阶梯式偏转器、用于车辆的前端组件以及碰撞吸收装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于车辆的阶梯式偏转器，包括：第一阶梯，包括从保险杠向外延伸的前腿部和从前腿部朝向车架纵梁延伸的中间腿部；以及第二阶梯，包括附接至第一阶梯并从第一阶梯向外延伸的外前腿部和从外前腿部的外端朝向车架纵梁延伸的后腿部。本实用新型还提供了一种用于车辆的前端组件以及一种用于具有保险杠和车架纵梁的车辆的前端的碰撞吸收装置。本实用新型能够吸收与纵向对齐于车架纵梁外侧的偏转器的物体的碰撞的力。
【专利说明】阶梯式偏转器、用于车辆的前端组件以及碰撞吸收装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及用于在经历小重叠刚性障碍物测试时减少向车辆的客厢中的侵入的装置。
【背景技术】
[0002]陆地车辆通过多种试验来试验耐撞性，这些试验包括正面撞击试验、侧面撞击试验、后方撞击试验、倾翻试验及其他试验。先前开发出了正面撞击试验，其具体指的是车辆在相对于车辆纵向延伸的车架纵梁之间撞击障碍物。在这类试验中，车架纵梁为车身提供主要的支撑。任意向客厢中的侵入程度在制动器踏板、搁脚板、左脚踏板、中间脚踏板、右脚踏板、左侧仪表板、右侧仪表板及车门处测量。
[0003]高速公路安全保险协会(IIHS)试验模拟了与刚性障碍物的小重叠正面碰撞。在所提出的试验中，车辆以40MPH的速度以25%的重叠撞击在半径为6英寸的柱状的刚性障碍物的一角上。撞击在车架纵梁的外侧且车架纵梁无法对向客厢内的侵入提供与车架纵梁之间的碰撞的情况同样多的阻力。
[0004]附接至车辆保险杠的外端的偏转器已进行试验并已减少了向客厢中的侵入。期望在小重叠刚性障碍物(SORB)试验结果中简单且成本高效地额外减少侵入。
[0005]如下文总结的，通过本实用新型引导以解决上述问题和其他问题。
实用新型内容
[0006]根据本实用新型的一方面，提供了一种用于车辆的阶梯式偏转器，其吸收与纵向对齐于车架纵梁外侧的偏转器的物体的碰撞的力。阶梯式偏转器包括第一阶梯和第二阶梯。第一阶梯包括从保险杠向外延伸的前腿部；以及从前腿部向车架纵梁延伸的中间腿部。第二阶梯包括附接至第一阶梯并从第一阶梯向外延伸的外前腿部；以及从外前腿部的外端朝向车架纵梁延伸的后腿部。
[0007]根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于车辆的前端组件，其吸收与纵向对齐于车架纵梁外侧的偏转器的物体的碰撞的力。前端组件包括车架纵梁和布置在车架纵梁的前方的保险杠。阶梯式偏转器包括第一阶梯，第一阶梯包括从保险杠向外延伸并附接至保险杠的内前腿部；以及从内前腿部的外端朝向车架纵梁延伸中间后腿部。第二阶梯包括附接至第一阶梯并从第一阶梯向外延伸的外前腿部；以及从外前腿部的外端朝向车架纵梁延伸的后腿部。
[0008]根据本实用新型的不同方面，公开了一种用于具有保险杠和车架纵梁的车辆的前端的碰撞吸收装置。该装置吸收与纵向对齐于车架纵梁外侧的偏转器的物体的碰撞的力。该碰撞吸收装置为附接至保险杠的阶梯式偏转器。该阶梯式偏转器包括第一阶梯，第一阶梯包括从保险杠向外延伸的前腿部和从前腿部朝向车架纵梁延伸的中间腿部。该阶梯式偏转器还包括第二阶梯，第二阶梯包括附接至第一阶梯并从第一阶梯向外延伸的外前腿部；以及从外前腿部的外端朝向车架纵梁延伸的后腿部。碰撞力最初由前腿部吸收以引起中间腿部接合车架纵梁。该力随后由外前腿部吸收以引起后腿部在中间腿部后部接合车架纵
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[0009]阶梯式偏转器的任意上述实施例可进一步包括相对于车架纵梁以锐角α从保险杠向后延伸的前腿部和外前腿部。中间腿部可以是直的并具有未附接至车架纵梁的第一内端。后腿部可以是直的并具有未附接至车架纵梁的第二内端。可选地，中间腿部可以是弧形的并具有未附接至车架纵梁的第一内端。后腿部可以是弧形的并具有未附接至车架纵梁的第二内端。
[0010]阶梯式偏转器的上述实施例的其它方面还可包括:车架纵梁在中间腿部接合车架纵梁的位置处由横向延伸横梁进行强化。可选地或另外地，车架纵梁可由布置在后腿部接合车架纵梁的位置处的另一横向延伸横梁进行强化。横向延伸横梁用以增加车架纵梁的横向强度。
[0011]下面参照附图对本实用新型的上述方法和其它方面进行更为详细地描述。本实用新型的有益效果在于能够吸收与纵向对齐于车架纵梁外侧的偏转器的物体的碰撞的力。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是车辆的前端的一部分的局部仰视平面图，其包括根据本实用新型的一个实施例的具有对角延伸的前腿部和弧形支撑腿的双偏转器管件；
[0013]图2是车辆的前端的一部分的局部仰视平面图，其包括根据本实用新型的一个实施例的具有对角延伸的前腿部和垂直支撑腿的双偏转器管件；
[0014]图3是处于同刚性障碍物的模拟碰撞中的基础车辆的图示的仰视立体图；
[0015]图4是处于同刚性障碍物的模拟碰撞中的具有阶梯式偏转器的基础车辆中的门槛变形的图示的仰视立体图；
[0016]图5是处于同刚性障碍物的模拟碰撞中的具有阶梯式偏转器的基础车辆的图示的仰视立体图；
[0017]图6是处于同刚性障碍物的模拟碰撞中的基础车辆的图示的侧视图；
[0018]图7是处于同刚性障碍物的模拟碰撞中的具有阶梯式偏转器的基础车辆的图示的侧视图；
[0019]图8为示出根据图1所示实施例的小重叠刚性障碍物测试中所监测的在不同位置处向基础车辆的客厢的侵入程度相较于向具有阶梯式偏转器的基础车辆的客厢的侵入程度的曲线图。
【具体实施方式】
[0020]下面提供对本实用新型的所示实施例的详细描述。所公开的实施例为可以多种替代形式实施的本实用新型的实例。附图无需按比例绘制。一些附图可被放大或缩小来展示特定部件的细节。该申请中所公开的具体结构和功能性细节不应被视作限定，而仅作为用于教导本领域人员如何实施本实用新型的代表性基础。
[0021]参照图1，车辆12的前端10以仰视平面图示出，其包括附接至保险杠18的一个横向端的阶梯式偏转器组件16的一个实施例。保险杠18被附接至车架纵梁22的前端20。
[0022]阶梯式偏转器组件16包括第一阶梯26和第二阶梯28。第一阶梯26包括内前腿部30和中间腿部32。第二阶梯28包括外前腿部36和后腿部38。
[0023]内前腿部30和外前腿部36相对于纵向延伸的车架纵梁22以角度α延伸。
[0024]中间腿部32包括第一内端40，其邻近车架纵梁22布置但不附接至车架纵梁22。后腿部38的第二内端42也邻近车架纵梁22布置但不附接至车架纵梁22。第一和第二内端40和42并不附接至车架纵梁22以防止在车辆12的车架纵梁22之间的保险杠18与物体的碰撞中干扰溃缩盒的功能。
[0025]第一横向延伸横梁44紧固在车架纵梁22和第二车架纵梁(未示出)之间。第一横向延伸横梁44与中间腿部32的第一内端40对齐。在与纵向对齐于阶梯式偏转器组件16的物体的碰撞中，第一横向延伸横梁44在中间腿部接合车架纵梁的位置处增加车架纵梁的横向强度。第二横向延伸横梁46可配置成与后腿部38的第二内端42对齐。根据车架纵梁22所需的横向强度程度,第一横向延伸横梁44和第二横向延伸横梁46两者均配置或可省略其中任一个。
[0026]如图1所示，中间腿部32和后腿部38为分别从内前腿部30和外前腿部36的外端延伸的弧形腿部。
[0027]参照图2，示出了图1的实施例的可选实施例。在图2中，车辆52的前端50以仰视平面图的形式示出。阶梯式偏转器56被附接至保险杠58的外端。保险杠58附接至车架纵梁62的前端60。
[0028]阶梯式偏转器组件56包括第一阶梯66和第二阶梯68。第一阶梯66包括内前腿部70和中间腿部72。第二阶梯68包括外前腿部76和后腿部78。内前腿部70和外前腿部76相对于车架纵梁62以角度α延伸。中间腿部72的第一内端80和后腿部78的第二内端82都邻近车架纵梁62布置。内端80和82并不附接至车架纵梁62以防止干扰诸如溃缩盒(未示出)的碰撞吸收机构，该碰撞吸收机构意在吸收在车辆52的车架纵梁62之间与物体碰撞的能量。
[0029]第一横向延伸横梁84大致与中间腿部72的第一内端80对齐。第二横向延伸横梁86与后腿部78的第二内端82对齐。第一和第二横向延伸横梁84和86沿横向方向强化车架纵梁62以增加车架纵梁62的横向强度。
[0030]参照图3，作为基础车辆的车辆的前端50示出为在模拟车辆52的车架纵梁62的外侧的碰撞的小重叠刚性障碍物(SORB)试验中处于同刚性障碍物90的碰撞之后。圆圈92突出了车辆的门槛区域并示出了与车辆52的地板分隔开的门槛板94。
[0031]参照图4和图5，示出了与诸如柱的刚性障碍物90的模拟碰撞之后的配备有阶梯式偏转器组件56的车辆52的前端50。与刚性障碍物的碰撞在纵向对齐于阶梯式偏转器组件56的位置处。如先前参照图2所述，该阶梯式偏转器组件56包括第一阶梯66和第二阶梯68。该阶梯式偏转器组件56被附接至保险杠58。具体参照图5，围绕车辆52的门槛区域的圆圈92示出了门槛板94略微变形且仅最小程度上与车辆52的地板分隔开。
[0032]参照图6，示出基础CAE模型车辆52在SORB试验中处于模拟碰撞之后，突出显示的圆圈98表示围绕车辆52的A柱100的变形。
[0033]参照图7，配置有阶梯式偏转器组件56的车辆52被示出，用于与图6中所示的基础CAE模型进行比较。圆圈98表示A柱100变形的区域且能够看出在由参考标号98表示的圆形区域内发生了基本很少的变形。图7中的A柱100被示出比图6中的基础车辆的A柱100具有基本很少的变形。
[0034]参照图8，提供了侵入曲线图，其用于比较由线102表示的基础模型与配备有对应于图2的实施例的阶梯式偏转器的、由线104所表示的基础模型的CAE模拟试验。通过线104示出了基础车辆从临界性能至优良性能的显著提升。对于包括阶梯式偏转器的基础车辆的线104，示出了基本很少的穿过板材的侵入。例如，在下铰链柱处，侵入从对于基础车辆的175_减少至对于配置有阶梯式偏转器组件的基础车辆的75_。在搁脚板区域处，侵入从对于基础模型中的300mm减少至对于配备有阶梯式偏转器的车辆中的100mm。平均而言，当将配备有阶梯式偏转器的车辆与基础模型进行比较时，位于每个测量点处的阶梯式偏转器将侵入程度减少了一半以上。侵入程度的这种减少是一种显著减少并且是对于满足SORB试验的需求的目标的显著改善。
[0035]尽管上面描述了示例性实施例，但并不意味着这些实施例描述了本实用新型的所有可能形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语。可对所示实施例进行各种改变而不偏离所要求保护的本实用新型的精神和范围。所示实施例的特征可进行组合以形成所公开概念的进一步的实施例。
【权利要求】
1.一种用于车辆的阶梯式偏转器，其特征在于，包括: 第一阶梯，包括从保险杠向外延伸的前腿部和从所述前腿部朝向车架纵梁延伸的中间腿部；以及 第二阶梯，包括附接至所述第一阶梯并从所述第一阶梯向外延伸的外前腿部和从所述外前腿部的外端朝向所述车架纵梁延伸的后腿部。
2.根据权利要求1所述的偏转器，其特征在于，所述前腿部和所述外前腿部相对于所述车架纵梁以锐角α从所述保险杠向后延伸。
3.根据权利要求1所述的偏转器，其特征在于，所述中间腿部是直的并具有未附接至所述车架纵梁的第一内端，并且所述后腿部是直的并具有未附接至所述车架纵梁的第二内端。
4.根据权利要求1所述的偏转器，其特征在于，所述中间腿部是弧形的并具有未附接至所述车架纵梁的第一内端，并且所述后腿部是弧形的并具有未附接至所述车架纵梁的第二内端。
5.根据权利要求1所述的偏转器，其特征在于，所述车架纵梁通过用于增加所述车架纵梁的横向强度的横向延伸横梁进行强化，并且所述中间腿部在所述横梁强化所述车架纵梁的位置处接合所述车架纵梁。
6.根据权利要求1所述的偏转器，其特征在于，所述车架纵梁通过用于增加所述车架纵梁的横向强度的横向延伸横梁进行强化，并且所述后腿部在所述横梁强化所述车架纵梁的位置处接合所述车架纵梁。
7.一种用于车辆的前端组件，其特征在于，包括: 车架纵梁； 布置在所述车架纵梁的前方的保险杠； 阶梯式偏转器，包括: 第一阶梯，包括从所述保险杠向外延伸并附接至所述保险杠的内前腿部和从所述内前腿部的外端朝向所述车架纵梁延伸的中间后腿部；以及 第二阶梯，包括附接至所述第一阶梯并从所述第一阶梯向外延伸的外前腿部和从所述外前腿部的外端朝向所述车架纵梁延伸的后腿部。
8.根据权利要求7所述的前端组件，其特征在于，所述内前腿部和所述外前腿部相对于所述车架纵梁以锐角α从所述保险杠向后延伸。
9.一种用于具有保险杠和车架纵梁的车辆的前端的碰撞吸收装置，其特征在于，包括: 附接至所述保险杠的阶梯式偏转器，包括: 第一阶梯，包括从所述保险杠向外延伸的前腿部和从所述前腿部朝向所述车架纵梁延伸的中间腿部；以及 第二阶梯，包括附接至所述第一阶梯并从所述第一阶梯向外延伸的外前腿部和从所述外前腿部的外端朝向所述车架纵梁延伸的后腿部，其中，与纵向对齐于所述偏转器的物体碰撞的力最初由所述前腿部吸收以引起所述中间腿部接合所述车架纵梁，并随后由所述外前腿部吸收以引起所述后腿部在所述中间腿部后部接合所述车架纵梁。
10.根据权利要求9所述的碰撞吸收装置，其特征在于，所述前腿部和所述外前腿部相对于所述车架纵梁以锐角α从所述保险杠向后延伸。
【文档编号】B60R19/02GK204196814SQ201420592882
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】萨伊德·戴维·巴尔巴特, 穆罕默德·里达·巴库什, 贾梅尔·E.·贝尔瓦法, 拉胡尔·阿罗拉 申请人:福特环球技术公司