车架总成和车辆能量吸收总成的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种车架总成，其包括主轨和偏转器组件。偏转器组件包括：前部构件，具有外侧端和枢转连接至主轨的内侧端；后部构件，具有内侧端和外侧端，后部构件的内侧端可滑动地连接至主轨，后部构件的外侧端枢转连接至前部构件的外侧端；以及受拉杆件，设置于前部构件的内侧端和后部构件的内侧端之间，偏转器组件在正常使用位置和碰撞位置间是可操作的，受拉杆件在正常使用位置时是松弛的，而其在碰撞位置时是拉紧的。本实用新型还提供了一种车辆能量吸收总成。通过本实用新型的技术方案，能够在正面碰撞事件中使车辆偏转并将来自正面碰撞事件的力均匀分散至主轨，这减少了碰撞物体向车内的侵入和车辆变形，如此减少了碰撞对乘客的伤害。
【专利说明】车架总成和车辆能量吸收总成
【技术领域】
[0001]本实用新型总的来说涉及车辆总成，更具体地，涉及具有用于在正面碰撞事件中横向偏转的偏转器的车架。
【背景技术】
[0002]包含改进型轻质防碰撞技术的车辆为消费者提升了价值和安全性。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在解决涉及车辆与诸如小型刚性护栏的物体的正面碰撞所造成的伤害。
[0004]根据本实用新型的一方面，提供了一种包含主轨的车架总成。该车架总成还包括具有前部构件的偏转器组件，前部构件具有外侧端和枢转连接至主轨的内侧端。而且，偏转器组件包括具有内侧端和外侧端的后部构件，后部构件的内侧端可滑动地连接至主轨，后部构件的外侧端枢转连接至前部构件的外侧端。此外，受拉杆件设置于前部构件的内侧端和后部构件的内侧端之间。偏转器组件在正常使用位置和碰撞位置之间是可操作的，其中，受拉杆件在正常使用位置时是松弛的，受拉杆件在碰撞位置时是拉紧的。
[0005]根据本实用新型的一个实施例，主轨包括滑块部分。
[0006]根据本实用新型的一个实施例，滑块部分在偏转器组件从正常使用位置向碰撞位置移动时在主轨上向后移动。
[0007]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件配置为通过正面碰撞事件从正常使用位置移动到碰撞位置。
[0008]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件配置为在偏转器组件处于碰撞位置时在受拉杆件上施加张力。
[0009]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件配置为在正面碰撞事件期间使车架总成横向偏转。
[0010]根据本实用新型的一个实施例，前部构件和后部构件通过圆柱接头枢转连接。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，前部构件采用圆柱接头枢转连接至主轨。
[0012]根据本实用新型的另一方面，提供了一种包括主轨的车架总成。该车架总成还包括具有前部构件的偏转器组件，前部构件具有外侧端和枢转连接至主轨的内侧端。偏转器组件包括具有内侧端和外侧端的后部构件，后部构件的内侧端可滑动地连接至主轨，后部构件的外侧端枢转连接至前部构件的外侧端。此外，受拉杆件设置于前部构件的内侧端和后部构件的内侧端之间。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，主轨包括滑块部分。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件在正常使用位置和碰撞位置之间是可操作的，正常使用位置对应于受拉杆件处于松弛状态，碰撞位置对应于受拉杆件处于拉紧状态。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件配置为在偏转器组件处于碰撞位置时将力传递到车架总成。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件配置为通过正面碰撞事件从正常使用位置移动到碰撞位置。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，前部构件和后部构件通过圆柱接头枢转连接。
[0018]本实用新型的又一方面包括车辆能量吸收总成，车辆能量吸收总成包括主轨和偏转器组件。偏转器组件包括第一构件，该第一构件具有外侧端和连接至主轨的内侧端。偏转器组件还包括具有内侧端和外侧端的后部构件，后部构件的内侧端可滑动地连接至主轨，后部构件的外侧端枢转连接至前部构件的外侧端。载荷接收构件设置于前部构件的内侧端和后部构件的内侧端之间。
[0019]根据本实用新型，提供了一种车辆能量吸收总成，包括:主轨；偏转器组件。偏转器组件包括:前部构件，具有外侧端和枢转连接至主轨的内侧端；后部构件，具有内侧端和外侧端，后部构件的内侧端可滑动地连接至主轨，后部构件的外侧端连接至前部构件的外侧端；以及载荷接收构件，设置于前部构件的内侧端和后部构件的内侧端之间。
[0020]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件配置为处于正常使用位置或碰撞位置。
[0021]根据本实用新型的一个实施例，前部构件和后部构件采用圆柱接头可操作地连接。
[0022]根据本实用新型的一个实施例，偏转器组件配置为当偏转器组件处于碰撞位置时将力传递到主轨。
[0023]根据本实用新型的一个实施例，载荷接收构件平行于主轨设置。
[0024]根据本实用新型的一个实施例，前部构件通过圆柱接头枢转连接至主轨。
[0025]通过本实用新型的技术方案，能够在正面碰撞事件中使车辆偏转并将来自正面碰撞事件的力均匀分散至主轨，这减少了碰撞物体向车内的侵入和车辆变形，如此减少了碰撞对乘客的伤害。
[0026]本领域的技术人员在研究以下说明书、权利要求和附图之后，将理解本实用新型的这些和其它方面、目标和特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]在附图中:
[0028]图1是根据本实用新型的车辆总成的俯视立体图；
[0029]图2是根据本实用新型的车辆总成的局部仰视平面图；
[0030]图3A是根据本实用新型的偏转器组件的一个实施例的仰视立体图；
[0031]图3B是图3A所示的偏转器组件的侧视立体图；
[0032]图4A是图2所示车辆总成在碰撞事件前的局部仰视平面图；
[0033]图4B是图2所示车辆总成在碰撞事件后的局部仰视平面图；
[0034]图5A是用于车辆的偏转器组件的另一个实施例在碰撞事件前的局部仰视平面图；以及
[0035]图5B是图5A所示的实施例在碰撞事件后的局部仰视平面图。
【具体实施方式】
[0036]出于说明的目的，术语“上” “下” “右” “左” “后” “前” “垂直” “水平”及其派生词语应当依据图1中所定向的实用新型。然而，应理解的是除非明确做出相反说明，本实用新型可呈现各种替代的定向。还应理解的是在附图中显示和在下列说明书中说明的具体设备和工艺仅仅为权利要求书中的权利要求所设定的创造性概念的示例性实施例。因此，涉及这里所公开的实施例的具体尺寸和其它物理特征不应视为限定，除非权利要求中作了其他明示。
[0037]参照图1到图4B所示的实施例，参考数字10通常代表具有车架总成12的车辆。车架总成12包括主轨14和偏转器组件16。偏转器组件16具有前部构件18，该前部构件18具有枢转连接至主轨14的内侧端20以及外侧端22。偏转器组件16还包括后部构件24，该后部构件24具有可滑动地连接至主轨14的内侧端26和枢转连接至前部构件18的外侧端22的外侧端28。受拉杆件30置于前部构件18的内侧端20和后部构件24的内侧端26之间。此外，偏转器组件16在正常使用位置32和碰撞位置34之间是可操作的，受拉杆件30在使用位置32处是松弛的，而受拉杆件30在碰撞位置34处是拉紧的。
[0038]现参照图1，车辆10包括前端40、后端42以及车体44。车辆10还具有多个车轮46。车辆10可为任何类型的车辆，包括但不限于紧凑型车辆、中型车、运动型多用途车、微型或全尺寸厢式货车或任意类型的卡车。车辆10还包括保险杠50。
[0039]现参照图2所示的实施例，保险杠50是双层保险杠。保险杠50的外层52配置为暴露在外部。保险杠50的内层54毗邻外层52设置，并且保险杠50的内层54可操作地连接至车架总成12，更具体地，保险杠50的内层54可操作地连接至主轨14。保险杠50通常由坚固的塑料聚合物材料组成，但也可由钢铁或泡沫材料组成，钢铁或泡沫材料为保险杠50提供必要的结构强度，同时也赋予该结构轻质的感觉。保险杠50具有使保险杠50与车体44很好地融合来为车辆10提供统一的外观和感觉的颜色和材料。保险杠50的内层54可还包括一个或多个锯齿状缺口，以便更加紧密地接收车架总成12中诸如主轨14的部分。内层54还在外层52和车架总成12之间构成缓冲器。保险杠50配置为在正面碰撞事件中发生变形。保险杠50的变形允许一些来自正面碰撞事件的力被保险杠50吸收，并且有助于将该力分散到整个车体44上。
[0040]再次参照图2中所示的实施例，车辆10包括配置为支撑车体44的车架总成12。车架总成12包括至少一个主轨14，并且通常包括横轨或其他的构件。主轨14从保险杠50延伸至车辆10的后端42。在所示实施例中，主轨14具有正方形横截面，并且由高强度钢材料组成以支撑车体44的重量。然而，主轨14可具有配置或设计用于支撑车体44的任意横截面，包括但不限于加号形横截面、三角形横截面、圆形横截面以及梯形横截面。此外，主轨14可由任何能够为车体44提供支承的材料组成，包括但不限于不锈钢、拉丝钢或高强度塑料聚合物材料。主轨14具有沿着第一侧面64和第二侧面66的上表面60(见图3B)和下表面62。在所示实施例中，主轨14是中空的，以便提供轻质结构。然而，主轨14也可为实心结构，以便为车架总成12提供额外的强度。主轨14还可包括多个螺栓孔68，以便将散热器、支承架或其他元件连接至主轨14。隆起部70可布置在主轨14的第一侧面64或第二侧面66上。隆起部70配置为在正面碰撞事件中允许主轨14像手风琴一样折叠。可以想到，主轨14可不包括隆起部70或可包括非圆形的隆起部，例如正方形或三角形隆起部。
[0041]现参照图2、图3A和图3B所示的实施例，偏转器组件16包括连同受拉杆件30形成大致三角形结构的前部构件18和后部构件24。前部构件18通常为具有内侧端20的矩形结构，内侧端20枢转连接至主轨14并倾斜地延伸到外侧端22。前部构件18的内侧端20通过第一圆柱接头72枢转连接至主轨14。前部构件18的外侧端22枢转连接至第二圆柱接头74。
[0042]参照图3A和图3B所示的实施例，偏转器组件16的后部构件24与前部构件18具有相似的形状，即具有大致矩形结构。后部构件24的外侧端28通常通过第二圆柱接头74可操作地连接至前部构件18的外侧端22。前部构件18的外侧端22以及后部构件24的外侧端28也可通过所属领域技术人员所熟知的任何方法来连接，例如具有允许前部构件18和后部构件24围绕着铰链自由地旋转的光滑表面的其他铰链。后部构件24的内侧端26可操作地连接至主轨14，该连接通常是可滑动地连接。后部构件24的内侧端26包括布置成与主轨14邻接的扁平滑块部分80。前部构件18和后部构件24通常由钢构成，包括但不限于拉丝钢或不锈钢。而且，前部构件18和后部构件24通常是中空的，以便为偏转器组件16提供轻质结构。此外，前部构件18和后部构件24可为实心结构，并且可由泡沫或塑料聚合物材料构成。
[0043]现参照图3A和图3B所示的实施例，滑块部分80可操作地连接至后部构件24的内侧端26。滑块部分80设置于后部构件24的内侧端和主轨14之间。滑块部分80通常邻接主轨14，并且包括大致平坦的上表面82。滑块部分80由与主轨14相同的材料构成，该材料通常是钢。滑块部分80通常为矩形形状，并且包括形成容纳孔88的第一凸缘84和第二凸缘86，该容纳孔88配置为容纳主轨14的一部分，以便允许滑块部分80在碰撞事件中沿主轨14滑动。此外，滑块部分80的容纳孔88还具有与主轨14相同的形状，以便使滑块部分80在主轨14上轻松自如地滑动。
[0044]再次参照图3A和图3B所示的实施例，受拉杆件30可操作地连接至滑块部分80。可采用任何常见的连接方式来将受拉杆件30连接至滑块部分80，该连接方式可例如为支架、螺栓或其他连接。尽管示出了两个受拉杆件30，但应该理解，受拉杆件30可多于或少于两个。滑块部分80还包括从其前端92延伸到后部构件24的内侧端26的连接器构件90，以便为偏转器组件16提供额外的支承。滑块部分80还包括后端94。连接器构件90通常由与前部构件18和后部构件24相同的材料组成，该材料通常为中空钢材料。当偏转器组件16处于正常使用位置32(见图4A)时，滑块部分80是静止的。当偏转器组件16处于碰撞位置34时，滑块部分80沿着主轨14朝向车辆10的后端42移动，直到受拉杆件30拉紧。
[0045]再次参照图3A和图3B中所示的实施例，前部构件18和后部构件24通常具有大约0.5到2英寸的宽度110，而且通常是大约I英寸。此外，前部构件18和后部构件24具有大约2到4毫米的厚度112，且通常大约为3毫米。第一圆柱接头72和第二圆柱接头74允许偏转器组件16转动或枢转，以使车辆横向偏转或者将作用力从偏转器组件16传递到车架总成12。第一圆柱接头72和第二圆柱接头74通常具有高度114，此高度114与前部构件18的宽度110以及后部构件24的宽度110相似。具体地，高度114大约为0.5到2英寸，且通常大约为I英寸。
[0046]现参照图3A到图4B中所示的实施例，受拉杆件30设置于前部构件18的内侧端20和后部构件24的内侧端26之间。受拉杆件30通常以与主轨14平行的关系布置。然而，当偏转器组件16处于正常使用位置32时，受拉杆件30可具有松弛部分。该松弛部分可为使得受拉杆件30在偏转器组件16处于正常使用位置32时为非直线的(见图4A)可视性松弛部分，或者使得受拉杆件30仍然是直线的但未完全拉紧(见图3A)的松弛部分。此外，受拉杆件30可是单根受拉缆索或多根处于平行关系的受拉缆索。多根缆索允许受拉杆件30轻质且薄的同时，仍然能够在后部构件24和前部构件18之间提供必需的张力。
[0047]现参照图4A和图4B中所示的实施例，在运行时，当车辆10沿大致前向行驶时，偏转器组件16开始时位于正常的使用位置32(见图4A)。如图4B所示，当车辆10在正面碰撞事件中遭遇刚性护栏120 (诸如小型偏置刚性护栏)时，保险杠50发生变形，如此导致偏转器组件16移动到碰撞位置34。偏转器组件16然后配置为在与刚性护栏120碰撞时使车辆10横向偏转。偏转器组件16还将来自正面碰撞事件中的力均衡地分配给主轨14，这可使主轨14的变形减少并使车辆横推增加，如此在与刚性护栏120的正面碰撞事件中减少侵入和车辆10变形。偏转器组件16也配置为吸收来自正面碰撞事件的能量，如此减少车辆变形和侵入。在正常使用位置32，受拉杆件30是松弛的并可为图4A中所示的非直线。在正面碰撞事件中，保险杠50邻接前部构件18，进而使得包括滑块部分80的后部构件24沿主轨14滑动直到受拉杆件30拉紧。在正面碰撞事件期间，滑块部分80移动大约0.5到3英寸，且通常是沿着主轨14向车辆10的后端42移动大约I到2英寸。
[0048]现参照图5A和图5B所示的实施例，车辆总成10可包括许多与上文描述相同的特征，包括车架总成12、主轨14以及偏转器组件16。偏转器组件16也可包括许多与上文描述相同的特征，包括前部构件18、后部构件24、滑块部分80、连接器构件90、第一圆柱接头72和第二圆柱接头74然而，前部构件18和后部构件24可单单通过第一圆柱接头72连接，且偏转器组件16可不包括受拉杆件30。偏转器组件16仍然配置为在正面碰撞事件中使车辆10横向偏转，并且将来自正面碰撞事件的力均衡地分配给主轨14。然而，在正面碰撞事件期间，滑块部分80和后部构件24保持静止可选地，第一圆柱接头72和第二圆柱接头74可为弹簧偏压的，以抵消碰撞事件中施加在偏转器组件16上的力。在此情况下，偏转器组件16的滑块部分80可沿着主轨14移动，但会在第一圆柱接头72和第二圆柱接头74的弹簧偏压下返回到正常使用位置32。
[0049]再次参照图5A和图5B中所示的实施例，偏转器组件16可包括许多与上文中有关图4A和图4B中所示实施例的描述相同的特征，包括前部构件18和后部构件24的宽度110和厚度112，以及第一圆柱接头72和第二圆柱接头74的高度114。再次参照图5A和图5B中所示的实施例，图5A和图5B中所示的实施例与图4A和图4B中所示的实施例相似地运行。具体地，在车辆10沿大致前向行驶时，偏转器组件16开始时位于正常使用位置32 (见图5A)。如图5B所示，当在正面碰撞事件中车辆10遭遇刚性护栏120 (诸如通常是电线杆的小型偏置刚性护栏)时，保险杠50发生变形，导致保险杠50开始邻接偏转器组件16的前部构件18。偏转器组件16然后配置为在与刚性护栏120碰撞时使车辆10横向偏转。偏转器组件16还将来自正面碰撞事件的力均衡地分配给主轨14，这可减小主轨14变形并增加对车辆的横推，如此在与刚性护栏120的正面碰撞事件中减少侵入和车辆10的变形。偏转器组件16还配置为吸收来自正面碰撞事件的能量，如此减少车辆10的变形并使刚性护栏120更少地侵入到车辆10。
[0050]本实用新型旨在解决涉及车辆进入诸如电线杆的小型偏置刚性护栏120的碰撞所造成的伤害。当前的车辆结构测验展现了为充分处理小型偏置碰撞状况而改进的需求。本实用新型的特征在于大致三角形的偏转器组件16，其在与小型偏置刚性护栏120碰撞时充当用于横向偏转车辆10的坡道。偏转器组件16还吸收一些来自正面碰撞的力并向车架总成12提供均匀载荷分布，这样减小了主轨14的局部变形。偏转器组件16还为车辆10提供使车辆10和乘客远离小型偏置刚性护栏120移动的横推，并减少向车辆10内的侵入。
[0051]应该理解，在不背离本实用新型内容的情况下，可以对上述结构进行变化和修改，并且可以进一步理解，除非另外指定，否则这些内容被以下权利要求所覆盖。
[0052]本领域技术人员应当理解，所描述的实用新型和其他部件的结构不局限于任何特定材料。本文公开的本实用新型的其他示例性实施例可以由多种材料形成，除非本实用新型另有描述。
[0053]出于公开的目的，术语“连接”通常表示两个部件直接或间接相互接合(电气的或机械的)。这种接合本质上是固定的或者本质上是不固定的。这种接合可以由这两个部件(电气的或机械的)和任何中间部件来实现，这些中间部件彼此集成为单一整体或者中间部件可以与上述两个部件集成为单一整体。这种接合本质上是永久性的或者本质上是可拆卸的或可释放的，除非另有规定。
[0054]还应当注意，示例性实施例中所示的本实用新型部件的结构和设置仅是示例性的。尽管本公开中仅详细描述了一些本实用新型的实施例，但是本领域技术人员阅读过本公开后可以很容易地意识到，在不实质性偏离所述主题的教导和优势的情形下，可以有多种变形(例如，改变多种部件的大小、尺寸、结构、形状和比例，参数值，安装方式，材料的使用，颜色，定向等)。例如，示出为整体形成的构件可以由多个部件构成，或者示出为多个部件的构件可以整体形成，接触面的操作可以颠倒或做出其它改变；系统中的结构和/或构件或连接器或其他零件的长度或宽度均可以改变，形成于零件之间的调整位置的种类或数量也可以改变。
[0055]应当注意，系统的零件和/或组件可以由可提供足够的强度或耐用性的多种材料中的任何材料构成，这些材料可以具有多种颜色、质地和组合。因此，所有的这些变形均包括在本实用新型的范围之内。可以对期望的以及其它示例性实施例在设计、操作条件、布置方式做出其它替代、修改、变化和省略，而不偏离本实用新型的精神。
[0056]应该理解，所描述的工艺中的任何所描述的工序或步骤可以与其它公开的工序或步骤相结合以形成本实用新型范围内结构。本文公开的示例性结构和工序均是出于示例性的目的并且不应视为限定。
[0057]还应该理解，在不背离本实用新型构思的情况下，可以对上述结构和方法进行变化和修改，并且可以进一步理解，除非权利要求通过其语言明确地另外指定，否则这些构思被权利要求所覆盖。
【权利要求】
1.一种车架总成，其特征在于，包括: 主轨； 偏转器组件，包括: 前部构件，具有外侧端和枢转连接至所述主轨的内侧端； 后部构件，具有内侧端和外侧端，所述后部构件的内侧端可滑动地连接至所述主轨，所述后部构件的外侧端枢转连接至所述前部构件的外侧端；以及 受拉杆件，设置于所述前部构件的内侧端和所述后部构件的内侧端之间，其中，所述偏转器组件在正常使用位置和碰撞位置间是可操作的，所述受拉杆件在所述正常使用位置时是松弛的，所述受拉杆件在所述碰撞位置时是拉紧的。
2.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述主轨包括滑块部分，所述滑块部分在所述偏转器组件从所述正常使用位置向所述碰撞位置移动时在所述主轨上向后移动。
3.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述偏转器组件配置为通过正面碰撞事件从所述正常使用位置移动到所述碰撞位置，所述偏转器组件配置为在所述正面碰撞事件期间使所述车架总成横向偏转。
4.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述偏转器组件配置为在所述偏转器组件处于所述碰撞位置时在所述受拉杆件上施加张力。
5.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述前部构件和所述后部构件通过圆柱接头枢转连接。
6.根据权利要求1所述的车架总成，其特征在于，所述前部构件采用圆柱接头枢转连接至所述主轨。
7.一种车架总成，其特征在于，包括: 主轨； 偏转器组件，包括: 前部构件，具有外侧端和枢转连接至所述主轨的内侧端； 后部构件，具有内侧端和外侧端，所述后部构件的内侧端可滑动地连接至所述主轨，所述后部构件的外侧端枢转连接至所述前部构件的外侧端；以及 受拉杆件，设置于所述前部构件的内侧端和所述后部构件的内侧端之间。
8.根据权利要求7所述的车架总成，其特征在于，所述偏转器组件配置为通过正面碰撞事件从正常使用位置移动到碰撞位置。
9.一种车辆能量吸收总成，其特征在于，包括: 主轨； 偏转器组件，包括: 前部构件，具有外侧端和枢转连接至所述主轨的内侧端； 后部构件，具有内侧端和外侧端，所述后部构件的内侧端可滑动地连接至所述主轨，所述后部构件的外侧端连接至所述前部构件的外侧端；以及 载荷接收构件，设置于所述前部构件的内侧端和所述后部构件的内侧端之间。
10.根据权利要求9所述的车辆能量吸收总成，其特征在于，所述载荷接收构件平行于所述主轨设置。
【文档编号】B62D21/15GK203974952SQ201420378137
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2013年7月17日
【发明者】赛伊德·努希尔, 里达·巴库什, 拉胡尔·阿罗拉, 萨伊德·大卫·巴尔巴, 贾梅尔·E.·贝尔瓦法 申请人:福特环球技术公司