CN114667235A - 用于将能够可逆地插入的乘客箱固定到皮卡车车厢的锚定轨道机构、套件及其方法 - Google Patents

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Abstract

在皮卡车车厢中，皮卡车车厢具有平行于所述卡车的x纵向轴线的纵向轴线x，垂直于x并且在同一水平面上的横向轴线y，以及垂直于所述xy平面的竖向轴线z，轨道机构包括：在所述车厢上，沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿z轴线的至少一个第二公轨道或母轨道；在所述箱上，沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿轴线z的至少一个第二公轨道或母轨道。箱上的轨道以能够配合的方式与车厢上的轨道配对，除了沿着x轴线的往复线性运动之外，配对中的每个轨道具有零运动自由度。

Description

用于将能够可逆地插入的乘客箱固定到皮卡车车厢的锚定轨 道机构、套件及其方法
技术领域
本发明涉及一种锚定轨道机构，用于将能够可逆地插入的乘客箱固定到皮卡车车厢，锚定还涉及一种包括轨道和乘客箱的套件，以及涉及用于将乘客箱固定在皮卡车车厢内的方法。
背景技术
在大多数国家，具有带有低侧面和尾门的开放货物区域的车辆，诸如皮卡车，不适合也不允许运输乘客，即使已知例外情况，例如在美利坚合众国(USA)等内的超过19个国家是例外情况。Anderson等人描述了皮卡车货物区域的乘员的死亡率，并将货物区域乘员的死亡率与驾驶室中的乘客进行了比较。根据针对1987-1996年的死亡分析报告系统(FARS)文件，他们确定了至少有一起死亡事故的皮卡车的乘员和至少在货物区域中具有至少一个乘客。使用以碰撞和车辆为条件的估计方程来比较货物区域乘员和驾驶室中的乘客的结果。34％的货物乘员死亡是在没有车辆变形的非碰撞事件中。55％的死亡者年龄为15-29岁，以及79％为男性。货物区域乘员与前排座椅乘员的死亡风险比(FRR)为3.0。该风险是受约束的前排座椅乘员的7.9倍。FRR从非碰撞事件中的92到具有严重车辆变形的碰撞中的1.7不等。对于封闭货物区域的乘员，FRR为1.8，而对于开放货物区域的乘员，FRR为3.5。他们得出结论，皮卡车的货物区域中的乘客具有比前排座椅乘员更高的死亡风险，特别是在非碰撞事件中，并且拖车外壳仅为货物区域乘员提供有限的保护，参见Anderson，C.L.等人的“皮卡车货物区域乘员的死亡事故(Fatalities to occupants of cargo areas ofpickup trucks)”，事故分析与预防(Accident Analysis&Prevention)32.4(2000)：533-540。受约束的后排座椅乘员在皮卡车厢中是常见的。这些加长驾驶室型号可以被想要遵循将儿童放置在后排座椅中的安全建议的父母视为家庭车辆。然而，对于用于后排座椅乘员(特别是儿童)的皮卡车的相对安全性知之甚少。目前的紧凑型加长驾驶室皮卡车通常具有小的后部乘员车厢，并且大多数具有侧向、折叠或“弹跳(jump)”座椅，其被制造商和国家公路交通安全管理局认为是辅助的非标准座椅。相比之下，与其他车辆类似，当前的全尺寸加长驾驶室皮卡车通常具有较大的后部乘员车厢和标准长条座椅。制造商的说明建议儿童应使用适当的儿童约束装置坐在紧凑型加长驾驶室皮卡车的前排座椅上，而不是坐在辅助座椅上。国家公路交通安全管理局免除了这些辅助弹跳座椅的监管测试，并且因此，直到最近Winston等人分析了针对1356名儿童(占全国人口的1.6％)的损伤结果时，这些座椅的相对安全性才被确定。紧凑型加长驾驶室皮卡车中的儿童比其他车辆中的儿童受伤的风险更大。在紧凑型皮卡车的后排座椅中的儿童比在其他车辆中的后排座椅中的儿童受伤的风险显著更大。坐在紧凑型加长驾驶室皮卡车的前排座椅中的儿童比在坐在其他车辆的前排座椅中的儿童受伤的风险更大，但这种风险在统计上不显著，参见Winston，F.K.等人的“在紧凑型加长驾驶室皮卡车中儿童乘客受伤的风险(Risk of Injury to Child Passengersin Compact Extended-Cab Pickup Trucks)”JAMA 287(2002)：1147-1152。早期公布了非常类似的结果：货物区域中对乘客的碰撞导致5％的乘客死亡。在货物区域的1685名乘客中，65％是男性，36％是年龄小于15岁的年轻人，以及30％的年龄是15至19岁。货物区域中的乘客比其在驾驶室中的对应乘客更频繁地被弹射并且更严重地受伤，参见Agran，P.和Diane W.“对皮卡车货物区域中乘员的伤害(Injuries to Occupants in Cargo Areas ofPickup Trucks)”(1990)。
对于在美国销售的所有车辆，联邦机动车辆安全标准(FMVSS)201，内部撞击中的乘员保护(49 CFR 571.201)第S5.2节要求座椅靠背在头部撞击区域内的部分通过规定的程序进行测试，除了面向侧面的折叠辅助弹跳座椅的情况之外。标准201的S5.2.1节规定测试要求不适用于这种临时座椅。因此，对于大多数紧凑型皮卡车中的后排座椅，不需要对内部撞击中的乘员保护进行测试。
公路安全保险协会(IIHS)已经开始一项新的侧面碰撞耐撞性评估计划，该计划使用代表来自大型皮卡车或运动型多用途车的碰撞的测试来进行。这种车辆在北美车队中越来越常见，并且通常是具有严重伤害的侧面碰撞中的撞击车辆。早期的报告记载了支持新型IIHS移动可变形屏障(MDB)的设计的研究以及为驾驶员和左后乘客位置选择SID-IIs假人的研究。在该报告中，讨论了调查MDB的替代质量(1500或1900kg)、撞击速度(48.3或50.0km/h)和接近角度(斜向或垂直)的研究。撞击速度对假人损伤指标和运动学的影响大于质量或接近角度。基于这些结果，针对侧面碰撞程序的碰撞配置指定1500kg MDB，垂直碰撞到静止车辆的侧面，并且测试速度为50.0km/h；参见MBD-IIHS报告，即Dakin、Gregory J.等人的“适于公路安全侧面撞击耐撞性评估程序的保险协会：撞击配置和基本原理(Insurance institute for highway safety side impact crashworthinessevaluation program:impact configuration and rationale)”第18届ESV会议，名古屋，2003，当前可从http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download？doi＝10.1.1.454.240&rep＝repl&type＝pdf获得；还参见US6955391中的第2章(“背景”)，其也作为引用并入本文。
滑动货物车厢托盘在本领域中是已知的。托盘结合在水平轨道系统的顶部上。许多市售的轨道系统包括轮子，以使托盘在轨道上的线性往复运动平滑。这些轨道、托盘及其系统被设计用于容纳轻质货物，是不牢固的，即不符合49 CFR 571.201 S5.2节要求，并且因此不适合乘客的运输。因此，安全滑动式乘客舱被配置成可逆地固定在皮卡车车厢内，这滑动式乘客舱仍然是一个未满足的需求。
发明内容
在本文的下文中提出了一种安全滑动式乘客舱，其配置为可逆地固定在皮卡车车厢内滑动式乘客舱。
因此，本发明的一个目的是公开一种在皮卡车车厢(bed)中的轨道机构，该皮卡车车厢具有平行于卡车的纵向轴线x的纵向轴线x、垂直于x并且在同一水平面上的横向轴线y，以及垂直于xy平面的竖向轴线z。
在该车厢上，轨道机构包括沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道(maleor female rail)和沿z轴线设置的至少一个第二公轨道或母轨道。轨道机构还包括在乘客舱(即“箱”)上的沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿着轴线z设置的至少一个第二公轨道或母轨道。箱上的轨道以能够配合的方式与车厢上的轨道配对。除了沿着x轴线的往复线性运动之外，配对中的每个轨道具有零运动自由度。该机构提供对车厢的锚定和与底盘的隔离。轨道机构将锚定到箱的座椅的乘客与卡车底盘隔离开来。这种锚定符合在上面背景技术部分中定义的MBD-IIHS报告中规定的撞击配置，即，当底盘受到相同撞击时，在50.0km/h的测试速度下，保护乘客免受在侧向上500kg MDB对静止的皮卡车车厢的垂直撞击的影响。
本发明的另一个目的是公开一种套件，其用于将乘客箱内就座和锚定的乘客与包括如上所限定的轨道的卡车底盘隔离。
本发明的另一个目的是公开一种用于将乘客箱内就座和锚定的乘客与卡车的底盘隔离的方法。该方法包括以下步骤：在皮卡车车厢中提供轨道机构，该皮卡车车厢具有平行于卡车的纵向轴线x的纵向轴线x、垂直于x并且在同一水平面上的横向轴线y，以及垂直于xy平面的竖向轴线z；该机构提供对车厢的锚定和与底盘的隔离。在车厢上，在车厢上的轨道机构中提供沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿z轴线设置的至少一个第二公轨道或母轨道。在箱上，提供沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿轴线z设置的至少一个第二公轨道或母轨道。另一个步骤是以能够配合的方式将箱上的轨道与车厢上的轨道配对。另一个步骤是为配对中的每个轨道提供除了沿着轴线x的往复线性运动之外的零运动自由度。借助于轨道机构，还提供了将锚定到箱的座椅的乘客与卡车底盘隔离的步骤。锚定符合MBD-IIHS报告中规定的撞击配置，即，当所述底盘受到相同撞击时，在测试速度为50.0km/h，保护乘客免受在侧向上500kg MDB对静止的皮卡车车厢的垂直撞击的影响。
附图说明
结合附图考虑本发明的各种实施例的以下详细描述，可以更全面地理解本发明，其中图1-3公开了如本发明中所公开和限定的用于皮卡车车厢的轨道机构。
优选实施例的简要说明
在本发明的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将变得显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述公知的方法、过程和部件，以避免不必要地模糊本发明的各方面。本文中对“一个实施例”或“实施例”的参考意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性可以包括在本发明的至少一个实施例中。在说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”不一定都指代相同的实施例，也不是与其他实施例相互排斥的单独的或替代的实施例。
术语“皮卡车”是指在封闭驾驶室后面具有开放货物车厢的卡车。皮卡车被分类为加长驾驶室(具有2排座椅)或常规驾驶室(仅1排乘客)。紧凑型皮卡车被定义为车辆总重额定值(卡车重量加上承载能力)小于2722kg的那些。紧凑型皮卡车比大多数乘用车更重，但在重量上与运动型多用途车和小型货车相当。对于基于驾驶室类型的分类，使用Vindicator(弗吉尼亚州阿灵顿的公路安全保险研究所/公路损失数据研究所)解码车辆识别号。后排座椅儿童被认为是增加紧凑型加长驾驶室皮卡车的风险。
现在参考图1A至图1B，图1A至图1B示出根据本发明的一个实施例的滑动式乘客舱。皮卡车200，包括多个轨道，暂时不固定到卡车车厢(201)。在该实施例中，两个平行轨道固定在车厢的地板(204A-B)上，并且另外平行轨道固定到车厢的侧壁202，即轨道205A-B。滑动但固定的乘客舱203设定在轨道上以沿着轨道从外部配置(图1A)向内部(固定)配置(图1B)线性往复运动。
在本发明的一个实施例中，轨道的尺寸小于外轨道盖的尺寸，从而在轨道和外轨道盖之间提供基本上无摩擦的接合。在本发明的另一个实施例中，轨道的至少一个尺寸升高，作为止动件，以机械地接合外轨道盖。因此，止动件为轨道盖的往复运动提供至少部分阻力。因此，作为一个示例，在轨道(150cm长)中，轨道的外部高度比外轨道盖的内部高度短0.25-0.50cm；而在沿着轨道的三个分开的区段处，轨道的外部高度比外轨道盖的内部部分的高度短0-0.15cm，其中每个区段30cm，位于轨道的两个端部附近并且沿着轨道的中间部分。
现在参考图2，其示出了根据本发明的另一实施例的滑动式乘客舱。乘客舱包括可伸展、可收折(collapsible)、可滑动、可缩回或可折叠(foldable)的支撑件，例如一个或多个轮式支撑件(301)或刚性支腿(302)。
在本发明的另一组实施例中，可以使用市场上可获得的多种轨道轮廓。以不按比例的方式非常示意性地，轨道轮廓的特征在于平坦底部、支脚部分、腹板部分和头部部分。其各种构造为乘客舱提供了安全的滑动和固定特性，例如，牛头轨道(bull head rail)、带槽有轨轨道、要么“闭臂(closed arms)”C形、T形、S形(双轨轨道)、H形、X形、V形(燕尾形)，要么U形轮廓。多个“开放臂(open arms)”轮廓，例如相对的C形轮廓406，同样有效。那些轨道组件配置成提供单个自由度，即，沿着轨道的主纵向轴线的往复线性致动。固定在轨道后端中的止动件有效地将乘客舱锁固定到卡车的车厢上，从而固定到车辆的底盘上。
进一步在本发明的范围中，其他实施例是O形轮廓的变型，其特征在于具有多于1个自由度，例如沿着轨道主纵向轴线的受限旋转。因此，母U形(马蹄形横截面)构件被配置成沿着公O形的主纵向轴线滑动的纵向轴线。
现在参考图3A和图3B，两者都呈现了本发明的实施例。公开了一种皮卡车车厢(505)，其具有平行于卡车的x纵向轴线的纵向轴线x、垂直于x并且在相同水平面上的横向轴线y，以及垂直于xy平面的竖向轴线z。轨道机构包括：在车厢上，沿着轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道(504a，卡车的右侧，设置在左侧的第二轨道在此未示出)和沿z轴线的至少一个第二公轨道或母轨道(504b，卡车的右侧，设置在左侧的第二轨道在此未示出)。在箱503上，沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道以及沿z轴线的至少一个第二公轨道或母轨道；箱上的轨道以能够配合的方式与车厢上的轨道配对。除了沿着x轴线的往复线性运动之外，配对中的每个轨道具有零运动自由度。该机构提供对车厢(505)的锚定和与底盘502的隔离。轨道机构将锚定到箱的座椅的乘客(506)从卡车底盘(502)隔离，该锚定符合MBD-IIHS报告中指定的侧面(507)撞击配置，即，当底盘受到相同撞击时，在测试速度为50.0km/h，保护乘客免受在侧向上500kg MDB对静止的皮卡车车厢的垂直撞击。
仍然参考图3A和图3B，两者都呈现了本发明的另一个实施例，即用于将乘客箱内的就座和锚定乘客从卡车的底盘隔离的方法。坐在卡车驾驶室(501)内并佩戴其安全带的乘客被直接且牢固地锚定到卡车的底盘(502)。通过本公开的发明，坐在乘客舱(箱)内并佩戴其固定带的乘客被间接地锚定到卡车的底盘，但是，由于本文公开的轨道系统，他们同样地被固定。因此，该方法包括以下步骤：在该皮卡车车厢505中提供前述轨道机构，该皮卡车车厢505具有平行于卡车的纵向轴线x的纵向轴线x、垂直于x并且在同一水平面上的横向轴线y，以及垂直于xy平面的竖向轴线z。所述机构提供到车厢的锚定和与底盘的隔离。在该车厢上，在车厢上的轨道机构中提供沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿z轴线的至少一个第二公轨道或母轨道。在所述箱上，提供沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿z轴线的至少一个第二公轨道或母轨道。该方法还包括以下步骤：以可配合的方式将箱上的轨道与车厢上的轨道配对；以及为配对中的每个轨道提供除了沿着x轴的往复线性运动之外的零运动自由度。通过轨道机构，将锚定在箱的座椅上的乘客与卡车底盘隔离，该锚定符合MBD-IIHS报告中规定的撞击配置，即，当所述底盘受到相同撞击时，在测试速度为50.0km/h，保护乘客免受在侧向上500kg MDB对静止的皮卡车车厢的垂直撞击的影响。
已经利用示例性优选实施例描述了本发明。然而，对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以容易地调整和修改优选实施例以适合其他应用。因此，应当理解，本发明的范围不限于所公开的实施例。相反，本发明旨在涵盖基于相同操作原理的各种修改和类似设置。因此，权利要求书的范围应符合最广泛的解释，以便涵盖所有此类修改和类似设置。

Claims (3)

1.一种轨道机构，在皮卡车车厢中，皮卡车车厢具有平行于卡车的x纵向轴线的纵向轴线x，垂直于x并且在同一水平面上的横向轴线y，以及垂直于xy平面的竖向轴线z，轨道机构包括：在所述车厢上，沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿z轴线的至少一个第二公轨道或母轨道；在所述箱上的沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿轴线z的至少一个第二公轨道或母轨道；在所述箱上的轨道以能够配合的方式与在所述车厢上的轨道配对，除了沿着x轴线的往复线性运动之外，配对中的每个轨道具有零运动自由度；所述机构提供对车厢的锚定和与底盘的隔离；所述轨道机构将锚定到所述箱的座椅的乘客与卡车底盘隔离；所述锚定符合在MBD-IIHS报告中规定的撞击配置，即，在测试速度为50.0km/h的情况下，当所述底盘受到相同撞击时，保护乘客免受在侧向上500kg MDB对静止的皮卡车车厢的垂直撞击。
2.一种套件，用于将乘客箱内就座和锚定的乘客与卡车的底盘隔离，其包括如权利要求1中所限定的轨道，适用于预限定的卡车车厢。
3.一种用于将乘客箱内就座和锚定的乘客与卡车的底盘隔离的方法，包括以下步骤：
在皮卡车车厢中提供轨道机构，该皮卡车车厢具有平行于卡车的纵向轴线x的纵向轴线x，垂直于x并且在同一水平面上的横向轴线y，以及垂直于xy平面的竖向轴线z；所述机构提供对车厢的锚定和与底盘的隔离；
在所述车厢上，在所述车厢上的所述轨道机构中提供沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿z轴线的至少一个第二公轨道或母轨道；
在所述箱上，提供沿轴线x设置的至少一个第一公轨道或母轨道和沿轴线z的至少一个第二公轨道或母轨道；
以能够配合的方式将所述箱上的轨道与所述车厢上的轨道配对；
为配对中的每个轨道提供除了沿着轴线x的往复线性运动之外的零运动自由度；
借助于轨道机构，将锚定到所述箱的座椅的乘客与卡车底盘隔离，所述锚定符合MBD-IIHS报告中规定的撞击配置，即，在测试速度为50.0km/h的情况下，当所述底盘受到相同撞击时，保护乘客免受在侧向上500kg MDB对静止的皮卡车车厢的垂直撞击。
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