CN1964870A - 车辆和用于车辆的加固部件 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种公路车辆，所述公路车辆包括固定到车辆的结构上的至少一个加固部件，优选地所述加固部件邻近前挡风玻璃在前挡风玻璃的侧边缘之间延伸，其中所述加固部件的尺寸形成为所述加固部件当驾驶者使用双眼视觉并不需要驾驶者移动其头部时不会阻挡驾驶者看见距离前挡风玻璃至少两米的物体。本发明可以进一步提出了一种包括至少一个加固部件、和操作装置的车辆，所述至少一个加固部件在缩回的第一存储位置和延伸的第二位置在车辆的结构之间延伸，所述操作装置用于将加固部件从第一位置移动到第二位置，其中，如果所述加固部件用于在延伸位置内邻近前挡风玻璃延伸，那么在第所述二位置所述加固部件允许驾驶者看过前挡风玻璃。特定类型的加固部件由用于从车辆的前结构延伸的至少两个第一线性延伸结构单元，和结合所述至少两个第一线性延伸结构单元的第二线性延伸结构单元形成，所述第二线性延伸结构单元不是水平的，且其中所述加固部件的第一线性延伸结构单元在水平面内具有不超过65mm的宽度。

Description

车辆和用于车辆的加固部件

技术领域

本发明涉及用于例如公路车辆(或机动车，运输车辆)的车辆的薄弱部分的结构加固部件(或结构加强部件)。

背景技术

在公路交通事故中每年发生很多死亡事故。这些死亡事故中的一部分由车辆的结构例如a-支柱形成的视野障碍引起的“看但没有看到”所导致，或者由翻滚所致的车顶压垮(变形)和穿过挡风玻璃的冲击所导致，这些形成最危险的事故形式。

过去很多系统被使用以降低这些事故的后果。例如，在US5653497和US5860689中，通过围绕挡风玻璃的周边放置耐冲击挡板，挡风玻璃被防止受车顶压垮的影响。这种方法提供的加固仅仅延伸到挡风玻璃本身且存在对通过挡风玻璃的周边视觉产生影响的问题。

在汽车竞赛的领域中同样已知的是通过焊接额外的加固部件定做车辆。然而，这些加固部件不适于普通车辆，因为对于驾驶车辆的人而言，它们非常碍事且具有潜在的危险。它们会阻塞车辆内的空间并妨碍视觉。

运动型多用途车(SUV)通常设置有在翻滚事故中提供竖直保护的防滚(翻车)保护杆，但是翻车保护杆不能防止挡风玻璃的冲击。很多系统被提出，其中车辆的发动机盖例如通过冲击传感器的运行在冲击时被升高，但是该保护效果并不充分且当发动机盖升起时驾驶者不能通过所述发动机盖看到前面，而这是极端有害的。特别是对于具有很短的背的驾驶者或者在座位很低的情况下，这会是个问题。

EP-A-1186483披露了可以定位在车辆座位后面的有自动跳起装置的翻车保护杆，特别是软顶车辆的情况下，在冲击的情况下所述有自动跳起装置的的翻车保护杆弹入驾驶者头部后面的位置内。然而，它们不能提供对来自前面的挡风玻璃冲击的任何保护且只具有防止车顶压垮的有限防护作用。

发明内容

本发明已经开始提出用于车辆的加固部件以便保护驾驶者或者车辆内的乘客免受翻滚导致的车顶压垮(变形)和免受通过挡风玻璃的物体的穿透。

因此，在第一方面，本发明提出一种公路车辆(或机动车)，所述公路车辆包括固定到车辆的结构上并在驾驶者位置前面延伸的至少一个加固(或加强，增强)元件，所述加固部件的尺寸形成为当驾驶者使用双眼视觉时且不需要驾驶者移动其头部的情况下加固部件不会阻挡驾驶者看见距离前挡风玻璃至少两米的物体。

本发明者已经意识到最优的视觉仅能够在驾驶者与挡风玻璃之间没有任何障碍的条件下获得的传统的信念是不正确的。本发明者已经意识到加固部件能够被设计成其具有最小的视觉影响但是其极大地提高了车辆的强度，特别是提高了抵抗来自前面和车顶压垮(或变形)的冲击的性能。

本发明的第一方面也提出一种加固部件，该加固部件用于使用在公路车辆中、用于固定到车辆的结构上和用于在驾驶者位置前面延伸，所述加固部件的尺寸形成为在使用中，当驾驶者使用双眼视觉时且不需要驾驶者移动其头部的情况下加固部件不会阻挡驾驶者看见距离前挡风玻璃至少两米的物体。

在传统的公路车辆中，本发明优选地提供至少一个加固部件，所述至少一个加固部件在车辆的前结构与前挡风玻璃的顶部框架之间延伸。

本发明的加固部件也能够被应用到没有以与普通公路车辆相同的方式构造的车辆上，例如方程式赛车或者目前正在实验的非传统的节能车辆。这些车辆中的很多具有围绕驾驶者和/或乘客延伸的导流罩状的弯曲的挡风玻璃。在车辆具有挡风玻璃的情况下，不论在传统的车辆或者是非传统的车辆中，所述加固部件优选地固定到车辆的结构上并邻近所述前挡风玻璃延伸，且所述加固部件在前挡风玻璃的侧边缘之间延伸。在一些赛车中，根本就没有挡风玻璃，在所述情况下，所述加固部件能够被设置成在驾驶者位置前面延伸。

通过“在驾驶者前面”，这意味着所述加固部件当从侧面看时沿着车辆的纵向轴线位于驾驶者位置前面。没有必要的是：所述加固部件直接放置在驾驶者位置前面。很多车辆设计有概念上的中心线。驾驶者位置通常位于此中心线的一侧。在此情况下，加固部件可以位于在中心线上，位于驾驶者位置的中心线的相同侧或者另一侧。优选地，所述加固部件大体上位于中心线上。

本发明者也意识到能够设置可移动的加固部件，所述可移动的加固部件从存储位置移动到加固位置，在存储位置，当向前看时驾驶者大体上不被看到所述加固部件，在加固位置，所述加固部件在车辆的结构部件之间延伸。在本发明的此方面，在车辆的正常使用期间，所述加固部件大体上或完全地不可见，并仅在事故的情况下进入位置。

因此，在第二方面，本发明提出一种包括至少一个加固部件、和操作装置的车辆，所述至少一个加固部件在第一(存储)位置被缩回且在第二(延伸)位置在车辆的结构之间延伸，所述操作装置用于将加固部件从第一位置移动到第二位置，其中，如果所述加固部件用于在延伸位置邻近前挡风玻璃延伸，那么对于驾驶者而言仍然可能透过前挡风玻璃的至少一部分观看。

本发明的第二方面进一步提出了一种用于安装在车辆内的加固结构，所述加固结构包括加固部件和操作装置，所述操作装置用于将加固部件从第一(存储)位置移动到第二(延伸)位置，所述操作装置和加固部件构造成结合车辆的结构。

用于使用在本发明的第一方面的加固部件的设计的一个实施例自身被认为是创造性的。因此，本发明的第三方面提出一种用于安装在车辆内的加固部件，所述加固部件由用于从车辆的前结构延伸的至少两个第一线性延伸结构单元，和接合所述至少两个第一线性延伸结构单元的第二线性延伸结构单元形成，所述第二线性延伸结构单元不是水平的，且其中所述加固部件的第一线性延伸结构单元在水平面内具有不超过65mm优选地不超过50mm的宽度。

水平面被作为当所述加固部件放在适当位置时将是水平的平面。

优选地，在本发明的第三方面，存在至少三个第一线性延伸结构单元。

在第二方面或第三方面，所述车辆优选的是公路车辆。然而，本发明固有地可应用到车辆或者船只的有乘客的所有的舱室空间，不论所述车辆或者船只是静止，还是或者在公路上、赛道上，或者在空中和太空中或在海上行进。

在第一、第二和第三方面，所述车辆优选地为运送乘客的公路车辆。

下面将更详细地描述本发明的第一、第二和第三方面的优选特征。

本描述的自始至终将参照传统的客用汽车。传统的客用汽车具有被通常认为是对抗车顶压垮有影响的以下八个部分：

外a-支柱、外b-支柱、侧面板、内后加固铰链支柱、加固下铰链支柱、b-支柱、内a-支柱，车顶侧框架和车顶侧面板。全文中必要的地方将参照这些结构。

第一方面-固定的加固部件

优选地，如上提到地，车辆具有挡风玻璃，且加固部件邻近车辆的前挡风玻璃延伸，并且在前挡风玻璃的侧(或横向)边缘之间延伸。

通过“邻近前挡风玻璃延伸”，这意味着所述加固部件位于挡风玻璃前面或者位于驾驶者与前挡风玻璃之间。优选地，如下面进一步解释地，所述加固部件紧靠前挡风玻璃放置或者与前挡风玻璃分隔开很小的例如2-20cm的距离。

特别优选地，所述加固部件位于车辆的乘客厢的内部。如下面进一步所描述地，这具有特别的优点：在碰撞的情况下能够捕获挡风玻璃。也将加固部件放置在较少妨碍公路的对侧行车道的视觉的位置。

所述加固部件必须固定到车辆的至少一个结构上。这可以是车辆的前结构或者是前挡风玻璃的顶部框架。优选地，如上提到地，在传统的车辆中，所述加固部件在车辆的前结构与窗户的顶部框架之间延伸并且固定在车辆的前结构上和窗户的顶部框架上。这在翻车的情况下提供了坚固的结构和最大程度的抗压垮性。

所述加固部件可被手动地随意移动以被取出并再安装。然后，例如借助快速实心螺栓系统/滑动件，所述加固部件可被固定地锁定在适当的位置，并适合每一个单独的公路汽车或者跑车设计(与活动车顶紧固机构相似的容易夹住快速锁定/螺纹锁定螺栓系统)。而且，例如对于敞蓬车，具有加固部件的整个挡风玻璃和任选地两个a-支柱由此是可移动的。

加固部件可以与车辆的挡风玻璃、仪表面板梁或前外部结构中的至少一个一体形成。

要注意的是，在很多车辆中，前挡风玻璃以与竖直方向成实质上的角度后掠。这意味着挡风玻璃的顶部部分和前挡风玻璃的顶部框架位于相对靠近驾驶者头部的水平。通过邻近前挡风玻璃的顶部框架设置加固部件，在翻车的情况下能够提供良好的支撑。附加的加固部件能够被如下所讨论地设置。

可能的是，加固部件应该仅仅延伸前挡风玻璃长度的一部分。优选地，然而加固部件延伸前挡风玻璃长度的至少75％。

加固部件能够具有结构和挠曲安全特性，同时在内部后视镜的典型位置的前面或下面的一些区域具有开口或局部开口。

所述加固部件在车辆的前后轴线的方向上适当地延伸。然而，当从俯视图看时，在适当的条件下，加固部件可以相对于此轴线轻微倾斜。

附加加固部件可以被设置成从挡风玻璃的顶部框架沿车顶结构延伸到后挡风玻璃的顶部框架，和/或从后挡风玻璃的顶部框架延伸到车辆的后结构。这些可以与邻近前挡风玻璃放置的加固部件连续地形成。它们可以由分别的构件形成，然后这些构件放置成彼此连续延伸。它们可以通过例如粘合、焊接、胶粘或者机械固定的任何适当的方式连接。

特别优选地，本发明提出一种根据本发明第一方面的弓形形式的加固部件。本发明可以提出平滑弯曲的弓形。通过“平滑弯曲的弓形”，这意味着所述弓形的至少一个边缘不包括这样的部分：其中曲率半径不小于5mm且优选地不小于10mm，最优选地不小于20mm。

所述加固部件可以由单个结构部件或者连接在一起的多个结构部件建造。

所述加固部件可以由至少一个结构部件制成，所述至少一个结构部件在面向乘客厢内的面上在横截面上具有平滑弯曲的轮廓。

所述加固部件可以由结构部件制成，所述结构部件在横截面上为实心或中空的。

为了允许所述加固部件邻近前挡风玻璃放置，所述加固部件的三维构造优选地设计如下。

所述元件在朝向车辆前面的方向上可以变得更窄。所述结构的距离驾驶者最远的部分最可能干扰驾驶者的视觉，并且期望的是使这些尽可能地小。

在车辆宽度的方向上所述结构从顶部到底部可以变得更窄。这允许在挡风玻璃基部附近的最有可能阻碍驾驶者视觉的部分被制得很小同时提供在顶部与车辆的其它部分的坚固的接合。这能够通过给予加固部件当从前面看时为V形或Y形实现。在侧视图中，加固部件可以从底部到顶部可以变得更窄，以提供刚性撑杆状结构。可选地，加固部件在车辆的方向上从顶部到底部可以是大体上相同的长度，只要这不干扰驾驶者的视觉。

因为这是几乎所有的车辆的挡风玻璃的构造，所述加固部件在侧视图中可以从底部向顶部后掠。

在一个实施例中，所述加固部件具有在竖直平面内被剪切的三角楞柱的形式，或者具有截顶的被剪切的三棱锥的形式。

在所有的实施例中，所述加固部件优选地不是实心的，以进一步降低视觉妨碍。加固部分可以由穿孔的材料或者实心材料围绕空间的网状物制成。可选地，加固部件可以由组合在一起的线性延伸结构单元构成，以便提供具有最小视觉侵扰的坚固的结构。

所述加固部件可以由至少两个第一线性延伸结构单元，和第二线性延伸结构单元形成，所述第一线性延伸结构单元从车辆的前结构延伸到前挡风玻璃的顶部框架，所述第二线性延伸结构单元结合所述至少两个第一线性延伸结构单元。在此情况下，所述第二结构单元优选地安装成它们不是水平的。这进一步降低了阻碍驾驶者视野的部分的趋势。可以存在三个第一线性延伸结构单元，每一个通过第二结构单元结合到另外两个上。所述三个线性延伸结构单元可以三角形布置定位。

加固部件能够通过从一张材料切割和折叠为最后的形状。激光切割、液压成型、焊接(如果需要)或者任何制造技术可以被使用。

任何天然的蜂窝夹层结构复合材料可以被使用(例如钢/钛/碳纤维/Kevlar/有机玻璃(plexi)/增强聚酰胺66/玻璃纤维增强PP，或任何新合金)。

为进一步使视觉阻碍最小化，所述加固部件可以构造有前结构单元和后结构单元，所述前结构单元和后结构单元大体上与驾驶者用于驾驶的正常位置成一直线。如此，尽管存在给出强度的两个结构单元，但是当使用一只眼睛看时只有单个单元被驾驶者看见，且当使用两只眼睛看时，视觉侵扰被最小化。

优选地，加固部件的第一线性延伸结构单元具有在水平面内不超出65mm优选地不超出5cm，最优选地不超出3.5cm的宽度，以便使视觉阻碍最小化。加固部件的第一线性延伸结构单元优选地具有在水平面内不超出驾驶者的眼睛之间的距离的宽度。大多数驾驶者具有5.6-6.5cm范围内的眼睛间隔。所述结构单元的宽度优选地小于此并优选地小于最小正常眼睛间隔的65％。所述水平面被作为当所述加固部件在车辆的正常竖直构造中放在车辆内的适当位置时将是水平的平面。

优选地，所述第二结构单元具有在水平面内小于65mm，优选地小于50mm的宽度。优选地，第二结构单元并不水平对齐。

优选地，在水平面内的第一线性延伸结构单元之间的间隔至少是65mm。

如果所述结构单元的最大宽度等于驾驶者眼睛间距的50％，驾驶者通过使用至少一只眼睛将能够看见其远离结构单元的距离与从驾驶者到结构单元的距离相同的任何物体。因为从驾驶者到加固部件的通常距离将小于1m，驾驶者将能够看见远离加固部件大约1m或者更多的物体。

要注意的是，在加固部件邻近前挡风玻璃放置，例如居中放置的情况下，加固部件应该具有低于传统上使用的前a-支柱类型的视觉侵扰。这些典型地由实心的视觉上阻碍的材料构成，并且厚度在水平面内宽于驾驶者的眼睛间隔。

在实践中，如果不大于6°的视野被加固部件阻碍，驾驶者的视觉被认为是可以接受的。

所述加固部件优选地安装成其没有沿其整个长度接触前挡风玻璃。优选地，所述加固部件沿其长度的小于50％，优选地小于40％，更优选地小于20％接触挡风玻璃。优选地，挡风玻璃的加固部件接触挡风玻璃的部分被限制到挡风玻璃的上部，例如在居中地安装后视镜的区域内。这进一步降低了视觉阻碍。

加固部件也具有不增加挡风玻璃下部的刚度但是提供增加的吸收冲击的能力。特别地，已经观察到的是在与挡风玻璃的很多类型的冲击碰撞中，例如在与骑脚踏车的人或者步行者碰撞期间，骑脚踏车的人或者步行者经常接触挡风玻璃的下部。这实际上经常是头部先接触，这引起很多死亡事故。通过提供在加固部件与挡风玻璃的下部之间的空间，挡风玻璃的下部能够挠曲很短的距离，并吸收碰撞能量中的一部分。然而，在其仍进一步向后移动之前，挡风玻璃然后被加固部件捕获，并防止挡风玻璃或者物体撞击驾驶者。

所述加固部件自身可以设计有吸收能量特性。特别地，加固部件的距离驾驶者最远的部分可以被制成在冲击时其将挠曲或者破裂以吸收冲击。特别是这种情况：加固部件被设计成从前到后增加宽度，从而前面被构造得相对轻。想要的是设计加固部件从而加固部件在从前面碰撞或者翻车的情况下将挠曲大约10-20cm，优选地10-12cm。然而，优选地加固部件将不会移动如此远以致危及驾驶者。

根据本发明的加固部件可以通过铸造、冲压、锻造或者装配结构制造。

根据本发明的加固部件可以在它们面向乘客厢的内部使用例如与车辆的内部装潢相似的膨胀弹性体材料或填料的冲击吸收材料，并根据与车辆构造有关的法规进行装饰。

根据本发明的加固部件应该从邻近车辆的面板或者窗户的至少一个固定结构例如窗户的框架延伸。这给予其牢固的固定位置。优选地，加固部件在车辆的位于面板或者车辆的相对边缘的结构之间延伸，以在这些结构之间形成坚固的桥，从而增大车辆的结构强度。

也可以设置附加的加固部件。至少一个加固部件可以设置成与车辆车顶接触。这特别可应用在硬顶/蓬式汽车中。当伸展的轮廓在用于附加支撑的支柱之间沿着与车顶横向轮廓连接的中心车顶轮廓线/盖子向后时，所述加固部件可以连续跨越车顶。优选地，所述加固部件接触上后窗框架。

优选地，存在沿大体上其到后窗户区域的下端的整个长度与后挡风玻璃接触的加固部件。

当加固部件邻近车顶设置时，这能够提供附加的加固，用于支撑车顶盒载荷。加固部件也提供了中心纵向车顶纵梁的可能性，所述车顶纵梁用于更加固定地连接在车顶上的各种货物运输装置。

这能够提供对于前挡风玻璃、车顶或者后挡风玻璃的抗冲击性。所述结构能够与现有的车辆结构一体形成以提高整个组合的总强度。加固部件与后挡风玻璃或者车顶之间的连接可以是任何适当的装置，例如，粘合剂或者机械连接。纵向加固部件可以附加地设置为例如沿着前挡风玻璃、车顶或者后挡风玻璃的横向边缘延伸。合适地，横向加固部件可以设置为从所述a-支柱、b-支柱和c-支柱朝向邻近前挡风玻璃、车顶或者后挡风玻璃安装的加固部件延伸。这能够提供附加的刚度和强度。而且，从车辆底盘延伸到车顶或者到邻近车顶的加固部件的内部加固部件可以设置在车辆内以提供附加的抗压垮性。

所述附加加固部件可以与本发明的加固部件相同的方式构造。例如，为轻便，它们优选地由轻型材料构造成。优选地，它们由多个线性延伸结构单元构成。

在特别优选的实施例中，本发明加固部件的结构设计可以应用到车辆的包括a-支柱、b-支柱和c-支柱的传统支柱的结构。如此，对驾驶者到侧面的视觉阻碍能够被改进。

特别地，车辆的这些构件优选地每一个构造成：当驾驶者使用双眼视觉并不需要驾驶者移动其头部时，它们不阻碍驾驶者看见距离车辆的相应结构至少2m并且优选地距离车辆的相应结构至少1m的物体。

所述a-支柱、b-支柱和c-支柱中的每一个优选地不是实心的，以便降低视觉阻碍。每一个可以由穿孔的材料或者实心材料围绕空间的网状物形成。它们每一个由组合在一起的线性延伸结构单元构成，以便提供具有最小视觉侵扰的坚固的结构。它们每一个可以由至少两个第一线性延伸结构单元，和第二线性延伸结构单元形成，所述第二线性延伸结构单元结合所述至少两个第一线性延伸结构单元。在此情况下，所述第二结构单元优选地安装成它们不是水平的。优选地，a-支柱的结构单元具有不超过65mm，优选地不超过50mm，最优选地不超过3.5cm的宽度以使视觉阻碍最小化。优选地，至少所述a-支柱被安装成沿着所述a-支柱的整个长度它们邻近前挡风玻璃，优选地，所述a-支柱沿其长度的小于50％，优选地小于40％，更优选地小于20％接触挡风玻璃。

在一个优选实施例中，根据本发明的邻近前挡风玻璃的加固部件，所述a-支柱和b-支柱以及任选地c-支柱中的全部根据本发明的构造的原理形成。优选地，它们在其内都构造有减轻空间，优选地它们都由多个线性延伸元件构造成。

这能够给予车辆非常开放的“笼状”的结构，所述“笼状”结构对于前面、侧面和任选地后面具有非常高度的可视性。然而用于抗冲击的很高的强度能够被提供。如果必要，可以使用很高强度/很轻重量的材料。

要注意的是，在c-支柱方向上的视觉可能最不重要且这些部分能够以传统方式由实心材料制成以节省成本。

本发明的优点在于：在加固部件邻近前挡风玻璃设置的情况下，本发明可以可能以比当前实践更小体积的方式形成车辆的a-支柱。即，它们能够制造得更小或者它们能够由在其内具有空间的结构制造。如此，能够获得对侧面的良好视觉。

一年中成千上万的死亡事故可以是由于物体与车辆侧面的碰撞。通过本发明的加固部件设置到挡风玻璃的中心的附加强度将允许所述a-支柱在视觉上更少阻碍，并减少此种事故。

挡风玻璃也可以制造得比正常更宽。它可以如此宽以致于当从外面看时直接邻近车门的侧窗。将挡风玻璃的位置固定到加固部件和a-支柱上的优选的方法为在加固部件的外部边缘和a-支柱上结合。这些元件与挡风玻璃之间的空间可以设置在选定的位置内以便受益于多层挡风玻璃固有的缓冲作用。

为使所有驾驶条件期间的视野特性进一步最优化，挡风玻璃可以形成有或者覆盖有适当的材料以降低眩光和强光，例如ITS可变的电光彩色光线屏蔽性能，以保护驾驶者免受阳光和反射光的干扰。

借助本发明能够获得的安全好处包括：

相较于传统设计，为所有的驾驶者/飞行员可能提供优良的视野；

翻车时车顶压垮保护；

来自挡风玻璃冲击的挠曲保护；

用于通过挡风玻璃、车顶或者后窗透入乘客厢内的外部物体(包括大型哺乳动物、行人等)的物理障碍的提供；

在驾驶者/乘客没有戴安全带的情况下降低在碰撞中它们从车内飞出；

提高对来自重压和冲击的破裂的抵抗性的挡风玻璃支撑；

很重的车顶载荷/滑板盒的可能的中心固定连接，这允许增加运送的重量；

增加了挡风玻璃/框架/支撑结构的加固，且相当大地降低了在具有多个角度的翻车冲击的碰撞情况下物体冲击/穿透的风险；和

增加了车辆乘客的有关对顶部冲击的保护的自信，从而他们将更易于穿戴安全带。

在优选的实施例中，驾驶者的座位位于固定的位置，从而驾驶者的位置相对于加固部件大体上固定。在此情况下，也优选的是车辆的控制可调整。例如，方向盘、座位、控制手柄和踏板可以是可调整的从而它们在适合于驾驶者的适当的位置。这种位置对准能够通过传感器和电动机自动执行。同样，或者可选地，中心加固部件的角度例如通过螺栓/接头系统可以围绕其自己的轴线手动或者自动地转动，以便在驾驶者眼睛之间的用于最佳透明度的中点内对准。

加固部件(以及，任选地，a-支柱)可以朝向用于最优的透明度的驾驶者的双眼的位置被对称地对准。所述支柱的角度可以由此保证在水平面内的材料的宽度总是显著地小于驾驶者眼睛之间的宽度，且最优选地小于40mm，同时允许结构单元具有足够的保证强度的厚度。加固部件的结构单元之间的空间在水平面内应该是65mm或者稍微多一些以便当眼睛的相应瞳孔被认为间隔开不多于65mm时，保证材料没有阻挡视线。

本发明也可以提供附加好处，所述附加好处包括增加底盘刚性和扭转稳定性，这有助于在负载和更少的引起疲劳的道路和风隙噪音的条件下改善公路驾驶，并由于减少了担心碰撞而致的紧张而有助于提高驾驶者的警觉。由于有效和合理的认知，这能够增加抗疲劳性、改善感官知觉、改善协调并改善反应时间。

为了防止有加固部件提供的附加结构过分地增加车辆的重量和提高车辆的重心，加固部件希望用轻型但是很坚固的材料形成。

加固部件可以由任何合适的材料形成，所述合适的材料包括现代的很轻且坚固的材料，例如金属、金属合金(例如硼钢)、复合材料，所述复合材料包括：例如钢/钛/铝/锌/铜/钢和/或Kevlar/合成纤维/超结构，或其它通过使用合成聚合材料制造的复合材料，或者木料/聚合材料复合材料。可以使用碳纤维。假如所述结构相对于驾驶者的位置对准成它们没有在视力上扭曲驾驶者对公路的感知，也没有不利地反射阳光，那么可以使用透明的同时代的强度塑料。

在附加的加固部件邻近车顶安装的情况下，附加加固部件优选地与车顶接触以增加加固效果并减少进入乘客厢内的物理侵入。这能够降低对乘客的头部和车辆的结构的冲击的危险。所述加固部件在内部可以设置有减少冲击表面，诸如例如填塞的装饰或其它弹性表面的能量吸收材料。

加固部件的结构元件在形状上被适当地形成圆形从而不存在对乘客可以引起伤害的尖锐边缘。

根据本发明的加固部件可以被设置用于任何合适类型的车辆，包括多用途运动车辆、多用途客用车辆(MPVs)、跑车、豪华客车/船舱背部、旅行车/客货两用轿车、公共汽车、卡车、载人运载工具或任何其它类型的车辆，以及飞机、太空船、火车或者轮船。

本发明可以用于车辆的传统设计，所述车辆的传统设计具有用于容纳发动机或者用于提供存储空间的前结构和用于提供存储空间或者容纳发动机的后结构。然而，本发明可以应用于车辆的非传统设计，在车辆的非传统设计中车辆的前结构包括车辆框架的一部分。例如，本发明也可以使用在实验类型的车辆中，在所述实验类型的车辆中，机器安装在纵向延伸的框架内，且超结构建造在框架上。本发明能够有利地提供从这种框架的前部分(车辆的前结构)延伸的加固部件，用于在非常大的前挡风玻璃后面提供附加的保护。

本发明的加固部件能够以相对低的成本设置。加固部件可以被设置为用于插入到现有的车辆内的附加产品。可选地，加固部件在以简单有效地方式生产期间可以与车辆结构一体形成。

本发明的加固部件可以设置用于附加装置的适当的安装件，所述安装件从以下选取：

1、中心安装的挡风玻璃刮水器，所述刮水器具有很高的或者中心的挡风玻璃枢轴点；

2、前挡风玻璃去雾器；

3、用于后视镜的安装件；

4、用于小的高性能光束灯和/或危险闪光警戒灯的安装件；

5、用于供驾驶者使用的仪表或警告灯的安装件；

6、监视屏(例如西门子/VDO类型的摄像机后视/死点)；

7、不同性能的传感器。

本发明的第三方面

本发明第三方面的加固部件可以具有如上所述的用于本发明的第一方面的加固部件的任何适当的特征。

本发明的第二方面-可移动加固部件

如上面提及的，本发明的第二方面提出一种具有带有两个位置的加固部件的车辆。所述加固部件在第二位置优选地邻近前挡风玻璃定位以阻止冲击。

所述车辆合适地为公路车辆，优选地为载客公路车辆。

所述用于将加固部件从第一位置移动到第二位置的操作装置可以由任何合适的装置致动。例如，操作装置可以由驾驶者致动或者由自动装置致动。因为自动装置可以构造有非常快速的反应时间，自动装置是优选的。例如，检测器装置可以设置用于确定车辆是否已经撞击到例如大的哺乳动物或骑自行车的人的物体，或车辆是否开始旋转到可以导致翻车的危险的角度。可选地，物体传感器可以设置用于检测位于车辆前面的物体。例如，短程雷达检测器或热检测器可以被设置构造成检测由活体产生的热光谱。也可以提供这些传感器的任何组合。

本领域普通技术人员可获得适当的传感器，并且这些传感器能够以正确的灵敏度设置以便在正确的条件下将加固部件从存储位置移动到第一位置和移动到第二位置。合适的传感器已经设计成与ERTICO程序连接。

所述第一位置可以将加固部件存储在车辆的乘客厢内部，或者存储在乘客厢外部。相似地，所述加固部件在第二位置可以位于车辆的乘客厢内部或者乘客厢外部。优选地，所述加固部件在第一位置安装在乘客厢内部。这具有以下优点：在例如由撞击挡风玻璃的物体引起的碰撞的情况下，如果加固部件位于车辆内部，加固部件将有时间反应，而如果加固部件在车辆外部，加固部件的反应将太晚。然而，加固部件可以仍然定位在驾驶者/乘客的移动范围外，因此不会产生进一步的伤害。

如上提及与本发明第一方面有关的，挡风玻璃和位于挡风玻璃后面的加固部件的组合能够提供缓冲作用，因为如果车辆撞击了行人，行人将首先接触挡风玻璃，并使挡风玻璃向后挠曲并降低传到行人的冲力，且所述挡风玻璃和行人由所述加固部件捕获。

所述加固部件优选地构造成在第二位置加固部件在车辆的任何合适的结构之间延伸，从而加固部件在两端被支撑，并给出加固的结构。所述结构部件可以包括车辆结构的窗户或者面板，但是特别优选地的是加固部件应该在相对刚性的框架构件之间延伸。所述加固部件可以安装成其移动到第二位置，其中加固部件在底盘与车顶之间延伸或者在后挡风玻璃的顶部结构与车辆的后部之间延伸。这可以提供附加的抗压垮性。所述加固部件可以存储在例如车辆座位后面的第一位置内。容纳结构可以形成在车顶内或者延伸后窗的顶部结构形成以容纳所述加固部件。

例如，所述加固部件可以安装成：在第一位置，加固部件安装在驾驶者或乘客座位和/或座位的头枕后面，或者安装在驾驶者或乘客座位和/或座位的头枕里面，且在第二位置，加固部件锁定到形成在车顶结构的实心支撑部件内。这在翻车的情况下能够向乘客或驾驶者的头部提供直接的保护。

用于将所述加固部件从第一位置移动到第二位置的操作装置可以是任何合适的装置，例如，可以提供弹性装置。所述弹性装置将加固部件从第一位置偏压到第二位置，且加固部件的移动被阻止直到用于移动加固部件的所述装置例如如上所述地被致动。

用于将加固部件从第一位置移动到第二位置的操作装置优选地将加固部件从第一位置非常快速地移动到第二位置。适当地，加固部件在小于1秒，优选地小于0.5秒，更优选地约0.1秒的时间段内从第一位置移动到第二位置。

所述加固部件通过任何适当的运动形式可以从第一位置移动到第二位置。例如，加固部件可以围绕位于加固部件的端部附近或者在加固部件的端部处的枢轴枢转。

例如，至少一个，优选地2个且更优选地3或4个加固部件可以邻近前挡风玻璃中心地枢转。至少一个加固部件且优选的至少2个加固部件可以设置成在前挡风玻璃的每一个相应的边缘枢转。所述枢轴可以位于挡风玻璃的下边缘上或者邻近挡风玻璃的上边缘。

枢转运动可以被在枢轴自身上的驱动动作驱动，或者被在加固部件上的与枢轴间隔的位置上的如在加固部件的端部的连杆动作驱动。

所述加固部件可以通过大体上线性地延伸被移动到位置内。例如，加固部件可以包括伸缩结构，所述伸缩结构具有可相对于第二部分伸缩移动的至少一个部分。所述加固部件可以包括第一部分和可沿第一部分移动的第二部分，且第二部分的移动通过形成在第一部分和第二部分中的一个内的滑动元件的移动在形成在第二部分和第一部分中的另一个内的轨道内引导。

所述加固部件可以通过将其滑动就位而移动到位置。加固部件可以例如从挡风玻璃的相应的侧边缘滑动。加固部件也可以从挡风玻璃的顶部边缘滑动或者可以从挡风玻璃的底部边缘滑动。

EP-A-1186483中披露的延伸的翻车保护杆可以适于用在本发明中。为了使用在本发明中，翻车保护杆必须构造成它们在车辆的在延伸位置内的结构之间延伸。第一部分和第二部分可以邻近第一位置内的挡风玻璃的顶部安装或者邻近第一位置的挡风玻璃的底部安装。它们可以构造成移动到任何点以达到第二位置。例如，它们可以构造成移动到挡风玻璃的对应角部，所述对应角部例如是与在其处所述相应部分位于第一位置内的角部相对的角部。

优选地，所述加固部件包括铰接在一起的多个加固部件单元，且所述多个加固部件单元通过旋转、延伸或者滑动中的任何组合被移动。如此，加固模式能够设置成包括多个在前挡风玻璃的范围内延伸的加固部件单元。

优选地，接合部件被设置用于将所述加固部件在第二位置固定就位。

例如，所述加固部件可以构造成从第一位置移动从而加固部件接合固定的接合部件并当在第二位置时被接合部件保持在适当位置。也可以设置与所述加固部件一体的锁定元件，且所述锁定元件例如是肘节锁的形式。

所述加固部件自身适当地为如此形状从而当在第二位置内时，加固部件大体上没有阻碍驾驶者的视觉。优选地，所述加固部件构造成在第二位置时驾驶者仍然可能透过挡风玻璃的下半部的至少一部分观看。这就是是挡风玻璃的、当在驾驶位置时驾驶者正常透过它观看的部分，并且重要的是即使在事故情况下当加固部件已经延伸时，也能够透过此部分观看。

优选地，所述加固部件的尺寸形成为当驾驶者使用双眼视觉并不需要驾驶者移动其头部时不会阻挡驾驶者看见距离挡风玻璃至少两米的物体。在提供足够大到坚固的加固部件的需要与对视野的阻碍最小化的愿望之间寻求平衡。适当地，所述加固部件将具有当驾驶者看时小于5cm的宽度。在设置邻近前挡风玻璃一起形成保护的多个加固部件或者加固部件单元的情况下，这能够被实现。

在优选实施例中，所述加固部件可以构造成其被连接到驾驶者能够看到的材料网上，且当加固部件延伸到第二位置时，所述材料网被拖过前挡风玻璃的至少一部分。此网能够被设置用于捕获例如可以是非常危险的碎玻璃的碎片。所述网可以由网状织物形成或者透明或半透明材料形成，从而，所述网不会过分地阻碍驾驶者的视觉。所述网也可以由任何合适的材料例如碳纤维或者Kevlar(TM)网状织物制成。

在本发明的一个实施例中，加固部件设置成其在第一位置和第二位置之间可移动，其中在第一位置加固部件存储在车辆挡风玻璃前面的并且驾驶者大体上看不到，在第二位置加固部件邻近车辆挡风玻璃并在车辆挡风玻璃前面延伸。这能够与当加固部件从第一位置移动到第二位置时同时提升发动机盖的系统组合使用。被提升的发动机盖能够提供缓冲效果。发动机盖提升的距离可以控制成其不会过分阻碍驾驶者的视觉。如果发动机盖以此方式提升，发电机盖在前面枢转并在后面被提升，从而风阻力不会将其撕开。所述发动机盖可以传统的方式构造或者其可以设置有附加加固。发动机盖可以装上肋用于附加强度。可选地，发动机盖可以被穿孔从而其部分地透明从而进一步降低对驾驶者视野的影响。发动机盖可以部分地或者完全地由透明材料构成。

本发明者已经认识到设置到车辆框架上的增加的硬度能够被用来提供用于延伸到车辆后面的气翼的安装件。此气翼可以与车辆的缓冲结构一体形成。优选地，所述气翼构造成空气能够流过其顶部表面和底部表面并从而产生作用在车辆后面的向下的力。当需要提高的车辆行驶性能时，这将是有价值的。例如，当处理急弯时或者当紧急刹车时，这可以是需要的。

然而，如此构造的气翼能够导致增加的空气阻力。因此，进一步优选地，关闭装置设置成能够用于选择性地关闭气气翼的顶部表面上的气流。例如，闸板(或挡板盖)可以设置成具有第一位置和第二位置，在第一位置闸板不干扰在气翼顶部的气流，在第二位置闸板关闭在气翼顶部的气流。适当地，所述闸板在第二位置接触气翼的前缘，以提供具有最小空气阻力的平滑变换。所述闸板可以滑动就位或者旋转就位。

为在躲避操纵或者躲避转弯期间使稳定性最优化，所述闸板可以沿车辆的中心线分开，所述分开的部分在线的左边和右边可独立操作。分开的气翼可以选择性地操作，在转弯模式中，其中一部分相对于另一部分被不同地操作；或者在刹车模式中，其中两侧被一起操作。由此，向下的力在转弯中能够施加到内轮上，或者当刹车时被施加以均衡两侧轮上的负载。

所述关闭装置可以由下面任何一个操作：

驾驶者操作的机构；

自动机构，所述自动机构可以响应于检测汽车运动(快速转弯、快速刹车)的运动传感器，响应于用于传感刹车踏板的应用、方向盘的突然运动等的传感器。

此结构本身被认为是创造性的，且本发明因此进一步提出了一种包括从车辆的后面延伸的后缓冲器的车辆，所述后缓冲器构造为具有顶部表面和下部表面的气翼(或风板)，所述气翼被安装成在至少一个位置空气能够通过所述顶部表面。

在本发明的此方面，闸板装置优选地设置用于防止气流通过所述顶部表面。

本发明的第一、第二和第三方面可以在车辆中组合。车辆可以包括限定用于本发明的第一或第二方面的加固部件，以及根据本发明第二方面的结构。

附图说明

现在将参照附图进一步描述本发明，其中：

图1是根据本发明第一方面的加固部件的示意透视图；

图2显示了安装在车辆上的图1中的加固部件；

图3显示了本发明的加固部件怎样能够用来保护挡风玻璃与大型哺乳动物碰撞；

图4-7显示了包括根据本发明的加固部件的各种不同实施例的挡风玻璃的主视图或后视图。

图8显示了构造为三个部分的图1中的加固部件；

图9-14显示了装有根据本发明的加固部件和最优内部附加加固部件的多个不同类型的车辆的横截面示意图；

图15显示了本发明的加固部件对驾驶者视野的影响；

图16-21邻近挡风玻璃放置的加固部件的不同实施例；

图22是用于邻近挡风玻璃放置的加固部件的进一步的实施例的示意透视图；

图23显示了图22的加固部件的对驾驶者的视野的影响；

图24-25显示了装有本发明的加固部件的车辆的实施例；

图26a和26b显示了图2的加固部件和车辆内的支柱的新设计的关系；

图27和28显示了车辆的进一步的实施例，所述车辆装有在后面安装的限定缓冲器的风翼；

图29A-29C显示了根据本发明的第二方面的加固部件从根据本发明的第一位置到第二位置的运动；

图30显示了图解的局部横截面视图，所述视图显示了可以装入车辆内的进一步的加固部件；

图31-34显示了在加固部件从根据本发明的第一位置运动到第二位置的步骤；

图35-37显示了装在车辆的发动机盖内的加固部件的实施例；

图38A-38C显示了根据本发明的加固部件的另一实施例的从第一位置运动到第二位置的步骤；

图39显示了加固部件的进一步的实施例；

图40A-40C、41A-41C、42A-42C、43A-43C、44A-44C、45A-45C、46A-46C、47A-47C、48A-48C、49A-49C、50A-50C、51A-51C、52A-52C、53A-53C和54A-54C显示了根据本发明的加固部件的各种实施例的从第一位置到第二位置的移动的步骤；

图55-62显示了根据本发明第二方面的加固部件的各种实施例；

图61和62显示了枢转根据本发明的第二方面的加固部件的进一步的实施例；和

图63-74显示了根据本发明第一方面的安装在赛车内的加固部件的各种实施例。

具体实施方式

图1和图2显示了加固部件的第一实施例和包括安装在车厢内部的根据本发明的加固部件的车辆。加固结构1包括根据本发明的加固部件2，所述加固部件2当被装配时邻近车辆的前挡风玻璃3延伸。加固部件2连接到包括一对肋4的第二加固部件，所述一对肋4大体上彼此平行并被放置在车辆的车顶结构5的内部且接触车辆的车顶结构5。两个肋4在它们接触第三加固部件6的点上会合，所述第三加固部件6在使用中接触车辆的后窗7。图2中所示的车辆因此设置有用于挡风玻璃3、车顶结构5和后挡风玻璃7中每一个的附加支撑部件。所述支撑部件位于所述结构的边缘之间并直接与它们接触，藉此在里面能够获得相当大的支撑。能够看出：加固部件2包括具有例如图1内的第一部分2内示出的多个减重孔的网8以使得结构变轻并使对驾驶者视野的影响最小化。然而，借助在桁、梁和其它加固部件的设计技术中熟知的正确设计，这对设计的强度没有实质影响。

在图1中，不同的部分2、3和6显示为连接在一起。它们可以通过适当的装置连接在一起。

而且，加固部件2、3和6中的每一个在使用中将被牢固地固定到车辆的结构部分上，所述结构部分包括前结构的邻近仪表板的部分、在前窗上的顶框架、在后窗上的顶框架和后结构的邻近后窗的部分。它们可以通过使用粘合剂被固定。

图3显示了加固部件1在与大的物体碰撞的情况下怎样能够提供附加的保护。即使是在正常速度，与高到或者大到足够冲击挡风玻璃的物体碰撞也能够导致对车辆的严重损坏和对乘客的严重威胁。例如，整个车顶部分可以从车辆上撕开。这种威胁能够在森林中或者隔离区内由图3的情况下为驼鹿的大型哺乳动物产生。能够看到的是：在碰撞中，动物将接触挡风玻璃但是通过由加固部件加到挡风玻璃上的附加的强度，对车辆损坏和对乘客的威胁将被降到最低。

图4-7显示了加固部件1的各种实施例。图4显示了与图1中所示大体上相同的加固部件。图5显示了相似的结构但是所述Y的上部是实心的，而不是包括两个分开的臂。

如果加固部件2的主要部分足够坚固，那么没有必要具有两个分开的臂，且单个肋8可以被如图6中所示使用。可选地，一对大体上平行的肋12可以被如图11中所示使用。对于第三部分6而言可以采用相似的结构。

可选地，一对大体上平行的肋9可以被如图7中所示使用。对于第三部分6而言可以采用相似的结构。

所述整个挡风玻璃框架能够以任何复合材料全部制造为整体的形式。所述一体的结构可以包括加固部件中的任何元件或所有元件、支柱和仪表面板梁(IP-梁)。仪表面板和仪表板由此能够成为一体，并仅仅需要填补的内部装修以符合缓冲减震指令或者可行的设计装修性能。

因为整体的设计产品可以便于整体强度，且借助节省装配时间、材料消耗和后勤的规模经济方面可以节约成本，对于复合材料的平衡的混合，这种整体的产品被认为是可行的。

图8显示了大体上如图1中所示的加固结构，但是其中加固部件2、3和6分别构造并随后结合在一起。它们可以通过任何适当的装置诸如例如螺栓的机械连接、配合接头结合，或者通过粘合剂结合或者通过焊接结合。

图9-14显示本发明的加固部件的不同实施例如何可以被设置用于各种不同类型的车辆。

图10-14中的每一幅也显示了任选的附加加固部件，所述加固部件从车辆的底盘延伸到车顶结构，用于附加的抗压垮性。

图9显示了软顶车辆，在所述软顶车辆中只存在邻近挡风玻璃的加固部件10。图10-14中显示的所有其它车辆具有硬顶且每一个包括从前结构连续地延伸到后结构的加固结构，并对于前挡风玻璃、车顶结构和后挡风玻璃中的所有部分提供支撑。

图15显示了在配合有根据本发明的加固部件的车辆内的驾驶者的视野。所示的车辆是左侧驾驶类型的车辆。能够看出：到驾驶者的右边视野仍然非常宽广。实际上，驾驶者的在实践中被车辆的a-支柱限制的角度α小于角度β。

在图16中，加固部件12包括透明材料的实心丝状体。能够看出：加固部件12没有沿其前边缘13直接紧靠挡风玻璃15。加固部件12在部分14内紧靠挡风玻璃15，并在顶部为挡风玻璃提供直接支撑。在实践中，加固部件12优选地通过使用传统的高强度粘合剂被粘附到挡风玻璃上。下边缘16被固定到在仪表板下面的结构上。

图17显示了加固部件17的不同实施例，所述加固部件17包括附加撑杆18，所述撑杆18向后突出并接触仪表板。

图18显示了加固部件19的相似的设计，所述加固部件19在其不会大体上降低所述结构的强度的位置包括减轻(或重量减轻)孔20。

图19显示了不同的设计，其中细的丝状体21位于顶部挡风玻璃下面并提供支撑，而大体上竖直的部分22朝向车顶向上延伸并为车顶提供强大的附加支撑以防止翻车时车顶压垮。

图20显示了其中实体结构23被设置有多个减重孔24的实施例。图21显示了不同的实施例26，其中所述减重孔25为不同的形状。

图22是用于邻近车辆的前挡风玻璃使用的加固部件27的特别优选实施例的示意透视图。

它也是根据本发明第三实施例的加固部件的实施例。

所述实施例包括第一纵向延伸元件28，所述第一纵向延伸元件28以对应于车辆的挡风玻璃的角度的角度后掠，其中所述第一纵向延伸元件28将配合到所述车辆的挡风玻璃。一对纵向延伸单元29和30以与第一纵向延伸元件28相同或大体上相同的角度后掠。它们通过在底部的撑杆31和在顶部的撑杆32结合到第一纵向延伸元件28。所述撑杆31和32不是水平的以便使视觉侵扰最小化。所述纵向延伸元件28、29和30与一对V形安装元件33和34结合，所述安装元件33和34用于分别接合挡风玻璃上面的车辆的结构(或者挡风玻璃的顶部)和挡风玻璃下面的车辆的结构。V形元件34的顶部显示为阴影的以指示可以施加粘合剂从而形成与车辆的顶部结构的结合的区域。可选地，可以使用例如螺钉和螺栓的机械连接。在下部V形部分33中可以使用相似的连接装置。

元件28、29和30之间具有多于65mm的空隙。当从驾驶者的位置看时元件28、29和30在水平面内窄于65mm，优选地窄于55mm或者50mm，并且更优选地小于40mm。在它们最窄处的撑杆31和32窄于65mm且优选地窄于50mm。

此格子设计能够从一张材料切割和折叠为最后的形状。激光切割、液压成型、焊接(如果需要)或者任何制造技术可以被使用。

基于强度/成本要求，任何天然的蜂窝夹层结构复合材料可以被使用(钢/钛/Kev1ar/碳纤维/有机玻璃(plexi)/增强聚酰胺66/玻璃纤维PP，或任何新的合金)。

纵向延伸元件28、29和30以及出现在驾驶者面前的撑杆31、32中的每一个的宽度不超出多于驾驶者的最小正常眼间距的50％，所述最小正常眼间距不小于约3cm。元件中的所有元件倾斜成它们不形成为看水平延伸物体的障碍。在公路上的很多物体通常或者竖直延伸，例如骑脚踏车的人、车辆的侧面、路旁设备，或者水平延伸如很多车辆的超结构。图23显示了驾驶者视野的障碍如何被图22中的结构最小化。

结构27位于前挡风玻璃36附近，所述前挡风玻璃36位于距离驾驶者37大约1米的位置。出现在驾驶者面前的结构27的纵向延伸元件的宽度W小于3cm，从而驾驶者的任一只眼睛看不到的区域(交叉影线示出)被最小化。能够看出的是：驾驶者眼睛不能看到的区域从所述结构延伸大约1米的距离。因为此距离小于到车辆的前保险杠的正常距离，所以明显地公路上的任何物体将不会被遮掩。

图23也显示了a-支柱38非常优选地构造为包括第一纵向延伸元件，所述第一纵向延伸元件以与其将配合到其上的车辆的挡风玻璃的角度对应的角度后掠。一个或两个第二纵向延伸单元可以与第一元件28相同或者大体上相同的角度后掠。它们通过在底端和靠近顶端的撑杆结合到第一元件。所述撑杆不是水平的。

纵向延伸元件之间具有多于65mm的空隙。所述纵向延伸元件当从驾驶者的位置看时水平面宽度窄于65mm，优选地窄于50mm，更优选地窄于40mm。

至于加固部件27，所述a-支柱能够从一张材料切割并折叠成最终的形状。激光切割、液压成型、焊接(如果需要)或者任何制造技术可以被使用。

由a-支柱38对着的驾驶者的视野的整个区域以39显示。能够看到的是：此区域包括轻微阴影的中心区域40，所述中心区域40在实践中通过使用根据图22的设计能够被驾驶者看到。使用传统设计的a-支柱将不会看到此区域。所述看不到的很深阴影的区域明显地很小且不会延伸超过所述a-支柱显著的距离。

如从图23中能够看到的，所述a-支柱和加固部件中的每一个的线性延伸结构单元的相对位置被调整从而至少两个在视野内排成直线，从而使驾驶者的视野的障碍最小化。结果，所述布置不是对称的。

加固部件27和a-支柱38的结构单元相对于车辆的中心线非对称地对准，从而它们与驾驶者的视野对准以使视觉影响最小化。

挡风玻璃36当从外部看时被制造得很宽(宽于2005年制造的汽车的最大标准)从而直接邻近门的侧窗。

在车辆右侧的元件38和在车辆左侧的元件38都连接到挡风玻璃，这给元件27留下到所述挡风玻璃的一些空间以便在例如与行人碰撞的情况下受益于多层挡风玻璃固有的缓冲作用特性。

在所述a-支柱38中，纵向延伸元件中的一个或两个连接到挡风玻璃上，其它的与a-支柱间隔开以提供缓冲能力。

图24显示了包括多个加固部件的车辆的示意侧视图。图24中有根据本发明的邻近挡风玻璃的加固部件41和邻近车顶的附加加固部件42。

所述a-支柱43在其内构造有图22中所示的空间以如上所述地提高向前和向侧面的视界。所述b-支柱45、c-支柱44和后结构46都以传统方式形成。然而，本发明人已经意识到这些结构中的所有结构可以由轻质材料制成以如图25中所示地提高四周的视界。这里存在邻近前挡风玻璃的根据本发明的加固部件47、邻近车顶的加固部件48、邻近后挡风玻璃的加固部件49和限定a-支柱、b-支柱和c-支柱的穿孔的结构50、51和52。这形成了非常开放的“笼”，通过所述“笼”驾驶者获得清晰的四周视界。

图26A和26B显示了装有根据图22的加固部件和根据与图22中所示的结构的相同原理构造的a-支柱的车辆的另外的视图。

图27和28显示了对应于图24-25进一步装有后面安装的气翼(风板)53的车辆的视图。

后面安装的气翼53也限定后缓冲器结构。可以提供用于后缓冲器结构的传统材料。然而，后面安装的气翼的上表面53A构造成其与车辆的表面53B间隔开以便限定气流通道。所述气流通道构造成在车辆下面流动的空气在后面安装的气翼的顶面上转。所述通道构造成向下的力可以被产生，所述向下的力用于推动车辆的后面更加稳固地与公路接触。这对于驾驶和刹车是有利的。

虚线53C显示了闸板的延伸位置。此闸板可以具有第一位置(没有示出)和第二位置，在所述第一位置所述闸板被存储在例如车辆的后轮的后面，在所述第二位置所述闸板延伸跨过所述气流通道的形成在表面53A与53B之间的开口。以此方式，能够防止气流通过气翼顶部。这允许由气翼形成的空气阻力在作用在车辆后面上的附加向下的力不需要的情况下被最小化。

闸板可以沿着车辆的中心线分成左、右部分。在第一模式中，左、右部分可以一起操作以增强刹车。在第二模式中，左、右部分可被单独操作以提高在转弯期间在车辆的在弯道内侧的一侧的负载，从而提高车辆行驶性能。

图29A-29C显示了根据本发明第二方面的加固部件当用于移动可以动加固部件56的操作装置被致动时怎样能够从车辆的邻近车顶54的第一(存储)位置移动到在车辆的挡风玻璃55内部的位置。进一步的细节提供在图31-34中，所述图31-34显示了加固部件56沿着长的曲线通道从存储位置滑动到第二位置，从而在挡风玻璃后面提供牢固的加固，所述存储位置与邻近车顶的加固部件57邻近，在所述第二位置加固部件56位于挡风玻璃55的后面并在车辆的挡风玻璃下面的前结构与车辆的挡风玻璃上面的前结构之间延伸。

图29A和图29B也能够描述根据本发明第一方面的静态加固部件，其中中心Alpha-支柱从上挡风玻璃框架到下挡风玻璃框架/仪表板/仪表面板支柱没有自始至终地被完全地连接。所述加固部件能够具有结构和挠曲安全特性，同时在内部后视镜的典型位置的前面或下面的一些区域具有开口或局部开口。

图30显示了能够如何提供内部固定的接合结构58，在所述第二位置接合结构58在点59处接合加固部件的底部，从而提供了坚固的弹性结构。例如，所述加固部件可以紧靠所述接合结构或者固定在所述接合结构中。

图35-37显示了本发明第二方面的实施例，其中很大的物体例如驼鹿59被安装在车辆内的传感器60检测到，从而下面描述的移动装置被致动。所述检测可以例如通过短程雷达或通过构造成能够识别哺乳动物的红外线发射的热检测系统完成。所述检测器可以构造成区分例如作为相对高温的排气管的红外线发射和正常体温的哺乳动物的红外线发射。

当物体59被检测到时，汽车的发动机盖61被升起以提供挠曲结构。然而，发动机盖61没有被升得太高而影响驾驶者的视线。所述挡风玻璃仍然必须被保护。在此情况下所述挡风玻璃通过另一个加固部件62得到保护，所述加固部件62在发动机盖61下面存储在存储位置内且当所述物体被检测到时通过移动装置被移动到图36中所示的位置。

图37中所示的俯视图显示：加固部件62包括平行于汽车运动方向的格状纵向元件和与汽车的移动方向横交的水平元件63。这形成了越过挡风玻璃用于防止整个挡风玻璃被冲击的格子的形式。根据本发明第一方面的并从车辆的前面延伸到车辆的后面的加固部件64被设置来提供另一个支撑部件，加固部件62能够与所述另一个支撑部件接合。

图38A-38C显示了根据本发明第二方面的另一个实施例。所述车辆被显示为从图38A中的临界位置翻滚(翻车)，在所述临界位置处传感器能够检测到翻滚不可避免。当此条件被检测到时，弹簧(没有示出)形式的操作装置被致动以从存储位置移动包括多个加固部件单元66的加固部件65，在所述存储位置所述部分邻近车辆的所述a-支柱和车顶存储。图38B显示了在加固部件单元66移动期间的中间位置，而图38C显示了在最终位置的加固部件。

接合部件能够在例如点67处被设置车顶结构上和在点68处被设置在挡风玻璃前面的结构上，所述结构构造成当所述加固部件在最终位置时它们接合加固部件65从而加固部件65被锁定就位。也可以存在简单的布置，藉此加固部件的一部分移动到其物理接合所述接合部件的位置，且加固部件相对于接合部件在冲击方向上的移动通过简单的障碍被防止。

能够看出的是：图38A-38C中所示的加固部件包括固定结构69，在所述固定结构69中存储了所述可伸缩中心加固部件单元70。因为这在挡风玻璃的顶部，它不会妨碍驾驶者的正常视觉。

图39显示了对应的设计，除了没有可伸缩中心加固部件单元70。

图40A-40C、41A-41C、42A-42C、43A-43C、44A-44C、45A-45C、46A-46C、47A-47C、48A-48C、49A-49C、50A-50C、51A-51C、52A-52C、53A-53C和54A-54C每一个显示了根据本发明第二方面的加固部件的另外的实施例。在每一个情况下，标号A的图显示了处在在检测器将检测到翻滚不可避免的角度的车辆。在这一点上，可以是电动机、装有弹簧的驱动器或者任何其它适合的装置的形式的操作装置(没有示出)移动加固部件。在标号C的图所示的位置中，加固部件锁定到邻近没有详细示出的接合部件的位置内以提供坚固的支撑。

在图40C中，加固部件包括刚性条71，所述刚性条71跨过前挡风玻璃拉出柔性的可看穿的网72，驾驶者能够透过所述网72观看而且所述网72将捕获可能撞击驾驶者的破碎的玻璃和其它碎片。

在图41C中，加固部件通过加固部件单元设置，所述加固部件单元是具有滑动枢轴74的铰接臂的形式，所述滑动枢轴74从邻近挡风玻璃的边缘的存储位置移动到图41中所示的第二位置，在所述第二位置中滑动枢轴74锁定到挡风玻璃后面的位置内。滑动枢轴74可以形成肘节锁，从而加固部件73被刚性地保持在图41所示的位置中。

在图42C中，能够看出的是：加固部件包括加固部件单元，所述加固部件单元从邻近挡风玻璃的存储位置滑动以限定延伸跨过挡风玻璃部分的格子，且驾驶者仍然能够透过所述格栅观看。相似地，在图43C中，加固部件包括多个单元，所述单元延伸、滑动或者枢转就位。相似的说明应用到剩下的实施例。

在图55-57中示出了各种另外类型的加固部件。

图58显示了多个加固部件单元75如何能够被设置，所述多个加固部件单元75从邻近挡风玻璃下边缘的存储位置向上枢转到它们邻近挡风玻璃的第二位置。

图59更详细地显示了根据本发明第二方面的加固部件。所述加固部件由多个加固部件单元组成。两个线性延伸的加固部件单元76安装在可伸缩加载安装件内。在存储位置(没有示出)中，加固部件单元76没有延伸超过挡风玻璃的下边缘并且驾驶者看不见。当检测到冲击、靠近的物体或者翻滚条件时，在弹簧的影响下加固部件被释放并移动到第二位置，在所述第二位置它们开始停在挡风玻璃的角部，并在挡风玻璃的角部它们接合框架的挡风玻璃被保持在其内的部分，从而防止延伸的加固部件单元进入车辆的运动。

也存在另外的加固部件单元78，所述加固部件单元78包括三个元件可伸缩延伸单元。在存储位置(没有示出)加固部件单元78安装在弹簧负载存储装置79内。当碰撞、接近的物体或者翻滚被检测到时，加固部件单元78被释放，并且在弹簧的影响下向上延伸直到加固部件单元78接合保持其的结构79，从而回到车厢内的移动被防止。如此，跨过挡风玻璃中的大部分建立了坚固的结构。

在图60中示出了包括两个加固部件单元80的加固部件。每一个加固部件单元80包括具有在铰链83处在中间铰链接合的两个臂部分81、82。每一个臂82的自由端邻近挡风玻璃的下边缘在铰链84处枢转。另一臂81的自由端安装在滑动器85上。所述滑动器85由弹簧86滑动。所述弹簧保持在弹簧壳体87内，所述弹簧壳体87本身在底部88枢转。在存储位置(没有示出)每一个滑动器85保持在单元87的基部附近从而弹簧86被压紧。在此位置，每一个臂开始82邻近挡风玻璃的下边缘停止，但是驾驶者看不见。当冲击、翻滚或者靠近的物体被检测到时，致动器释放每一个滑动器85从而滑动器85沿着单元87非常快速地移动到顶部，提升每一个臂82和81从而支撑结构邻近挡风玻璃形成用于阻止冲击。在第二位置，臂82的顶部部分每一个开始停止(或支撑)在保持它们的接合装置89内，从而在车辆的纵向方向上的移动被阻止。

图61显示了根据本发明第二方面的加固部件的进一步的实施例。在此情况下，通过普通弹簧形式的操作装置将枢转加固部件90从第一位置向上移动到第二加强位置，在所述第一位置中加固部件90邻近前挡风玻璃但是在前挡风玻璃的水平的下面。

图62显示了此设计的变化，其中所述枢转加固部件93的枢转点92比图61中所示定位得更加分隔开。

图63-74显示了根据本发明第一方面的安装在赛车上的加固部件的各种实施例。在每一种情况下，固定的加固部件安装在驾驶者的前面并构造成其不会大体上干扰驾驶者的视野。而且，在每一种情况下固定的加固部件安装成其大体上没有干扰进入用于车辆后面的发动机/冷却器的进口的气流。

图63、64和65显示了第一实施例的各种视图，其中在所述元件前面的窄的、纵向延伸的网保护驾驶者免受来自到前面的物体的冲击。所述网由窄的侧面元件95支撑。

图66、67和68显示了从根据本发明第一方面的应用到赛车上的加固部件的第二实施例的不同方向的视图。加固部件简单地包括从车辆的前面延伸到车辆的后面的直立的加固部件96。减重孔97形成在底部以降低重量同时允许形成坚固的弓状结构。

图69和70显示了加固部件97的与图63-65中的实施例相似的进一步的实施例。相似地，图71和72显示了加固部件98的与图63-65中的实施例相似的进一步的实施例。

图63、64、65、66、67和68中的加固部件可以根据本发明的第一方面并如图中所示地被制成静态的，或者根据本发明的第二方面被制造为积极弹出动态系统。它们可以预先拉紧或者由其它装置致动。它们可以由与用于图29-图62的所有系统相似的ITS微芯片传感器系统触发。

图73和74显示了具有两个向前安装的加固部件单元99的加固部件，所述两个向前安装的加固部件单元99在后面连接到侧面弓形元件100。

上述分别描述的加固部件和加固结构可以组合在车辆内的任何合适的构造中。

例如，图40A、40B和40C中所示的动态弹出保护帘状物可以与图26A和26B中的加固部件组合使用。它们可以与在挡风玻璃的外部和/或内部上的气囊组合使用。

本发明仅通过示例进行描述，且能够在本发明的范围内对示例做出修改，这种修改延伸到上述特征的等同物。本发明也在于描述的、或者在此暗含的、或者示出的、或者在附图中隐含的任何单个特征，或者任何这些特征的组合，或者任何这种特征或组合的任何概括。

Claims (21)

1、一种公路车辆，包括至少一个加固部件，所述至少一个加固部件固定到车辆的结构上并在驾驶者的位置前面延伸，其中所述加固部件的尺寸形成为当驾驶者使用双眼视觉且不需要驾驶者移动其头部时，所述加固部件不会阻挡驾驶者看见距离前挡风玻璃至少两米的物体。

2、根据权利要求1所述的公路车辆，其中所述加固部件安装在所述公路车辆的乘客厢内。

3、根据权利要求1或2所述的公路车辆，其中所述加固部件在所述车辆的前结构与所述前挡风玻璃的顶部框架之间延伸。

4、根据前述权利要求中任一项所述的公路车辆，其中所述加固部件具有在竖直平面内已经被剪切的三棱柱或者截顶的被剪切的三棱锥的形式。

5、根据前述权利要求中任一项所述的公路车辆，其中所述加固部件由至少两个第一线性延伸结构单元，和第二线性延伸结构单元形成，所述至少两个第一线性延伸结构单元从车辆的前结构延伸到前挡风玻璃的顶部框架，所述第二线性延伸结构单元接合所述至少两个第一线性延伸结构单元。

6、根据权利要求5所述的公路车辆，其中所述第二结构单元不是水平的。

7、根据权利要求5或6所述的公路车辆，其中所述加固部件的第一线性延伸结构单元在水平面内具有不超过65mm优选地不超过50mm的宽度。

8、根据前述权利要求中任一项所述的公路车辆，其中所述加固部件沿着其整个长度不与所述前挡风玻璃接触。

9、一种车辆，包括至少一个加固部件，和操作装置，所述至少一个加固部件在第一位置，即存储位置，被缩回，且在第二位置，即延伸位置，延伸在车辆的结构之间，所述操作装置用于将加固部件从第一位置移动到第二位置，其中，如果所述加固部件用于在延伸位置邻近前挡风玻璃延伸，那么在所述第二位置所述加固部件允许驾驶者透过前挡风玻璃观看。

10、根据权利要求9所述的车辆，所述车辆为载客公路车辆。

11、根据权利要求9或10所述的公路车辆，其中在第一位置和第二位置内的加固部件被安装在车辆的乘客厢内。

12、根据权利要求9、10或11所述的公路车辆，其中所述操作装置包括检测器装置，所述检测器装置用于确定车辆是否已经撞击物体，或者车辆是否开始在危险的角度旋转，或者车辆是否将要撞击在车辆前面的物体。

13、根据权利要求9-12中任一项所述的公路车辆，其中，在所述第二位置，所述加固部件邻近所述前挡风玻璃并在前挡风玻璃后面延伸。

14、根据权利要求9-13中任一项所述的公路车辆，其中所述操作装置用于在小于1秒的时间段内将加固部件从第一位置移动到第二位置。

15、根据权利要求9-14中任一项所述的公路车辆，其中所述加固部件通过枢转、滑动或者在线性方向上延伸从第一位置移动到第二位置。

16、一种加固部件，所述加固部件用于使用在公路车辆中、用于固定到车辆的结构上、并用于在驾驶者的位置前面延伸，所述加固部件的尺寸形成为当驾驶者使用双眼视觉且不需要驾驶者移动其头部时，所述加固部件不会阻挡驾驶者看见距离前挡风玻璃至少两米的物体。

17、一种用于安装在车辆内的加固结构，所述加固结构包括加固部件和操作装置，所述操作装置用于将加固部件从第一位置，即存储位置，移动到第二位置，即延伸位置，所述操作装置和加固部件构造为接合车辆的结构。

18、一种用于安装在车辆内的加固部件，所述加固部件由用于从车辆的前结构延伸的至少两个第一线性延伸结构单元，和接合所述至少两个第一线性延伸结构单元的第二线性延伸结构单元形成，所述第二线性延伸结构单元不是水平的，且其中所述加固部件的第一线性延伸结构单元在水平面内具有不超过65mm优选地不超过50mm的宽度。

19、一种大体上如参照附图在此所述的公路车辆。

20、一种大体上如参照附图在此所述的用于车辆的加固部件。

21、一种大体上如参照附图在此所述的用于车辆的加固结构。

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