устройство для защиты транспортного средства при столкновении с препятствием

Формула изобретения

Устройство для защиты транспортного средства при столкновении с препятствием, содержащее закрепленный на транспортном средстве жесткий кожух с передней стенкой, надувную эластичную подушку, размещенную внутри жесткого кожуха, и установленный на транспортном средстве генератор газа, сообщенный с надувной эластичной подушкой, отличающееся тем, что оно снабжено разрываемой уплотнительной оболочкой, передняя стенка выполнена из хрупкого разрушаемого материала, а надувная эластичная подушка размещена внутри разрываемой уплотнительной оболочки и в ее передней части выполнены сквозные отверстия для прохода газа от генератора, инициируемого водителем.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано для повышения безопасности водителя и пассажиров.

Известно устройство для защиты транспортного средства при столкновении с препятствием, содержащее бампер, имеющий корытообразный кожух, связанный кронштейнами с рамой транспортного средства, энергопоглощающее устройство, размещенное между кожухом и рамой и имеющее демпфирующие элементы, выполненные в виде полос корытообразного сечения, последовательно установленные в кожухе перпендикулярно продольной оси транспортного средства с относительным частичным перекрытием одна другой и образующие в сборе пакет, повторяющий форму кожуха, внутренняя ближайшая к раме полоса выполнена плоской, перекрывающей полость смежной корытообразной полосы, а в полостях между полостями размещены пружины кручения, имеющие прямолинейные концевые участки и навитые на оси, закрепленные вдоль полос на наружных поверхностях их днищ со смещением относительно друг друга в поперечном направлении, при этом концевые участки пружин оперты в днища соседних полок, днища крайних полок стянуты гибкими связями, а упомянутые кронштейны установлены под углом к продольной оси транспортного средства, и каждый из них скобами связан, по меньшей мере, с парой захватов в виде пластин, охватывающих стенки полос снаружи (SU 745738 A1, B60R 19/18, 1978).

Недостатком этого устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества деталей, механически взаимодействующих между собой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для защиты транспортного средства при столкновении с препятствием, содержащее закрепленный на остове транспортного средства жесткий кожух с передней стенкой, надувную эластичную подушку, размещенную внутри жесткого кожуха, и установленный на транспортном средстве генератор газа, сообщенный с надувной эластичной подушкой (US 5725265 А, B60R 19/20, 1998).

Недостатком его является избыточная чувствительность срабатывания при столкновении транспортного средства с небольшим препятствием, например легкими заграждениями, временно устанавливаемыми на дорогах, небольшими кустарниками при движении по лесным дорогам.

Этот недостаток обусловлен тем, что в известном устройстве передняя стенка имеет возможность свободного продольного перемещения под действием небольшого усилия до соприкосновения с клапанами, связанными с надувной эластичной подушкой. Этот недостаток ограничивает область применения устройства, поскольку при этом может произойти нежелательное срабатывание устройства под действием даже встречного потока воздуха.

Кроме этого, известное устройство не обеспечивает рассеивание энергии в процессе столкновения с препятствием, что приводит к обратному неуправляемому отскоку транспортного средства от препятствия.

Задачей, на которую направлено настоящее изобретение, является устранение указанных недостатков, упрощение конструкции, расширение функциональных возможностей и повышение безопасности.

Технический результат заключается в предотвращении нежелательного срабатывания устройства при столкновении с небольшими препятствиями за счет возможности инициирования надувания эластичной подушки водителем и в рассеивании энергии удара при столкновении с большими препятствиями за счет выполнения в надувной эластичной подушке отверстий и размещения ее в уплотнительной оболочке.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для защиты транспортного средства при столкновении с препятствием, содержащее закрепленный на транспортном средстве жесткий кожух с передней стенкой, надувную эластичную подушку, размещенную внутри жесткого кожуха, и установленный на транспортном средстве генератор газа, сообщенный с надувной эластичной подушкой, снабжено уплотнительной оболочкой, передняя стенка выполнена из хрупкого разрушаемого материала, а надувная эластичная подушка размещена внутри разрываемой уплотнительной оболочки и в ее передней части выполнены сквозные отверстия для прохода газа от генератора, инициируемого водителем.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения указанного технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения приведенной совокупностью признаков технического результата.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено транспортное средство перед ударом о препятствие;

на фиг.2 - передняя разрушаемая стенка бампера, вид сбоку;

на фиг.3 - вид спереди на надувную эластичную подушку;

на фиг.4 - бампер, вид сверху.

Согласно изобретению устройство для защиты транспортного средства при столкновении с препятствием содержит закрепленный на транспортном средстве 1 жесткий кожух 2 (фиг.1), выполненный из металлического (стального) листа толщиной 2-3 мм. Передняя стенка 3 кожуха 2 (фиг.4) ограничена линиями 4 и 5 и выполнена из хрупкого материала, например полистирола, и жестко соединена с остальной (металлической) частью жесткого кожуха 2. При этом угол =45-50°. Конструкция узлов, обеспечивающих жесткое соединение передней стенки 3 с металлической частью жесткого кожуха 2, на чертежах не изображена, так как такое соединение может быть выполнено на уровне обычного проектирования, не требующего изобретательского творчества. Жесткий кожух 2 посредством резьбовых соединений 6 прикреплен к раме транспортного средства 1. На наружной поверхности 7 передней стенки 3 выполнены продольные и поперечные канавки 8 и 9, глубина которых составляет 0,5-0,6 толщины передней стенки 3. Продольные и поперечные канавки 8 и 9 образуют на наружной поверхности 7 равномерно расположенные выступы квадратной формы.

Внутри жесткого кожуха 2 размещена плотно прилегающая к его внутренней поверхности путем приклеивания уплотнительная оболочка 10, выполненная, например, из резины. Внутри уплотнительной оболочки 10 размещена надувная эластичная подушка 11, в передней части которой, ограниченной линиями 12 и 13, выполнены сквозные отверстия 14, расстояние (с) между которыми равно (2-3) d, где d - диаметр отверстий 14, а расстояние (е) равно (4-5) d (фиг.3). Угол =35-40° (фиг.3).

В рабочем состоянии при номинальном давлении газов в надувной эластичной подушке 11 соприкасающиеся поверхности жесткого кожуха 2, уплотнительной оболочки 10 и надувной эластичной подушки 11 эквидистантны. Номинальное давление газов в надувной эластичной подушке 11 составляет 0,6-0,8 от максимального давления, при котором происходит разрыв надувной эластичной подушки 11.

Внутри надувной эластичной подушки 11 размещен генератор газа, выполненный в виде порохового шнура 15, подключенного к аккумуляторной батарее через нормально разомкнутый контакт (на чертежах не показаны), управляемый водителем.

Пороховой заряд (шнур) может быть подключен к выходу бортового компьютера. В этом случае транспортное средство комплектуется радиолокатором для определения его скорости движения и расстояния до препятствия. В бортовой компьютер вводится программа для определения отношения скорости движения к расстоянию, которая позволяет водителю более точно определить время для момента инициирования устройства.

Уплотнительная оболочка 10 имеет разрез, через который в нее укладывается надувная эластичная подушка 11 и пороховой шнур 15, после чего этот разрез заклеивается.

Устройство работает следующим образом.

При столкновении с небольшим препятствием, когда водитель видит его размеры и оценивает скорость движения транспортного средства, передняя стенка 3 выполняет функцию бампера и не разрушается, т.к. не возникает достаточного усилия для этого.

При возникновении аварийной ситуации, которую оценивает водитель, когда возникает опасность столкновения транспортного средства 1 о препятствие, которое может нанести вред, водитель инициирует включение газогенератора - порохового шнура 15, на который подается от аккумулятора напряжение, он воспламеняется и в течение (0,05-0,1) с вырабатывает большое количество газа, который наполняет надувную эластичную подушку 11, резко повышая в ней давление до рабочего уровня (20-25) кгс/см². Под действием усилия, создаваемого надувной эластичной подушкой 11, передняя стенка 3 разрушается на мелкие квадратные кусочки, падающие на дорогу.

Таким образом, до удара транспортного средства 1 о препятствие жесткая передняя стенка 3 разрушается и удар о препятствие воспринимается надувной эластичной подушкой 11, надутой до рабочего давления, что обеспечивает упругий удар, снижающий уровень замедления.

После разрушения передней стенки 3 уплотнительная оболочка 10 лишается реактивной опоры, которую создавала передняя стенка 3. В результате под действием давления газов уплотнительная оболочка 10 прогибается и разрывается, обеспечивая выход газов из надувной эластичной подушки 11 через дросселирующие отверстия 14, при этом энергия удара рассеивается, что предотвращает неуправляемый отскок транспортного средства 1 от препятствия.

Таким образом, в предлагаемом устройстве предотвращается нежелательное срабатывание при столкновении с небольшим препятствием и обеспечивается рассеивание энергии удара, что повышает безопасность водителя и пассажиров.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку осуществимо с использованием известных средств производства.

Применение изобретения позволяет упростить конструкцию, расширить функциональные возможности и повысить безопасность.