PL221500B1 - Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający - Google Patents

Description

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 oddalone 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 drugi 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 221 500 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 składający 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 nrAU612365. 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.

Znane jest z patentu amerykańskiego nr US6022057 urządzenie do zabezpieczenia przedniej części pojazdu, które składa się z dwóch zespołów. Zespołu konstrukcji nośnej wykonanego z profili metalowych ukształtowanych odpowiednio tak, aby osłaniać maskę przednią pojazdu w tym reflektory, chłodnicę i zderzak, wyposażonego w punkty mocowania go do pojazdu. Drugim zespołem jest osłona z tworzywa sztucznego zbliżona swym kształtem do kształtu zespołu nośnego wykonana jako jednolity element osłonowy. Oba zespoły łączone są ze sobą za pomocą elementów łączących, przy czym pomiędzy nimi zachowane są wolne przestrzenie. Zespół konstrukcji nośnej posiada elementy wsporcze, gdzie jeden z nich, mocowany na wysokości poprzeczki udarowej, łączący je z pojazdem, jest w postaci elementu odkształcalnego lub sprężyny. Część środkowa ramy opisanego powyżej urządzenia zbliżona jest swym kształtem do kształtu dużej litery U zamkniętej u góry poprzeczką stabilizującą i poniżej poprzeczką udarową.

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający, o ramie w postaci dużej litery U zamkniętej u góry poprzeczką stabilizującą, osadzoną poziomo poprzeczką udarową charakteryzuje się tym, że w ramie od dołu umocowany jest ogranicznik, ponadto w ramie od strony zderzaka pojazdu, w poziomej dolnej belce, która jest znacznie szersza od poprzeczki stabilizującej i poprzeczki udarowej, wykonane jest podcięcie dopasowane kształtem do zderzaka pojazdu.

Korzystnie poprzeczka udarowa ma przekrój kołowy, lub w kształcie litery U obróconej o 90°, lub prostokątny z zaokrąglonymi narożami.

Korzystnie, gdy 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 energoabsorpcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i poprzecznym z poprzeczką udarową o przekroju kołowym, 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 poprzecznym z poprzec zką udarową o przekroju w kształcie litery U obróconej o 90° i o szerokości mniejszej od szerokości ramy, fig. 4 - energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający w widoku z przodu z przekrojem pionowym i poprzecznym z poprzeczką udarową o przekroju prostokąta z zaokrąglonymi narożami, a fig. 5 - układ zabezpieczający zamontowany na samochodzie w widoku aksonometrycznym.

P r z y k ł a d 1

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający ma w ramie R w postaci dużej litery U zamkniętej u góry poprzeczką stabilizującą PS, osadzoną poziomą poprzeczkę udarową PU, zaś od dołu w ramie R umocowany jest ogranicznik O, w którym poniżej dolnej belki DB ramy R wykonany jest jeden prostokątny otwór. Ponadto w ramie R od strony zderzaka pojazdu, w poziomej dolnej belce DB, która jest znacznie szersza od pozostałych wykonane jest podcięcie PO dopasowane kształtem do zderzaka pojazdu ZD. Poprzeczka udarowa PU od czoła pojazdu ma zaokrągloną powierzchnię i ma przekrój kołowy, podobnie poprzeczka stabilizująca PS, od strony pieszego ma zaokrąglony kształt

PL 221 500 B1 i ma przekrój trójkąta prostokątnego, który w miejsce przeciwprostokątnej jest zamknięty wycinkiem koła. Natomiast rama R ma przekrój prostokątny zbliżony do kwadratu z zaokrąglonymi narożami.

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 prostokątnego, który w miejsce przeciwprostokątnej jest zamknięty linią łamaną wykonaną z dwóch odcinków, przy czym naroża linii łamanej są zaokrąglone, natomiast rama R ma przekrój prostokątny zbliżony do kwadratu.

P r z y k ł a d 3

Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający wykonany jak w przykładzie pierwszym albo drugim z tą różnicą, że w ograniczniku O poniżej dolnej belki DB ramy R wykonane są dwa prostokątne otwory, poprzeczka udarowa ma przekrój w kształcie litery U obróconej o 90° i ma szerokość mniejszą od szerokości ramy R, ponadto rama R z poprzeczką stabilizującą PS, poprzeczką udarową PU, i ogranicznikiem O wykonane są z tworzywa sztucznego, jako jeden element.

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 prostokątny z zaokrąglonymi narożami, natomiast ogranicznik O wykonany jest w postaci jednolitej płyty.

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 siły nacisku. Po przekroczeniu określonej siły krytycznej, następuje odkształcenie plastyczne zarówno układu zabezpieczającego jak i samych wsporników mocujących.

Claims (5)

1. Energoabsorbcyjny przedni układ zabezpieczający, o ramie w postaci dużej litery U zamkniętej u góry poprzeczką stabilizującą, osadzoną poziomo poprzeczką udarową, znamienny tym, że w ramie (R) od dołu umocowany jest ogranicznik (O), ponadto w ramie (R) od strony zderzaka pojazdu, w poziomej dolnej belce (DB), która jest znacznie szersza od poprzeczki stabilizującej (PS) i poprzeczki udarowej (PU), wykonane jest podcięcie (PO) dopasowane kształtem do zderzaka p ojazdu (ZD).

2. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że poprzeczka udarowa (PU) ma przekrój kołowy, lub w kształcie litery U obróconej o 90°, lub prostokątny z zaokrąglonymi narożami.

3. Układ, według zastrz. 1, znamienny tym, że w ograniczniku (O) poniżej dolnej belki (DB) 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.