CN101472768B - 用于车辆的防钻撞保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆(1)的防钻撞保护系统(210)，包括附接到车架连接器(202)的梁(200)，该车架连接器机械地附接到车辆(1)的纵向延伸的车架部分(5，204)。该车架连接器被布置成当施加力时在基本平行于水平面的位移方向上移动。

Description

用于车辆的防钻撞保护系统

技术领域

本发明涉及碰撞保护装置，且具体地涉及防钻撞保护系统。

背景技术

来自公众的安全标准和需求驱动了车辆内不同的安全解决方案的发展，特别是用于诸如重型货物车辆的商用车辆。这些车辆配备有防钻撞保护解决方案，用于降低对撞入重型货车中的较小的车辆内乘坐的人员的损伤的风险。该防钻撞保护被布置成在碰撞中吸收能量且防止或至少降低较小车辆进入重型车辆下方的风险。通过防钻撞保护解决方案，能量主要集中于小型车辆前方和/或该防钻撞保护解决方案自身内，同时降低了较小车辆进入较大车辆下方的风险。诸如卡车的大型的重型货物车辆，经常在地面和车辆下侧之间具有大的离地间隙。

常规地，防钻撞保护解决方案被设计有刚性结构，该刚性结构被布置成通过该防钻撞保护解决方案的零件的非弹性变形并经常连同碰撞车辆的零件的变形来吸收能量。这些类型的解决方案能够显著地降低施加在乘坐于各车辆内的人员上的碰撞力，并因此降低损伤的风险。

能够在WO 0012357中发现先前公知的防钻撞保护装置的例子，在该WO 0012357中描述了防钻撞保护，其中防钻撞保护元件用可枢转的紧固元件安装。在WO 0012357中，该防钻撞保护装置可枢转，以便允许改变离地间隙，它也示出了在碰撞期间有多少防钻撞保护装置将具有可枢转的移动。

公知的保护解决方案的问题是在许多实际的情况中变形区太短，以致于在一定的车辆速度以上不允许足够的变形区。现有解决方案的另一个问题是防钻撞保护可能由于枢轴状安装设计而略微向上移动，且因此在一些碰撞情形中，碰撞的小车辆处在钻入重型车辆下方的风险下。

因此，目的是提供纠正或至少部分地减少上述问题中的一些问题的防钻撞保护解决方案。

发明内容

在多个方面提供了本发明的目的，其中第一方面是用于车辆的防钻撞保护系统，包括附接到车架连接器的梁，该车架连接器机械地附接到车辆的纵向延伸的车架部分，其特征在于，所述车架连接器被布置成当施加力时在基本平行于水平面的位移方向上移动。

系统可以包括被布置成彼此独立地移动的至少两个车架连接器。系统还可以包括位于梁的位移方向上的可变形元件。系统又可以包括位于每个车架连接器和托架之间的直线轨道。系统还可以包括位于每个车架连接器和托架之间的弯曲轨道。

系统可以包括作为用于将轨道附接到托架的紧固件的锁定构件的可变形垫圈，所述垫圈被布置成在预定的力下断裂，以便在施加所述力时允许车架连接器在所述水平面内的移动，所述垫圈沿竖直方向保持该车架连接器。

本发明的另一方面，提供了包括根据上文所述的防钻撞保护的车辆。

本发明的再一方面，提供了用在根据如上所述的系统中的附接零件。

本发明的另一方面，提供了用在如上所述的系统中的附接装置。

本发明的又另一方面，提供了用在如上所述的系统中的可断裂垫圈。

附图说明

下面将以非限定性的方式并参考附图所示的示例性实施例来更详细地描述本发明，其中：

图1示意性地示出了带有根据本发明的防钻撞保护装置的重型车辆；

图2示意性地示出了图1中的防钻撞保护装置；

图3a示出了用于图1中的防钻撞保护装置的安装装置；

图3b示意性地示出了用在图1中的防钻撞保护装置的安装中的T形插头；

图3c示意性地示出了图1中的防钻撞保护装置的T形插头和周围部件的横截面；和

图4示意性地示出了本发明的另一个实施例的俯视图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1一般地指示重型商用车辆(例如，卡车、气体运输卡车、垃圾收集车)，而附图标记2指示根据本发明的附接到车辆1的前防钻撞保护系统(FUPS)。车辆1包括车架5、车轮4和用于驾驶员的驾驶室3。车辆还包括发动机、变速箱、动力分配部件和通常为车辆的一部分的其他部件；然而，本领域普通技术人员将容易理解这些部件，且这些部件可以根据车辆的功能和类型而变化，因此不在附图中示出。

在图2中，更详细地示出了根据本发明的前防钻撞保护装置。前防钻撞保护(FUP)梁200与车辆的车架的零件一起示出，以用于理解各零件的相互关联的功能性。防钻撞保护梁200附接到车架连接器202，该车架连接器202转而又直接或间接地附接到车辆1的车架204。在本发明的实施例中，托架(console)205安装在车架204上，而FUP梁200的车架连接器202转而又附接到托架205。轨道201可以安装在车架连接器202和托架205之间，以提供FUP梁200、车架连接器202和轨道201相对于托架205的移动能力。在图2所示的实施例中，该移动是平移。FUP梁200可以由刚性材料制造，例如任何合适的金属(例如，铝或钢)或强化陶瓷。

图3a详细地示出了将轨道201安装到托架205的例子。一个或多个T形插头304提供了轨道201和托架205之间的连接。托架205可以具有一个或多个T形插头配合结构305，该配合结构305布置有相应的凸缘(未示出)，当安装包括FUP梁200、车架连接器202和轨道201的FUP系统210时，螺纹螺母308靠放在所述凸缘上。如图3b中可见的T形插头304包括T形部分306、轴部分309和螺纹螺栓部分(螺纹未示出)，当从T形部分306观看时该螺纹螺栓部分位于T形插头的相对端上，用于在将T形插头固定到托架205时接收螺纹螺母。为提供牢固的配合可以提供垫圈307。此垫圈307可以例如是纤维垫圈307，它提供了抵抗相对于托架205的平移移动直至一定的力的摩擦。这保证了如果小汽车或一些其他车辆碰撞到FUP系统210中时，在某一力下垫圈将断裂且在T形插头的T形部分306和轨道201之间将没有摩擦力或只有小的摩擦力，且FUP系统210可以相对于托架205移动。在垫圈307将要断裂时的力能够预先确定，以便符合当变形区应该生效时的法规要求。图3c以T形插头304和轨道201的横截面示出了当螺母将T形插头向上推动且垫圈307压靠在轨道201的顶部分的下侧上时T形插头304如何固定到轨道201。

如上所述，当FUP系统210能够相对于车架204移动时，一些其他的能量吸收元件可以起作用，例如图2的实施例所示的碰撞管203。该碰撞管203被布置成当受力时变形，且以此方式从碰撞中吸收能量，这可以例如通过将该碰撞管布置为以类似于手风琴/六角形手风琴在弹奏期间的皱褶(fold)的方式(即带有褶皱结构)变形来完成。替代地，碰撞管可以布置有阻尼元件，例如气动或液压阻尼元件(例如，类似于车辆的悬架系统)。使用一些其他的变形区解决方案，可以在没有碰撞管203的情况下使用FUP系统。例如，T形插头可以布置成在垫圈304断裂时具有抵抗轨道201的一定的摩擦，且因此能够在碰撞中吸收一定量的能量。以类似的方式，用于相对于车架5、204来保持防钻撞保护系统210的一些其他紧固元件可以布置成在碰撞期间具有一些摩擦以吸收能量。

防钻撞保护梁200能够布置为几种不同的适当形状，但应足够有弹性以抵抗施加到其上的力，以将力传递到变形区元件203且不失效。梁200可以用某种适当的方式连接到保险杠结构(未示出)，所述保险杠结构位于外侧而隐藏了防钻撞保护系统210，或保险杠结构可以牢固地连接到车辆的一些其他部分，例如直接连接在车架5、204上。保险杠结构被制造为应对较小的力，例如在碰撞到装载区的货物或在车辆的慢速相对移动期间的另一个车辆中时出现的力。当力大于一定的预定力极限时，防钻撞保护系统210起作用，该极限能够通过强制性标准或其他重要性方面来设定。

下面给出功能实例。例如，碰撞到重型车辆中的小汽车将首先撞击保险杠结构，且如果所涉及的力足够大，则保险杠将断裂且小汽车将撞击保险杠结构后方的防钻撞保护系统210。如果力大于预定的极限，则在T形插头304和轨道201之间提供摩擦的垫圈307将断裂，且防钻撞保护系统210将开始以平移的方式相对于车架5、204移动。再一次，如果在碰撞中所涉及的力足够大，则防钻撞保护系统210将开始影响变形元件(例如图2所示的碰撞管)，所述变形元件将从碰撞中吸收能量。预定的力的极限例如可以为200kN的量级，然而，取决于车辆1的类型，可以应用其他的力的极限。

其中防钻撞保护系统210可以用平移的方式基本平行于车架204移动的解决方案提供了比其中移动例如是以常规技术中通用的摆动或枢转的方式的解决方案的更长的移动的可能性；摆具有预定长度且将被某些因素限制于地面和摆的旋转点之间的距离。在上述实施例中，平移移动可以例如直至总计600mm。

根据本发明的解决方案的优点是它将更少地取决于碰撞物体撞击在FUP梁200上的位置，同时仍保持有效的防钻撞保护和碰撞力的分布。例如，对于上述轨道201解决方案，任何可能的动量力都可被T形插头吸收。与碰撞情形无关(至少对于大多数情形来说)，根据本发明的FUP系统210的运行将被控制为FUP系统210的平移移动。然而，在一些情况中，施加到梁210的力将影响在车辆的纵向方向上的沿直线方向的平移移动，意味着力使FUP系统2朝着车辆中心沿向内的方向移动。例如，车架侧甚至可能朝向彼此地被压。为此目的，可以设置分离的防钻撞梁(前或后)。在图4中可见这种分离的梁200，图4示出了根据本发明的防钻撞保护系统210的俯视图。由线403指示该分离且梁200的两个零件通过在面向碰撞车辆的表面上的铰接元件404和在梁200的后侧上的锁定元件402保持在一起。锁定元件可以例如由连续的机械刚性材料片形成，它在每一端部侧紧固到梁200且弯曲以形成V形形状，如从俯视图中可见。在垂直方向上沿着该V形形状，该V形的侧由一些合适的紧固件(未示出)保持在一起，例如焊接、螺钉、铆钉或螺栓和螺母。在其中该分离开始起作用的碰撞期间，将V形的侧保持在一起的紧固件将断裂，且因此从撞击力中吸收能量。用于应对大的侧向力的本发明的替代实施例可以具有弯曲的轨道401，该轨道401沿车辆向后的方向略微朝着车辆的中心向内拱起。这也在图4中示意性地示出。正如图2所示的实施例中的情况，FUP梁200直接或间接地安装到弯曲的轨道401。该弯曲的轨道转而又安装到托架205，该托架205转而又安装到车辆的车架204。托架可以重新设计以便根据轨道401的弯曲来接收弯曲的轨道。在向内的方向上涉及碰撞的大的力将通过轨道401的弯曲向内导向，且施加的力越大，FUP梁200将越朝着中心移动。这将降低车架侧部向内移动的风险。在此弯曲轨道解决方案中，移动也被限制于基本平行于地面的平面。

分离的梁200可以与本发明的所有实施例结合使用，包括基于直线向后轨道的解决方案(图2)和弯曲轨道解决方案(图4)。

另一个优点是可以允许容易地调整防钻撞保护系统210的位置的可能性；例如，如果车辆1位于空间有限的环境中(例如在渡船或停车场内)则能够调整防钻撞保护系统210的位置。例如，这能够通过松开保持了T形插头304的螺母308且之后使防钻撞保护系统210沿希望的方向移动来完成。另一个解决方案可以涉及可用位于例如驾驶室3中或车辆1上的一些其他适当位置的电气控制装置来控制的自动调整。自动解决方案可以涉及例如机电、气动或液压促动器，它们用于操作将FUP系统210保持在适当位置上的任何锁定机构且之后使用类似的远程控制促动器来使防钻撞保护系统210沿希望的方向移动。

FUP系统210能够预组装为模块，该模块可以容易地附接到车架5，因此有可能降低车辆的组装成本和/或组装时间。预组装的模块可以包括其他元件，例如前灯、方向灯或能够处于保险杠及其附近的其他车辆元件。

FUP系统210可以设计有不同的几何尺寸和形状以及不同的紧固构件，以配合不同的车辆类型和款式。

虽然已使用前防钻撞保护系统(FUPS)举例说明了以上实施例，但它将也可作为后防钻撞保护系统(RUPS)工作。

应注意，词语“包括”不排除所列出以外的其他元件和步骤的存在，且元件前方的词语“一”或“一个”不排除多个这种元件的存在。还应注意，任何附图标记都不限制权利要求的范围，且多个“构件”、“装置”和“单元”可以由相同的硬件项表示。

以上陈述和描述的实施例仅作为例子给出且不应限于本发明。在如以下描述的权利要求书中要求的本发明范围内的其他解决方案、使用、目的和功能对于本领域普通技术人员来说应当是显而易见的。

Claims (4)

1.一种用于车辆(1)的防钻撞保护系统(210)，包括附接到车架连接器(202)的梁(200)，该车架连接器(202)机械地附接到车辆(1)的纵向延伸的车架部分(5，204)，其中所述车架连接器被布置成当施加力时基本平行于水平面移位，且所述防钻撞保护系统(210)还包括位于每个车架连接器(202)和托架(205)之间的直线轨道(201)，其特征在于，所述系统包括作为用于紧固件(304)的锁定构件的可变形垫圈(307)，所述紧固件(304)将轨道(201)附接到托架(205)，所述垫圈被布置成在预定力下断裂，以便在施加所述力时允许车架连接器(202)在所述水平面内移动，所述垫圈沿竖直方向保持车架连接器(202)。

2.根据权利要求1所述的系统，包括被布置成彼此独立地移动的至少两个车架连接器(202)。

3.根据权利要求1或2所述的系统，还包括位于梁(200)的位移方向上的可变形元件(203)。

4.一种车辆，包括根据权利要求1至3的任一项所述的防钻撞保护系统。

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