专利名称：用于车辆上可滑动构件的安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于防止(securing)车辆上的可滑动构件意外错位的安全装置。
背景技术：
道路上机动车数量的不断增加导致事故数量增加的风险。随着事故数量的增加，对碰撞安全和乘客人身安全的关注也在增加，从而促进用于车辆的不同安全装置的发展。已经注意到，在碰撞过程中或碰撞后(例如与其它车辆相撞)，诸如天窗(sun roof)的可滑动顶部对乘客很危险。在碰撞过程中，这种可滑动顶部可能被严重损坏，并且由于施加到可滑动顶部的任何损坏，该可滑动顶部可能完全或至少部分地从车辆上松开。这可能导致严重的后果(complication)，例如，如果在碰撞前、碰撞过程中或碰撞后车辆发生翻滚，乘客可能会被甩出车辆。也有可能，乘客的四肢会意外地伸出车顶的开口 ，从而给乘客造成严重的伤害。此外，车辆驾驶室中的物品可能会通过车顶的开口被甩出，使第三方处于危险之中。 刚刚提到的因素已经致使产生了一些为此类可滑动顶部提供安全装置的尝试。在专利公开文本US 6， 309， 014 Bl中公开了一种这样的装置。该文件公开了一种用于机动车的车顶窗口的车顶装置，该机动车具有至少一个安装在导向装置上的可滑动顶部。该顶部可沿车辆的纵向移动。该顶部进一步连接到固定装置上，如果发生由碰撞引起的车辆减速，该固定装置通过与导向装置的积极和/或消极配合固定该顶部。该固定装置利用碰撞过程中带给车辆的惯性来固定顶部并防止顶部的意外错位。 在公开文本US 2001/054834 Al中公开了另一种防止可滑动车顶意外错位的车顶结构。该结构包括遮阳板(sun screen)形式的带有上下封闭部分的可滑动顶部。下封闭部分包括与相关导轨接合的钩件。当过度的向上载荷施加在下封闭部分上时，该钩件与导轨配合从而将下封闭件保持在恰当的位置。该结构保护遮阳板在例如碰撞的过程中不被挤出。 类似于刚刚所述的系统有一些缺陷。例如，当车辆与物体或其它车辆碰撞时，冲击脉冲可使车辆以根本预想不到的方式变形。刚刚所述的系统在碰撞过程中会容易地变形并导致低效甚至更糟，完全失效。进一步来看，上述系统对冲击脉冲的方向灵敏。因此，关于车辆和乘客安全的问题还有许多有待解决。
实用新型内容本实用新型至少部分解决了所提到的一些缺陷。更具体地，通过用于防止车上可滑动构件的意外错位的安全装置至少部分地解决了这些问题。该安全装置包括凹入构件(female member)和凸出构件(male member)，其中，凸出构件或凹入构件中的一个设置在可滑动构件上，而凸出构件或凹入构件中的另一个设置在车上。可滑动构件可相对于车辆沿打开和关闭方向在第一位置和第二位置间操作，在第一位置处，凸出构件与凹入构件配合，而在第二位置时，凸出构件从凹入构件上移开。当凸出构件和凹入构件处于第一位置
时，一旦凸出构件或凹入构件中至少一个相对于彼此沿着不同于打开和关闭方向的方向发
生移位(displace)，凸出构件和凹入构件就彼此接合。本实用新型提供了一种用于防止
车上可滑动构件意外错位的安全装置，该装置对施加在车上的冲击脉冲和力的方向不太灵
敏。本实用新型还提供了一种牢固的装置，其可利用施加到车辆的冲击脉冲接合可滑动构
件并使可滑动构件并保持在相对安全的有利位置。由于凸出构件可以不受干扰地插入凹入
构件或从凹入构件中收回(只要它们沿着打开和关闭的方向)，因而安全装置不会影响可
滑动构件的日常操作。可滑动构件的这种日常操作可以是可滑动车辆天窗的打开和关闭，
即，为了乘客的舒适可以打开和关闭的可滑动的车顶件。但是，偏离于打开和关闭方向的最
小的偏离，即，超过预定幅度的偏离都将会导致凸出构件与凹入构件的接合。 其中，凸出构件和凹入构件中的至少一个被设置成由于施加到车辆的变形力而发
生移位，导致车辆的至少一部分变形的该变形力足以使凸出构件和凹入构件中的至少一个
发生移位。 移位可以是施加到车辆上的力的结果，并且/或者移位可响应所检测到的施加到车辆的力或所检测到的即将发生的碰撞而产生。根据本实用新型，不同的实施例提供了不同的优点。例如，如果安全装置设置成因与其它车辆、物体或类似物碰撞而移位，则将凹入构件或凸出构件设置在车辆的容易因碰撞所产生的冲击脉冲而变形、破裂或移位的部分上。如果凸出构件和凹入构件之间的公差非常小，则安全装置的灵敏度会非常高，因此提供了一种对施加到车辆的外力非常灵敏的安全装置。作为附加的安全措施，可以有意地使凹入构件或凸出构件移位，例如通过传感器触发响应。如果安全装置连接到传感器装置上，就可以检测甚至预测碰撞，作为该检测或预测的响应，凹入构件和/或凸出构件可移位，该移位使得凹入构件和凸出构件相互接合，这进而防止了可滑动构件的任何意外错位。[0009] 该可滑动构件可以是车厢内部或外部的可滑动门、可滑动板，但是，优选的实施例是用于防止车(特别是例如汽车的机动车)上的可滑动顶部意外错位的安全装置，并且可滑动构件优选为车辆天窗。 在本实用新型的一个实施例中，可滑动构件是可滑动顶部，同样，可滑动顶部可以包括不透明材料层或可替换的透明材料层(例如玻璃板)、以及可选的支撑结构。有利地，可以通过例如焊接、粘接、螺接或类似方式将凹入构件或凸出构件设置到支撑结构上。这提供了坚固的连接，而且，支撑结构(特别是刚性支撑结构)更有效地执行(effectuate，实现)所施加的冲击脉冲。根据本实用新型，在一个实施例中，凸出构件设置在支撑结构上。[0011] 根据本实用新型，在一个实施例中，凸出构件包括基本细长的本体和至少一个围绕外围凸出的凸缘，可选择地，包括至少两个围绕外围凸出的凸缘。更具体地，凸出构件包括第一和第二端，其中，第一端设置在可滑动构件或车辆上，例如车辆的框架上，而第二端包括凸缘。在凸出构件的第一端和第二端之间可以设置围绕外围的附加凸缘。该附加凸缘增加了凸出构件和凹入构件之间良好配合的可能性。 根据本实用新型，在一个实施例中，凹入构件包括具有基本呈柱形的腔的壳体，其中，设置该柱腔以容纳凸出构件。该壳体完全可以形成诸如可以固定到车辆上的矩形盒，或可选择地，该壳体可以形成为车身的一部分，例如，车辆框架的一部分。在根据本实用新型的该实施例中，凹入构件的壳体包括第一和第二端，这两端等同于贯穿柱腔的开口，其中，当凸出构件处于第一位置时，凸出构件延伸穿过柱腔并经过壳体的第一和第二端。在根据本实用新型的可供选择的实施例中，凸出构件不延伸穿过整个柱腔。该实施例的凹入构件可以包括直径不同于第一腔的第二腔、以及/或从腔壁向腔中央突出的接合壁凸起，例如设置以与凸出构件接合的锯齿形的壁凸起。 此外，凹入构件的柱腔可为直圆柱体形，即形成在凹入构件的壳体中的柱腔的横截面为圆形。作为选择地，柱腔的横截面是三角形、正方形、矩形或任何其它正交柱形、椭圆形和非对称形状，而且不均匀的横截面形状也是可行的。例如，凹入构件可能包括具有八角形横截面的柱腔，而凸出构件有具有八角形横截面的凸缘。然而，重要的是，凸出构件的凸缘所具有的横截面与柱腔的横截面相应。优选地，柱腔为正圆柱体，并且凸出构件的围绕外围凸出的凸缘具有圆形截面。 当此处使用术语"设置到车辆上"时，其应当解释为如果将某物设置到车辆上，其应设置成与滑动件相对(as in opposite of)。 关于术语"乘客(passenger)"或"多个乘客(passengers)"，其意指车中的任何乘员(occupant)，包括任何驾驶员(多个驾驶员)。
参考附图，将更详细地描述本实用新型，附图中[0017] 图1以透视图示出了具有可滑动天窗的车辆；[0018] 图2示出了如图1所示的车辆框架的部件以及天窗； 图3a-3b示出了根据本实用新型的一个实施例的天窗和安全装置的截面； 图4a-4c示出了根据本实用新型的安全装置的凸出构件和凹入构件的不同实施
例； 图5a-5b示出了根据本实用新型的安全装置从图2的上方观察到的视图； 图6a-6d示出了处于打开和关闭位置(对应于第一和第二位置)的天窗，该天窗
设置有根据本实用新型一个实施例的安全装置； 图7a-7b示出了使用在根据本实用新型的安全装置中的凹入构件的可替换实施例。
具体实施方式图1以透视图示出了车辆1的示意图。车辆1包括可滑动构件2，其以可滑动的天窗3的形式存在并覆盖车辆顶部的开口 。当天窗3关闭时，该天窗位于第一位置，而当打开天窗3时，该天窗3沿打开和关闭方向A滑至第二位置，在第二位置处天窗3被打开。根据本实用新型，两个安全装置10设置在天窗3和车辆1上。下面，将只参照一个安全装置来描述本实用新型，但是，与车辆的可滑动构件一起使用至少一个安全装置(优选至少两个安全装置，甚至任选使用3、4、5或6个安全装置)当然也包括在本实用新型的范围内。设置安全装置10以防止天窗被诸如在与其它车辆撞击过程中施加到车辆上的力意外地错位。同样，设置安全装置以便当天窗3沿打开和关闭方向A滑动时，允许天窗3打开和关闭，同时防止当车辆受到来自诸如撞击的可变形力(该力至少部分地导致车辆变形)时天窗3错位。
6[0025] 图2示出了天窗3以及车辆1的部分。天窗3包括基本上为矩形的板4，在本实用新型的该实施例中，该板由刚性透明玻璃材料制成。该矩形板4包括第一和第二相对侧5、6，第三和第四侧7、8。该板4的第一侧5定位在车辆1的前部，相对的第二侧定位为朝向车辆1的后部。如从面朝前地坐在驾驶员座椅上的驾驶员的视角来看，第三侧7定位为朝向右侧而第四侧8定位为朝向车辆1的左侧。以钢架形式存在的支撑结构9在板4的第一、第二、第三和第四侧5、6、7、8的附近延伸以支撑板4。该支撑结构9使板4稳固，并在使得能够在不给板4施加张力的情况下产生沿打开和关闭方向A的安全且可控的移动。[0026] 根据本实用新型，两个安全装置10有利地分别设置在板4的第一侧5和第二侧6处，但是，此后将只描述一个安全装置。根据本实用新型一个实施例的安全装置io设置在板4的第一侧5处的支撑结构9上以及车辆1的一部分上。安全装置10包括凸出构件11和凹入构件12，当天窗3关闭时，该凸出构件和该凹入构件相配合。图2示出了天窗3以及处于第二位置的凸出构件11和凹入构件12，S卩，此时凸出构件和凹入构件彼此分离。[0027] 凸出构件11包括具有第一端14和第二端15的基本上细长的本体13。凸出构件11的第一端14包括围绕外围突出的凸缘16，凸缘使得凸出构件11基本上类似于钉头的形状。优选地，细长本体13的直径约6-10mm，长度约20-40mm。该凸缘16具有优选约12_18mm的直径。凸出构件11的第二端15通过例如焊接或类似方法设置在支撑结构9上。可选地，该凸出构件11可形成为支撑结构9的整体部分。 凹入构件12包括具有圆柱腔21的矩形壳体20，该圆柱腔具有延伸穿过壳体20的第一端22和第二端23。圆柱腔21的直径优选约为12-19mm。凸出构件11和凹入构件12的材料优选为例如钢或铝的金属。圆柱腔21基本上平行于打开和关闭方向A而延伸，从而当天窗3滑向第一位置时凸出构件11能够插入圆柱腔21中。圆柱腔21包括的内径比凸缘16的直径略大一点儿。这样，凸出构件11和凸缘16可以插入凹入构件12的圆柱腔21中并从凹入构件12的圆柱腔21中收回，但是，凹入构件12或凸出构件11沿不同于打开和关闭方向A的移位将使凸出构件11立即接合在凹入构件12中，这一点将在下文中更详细地描述。 如前所述，图2示出了车辆1的部分。更具体地，示出了金属框架25的部分。内部板26的第一侧面安装在该金属框架25上，内部板26的与第一侧面相对的第二侧面面向车辆1的驾驶室27。凹入构件12通过焊接或其它合适的固定方法连接到车辆1的金属框架25上。通过将凹入构件12连接到车辆1的金属框架25上，提供了非常牢固的安全装置10。在本实用新型的一个实施例中，凹入构件12可由车辆1的金属框架25或车辆1的任何其它合适的部分直接形成。 图3a-3b示出了图2中示出的实施例的横截面。更具体地，示出了安全装置10，其中凸出构件11连接到支撑结构9上，而支撑结构又连接到板4上的，凹入构件12连接到车辆1的金属框架25上。凸出构件11和凹入构件12处于第一位置，即它们相互配合。凸出构件11的细长本体13延伸穿过圆柱腔21，从而使凸出构件11的凸缘16位于凹入构件12的圆柱腔21和壳体20之外。如果车辆1与其它车辆碰撞，或者任何其它的力施加到车辆1上，如图3b所示，凸出构件ll相对于凹入构件12移位。当移位时，凸缘16立即与壳体20的圆柱腔21的第一端22接合。由于凸缘16与圆柱腔21的第一端22接合，所以有效地防止了板4的进一步移位。实际上，防止了天窗3的错位，并且该天窗因此被安全装置10保
7持在位。由于碰撞后天窗3仍保持在其关闭位置，所以可防止驾驶室27中的乘客或物品通 过车顶开口从车辆1中抛出，所以这是有益的。 已经发现，根据本实用新型的安全装置IO对于施加到车辆上的力(例如与其它车 辆发生碰撞)非常灵敏。为了吸收尽可能多的能量，现在的车辆都构造成用于吸收诸如其 它车辆的冲击或与物体的冲击、车辆挤压、框架弯曲等，以吸收能量。因此，冲击的冲击脉冲 可用于使安全装置10的凸出构件11或凹入构件12移位，借此，它们互相接合并防止天窗 3相对于车辆1的任何进一步的错位。因而，提供了一种改进的安全装置，其不受碰撞和变 形车辆的消极影响。 图4a示出了凸出构件11的不同的实施例。在根据本实用新型的示出的实施例中， 所示出的凸出构件具有细长本体13，该细长本体具有第一端14和第二端15。如上所述，该 细长本体13的第一端14包括围绕外围凸出的凸缘16。另外，两个围绕外围凸出的附加凸 缘17、18设置在该细长本体13上。很显然，这将进一步改进凸出构件11的抓紧性能，特别 是当与如图4b-4c中所示以及本文中与之相关的描述中的凹入构件12相结合时。 图4b示出了包括壳体20的凹入构件12，其中圆柱腔21延伸穿过壳体20。圆柱 腔21包括具有内表面30的腔壁，该内表面设置有围绕圆柱腔21的内表面30的外围延伸 的多个接合壁凸起，例如锯齿形的壁凸起31。如图4c中所示，当凹入构件12或凸出构件 11相对于另一凸出构件11或凹入构件12移位时，凸出构件11和凹入构件12接合并防止 天窗3的任何进一步的移位。凸出构件ll的凸缘16已经与圆柱腔21的内表面30上的锯 齿壁凸起31之一接合。该实施例提高了凹入构件12的抓紧性能并因此也改进了安全装置 10。 图5a-5b示出了如图2所示的从上面观察到的根据本实用新型的安全装置10的 视图。如可以看到的，凹入构件12的壳体20的圆柱腔21和凸缘16将独立于件11、12错 位的方向彼此接合，这也是根据本实用新型的凹入构件和凸出构件功能性的重要特性。其 提供了可以在多种不同场合发挥作用的非常通用的安全装置10。 天窗3可以设置有多个根据本实用新型的安全装置10。如图2所示，天窗设置有 两个安全装置10，然而，根据应用所需，也可设置三、四、五、六或更多个安全装置10。 图6a-6d示出了本实用新型的另一个实施例，其中，凸出构件11设置在车辆的框 架上，而凹入构件12设置在天窗3及其支撑结构9上。在本实用新型示出的实施例中，凹 入构件12形成了天窗3的支撑结构9的组成部分。为了使天窗3在第一位置和第二位置 (在第一位置时，凸出构件11和凹入构件12彼此配合，在第二位置时，凸出构件11和凹入 构件12彼此分离)之间移动，首先向上倾斜天窗3，此后将其滑入车顶内。在所示出的实施 例中，凹入构件12包括壳体20，壳体具有基本上呈圆柱形的腔21，与上述的贯通的腔不同， 该腔仅部分地延伸穿过壳体20。该腔进一步设置有直径比基本上呈圆柱形的腔21大的腔 部，以提供腔的第一端，在凸出构件11或凹入构件12移位后，该第一端能够与凸出构件11 的凸缘16接合。 在上述实施例中，通过凸出构件11相对于凹入构件12的错位示出了错位，然而， 凹入构件12当然也可相对于凸出构件11错位，或者它们可能相对于彼此都错位。 如阅读本描述时可以理解的，凸出构件和凹入构件的移位容易地取决于车辆框架 对碰撞的响应情况。为了进一步改进根据本实用新型的安全装置，可以将安全装置设置在具有预定触发区的框架上。预定触发区是在车辆与其它车辆、物体或类似物碰撞的过程中 会发生弯曲、折叠或挤压的区域。该预定触发区可以大大地增加凸出构件和凹入构件相对 于彼此移位的可能性，从而使凸出构件很容易地与凹入构件接合。 在本实用新型的另一个实施例中，安全装置可以连接到冲击传感器装置上，例如 雷达传感器、照相机以及处理单元。如果冲击传感器检测到冲击，它们可以向安全装置10 发出信号以使凸出构件与凹入构件接合。这种装置可以与诸如安全装置的凹入构件一体形 成。例如，圆柱腔的一部分可在锁定位置和解锁位置之间移动，在该锁定位置处，凸出构件 不能插入凹入构件或从凹入构件中收回，在解锁位置处，凸出构件可以插入凹入构件并从 凹入构件中收回。图7a-7b示出了这样一种具有延长壳体的凹入构件的实施例。更具体 地，图7a示出了一种具有延伸壳体的凹入构件12，该凹入构件与凸出构件11在第一位置配 合。该具有延伸壳体的凹入构件12包括壳体20，圆柱腔21延伸穿过壳体20。可移动凹入 构件40构成了圆柱腔的一部分并可在如图7a所示的解锁位置和如图7b所示的锁定位置 之间移动。可移动凹入构件40的移动由连接至电源43的电磁开关41以及连接至可移动 部40的相应电磁线圈42驱动。该装置可以进一步用来在与车辆冲击或碰撞前使可移动部 40移动到锁定位置，以防止天窗的意外错位，接着，所连接的传感器用于检测即将来临的冲 击情况。
权利要求一种用于防止车辆(1)上的可滑动构件(2)意外错位的安全装置，所述安全装置(10)包括凹入构件(12)和凸出构件(11)，其中，所述凸出构件或所述凹入构件(11、12)中的一个设置在所述可滑动构件(2)上，而所述凸出构件或所述凹入构件(11、12)中的另一个设置在所述车辆(1)上，其特征在于，所述可滑动构件(2)可相对于所述车辆(1)沿打开和关闭方向(A)在第一位置和第二位置之间操作，在所述第一位置处，所述凸出构件(11)与所述凹入构件(12)配合，在所述第二位置处，所述凸出构件(11)从所述凹入构件(12)上移开，其中，当所述凸出构件(11)和所述凹入构件(12)处于所述第一位置时，一旦所述凸出构件或所述凹入构件(11、12)中的至少一个沿不同于所述打开和关闭方向(A)的方向相对于彼此发生移位，所述凸出构件(11)和所述凹入构件(12)就相互接合。
2. 根据权利要求l所述的安全装置，其特征在于，所述凸出构件和所述凹入构件(11、12)中的至少一个被设置成由于施加到所述车辆(1)的变形力而发生移位，导致所述车辆的至少一部分变形的所述变形力足以使所述凸出构件和所述凹入构件(11、12)中的所述至少一个发生移位。
3. 根据权利要求1或2所述的安全装置，其特征在于，所述可滑动构件(2)为可滑动顶部。
4. 根据权利要求3所述的安全装置，其特征在于，所述可滑动构件(2)为天窗(3)。
5. 根据权利要求4所述的安全装置，其特征在于，所述可滑动顶部包括透明材料层(4)和支撑结构(9)，所述凹入构件或所述凸出构件(11、12)设置在所述支撑结构(9)上。
6. 根据权利要求5所述的安全装置，其特征在于，所述凸出构件(11)设置于所述支撑结构(9)。
7. 根据权利要求l所述的安全装置，其特征在于，所述凸出构件(11)包括基本细长的本体(13)和至少一个围绕外围凸出的凸缘(16、17、18)。
8. 根据权利要求7所述的安全装置，其特征在于，所述凸出构件(11)包括至少两个围绕所述外围凸出的凸缘(16、17)。
9. 根据权利要求7或8所述的安全装置，其特征在于，所述凸出构件(11)包括第一端和第二端(14、15)，所述第二端(15)设置在所述可滑动构件(2)或所述车辆(1)上，并且所述第一端(14)包括所述凸出的凸缘(16)。
10. 根据权利要求9所述的安全装置，其特征在于，在所述凸出构件(11)的所述第一端和所述第二端(14、15)之间设置有围绕所述外围的附加凸缘(17、18)。
11. 根据权利要求l所述的安全装置，其特征在于，所述凹入构件(12)包括具有基本呈圆柱形的腔(21)的壳体(20)，所述基本呈圆柱形的腔(21)被设置为容纳所述凸出构件(11)。
12. 根据权利要求ll所述的安全装置，其特征在于，所述基本呈圆柱形的腔(21)是延伸穿过所述壳体(20)的贯穿圆柱腔(21)。
13. 根据权利要求12所述的安全装置，其特征在于，所述凹入构件(12)的所述基本呈圆柱形的腔(21)包括第一端和第二端(22、23)，其中，当所述凸出构件(11)位于所述第一位置中时，所述凸出构件延伸穿过所述基本呈圆柱形的腔(21)并经过所述第一端和所述第二端(22、23)。
14. 根据权利要求11至13中任一项所述的安全装置，其特征在于，所述基本呈圆柱形的腔(21)包括限定所述基本呈圆柱形的腔的腔壁，并且多个接合壁凸起(31)从所述腔壁朝向所述基本呈圆柱形的腔(21)的中央伸出，所述多个接合壁凸起(31)被设置为与所述凸出构件(11)接合。
15. 根据权利要求l所述的安全装置，其特征在于，所述凹入构件(12)包括具有基本呈圆柱形的腔(21)的壳体(20)，所述基本呈圆柱形的腔(21)被设置为容纳所述凸出构件(ll)，并且所述凸出构件(11)包括基本细长的本体(13)和至少一个围绕外围凸出的凸缘(16、17、18)，其中，所述基本呈圆柱形的腔(21)的横截面被设置为与围绕所述外围凸出的所述凸缘(16、 17、 18)的横截面基本对应。
专利摘要本实用新型涉及一种用于车辆上可滑动构件的安全装置，以防该可滑动构件意外错位。其包括凹入构件和凸出构件，凸出构件或凹入构件之一设置在可滑动构件上，而另一个设置在车辆上。可滑动构件可相对于车辆沿打开和关闭方向在第一位置和第二位置之间操作，在第一位置，凸出构件与凹入构件配合，在第二位置，凸出构件从凹入构件上移开。该安全装置的进一步区别特征为，当凸出构件和凹入构件处于第一位置时，一旦凸出构件或凹入构件之一沿不同于打开和关闭方向的方向相对于彼此移位，凸出构件和凹入构件就相互接合。本实用新型提供了一种安全装置，其基本不会因车辆碰撞所导致的变形而出现功能障碍，相反，利用了碰撞后贯穿车辆的冲击脉冲导致的变形。
文档编号B60J7/19GK201501274SQ20092015666
公开日2010年6月9日 申请日期2009年6月12日 优先权日2008年6月26日
发明者克里斯特·多米尼克, 埃莱娜·翰松 申请人:福特全球技术公司