专利名称：用于车辆内部的导轨的连接系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆内部的导轨的连接系统。更具体的是，本发明涉及一种用于将导轨连接到车辆的顶部的系统。更具体的是，本发明涉及一种用于将导轨连接到车辆的顶部并且用来承受在车辆上的碰撞或者其它冲击过程中产生作用在导轨上的力的系统。
背景技术：
导轨系统或轨道被日益广泛地用在车辆内部，用来安装各种模块或者物品供车辆中的乘客使用。这样的导轨系统可以被连接到车辆的顶部，例如内部顶盖结构，并且所述导轨系统被构造用于连接供车辆中的乘客使用的模块或者物品。将所述模块或者物品安装到导轨系统增加了系统的重量，并且导致了在急减速事件例如碰撞或者其它车辆冲击情况过程中被传递到连接结构的力的水平的增加，其中所述连接结构用于将导轨固定到车辆。
在这样的导轨系统中，通常，导轨通过基本上刚性的连接系统例如通过螺纹紧固件、弹簧卡子等连接到车辆的结构上。
理想的是，提供一种用于车辆中的导轨系统的连接系统，该连接系统被设计为承受在车辆碰撞过程中由于被连接到导轨系统的模块或者物品的重量而导致的增加的力。同样理想的是，提供一种用于导轨系统的连接系统，该连接系统用于在车辆结构发生变形的事件中保持导轨系统的物理完整性。
因此，有利的是，提供一种用于导轨系统的连接系统，该连接系统在碰撞事件中吸收来自导轨系统和模块的能量。同样有利的是，提供一种用于导轨系统的连接系统，该连接系统允许在事故情况过程中导轨系统相对于车辆结构的有限的运动。同样有利的是，提供一种用于导轨系统的连接系统，该连接系统在正常的车辆运行状况过程中以刚性的方式将导轨系统固定到车辆结构，并且在车辆碰撞情况过程中以柔性的方式将导轨系统固定到车辆结构。
因此，有利的是，提供一种用于车辆中的导轨系统的连接系统，所述连接系统具有这些或其它优点中的任意的一个或者多个。
发明内容
本发明涉及一种用于将导轨系统连接到车辆的内部的连接系统，并且包括具有第一部分和第二部分的支架元件，其中所述第一部分被构造用于连接到导轨系统，所述第二部分被构造用于连接到车辆的结构元件，其中所述第一部分和第二部分通过第三部分互相连接，所述第三部分被构造以允许在情况发生时第一部分相对于第二部分运动。
本发明还涉及一种用于允许当情况发生时物体在车辆内部的固定位置和系缚位置(tethered position)之间运动的保持器装置。该装置包括具有第一部分和第二部分的支架，其中所述第一部分适用于连接到所述物体，第二部分适用于连接到车辆。在所述情况发生前，第三部分将所述第一部分和所述第二部分相互连接起来以将该物体定位在固定位置，并且在所述情况发生后，第三部分允许该物体运动到系缚位置。
本发明还涉及一种用于将导轨系统连接到车辆的结构部分的连接系统，并且包括位于导轨系统的导轨的基体中的开口、具有第一端和第二端的保持器，其中所述第一端被连接到所述结构部分，第二端接合所述开口，并且所述第二端被构造以支撑导轨并且当事件发生时允许导轨相对于结构部分运动。
图1是根据典型实施例的车辆中的导轨系统的图示；图2是用于根据典型实施例的车辆中的导轨系统的连接系统的俯视图的图示；图3是用于根据典型实施例的车辆中的导轨系统的连接系统的一部分的透视图的图示；图4是用于根据典型实施例的车辆中的导轨系统的连接系统的切掉部分的透视图的图示；图5是用于根据典型实施例的车辆中的导轨系统的处于配置前构型的连接系统的剖视图的图示；图6是用于根据典型实施例的车辆中的导轨系统的处于配置后构型的图5的连接系统的剖视图的图示；图7是用于根据另一个典型实施例的车辆中的导轨系统的物品连接系统的透视图的图示。
具体实施例方式
对于被构造以连接到车辆的顶部(示意性地示为车辆车顶结构)的导轨系统，图示和描述了用于导轨系统的连接系统的各种实施例。然而，所述用于导轨系统的连接系统的各种实施例的描述同样可应用到用于车辆内部其它位置例如地板区域、货物存储区域、座椅靠背和侧面板等的连接系统。
参考图1，其中示出了根据典型实施例的用于车辆的导轨系统10。导轨系统10可包括一个或多个(所示为两个)伸长的元件(例如轨道)，所述伸长元件如图中所示的设置在车辆中的面板(示为车顶面板，例如车顶内衬(headliner)等)14上的导轨12，并且所述导轨12被构造用于容纳各种模块或者物品(大致示为物品18)，例如于2001年5月1日提交并且2003年12月30日授权的名为“用于车辆的模块系统”的美国专利No.6669260(其公开内容在此引为参考)中所示和所描述的。
参考图2至图6，其中示出了用于根据典型实施例的车辆中的导轨系统(例如图1中的导轨系统，但不限于此)的连接系统20。连接系统20包括基体元件22(例如支架、平板、连接体(interface)等)，所述基体元件22包括第一部分24和第二部分30，其中所述第一部分24用于将导轨12连接到基体元件22，所述第二部分30用于将基体元件22连接到车辆的结构部分(例如十字头件(crossheader)，车顶弧拱、柱、面板等)16(示于图5和图6中)。
根据一个实施例，基体元件22由轻质材料例如热塑材料(例如ABS塑料、聚碳酸酯、玻璃填充聚丙烯等)在模制工序(例如注射成型、夹物模压等)中制成，并且被示为大致矩形的元件，但是可以是任何合适的形状和轮廓，只要将导轨系统连接到车辆的结构部分是合适的。根据一个其中导轨系统被设置在车辆内部的顶部上的典型实施例，在图5和图6中，所述基体元件22被示为位于示意性地示为车顶内衬的面板14的上方并且在所述车顶内衬和车辆车顶的结构部分16之间(例如在车顶内衬的背面或“C”表面上)。
第一部分24包括一个或多个孔26(在图2和4中示意性地示为被设置在具有加强角板或腹板的轴套内部)用于容纳传统类型的紧固件，所述紧固件用于将导轨12固定到基体元件22的第一部分24。根据一个典型实施例，导轨12被设置为紧靠面板14(示为车顶内衬)的朝向车辆内部的表面(即车顶内衬的“A”表面)，并且所述导轨12被构造用于通过传统紧固件连接到第一部分24，于是车顶内衬被“夹”在导轨12和基体元件22的第一部分24之间(见图5和图6)。
基体元件22的第二部分30包括保持结构32，所述保持结构32被构造用于保持弹性连接器34(在图3中示意性地示为弹簧卡子，例如Z轴夹子(Z-axis clip)等)，所述弹性连接器34利用传统紧固件(在图5和图6中示为螺纹紧固件)固定。所述紧固件用于通过下列方式来增强适用性，即通过移除所述紧固件来允许基体元件从车辆结构被移除，并且因此允许弹性连接器保持连接到结构部分16。根据可选实施例，基体元件可以被模制在弹性连接器周围以包围所述弹性连接器的至少一部分，用于将弹性连接器固定到基体。
弹性连接器34被示为以用于将基体元件固定到车辆的结构部分的方式接合车辆的结构部分16(例如通过孔、槽等)。所述基体元件的第二部分到车辆结构的连接用于为基体元件的第一部分和导轨系统(以及连接到此处的各种物品或者模块)提供支撑结构。
基体元件22的第二部分30还包括可配置部分(deployablesection)40，所述可配置部分40被构造用于在例如可导致结构部分变形的作用到车辆的碰撞或者其它冲击的过程中允许导轨系统相对于结构部分16运动。可配置部分40包括具有一个或多个材料的“削弱”区域42(示为一系列的由材料的相对小的“连接物”或“桥”分隔开的“槽”)的面板，所述“削弱”区域42的尺寸和形状被设计成其可以由与车辆的结构部分的变形相联系的某一预定的力的水平“断开”或者“分离”，但是能够在“正常的”车辆运行状态过程中提供足够的强度以支撑导轨系统。根据可选实施例，材料的削弱区域可以由凹槽、凹痕、穿孔等提供，所述凹槽、凹痕、穿孔的尺寸被设计成在与结构部分的变形相联系的合适的预定的力的水平的过程中允许分离。
可配置部分40还包括第三部分，所述第三部分被构造成起着与材料的削弱区域相联系的连接部分(例如连接物、系链(tether)、带、载体、条、挂钩等，-示意性地示为两个系链44)的作用，所述可配置部分将基体元件的第一部分24和第二部分30相互连接起来。如图6中示意性地所示，材料的削弱区域的分离(例如断开、切断、分离等)导致系链44的“配置”，于是弹性连接器34保持连接到车辆的结构部分16，但是导轨系统10被允许“释放”或者否则独立于结构部分16而运动，并且被系链44保持“限制”在通常由系链的长度和弹性决定的运动的限制范围内。在如图所示的顶部系统的实施例中，导轨系统10和基体元件的第一部分24可以从基体元件22的第二部分30“脱离”(例如向下移位)由系链44的长度和弹性决定的某一距离，其中导轨系统10和基体元件22的第一部分24由弹性连接器34和系链44保持“限制”到结构部分16。
根据优选实施例，可配置部分40为连接(例如通过夹物模压等)到基体元件的单独元件。为将第一部分24固定到可配置部分40，可配置部分40利用接合结构(示为孔或开口46)形成，在所述接合结构内部，在基体元件的形成(例如模制)过程中，基体元件的材料可以以限制的或者保持的方式延伸或者否则接合。根据可选实施例，接合结构可以具有其它形式(例如凸缘、脊、槽等)，所述其它形式被构造为在模制时被保持在基体元件的内部。根据一个实施例，可配置部分的面板由相对坚固的材料制成，但是韧性材料例如相对薄的金属材料(例如钢、钢合金以及铝等)被整体地模制在基体元件中。根据可选实施例，可配置部分的面板可由任何合适的材料制成，即能够在正常状态下提供足够的强度以支撑导轨系统，但是还能够提供足够的韧性和弹性从而在涉及车辆的结构部分的变形的事故情况过程中起到系链的作用。另外，可配置部分的面板可以通过任何合适的方法被连接到基体元件，例如通过粘结剂、化学粘接或紧固件(例如螺杆、铆钉等)。
参考图7，其中示出了用于根据另一个典型实施例的车辆中的导轨系统的连接系统。当由于允许导轨中的槽沿着保持器(例如“槽形导轨”保持器等)滑动而导致导轨上的某个预定的力超出范围时，连接系统50用于允许导轨紧靠大致固定的保持器纵向“滑动”。连接系统50包括位于导轨12的基体54中的槽52(例如凹槽等)，所述槽52靠着着车辆的安装面板(例如车顶内衬等)定向。狭缝62沿着导轨12的预定长度被纵向设置在槽52内部。保持器元件56具有被构造为延伸到槽52中的第一端58，并且紧固件64被设置为用大致抵靠的关系将导轨12的槽52连接到保持器元件56的第一端58，从而提供可滑动的交界面。保持器元件56包括被构造用于连接到弹性连接器34的第二端60。通过以传统的方式(未清楚地示出)插入穿过结构部分中的合适的孔或类似物，弹性连接器34可连接到车辆的结构部分(未示出)。
在保持器元件56的第一端58和槽52之间的可滑动的交界面被构造成允许导轨12的槽52相对于大致固定的保持器元件56、弹性连接器34以及结构部分16的相对运动。保持器元件56所允许的导轨12的运动的程度被预先确定，并且可以根据槽52和保持器元件56的第一端58之间的交界面的摩擦系数以及紧固件64所提供的导轨12和保持器元件56之间的夹持力而改变。根据可选实施例，可滑动的交界面可以被设置在保持器元件的第二端和保持器夹子之间。根据另一个可选实施例，可滑动的交界面可以被设置在保持器夹子和车辆的结构部分内部的槽之间。
根据任何优选实施例，用于车辆内部的导轨系统的连接系统用于提供一种允许导轨系统相对于某些支撑或者“固定”位置运动的连接系统，所述支撑或者“固定”位置用于将导轨系统固定到车辆结构，并且用于在某些预定的车辆运行或结构变形情况过程中最小化在这样的车辆运行或者结构变形情况过程中导轨系统(以及连接到此处的物品或者模块)的物理完整性的可能的恶化。
重要的是应当注意到此处提供的连接系统的各种实施例的元件的结构和安排仅仅是说明性的。虽然在这份公开文本中仅详细描述了本发明的几个典型实施例，但是阅读这份公开文本的本领域的普通技术人员将容易地认为，在不本质地脱离本发明的新颖的技术和优点的情况下，这些实施例中可能具有许多变形(例如结构、形状、尺寸、安装设置、材料的削弱区域的结构、将可配置部分的面板连接到基体元件的方法、系链的位置和结构、系链的操作或配置、具有理想的特性例如摩擦、强度、弹性、韧性等的材料的选择、材料/颜色的使用以及形状的结合等的变化)。另外，连接系统可被用在任何类型的车辆中，例如卡车、休闲车、小型货车、运动型多用途车、客车等，并且可以用在车辆内部的任何合适的位置上(例如地板、地板控制台系统、货物存储区域等)。因此，所有的这样的修改被包括在权利要求所限定的本发明的范围内。
根据可选实施例，任何过程或者方法步骤的次序或者顺序可以改变或者重新排序。在权利要求中，任何装置加功能的从句用于覆盖此处描述的执行所述功能的结构，并且不仅覆盖结构等效物，而且覆盖等效结构。在不脱离权利要求中所表述的本发明的实质的前提下，在优选和其它典型实施例的设计、操作结构以及安排中，可以作出其他的替代、修改、变化以及省略。
权利要求
1.一种用于被固定到车辆的结构部分的导轨系统的连接系统，包括支架，具有被连接到所述导轨系统的第一部分、被连接到所述结构部分的第二部分以及将所述第一部分和第二部分相互连接起来的第三部分；其中所述第三部分可以从固定位置运动到释放位置，于是所述导轨系统从所述结构部分被至少部分地释放。
2.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，在事故情况过程中，所述第三部分可从固定位置运动到释放位置。
3.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，可配置部分包括削弱区域，该削弱区域被构造成分离以产生至少一个系链元件，该系链元件允许导轨系统独立于车辆的结构在预定运动范围内运动。
4.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，可配置部分由第一材料形成，并且所述支架由第二材料形成。
5.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，可配置部分与所述支架整体形成。
6.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述支架被设置在车辆内部的面板的第一侧上，并且所述导轨系统被设置在该面板的第二侧上。
7.根据权利要求6所述的连接系统，其特征在于，所述面板为车顶内衬。
8.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述第二部分通过弹性连接器被连接到所述结构。
9.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述第一部分被紧固件连接到导轨系统。
10.根据权利要求3所述的连接系统，其特征在于，所述削弱区域包括多个开口。
11.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，当情况导致超过预定的力时，所述第一部分由所述第三部分系缚到所述第二部分。
12.一种用于允许当情况发生时物体在车辆内部的固定位置和系缚位置之间运动的保持器装置，包括具有第一部分、第二部分和第三部分的支架，其中所述第一部分用于连接到所述物体，第二部分用于连接到所述车辆，第三部分将所述第一部分和第二部分相互连接起来，从而在该情况发生之前将该物体定位在固定位置，并且在所述情况发生之后，允许该物体运动到系缚位置。
13.根据权利要求12所述的保持器装置，其特征在于，所述第三部分具有至少一个削弱区域，所述削弱区域被构造为当所述情况发生时，所述削弱区域分离。
14.根据权利要求12所述的保持器装置，其特征在于，所述第三部分包括基本上柔性的材料。
15.根据权利要求12所述的保持器装置，其特征在于，所述物体由所述第三部分限制在系缚位置中的有限运动范围内。
16.根据权利要求12所述的保持器装置，其特征在于，在所述情况发生之前，所述第一部分被直接连接到所述第二部分，并且在所述情况发生之后，所述第一部分被间接连接到所述第二部分。
17.根据权利要求12所述的保持器装置，其特征在于，所述情况代表事故情况。
18.一种用于车辆内的导轨系统的连接装置，所述导轨系统包括至少一个被连接到车辆的结构的导轨元件，所述连接装置包括位于导轨元件内部的狭长的开口以及具有第一端和第二端的保持器元件，其中所述第一端被连接到所述导轨元件并且可移动地接合所述狭长的开口，所述第二端被固定到所述车辆，于是当事件发生时，所述导轨元件可相对于所述车辆运动。
19.根据权利要求18所述的连接装置，其特征在于，还包括位于所述保持器元件和导轨元件之间的可滑动的交界面。
20.根据权利要求19所述的连接装置，其特征在于，所述保持器元件的第一端由紧固件连接到所述导轨元件。
21.根据权利要求20所述的连接装置，其特征在于，所述可滑动的交界面可通过改变所述导轨元件的摩擦系数、所述保持器元件的摩擦系数以及由所述紧固件施加的力中的至少一个来调节。
22.根据权利要求20所述的连接装置，其特征在于，所述紧固件被构造为在所述狭长的开口内运动。
23.根据权利要求18所述的连接装置，其特征在于，所述事件为碰撞。
全文摘要
一种用于车辆内部的导轨系统的连接系统(20)包括具有第一部分(24)和第二部分(30)的支架元件，其中所述第一部分(24)被构造用于连接到导轨系统，第二部分(30)被构造用于连接到车辆的结构元件。所述第一部分(24)和第二部分(30)由第三部分相互连接，所述第三部分被构造以允许当情况发生时，所述第一部分(24)相对于第二部分(30)运动。同时公开了一种连接系统，该连接系统包括导轨系统的导轨(12)的基体中的开口、具有一端和另一端的保持器，其中所述一端被连接到所述结构部分，所述另一端接合所述开口，并且被构造用于支撑导轨(12)并且允许当情况发生时导轨(12)相对于所述结构部分运动。
文档编号B60R11/00GK1826246SQ200480020945
公开日2006年8月30日 申请日期2004年7月16日 优先权日2003年7月22日
发明者托马斯·S·霍奇森, 马蒂亚斯·R·福克斯, 史蒂文·M·施珀里, 克米特·A·安德森, 威廉·R·贝兰德 申请人:约翰逊控制技术公司