда при ударе крепления в точках 14 и 16 отсоединяются, модуль 13 фары поворачивается вниз вокруг нижнего крепления (не показано). На Фиг. 2 показана собранная система, в которой кронштейн 12 соединен с выступом 11, модулем 13 фары и отбойником 17 капота.
На Фиг. 3 более подробно показаны встроенный кронштейн 12 вместе с отбойником 17 капота. Кронштейн 12 имеет корпус 20 с вертикальной прорезью 21 и один или более горизонтальных срезных штифтов 24 и 25. Прорезь 21 имеет нижний конец 22 и верхний конец 23. Прорезь 21 и срезные штифты 24 и 25 использованы для крепления кронштейна 12 к элементу усиления, как описано ниже. Секция 26 для установки отбойника капота расположена на верхней поверхности кронштейна 12 и предназначена для вставки в нее отбойника 17. Кронштейн 12 также имеет секцию 28 для установки фары с крепежным отверстием 27 для соединения с модулем фары. Над срезными штифтами 24 и 25 расположена горизонтальная прорезь 29, которая может обеспечивать плоскость среза для кронштейна 12 в случае, если нагрузка на капот сместится относительно отбойника капота (т.е. будет невертикальной).
В предпочтительном варианте воплощения секция 26 для установки отбойника капота состоит из зажима 30 с защелкивающимися фиксаторами 31, которые могут быть вставлены в монтажное отверстие 32 на корпусе 20. Зажим 30 имеет резьбовой канал 35 для вставки отбойника 17. Отбойник 17 представляет собой вал 33 с резьбой, прикрепленный к упругому верхнему блоку 34, контактирующему с капотом. Путем поворота резьбового вала 33 внутри канала 35 можно отрегулировать высоту верхнего блока 34 таким образом, чтобы капот (не показан) мог быть установлен на необходимой высоте с опорой на отбойник 17. Предпочтительно, чтобы срезные штифты 24 и 25 представляли собой полые штыри, выступающие от корпуса 20 в виде пальцев. Срезные штифты 24 и 25 имеют форму и размер, необходимые для достижения величины срезающей силы, позволяющей отсоединить срезные штифты 24 и 25 от корпуса 20. Предпочтительно, чтобы корпус 20 и срезные штифты 24 и 25 были цельноформованными из термопластика, например, из полипропилена. Для получения необходимой срезающие силы у основания срезных штифтов 24 и 25 могут быть выполнены прорези 37 и 38, длина которых откалибрована в соответствии с необходимой силой разрушения.
На Фиг. 6 более подробно показан выступ 11 усиливающего элемента 10. Вертикальная стенка 40 имеет просверленное отверстие 41, которое выравнивается относительно прорези 21 в корпусе 20. Стенка 40 также имеет пару отверстий 46 и 47 для вставки срезных штифтов 25 и 24 соответственно. В отверстие 41 вставляется крепежный штифт в виде болта или винта 42, имеющего резьбовой стержень 43 и головку 44. Предпочтительно, чтобы отверстие 41 имело бортик 45, ограничивающий ближний конец отверстия 41. Бортик 45 входит внутрь прорези 21. Болт 42 закреплен в резьбовом отверстии 41 таким образом, чтобы его головка 44 располагалась у бортика 45, что обеспечивает фиксацию корпуса 21 на выступе 11 усиливающего элемента. На болте 42 вокруг бортика 45 может быть использована шайба (не показана) для того, чтобы создать нагрузку на бортик 45. Длина бортика 45 может быть выбрана таким образом, чтобы достичь необходимого трения между кронштейном и стенкой 40.
На Фиг. 7 изображен вертикальный разрез, проходящий через центр кронштейна 12 и выступа 11 со всеми компонентами, подготовленными к установке. Во время сборки срезной штифт 24 вставляют в отверстие 47 (не показано), а бортик 45 вставляют в прорезь 21 у нижнего конца 22. Болт 42 вворачивают в отверстие 41, как показано на Фиг. 8, таким образом, чтобы головка 44 удерживала корпус 20 на стенке 40 выступа 11. Когда кронштейн 12 установлен в начальном положении (т.е. бортик 45 находится в нижнем конце 22 прорези 21, а целые срезные штифты 24 и 25 - в соответствующих отверстиях 46 и 47), отбойник 17 устанавливают на высоту, необходимую для поддержания капота 50 в нужном месте, и жестко прикрепляют модуль фары к усиливающему элементу решетки радиатора.
Во время удара о капот 50 силы могут быть переданы на корпус 20 либо через отбойник 17, либо через секцию для установки фары. Если сила, действующая на корпус, превышает заранее установленное значение, срезные штифты 24 и 25 в соответствующих отверстиях разрушаются. Затем крепежный штифт 42 скользит по прорези 21, и корпус 20 опускается вниз, как показано на Фиг. 9. Достаточная сила смещает корпус 25 настолько, чтобы крепежный штифт или болт 42 полностью переместился в верхний конец прорези 21.
На Фиг. 10 представлен альтернативный вариант выполнения поддерживающего кронштейна 51. Корпус 52 имеет прорезь 53 для скольжения на одной боковой стенке, из которой в горизонтальном направлении выступает пара срезных штифтов 55 и 56. Канал 57 на верхней поверхности корпуса 52 предназначено для установки отбойника. Полка 58 выступает от боковой части корпуса 52 и имеет отверстие 59, позволяющее прикрепить, например, модуль фары или компенсационный кронштейн (не показан). Корпус 52 установлен на неподвижной усиливающей конструкции так же, как и в предыдущем варианте выполнения. Поскольку перемещение корпуса 52 зависит от общих сил, действующих через фиксатор отбойника и/или фиксатор модуля фары, то при относительно слабом ударе при столкновении с пешеходом получают более направленную и управляемую ответную реакцию, в результате чего вероятность получения серьезных травм гораздо меньше.