CN115210113A - 用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统 - Google Patents

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CN115210113A CN202080097678.XA CN202080097678A CN115210113A CN 115210113 A CN115210113 A CN 115210113A CN 202080097678 A CN202080097678 A CN 202080097678A CN 115210113 A CN115210113 A CN 115210113A
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    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members

Abstract

本发明涉及一种用于为了减少与另一车辆(VE')或任何障碍物碰撞所造成的冲击的车辆(VE)零件(20)膨胀的系统(10)，用于车辆(VE)零件(20)膨胀的所述系统(10)包括接近/速度测量器(30)与容纳于用于释放气体的胶囊(51)中的至少一个电触发装置(40)的关联，该胶囊与至少一个紧密密封的延伸臂(50)相关联，一旦驱动，其负责移动含于车辆(VE)的保护衬的一个或多个部件(20)，如前(21)和/或后保险杠(21a)、车门(P)挂板和/或零件(22)、车顶(T)挂板和/或在与障碍物或其它车(VE')碰撞中可相对于车辆(VE)的整流罩移动的零件或其它部件。

Description

用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀 系统
技术领域
本发明涉及一种用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统。更准确地说，该系统属于车辆安全配件领域，并且被远多于足够量的接近测量器与至少一个空气和/或气体或弹簧的快速膨胀装置的关联所包括，使得关联于外部保护零件或车辆整流罩的伸缩机构或类似机构，例如保险杠、车门衬板、车顶衬板或其他运动零件立即移位。在即将发生碰撞的事件中，这些零件中的至少一个的位移具有在车辆本身被撞击之前吸收冲击的主要功能，因而保护驾驶员和其他乘客。
背景技术
在过去的几十年中，许多国家的汽车工业一直在开发旨在在事故情形中为车辆乘员提供更多安全性的技术。因此，汽车在上路之前要在实验室中被测试。受控事故试图重现车在真实事故中的条件以及对车身和乘员的可能影响。交通事故每年导致全世界数百万人死亡。
一般而言，安全性主要取决于驾驶员：绝大多数事故仍归因于人为错误。言及安全性，专家们做出了区分。它可以是主动的或被动的。主动安全性包含所谓的车道，其可以是从森林小径到四车道高速公路的任何车道；其也意味着进行快速超车的发动机动力。另一方面，被动安全是汽车在事故事件中给出的东西，例如像装甲一样保护乘客的锡舱。
事故统计显示，与严重受害者的碰撞的60％是正面碰撞。这些的三分之二是部分侧面冲击。因为驾驶员在最后一刻本能地试图通过扭转转向装置来避免冲击。出于这个原因，在汽车理论中，正面事故已经被认作横向位移。在这种类型的碰撞中，震荡在前表面上的分散并不均匀，这使得汽车像拼图的片一样接合在一起。为了更好地分散冲击，发动机支架被建造以承受更大的负载，从而保持均匀的起皱。如果震荡太猛烈，支架必须断裂，释放发动机，使其不会穿透车厢。
车辆最脆弱的零件之一是其侧板，其包括车门。在车门中，外侧与坐着的乘员之间的距离极短：仅25至40厘米。考虑到汽车事故所含的高能量，空间非常短。
强制使用安全带代表了对驾驶员和乘客的安全性，然而，因为车辆上的冲击总是突然的，本措施不能防止头部突然摆动而发生的创伤，导致了脊髓损伤。
如今，绝大多数车辆具有被熟知为“气囊”的安全部件，其安装在车厢中的关键点并与布置在它们的关键零件(前、后、右侧、左侧)中的各种传感器相关联。因而，当一个或多个传感器被触发时，信号被发送到控制单元，既而检查哪个传感器被击中，并因而触发最合适的气囊。气囊由气体囊或充气气垫组成。如果乘员不系安全带，气体囊可能会失效，特别是因为气体囊的膨胀被计算以减少头部冲击和抽打，并不意于将乘员的身体保持在位。
汽车工业的一个固定不变的部分是开发系统和机构，以减少与障碍物或其他车辆碰撞时所导致的对车辆的整体零件的冲击。大量学习和研究被开发以旨在减少这种严重的冲击，其最近的一项是安装多个接近传感器以探查即将发生的碰撞，在车辆的制动和/或减速中起作用。
正在开发的其他模型将接近传感器与一个或多个外部气囊相关联，通常安装在车辆的保险杠中，以避免可能的损坏或至少将其最小化。该安全设备不同于于此提出的系统，即，它仅限于没有任何安全机构的外部充气囊，在许多情况下，这些囊可能会因冲击而撕裂，不再进行缓冲功能。
如本领域技术人员所知的，碰撞测试旨在评估车辆的不同方面。过去，车身被建造成刚性的，其将大部分碰撞的冲击传递到乘员，导致他们严重受伤并增加死亡风险。研究显示，通过能够吸收部分冲击的可变形结构可以实现更大的保护，引出了前和后的所谓的吸收或变形区域。
然而，对于车厢，刚性是需要的：它们的结构应该保持完整，板、框架或其他元件侵占其乘员所在空间的风险更小。车门不应在碰撞中锁定，车底板不应弯曲。许多现代设计的汽车在结构的各个零件中使用不同强度的钢来满足每个零件的需求。
众所周知，高速正面碰撞中吸收冲击的空间有限，因为在被认为是最大的一定程度的变形后，冲击会侵入车厢传递给乘员或结构。
如果汽车更大更宽，由于车身和乘员之间会有更多空间，它们必然会更安全，工程师会使用额外空间来在碰撞情形中建立更大的程序化变形区域，即更缓的减速，传递到车辆内的冲击较少，导致严重脊髓损伤的头部位移较少且抽打更少。本专利含有一种在即将发生碰撞的情形中增加起于车身外壳与其乘员之间的空间的方法，因而增加车辆的变形区域。
为了举例说明上述内容，在专门的数据库中作出了搜索，通过其找到了参考用于在即将发生碰撞的情形中吸收冲击的车辆零件的膨胀系统的文件，例如在文件号US2010140903中用到了一种外部气囊系统，其可包括保险杠罩、供于在保险杠罩后面的缓冲垫、以及用于产生气体压力以展开缓冲垫的充气机，其中保险杠罩通过部署缓冲垫向前移动。
文献号JP2009220645设想了向保险杠“气囊”提供相对高的气压，并且根据摄像机拍摄的行人的身高大小部署额外的“气囊”。相对较高的气压模式被提供给保险杠气囊。在“小高度”模式中，相对较低的气压被提供给保险杠气囊，且不使用附加气囊。
大部分定位到的文件仅表现出了气囊的膨胀(填充)，没有使用许多机械运动，仅参考了现有技术，因此，未表现出相关于所描述的客体的先行性，因而确保了其满足可专利性的法律要求。
发明内容
因此，本发明的目的是表现出一种在即将发生碰撞的情形中的车辆零件膨胀系统，以给出更大的冲击吸收，这被理解为通过接近和速度测量器与触发装置的关联以使得车辆保护零件线性位移，例如前和/或后保险杠、板或车门内衬零件或其它零件可相对于车辆整流罩移动的膨胀；这些部件中的至少一个对于即将到来的碰撞的立即且线性的位移，具有实质性地缓冲碰撞或撞击的主要功能，不仅保护车辆，也主要地是保护车辆的驾驶员和其他乘员。
为了更好地理解本发明的目的，考虑装备这种技术的车辆与没有装备这种技术的另一车辆之间的正面碰撞。所描述的装置还旨在减少对未搭载这种技术的其他车辆的损坏，因它在最终碰撞中给出了“更易变形”或“更软”的结构，以减少因冲击对这一车辆造成的变形，同时减缓减速之外增加了其乘员的生存机会。
该专利的目的还在于表现出一种系统，为了更大的冲击吸收，以在即将发生碰撞的情形下膨胀车辆部件，该系统由接近测量器激活，例如相机、传感器、激光、雷达、超声波，其可安装在例如汽车、卡车、摩托车等的任何型号的机动车辆中。
本专利的另一个目的是表现出一种用于在即将发生碰撞的情形中吸收冲击的车辆零件膨胀系统，其触发装置在检测即将发生的碰撞的零件，如保险杠上水平和线性移动，其安装在由触发设备形成的创新装置上，该触发设备与自锁自锚延伸臂相关联，因而避免这种延伸臂在碰撞时断裂。
该机构包括以下零件：
1)由超声波传感器、激光、雷达和摄像头、其它设备所组成的即将发生冲击检测装备，旨在识别碰撞的即将发生以及车辆的哪个区部即将被撞击；
2)主动膨胀机构-它由可通过任何类型的方法可膨胀的伸缩杆组成，但不限于于此所述的那些：a)提供烟火封装机构爆炸的电信号，该爆炸在水密管道复合体中释放气体，提供能量以膨胀伸缩杆；b)通过收缩的弹簧，它们的锁被释放并且它们积累的能量将允许伸缩杆膨胀；c)通过电动机，车辆自身的发动机可用于此目的。主动机构必须由可变形材料建成，以促进在碰撞中逐渐且持续地吸收冲击；和
3)被动或约束机构由自锁伸缩装或杆组成，通过主动机构释放的能量来膨胀。其目的是为可膨胀复合体提供结构阻力，防止主动机构在碰撞中断裂或扭曲。被动机构必须由可变形材料建成，以促进在碰撞中逐渐且持续地吸收冲击。组成它的杆在各种点上装备了大量可单向膨胀的锁，即只在一个方向上，当在另一个方向受力(碰撞中)时随时锁定，这样即便碰撞发生在主动机构的完全膨胀之前(部分膨胀)，其锁将激活并为吸收复合体提供支撑。
附图说明
为了对本说明书进行补充以获得本发明的特征的更好理解，并且根据其优选的实际实施例，在说明书中附有一组附图，作举例说明，尽管不作出限制，其操作被代表为：
图1和1A代表车辆模型的透视图，阐释了在静止和驱动位置的膨胀零件的示例；
图2显示了与另一车辆即将发生碰撞的车辆的侧视图；
图2A显示了在触发装置被驱动之后，驱动的延伸臂的侧视图，阐释了保险杠膨胀；
图3显示了接近与另一车辆碰撞的车辆的侧视图；
图3A显示了车辆的俯视图，阐释了在第一结构版本中由延伸臂膨胀的保险杠；
图4和4A代表第二和第三结构版本的俯视图，其处于延伸臂到车辆保险杠的驱动位置；
图5显示了有着4个独立延伸臂的第四结构版本的俯视图，每个延伸臂有着其各自的气体胶囊；
图5A显示了有着2个独立的“U”形延伸机构的第五结构版本，保险杠的每一半中一个，举例说明了在特定条件下仅保险杠的一半的最终膨胀的可能性；
图6A代表被动延伸臂的放大的A.A.纵向截面细节，阐释了优选的锁定版本；
图6B和6C显示了A.A.纵向截面视图，阐释了被动延伸或保持臂的锁定齿的运动；
图7在放大图中披露了结构加强件的细节，显示了主动膨胀机构和支撑在铁杆或其他刚性和耐久的成形材料上的被动机构；
图7A在放大图中披露了主动和被动机构的细节；
图8至8B展示了视图，阐释了应用在车辆车顶上的系统，举例说明了它们在车辆侧翻的情形中的动作。
图9至9C展示了代表应用于至少一个侧车门上的系统的示例的视图；
图9D展示了车辆的透视图，有着以横向位移应用于车门的系统；
图10和10A披露了概要视图，阐释了一种在车顶上有着独立胶囊的车辆，及其它车辆有着胶囊和管道系统以膨胀整个车顶；
图11展示了示意图，阐释了自圆柱体内的收缩弹簧的最终膨胀和释放闩锁以允许膨胀；
图11A和11B展示了装备有上述在前视图中举例说明的弹簧的车辆的俯视图，阐释了它们如何在膨胀和缩回时表现。
具体实施方式
参考所阐释的附图，本发明专利涉及“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，更准确地说，它是一种车辆(VE)的零件(20)的膨胀系统(10)，用于减少与另一车辆(VE')或任何障碍物碰撞所导致的冲击。
根据本发明，车辆(VE)的零件(20)的扩展系统(10)包括接近/速度测量器30与容纳在含有烟火固体化学化合物的胶囊(51)中的至少一个电触发装置(40)的关联，被电触发启动时，致使高压气体的立即释放，并且所述胶囊(51)与至少一个水密延伸臂(50)相关联，一旦启动，负责位移一个或多个集成车辆(VE)的保护整流罩的部件(20)，例如前(21)和/或后保险杠(21a)、车门(P)的板和/或涂覆零件(22)、车顶(T)的板和/或涂覆零件或可相对于车辆(VE)的整流罩位移的其他部件，以吸收、减少或避免碰撞或撞击障碍物或其它车辆(VE')时对车辆(VE)的车厢的冲击力。
所提到的接近测量器(30)可以是传感器相机、激光、雷达、超声波或其他类型的传感器，当检测到车辆(VE')或障碍物的突然接近时，将信号发送到触发装置(40)，具体来说，电子控制单元(41)(参见图2和2A)，其依次将电信号发送到气体发生点火器(42)，其燃烧促进延伸臂(50)的膨胀或弹簧的释放或特定的电机的激活。
所述触发装置(40)集成在属于延伸臂(50)的胶囊(51)中。
膨胀系统或(驱动机构)由多个前/侧/上/后延伸器形成，这些延伸器通过读取计算机化的摄像头传感器(车辆、障碍物)和热装置作膨胀，以便在即将与其他车辆或障碍物发生冲击的情形下膨胀复合体，并在即将与行人或动物发生冲击的情形下抑制它。
在第一构造实施例中，膨胀系统(10)设想为由用于气体释放的圆柱形胶囊(51)形成的水密延伸臂50(参见图3和3A)，其安装了当触发装置(40)被点燃时移动的伸缩架构(52)。这些延伸臂具有与车辆(VE)接触的端部(51a)和(52a)。
在第二构造版本中，气体释放胶囊(51')(参见图4)由“U”形架构所包括，其正交端延伸部(51b')装配有伸缩架构(52')，随后其端部配于车辆(VE)的移动零件(20)上，如所阐释的情形，保险杠(21)。延伸臂(50')具有径向加强件(53')或被动机构。
在第三构造版本中(图4A)，气体释放胶囊(51")由“U”形架构所包括，在外延伸部(51b")之间发展出一对管状分支(54")。外延伸部(51b")和分支(54")两者都供有可伸缩架构(52")，随后其端部安装在车辆(VE)的移动零件(20)上，如在阐释情形中，保险杠21，且供以提供结构强度的被动延伸臂(53")。
在第四构造版本中(参见图5)，膨胀系统10"'供有两个或更多个触发装置(40"')，每个都有着其的气体释放胶囊(51"")和彼此独立的管状架构(52"')，垂直于移动零件(20)布置，在阐释的情形，保险杠21；触发装置(40"')等距分布并且每个都配备有其各自的伸缩架构(52"")。
在第五构造版本中(参考图5A)，膨胀系统10""提供了一对单独的“U”形触发装置(40"")，每个都连接到一半保险杠上的气体释放胶囊(51"")，并在每一侧含有一个被动机构，以便允许仅一半的保险杠(21)在我们可以注意到的被动延长臂(53"")处的最终膨胀。所述触发装置(40"")与另一个中央触发装置(40a"")电子关联，该中央发射装置包括有着至少一个气体释放胶囊(51"")的“U”形中央臂(50a"")并且其延伸部(51b"")接收各自的伸缩架构(52"")。在延伸部(51b"")之间安装一对单独的容纳机构(53"")，它们彼此交叉安装并锚定在枢轴点(A1)处并有着各自的辅助臂(50b"")。
在一个优选且非限制性的结构实施例中，被动容纳机构(52和53)和相关机构(52')/(52")/(52'")和(52"")供有在圆柱形胶囊(51)膨胀后(参见图6至6C)的防返回安全锁(60)，其在优选的构造实施例中包括呈三角形的多个活动齿(60a)，安装在管状架构(52)中实践的凹槽(55)中，其中每个凹槽(55)容纳一组弹簧(61)，用于移动由突出边缘(55a)所包含的齿(60a)。每个接合在供于可伸缩管状架构(52)和胶囊(51)中的突出部(62)的移动齿(60a)在受到与膨胀反方向的受力时，同时在多点立即锁定结构。
触发装置(40)和相关装置可以附接到安装在车辆(VE)的固定零件中的一个或多个刚性杆(70)以用于延伸供有径向加强件(53)的延伸臂(50)，也被称为被动机构。优选地，所述杆(70)由铁或其它刚性和耐久构造的材料制成。
在平坦区域，例如车顶(T)和侧车门(P)(参见图8至9B)，触发装置(40)安装在底座(80)上，更准确地说，在长形凹槽中，该凹槽可以是单独的(80a)或彼此连通的管状(80b)，允许由胶囊(51)引起的爆炸引起所有伸缩管状架构(52)同时立即位移。
所述车辆VE可以提供布置在车辆车顶上的单独的胶囊(51)(参考图10)，且可为所述胶囊(51)一并供以管道系统(53)用于膨胀汽车(VE)的整个车顶(参考图10a)。
所述车辆(VE)通过使用在圆柱体(51)内收缩的弹簧(ML)可表现出车辆零件的膨胀，其中同时释放锁(TV)以允许其膨胀。
确实，当本发明付诸实践时，可以对结构和形式的特定细节作出修改，而不背离权利要求中明确证实的基本原理，应当理解的是，使用的术语并非旨在作为限制。

Claims (12)

1.“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，更准确地说，它是车辆(VE)的零件(20)的膨胀系统(10)，用于减少与另一车辆(VE')或任何障碍物碰撞造成的冲击，其特征在于，所述车辆(VE)的零件(20)的所述膨胀系统(10)由接近/速度测量器(30)与至少一个容纳在气体释放胶囊(51)中的触发装置(40)的关联所包括，该气体释放胶囊与至少一个延伸臂(50)相关联，一旦驱动，该延伸臂负责位移一个或多个集成所述车辆(VE)保护整流罩的零件(20)，例如所述前(21)和/或后保险杠(21a)、车门(P)板和/或装饰件(22)、车顶(T)板和/或装饰件，或与障碍物或其它车辆(VE')碰撞时，相对于所述车辆(VE)整流罩易于位移的其它部件。
2.根据权利要求1所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，且在优选的结构版本中，其特征在于，膨胀系统(10)供有由圆柱形胶囊(51)形成的延伸臂(50)，其中安装有当所述触发装置(40)被点燃时移动的伸缩架构(52)；所述延伸臂具有与车辆(VE)接触的端部(51a)和(52a)，所述车辆(VE)供有径向加强件(53)。
3.根据权利要求1和2所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，其特征在于，对突然接近车辆(VE')或障碍物的检测被例如相机、传感器、激光、雷达、超声波或其它向所述触发装置(40)发送信号的装置的接近测量器(30)来理解，特别是用于向具有最佳燃烧的气体发生点火器(42)发出电信号的电子控制单元(41)，于所述延伸臂(50)膨胀或所述弹簧膨胀的释放；所述触发装置(40)集成在属于延伸臂(50)的胶囊(51)中。
4.根据权利要求1所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，其特征在于，触发装置(40)和相关装置固定在一个或多个刚性杆(70)上，所述刚性杆(70)安装在所述车辆(VE)的固定零件上，用于供有径向加强件(53)的所述延伸臂(50)的延伸。
5.根据权利要求1所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，且在第二结构版本中，其特征在于，所述胶囊(51')由U形架构所包括，其正交端延伸部(51b')安装有所述伸缩架构(52')，随后其端部安装在所述车辆(VE)的移动零件(20)的保险杠(21)上；所述延伸臂(50')具有径向加强件(53')。
6.根据权利要求1所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，且在第三结构版本中，其特征在于，胶囊(51”)由U形架构所包括，且在所述外延伸部(51b”)之间发展出一对管状分支(54”)；所述外延伸部(51b”)和所述分支(54")两者都接收伸缩架构(52")，随后其端部安装在所述车辆(VE)的移动零件(20)上，如阐释的情形中，所述保险杠(21)，且供以提供径向加强件(53”)的延伸臂(50”)。
7.根据权利要求1所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，且在第四结构版本中，其特征在于，膨胀系统(10”')供有两个或更多个触发装置(40”')，每个都有着其自己的胶囊(51”')和彼此独立的管状架构(52”')，垂直于所述移动零件(20)布置，在阐释的情形中，保险杠(21)；所述触发装置(40”')均匀分布，每个都配备有其自己的伸缩架构(52”')。
8.根据权利要求1所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，且在第五结构版本中，其特征在于，膨胀系统(10"")提供了一对单独的“U”形触发装置(40"")，每个都连接在所述保险杠的半侧上，并在每一侧含有一个被动机构，用于供有径向加强件(53"")的仅一半的延伸臂(50"")的最终膨胀和所述伸缩架构(52"")的膨胀；所述触发装置(40"")与另一个中央触发装置(40a"")电子关联，所述中央触发装置包括有着至少一个气体释放胶囊(51"")的“U”形中央臂(50a"")并且其所述延伸部(51b"")接收各自的伸缩架构(52"")；在延伸部(51b"")之间安装一对单独的触发装置(40b"")，它们彼此交叉安装且锚定在枢轴点(A1)处并有着各自的辅助臂(50b"")。
9.根据权利要求1至7所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，其特征在于，伸缩架构(52)和相关的(52')/(52")/(52'")和(52"")供有在所述圆柱形气囊(51)膨胀后的防返回安全锁(60)。
10.根据权利要求8所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，且在优选的结构版本中，其特征在于，包括多个呈三角形的活动齿(60a)的安全闩锁(60)，安装在所述管状架构(52)中实施的凹槽(55)中，每个凹槽(55)容纳一组弹簧(61)，用于移动由突出边缘(55a)所包含的所述齿(60a)；每个接合在供于所述可伸缩管状架构(52)和所述胶囊(51)中的突出部(62)的活动齿(60a)在受到与膨胀反方向的受力时，立即锁定。
11.根据权利要求1和2所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，其特征在于，所述车辆(VE)提供布置在车辆车顶上的单独的胶囊(51)，所述胶囊(51)可附有管道系统(53)，用于车辆(VE)的整个车顶的膨胀。
12.根据权利要求1和2所述的“用于在即将发生碰撞的事件中吸收冲击的机动车辆零件膨胀系统”，其特征在于，车辆(VE)提供用于有车辆零件的膨胀，通过使用在圆柱体(51)内收缩的弹簧(ML)，同时释放锁(TV)以允许膨胀。
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