ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЙ КРОНШТЕЙН ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к устройству, которое позволяет снизить степень проникновения препятствия в пассажирский салон гибридного электрического транспортного средства за счет отсоединения подрамника от конструкции кузова транспортного средства в случае столкновения, вызывающего смещение силового агрегата.
Уровень техники
Гибридные электрические транспортные средства включают в себя электрические и бензиновые силовые агрегаты для обеспечения движения транспортного средства. В гибридных электрических транспортных средствах для двойного силового агрегата (с электрическим двигателем и двигателем внутреннего сгорания) необходимо дополнительное пространство, в результате чего уменьшается пространство, доступное для поглощения энергии в случае столкновения. Использование двойного силового агрегата, включающего в себя трансмиссию и аккумулятор, увеличивает массу силового агрегата гибридного электрического транспортного средства и кинетическую энергию, передаваемую от силового агрегата на кузов транспортного средства и пассажирский салон. В пассажирский салон может быть передана увеличенная кинетическая энергия, что может привести к увеличению степени проникновения препятствия в пассажирский салон.
Термин «импульс транспортного средства» используется для описания параметра замедления транспортного средства. Увеличение импульса транспортного средства увеличивает пиковую силу удара и снижает показатели транспортного средства при испытаниях на удар в случае столкновения (краш-тестах). Небольшое пространство, имеющееся в гибридных электрических транспортных средствах, и увеличенный вес силового агрегата гибридного электрического транспортного средства приводят к снижению роста импульса замедления в случае столкновения.
В качестве ближайшего аналога полезной модели может быть выбран ударный элемент для моторной группы автомобиля, описанный в международной публикации WO 2009044072 (A2) от 09.04.2009. В данной публикации раскрыт энергопоглощающий элемент, жестко прикрепленный к моторной группе и не отсоединяющийся от нее при столкновении.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является снижение роста импульса замедления в случае столкновения транспортного средства, что улучшает характеристики безопасности транспортного средства.
Для достижения указанного эффекта для силового агрегата с двигателем/трансмиссией гибридного электрического транспортного средства может быть использован ограничительный кронштейн. Транспортное средство может представлять собой полностью гибридное электрическое транспортное средство (FHEV) или частично гибридное электрическое транспортное средство (PHEV). В случае столкновения конструкция силового агрегата транспортного средства может быть отсоединена от конструкции кузова транспортного средства. Отсоединение силового агрегата от конструкции кузова осуществляется за счет ограничительного кронштейна силового агрегата, который позволяет отсоединить подрамник двигателя от конструкции кузова. Подобное отсоединение снижает степень проникновения препятствия в пассажирский салон, в частности, в области приборной панели/наклонной доски для ног водителя. Силовой агрегат расположен на некотором расстоянии от ограничительного кронштейна, но ориентирован таким образом, чтобы в случае столкновения обеспечить контакт с ограничительным кронштейном. Под действием силы столкновения ограничительный кронштейн направляется вниз и назад, в результате чего подрамник отсоединяется от кузова и проходит под пассажирским салоном.
Ограничительный кронштейн, расположенный между силовым агрегатом и подрамником транспортного средства, содержит корпус трубчатой формы с зацепляющим концом в передней части, в собранном состоянии имеющим поверхность удара, расположенную на расстоянии от силового агрегата и направленную в его сторону, и с соединительным концом в задней части на противоположном конце от зацепляющего конца, а также содержащий по крайней мере одно крепление, фиксирующее соединительный конец корпуса трубчатой формы на подрамнике.
Корпус трубчатой формы может иметь верхнюю стенку, правую боковую стенку и левую боковую стенку, которые образуют коробчатую конструкцию, расположенную между зацепляющим концом и соединительным концом, и задают границы открытой нижней части.
Ограничительный кронштейн при этом может содержать правый боковой фланец, выступающий наружу от правой боковой стенки, и левый боковой фланец, выступающий наружу от левой боковой стенки. Поверхность удара также может содержать торцевую стенку рядом с зацепляющим концом, которая охватывает зацепляющий конец, причем поверхность удара может быть направлена в сторону контактной поверхности на силовом агрегате.
Правый край торцевой стенки может быть соединен с правой боковой стенкой, а левый край торцевой стенки может быть соединен с левой боковой стенкой.
Подрамник может представлять собой двухстворчатую конструкцию, включающую в себя верхнюю панель и нижнюю панель, причем соединительный конец может содержать верхний фланец, прикрепленный к верхней панели, и по крайней мере один нижний фланец, прикрепленный к нижней панели, в частности, правый фланец и левый фланец, каждый из которых соединен с нижней панелью.
Корпус трубчатой формы может иметь верхнюю стенку, правую боковую стенку и левую боковую стенку, которые образуют прямоугольную конструкцию, расположенную между зацепляющим концом и соединительным концом, и задают границы открытой нижней части корпуса, причем правый боковой фланец соединительного конца выступает наружу от правой боковой стенки и соединен с подрамником с помощью первого крепления, левый боковой фланец соединительного конца выступает наружу от левой боковой стенки и соединен с подрамником с помощью второго крепления, а фланец верхней стенки выступает назад от верхней стенки и соединен с подрамником с помощью третьего крепления.
Подрамник может быть прикреплен к конструкции кузова транспортного средства с помощью крепежных кронштейнов подрамника и по крайней мере одного крепления, причем силовой агрегат может быть установлен с возможностью в случае столкновения, силы которого достаточно для отсоединения силового агрегата от транспортного средства, смещаться и зацепляться с зацепляющим концом корпуса трубчатой формы, создавая нагрузку для подрамника, в результате чего подрамник может быть отсоединен от конструкции кузова транспортного средства после разрушения по крайней мере одного крепления.
В другом аспекте полезной модели предложено устройство для ослабления импульса столкновения для транспортного средства, содержащего силовой агрегат, которое включает в себя брус буфера, энергопоглощающий разрушающийся элемент, расположенный между брусом буфера и силовым агрегатом, подрамник, расположенный между силовым агрегатом и конструкцией кузова транспортного средства и прикрепленный к конструкции кузова с помощью по крайней мере одного крепления, а также ограничительный кронштейн силового агрегата, расположенный сзади от силового агрегата и прикрепленный к подрамнику, причем для снижения импульса замедления транспортного средства в случае столкновения предусмотрен путь передачи нагрузки, в котором удар поступает на брус буфера и последовательно передается на разрушающий элемент, силовой агрегат, ограничительный кронштейн, подрамник, а затем по крайней мере на одно крепление, что приводит к разрушению по крайней мере одного крепления и последующему отсоединению подрамника от конструкции кузова.
Ограничительный кронштейн силового агрегата может быть расположен на расстоянии от силового агрегата, находящегося в установленном положении, и зацепляется за силовой агрегат при столкновении, сила которого достаточна для того, чтобы сместить силовой агрегат из устройства крепления силового агрегата.
Ограничительный кронштейн может иметь верхнюю стенку, правую боковую стенку и левую боковую стенку, образующие коробчатый корпус, расположенный между зацепляющим концом и соединительным концом, и задающие границы открытой нижней части.
Устройство также может содержать правый боковой фланец, выступающий наружу от правой боковой стенки, и левый боковой фланец, выступающий наружу от левой боковой стенки.
На зацепляющем конце может быть предусмотрена торцевая стенка, которая охватывает зацепляющий конец и образует плоскую поверхность, направленную в сторону контактной поверхности на силовом агрегате. Правый край торцевой стенки может быть соединен с правой боковой стенкой, а левый край торцевой стенки соединен с левой боковой стенкой.
Подрамник может представлять собой двухстворчатую конструкцию, включающую в себя верхнюю панель и нижнюю панель, причем ограничительный кронштейн силового агрегата может содержать верхний фланец, прикрепленный к верхней панели, и по крайней мере один нижний фланец, прикрепленный к нижней панели, в частности правый фланец и левый фланец, каждый из которых соединен с нижней панелью.
Ограничительный кронштейн силового агрегата имеет верхнюю стенку, правую боковую стенку и левую боковую стенку, которые образуют прямоугольную конструкцию, задающую границы открытой нижней части, причем правый боковой фланец выступает наружу от правой боковой стенки и соединен с подрамником с помощью первого крепления, левый боковой фланец выступает наружу от левой боковой стенки и соединен с подрамником с помощью второго крепления, а фланец верхней стенки выступает назад от верхней стенки и соединен с подрамником с помощью третьего крепления.
Подрамник может быть прикреплен к конструкции кузова транспортного средства с помощью крепежных кронштейнов подрамника и по крайней мере одного крепления, причем силовой агрегат может быть установлен с возможностью в случае столкновения, силы которого достаточно для отсоединения силового агрегата от транспортного средства, зацепляться с ограничительным кронштейном, создавая нагрузку для подрамника, а подрамник может быть отсоединен от конструкции кузова транспортного средства после разрушения по крайней мере одного крепления.
Эти и другие аспекты полезной модели будут подробно рассмотрены ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет собой частичный вид в плане снизу передней части транспортного средства, которое оснащено ограничительным кронштейном силового агрегата.
Фиг. 2 представляет собой общий вид ограничительного кронштейна силового агрегата, прикрепленного к подрамнику.
Фиг. 3 представляет собой вид в плане сверху ограничительного кронштейна силового агрегата, прикрепленного к подрамнику.
Фиг. 4 представляет собой общий вид спереди и справа ограничительного кронштейна силового агрегата.
Фиг. 5 представляет собой вид в плане сверху ограничительного кронштейна силового агрегата.
Фиг. 6 представляет собой схематический вид сбоку передней части транспортного средства до столкновения в «собранном» состоянии.
Фиг. 7 представляет собой схематический вид сбоку передней части транспортного средства, имеющего ограничительный кронштейн силового агрегата, на котором показан силовой агрегат, зацепленный за ограничительный кронштейн силового агрегата после столкновения.
Осуществление полезной модели
Далее представлено подробное описание вариантов осуществления полезной модели. Описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, которые могут быть воплощены в различных формах. Фигуры необязательно выполнены в масштабе. Некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью изображения деталей конкретных компонентов. Конкретные конструкционные и функциональные особенности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение, и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами реализации полезной модели.
На Фиг. 1 представлено частичное изображение транспортного средства 10, на котором показана передняя часть 12 с нижней стороны транспортного средства. Ограничительный кронштейн 16, или корпус трубчатой формы, прикреплен к подрамнику 18 транспортного средства. На Фиг. 1 видна нижняя панель 20 подрамника 18.
Силовой агрегат в общем виде обозначен ссылочной позицией 22. Силовой агрегат 22 включает в себя двигатель внутреннего сгорания 24 и может также включать в себя электрический двигатель, если транспортное средство представляет собой полностью гибридное электрическое транспортное средство (FHEV) или частично гибридное электрическое транспортное средство (PHEV). Электрический двигатель гибридного транспортного средства не показан. Также силовой агрегат 22 включает в себя трансмиссию 26, которая обеспечивает передачу крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания 24 или электрического двигателя (не показан) на колеса 28 транспортного средства 10.
Соединительные кронштейны 30 подрамника соединяют подрамник 18 с транспортным средством 10. Для фиксации подрамника 18 на транспортном средстве 10 используют крепления 32.
На Фиг. 2 и 3 показан ограничительный кронштейн 16, прикрепленный к подрамнику 18. На Фиг. 2 и 3 также видна верхняя панель 34 подрамника 18. Верхняя панель 34 и нижняя панель 20 подрамника 18 приварены друг к другу, образуя двухстворчатую конструкцию подрамника 18. Крепления 32, используемые для соединения подрамника 18 с транспортным средством 10, показаны установленными на подрамнике 18.
На Фиг. 4 и 5 отдельно показана конструкция ограничительного кронштейна 16. В передней части 38 ограничительного кронштейна 16 предусмотрена стенка 36 зацепляющего конца, имеющая плоскую поверхность. Стенка 36 зацепляющего конца обеспечивает поверхность 40 удара. Функция поверхности 40 удара будет описана ниже со ссылкой на Фиг. 6. На противоположном конце ограничительного кронштейна 16 рядом с задней частью 44 ограничительного кронштейна 16 предусмотрен соединительный конец 42.
Ограничительный кронштейн имеет верхнюю стенку 48, правую боковую стенку 50 и левую боковую стенку 52. Ограничительный кронштейн 16 имеет открытую нижнюю часть 54, которая задана правой боковой стенкой 50, левой боковой стенкой 52 и стенкой 36 зацепляющего конца. Правый боковой фланец 56 выступает в продольном направлении наружу относительно правой боковой стенки 50. Левый боковой фланец 58 выступает в продольном направлении наружу относительно левой боковой стенки 52. Правый край 62 стенки 36 зацепляющего конца приварен к правой боковой стенке 50. Левый край 64 стенки 36 зацепляющего конца приварен к левой боковой стенке 52.
Верхний фланец 66 выступает назад от верхней стенки 48. Нижний фланец 68 выступает назад от правого бокового фланца 56 и левого бокового фланца 58 соответственно. В верхнем фланце 66 предусмотрено отверстие 70, а в каждом из нижних фланцев 68 предусмотрено по отверстию 72. Болт 76 проходит через отверстие 70 в верхнем фланце 66, соединяющем ограничительный кронштейн 16 и подрамник 18. Два болта 78 вставлено в отверстия 72 в нижних фланцах 68.
На Фиг. 6 и 7 изображена последовательность столкновения. Стрелка A, изображающая удар, обозначает направление начального удара при лобовом столкновении. При лобовом столкновении сначала происходит контакт с брусом 80 буфера, который направляется назад, преодолевая сопротивление разрушаемых (или энергопоглощающих) элементов 82, за счет чего поглощается некоторое количество энергии удара. В случае столкновения, сила которого достаточна для полного сжатия буфера 80 и энергопоглощающих элементов 82, удар продолжает смещать силовой агрегат 22 из «собранного» положения, изображенного на Фиг. 6, до контакта с ограничительным кронштейном 16, как показано на Фиг. 7. Стрелка L на Фиг. 7 показывает направление смещения силового агрегата 22, в котором он приводится в контакт с ограничительным кронштейном 16. Место удара на Фиг. 7 изображено в виде звездочки I. Сила удара передается от силового агрегата 22 на ограничительный кронштейн 16.
Силовой агрегат 22, изображенный на Фиг. 6, находится на некотором расстоянии от ограничительного кронштейна 16. Контактная поверхность 84 на силовом агрегате 22 проходит практически параллельно на некотором расстоянии от поверхности 40 удара ограничительного кронштейна 16. Сила удара передается от ограничительного кронштейна 16 на подрамник 18. Под действием сил, действующих на подрамник 18, происходит соединение подрамника 18 с конструкцией 86 кузова или неокрашенного кузова с помощью крепления 32. Сила, действующая на подрамник 18, разрушает крепления 32, что позволяет отсоединить силовой агрегат 22 и подрамник 18 от неокрашенного кузова 86.
Хотя выше приведены иллюстративные примеры вариантов осуществления полезной модели, это не означает, что они описывают все возможные формы, ограниченные пунктами формулы. Конкретные термины использованы исключительно в описательных целях и не являются ограничивающими, и следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности предложенного решения. Характеристические признаки различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов предложенных концепций.