CN107009980A - 包括下腿部加强件的保险杠组件 - Google Patents

Abstract

一种保险杠组件包括保险杠梁、致动器和下部加强件。致动器包括安装到保险杠梁的基部和沿着竖直轴线与基部可移动地接合的杆。下部加强件被固定到杆。根据预先确定的车辆速度，下部加强件基于行人腿部碰撞应对从展开位置移动到缩回位置，并且降低下部加强件损坏的可能性。

Description

包括下腿部加强件的保险杠组件

技术领域

本发明总体上涉及保险杠组件领域，并且更具体地涉及包括下部加强件的保险杠组件。

背景技术

全球技术规范(GTR)和欧洲和日本的新车评估计划(NCAP)规定了行人保护的腿部伤害标准。特别地，这些规定旨在防止在车辆行人碰撞期间行人的腿部在车辆保险杠下滑动。

例如，轻型载重卡车和运动型多功能车(SUV)可以具有相对高的保险杠高度，该相对高的保险杠高度可以允许小腿在保险杠下弯曲和滑动。具体地，轻型载重卡车具有相对较高的保险杠高度以提供离地间隙以在较低速度下通过减速带、路缘、停车轮挡、倾斜的车道坡道、丘陵、起伏不平的道路等。一些运动型多功能车(SUV)和轻型载重卡车在低速下也具有越野(off-road)功能，该越野功能阻止使任何部件低于保险杠。因此，存在设计用于行人腿部碰撞能量管理同时满足离地间隙要求的保险杠组件的机会。

发明内容

根据本发明，提供一种保险杠组件，该保险杠组件包含：

保险杠梁；

致动器，该致动器包括安装到保险杠梁的基部和沿着竖直轴线与基部可移动地接合的杆；以及

下部加强件，该下部加强件被固定到杆。

根据本发明的一个实施例，其中下部加强件可在缩回位置和展开位置之间移动，并且该保险杠组件进一步包含装饰部件，该装饰部件被固定到保险杠梁并且在缩回位置和展开位置沿着竖直轴线在远离保险杠梁的方向上延伸超过下部加强件。

根据本发明的一个实施例，其中下部加强件呈现A类表面光洁度。

根据本发明的一个实施例，其中下部加强件可在缩回位置和展开位置之间移动，并且在缩回位置邻接保险杠梁。

根据本发明的一个实施例，其中下部加强件在展开位置与保险杠梁间隔开。

根据本发明的一个实施例，该保险杠组件进一步包含从保险杠延伸到下部加强件的护罩。

根据本发明的一个实施例，其中下部加强件可在缩回位置和展开位置之间移动，并且在缩回位置和展开位置与保险杠梁间隔开。

根据本发明的一个实施例，其中致动器被配置为当杆上沿着竖直轴线的力超过预定力时缩回。

根据本发明，提供一种保险杠组件，该保险杠组件包含：

保险杠梁；

安装到保险杠梁的致动器；以及

下部加强件，该下部加强件被可操作地连接到致动器，用于在缩回位置和展开位置之间线性移动。

根据本发明的一个实施例，该保险杠组件进一步包含装饰部件，该装饰部件被固定到保险杠梁并且在缩回位置和展开位置在远离保险杠梁的方向上延伸超过下部加强件。

根据本发明的一个实施例，其中下部加强件呈现A类表面光洁度。

根据本发明的一个实施例，其中致动器被配置为当下部加强件上的力超过预定力时线性缩回。

根据本发明，提供一种保险杠组件，该保险杠组件包含：

保险杠梁；

安装到保险杠梁的致动器；

下部加强件，该下部加强件被固定到致动器并且可从缩回位置移动到展开位置；以及

护罩，该护罩从所述保险杠梁延伸到下部加强件。

根据本发明的一个实施例，其中在缩回位置，护罩被折叠。

根据本发明的一个实施例，其中在展开位置，护罩被打开。

根据本发明的一个实施例，其中护罩由弹性体材料制成。

根据本发明的一个实施例，其中护罩呈现A类表面光洁度。

附图说明

图1是包括保险杠组件的第一实施例的车辆的一部分的透视图，该保险杠组件包括用虚线示出的处于缩回位置的下部加强件；

图2是图1的透视图，其中下部加强件处于展开位置；

图3是保险杠组件的第一实施例的后侧的透视图，其示出了处于展开位置的下部加强件；

图4是包括保险杠组件的第二实施例的车辆的一部分的透视图，该保险杠组件包括处于缩回位置的下部加强件；

图5是图4的透视图，其中下部加强件处于展开位置；

图6是保险杠组件的第二实施例的后侧的透视图，其示出了处于展开位置的下部加强件；

图7是包括保险杠组件的第三实施例的车辆的一部分的透视图，该保险杠组件包括处于缩回位置的下部加强件和折叠的护罩；

图8是图7的透视图，其中下部加强件处于展开位置并且护罩打开；

图9是保险杠组件的第三实施例的后侧的透视图，其中下部加强件处于展开位置并且护罩打开；

图10是基于速度的展开逻辑的流程图的一个实施例；

图11是用于保险杠组件的第三实施例的基于速度的展开逻辑的另一个实施例的流程图。

具体实施方式

参考附图，其中贯穿几个视图，相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆12的保险杠组件10、100、200包括保险杠梁14、致动器16和下部加强件18。致动器16包括安装到保险杠梁14的基部20和沿着竖直轴线A与基部20可移动地接合的杆22。下部加强件18被固定到杆22。

下部加强件18可沿着竖直轴线A在图1、4和7所示的缩回位置和图2-3、5-6和8-9所示的展开位置之间移动。通过沿着竖直轴线A在缩回位置和延伸位置之间移动，可以通过避免复杂的连接和机构来降低保险杠组件10、100、200的机械复杂性。这种复杂性的降低可以降低成本并且增加可靠性和耐久性。

如下面进一步所述，下部加强件18可以在低速(例如，小于25公里每小时(KPH))下和/或在越野使用期间被移动到缩回位置以降低损坏下部加强件18的可能性。具体地，在低速下和/或在越野使用中，通常更可能的是，车辆12正在地面障碍物(例如减速带、路缘、停车轮挡、倾斜的车道坡道、丘陵、起伏不平的道路等等)附近操作。此外，在这些较低的速度下和/或在越野使用中，保险杠组件10、100、200的加强对于行人腿部碰撞要求可能没有用。相比之下，在其他速度(例如，25-50KPH之间)下，加强保险杠组件10、100、200对于行人腿部碰撞应对来说可能有用。因此，在这些速度(例如25-50KPH)下，下部加强件18可以被移动到展开位置。如下面进一步所述，在较高速度(例如，大于50KPH)下，下部加强件18在缩回位置和展开位置之间的移动可以基于车辆12的空气动力学来控制，例如以提高燃料经济性。

如下面进一步所述，图1-3示出了保险杠组件10的第一实施例，图4-6示出了保险杠组件100的第二实施例，并且图7-9示出了保险杠组件200的第三实施例。在各个实施例中，共同的附图标记被用于标识共同的特征。

参考图3、6和9，车辆12可以包括车架，该车架包括前纵梁28。保险杠梁14横向于前纵梁28——例如，在横跨车辆的方向上——延伸。保险杠组件10、100、200可以包括安装支架24，如图3、6和9所示，该安装支架24被附接到保险杠梁14的后侧26和前纵梁28。安装支架24可以被固定到前纵梁28和保险杠梁14以将保险杠梁14安装到前纵梁28和/或以加强保险杠梁14。安装支架24可以以任何合适的方式被固定到前纵梁28和保险杠梁14，例如，被焊接和/或螺栓连接到后侧26和/或前纵梁28。保险杠梁14、前纵梁28和安装支架24可以由任何合适的材料(例如诸如，钢、铝等金属)制成。

如上所述，致动器16被安装到保险杠梁14。具体地，致动器16可以被直接或间接地安装到保险杠梁14。例如，致动器16可以通过中间部件(例如以下所述的支撑支架30)被间接地安装到保险杠梁14。作为另一个示例，致动器16可以通过前纵梁28中的一个被间接地安装到保险杠梁14，即，致动器16可以被直接或间接地安装到前纵梁28中的一个，前纵梁28被安装到保险杠梁14。保险杠组件10、100、200可以包括在保险杠梁14和下部加强件18之间的任何合适数量的致动器16。例如，如图所示，保险杠组件10、100、200可以包括两个致动器16。

如上所述，保险杠组件10、100、200可以包括支撑支架30。具体地，保险杠组件10、100、200可以包括多于一个支撑支架30，例如，一个支撑支架30用于每一个致动器16。如图3、6和9所示，支撑支架30可以将致动器16的基部20附接到安装支架24。支撑支架30可以以任何合适的方式被固定到安装支架24和/或保险杠梁14。例如，支撑支架30可以被焊接、粘附、螺纹连接和/或螺栓连接到安装支架24和/或保险杠梁14。可选择地，保险杠组件10、100、200可以包括固定到保险杠梁14的后侧26的凸缘(未示出)，例如，凸缘可以被焊接、螺纹连接、粘附和/或螺栓连接到保险杠梁14的后侧26，并且支撑支架30可以以任何合适的方式被安装到凸缘。凸缘和支撑支架30可以由任何合适的材料(例如，诸如钢、铝等金属)制成。可选择地，支撑支架30和/或凸缘可以由工程塑料(例如，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、片状模塑料(SMC)复合材料等)制成。

保险杠组件10、100、200的致动器16可以是使下部加强件18沿直线移动的线性致动器。例如，致动器16可以是电磁线性螺线管，该电磁线性螺线管可以被配置为被连接到电流源。在这种情况下，致动器16的杆22由铁磁材料(例如，钢)制成。线圈(未示出)被设置在基部20中并且围绕杆22。一旦电流施加到线圈，就通过线圈建立磁场并且磁场沿着杆22前进。磁场在杆22上产生力以沿着线性轨迹引导杆22。可选择地，线性致动器可以是任何合适的类型，例如，步进马达线性致动器、螺杆型线性致动器等。

下部加强件18被可操作地连接到致动器16，用于在图1、4和7所示的缩回位置和图2-3、5-6和8-9所示的展开位置之间进行线性运动。致动器16的杆22可以具有附接到下部加强件18的第一端32和与致动器16的基部20可移动地接合的第二端34，如上所述。杆22横向于——例如垂直于——下部加强件18，并且杆22和下部加强件18都沿着竖直轴线A相对于基部20一起线性移动。根据致动器的类型，杆22可以由任何合适的材料(例如，铁磁体、铝等)制成。杆22可以具有任何合适的长度和结实的横截面形状，例如圆形、三角形、实心、空心等。

致动器16的杆22可以以任何合适的方式(例如紧固件、支架、铆钉、焊接、带螺纹的螺钉、螺栓和/或螺母等)被直接或间接地连接到下部加强件18。下部加强件18的形状和材料性质取决于如下进一步描述的保险杠组件10、100、200的实施例。在任何情况下，下部加强件18的材料强度可以是足以用于适当的行人腿部碰撞能量管理。

致动器16可以被配置为当在杆22上沿着竖直轴线A的力超过预定力时允许杆22朝向缩回位置缩回。例如，当处于展开位置的下部加强件18开始接触车辆12下方的对象(诸如，例如，在越野使用期间的地面、高速公路碎屑等)时，致动器16可以允许杆22缩回。换句话说，致动器16可以被配置为，当受到沿着竖直轴线A的过大的力时，允许杆22朝向基部20移动并且从接触中吸收能量，同时防止损坏致动器16。

如上所述，图1-3示出了保险杠组件10的第一实施例。保险杠组件10可以包括固定到保险杠梁14的下侧38的装饰部件36，即，下部空气导流板。例如，装饰部件36可以被紧固、铆接、夹紧等到保险杠梁14的下侧38。装饰部件36可以由任何合适的塑料材料(诸如，例如，尼龙、聚苯乙烯、聚酯、聚氨酯等)制成。

保险杠组件10的第一实施例中的装饰部件36被配置为在沿着竖直轴线A的方向上向下远离保险杠梁14的下侧38延伸。当下部加强件18处于展开位置时，如图2-3所示，装饰部件36沿着竖直轴线A向下延伸超过下部加强件18。具体地，保险杠组件10的第一实施例的下部加强件18邻近保险杠梁14的后侧26，并且当下部加强件18处于缩回位置和展开位置时，下部加强件18被设置在保险杠梁14和/或装饰部件36的后面。换句话说，当下部加强件18处于缩回位置和展开位置时，下部加强件18被设置在保险杠梁14/装饰部件36与车辆12的发动机舱之间。当下部加强件18处于缩回位置和展开位置时，保险杠梁14和/或装饰部件36可以从车辆12的外部的视野隐藏下部加强件18。

下部加强件18可以是足够刚性的以用于行人腿部碰撞能量管理。保险杠组件10的第一实施例的下部加强件18可以由任何合适的材料(例如，诸如钢、铝等金属)制成。可选择地，例如，保险杠组件10的第一实施例的下部加强件18可以由刚性工程塑料(例如，碳纤维增强塑料(CFRP)、片状模塑料(SMC)复合材料等)制成。保险杠组件10的第一实施例的下部加强件18可以具有任何合适的长度和实心横截面形状，例如正方形、矩形等。下部加强件18可以是中空的，具有合适的壁厚以具有适当的刚性。

如上所述，图4-6示出了保险杠组件100的第二实施例。保险杠组件100的第二实施例的下部加强件18在图4所示的缩回位置使空气偏转，并且在图5-6所示的展开位置提供行人腿部碰撞能量管理。下部加强件18在缩回位置邻接保险杠梁14，并且在展开位置与保险杠梁14间隔开。下部加强件18的上表面40和保险杠梁14的下表面42可以被配置为例如具有当下部加强件18处于缩回位置时邻接和/或嵌套的尺寸和形状。

保险杠组件100的第二实施例的下部加强件18可以具有A类表面光洁度，即，专门制造以具有高质量、无瑕疵的完成的美学外观的表面。如图6中最佳示出的，下部加强件18可以具有加强下部加强件18和/或改进下部加强件18处于展开位置的空气动力学的轮廓和/或肋。

保险杠组件100的第二实施例的下部加强件18可以由任何合适的材料(例如，诸如钢、铝等金属)制成。可选择地，例如，保险杠组件100的第二实施例的下部加强件18可以由刚性工程塑料(例如，碳纤维增强塑料(CFRP)、片状模塑料(SMC)复合材料等)制成。作为另一个示例，保险杠组件100的第二实施例的下部加强件18可以由金属或刚性工程塑料制成，并且用任何合适的塑料材料(诸如，例如，尼龙、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯等)包覆成型。在任何情况下，下部加强件18的材料强度可以是足以用于适当的行人腿部碰撞能量管理。

如上所述，图7-9示出了保险杠组件200的第三实施例。保险杠组件200可以包括从保险杠梁14延伸到下部加强件18的护罩44。具体地，护罩44具有固定到保险杠梁14的下侧38的第一防护端46和固定到下部加强件18的第二防护端48。例如，第一防护端46和第二防护端48可以被分别紧固、铆接、夹紧等到保险杠梁14的下侧38和下部加强件18。当下部加强件18处于缩回位置时，如图7所示，护罩44被折叠，即，被压缩。当下部加强件18处于展开位置时，如图8-9所示，护罩44被打开，即，被拉紧。护罩44可以由任何合适的材料制成。例如，护罩44可以由弹性体材料制成。

保险杠组件200的第三实施例的护罩44和下部加强件18可以具有A类表面光洁度，即，专门制造以具有高质量、无瑕疵的完成的美学外观的表面。保险杠组件200的第三实施例的下部加强件18在缩回位置使空气偏转。在展开位置，下部加强件18和护罩44使空气偏转。如图9中最佳示出的，下部加强件18可以具有加强下部加强件18和/或改进下部加强件18处于展开位置的空气动力学的轮廓和/或肋。

保险杠组件200的第三实施例的下部加强件18可以在缩回位置和展开位置两者都与保险杠梁14间隔开。下部加强件18可以由任何合适的材料(例如，诸如钢、铝等金属)制成。可选择地，例如，下部加强件18可以由刚性工程塑料(例如，碳纤维增强塑料(CFRP)、片材模塑料(SMC)复合材料等)制成。作为另一个示例，下部加强件18可以由金属或刚性工程塑料制成，并且用任何合适的塑料材料(例如尼龙、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯等)包覆成型。在任何情况下，下部加强件18的材料强度可以是足以用于适当的行人腿部碰撞能量管理。

一些车辆12(例如，轻型载重卡车)可以是在越野模式中可操作的，在越野模式中，某些车辆系统(例如，悬挂和/或动力传动系统)具有适于在未铺砌的、起伏不平的表面上并且通常在较低的速度下操作的设置。这样的越野模式可以由车辆操作者手动选择(在为操作者提供了这样的切换选项的情况下)和/或可以基于某些检测到的参数而自动触发。当车辆12正在越野模式下操作时，预期的是，它将在行人不太可能存在的区域中行进，并且假定车辆12将需要最大可能的离地间隙以避开突出的障碍物。因此，在越野模式中，下部加强件18可以被保持在缩回位置，而不管车辆速度。

图10说明了用于保险杠组件10、100、200的第一实施例、第二实施例和/或第三实施例的基于速度的展开逻辑300的示例。在框310，如果车辆控制系统(未示出)处于越野模式，则下部加强件18被保持在缩回位置(框320)。如果未进入越野模式，则逻辑进行到框330，在框330，将车辆速度与下阈值速度(例如，25kph)进行比较。如果速度低于该下阈值速度，则下部加强件18被保持在缩回位置，如框340所示。如果发现在框330的车辆速度检查超过下阈值速度，则信号触发致动器16(框350)以将下部加强件18移动到展开位置。只要速度保持高于下阈值速度，下部加强件18就保持在展开状态。在框360，将速度与上阈值速度(例如，50kph)进行比较。如果车辆12保持低于上阈值速度，则下部加强件18保持被展开。但是如果速度超过上阈值速度，则逻辑前进到框320，并且下部加强件18被缩回以便减小空气动力学阻力并且提高能量效率。

图11说明了用于保险杠组件200的第三实施例的基于速度的展开逻辑400的另一个示例。在框410，如果车辆控制系统(未示出)处于越野模式，则下部加强件18被保持在缩回位置(框420)。如果未进入越野模式，则逻辑进行到框430，在框430，将车辆速度与下阈值速度(例如，25kph)进行比较。如果速度低于该下阈值速度，则下部加强件18被保持在缩回位置，如框440所示。如果发现在框430的车辆速度检查超过下阈值速度，则信号触发致动器16(框450)以将下部加强件18移动到展开位置。只要速度保持高于下阈值速度，下部加强件18就保持在展开状态，以便减小空气动力学阻力并且提高能量效率。

已经以说明性的方式描述了公开内容，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词语的性质。鉴于上述教导，本公开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践本公开。

Claims (17)

1.一种保险杠组件，所述保险杠组件包含：

保险杠梁；

致动器，所述致动器包括安装到所述保险杠梁的基部和沿着竖直轴线与所述基部可移动地接合的杆；以及

下部加强件，所述下部加强件被固定到所述杆。

2.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中所述下部加强件可在缩回位置和展开位置之间移动，并且所述保险杠组件进一步包含装饰部件，所述装饰部件被固定到所述保险杠梁并且在所述缩回位置和所述展开位置沿着所述竖直轴线在远离所述保险杠梁的方向上延伸超过所述下部加强件。

3.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中所述下部加强件呈现A类表面光洁度。

4.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中所述下部加强件可在缩回位置和展开位置之间移动，并且在所述缩回位置邻接所述保险杠梁。

5.根据权利要求4所述的保险杠组件，其中所述下部加强件在所述展开位置与所述保险杠梁间隔开。

6.根据权利要求1所述的保险杠组件，进一步包含从所述保险杠梁延伸到所述下部加强件的护罩。

7.根据权利要求6所述的保险杠组件，其中所述下部加强件可在缩回位置和展开位置之间移动，并且在所述缩回位置和所述展开位置与所述保险杠梁间隔开。

8.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中所述致动器被配置为当所述杆上沿着所述竖直轴线的力超过预定力时缩回。

9.一种保险杠组件，所述保险杠组件包含：

保险杠梁；

安装到所述保险杠梁的致动器；以及

下部加强件，所述下部加强件被可操作地连接到所述致动器，用于在缩回位置和展开位置之间线性移动。

10.根据权利要求9所述的保险杠组件，进一步包含装饰部件，所述装饰部件被固定到所述保险杠梁并且在所述缩回位置和所述展开位置在远离所述保险杠梁的方向上延伸超过所述下部加强件。

11.根据权利要求9所述的保险杠组件，其中所述下部加强件呈现A类表面光洁度。

12.根据权利要求9所述的保险杠组件，其中所述致动器被配置为当所述下部加强件上的力超过预定力时线性缩回。

13.一种保险杠组件，所述保险杠组件包含：

保险杠梁；

安装到所述保险杠梁的致动器；

下部加强件，所述下部加强件被固定到所述致动器并且可从缩回位置移动到展开位置；以及

护罩，所述护罩从所述保险杠梁延伸到所述下部加强件。

14.根据权利要求13所述的保险杠组件，其中在所述缩回位置，所述护罩被折叠。

15.根据权利要求14所述的保险杠组件，其中在所述展开位置，所述护罩被打开。

16.根据权利要求13所述的保险杠组件，其中所述护罩由弹性体材料制成。

17.根据权利要求13所述的保险杠组件，其中所述护罩呈现A类表面光洁度。