CN111212762B - 通过下支承来吸收力的可收起的车底部空气动力叶片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种机动车辆，该机动车辆包括围绕横轴(10)旋转铰接的车底部空气动力叶片(1)和布置在前保险杠(6)的下部后方的下横向轨道(4)。所述下横向轨道(4)的后部包括用于在前端撞击情况下为所述下横向轨道(4)的后退定向、从而使得所述下横向轨道(4)的后部面与所述车底部空气动力叶片(1)的轴(10)接触的引导装置(41、42)。

Description

通过下支承来吸收力的可收起的车底部空气动力叶片
技术领域
本发明涉及机动车辆前部部分，更具体地说，涉及出于改善车辆对前端撞击的抵抗性的目的而对位于该部分中的不同部件进行的布置。
背景技术
前部部分的设计需要进行众多测试，并进行旨在预测车辆在撞击之后的状态的复杂计算。当发生强撞击时，车辆前部发生受控变形，该变形的目的在于保护所运输的乘客的生命安全。然而，在撞击强度在一定阈值之下，即当认为撞击不触及车辆中的人的物理完好性时，设计者则安排通过准许某些确定好的部件的变形来吸收能量，以在减小碰撞对车辆外部的道路使用者(例如行人)的后果的同时，还最小化车辆的维修成本。
这些保护部件可包括弯曲的横梁，该弯曲的横梁通过变形盒固定在车辆纵梁上并构成上横向轨道(法语voie)，变形盒又称吸能盒(英语crash box)，其旨在通过变形来吸收一部分撞击能量。前保险杠一般安装为遮盖该上横向轨道。
位于前端区域并构成技术性前部面的技术部件安装在机座上，而机座本身一般固定在纵梁上，或优选地，当必须优化对发动机舱室的空间的占用时，固定在吸能盒的前部或构成上部部分的横梁的后部面上。在发生碰撞时，吸能盒的变形允许技术前部面无损地后退。
构成下横向轨道的第二弯曲横梁固定在保险杠的下部部分上，并能够加固保险杠。一般由增强复合材料或注射热塑性材料形成的该下部部分设计为在上横向轨道和变形盒本身开始变形之前逐渐地变形直至一定阈值。因此它具有首先吸收小于或等于15Km/h的低速撞击的功能。
下轨道的功能还在于在与行人腿部撞击时，在轮到上轨道受力之前就吸收一部分能量。
下横向轨道还可用于封闭通向发动机舱室的空气通道。
此外，为了减小现代车辆的空气动力阻力，可使用布置在车辆前部的车底部的空气动力活动叶片来减小并引导从车辆下方通过的空气流。该空气动力叶片围绕通过连接到车辆固定部分(像例如技术前部面的机座)的轴承维持的横轴铰接。车底部空气动力叶片被致动器(例如电致动器)驱动而围绕其轴在打开位置与关闭位置之间转动。
由车底部空气动力叶片和其轴形成的整体则构成可能会参与车辆抵抗撞击的元件。
发明内容
本发明的目的在于利用下横向轨道与形成空气动力叶片的构件之间的接近性来优化车辆在前端撞击情况下的性能。
根据本发明的机动车辆因此包括围绕横轴旋转铰接的车底部空气动力叶片和布置在前保险杠的下部后方的下横向轨道。
该车辆的特征在于，下横向轨道的后部包括用于在前端撞击情况下为下横向轨道的后退定向从而使得下横向轨道的后部面与车底部空气动力叶片的轴接触的引导装置。
在低速前端撞击的情况下，下横向轨道向车辆后部方向的变形允许使得下横向轨道的后部与车底部空气动力叶片的轴接触。其效果在于使得下横向轨道的强度增大，这是因为下横向轨道的结构性强度和车底部空气动力叶片的轴的强度相结合。在此要指出的是，当车底部空气动力叶片处于关闭位置且在与地面平行的平面中从轴延伸时(这是车辆低速行驶时的情况)，轴的惯性和因此的整体的强度由于车底部空气动力叶片本身构成挡板(法语voile)而增大。
如上所述的布置允许减小下横向轨道的结构性强度以提高所述下横向轨道在低能量下的变形的渐进性。该布置由此允许减小在低速撞击时对行人造成的物理伤害。它还使得当车辆前部面在其整个高度上受到撞击时，下轨道对能量吸收的贡献增大。
根据本发明的设备可以还单独或组合地包括以下特征：
-车底部空气动力叶片的旋转轴安装在固定于技术前部面的机座下部的轴承上。
-技术前部面的机座固定在上横向轨道的后部上。
-上横向轨道通过变形盒固定到纵梁的前端部。
-技术前部面的机座布置在与所述纵梁的前端部相距大于100mm之处。
-技术前部面的机座直接固定在纵梁上。
-引导装置由分别在车底部空气动力叶片的轴的上方和下方延长下轨道的一个或多个上轭(法语étriers)和一个或多个下轭形成。
-车底部空气动力叶片包括布置在轴附近的窗口，其用于当所述车底部空气动力叶片处于打开位置时准许下轭穿过空气动力叶片。
-下轭和上轭在横向上交替布置。
-下轭和上轭围绕车底部空气动力叶片的轴的后部延伸。
-车底部空气动力叶片由热塑性材料制成。
-车底部空气动力叶片的轴包括呈杆状的增强插件，由金属或复合材料制成，形成车底部空气动力叶片的热塑性部分围绕该杆模制成。
附图说明
阅读作为例子提供的绝无任何限制性的附图，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是一辆车辆的前部的立体示意图；
-图2是构成本发明主题的设备在垂直于横向方向的平面中的剖视示意图；
-图3是本发明的一个实施变型在垂直于横向方向的平面中的剖视示意图；
-图4是车底部空气动力叶片的立体示意图；
-图5是下横向轨道的引导装置的第一实施形式的立体示意图；
-图6是下横向轨道的引导装置的第二实施形式的立体示意图。
具体实施方式
在下文中，在标准正交参考系OXYZ中，沿着车辆前方方向取向的OX方向称为纵向，沿着车辆横向方向取向的OY方向称为横向，从下向上取向的OZ方向称为竖直方向。
图1显示了车辆的前部的主要结构性元件。
通常称为上横向轨道的上弯曲横梁3通过两个变形盒30(吸能盒)安装在沿着车辆纵向取向的两根纵梁2的前端部处。
用虚线示出的保险杠6固定在上横向轨道3的前部上。
保险杠6的下部遮盖通常称为下横向轨道的横梁4。如已经在上文所述，该下横向轨道4的目的在于增强保险杠6的下部并限制其在低速撞击情况下的变形。
图2示出的情况中，车辆包括围绕横轴10在关闭位置与打开位置(用虚线示出)之间枢转的车底部空气动力叶片1。车底部空气动力叶片1的轴10由安装在技术前部面的机座5(用虚线示出)上的轴承11支撑，出于清楚的考虑，没有示出该技术前部面的部件，例如聚光器、引导装置、散热器或警报器。
轴承11一般布置在车底部空气动力叶片1的两个侧端部处。车底部空气动力叶片以及轴10例如由热塑性材料制成。为了避免叶片1在空气动力的作用下变形，可能会必须借助于横向插件13来增强轴10，横向插件呈杆状，由金属或复合材料制成，形成严格意义上的叶片的热塑性部分围绕其模制。
下横向轨道4固定在保险杠6的下部上。在此要指出的是，下横向轨道的固定元件独立于轴10的固定元件，使得下横向轨道必须先经过一定距离(大约数毫米)才与车底部空气动力叶片1的轴10接触。该设置允许避免干扰空气动力叶片的旋转运动，并提高固定元件对于在安装线上工作的操作员的可通达性。
引导装置由下横向轨道4的向后延长的上轭41和下轭42形成，其旨在夹紧车底部空气动力叶片1的轴10的上部和下部，以使得在下横向轨道4的后退运动中，其后部与轴10的前部接触。
图2还能够示出技术前部面的机座5布置在纵梁2前方与之相距d处的情况。
该布置的优点是使得车底部空气动力叶片1前进到尽可能接近保险杠和车辆前部的位置，并改善车辆的空气动力效率。它还使得能够具有更短、体积更小的下横向轨道。
理想地，在与OX轴垂直并分别经过技术前部面的前端部分和纵梁2的前端的两个竖直表面之间测量，该距离d大于一百毫米。
技术前部面的机座5则可根据选择固定在上横向轨道3的后部或变形盒30上。
在可造成盒30变形的前端撞击的情况下，技术前部面的机座5也后退，以避免损害其支撑的部件。
图3示出从空气动力视角而言更不利的情况，其中技术前部面的机座5直接固定在纵梁2的前部。下横向轨道则必须更长，或如所示出的，必须具有更长的轭和更大的后退行程，以允许延迟盒30的变形。
图4更详细地显示了车底部空气动力叶片1，其中，在车底部空气动力叶片1的布置在轴10附近的部分中设有窗口12。这些窗口12的目的在于当车底部空气动力叶片1从关闭位置向打开位置枢转时准许下轭42通过。
图5更详细地示出下横向轨道4的后部，其上安装有上轭41和下轭42。可见上轭和下轭没有彼此面对面地布置，而是在横向上按照交替顺序布置。
在该第一实施形式中，轭41和42设置为围绕轴10的单一前部部分布置。该第一实施形式准许下横向轨道4当其由注射热塑性材料制成时方便地脱模。
图6所示的第二实施形式设置轭41和42围绕轴10的后部延伸。尽管通过模制实施起来更复杂，但在叶片1处于打开位置且必须抵抗由空气动力在车辆高速移动时造成的轴或叶片的变形时，该第二实施形式准许下横向轨道吸收轴10所经受的纵向力。该布置也可以允许减小车底部空气动力叶片1的轴的刚性，使得当车底部空气动力叶片1处于打开位置时，所述轴10能够略微变形以与上轭和下轭的前部内侧部分接触。
如所可见的，车底部空气动力叶片1的轴10与下横向轨道4中的一个或另一个变形的情况下，它们的机械强度彼此叠加，因此它们之间的配合的形状允许优化车辆在前端撞击的作用下或在高速行驶时空气动力压强的作用下的抵抗性。
这是通过用于引导下横向轨道4的后退运动的引导装置来实现的。
而且，本发明的上述不同实施形式可以有众多变型而不因此超出本发明的精神。
术语表
1   车底部空气动力叶片
10  车底部空气动力叶片的轴
11  车底部空气动力叶片的轴的轴承
12  窗口
13  车底部空气动力叶片的轴的增强插件
2   纵梁
3   上横向轨道
30  变形盒(吸能盒)
31  固定螺栓
4   下横向轨道
41  上轭
42  下轭
5   技术前部面的机座
6   保险杠
P   剖面
d   技术前部面的机座的前端部分与纵梁的前部之间的距离

Claims (12)

1.一种机动车辆，该机动车辆包括围绕横轴旋转铰接的车底部空气动力叶片(1)和布置在前保险杠(6)的下部后方的下横向轨道(4)，其特征在于，所述下横向轨道(4)的后部包括用于在前端撞击情况下为所述下横向轨道(4)的后退定向从而使得所述下横向轨道(4)的后部面与所述车底部空气动力叶片(1)的轴(10)接触的引导装置(41、42)。
2.如权利要求1所述的机动车辆，其中，所述车底部空气动力叶片(1)的旋转轴(10)安装在固定于技术前部面的机座(5)下部的轴承上。
3.如权利要求2所述的机动车辆，其中，所述技术前部面的机座(5)固定在上横向轨道(3)的后部上。
4.如权利要求3所述的机动车辆，其中，所述上横向轨道(3)通过变形盒(30)固定到纵梁(2)的前端部。
5.如权利要求4所述的机动车辆，其中，所述技术前部面的机座(5)布置在与所述纵梁(2)的前端部相距大于100mm之处。
6.如权利要求2所述的机动车辆，其中，所述技术前部面的机座(5)直接固定在纵梁(2)上。
7.如上述权利要求中任一项所述的机动车辆，其中，所述引导装置(41、42)由一个或多个上轭和一个或多个下轭形成，它们分别在所述车底部空气动力叶片(1)的轴(10)之上和之下延长所述下横向轨道。
8.如权利要求7所述的机动车辆，其中，所述车底部空气动力叶片(1)包括布置在所述轴(10)附近的窗口(12)，其用于当所述车底部空气动力叶片(1)处于打开位置时准许所述下轭穿过所述叶片(1)。
9.如权利要求7所述的机动车辆，其中，所述下轭和所述上轭在横向上交替布置。
10.如权利要求7所述的机动车辆，其中，所述下轭和所述上轭围绕所述车底部空气动力叶片(1)的轴(10)的后部延伸。
11.如权利要求1至6中任一项所述的机动车辆，其中，所述车底部空气动力叶片(1)由热塑性材料制成。
12.如权利要求11所述的机动车辆，其中，所述车底部空气动力叶片的轴(10)包括呈杆状的增强插件(13)，杆由金属或复合材料制成，形成所述车底部空气动力叶片(1)的热塑性部分围绕该杆模制而成。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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