CN1986298A - 车辆的行人保护装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆前围下部在车辆的前后方向延伸的由合成树脂制成的板构件,该板构件包括前部和后部,并且在后部固定到车辆上,至少前部上的前端部从车辆前围突出,该装置通过板构件前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,其中板构件前部的前端部包括至少一个水平延伸部分,每个在前后方向水平延伸;以及多个垂直延伸部分,每个具有基本垂直于水平面的前表面并在垂直方向延伸,每个水平延伸部分和每个垂直延伸部分与前端部形成一体并在前后方向交替设置以便以楼梯状形式延伸,从而前端部具有通过至少一个水平延伸部分和垂直延伸部分构成的楼梯状部分。

Description

车辆的行人保护装置
本申请要求分别于2005年12月21日和2005年12月28日提交的日本专利申请No.2005-368575和No.2005-377664的优先权,所述日本专利申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明总的涉及一种车辆的行人保护装置,具体地说,涉及一种行人保护装置的改进结构,该装置设置在车辆前围的下部,并且通过与撞到或者接触到车辆前围的行人腿部相接触来扫开行人腿部,从而保护行人腿部。
背景技术
各种类型的保护装置通常安装在车辆(例如汽车)的前围、后围或者侧围上,吸收在碰撞中产生的冲击能量,由此保护车体和车内的乘客。近年来,已经将用于保护行人的装置安装在车辆前围,以在车辆前围撞到或者接触到行人时保护行人。
作为一种类型的行人保护装置,已知有一种所谓的扫腿装置,该扫腿装置设置在前保险杠的内侧,或者独立于前保险杠设置。该扫腿装置将在行人与车辆前围碰撞时所输入的冲击载荷的反作用力作用于行人腿部而扫开(绊倒)行人腿部,从而使行人跌倒或者被甩向车辆。因此,可以尽可能地减小对膝盖的伤害,例如骨折,从而确保了对行人的保护和行人安全。
作为一种类型的行人保护装置,例如,在专利公开文献1(JP-A-2001-277963)和专利公开文献2(JP-A-2004-25976)中公开了扫腿装置的例子。在专利公开文献1中公开的行人保护装置设置在车辆前围的下部,并包括在车辆的宽度方向延伸的树脂泡沫体和在车辆的宽度方向延伸的横梁构件,其中至少一部分树脂泡沫体从车辆的前围突出,横梁构件与树脂泡沫体的后表面接触。在专利公开文献2中公开的行人保护装置设置在车辆前围的下部,并包括固定到车辆前围的下部在车辆的宽度方向延伸的金属管或者类似物。然而,在这些文献中公开的行人保护装置具有需要改正的缺陷。在前一种包括树脂泡沫体和横梁构件的行人保护装置中,构件的数量多,从而构件的成本高。此外,将该装置安装到车辆上比较麻烦。在后一种包括金属管的行人保护装置中,装置的重量不可避免地要增加。另外,难以将车辆的前围形成与这种装置一致的结构。
鉴于这些情况,例如,在专利公开文献3(JP-A-2004-203183)中已经提出了一种在车辆的前后方向延伸的行人保护装置。公开的这种装置包括由合成树脂形成的板构件,该板构件包括前部和后部,并且至少利用从车辆前围突出的所述前部的前端部在所述后部固定到车辆上。在专利公开文献3中公开的行人保护装置,通过从车辆前围突出的板构件的前部的前端部与行人腿部接触,扫开已经撞到车辆前围上的行人腿部。在这种现有的行人保护装置中,在板构件的前部的一面上形成有多个具有平板形状并在车辆的前后方向延伸的第一筋,以及多个具有平板形状并在车辆的宽度方向延伸的第二筋,其中第一和第二筋组装到格栅上。在这种结构中,由于所形成的筋,所以板构件的前部得到加强,即提高了板构件的前部的刚度。
在这种行人保护装置中,部件的数量少。此外,其前端部从车辆前围突出的板构件由变形能力优异的合成树脂形成。因此,公开的这种装置确保了对行人的保护,同时消除了上述包括树脂泡沫体和横梁构件的装置的缺点以及上述包括金属管的装置的缺点。此外,通过如上所述形成的多个第一和第二筋,加强了板构件的前部,即提高了该前部的刚度,因此,当板构件的前部接触行人腿部时,可以防止该前部由于接触冲击而变形,或者使该前部的变形量足够小。因此,可以保证相对于输入给板构件的冲击载荷的反作用力恒定。
然而,这种现有的具有由合成树脂形成的板构件的行人保护装置具有下述缺点。
上述行人保护装置通常设置在前保险杠的内侧,使得板构件的前部上的平板状第二筋与前保险杠的内表面相对。沿着与车辆的前后方向平行的垂直面获取的前保险杠的横截面形状为向前突出的凸曲面形状。前保险杠的内表面具有与前保险杠的形状相对应的凸曲面结构,这不可避免地要在前保险杠的内表面与板构件的板状第二筋之间形成相对较大的间隙。
此外,在上述行人保护装置中,通常,板构件的前部的前端部从车辆前围突出,板构件的后部则固定在散热器支架、十字形构件或者类似物上。因此,板构件在车辆的前后方向测量的尺寸相对较大。然而,板构件在车辆的前后方向测量的尺寸增加将导致在车辆前围与行人腿部碰撞时对抗输入给板构件的冲击载荷的刚度不足(强度相对于变形不足)。板构件的挠曲或者弯曲刚度不足,板构件的前部一开始很容易变形或者弯曲,从而在载荷特性中冲击载荷的最初增大的时间(载荷-位移曲线中载荷急剧增加)延迟,从而不可能在瞬间出现相对于冲击载荷的足够的反作用力。在这种情况下,行人保护装置不能瞬间或迅速扫开行人腿部。
同时,作为一种设置在前保险杠的内侧、板构件的前部的前端部与具有凸曲面结构的前保险杠的内表面相对的行人保护装置,已知有一种结构,其中与前保险杠的内表面相对的板构件的前端部的表面制成与前保险杠的内表面相对应的凸曲面,例如,如专利公开文献4(JP-A-2002-274298)中所公开的。公开的这种结构防止了在板构件的前端部与保险杠的内表面之间形成较大的间隙。
然而,在具有这种结构的行人保护装置中,当行人腿部与前保险杠相撞时沿着车辆的向后方向作用的冲击载荷输入到板构件的前端部的凸曲面上。因此,当输入冲击载荷时,会产生将板构件的前端部向上抬的力。在这种情况下,板构件的前端部向上卷曲变形,导致在载荷特性中冲击载荷增大的延迟。因此,在板构件的前端部具有与前保险杠的内表面相对应的形状的行人保护装置同样具有不能迅速扫开行人腿部的问题。
发明内容
考虑到上述情况提出本发明。因此,本发明的一个目的是提供一种车辆的行人保护装置,其通过迅速、可靠地扫开行人腿部,能够充分保护撞到车辆前围上的行人腿部。
本发明的上述目的可以通过本发明的第一个方面实现,其提供一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆的前围的下部以在车辆的前后方向延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,并且所述前部上的至少前端部从车辆的前围突出,该装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,其中所述板构件的前部的前端部包括至少一个水平延伸部分,每个水平延伸部分在车辆的前后方向水平延伸;以及多个垂直延伸部分,每个垂直延伸部分具有基本垂直于水平面的前表面,并且每个垂直延伸部分在垂直方向延伸,所述至少一个水平延伸部分和所述多个垂直延伸部分与所述前端部形成一体,使得每个所述至少一个水平延伸部分和每个所述多个垂直延伸部分在车辆的前后方向交替设置以便以楼梯状形式延伸,从而所述前端部具有通过所述至少一个水平延伸部分和所述多个垂直延伸部分构成的楼梯状部分。
在本说明书中提到的“水平延伸”状态不是严格限定在沿水平方向笔直延伸的状态,而是包括在相对于水平方向延伸的同时稍微以一定角度倾斜的状态。类似地,所述“垂直延伸”状态不是严格限定在沿垂直方向笔直延伸的状态,而是包括在相对于垂直方向延伸的同时稍微以一定角度倾斜的状态。此外,“基本垂直于水平面的前表面”包括通过垂直线的移动路径形成的平面或曲面以及通过相对于垂直方向稍微倾斜一定角度的直线的移动路径形成的平面或曲面两种情况。下面,使用的这些术语具有上述各自的含义。
在根据上述本发明第一方面构造的行人保护装置中,通过行人腿部碰撞产生的冲击载荷在板构件的前端部基本上垂直于楼梯状部分中的每个所述多个垂直延伸部分的前表面输入。因此,不像传统装置(其中板构件的前端部的前表面制成凸曲面,该凸曲面对应垂直截面为凸曲面形状的前保险杠的内表面),本发明的装置不会受到在输入冲击载荷时产生的将板构件的前端部向上抬的力,从而可以有效消除或者限制冲击载荷在载荷特性中由于板构件的前端部向上卷曲变形而导致的增大延迟。另外,在行人腿部碰撞时,可以增大板构件的前端部上与行人腿部接触的区域。因此,冲击载荷能够被可靠和充分地输入到板构件的前端部,允许产生更大的反作用力。
在本发明的装置中,板构件的一部分或者整个前端部通过楼梯状部分形成,该楼梯状部分通过多个垂直延伸部分和至少一个水平延伸部分构成。根据该装置,在板构件的前端部,多个垂直延伸部分在前后方向彼此位于不同的高度,并且所述至少一个水平延伸部分中的每一个被夹在相邻两个垂直延伸部分之间。因此,即使板构件的前端部设置在其垂直截面为凸曲面形状的前保险杠的内侧,使得板构件的前端部与具有凸曲面形状的前保险杠的内表面相对,也能够最小化前保险杠的内表面与每个垂直延伸部分的前表面之间所形成的间隙。
因为楼梯状部分包括至少一个水平延伸部分,所以在板构件的多个位置上形成有在冲击载荷输入方向延伸的多个部分(即,在为车辆前后方向的水平方向延伸的水平部分),并且这些部分具有彼此不同的高度。因此,能够在该多个位置充分产生相对于冲击载荷的反作用力。此外,在冲击载荷输入方向延伸的板构件上的所述部分为分割状态,从而能有效缩短板构件中的力臂,从而减小在板构件中由于输入冲击载荷所产生的旋转力。从而,可以高度可靠地防止板构件的前端部由于冲击载荷在载荷特性中迅速增大而导致向上卷曲变形。
在如上述构造的行人保护装置中,可以利用足够的反作用力将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,即使该装置独立于前保险杠设置以及即使该装置设置在其垂直截面形状为凸曲面形状的前保险杠的内侧。因此,本发明能够以高水平充分保护行人腿部。
因为本发明的行人保护装置允许冲击载荷在载荷特性中迅速增大,所以冲击载荷能够快速达到目标值。因此,在冲击载荷在载荷特性中达到目标值之后,通过水平延伸部分的弯曲变形,本发明的行人保护装置有效保证了足够的冲击吸收行程量。
本发明的上述目标还可以根据本发明的第二个方面来实现,其提供了一种车辆的行人保护装置,该装置包括设置在车辆的前围的下部以适当宽度在车辆的前后方向延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,并且所述前部上的至少前端部从车辆的前围突出,该装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,其中所述板构件包括:水平延伸部分,其位于板构件的前部的前端部,以便在板构件的整个宽度上水平延伸;前侧垂直延伸部分,其与水平延伸部分的前端一体形成,以便在垂直方向延伸;后侧垂直延伸部分,其与水平延伸部分的后端一体形成,以便在垂直方向延伸,使得后侧垂直延伸部分与前侧垂直延伸部分相对并且在它们之间具有适当的距离;以及连接部分,其通过在后侧垂直延伸部分的后侧在前后方向延伸的板构件的前部的近端部构成,并且该连接部分将后侧垂直延伸部分的后表面在其一个点上一体连接到板构件的后部,这个点的高度位置与后侧垂直延伸部分的后表面上的将后侧垂直延伸部分连接到水平延伸部分的连接点的高度位置不同,并且其中板构件的前部通过在其前端部包括U形部分而构成,该U形部分在垂直截面上具有U形结构。
关于“水平延伸”状态和“垂直延伸”状态,适用上述针对第一方面所作的解释。
在根据上述本发明第二个方面构造的行人保护装置中,U形部分设置在板构件的前部的前端部,用作卷边来加强板构件的前部。因此,即使板构件的整个长度(即板构件在车辆的前后方向测量的尺寸)相对较大,也可以充分保证前部的弯曲或挠曲强度,具体说是对抗在行人腿部撞到车辆前围上时输入的冲击载荷的刚度(相对于变形的强度)。因此,有效防止了板构件的前部由于输入冲击载荷而容易弯曲。
在根据上述本发明第二方面构造的行人保护装置中,当行人腿部由于撞到车辆前围上而接触板构件的前部的前端部时,前侧垂直延伸部分变形,以便相对于垂直方向倾斜适当的角度,同时,水平延伸部分向后移动。此外,后例垂直延伸部分变形,以便相对于垂直方向倾斜适当的角度。因此,冲击载荷从板构件的前部被逐渐传递到后部。在这种情况下,由于前侧和后侧垂直延伸部分形成为在板构件的整个宽度上在垂直方向延伸,这些前侧和后侧垂直延伸部分将在板构件的宽度方向(即车辆的宽度方向)的宽范围内变形,从而冲击载荷还能够在板构件的宽度方向有效传递。因此,冲击载荷在板构件的前部有效分布,从而能有效防止板构件的前端部容易弯曲。
此外,在本发明的装置中,通过行人腿部碰撞产生的冲击载荷相对于板构件的前端部的前侧垂直延伸部分基本上垂直输入。根据这种结构,在输入冲击载荷时,不会产生将板构件的前端部向上抬的力,从而有效防止板构件的前端部变形,即向上卷曲。
因此,在根据本发明第二方面构造的行人保护装置中,能有效防止板构件的前部由于相对于冲击载荷的刚度不足、冲击载荷的应力集中、板构件的前端部的结构等原因通过冲击载荷而容易变形或者弯曲。因此,能够避免冲击载荷在载荷特性中增大延迟。
如上述构造的行人保护装置允许冲击载荷在载荷特性中迅速增大,从而瞬间产生相对于冲击载荷的足够程度的反作用力。因此,本发明的行人保护装置能够迅速、可靠地扫开撞到车辆前围上的行人腿部,从而以更高的可靠性保护行人腿部。
因为本发明的行人保护装置允许冲击载荷在载荷特性中迅速增大,如上所述,冲击载荷能更快速地达到目标值。因此,在冲击载荷在载荷特性中达到目标值之后,通过水平延伸部分的弯曲变形,本发明的行人保护装置有效保证了足够的冲击吸收行程量。
本发明的形式
本发明至少以下面的形式优选进行实施。
(1)一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆的前围的下部以在车辆的前后方向延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,并且所述前部上的至少前端部从车辆的前围突出,该装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,
其中所述板构件的前部的前端部包括至少一个水平延伸部分,每个水平延伸部分在车辆的前后方向水平延伸;以及多个垂直延伸部分,每个垂直延伸部分具有基本垂直于水平面的前表面,并且每个垂直延伸部分在垂直方向延伸,所述至少一个水平延伸部分和所述多个垂直延伸部分与所述前端部形成一体,使得每个所述至少一个水平延伸部分和每个所述多个垂直延伸部分在车辆的前后方向交替设置以便以楼梯状形式延伸,从而所述前端部具有通过所述至少一个水平延伸部分和所述多个垂直延伸部分构成的楼梯状部分。
(2)根据上述形式(1)所述的装置,
其中所述楼梯状部分的前端通过所述多个垂直延伸部分中的一个构成,并且
所述多个垂直延伸部分中的这一个的垂直相反末端中的一个末端位于所述楼梯状部分在其高度方向的中间部分(包括中间部分的附近),这个末端更加靠近所述至少一个水平延伸部分中的邻接所述多个垂直延伸部分中的所述一个垂直延伸部分的一个。
根据上述形式(2),在行人腿部撞到车辆前围上时,腿部首先接触位于楼梯状部分在其高度方向的中间部分的水平延伸部分的前端。因此,冲击载荷在水平方向高度可靠地作用到板构件的前端部上,从而能更加有效地防止板构件的前端部变形或者向上卷曲。因此,能构架有效和可靠地保护行人腿部。
(3)根据上述形式(1)所述的装置,其中所述楼梯状部分的前端通过所述至少一个水平延伸部分中的一个构成。
根据上述形式(3),当行人保护装置设置于在垂直截面具有凸曲面结构的前保险杠的内侧时,前保险杠的内表面与板构件的前端部之间的间隙能够制的很小,从而有效保证了冲击载荷在载荷特性中迅速增大。因此,能够以高水平实现对行人腿部的保护。
(4)根据上述形式(1)-(3)中的任一种所述的装置,其中在所述前部上至少包括所述楼梯状部分的部分上形成有加强筋用于加强板构件的前部,使加强筋与楼梯状部分中的多个垂直延伸部分的后表面形成一体以便在车辆的前后方向延伸。
根据上述形式(4),能够有效增加板构件的前部的刚度,从而允许充分产生相对于冲击载荷的反作用力。因此,能够有效增强保护行人腿部的功能。此外,通过调节板构件的前部上至少包括楼梯状部分的部分上所设置的加强筋的数量、位置等,能够适当改变板构件的前部的刚度,从而能够根据输入的冲击载荷的大小来容易地调节在输入冲击载荷时板构件的前部的弯曲变形量。
(5)一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆的前围的下部以适当宽度在车辆的前后方向延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,并且所述前部上的至少前端部从车辆的前围突出,该装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,
其中所述板构件包括:水平延伸部分,其位于板构件的前部的前端部,以便在板构件的整个宽度上水平延伸;前侧垂直延伸部分,其与水平延伸部分的前端一体形成,以便在垂直方向延伸;后侧垂直延伸部分,其与水平延伸部分的后端一体形成,以便在垂直方向延伸,使得后侧垂直延伸部分与前侧垂直延伸部分相对并且在它们之间具有适当的距离;以及连接部分,其通过在后侧垂直延伸部分的后侧在前后方向延伸的板构件的前部的近端部构成,并且该连接部分将后侧垂直延伸部分的后表面在其一个点上一体连接到板构件的后部,这个点的高度位置与后侧垂直延伸部分的后表面上的将后侧垂直延伸部分连接到水平延伸部分的连接点的高度位置不同,并且
板构件的前部通过在其前端部包括U形部分而构成,该U形部分在垂直截面上具有U形结构。
(6)一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆的前围的下部以适当宽度在车辆的前后方向延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,并且所述前部上的至少前端部从车辆的前围突出,该装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,
其中所述板构件包括:前侧垂直延伸部分,其位于板构件的前部的前端部,以便在板构件的整个宽度上垂直延伸;多个后侧垂直延伸部分,其位于前侧垂直延伸部分的后面,在它们之间具有适当的距离,以便在板构件的整个宽度上在垂直方向延伸,使得多个后侧垂直延伸部分与前侧垂直延伸部分相对,并且在前后方向彼此间隔开适当距离;多个水平延伸部分,其位于最前面的一个后侧垂直延伸部分和前侧垂直延伸部分中彼此对应的垂直末端之间,并且位于多个后侧垂直延伸部分的彼此对应的垂直末端之间,使得多个水平延伸部分在板构件的整个宽度上水平延伸,并且使得在前后方向相邻的两个水平延伸部分位于彼此不同的高度,从而将前侧垂直延伸部分和最前面的一个后侧垂直延伸部分彼此连接成一体,并且将多个后侧垂直延伸部分彼此连接;以及连接部分,其通过在最后面的一个后侧垂直延伸部分的后侧在前后方向延伸的板构件的前部的近端部构成,并且该连接部分将最后面的一个后侧垂直延伸部分的后表面在其一个点上一体连接到板构件的后部,这个点的高度位置与该最后面的一个后侧垂直延伸部分的后表面上的将该最后面的一个后侧垂直延伸部分连接到对应一个水平延伸部分的连接点的高度位置不同,并且
板构件的前部的前端部在高度方向以Z字形式延伸,并且在垂直截面上具有U形结构。
根据上述形式(6),板构件的前部的前端部在垂直截面上具有U形结构,并且被制成Z形部分,其中用作卷边的U形部分在前后方向连续形成。因此,能够有效提高板构件的前部相对于冲击载荷的刚度。此外,除了用于基本垂直输入冲击载荷的前侧垂直延伸部分之外,本装置还包括在输入冲击载荷时向后移动的多个水平延伸部分,以及能够变形以相对于垂直方向倾斜规定角度的多个后侧垂直延伸部分。因此,冲击载荷能够更加充分地向板构件的宽度方向传递和有效分布。
因此,上述形式(6)允许冲击载荷在载荷特性中迅速增大,从而能够在更早的时间内产生相对于冲击载荷的足够的反作用力。因此,能够迅速、可靠地扫开撞到车辆前围上的行人腿部,进一步保证了对行人腿部的增强的保护性能。
因为上述形式(6)允许冲击载荷在载荷特性中迅速增大,所以冲击载荷能够快速达到目标值,在冲击载荷在载荷特性中达到目标值之后,通过水平延伸部分的弯曲变形,有效保证了足够的冲击吸收行程量。
(7)根据上述形式(5)或(6)所述的装置,其中前侧垂直延伸部分在从其高度方向看的中间部分的多个位置基本以直角弯曲,以便在垂直方向以楼梯状形式延伸。
根据上述形式(7),在板构件的前部的前端部的楼梯状部分的多个位置形成有水平延伸的部分,使得这些部分为分割状态。因此,能有效缩短板构件的前部中的力臂,从而减小板构件的前部中由于输入冲击载荷所产生的旋转力。因此,可以高度可靠地防止板构件的前部由于冲击载荷在载荷特性中迅速增大而导致容易弯曲。
此外,根据上述形式(7),位于板构件的前端部的多个水平延伸的部分在前后方向位于彼此不同的高度。因此,在本行人保护装置设置于在垂直截面上具有凸曲面结构的前保险杠内侧,使得板构件的前部的前端部与通过凸曲面构成的前保险杠的内表面相对的情况下,可以最小化在前保险杠的内表面与板构件的前端部的前表面之间所形成的间隙。因此,可以有效消除或者限制冲击载荷在载荷特性中由于在前保险杠的内表面与板构件的前端部之间存在的间隙而导致的增大延迟。
因此,上述形式(7)允许瞬间产生足够的相对于冲击载荷的反作用力,从而能够迅速、可靠地将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,有效保证了保护行人腿部的增强性能。
(8)根据上述形式(5)-(7)中的任一种所述的装置,其中在前部上具有加强部分用于加强板构件的前部的强度,以便防止前部由于在行人腿部撞到汽车前围时输入冲击载荷而容易变形。
根据上述形式(8),可以有效消除或者限制板构件的前部由于相对于冲击载荷刚度不足而在输入冲击载荷时容易弯曲。因此,上述形式(8)有效实现了冲击载荷在载荷特性中迅速增大,以及保护行人腿部的改进功能。
(9)根据上述形式(8)所述的装置,其中加强部分通过一体形成在板构件的前部上的加强筋构成,使得加强筋与前侧垂直延伸部分的后表面和多个后侧垂直延伸部分的后表面成为一体,以便在前后方向延伸。
根据上述形式(9),如上所述,具有优异性质的加强部分可以通过使用金属模型模制而容易地形成。因此,加强部分可以相对简单、大小适当的结构实现,而不会增加构件的数量。此外,通过调节板构件的前部上的加强筋的安装结构(即数量和位置),能够适当改变板构件的前部的刚度,从而可以根据输入的冲击载荷的大小,容易地调节板构件的前部在输入冲击载荷时的弯曲变形量,以及以前部的弯曲变形量为基础的冲击能量吸收量。
附图说明
通过结合附图阅读本发明优选实施方式的以下详细说明将更清楚地了解本发明的上面和其它目的、特征、优点以及技术和工业显著性,其中:
图1是俯视图,显示根据本发明的第一种实施方式构造的行人保护装置;
图2是沿图1中的线2-2截取的横截面图;
图3是示意图,显示将图1中的行人保护装置安装在车辆上的状态;
图4是示意图,显示将根据本发明的第二种实施方式构造的行人保护装置安装在车辆上的状态;
图5是俯视图,显示根据本发明的第三种实施方式构造的行人保护装置;
图6是沿图5中的线6-6截取的横截面图;
图7是示意图,显示将图5中的行人保护装置安装在车辆上的状态;
图8是示意图,显示图5中的行人保护装置在行人与车辆前围相撞时的变形状态;
图9是示意图,显示将根据本发明的第四种实施方式构造的行人保护装置安装在车辆上的状态;
图10是示意图,显示将根据本发明的第五种实施方式构造的行人保护装置安装在车辆上的状态;
图11是示意图,显示通过对本发明的行人保护装置进行行人碰撞试验,得到的本发明的行人保护装置由于冲击载荷而部分变形的量的模拟结果;以及
图12是示意图,显示通过对现有的行人保护装置进行行人碰撞试验,得到的现有的行人保护装置由于冲击载荷而部分变形的量的模拟结果。
具体实施方式
为了更清楚说明本发明,下面将参照这些附图对本发明的实施方式进行详细说明。
首先参照俯视图图1和垂直截面图图2,其中示意性地显示了根据本发明的第一种实施方式构造的作为行人保护装置的扫腿装置。在图1和图2中总体以10表示的该扫腿装置安装在前保险杠的内侧,前保险杠设置在汽车的前围。如图1和图2可以清楚看出,本发明的扫腿装置10包括基板12作为板构件。
基板12由合成树脂材料形成,例如聚丙烯或ABS树脂,并通过具有大致矩形形状的薄平板构成。在基板12中,在将扫腿装置10安装在车辆上时,在图1中的垂直方向测量的尺寸,即在车辆宽度方向或者车辆左右(横向)方向测量的尺寸比车辆宽度小合适的量,并且在图1中的横向方向测量的尺寸,即在车辆的前后方向(车辆长度或者纵向方向)测量的尺寸明显小于上述在左右方向测量的尺寸。
基板12包括前部14和后部16,所述前部14基本上占据基板12的前半区域,所述后部16基本上占据基板12的后半区域。基板12的前部14在其上表面具有多个第一加强筋18(这里是十四个筋18),每个第一加强筋18为薄平板,并且与前部14形成一体,使得每个第一加强筋18从前部14的前端向其后端在前部14的在前后方向测量的整个长度上以恒定的高度连续、笔直地延伸。第一加强筋18在左右方向彼此相对且间隔开适当的恒定距离,且彼此平行。
在前部14的上表面的前端部22,除了各个第一加强筋18的前侧部分之外,还具有多个第二加强筋20(这里是十五个筋20),每个第二加强筋20具有与第一加强筋18相同的厚度和高度,并具有比第一加强筋18短的长度。每个第二加强筋20为薄平板,并与前端部22形成一体,从而在前后方向连续、笔直地延伸,使得每个第二加强筋20插在彼此相对的两个相邻的第一加强筋18之间。第二加强筋20平行于与其相邻的第一加强筋18。此外,将对应的一个第一加强筋18夹在它们之间的任意两个相邻的第二加强筋20彼此平行。
基板12的后部16具有平的没有形成加强筋18、20的上表面和下表面。在后部16上远离前部14的一端,穿过后部16的厚度形成有多个插孔23(这里是五个插孔23),每个插孔23中可以插入合适的固定螺栓,这些插孔23在左右方向彼此间隔开合适的距离。
在示例性的第一实施方式中,扫腿装置10在其后部16连接到车辆上的规定部分,且水平定位,如图3所示。在扫腿装置10安装在车辆上的状态下,与上面没有形成加强筋18、20的后部16相比,上面形成有加强筋18、20的基板12的前部14相对于弯曲或挠曲载荷具有较高的刚度,即相对于在前后方向输入的冲击载荷具有较高程度的变形强度。在这种前部14中,上面形成有各个第一加强筋18和第二加强筋20的前侧部分的前端部22具有比前部14上除了前端部22之外的其他部分更高的刚度。
在本发明的扫腿装置10中,具体而言,上面形成有第二加强筋20的基板12的前部14的前端部22具有现有装置中所没有的特殊结构。
也就是说,基板12的前部14的前端部22是弯曲形式,该弯曲形式是通过在前后方向彼此间隔开规定距离的三个位置,将在前后方向笔直延伸的平板在前后方向以直角在其整个宽度上进行弯曲而得到。在这种弯曲形式中,从前侧观察,前端部22依次具有第一、第二和第三弯曲部26、28、30,如图2所示。
在这种结构的基板12的前端部22中,在将扫腿装置10安装在车辆上时,位于第一弯曲部26后面的部分制成在前后方向水平且笔直延伸的第一水平延伸部分32。前端部22上位于第一弯曲部26和第二弯曲部28之间的部分从第一水平延伸部分32的前端以直角向上延伸,并在将扫腿装置10安装在车辆上时,制成在垂直方向笔直延伸的第一垂直延伸部分34。前端部22上位于第二弯曲部28与第三弯曲部30之间的部分从第一垂直延伸部分34的上端以直角弯曲,并在将扫腿装置10安装在车辆上时,制成在前后方向水平且笔直延伸的第二水平延伸部分36。前端部22上位于第三弯曲部30前面的部分(即前端部22的前端)从第二水平延伸部分36的前端以直角向上延伸,并在将扫腿装置10安装在车辆上时,制成在垂直方向笔直延伸的垂直延伸部分38。
换言之,在基板12的前部14的前端部22中,第二垂直延伸部分38和第一垂直延伸部分34分别位于第二水平延伸部分36的前侧和后侧,将第二水平延伸部分36夹在它们之间,使第二垂直延伸部分38的位置高于第一垂直延伸部分34。第二水平延伸部分36和第一水平延伸部分32分别位于第一垂直延伸部分34的前侧和后侧,将第一垂直延伸部分34夹在它们之间,使第二水平延伸部分36的位置高于第一水平延伸部分32。这些延伸部分32-38在三个弯曲部26-30处彼此一体连接。
因此,在基板12的前部14的前端部22中,每个第一和第二水平延伸部分32、36和每个第一和第二垂直延伸部分34、38在前后方向交替设置,以楼梯状形式延伸,从而前端部22整体形成为由第一和第二水平延伸部分32、36和第一和第二垂直延伸部分34、38构成的楼梯状部分40。
在如此形成的楼梯状部分40中,第一垂直延伸部分34的前表面和第二垂直延伸部分38的前表面分别制成载荷输入表面42、43,用于输入通过行人腿部碰撞而产生的冲击载荷。每个载荷输入表面42、43在垂直方向笔直延伸,并具有曲面结构,该曲面结构通过弯曲相对于水平面(包括通过碰撞行人腿部而产生的冲击载荷的输入方向)成直角的垂直面而获得,使垂直面从其在左右方向看的中间部分朝其在相同方向看的相对端部被逐渐向后弯曲。即,每个载荷输入表面42、43构成为向前突出的凸曲面,该凸曲面通过移动垂直线画弧形而获得的路径所形成。
因为第一和第二垂直延伸部分34、38如上述设置,所以在向前方向以对应于在车辆前后方向测量的第二水平延伸部分36的长度的距离远离载荷输入表面42的位置,第二延伸部分38的载荷输入表面43位于第一垂直延伸部分34的载荷输入表面42的上方。
这里,第一和第二垂直延伸部分34、38具有相同的高度(即在其延伸方向测量的尺寸),从而第一和第二垂直延伸部分34、38具有基本相同的面积。此外,第二垂直延伸部分38的下端,即作为夹在这两个垂直延伸部分34、38之间的第二水平延伸部分36的前端的第三弯曲部30,基本上位于楼梯状部分40的高度方向的中间部分。
在基板12的前部14上提供的第一加强筋18和第二加强筋20与各个第一和第二垂直延伸部分34、38的后表面以及各个第一和第二水平延伸部分32、36的上表面形成一体。
如此构成的扫腿装置10设置在车辆前围上安装的前保险杠44的内侧,例如,如图3所示。
内侧设置有扫腿装置10的前保险杠44具有保险杠外罩50,该外罩50包括,在前保险杠44安装在车辆前围的状态下,从车辆前围突出的上突出部分46和下突出部分48。每个上突出部分46和下突出部分48在垂直截面上具有向前突出的凸曲面结构。前保险杠44的保险杠外罩50通过螺栓或者类似物固定到前格栅51上,例如,该前格栅51构成车辆的前围部分。在图3中,附图标记52、54分别表示发动机罩盖和散热器。
一种已知的刚度比扫腿装置10小的冲击或振动吸收构件56设置在车辆前围上安装的保险杠外罩50的上突出部分46的内侧,该冲击吸收构件56夹在上突出部分46与作为刚性构件的保险杠加强件58之间,同时扫腿装置10设置在保险杠外罩50的下突出部分48的内侧。
更具体地说,扫腿装置10设置在保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,使得基板12的前部的楼梯状部分40(前端部22)突出并插入到下突出部分48的内部,同时基板12的后部16的后端的上表面保持与散热器支架60的下表面接触,该支架60固定设置在车辆的前部并在车辆的宽度方向延伸,用于支撑散热器54。
在扫腿装置10如此设置的状态下,在下突出部分48的高度方向,第一弯曲部26(是第一垂直延伸部分34的下端,并且是第一水平延伸部分32的前端)靠近下突出部分48的内表面的下部设置,同时第三弯曲部30(是第二垂直延伸部分38的下端,并且是第二水平延伸部分36的前端)靠近下突出部分48的内表面的中部设置。此外,各个第一和第二垂直延伸部分34、38的载荷输入表面42、43在下突出部分48的高度方向上分别与下突出部分48的内表面的下部和中部相对并且尽可能地靠近。
固定螺栓61分别插入到在基板12的后部16的后端形成的多个插孔23中,并且螺接到散热器支架60中,从而基板12的后部16被固定到散热器支架60上。
因此,扫腿装置10被设置在车辆前围的下部,使扫腿装置10水平位于保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,在车辆的前后方向延伸,基板12的前部14的楼梯状部分40从车辆前围突出,并且后部16固定到散热器支架60上。
在示例性的实施方式中,当行人腿部62(通过图3中的双点划线表示)接触或者撞到前保险杠44的保险杠外罩50时,保险杠外罩50的上突出部分46和下突出部分48分别接触行人腿部62的膝盖64附近和小腿66附近。在这种情况下,由于冲击吸收构件56的刚度小于扫腿装置10的刚度,冲击吸收构件56比扫腿装置10更容易大幅度变形。因此,保险杠外罩50变形,使得下突出部分48比上突出部分46向车辆的前方突出更远,从而在通过腿部62与保险杠外罩50相撞而在扫腿装置10中产生冲击载荷时,相对于该冲击载荷的反作用力通过保险杠外罩50的下突出部分48作用在行人腿部62的小腿66附近。因此,行人腿部62的小腿66附近被扫腿装置10扫开或者绊倒,从而使行人摔倒或者被甩向车辆的发动机罩盖52。因此,可以限制行人膝盖64的异常或者不良弯曲,从而最大限度地减轻了对膝盖64的伤害,例如骨折,并且有效地确保了行人保护和行人安全。
在根据该示例性实施方式的扫腿装置10中,具体地,第一垂直延伸部分34的载荷输入表面42和第二垂直延伸部分38的载荷输入表面43位于保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,在前后方向与下突出部分48的内表面相对并且与其尽可能地靠近,从而有效减小了保险杠外罩50的下突出部分48的内表面与基板12的前部14之间的间隙。
每个载荷输入表面42、43设置成相对于包括冲击载荷输入方向的水平面成直角,从而冲击载荷以直角输入到每个第一和第二垂直延伸部分34、38的载荷输入表面42、43。因此,尽管与行人腿部62相撞的保险杠外罩50的下突出部分48在垂直截面上具有凸曲面结构的事实,仍然可以有效防止基板12的前部14,例如,由于输入到基板12的楼梯状部分40中的冲击载荷而发生向上卷曲变形。这种结构可以有效消除或者限制冲击载荷在载荷特性中增大的延迟。
此外,第一水平延伸部分32和第二水平延伸部分36设置在保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,并位于彼此不同的高度,从而基板12上的水平延伸部分被分成几段,使力臂缩短,从而有效减小了在输入冲击载荷时在基板12中产生的旋转力。因此,可以有效防止基板12的前部14向上卷曲变形使冲击载荷在载荷特性中急剧增大。
另外,因为第一和第二水平延伸部分32、36设置在保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,并位于彼此不同的高度位置,所以相对于在水平方向输入的载荷具有足够的刚度,在输入由于碰撞行人腿部62而伴随的冲击载荷时,在扫腿装置10中能够在所述两个不同的高度位置充分、可靠地产生相对于冲击载荷的反作用力。
冲击载荷输入给每个载荷输入表面42、43,该表面构造成与上述水平面成直角,从而可以有效增加基板12的前部14与行人腿部62之间的接触面积。因此,冲击载荷能够充分、可靠地输入给扫腿装置10。因此,能够在扫腿装置10中产生相对于冲击载荷的较大的反作用力。
因此,在如此构造的扫腿装置10中,相对于行人腿部62撞到保险杠外罩50上而伴随的冲击载荷的反作用力能够以足够大的程度迅速作用到腿部62的小腿66附近,即使是扫腿装置10设置在保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,并且保险杠外罩50的垂直截面形状为向前突出的凸曲面结构。因此,撞到保险杠外罩50上的行人腿部62能够被迅速、可靠地扫开,从而行人腿部62能够以高的可靠性被有效保护。
因为根据该示例性实施方式的扫腿装置10允许冲击载荷在载荷特性中急剧增大,所以冲击载荷将很快达到目标值。因此,本发明的扫腿装置10能有效地确保,在冲击载荷在载荷特性中达到目标值之后,通过使水平延伸部分弯曲变形,实现冲击吸收行程足够大。
在如上述构造的本发明的扫腿装置10中,第二水平延伸部分36位于基板12的楼梯状部分40的前端部,同时,作为第二水平延伸部分36的前端的第三弯曲部30在高度方向上位于楼梯状部分40的中部。如此构造的扫腿装置10设置在保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,第三弯曲部30在高度方向上位于下突出部分48的中部。根据该结构,扫腿装置10与撞到保险杠外罩50上的行人腿部62开始接触的点是楼梯状部分40的第三弯曲部30,从而冲击载荷能够在水平方向上高度可靠地输入到第二水平延伸部分36,由此,能更有效地防止基板12的前部14向上卷曲变形。因此,能够高效率、高可靠地保护行人腿部62。
在示例性的实施方式中,用于加强基板12的前部14的刚度的第一和第二加强筋18、20与各个第一和第二垂直延伸部分34、38的载荷输入表面42、43的后表面以及各个第一和第二水平延伸部分32、36的上表面形成一体。根据这种结构,能够有效加强延伸部分32-38的刚度,允许扫腿装置10充分展现相对于冲击载荷的反作用力。因此,扫腿装置10进一步加强了保护行人腿部62的性能。此外,通过调节第一和第二加强筋18、20的数量以及它们的位置,可以适当改变基板12的前部14的刚度,由此,通过输入的冲击载荷而伴随的基板12的前部14的弯曲变形的量能够根据输入的冲击载荷的大小而容易调整。
在示例性的第一实施方式中,基板12的楼梯状部分40的前端由在垂直方向笔直延伸的第二垂直延伸部分38构成。楼梯状部分40的后端可以由水平延伸的水平延伸部分构成,如根据本发明的第二实施方式构造的图4中的扫腿装置所示。在第二实施方式中,在图1-3中所示的第一实施方式中使用的相同的附图标记用于表示相应的构件,省略其详细解释。
在根据示例性的第二实施方式的扫腿装置10中,基板12的前部14的前端部22是弯曲形式,该弯曲形式是通过将在前后方向笔直延伸的平板,在前后方向彼此间隔开规定距离的四个位置以直角弯曲而获得,由此,前端部22除了第一至第三弯曲部26-3之外,还包括在第三弯曲部30上方形成的第四弯曲部68。基板12的前端部22上位于第四弯曲部68前侧的部分(即前端部22的前端)从第二垂直延伸部分38的上端以直角弯曲,并制成在前后方向水平且笔直延伸的第三水平延伸部分70,在将扫腿装置10安装到车辆上的情况下。
因此,在基板12的前部14的前端部22中,每个第一、第二和第三水平延伸部分32、36、70和每个第一和第二垂直延伸部分34、38在前后方向交替设置,以楼梯状形式延伸,由此,前端部22整体上被制成由第一、第二和第三水平延伸部分32、36、70和第一和第二垂直延伸部分34、38构成的楼梯状部分40。
如此构造的扫腿装置10具有其中增加了第三水平延伸部分70的楼梯状部分40,该扫腿装置10设置在车辆前围的下部,且位于保险杠外罩50的下突出部分48的内侧,后部16则通过固定螺栓61固定到散热器支架60上,使得基板12的前部14的楼梯状部分40(前端部22)插入到下突出部分48的内部。
如上所述,在扫腿装置10安装到车辆上时,具体而言,第三水平延伸部分70朝向下突出部分48的内表面水平延伸,以便使在插入到下突出部分48内部的楼梯状部分40的第三水平延伸部分70的前端面与下突出部分48的内表面之间所形成的间隙最小化。
因此,当如上述构造的扫腿装置10设置在保险杠外罩50的下突出部分48的内侧时,其中保险杠外罩50在垂直截面上具有向前突出的凸曲面结构,在下突出部分48与基板12之间形成的间隙被有利地制得较小,从而有效确保了冲击载荷在载荷特性中急剧增大,从而能在更高程度上可靠地保护行人腿部。
另外,垂直延伸部分34在车辆的垂直方向笔直延伸,从而由于正面碰撞而强加的冲击载荷能够在水平方向上由垂直延伸部分34的平面所接收。因此,该垂直延伸部分34能够抵抗较高载荷,由此能保证将行人腿部扫开。
应当注意的是,构成楼梯状部分40的水平延伸部分32、36、70和垂直延伸部分34、38的各个数量、各个延伸尺寸等不限于第一和第二实施方式中所示的情形,而是可以根据所需的行人保护特性来适当确定,更具体地说是根据行人保护装置中产生的反作用力的大小、行人保护装置的安装空间等等。
在所示的第一和第二实施方式中,在基板12的前部14的前端部22中,位于第一垂直延伸部分34后侧的部分被制成第一水平延伸部分32,并且包括第一水平延伸部分32的前端部22整体上形成为楼梯状部分40。楼梯状部分40可以通过除了第一水平延伸部分32之外的前端部22形成。即,基板12的前部14的前端部2 2的一部分可以形成为楼梯状部分40。在这种情况下,第一实施方式中所示的楼梯状部分40通过第一和第二垂直延伸部分34、38和第二水平延伸部分36构成,同时,第二实施方式中所示的楼梯状部分40则通过第一和第二垂直延伸部分34、38和第二和第三水平延伸部分36、70构成。
对位于车辆前围的下部的行人保护装置(扫腿装置10)的安装结构不作特别限定。即,车辆上用于固定板构件(基板12)后部的部分以及固定的方式可以进行各种改变。此外,行人保护装置可以与前保险杠分离并独立于前保险杠设置在车辆的下部。
在所的第和二实施方式中,在至少一个水平延伸部分32、3 6和多个垂直延伸部分34、38之中,位于前端部22的前端附近的那些部分设置在较高位置,由此在向前方向以上升或者下降结构形成楼梯状部分40。相反,在至少一个水平延伸部分32、36和多个垂直延伸部分34、38之中,位于前端部22的前端附近的那些部分可以设置在较低位置,由此在向前方向以下降结构、并且从前端部22向后弯曲的弯曲状态在向后方向以上升或者下降结构形成楼梯状部分40。
楼梯状部分中的垂直延伸部分的每个前表面可以通过垂直于水平面的平面构成。
板构件上的加强筋的结构、位置、数量等等不作特别限定。加强筋在本发明中并不是必需的,可以省略。
接下来参照平面图图5和垂直截面图图6,将解释根据本发明的第三实施方式构造的作为行人保护装置的扫腿装置。在第三实施方式中,在所示的第一和第二实施方式中使用的相同附图标记用于表示相应的构件,省略其详细解释。
如第一和第二实施方式中所示,基板12作为板部分由合成树脂材料形成,例如聚丙烯或ABS树脂。即,基板12通过具有大致矩形形状的薄平板构成。在基板12中,在图5的垂直方向测量的尺寸,即在将扫腿装置10安装在车辆上时,在车辆的宽度方向或者在车辆的左右(横向)方向测量的尺寸,制成比车辆的宽度小适当的量;在图5的横向方向测量的尺寸,即在车辆的前后方向测量的尺寸,制成充分小于上述在左右方向测量的尺寸。
如同在所示的第一和第二实施方式中,基板12包括前部14和后部16。在后部16的后端,贯穿其厚度形成有可以让合适的固定螺栓或类似物插入其中的多个插孔23(这里是五个插孔23),这些插孔23在左右方向彼此间隔开规定距离。
在根据示例性的第三实施方式构造的扫腿装置10中,基板12的前部14具有现有装置中所没有的特殊结构。
也就是说,在基板12的前部14的前端部120,在基板12的整个宽度上设置有三个在垂直方向笔直延伸的垂直延伸部分122、124、126,这些直延伸部分122、124、126在前后方向彼此相对且间隔开恒定距离。另外,在基板12的整个宽度上设置有两个在水平方向笔直延伸的水平延伸部分128、130,水平延伸部分128夹在两个垂直延伸部分122、124之间,同时,水平延伸部分130夹在两个垂直延伸部分124、126之间。
更具体地描述,三个垂直延伸部分122、124、126包括:前侧垂直延伸部分122,位于基板12的前部14的前端;第一后侧垂直延伸部分124,紧跟着位于前侧垂直延伸部分122的后侧并与之相对;以及第二后侧垂直延伸部分126,位于第一后侧垂直延伸部分124的后侧并与之相对,并且从前后方向看基本位于前部14的中间。前侧、第一后侧和第二后侧垂直延伸部分122、124、126中的每一个具有与基板12相同的宽度,并且彼此具有相同的高度(在垂直方向的尺寸)。每个垂直延伸部分122、124、126通过薄平板构成,该薄平板具有被弯曲的曲面结构,以便在其厚度方向向前凸。
根据这种结构,基板12的前端面,即载荷输入表面131(在行人腿部撞到车辆前围时产生的冲击载荷所输入的表面)通过前侧垂直延伸部分122的前表面132构成。由前表面132提供的载荷输入表面131被制成曲面,该曲面通过弯曲相对于水平面(该水平面包括在行人腿部撞到车辆前围时伴随产生的冲击载荷的输入方向)成直角的垂直面获得,使垂直面从其在左右方向看的中部朝向其在相同方向看的相对端部被逐渐向后弯曲。即,载荷输入表面131构成向前突出的凸曲面,该凸曲面通过移动垂直线画弧线而获得的路径所形成。
同时,水平延伸部分128、130包括:前侧水平延伸部分128,位于各个前侧和第二后侧垂直延伸部分122、124的下端之间;以及后侧水平延伸部分130,位于各个第一和第二后侧垂直延伸部分124、126的上端之间。每个前侧和后侧水平延伸部分128、130通过薄平板构成,该薄平板具有在宽度方向向前突出的、并对应各个垂直延伸部分122、124、126的前表面和后表面的凸曲面结构,并且具有与基板12的宽度相同的长度(即在左右方向测量的尺寸)以及与彼此相对的任意两个相邻的垂直延伸部分122、124、126之间的距离相同的宽度(即在前后方向测量的尺寸)。
各个前侧垂直延伸部分122和第一后侧垂直延伸部分124的下端通过前侧水平延伸部分128彼此连接成一体,同时,各个第一和第二后侧垂直延伸部分124、126通过后侧水平延伸部分130彼此连接成一体。第二后侧垂直延伸部分126在其下端通过连接部分135一体连接到基板12的后部16,所述连接部分135通过基板12的前部14的近端部134提供。
因此,前侧垂直延伸部分122、第一后侧垂直延伸部分124和第二后侧垂直延伸部分126一体形成在基板12的前部14并从该前部14延伸,使彼此相对的相邻两个垂直延伸部分122、124、126通过在前后方向彼此位于不同高度的前侧和后侧水平延伸部分128、130中的对应一个彼此一体连接。
换言之,在根据该示例性的第三实施方式的扫腿装置10中,基板12的前部14的前端部120为弯曲形式,该弯曲形式是通过将在前后方向笔直延伸的平板,在前后方向彼此间隔开规定距离的五个位置,以直角进行弯曲从而从前侧看依次提供第一弯曲部136、第二弯曲部138、第三弯曲部140、第四弯曲部142和第五弯曲部144而获得。
在上述的前端部120中,在位于前端部120最后面的第五弯曲部144与位于第五弯曲部144前侧的第四弯曲部142之间的部分被制成第二后侧垂直延伸部分126,从作为基板12的前部14的近端部134的连接部分135在垂直向上方向笔直延伸。前端部120上位于第四弯曲部142与位于第四弯曲部142前侧的第三弯曲部140之间的部分被制成后侧水平延伸部分130,从第二后侧垂直延伸部分126的上端在水平向前方向笔直延伸。前端部120上位于第三弯曲部140与位于第三弯曲部140前侧的第二弯曲部138之间的部分被制成第一后侧垂直延伸部分124,从后侧水平延伸部分130的前端在垂直向下方向笔直延伸。前端部120上位于第二弯曲部138与位于第二弯曲部138前侧的第一弯曲部136之间的部分被制成前侧水平延伸部分128,从第一后侧垂直延伸部分124的下端在水平向前方向笔直延伸。位于第一弯曲部136的前侧上的整个部分被制成前侧垂直延伸部分122,从前侧水平延伸部分128的前端在垂直向上方向笔直延伸。
因此,基板12的前部14的前端部120通过前侧垂直延伸部分122、前侧水平延伸部分128、第一后侧垂直延伸部分124、后侧水平延伸部分130和第二后侧垂直延伸部分126构成,在前后方向以Z字形向上和向下延伸,在垂直截面上具有U形结构。
在上述结构中,在基板12的前端部120的前面,形成有前侧U形部分146,该前侧U形部分146通过前侧水平延伸部分128以及分别一体连接到前侧水平延伸部分128的前端和后端的前侧垂直延伸部分122和第一后侧垂直延伸部分124构成,垂直延伸部分122、126彼此相对并在垂直向上方向笔直延伸。前侧U形部分146在垂直截面上具有向上开放并且在基板12的整个宽度上延伸的U形结构。此外,在前端部120的后面,形成有后侧U形部分148,该后侧U形部分148通过后侧水平延伸部分130以及分别一体连接到后侧水平延伸部分130的前端和后端的第一和第二后侧垂直延伸部分124、126构成,垂直延伸部分124、126彼此相对并在垂直向下方向笔直延伸。后侧U形部分148在垂直截面上具有向下开放并且在基板12的整个宽度上延伸的U形结构。即,前侧U形部分146和后侧U形部分148一体形成在基板12的前部14的前端部120上,并且在前后方向位置连续。
因此,在本发明的扫腿装置10中,设置在基板12的前部14的前端部120上的前侧U形部分146和后侧U形部分148作为卷边用于加强前部14(前端部120),从而增加了前部14的挠曲或弯曲强度。因此,能够充分获得相对于在行人腿部撞到车辆前围上时输入的冲击载荷的刚度,如下面所述。
此外,在基板12的前部14,形成有第一至第三加强筋150、152、154,这些加强筋150、152、154作为加强部分,一体形成到前侧水平延伸部分128的上表面、后侧水平延伸部分130的下表面以及通过近端部134提供的连接部分135的上表面。
即,每个第一加强筋150是一个平板,该平板的高度与前侧垂直延伸部分122以及第一和第二后侧垂直延伸部分124、126相同,并且厚度比那些垂直延伸部分122、124、126的厚度小。第一加强筋150在左右方向彼此相对并间隔开适当的距离,以便彼此平行。如此定位的第一加强筋150在前后方向连续、笔直地延伸,并与前侧垂直延伸部分122的后表面和第一后侧垂直延伸部分124的前表面一体形成。
每个第二加强筋152是一个平板,该平板具有与第一加强筋150相同的高度、厚度和长度(即在前后方向测量的尺寸)。第二加强筋152的数量与第一加强筋150的数量相同。第二加强筋152位于第一侧和第二侧垂直延伸部分124、126之间,使得第二加强筋152在左右方向彼此相对并间隔开与任意相邻两个第一加强筋150之间的距离相同的距离,以便彼此平行。如此定位的第二加强筋152在前后方向连续、笔直地延伸,并与第一后侧垂直延伸部分124的后表面和第二后侧垂直延伸部分126的前表面一体形成。每个第二加强筋152在左右方向的位置对应每个第一加强筋150在相同方向的位置。
每个第三加强筋154具有与第一和第二加强筋150、152相同的高度和厚度,但是每个第三加强筋154具有的长度(即在前后方向测量的尺寸)大于第一和第二加强筋150、152的长度。第三加强筋154的数量大约为第一和第二加强筋150、152的数量的一半。第三加强筋154位于第二后侧垂直延伸部分126的后侧,使得第三加强筋154在左右方向彼此相对并间隔开任意相邻两个第一加强筋150之间的距离两倍的距离,以便彼此平行。如此定位的第三加强筋154与第二后侧垂直延伸部分126的后表面一体形成,并且从第二后侧垂直延伸部分126的后表面在前后方向连续、笔直地延伸到前部14与后部16之间的边界处。
如上所述,第一和第二加强筋150、152以紧密间隔与上面形成有前侧U形部分146和后侧U形部分148的基板12的前部14的前端部120一体形成,从而明显增加了前端部120的挠曲或弯曲强度,以及前端部120相对于冲击载荷的刚度。此外,第三加强筋154与前部14的近端部134(连接部分135)一体形成,由此,与基板12的后部16没有加强筋154的情况相比,近端部134具有增加的挠曲或弯曲强度,以及增加的相对于冲击载荷的刚度。
如图7所示,扫腿装置10安装在前保险杠44的内侧,其具有与上述针对所示的第一示例性实施方式相类似的结构。
如同所示的第一实施方式,刚度比扫腿装置10小的冲击吸收构件56在保险杠外罩50的上突出部分46的内侧固定到作为刚性构件的保险杠加强件58上。
扫腿装置10设置在前保险杠44的内侧,如下所述。在基板12的前部14的前端部120形成的前侧和后侧U形部分146、148从车辆前围突出,前侧U形部分146的前面插入到下突出部分48的内部,同时,基板12的后部16的后端的上表面与固定在车辆前部的散热器支架60的下表面保持接触,以便在车辆的宽度方向延伸,用于支撑散热器54。固定螺栓61分别插入到在基板12的后部16的后端形成的多个插孔23中,并旋入散热器支架60中,由此基板12的后部16被固定到散热器支架60上。
因此,扫腿装置10设置在车辆前围的下部,在前后方向水平延伸,并固定定位,使得在基板12的前侧U形部分146的前侧垂直延伸部分122上的载荷输入表面131与保险杠外罩50的下突出部分48的内表面相对,并且使得第一弯曲部36(该第一弯曲部36是前侧垂直延伸部分122的下端,并且是前侧水平延伸部分128的前端)靠近保险杠外罩50的下突出部分48的内表面。
如同上面针对所示第一实施方式的描述,在示例性的第三实施方式中,当行人腿部62接触或者撞到前保险杠44的保险杠外罩50时,如图8所示,保险杠外罩50的上突出部分46和下突出部分48分别接触行人腿部62的膝盖64附近和小腿66附近。在这种情况下,由于冲击吸收构件56的刚度小于扫腿装置10的刚度,所以冲击吸收构件56比扫腿装置10在很大程度上更容易变形。因此,保险杠外罩50变形,使下突出部分48比上突出部分46更加向车辆的前围突出,从而相对于通过行人腿部62撞到保险杠外罩50上而在扫腿装置10中产生的冲击载荷的反作用力通过保险杠外罩50的下突出部分48作用到行人腿部62的小腿66附近。因此,行人腿部62的小腿66附近被扫腿装置10扫开或者绊倒,从而使行人摔倒或者被甩向车辆的发动机罩盖52。因此,可以限制行人膝盖64的异常或不良弯曲,从而最小化对膝盖64的伤害,例如骨折,并且有效确保了行人保护和行人安全。
具体地,如上述构造的扫腿装置10在基板12的前部14的前端部120具有前侧U形部分146和后侧U形部分148,每个U形部分作为卷边用于加强前端部120。另外,第一至第三加强筋150-154与前端部120和近端部134形成一体,由此可以充分获得前部14整体上相对于冲击载荷的刚度。从而,有效防止了基板12的前部14由于输入的冲击载荷而容易变形或者弯曲。
在如上述构造的扫腿装置10中,前侧垂直延伸部分122的载荷输入表面131与保险杠外罩50的下突出部分48的内表面相对,与包括冲击载荷输入方向的水平面垂直,由此冲击载荷垂直于载荷输入表面131输入。因此,能够有效防止基板12的前部14容易变形或者弯曲。
此外,各个前侧和后侧U形部分146、148的前侧和后侧水平延伸部分128、130彼此位于不同的高度。因此,基板12上水平延伸的部分被分成:前部14的近端部134与后部16之间的连续部分;前侧水平延伸部分128;以及后侧水平延伸部分130。因此,能够有效缩短力臂,并且在冲击载荷输入时在基板12中产生的旋转力被有效减弱,从而确保了防止基板12的前部14容易变形或者弯曲的效果。
在如上述根据第三示例性实施方式构造的扫腿装置10中,前侧U形部分146和后侧U形部分148连续形成,从而基板12的前部14的前端部120整体上具有如图6所示在前后方向延伸的Z形结构。因此,如图7所示,由于输入给前侧U形部分146的前侧垂直延伸部分122中的冲击载荷,各个前侧和后侧U形部分146、148的前侧和后侧水平延伸部分128、130向后移动,同时,冲击载荷逐渐从基板12的前部14传递到后部16。在这种情况下,各个前侧和后侧U形部分146、148的第一和第二后侧垂直延伸部分124、126在基板12的宽度方向的整个宽度范围内变形,使这些垂直延伸部分124、126相对于垂直方向前后倾斜适当的角度。从而,冲击载荷在基板12的宽度方向被有效传递。因此,冲击载荷在基板12的前部14中有效分布,由此有效防止基板12的前部14在冲击载荷输入时容易变形或者弯曲。
如上面解释的,在本实施方式中,能够防止基板12的前部14在冲击载荷输入时容易变形或者弯曲,从而避免了冲击载荷由于基板12的前部14的变形或者弯曲而在载荷特性中增大的延迟。
因此,该扫腿装置10允许冲击载荷在载荷特性中急剧增大,从而能够在瞬间充分地产生足够的相对于冲击载荷的反作用力。因此,撞到前保险杠44上的行人腿部62能够被迅速、可靠地扫开,确保了对行人腿部62的较高水平的保护。
由于该扫腿装置10允许冲击载荷在载荷特性中急剧增大,冲击载荷能够很快达到目标值。因此,当冲击载荷在载荷特性中达到目标值后,该扫腿装置10能够有效确保在水平延伸部分128、130和连接部分135等弯曲变形时发生的冲击吸收行程足够大。
在示例性的第三实施方式中,第一至第三加强筋150-154与基板12的前部14形成一体,用于增强前部14的刚度。与前部14的刚度通过在基板12上连接独立于基板12的构件的结构相比,例如,本发明的结构能有效提高基板12的制造效率和降低制造成本,并因此及于整个扫腿装置10。此外,通过调节第一至第三加强筋150-154中的每一种的数量、位置等等,基板12的前部14的刚度能够适当改变,从而可以根据输入的冲击载荷的大小、基板12的前部14由于输入冲击载荷而产生的弯曲变形量、以及以前部14的弯曲变形为基础的冲击能量吸收量,而容易调整。
在所示的第三实施方式中,在基板12的前部14的前端部120上具有两个连续形成的U形部分146、148。前端部120可以仅仅具有一个U形部分84,如根据本发明的第四实施方式的图9中的扫腿装置中所示。在第四实施方式中,在上述实施方式中使用的相同附图标记用于表示相应的构件,并省略其详细解释。
在根据图9中所示的第四实施方式的扫腿装置10中,在基板12的整个宽度上在垂直方向笔直延伸的前侧垂直延伸部分86和后侧垂直延伸部分88一体形成在基板12的前部14的前端部120上,使得垂直延伸部分86、88彼此相对且在前后方向上间隔开恒定距离。这些前侧和后侧垂直延伸部分86、88具有类似于第三实施方式中所示的前侧和后侧垂直延伸部分22、24的结构。
根据上述结构,前侧垂直延伸部分86的前表面90制成通过曲面构成的载荷输入表面131,该曲面通过弯曲相对于水平面(包括在行人腿部62撞到前保险杠44上而产生的冲击载荷的输入方向)成直角的垂直面而获得,使垂直面从其在左右方向看的中间部分朝向其在相同方向看的相对端部被逐渐向后弯曲。即,载荷输入表面131通过向前突出的凸曲面构成,该凸曲面通过移动垂直线画弧形而获得的路径所形成。
此外,在各个前侧和后侧垂直延伸部分86、88的上端之间具有水平延伸部分94,该水平延伸部分94在基板12的整个宽度上在前后方向水平笔直延伸,由此各个前侧和后侧垂直延伸部分86、88的上端通过该水平延伸部分94彼此一体连接。通过基板12的前部14的近端部134构成的连接部分135一体连接到后侧垂直延伸部分88的后表面的下端,该后表面与连接水平延伸部分94的前表面相反。
换言之,在示例性的第四实施方式中,水平延伸部分94位于基板12的前部14的前端部120,前侧垂直延伸部分86与水平延伸部分94的前端形成一体,以便从该处在垂直向下方向笔直延伸。此外,后侧垂直延伸部分88与水平延伸部分94的后端形成一体,使后侧垂直延伸部分88与前侧垂直延伸部分86相对,并从前侧垂直延伸部分86间隔开与水平延伸部分94在它们之间的延伸长度相对应的距离,并在垂直向下方向笔直延伸。连接部分135在其前端一体连接到后侧垂直延伸部分88的后表面的下端。
因此,在基板12的前部14的前端部120形成了U形部分84,该U形部分84通过前侧垂直延伸部分86、水平延伸部分94和后侧垂直延伸部分88构成,在基板12的整个宽度上延伸,并具有在垂直截面上向下开放的U形结构。
在如此构成的扫腿装置10中,U形部分84作为卷边用于加强基板12的前部14的前端部120,从而充分保证了前端部120的挠曲或弯曲强度以及相对于冲击载荷的刚度。
另外,水平延伸部分94和连接部分135位于相互不同的高度,从而能够有效缩短力臂,并且有效减弱在输入冲击载荷时在板构件中产生的旋转力,从而保证了防止板构件的前端部向上卷曲变形的效果。
在部分构成U形部分84的水平延伸部分94的下表面,具有多个前侧加强筋96,该加强筋96的结构类似于所示第三实施方式中的第一和第二加强筋150、152。该加强筋96为薄平板,并且在左右方向彼此间隔开适当距离,与前侧垂直延伸部分86的后表面和后侧垂直延伸部分88的前表面形成一体。此外,在通过基板12的前部14的近端部134构成的连接部分135的上表面上,具有多个后侧加强筋98,该后侧加强筋98的结构与所示第三实施方式中的第三加强筋154类似。该后侧加强筋98为薄平板,并且在左右方向彼此间隔开适当距离,与后侧垂直延伸部分88的后表面形成一体。根据这种结构,可以更有效地提高基板12的前部14相对于冲击载荷的刚度。
如同所示的第三实施方式,如此构造的扫腿装置10设置在车辆的下部,使U形部分84的前部插入并突出到前保险杠44的保险杠外罩50的下突出部分48中。
因此,该扫腿装置10保证了相对于冲击载荷的足够刚度,从而可以有效防止基板12的前部14在行人腿部62撞到前保险杠44时容易变形。
此外,输入冲击载荷时,U形部分84的水平延伸部分94向后移动,同时,前侧和后侧垂直延伸部分86、88在基板12的宽度方向的整个宽度范围内变形而相对于垂直方向前后倾斜适当角度。因此,冲击载荷在基板的长度方向和宽度方向有效传递,并在基板12的前部14中有效分布,防止基板12的前部14由于输入的冲击载荷而容易变形。
因此,上述构造的扫腿装置10允许冲击载荷在载荷特性中急剧上升,由此在更早期间表现出足够的相对于冲击载荷的反作用力。因此,行人的腿部62与前保险杠44相撞时,能迅速、可靠地扫开行人腿部,从而可有效地提高保护行人腿部的性能。
在上述构造的扫腿装置10中,仅有一个U形部分84形成在基板12的前部14,简化了基板12的结构,并因此简化了扫腿装置10的整体结构。
接下来参照图10,解释根据本发明第五实施方式的扫腿装置的修改结构。在示例性的第五实施方式中,虽然仅有一个U形部分84形成在基板12的前部14的前端部120,这如同所示的第四实施方式,但是该U形部分84的前侧垂直延伸部分86具有特殊的结构。此外,在图10所示的示例性的第五实施方式中,U形部分84具有向上开放的U形结构。在第五实施方式中,在已经示出的实施方式中使用的相同附图标记用于表示相应构件,并省略其详细解释。
在图10所示的扫腿装置10中,前侧垂直延伸部分86在其高度方向在两个位置以直角弯曲,以便以楼梯状形式向前延伸。
换言之,前侧垂直延伸部分86被分成彼此具有相同高度大小的上前侧垂直延伸部分100和下前侧垂直延伸部分102。上前侧垂直延伸部分100和下前侧垂直延伸部分102彼此位于不同的高度,前者100位于后者102的前面。这些上和下前侧垂直延伸部分100、102通过中间水平延伸部分104彼此连接一体,该中间水平延伸部分104在上前侧垂直延伸部分100的下端和下前侧垂直延伸部分102的上端之间在前后方向水平延伸。
根据这种结构,位于基板12的前部14的前端部120处的U形部分84的前部构成为楼梯状部分,并且该楼梯状部分的上前侧垂直延伸部分100的前表面106制成在垂直方向笔直延伸的载荷输入表面131。在水平方向突出规定量的水平凸起108与载荷输入表面131形成一体。该水平凸起108是由与上和下前侧垂直延伸部分100、102具有相同厚度的薄平板所形成的筋。
在如上述构成的该扫腿装置10中,基板12的前部14整体作为近端部134,除了形成有U形部分84的前端部120之外。近端部134作为连接部分135将U形部分84的后侧垂直延伸部分88与基板12的后部16彼此连接成一体。连接部分135包括:后部,从基板的后部16水平向前延伸;中间部分,从后部的前端向前并斜向上延伸;以及前部,从中间部分的前面向前水平延伸,并且一体连接到U形部分84的后侧垂直延伸部分88的后表面上的在其高度方向的中间部分。
在如此构造的基板12的前部14,形成有多个前侧加强筋96和多个后侧加强筋98,每个加强筋为薄平板,如同所示的第四实施方式。在这里,前侧加强筋96包括:多个上前侧加强筋96a,其形成在U形部分84的水平延伸部分94的上表面上,并且与各个上和下前侧垂直延伸部分100、102的后表面、中间水平延伸部分104的上表面以及后侧垂直延伸部分88的后表面成为一体;以及多个下前侧加强筋96b,其形成在U形部分84的中间水平延伸部分104的下表面上和水平凸起108的下表面上,并且与下前侧垂直延伸部分102的前表面成为一体。每个下前侧加强筋96b具有三角形形状。后侧加强筋98包括:多个上后侧加强筋98a,其形成在连接部分135的上表面上,并且与后侧垂直延伸部分88的后表面的上部成为一体;以及多个下后侧加强筋98b,其形成在连接部分135的中间部分和前部的下表面上,并且与后侧垂直延伸部分88的后表面的下部成为一体。
如上述构造的扫腿装置10设置在保险杠外罩50的内侧,使得在U形部分84的前部彼此配合形成楼梯状部分的上前侧垂直延伸部分100、下前侧垂直延伸部分102和中间水平延伸部分104插入到前保险杠44的下突出部分48的内部。在扫腿装置10如上述设置的状态下,上前侧垂直延伸部分100的载荷输入表面131的位置与具有向前突出的凸曲面的下突出部分48的内表面相对,在它们之间具有微小间隙,且水平凸起108夹在保险杠外罩50的下突出部分48的内表面与载荷输入表面131之间。此外,上和下前侧垂直延伸部分100、102具有彼此相同的高度大小,由此,插入在保险杠外罩50的下突出部分48的内部的楼梯状部分的中间水平延伸部分104位于下突出部分48的在其高度方向的中间。因此,扫腿装置10以类似于所示实施方式的方式固定设置。
如上所述,在根据示例性的第五实施方式的扫腿装置10中,U形部分84和加强筋96、98设置在基板12的前部14,由此,该前部14具有相对于冲击载荷的足够的刚度,同时,冲击载荷能够在基板12的前部14的长度方向和宽度方向有效传递。因此,能够有效防止基板12的前部14由于行人腿部62撞到保险杠外罩50时产生的冲击载荷而容易变形或者弯曲。
在扫腿装置10设置在前保险杠44的保险杠外罩50内侧时,如上所述,插入在保险杠外罩50的下突出部分48内部的楼梯状部分的中间水平延伸部分104位于下突出部分48的高度方向的中间,从而扫腿装置10上与行人腿部62最初接触的点是位于基板12的前部14上的楼梯状部分的中间水平延伸部分104的前端。因此,冲击载荷在水平方向高度可靠地输入到基板12的前部14,有效避免了前部14容易弯曲。
因此,该扫腿装置10有效避免了冲击载荷由于基板12的前部14输入冲击载荷而弯曲而在载荷特性中增大延迟。
此外,在扫腿装置10如上所述设置在前保险杠44的保险杠外罩50的内侧的状态下,上前侧垂直延伸部分100的载荷输入表面131与保险杠外罩50的下突出部分48的内表面相对,在它们之间具有微小间隙。另外,一体形成在载荷输入表面131上的水平凸起108位于载荷输入表面131与保险杠外罩50的下突出部分48的内表面之间。根据这种结构,即使在保险杠外罩50的下突出部分48的内表面具有向前突出的凸曲面结构时,也可以有效消除或者限制冲击载荷由于下突出部分48的内表面与基板12的前部14之间所存在的间隙而在载荷特性中增大延迟。
因此,在该扫腿装置10中,能够在初期产生相对于冲击载荷的足够的反作用力,从而与前保险杠44相撞的行人腿部62能够被快速、可靠地扫开,保证了保护行人腿部的更高性能。
由于水平延伸部分128、130和后侧U形部分146、148彼此位于不同的高度,能够有效缩短力臂,并且有效减弱在输入冲击载荷时在板构件中产生的旋转力,从而保证了防止板构件的前端部向上卷曲变形的效果。
根据所示的第三至第五实施方式的扫腿装置10可以按其他方式实施。
例如,在作为板构件的基板12的前部14上的位于前侧垂直延伸部分122、86后侧的后侧垂直延伸部分124、126、88的数量不限于所示的第三至第五实施方式中的情况,而可以是三个或者更多个。
前侧垂直延伸部分122、86的厚度和高度可以制成不同于后侧垂直延伸部分124、126、88。
此外,水平延伸部分(每一个连接相邻两个彼此间隔开的后侧垂直延伸部分124、126、88)的数量可以根据后侧垂直延伸部分的数量而适当增加或者减少。
后侧垂直延伸部分124、126、88的数量和水平延伸部分128、130、94的数量可以根据基板12的前部14相对于冲击载荷的刚度、行人保护装置的安装空间等等进行适当确定。
此外,根据行人保护装置的安装空间等,连接部分到后侧垂直延伸部分的连接点可以在后侧垂直延伸部分的后表面上的任意点中适当确定,该任意点与后侧垂直延伸部分的前表面上到水平延伸部分的连接点位于不同的高度。
在前侧垂直延伸部分与与之相对的后侧垂直延伸部分之间以及在彼此相对的相邻两个垂直延伸部分之间具有多个水平延伸部分用于将彼此相对的垂直延伸部分彼此连接的情况下,即在有多个U形部分的情况下,每个水平延伸部分上相对于每个垂直延伸部分的连接点不限于每个垂直延伸部分的彼此对应的末端或者边缘,如同所示的实施方式中那样,还可以是每个垂直延伸部分上靠近中间部分的彼此对应的端部而不是末端或者边缘,只要所述多个水平延伸部分中的相邻两个彼此位于不同的高度即可。
在仅有一个U形部分的情况下,即在前侧和后侧垂直延伸部分分别与水平延伸部分的前端和后端形成一体的情况下,前侧和后侧垂直延伸部分可以不是如所示的实施方式中那样与水平延伸部分的各个前端或者后端或者边缘一体形成,而是,例如,至少一个前侧和后侧垂直延伸部分位于水平延伸部分靠近中部的末端部分,而不是其前端或者后端。此外,在前侧和后侧垂直延伸部分分别位于水平延伸部分的前端和后端的情况下,至少一个前侧和后侧垂直延伸部分可以在其靠近中部而不是其垂直相反末端处与水平延伸部分的对应一个前端或者后端制成一体。
换言之,在板构件(基板)的前部的前端部形成有一个或者多个U形部分的情况下,每个U形部分可以不是通过将每个垂直延伸部分整体与每个水平延伸部分整体进行组合来构造,而是可以通过将每个垂直延伸部分的一部分与每个水平延伸部分的一部分进行组合来构造。
在车辆前围的下部上的行人保护装置的安装结构不特别限于所示的实施方式。即,车辆上用于固定板构件后部的部分以及固定方式可以进行各种改变。此外,行人保护装置可以独立于前保险杠单独设置在车辆的下部。
作为载荷输入表面131的前侧垂直延伸部分的前表面可以通过与水平面垂直的平面来构造。
在前侧垂直延伸部分在其高度方向上的中间部分的多个位置基本上以直角弯曲以具有在垂直方向延伸的楼梯状形式的情况下,前侧垂直延伸部分可以在其高度方向的三个或者更多个位置以直角弯曲。弯曲角度可以稍微大于或者小于90°。
通过如上所述弯曲前侧垂直延伸部分形成的楼梯状部分可以是向前方向的下降结构,或者是除了所示的向前方向的上升结构之外,还可以是从前侧垂直延伸部分被向后弯曲的弯曲状态开始的向后方向的上升或者下降结构。
在所示的第三至第五实施方式中,加强筋150、152、154、96、98作为基板12的前部14上的加强部分形成。加强部分的结构不作特别限定,只要加强部分能够防止基板12的前部14由于行人腿部撞到车辆前围时伴随的冲击载荷的输入而容易变形。在加强部分通过所示的加强筋150、152、154、96、98构成的情况下,加强筋的结构、位置、数量等等可以适当改变。此外,加强部分在本发明中并不是必需的,而可以省略。
在所示的第一至第五实施方式中,通过行人腿部62撞到保险杠外罩50上而在扫腿装置10中产生的相对于冲击载荷的反作用力,通过保险杠外罩50的下突出部分48作用到行人腿部62的小腿66附近。行人腿部62上承受相对于冲击载荷的反作用力的部分可以根据扫腿装置10的安装位置而适当改变。
无需说明,本发明的原理可以应用于以各种形式安装在除机动车之外的车辆的前围上的任何行人保护装置中。
应当理解,在不背离在后附权利要求书中限定的本发明的精神和范围的前提下,本发明可以本领域技术人员容易想到的各种其它的变化和修改进行实施。
实施例
为了进一步阐明本发明,将对本发明的实施例进行解释。应当理解,本发明并不限于这些实施例中的细节。
开始,通过使用聚丙烯注模来制备本发明图9中所示的扫腿装置10。在该扫腿装置中,基板12的前部14具有U形部分84,该U形部分84包括前侧垂直延伸部分86、后侧垂直延伸部分88和水平延伸部分94。此外,多个加强筋96、98一体形成在前部14上,并且将前侧垂直延伸部分86的前表面制成载荷输入表面131。如此制得的扫腿装置作为本发明的实施例。在本发明实施例的扫腿装置中,基板在前后方向的最大长度为300mm,基板的宽度为1200mm。前侧和后侧垂直延伸部分的高度为25mm,水平延伸部分的长度为15mm。基板和每个延伸部分的厚度为3mm。每个加强筋的高度为25mm,厚度为1.5-3mm。
为了比较,除了本发明的扫腿装置之外,还通过使用聚丙烯注模来制备已知结构的扫腿装置。在该扫腿装置中,多个第一筋一体形成在基板的前部上,使第一筋在基板的长度方向延伸,并且第一筋彼此相对且在基板的宽度方向间隔开适当距离。此外,在宽度方向延伸的第二筋一体形成在前部上,以便与所述多个第一筋相交。在如此形成的扫腿装置中,基板的前端面作为载荷输入表面。这种扫腿装置作为对比例。基板在前后方向测量的最大长度和基板的宽度与本发明实施例的扫腿装置中相等。每个第一筋和第二筋的高度和厚度与本发明实施例的扫腿装置中的加强筋相等。
如此制得的本发明实施例的扫腿装置和对比例的扫腿装置安装在固定定位的底座上。然后,具有半圆柱形状和21.3kg重量的冲击器被用来以5.3m/s的速度撞击根据本发明实施例和对比例的两种扫腿装置的每个载荷输入表面。因此,进行行人撞击试验,假设行人与每个扫腿装置碰撞,由此,针对每个装置,根据CAE分析来检查装置上通过行人撞击而输入的冲击载荷而变形的部分以及该部分的变形量。通过CAE分析本发明实施例和对比例的扫腿装置得到的模拟结果分别显示于图11和图12中。在图11和12中,每个装置的局部变形量的差异通过阴影表示。
如图11和12所示,观察到,与对比例的扫腿装置相比,在本发明实施例的扫腿装置中,通过行人撞击而输入的冲击载荷而变形的部分更广地分布在基板的前部。这清楚表明了具有本发明结构的扫腿装置允许冲击载荷在更宽的范围内分布于基板的前部,从而有效防止基板前部由于输入冲击载荷而弯曲。

Claims (9)

1、一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆的前围的下部在车辆的前后方向上延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,至少前部上的前端部从车辆的前围突出,所述装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,其特征在于:
所述板构件的前部的前端部包括:至少一个水平延伸部分,每个水平延伸部分在车辆的前后方向水平延伸;以及多个垂直延伸部分,每个垂直延伸部分具有基本垂直于水平面的前表面,并且每个垂直延伸部分在垂直方向上延伸,所述至少一个水平延伸部分和所述多个垂直延伸部分与所述前端部形成一体,使得每个所述至少一个水平延伸部分和每个所述多个垂直延伸部分在车辆的前后方向上交替设置,以楼梯状形式延伸,从而所述前端部具有通过所述至少一个水平延伸部分和所述多个垂直延伸部分构成的楼梯状部分。
2、根据权利要求1所述的装置,其特征为,楼梯状部分的前端由所述多个垂直延伸部分中的一个构成,并且
所述多个垂直延伸部分中的这一个垂直延伸部分的垂直相对末端中的一个末端位于所述楼梯状部分在其高度方向的中间部分,这个末端更加靠近所述至少一个水平延伸部分中的邻接所述多个垂直延伸部分中的所述一个垂直延伸部分的一个。
3、根据权利要求1所述的装置,其特征为,所述楼梯状部分的前端由所述至少一个水平延伸部分中的一个构成。
4、根据权利要求1-3中的任一项所述的装置,其特征为,在所述前部上至少包括所述楼梯状部分的部分上形成有用于加强板构件的前部的加强筋,加强筋与楼梯状部分中的多个垂直延伸部分的后表面形成一体,在车辆的前后方向延伸。
5、一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆的前围的下部以适当宽度在车辆的前后方向延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,至少前部上的前端部从车辆的前围突出,所述装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,其特征在于:
所述板构件包括:水平延伸部分,其位于板构件的前部的前端部,在板构件的整个宽度上水平延伸;前侧垂直延伸部分,其与水平延伸部分的前端形成一体,并且在垂直方向延伸;后侧垂直延伸部分,其与水平延伸部分的后端形成一体,并且在垂直方向延伸,后侧垂直延伸部分与前侧垂直延伸部分相对并且在它们之间具有适当的距离;以及连接部分,其由在后侧垂直延伸部分的后侧上在前后方向延伸的板构件的前部的近端部构成,该连接部分将后侧垂直延伸部分的后表面在其一个点上一体连接到板构件的后部,这个点的高度位置与后侧垂直延伸部分的后表面上的将后侧垂直延伸部分连接到水平延伸部分的连接点的高度位置不同,以及
板构件的前部通过在其前端部包括U形部分而构成,该U形部分在垂直截面上具有U形结构。
6、一种车辆的行人保护装置,包括设置在车辆的前围的下部以适当宽度在车辆的前后方向延伸的板构件,该板构件由合成树脂制成,该板构件包括前部和后部,并且在所述后部固定到车辆上,至少前部上的前端部从车辆的前围突出,该装置通过所述板构件的前部的前端部与行人腿部接触而将撞到车辆前围上的行人腿部扫开,从而保护行人腿部,其特征在于:
所述板构件包括:前侧垂直延伸部分,其位于板构件的前部的前端部,在板构件的整个宽度上垂直延伸;多个后侧垂直延伸部分,其位于前侧垂直延伸部分的后面,在它们之间具有适当的距离,以便在板构件的整个宽度上在垂直方向延伸,多个后侧垂直延伸部分与前侧垂直延伸部分相对,并且在前后方向彼此间隔开适当距离;多个水平延伸部分,其位于最前面的一个后侧垂直延伸部分和前侧垂直延伸部分中彼此对应的垂直末端之间,并且位于多个后侧垂直延伸部分的彼此对应的垂直末端之间,使得多个水平延伸部分在板构件的整个宽度上水平延伸,并且使得在前后方向相邻的两个水平延伸部分位于彼此不同的高度,从而将前侧垂直延伸部分和最前面的一个后侧垂直延伸部分彼此连接成一体,并且将多个后侧垂直延伸部分彼此连接;以及连接部分,其通过在最后面的一个后侧垂直延伸部分的后侧上在前后方向延伸的板构件的前部的近端部构成,并且该连接部分将最后面的一个后侧垂直延伸部分的后表面在其一个点上一体连接到板构件的后部,这个点的高度位置与该最后面的一个后侧垂直延伸部分的后表面上的将该最后面的一个后侧垂直延伸部分连接到对应的一个水平延伸部分的连接点的高度位置不同,以及
板构件的前部的前端部在高度方向以Z字形延伸,并且在垂直截面上具有U形结构。
7、根据权利要求5或6所述的装置,其特征为,前侧垂直延伸部分在从其高度方向看的中间部分的多个位置基本以直角弯曲,以便在垂直方向以楼梯状形式延伸。
8、根据权利要求5或6所述的装置,其特征为,用于加强板构件的前部的强度的加强部分设置在前部上,以便防止前部由于在行人腿部撞到汽车前围时所施加的冲击载荷而容易变形。
9、根据权利要求8所述的装置,其特征为,加强部分由一体形成在板构件的前部上的加强筋构成,加强筋与前侧垂直延伸部分的后表面和多个后侧垂直延伸部分的后表面形成一体,以便在前后方向延伸。
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