PL221499B1

PL221499B1 - Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający

Info

Publication number: PL221499B1
Application number: PL393459A
Authority: PL
Inventors: Artur Kopczyński; Eugeniusz Rusiński; Grzegorz Kucharski
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2016-04-29
Also published as: PL393459A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający, zmniejszający ryzyko doznania poważnych obrażeń, w szczególności pieszego podczas kolizji pieszego z pojazdem terenowym.

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający jest elementem bardzo często montowanym w różnych typach pojazdów terenowych, z napędem 4x4 oraz typu SUV (Sport Utility Vehicle). Jego pierwotną funkcją była ochrona samochodów przed zderzeniem ze zwierzętami na obszarach wiejskich, jednak z biegiem lat ze względów estetycznych, zainteresowanie tego typu elementami wzrastało, a pojazdy z taką konstrukcją zaczęły być coraz częściej zauważalne w ruchu miejskim. Najczęściej wykorzystywanym materiałem na konstrukcję przedniego układu zabezpieczającego jest stal nierdzewna, odznaczająca się wysokimi walorami estetycznymi. Samochody terenowe są szczególnie niebezpieczne dla użytkowników dróg ze względu na konstrukcję przedniej części pojazdu, w której krawędź maski położona jest wyżej w stosunku do samochodów osobowych, a wyposażenie pojazdu w przedni układ zabezpieczający dodatkowo zwiększa ryzyko spowodowania poważnych obrażeń, nawet śmierci człowieka w wyniku potrącenia przez ten pojazd.

Urządzenie do równomiernego rozkładania sił liniowych, zwłaszcza spełniające rolę amortyzat ora w zderzakach pojazdów znane z polskiego zgłoszenia patentowego nr 356144, posiada belkę, do której przytwierdzona jest kratownica oraz symetryczne zespoły składające się z połączonych przegubami z belką cięgieł, które z kolei są połączone przegubami z dźwigniami, posiadającymi dodatkowo przeguby, łączące je z podstawą mocowania zespołu dźwigni, połączonej z prowadnicami. Wzdłuż prowadnic, układ składający się z belki i kratownicy jest przesuwny. W miejscu styku ze sobą dźwignie zakończone są współpracującymi zębatkami, a pomiędzy ścianką oporową i kratownicą znajdują się elementy amortyzujące. Do kratownicy przytwierdzony jest drążek do mocowania łącznika pochłaniacza energii ruchu postępowego, który dodatkowo pełni rolę kontrolującą przed nagłym rozprężeniem elementów amortyzujących.

Zderzak bezpieczeństwa zawierający element pochłaniający energię, sterowany czujnikiem uderzenia znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr 351563, wyposażony jest w podstawową część zderzaka z drążkiem zderzakowym, który jest łączony z drążkiem poprzecznym pojazdu poprzez złącze, spełniające rolę modułu pochłaniającego energię. Elementy pochłaniające energię zamontowane powyżej złącza i/lub elementy pochłaniające energię zamontowane poniżej złącza, które mogą być sterowane czujnikiem uderzenia. Po uaktywnieniu przez czujnik uderzenia formuje się z przodu podstawowego korpusu zderzaka, od jego góry i/lub od dołu, ciągły kontur łączący się z przodem podstawowego korpusu zderzaka.

Zderzak gumowo-elastomerowy znany z polskiego opisu patentowego nr 172111 składa się z nakrętki, pierścienia, cylindra, elastomeru, elementu gumowego, tłoka-zderzaka, wkręta zabezpieczającego i korka. Po zderzeniu na skutek siły, tłok-zderzak przemieszcza się w cylindrze naciskając jednocześnie na element gumowy, ściska umieszczony wewnątrz elastomer, który poprzez siłę zderzenia przejmuje około 20:25% energii odkształcenia.

Energoabsorbcyjny zderzak samochodowy znany z polskiego opisu patentowego nr 180954, ma zderzakową belkę i dwa oddalone od siebie i mocowane do belki wsporniki. W belce, wewnątrz wykonanego z porowatego tworzywa ograniczonego rdzenia, co najmniej z przodu i z tyłu belki okł adzinami, usytuowana jest sztywna wkładka. Odległość wkładki od przedniej okładziny belki jest korzystnie największa w połowie długości belki.

Zderzak pojazdu znany z polskiego opisu patentowego nr 182288, ma zderzakową belkę i dwa oddalonych od siebie i mocowane do belki wsporniki. Każdy wspornik zbudowany jest z usytuowanych wzdłuż osi wspornika zespołów cienkościennych rur przedzielonych, co najmniej jedną rozdzielającą płytą, do której mocowane są cienkościenne rury. Co najmniej jeden wspornik połączony jest ze zderzakową belką przegubowo za pomocą przegubu płaskiego. Korzystnie dragi wspornik połączony jest ze zderzakową belką przegubowo i suwliwie. Zderzakowa belka zawiera dwie oddalone od siebie wzdłużnice: czołową i tylną, połączone sprężystymi elementami, przy czym korzystnie co najmniej jedną wzdłużnicę stanowi rura cienkościenna.

Zderzak samochodowy znany z polskiego wzoru użytkowego nr 54554 ma belkę zderzakową i dwa połączone z nią wsporniki do mocowania do konstrukcji nośnej samochodu, wykonane w postaci konstrukcji warstwowych. Każda z tych konstrukcji warstwowych w przekroju poprzecznym składa się z rdzenia i otaczającej rdzeń osłony. Grubość osłony jest mała w stosunku do grubości rdzenia. Rdzeń

PL 221 499 B1 wykonany jest z tworzywa porowatego. Osłona wykonana jest z cienkiej blachy. Zderzak jest typu absorpcyjnego i ma zastosowanie do ochrony karoserii samochodowych przed uderzeniami.

Przedni układ zabezpieczający znany z australijskiego opisu patentowego nr AU515614, składa się z dwóch poprzeczek rurowych wykonanych z materiału elastycznego. Poprzeczki połączone są z orurowaniem głównym za pomocą klamer mocujących. Orurowanie główne zamocowane jest do pojazdu samochodowego.

Przedni układ zabezpieczający znany jest z australijskiego opisu patentowego nr AU612365. Układ składa się z dwóch elementów, przy czym pierwszy element zamocowany jest do pojazdu, a drugi obrotowo zamocowany w pierwszym. Ponadto do drugiego elementu zamocowany jest przedni układ zabezpieczający, który pozycjonuje się do odpowiedniego położenia, a następnie blokuje sworzniem.

Przedni układ zabezpieczający znany z amerykańskiego opisu patentowego nr 5215343 składa się z dwóch pionowych poprzeczek najbardziej wysuniętych poza obrys kształtu ramy. Do każdej z nich od strony zewnętrznej mocowane są ukształtowane w poziomie rury opasujące przód maski pojazdu. W części środkowej, pomiędzy pionowymi poprzeczkami w górnej części mocowany jest poziomo pręt rurowy, utrzymujący je w odpowiedniej odległości, w dolnej części mocowany jest tłoczony element metalowy, który ukształtowany jest tak, aby pasować do kształtu zderzaka i mocowany na swych końcach do poprzeczek pionowych. Pełni on rolę osłony zderzaka. Natomiast w pionowych poprzeczkach jest wykonane podcięcie dopasowane kształtem do kształtu zderzaka. Opisana część środkowa tego układu zbliżona jest swym kształtem do kształtu prostokąta.

Istota energoabsorbcyjnego układu zabezpieczającego w kształcie prostokątnej ramy z podcięciem od strony zderzaka pojazdu dopasowanym do jego kształtu przedniego, wedłu g wynalazku polega na tym, że górna krawędź ramy jest poprzeczką stabilizującą, pod którą poniżej połowy wysokości ramy ma osadzoną poziomą poprzeczkę udarową, zaś od dołu w ramie umocowany jest ogranicznik, natomiast podcięcie w ramie od strony zderzaka pojazdu wykonane jest powyżej poprzeczki udarowej.

Korzystnie, gdy poprzeczka udarowa ma przekrój owalny lub półowalny skierowany od czoła pojazdu zaokrągloną powierzchnią.

Korzystnie, w ograniczniku wykonany jest, co najmniej jeden prostokątny otwór.

W odmianie wykonania rama z poprzeczką stabilizującą, poprzeczką udarową i ogranicznikiem wykonane są, jako jeden element.

Korzystnie, gdy rama z poprzeczką stabilizującą, poprzeczką udarową, i ogranicznikiem wykonane są z tworzywa sztucznego.

Przedni układ zabezpieczający według wynalazku charakteryzuje się zwiększoną podatnością w wyniku uderzenia i zdolnością pochłaniania energii występującej podczas kolizji z pieszym oraz wykonany jest w całości z tworzywa sztucznego.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i poprzecznym z poprzeczką udarową o przekroju w kształcie litery U obróconej o 90° i o szerokości mniejszej od szerokości ramy, fig. 2 - energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i poprzecznym z poprzeczką udarową o przekroju w kształcie litery U obróconej o 90° i o szerokości równej szerokości ramy, fig. 3 - energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i pionowymi krawędziami ramy o zaokrąglonych nar ożach od strony czoła pojazdu, fig. 4 - energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i poprzecznym z poprzeczką udarową o przekroju owalnym, fig. 5 energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i pionowymi krawędziami ramy o przekroju w kształcie litery U obróconej o 90°, fig. 6 - energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i z przednimi pionowymi krawędziami ramy o zaokrąglonych narożach, a fig. 7 - energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający zamontowany na samochodzie w widoku aksonometrycznym.

P r z y k ł a d 1

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający ma w prostokątnej ramie R, którego górna krawędź jest poprzeczką stabilizującą PS, poziomą poprzeczkę udarową PU osadzoną poniżej połowy wysokości ramy R. Od dołu w ramie R umocowany jest ogranicznik O, w którym wykonany jest prostokątny otwór, ponadto w ramie R od strony zderzaka pojazdu, powyżej poprzeczki udarowej PU, wykonane jest podcięcie PO dopasowane kształtem do zderzaka pojazdu ZD. Poprzeczka udarowa PU ma przekrój w kształcie litery U obróconej o 90° i o szerokości mniejszej od szerokości ramy R,

PL 221 499 B1 podobnie poprzeczka stabilizująca PS, od strony pieszego ma zaokrąglony kształt i ma przekrój w kształcie litery U obróconej o 90°, którego zaokrąglenie z przodu, wystaje poza obręb ramy R. Natomiast rama R ma przekrój kwadratowy z zaokrąglonymi narożami, natomiast w dolnej poprzeczce DP ramy R wykonany jest poziomy prostokątny otwór.

P r z y k ł a d 2

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający wykonany jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że poprzeczka udarowa ma przekrój w kształcie litery U obróconej o 90°, a jej szerokość jest równa szerokości ramy R, poprzeczka stabilizująca PS, od strony pieszego ma przekrój trójkąta o zaokrąglonym narożu, a dolna poprzeczka DP ramy R wykonana jest, jako lity element.

P r z y k ł a d 3

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający wykonany jak w przykładzie drugim z tą różnicą, pionowe krawędzie ramy R mają zaokrąglone naroża od strony czoła pojazdu oraz w dolnej poprzeczce DP ramy R wykonany jest poziomy prostokątny otwór.

P r z y k ł a d 4

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający wykonany jak w przykładzie pierwszym albo drugim albo trzecim z tą różnicą, że poprzeczka udarowa ma przekrój owalny, ponadto rama R z p oprzeczką stabilizującą PS, poprzeczką udarową PU, i ogranicznikiem O wykonane są z tworzywa sztucznego, jako jeden element.

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający charakteryzuje się pełną symetrią względem środka układu. Dla prawidłowego funkcjonowania układ zabezpieczający, powinien być zamontowany możliwie w najmniejszej odległości od zderzaka pojazdu ZD samochodowego. Przejmowanie energii przez układ zabezpieczający stanowi proces złożony z kilku etapów. Podczas pierwszego etapu, który występuje w zakresie sprężystym, rama R z poprzeczką stabilizującą PS, poprzeczką udarową PU i ogranicznikiem O, uginają się w kierunku zderzaka pojazdu ZD, na skutek działania małej siły nac isku. Po przekroczeniu określonej siły krytycznej, następuje odkształcenie plastyczne zarówno układu zabezpieczającego jak i samych wsporników mocujących. Ponadto rama R z poprzeczką stabilizującą PS, poprzeczką udarową PU, i ogranicznikiem O wykonane są z tworzywa sztucznego, najczęściej o mocno zaokrąglonych narożach od strony pieszego, co zostało pokazane na rysunku.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w kształcie prostokątnej ramy z podcięciem od strony zderzaka pojazdu dopasowanym do jego kształtu, znamienny tym, że górna krawędź ramy (R) jest poprzeczką stabilizującą (PS), pod którą poniżej połowy wysokości ramy (R) ma osadzoną poziomą poprzeczkę udarową (PU), zaś od dołu w ramie (R) umocowany jest ogranicznik (O), natomiast podcięcie (PO) w ramie (R) od strony zderzaka pojazdu wykonane jest powyżej poprzeczki udarowej (PU).
2. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że poprzeczka udarowa (PU) ma przekrój owalny lub półowalny skierowany od czoła pojazdu zaokrągloną powierzchnią.
3. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że w ograniczniku (O) wykonany jest, co najmniej jeden prostokątny otwór.
4. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że rama (R) z poprzeczką stabilizującą (PS), poprzeczką udarową (PU) i ogranicznikiem (O) wykonane są, jako jeden element.
5. Układ, według zastrz. 1 albo 4, znamienny tym, że rama (R) z poprzeczką stabilizującą (PS), poprzeczką udarową (PU), i ogranicznikiem (O) wykonane są z tworzywa sztucznego.

PL 221 499 B1