CN103998295A - 用于钻撞防护设备的防撞梁 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于车辆钻撞防护设备的防撞梁(18、18c、28)，该防撞梁具有与所述车辆(10)的宽度大致对应的长度以及当所述梁安装到车辆时允许所述梁用作钻撞防护屏障的高度。为此目的，该防撞梁包括用于将梁(18、18c、28)刚性地安装到车辆(10)的支撑表面(32)，其特征在于，所述支撑表面(32)布置为在三个维度上适于与车辆上的相应三维表面(25、26)以刚性的形状锁定的方式协作。

Description

用于钻撞防护设备的防撞梁

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的防撞梁和根据权利要求9的前序部分所述的钻撞防护设备。

本发明的主要应用是重型卡车，特别是用于在卡车和乘用车之间正面碰撞情况下防止乘用车钻到卡车下方。

背景技术

如今，诸如卡车的大型机动车辆被设计为具有相对高的离地高度。其主要原因例如是需要在行驶于不平路面上时仍能够使用车辆。

然而，卡车具有相对高的离地高度的事实造成了道路安全方面的风险。这是由于如下事实，即：在卡车和乘用车之间的可能正面碰撞中，存在乘用车的前部钻入到卡车前部下方且因此变得楔紧在道路和卡车前部的下侧之间的风险。这可能导致卡车的前部以很大的力穿透乘用车的乘员室，进而可能造成对车辆乘员的严重伤害。

此问题的一种解决方案是为卡车提供专门的前部钻撞防护件，该钻撞防护件为水平布置在卡车前部处的强化结构的形式，例如吸力梁元件。这种梁元件更具体地布置在对应于预期应力的位置处，该预期应力来自于与乘用车碰撞情况下的力。此梁元件可用于防止乘用车钻入卡车前部的下方。

联合国欧洲经济委员会的第93号法规涉及针对重型车辆(例如卡车)的前部钻撞防护装置(FUP)的审批。为满足该法规，FUP的下缘的位置不能高于400mm的最大离地高度。

根据车辆的应用范围，重型车辆以多种设计来制造。这意味着，具有相同的车架和驾驶室设计的车辆可能设有不同的离地高度，例如通过悬架的几何构造以及车轮尺寸的变化来实现。

为了提供符合上述ECE R93的有效钻撞防护件，FUP设备必须在竖直方向上适合于车辆的车架高度。为了保证通用部件可用于具有不同车架高度的车辆，可以为上部横梁添加下部横防撞梁元件，以改变FUP离地高度来满足上述法规。

事实上，FUP和下部横防撞梁之间的连接必须非常强，因为该连接在发生碰撞情况下被暴露于非常大的力。

WO04/054849描述了根据权利要求9的前序部分所述的钻撞防护设备。

发明内容

本发明的一个目的是制造一种防撞梁和包括所述防撞梁的钻撞防护设备，它使得能够提供可以抵抗大碰撞力的可调离地高度。

此目的通过根据权利要求1的特征部分所述的防撞梁和根据权利要求9的特征部分所述的钻撞防护设备来实现。

根据本发明的防撞梁使得能够确保防撞元件的下边缘位于足够低的位置，以形成针对乘用车的有效钻撞防护。为此，当该钻撞防护设备被装配到车辆上时，防撞梁的下边缘的位置必须不高于地面400mm。该防撞梁能够以具有不同高度的多种设计来制造，且能够通过采用单个防撞梁或采用多个防撞梁的特定组合来实现该钻撞防护件的下边缘的正确位置。

根据本发明，该防撞梁设有支撑表面，该支撑表面被布置为在三个维度上适于与车辆上的相应三维表面以刚性的形状锁定的方式协作。一旦防撞梁已正确安装到FUP，该三维形状锁定接触表面将在侧向平面内提供支撑以抵抗碰撞力。

优选地，这些支撑表面沿防撞梁的整个长度延伸，例如，通过形成纵向脊部来延伸。这允许以低成本制造该防撞梁，例如通过铝合金的挤压，通过钢板的液压成形或辊压成形。

根据本发明的优选实施例，当该梁安装在车辆上时，所述脊部被定位成与该梁的边缘相隔一定距离而远离碰撞力。此实施例在侧向平面内提供了进一步支撑以抵抗碰撞力。

根据另外的优选的实施例，所述脊部设在该梁的一侧，而相应的通道设置在该梁的相反的另一侧。此实施例使得能够以背负式构造(piggyback configuration)使用两个或更多个防撞梁，以改变FUP离地高度。

根据本发明的另一个实施例，该梁的两端可弯曲为而具有一定半径。此实施例提供了更可靠的形状锁定以抵抗碰撞力。

优选地，根据本发明的防撞梁适合在用于重型车辆的钻撞防护设备中使用。

本发明的上述目的还通过根据本发明的钻撞防护设备来实现，该钻撞防护设备的特征在于，下部延伸梁设有竖向脊部，该竖向脊部以刚性的形状锁定的方式抵靠着上部横梁上的竖向延伸表面向上延伸。

有利地，能够通过在第一延伸梁下方以刚性的形状锁定的形式添加第二延伸梁来调整该钻撞防护设备的离地高度。

附图说明

在下文中，将参考实施例的优选示例且参考附图更详细地解释本发明，其中：

图1示出了在乘用车前方的具有根据本发明的FUP设备的重型卡车的示意性侧视图，

图2是从下方观察到的透视图，示出了该FUP的左侧，

图3是沿图2中的线III-III截取的示意性竖直剖视图，并且

图4是FUP防撞梁设备的局部分解图。

具体实施方式

本发明涉及前部钻撞防护(FUP)设备，该前部钻撞防护(FUP)设备尤其(但非唯一地)旨在用于具有较高离地高度的卡车。图1是略微简化的侧视图，示出了设有根据本发明的设备的卡车10。图中还示出了乘用车11。该FUP被设计为防止乘用车被楔入在卡车和道路之间，这种楔入可能导致对乘用车11的乘员的严重伤害。图1所示的FUP设备基本对应于WO02/081264中描述的FUP设备。

卡车10具有常规构造，其具有车架，车架又包括两个纵向车架构件，图1中仅能看到其中一个车架构件12。每个车架构件12基本在卡车10的纵向方向上延伸，直至卡车10的前部。该FUP设备包括两个前支架13，这两个前支架13固定到相应的车架构件12的前部。然而，从图中仅能看到这两个前支架13中的一个。

两个另外的后支架15牢固地连接到相应的车架构件12的、位于上述前支架13后方的部分。图1中仅可看到这两个后支架15中的一个。

该FUP包括上部横梁17形式的防撞元件16，该防撞元件16基本水平地且横向于车辆10的纵向方向延伸。为了确保该FUP的下边缘位于最大离地高度处或低于该最大离地高度，下部横防撞梁18已装配为与上部横梁17连接。上部横梁17和下部防撞梁18通过连结元件19连接到车辆的车架12。

根据现有技术，FUP被设计为在碰撞力超过一定水平时吸收能量。为此，连结元件19以枢转方式铰接在支承轴20内，该支承轴20延伸穿过相应的前支架13。然而，例如在卡车1的正常行驶期间，该防撞元件和连结元件19的任何枢转运动都被阻止，因为连结元件19被强剪切螺栓21形式的锁定元件相对于相应的前支架13锁定。

此外，防撞元件16通过吸能连接元件连接到每个后支架15，该吸能连接元件为两个纵向可压缩的管或杆22的形式。然而，图1中仅可看到一个管22。

图2以后下方角度的透视图示出了该FUP的左半部分。上部横梁17在设有用于附接前面板(图中未示出)的角柱的端部处被弯曲。在此实施例中，前支架13和后支架被组合成一个紧凑的FUP附接元件23。FUP附接元件23设有多个车架附接点24(该图中均未示出)。连结元件19将上部横梁17连结到铰链轴承20(图2中未示出)。

上部横梁17的大致水平的底表面25设有大致竖向延伸的前向表面26，前向表面26的端部被弯曲以遵循于上部横梁17的形状。该表面26和底表面25支撑下部横防撞梁18，下部横防撞梁18被弯曲而以形状锁定的方式邻接所述表面26。因此，沿着朝向卡车前部的方向且作用于下部横防撞梁18上的水平力F将经由前向表面26传递到上部横梁17。

在图2所示的实施例中，以与上部横梁17相同的方式弯曲的第二下部横防撞梁28按照如下方式安装在第一防撞梁18下方：即，该第一防撞梁被夹在第二下部防撞梁28和上部横梁17之间。一系列螺栓29用于将这两个防撞梁18、28附接到上部横梁17的底部。

图3是沿图2的线III-III截取的剖视图，示出了具有前向表面26的、作为双壁结构的上部横梁17。第一防撞梁18和第二防撞梁28借助于螺栓29被夹紧到上部横梁17，螺栓29插入穿过上部横梁17中的开口17a且由螺母30锁定，螺母30插入穿过第二防撞梁28中的开口31。开口17a足够大，以允许螺栓头工具到达并拧紧螺栓29，并且开口31也足够大，以在防撞梁18、28附接到上部横梁17的同时允许螺母工具到达并拧紧螺母30。

为了抵抗螺母和螺栓的夹紧力，第一下部横防撞梁18设有与孔27邻近、贯穿第一防撞梁18且用于螺栓29的内部竖直纵向壁18a。为了将夹紧力从螺母传递到上部防撞梁18的壁18a，下部防撞梁28设有用于螺母30的支承表面28a。

两个防撞梁18、28设有纵向脊部部分32，在脊部部分32的各侧处，脊部部分32延伸到边缘部分33之上。如图3所示，脊部部分32邻接上部横梁17的前向表面26。另外，两个防撞梁18、28在相反的另一侧(即，在所述梁的底部)设有对应地成形的纵向通道34，纵向通道34具有边缘部分35。脊部部分32被设计为以形状锁定的方式被嵌装配该通道34内，从而，上部横梁17以及两个防撞梁的整个螺栓连接结构形成了能够将碰撞力传递到FUP设备的刚性单元。边缘部分32、35成形为具有一定半径以最大化刚度。

第一防撞梁18例如可制造为如下的挤压轮廓件：该挤压轮廓件具有由纵向壁18a形成的三个纵向内部分隔区。该挤压轮廓件被钻孔以接收附接螺栓29，并且还在端部处被成形压制，以符合上部横梁17中的通道25的形状。替代地，所述防撞梁也可通过液压成形或辊压成形由钢制成。

图4示出了如何能够通过在第一防撞梁18和第二防撞梁28之间以背负(piggyback)的方式添加第三防撞梁18c而以可靠的功能性方式来调整该FUP设备的离地高度。为此，第一防撞梁18和第三防撞梁18c与竖直内壁18a相同，以抵抗夹紧力。为了减小重量，第二防撞梁28为不具有任何内壁的管状。当仅要求单个防撞梁以满足最大FUP离地高度时，防撞梁28与较短的螺栓29一起使用，以将该梁固定到上部横梁17。当需要一个或两个额外的梁以实现最大FUP离地高度距离时，防撞梁28被用较长的螺栓29定位在一个或更多个防撞梁18、18c下方。

本发明不限于上述实施例的示例，而是能够在所附权利要求的范围内修改。例如，本发明的原理能够用在希望有较高离地高度的所有类型的车辆中，例如卡车、装载机和大客车。

因此，本发明不限于用在常规卡车中。显而易见地，本发明也能够用在如下这种钻撞防护装置中：它不是枢转地固定到车架结构，而是牢固地固定到车架结构。

Claims (10)

1.一种用于车辆钻撞防护设备的防撞梁(18、18c、28)，所述防撞梁具有与所述车辆(10)的宽度大致对应的长度以及当所述梁安装到车辆上时允许所述梁用作钻撞防护屏障的高度，且所述防撞梁包括用于将所述梁()刚性地安装到车辆(10)的支撑表面(32)，其特征在于，所述支撑表面(32)布置为在三个维度上适于与车辆上的相应三维表面(25、26)以刚性的形状锁定的方式协作。

2.根据权利要求1所述的防撞梁，其中，所述支撑表面(25、26、32)沿所述梁(18、18c、28)的整个长度延伸。

3.根据权利要求2所述的防撞梁，其中，所述支撑表面形成纵向脊部(32)。

4.根据权利要求3所述的防撞梁，其中，当所述梁安装在所述车辆(10)上时，所述脊部(32)定位成与所述梁的边缘(33)相隔一定距离而远离碰撞力(F)。

5.根据权利要求4所述的防撞梁，其中，所述脊部(32)设置在所述梁(18、18c、28)的一侧，而相应的通道(34)设置在所述梁的相反的另一侧。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的防撞梁，其中，所述梁是挤压轮廓件。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的防撞梁，其中，所述梁的两端被弯曲而具有一定半径。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的防撞梁(18、18c、28)在用于重型车辆(10)的钻撞防护设备内的使用。

9.一种用于车辆(10)的钻撞防护设备，包括：车架(12)；和布置在对应于预期应力的位置处的防撞梁(18、18c、28)，该预期应力来自于与另一车辆(11)可能碰撞情况下的力(F)，其中，防撞元件包括上部横梁(17)和下部竖向延伸梁(18、18c、28)，所述下部竖向延伸梁(18、18c、28)由螺栓(29)固定到所述上部横梁，所述螺栓(29)将所述上部梁和下部梁经由水平支撑表面(25)连接，其特征在于，所述下部延伸梁(18、18c、28)设有竖向脊部(32)，所述竖向脊部(32)抵靠着所述上部横梁(17)上的竖向延伸表面(26)、以刚性的形状锁定的方式向上延伸。

10.根据权利要求9所述的钻撞防护设备，其特征在于，能够通过在第一防撞梁(28)下方以刚性的形状锁定的方式添加第二防撞梁(18c)来调整所述钻撞防护设备的离地高度。