用于在偏置正面碰撞期间定向车辆的前轮的系统
阅读：84发布：2020-05-18
专利汇可以提供用于在偏置正面碰撞期间定向车辆的前轮的系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于车辆的 保险杠 总成，其包括相对于车辆的车架固定的安装平台。保险杠耦接到安装平台。臂在枢转点固定到安装平台且在车辆的小偏置 正面 碰撞期间围绕枢转点可枢转到使车辆的 车轮 向内转向的偏转 位置 。臂将车轮定向为车轮的前部在小偏置正面碰撞期间向内 定位 。该车轮的定向最小化转移到车辆的备用结构的 载荷 的大小并最小化车轮入侵到车辆的地板或仪表板的可能性。在该定向中，车轮可以与车辆脱离以最小化车轮入侵到地板或仪表板的可能性。，下面是用于在偏置正面碰撞期间定向车辆的前轮的系统专利的具体信息内容。
1.一种用于车辆的系统，该系统包含：
车架；
车轮，其耦接到车架；
前保险杠，其耦接到车架；以及
臂，其置于车轮和前保险杠之间，臂固定到枢转点且围绕枢转点在与车轮间隔开的初始位置和在小偏置正面碰撞期间使车轮向内转向的偏转位置之间可枢转，进一步包含设置在枢转点和臂之间且朝向初始位置偏置臂的弹簧。
2.根据权利要求1所述的系统，进一步包含保险杠，臂在初始位置从枢转点延伸到保险杠。
3.根据权利要求2所述的系统，其中臂在初始位置从枢转点在远离车轮的方向延伸。
4.根据权利要求2所述的系统，进一步包含在保险杠和枢转点之间的能量吸收元件。
5.一种用于车辆的前保险杠总成，所述前保险杠总成包含：
安装平台，其相对于车辆的车架是固定的；
保险杠，其耦接到安装平台；以及
臂，其在枢转点固定到安装平台且围绕枢转点在车辆的小偏置正面碰撞期间可枢转到使车辆的车轮向内转向的偏转位置，进一步包含设置在枢转点与臂之间且朝向初始位置偏置臂的弹簧。
6.根据权利要求5所述的前保险杠组件，其中臂在初始位置从枢转点延伸到保险杠。
7.根据权利要求5所述的前保险杠总成，进一步包含在保险杠和枢转点之间的能量吸收元件。
8.根据权利要求5所述的前保险杠总成，其中臂显示挂钩，挂钩配置为当臂处于偏转位置时使车轮限制在挂钩和枢转点之间。
用于在偏置正面碰撞期间定向车辆的前轮的系统
背景技术
[0001] 在车辆的小偏置正面碰撞期间，碰撞从车辆的主要结构组件偏置。偏置正面碰撞可以用小偏置刚性壁障(SORB)正面撞击试验模拟。例如，公路安全保险协会(IIHS)设定了SORB正面撞击试验的标准。在SORB正面撞击试验中，车辆以40英里/小时的速度碰撞刚性壁障，车辆的前部的25％的外侧部分与刚性壁障重叠。
[0002] 由于在小偏置正面碰撞期间撞击接触表面从主要结构组件如前梁和副车架纵向构件偏置，这些主要结构组件在碰撞期间不能有效地吸收能量。相反，偏置碰撞的载荷路径经过保险杠至车辆的车轮后面的备用结构。碰撞载荷沿着该载荷路径定向且碰撞能量沿着该载荷路径吸收。备用结构包括，例如，车辆的地板和仪表板。
[0003] 在小偏置正面碰撞期间，保险杠向后移动。随着保险杠向后移动到车轮并迫使车轮移动到备用结构，车辆的车轮桥接保险杠和备用结构之间的载荷路径。由于车轮桥接载荷路径，车轮的定向影响正面碰撞期间的载荷路径和能量吸收。当车轮定向为车轮的前部相对于车轮的后部向外定位时，车轮限制在保险杠和备用结构之间并且可能不利地导致车轮入侵到车辆的地板或仪表板中。车轮入侵到车辆的地板或仪表板是记录在IIHS SORB正面撞击试验中的度量标准。
[0004] 作为选择，当车轮定向为车轮的前部相对于车轮的后部向内定位时，车轮可以与车辆脱离，从而最小化转移到备用结构的载荷的大小并最小化车轮入侵到地板或仪表板的可能性。例如，车轮定向为车轮的前部向内导致在IIHS SORB正面撞击试验中更好的结构评级和整体评级。因此，仍然存在设计一种定向车轮为车轮的前部向内以最小化转移到备用结构的载荷的大小并最小化车轮入侵到地板或仪表板的可能性的系统的机会。发明内容
[0005] 根据本发明，提供一种用于车辆的系统，该系统包含：
[0006] 车架；
[0007] 车轮，其耦接到车架；
[0008] 前保险杠，其耦接到车架；以及
[0009] 臂，其置于车轮和前保险杠之间，臂固定到枢转点且围绕枢转点在与车轮间隔开的初始位置和在小偏置正面碰撞期间使车轮向内转向的偏转位置之间可枢转。
[0011] 根据本发明的一个实施例，该系统进一步包含保险杠，臂在初始位置从枢转点延伸到保险杠。
[0012] 根据本发明的一个实施例，其中臂在初始位置从枢转点在远离车轮的方向延伸。
[0013] 根据本发明的一个实施例，该系统进一步包含在保险杠和枢转点之间的能量吸收元件。
[0014] 根据本发明的一个实施例，其中臂在初始位置从枢转点在远离车轮的方向延伸。
[0015] 根据本发明的一个实施例，其中臂显示挂钩，挂钩配置为当臂处于偏转位置时使车轮限制在挂钩和枢转点之间。
[0016] 根据本发明的一个实施例，其中枢转点由车架支撑。
[0017] 根据本发明的一个实施例，其中枢转点包括销，销接合臂且臂围绕销在初始位置和偏转位置之间枢转。
[0018] 根据本发明，提供一种用于车辆的前保险杠总成，前保险杠包含：
[0019] 安装平台，其相对于车辆的车架是固定的；
[0020] 保险杠，其耦接到安装平台；以及
[0021] 臂，其在枢转点固定到安装平台且围绕枢转点在车辆的小偏置正面碰撞期间可枢转到使车辆的车轮向内转向的偏转位置。
[0022] 根据本发明的一个实施例，该前保险杠总成进一步包含设置在枢转点与臂之间且朝向初始位置偏置臂的弹簧。
[0023] 根据本发明的一个实施例，其中臂在初始位置从枢转点延伸到保险杠。
[0024] 根据本发明的一个实施例，该前保险杠总成进一步包含在保险杠和枢转点之间的能量吸收元件。
[0025] 根据本发明的一个实施例，其中臂显示挂钩，挂钩配置为当臂处于偏转位置时使车轮限制在挂钩和枢转点之间。
[0026] 根据本发明的一个实施例，其中安装平台由车架支撑。
[0027] 根据本发明的一个实施例，其中枢转点包括销，销延伸在臂和安装平台之间且臂围绕销枢转至偏转位置。
[0028] 根据本发明的一个实施例，该前保险杠总成进一步包含至少部分覆盖保险杠的护板。
[0030] 图1是包括前保险杠和车轮的车辆的透视图；
[0031] 图2是在小偏置刚性壁障(SORB)正面撞击试验期间在刚性壁障接触前保险杠之前车辆的前部的仰视图；
[0032] 图3是在SORB正面撞击试验期间当刚性壁障最初接触前保险杠时车辆的前部的仰视图；以及
[0033] 图4是在SORB正面撞击试验期间当刚性壁障迫使臂抵靠车轮以将车轮的前部向内移动时车辆的前部的仰视图。
具体实施方式
[0034] 参考附图，其中贯穿几个视图的相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆12的小偏置正面碰撞系统10包括车辆车架14、耦接到车架14的车轮22，以及耦接到车架14的前保险杠总成34。前保险杠总成34包括耦接到车架14的前保险杠16和设置在车轮22和前保险杠16之间的臂18。臂18固定到枢转点20且围绕枢转点20在与车轮22间隔开的初始位置——如图2和3所示——和在小偏置正面碰撞期间使车轮22向内转向的偏转位置——如图4所示——之间可枢转。
[0035] 具体地，在与对象24——例如图2-4中所示的SORB正面撞击试验的刚性壁障——碰撞期间，对象24朝向偏转位置移动臂18。换句话说，臂18被被动激活，即，通过与对象24碰撞激活，与通过机械特征、烟火特征等的激活不同。被动激活减少了意外激活的风险。被动激活设计重量轻，成本低，并减少开发时间和成本。被动激活不禁止在除了小偏置正面碰撞的碰撞模式期间其他碰撞特征的结构性能。
[0036] 随着臂18移动到偏转位置，臂18定向车轮22为使得在小偏置正面碰撞期间车轮22的前部26相对于车轮22的后部28向内定位。在该位置，定向车轮22以最小化转移到包括车辆12的地板32或仪表板(未示出)的备用结构30的载荷的大小并最小化车轮22入侵到车辆12的地板32或仪表板的可能性。在该位置，车轮22也可以与车辆12脱离，这也最小化转移到备用结构30的载荷的大小并最小化车轮22入侵到地板32或仪表板的可能性。例如，车轮22定向为车轮22的前部26向内导致在公路安全保险协会(IIHS)小偏置刚性壁障(SORB)正面碰撞试验中的更好的结构评级和整体评级。
[0037] 车辆12的车架14支撑车辆12的前保险杠16和车辆12的车轮22以及其他组件。具体地，车架14支撑支撑车轮22的转向和悬架系统36。车架14可以是任何类型。例如，车架14可以是单壳体车身结构——即，承载式车身——的一部分，或者可以是非承载式车身(body-on-frame)结构的一部分。
[0040] 前保险杠16包括从保险杠42延伸到车架14的构件46。构件46以任何合适的方式连接到车架14。
[0041] 能量吸收元件48可以设置在保险杠42和枢转点20之间。能量吸收元件48可以是例如粉碎罐。能量吸收元件48在对保险杠42的正面碰撞期间倒塌以在正面碰撞期间吸收能量。
[0042] 枢转点20由车架14支撑。例如，枢转点20可以设置在前保险杠16上，如图2-4所示，而且，如上所述，前保险杠16连接到车架14。在这样的结构中，臂18枢转地耦接到前保险杠16。作为选择，枢转点20可以设置在车架14上。换句话说，在这样的结构中，臂18可枢转地耦接到车架14。
[0043] 安装平台50可以由车架14支撑并呈现枢转点20。如图2-4所示的前保险杠16例如包括安装平台50。安装平台50例如可以相对于前保险杠16的构件46固定且通过构件46耦接到保险杠42。由于前保险杠16的构件46固定到车架14，安装平台50相对于车架14固定。作为选择，安装平台50可以固定到前保险杠16的任何部分。作为选择，例如，安装平台50可以固定到车架14。能量吸收元件48可以设置在安装平台50和保险杠42之间。
[0044] 臂18在初始位置从枢转点20延伸到前保险杠16。例如，如图2所示，臂18可以延伸到保险杠42。作为选择，臂18可以延伸到不同的保险杠42/护板44设计中的护板44。
[0045] 臂18从枢转点20的第一端52延伸到保险杠42的第二端54。第一端52可枢转地耦接并平移地固定到枢转点20。换句话说，臂18在枢转点20的连接防止了臂18相对于枢转点20的平移运动，并限制臂18和枢转点20之间的相对运动为枢转运动。
[0046] 臂18的第二端54，例如，邻接保险杠42，如图2-4所示。臂18可以是来自枢转点20的悬臂。换句话说，臂18在第二端54可以是自由的，即，未支撑的。
[0047] 作为选择，臂18的第二端54可以连接到保险杠42。例如，臂18可以点焊接到保险杠42，支撑在保险杠42的支撑或锁定特征等上。在臂18的第二端54连接到保险杠42的结构中，第二端54和保险杠42之间的连接可以是脆弱的，使得该连接在正面碰撞期间被破坏，如当保险杠42相对于车架14移动时。
[0048] 弹簧56设置在枢转点20和臂18之间。弹簧56朝向初始位置偏置臂18，如图2和3所示。弹簧56可以是例如扭转弹簧，如图2-4所示。作为选择，弹簧56可以是任何合适的类型。弹簧56可以是弹性的或可以在臂18围绕枢转点20旋转过程中发生永久变形。
[0049] 臂18在初始位置从枢转点20在远离车轮22的方向延伸。换句话说，臂18朝向车辆12的前部58向前并相对于车辆12的中心轴A向外延伸。枢转点20可以相对于车轮22向前设置，如图2-4所示。该结构在小偏置正面碰撞期间提供对象24与臂18之间的最早接合。
[0050] 臂18显示挂钩60。挂钩60设置在臂18的第二端54。挂钩60配置为当臂18处于偏转位置时使车轮22限制在挂钩60与枢转点20之间，如图4所示。
[0051] 具体而言，挂钩60设置在距枢转点20一定距离处，使得当臂18移动到偏转位置时，挂钩60迫使车轮22的前部26相对于车辆12向内。换句话说，挂钩60可以定位成使得挂钩60在偏转位置最初接合车轮22的外部，并随着挂钩60继续围绕枢转点20枢转迫使车轮22的前部26向内。
[0052] 臂18的几何形状，例如，挂钩60的几何形状配置为在期望的位置和期望的时间接合车轮22，以引发车轮22的旋转模式以向内移动车轮22的前部26。臂18可以在小偏置正面碰撞期间保持刚性，如图3和4所示。作为选择，臂18可以在小偏置正面碰撞期间变形。例如，挂钩60可以在小偏置正面碰撞期间变形。
[0053] 臂18可以配置为在偏转位置接触车轮22，如图4所示。作为选择，臂18可以配置为在偏转位置间接接合车轮22，例如，通过一个或多个中间组件(未示出)。
[0054] 枢转点20可以包括接合臂18的销62。臂18围绕销62在初始位置和偏转位置之间旋转，如图2-4所示。销62延伸到臂18和安装平台50之间。安装平台50和臂18，例如，各自限定接收销62的孔(未标记)。弹簧56可以例如围绕销62延伸到安装平台50和臂18之间以朝向初始位置偏置臂18。在这样的结构中，弹簧56可以是扭转弹簧56，如上所述。
[0055] 在小偏置正面碰撞期间臂18的操作如图2-4所示。如图2所示，在小偏置正面碰撞之前，臂18设置在初始位置。如上所述，臂18在初始位置可以通过弹簧56偏置抵靠保险杠42。
[0056] 在偏置碰撞期间，对象24——例如，在如图2-4所示的SORB正面撞击试验中的刚性壁障——碰撞前保险杠16。如图3所示，在碰撞期间，对象24使保险杠42变形并压碎能量吸收装置。保险杠42和能量吸收元件48可以在臂18被激活之前变形，如图3所示。
[0057] 参考图4，随着对象24继续使保险杠42变形，对象24迫使臂18朝向车轮22。当臂18接近车轮22时，挂钩60接合车轮22并使车轮22的前部26向内转向。如上所述，在该位置，车轮22定位为最小化转移到备用结构30的载荷的大小并最小化车轮22入侵到车辆12的地板32或仪表板的可能性。在该位置，在小偏置正面碰撞期间，车轮22可以与车辆12脱离。
[0058] 已经以说明性的方式提供了公开内容，并且可以理解的是，已经使用的术语旨在具有描述性的，而不是限制性的性质。鉴于上述教导，本发明的许多修改和变化是可能的，并且可以以不同于具体描述的方式实施本公开。
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