RU2662618C2

RU2662618C2 - Конструкция кузова транспортного средства

Info

Publication number: RU2662618C2
Application number: RU2015108652A
Authority: RU
Inventors: Абдельмонаам САССИ; Мэттью Б. МАКОВСКИ; Аруна Нандадева ТИЛАКАСИРИ; Диего САНТОС; Джозеф Эдвард АБРАМЧИК; Эчун СУ; Джонатан БОДУАН
Original assignee: Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК
Priority date: 2014-03-12
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2018-07-26
Also published as: US9327666B2; MX2015003174A; CN104908818A; MX357085B; RU2015108652A3; DE102015204482A1; CN104908818B; US20150258956A1; RU2015108652A

Abstract

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. По первому варианту конструкция транспортного средства содержит основную конструкцию и конструкции порогов. Основная конструкция включает в себя сборную конструкцию пола и верхнюю конструкцию транспортного средства над сборной конструкцией пола. Конструкция порогов имеет замкнутое поперечное сечение и образует внутреннюю полость. Сборная конструкция пола включает в себя центральный тоннель, боковые горизонтальные участки, проходящие снаружи от центрального тоннеля к внутренним участкам конструкций порогов, и датчик ускорения. Один из порогов содержит жесткую центральную конструкцию, расположенную во внутренней полости. По второму варианту конструкция транспортного средства содержит конструкцию пола, конструкции трубчатых порогов, облицовку и датчик ускорения. Транспортное средство содержит упомянутую конструкцию пола с трубчатыми порогами. Достигается повышение пассивной безопасности за счет обнаружения деформации конструкции кузова транспортного средства. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к автомобильным транспортным средствам, в частности, к конструктивному построению корпуса транспортного средства и системе обнаружения столкновения, которая отличает столкновение транспортного средства от ситуаций, не связанных со столкновением, и обеспечивает ускоренное раскрытие подушки безопасности в случае столкновения.

Уровень техники

Автомобильные транспортные средства могут проходить испытания на предмет определения воздействия бокового удара на дверь транспортного средства. Такие испытания называются «столкновение со столбом». Цель таких испытаний состоит в моделировании влияния столкновения даже с участием бокового удара в дверь транспортного средства. Во время удара в транспортное средство с боковой скоростью 20 миль в час контакт между пассажиром и боковой конструкцией салона транспортного средства может происходить в течение первых 20 мс.

Для обнаружения начала удара и раскрытия подушек безопасности или иных систем пассивной безопасности транспортные средства могут быть оснащены датчиками давления в дверях. Датчики содержат элементы, деформация которых измеряется и преобразуется в электрические сигналы, соответствующие значениям давления в полостях дверей. Датчики давления, как правило, эффективны при измерении деформаций в дверной полости, характерных для столкновения транспортного средства с движущимся деформируемым препятствием (MDB) или столбом. Однако в некоторых ситуациях деформация дверной полости может происходить, а раскрытие боковых элементов системы пассивной безопасности (например, боковых подушек безопасности) может не требоваться или быть нежелательным. Например, раскрытие боковых подушек безопасности, как правило, не требуется при захлопывании двери транспортного средства, столкновении с очень небольшой скоростью во время парковки или других аналогичных неаварийных событиях. Для защиты от неумышленного раскрытия, рядом с центральной линией транспортного средства в блоке управления системой пассивной безопасности (RCM) может быть размещен датчик ускорения, позволяющий определить достоверность обнаружения столкновения. Система пассивной безопасности может быть выполнена с возможностью раскрывать боковые подушки безопасности или другие средства пассивной безопасности только в том случае, если датчики давления обнаруживают деформацию в полости двери, а акселерометр также обнаруживает ускорение, превышающее заранее заданное пороговое значение.

Раскрытие изобретения

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения представлена конструкция кузова транспортного средства, включающая в себя силовой каркас, имеющий сборную конструкцию пола и верхнюю конструкцию транспортного средства над сборной конструкцией пола. Силовой каркас задает границы пассажирского салона между сборной конструкцией пола и верхней конструкцией транспортного средства и имеет проемы, расположенные на противоположных сторонах, позволяющие пользователю садиться и выходить из пассажирского салона. Для выборочного закрывания первого и второго проемов транспортное средство может иметь двери, которые подвижно установлены на каркасе. Вдоль нижних краев отверстий проходят пороги. Пороги имеют замкнутое поперечное сечение и образуют внутренние полости. Верхние участки порогов расположены над внутренними полостями, нижние участки - под внутренними полостями, внешний участок проходит между верхним и нижним участками на внешней стороне внутренних полостей, а внутренние участки проходят между верхним и нижним участками на внутренних сторонах внутренних полостей. Сборная конструкция пола может включать в себя центральный тоннель, который проходит в продольном направлении, и горизонтальные боковые участки, которые проходят горизонтально между внутренними участками порогов и центральным тоннелем. К центральному тоннелю конструкции пола прикреплен датчик ускорения, предназначенный ля обнаружения бокового ускорения конструкции пола в месте центрального тоннеля. Каждый порог включает в себя достаточно жесткую центральную конструкцию, расположенную во внутренней полости. Жесткая центральная конструкция проходит от внешнего участка к внутреннему участку таким образом, что при боковом ударе по внешнему участку порога генерируется сигнал бокового удара, который передается через жесткую центральную конструкцию и по крайней мере один из боковых участков конструкции пола на датчик ускорения. Датчик ускорения может обнаруживать боковое ускорение, благодаря сигналу о боковом ударе, переданному через жесткую центральную конструкцию порога.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлена конструкция транспортного средства, включающая в себя конструкцию пола, имеющую в целом горизонтальную центральную часть и противоположные боковые участки. Трубчатый порог проходит в продольном направлении вдоль противоположных боковых участков. Пороги также имеют внешние боковые стенки с обращенными наружу центральными участками, обращенными вверх верхними участками и обращенными вниз нижними участками. Пороги также имеют внутренние боковые стенки, при этом противоположные боковые участки конструкции пола соединены с внутренними боковыми стенками порогов. По крайней мере, на части внешних боковых стенок порогов предусмотрено достаточно жесткое облицовочное покрытие (накладка) из полимерных или других подходящих материалов. Полимерная облицовка расположена поверх центральных участков, а также поверх верхнего и/или нижнего участков таким образом, чтобы сила удара по полимерной облицовке передавалась от нее на внутреннюю боковую стенку и конструкцию пола. Конструкция транспортного средства также включает в себя жесткую структурную переднюю поперечину, проходящую между порогами перед центральной частью конструкции пола. Жесткая структурная задняя поперечина проходит между порогами. Задняя поперечина расположена сзади от центральной части конструкции пола. С центральной частью конструкции пола, которая находится на некотором расстоянии от передней и задней поперечин, соединен датчик ускорения.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения представлено транспортное средство, включающее в себя конструкцию пола с трубчатыми порогами, проходящими продольно вдоль противоположных боковых участков. Трубчатые пороги имеют жесткие внутренние распорки, проходящие горизонтально внутри порогов между внутренними и внешними боковыми стенками, чтобы передавать силу бокового удара, приходящегося на пороги, напрямую в конструкцию пола. Транспортное средство также включает в себя жесткие переднюю и заднюю поперечины, которые находятся на некотором расстоянии друг от друга в горизонтальной плоскости. На центральной части конструкции пола приблизительно посередине между передней и задней поперечинами установлен датчик ускорения.

Эти и другие аспекты, цели и отличительные особенности настоящего изобретения будут поняты и оценены специалистами в данной области техники после изучения приведенных ниже описания, формулы изобретения и сопроводительных чертежей.

Краткое описание чертежей

На сопроводительных чертежах изображено следующее:

на Фиг. 1 представлен вертикальный вид сбоку транспортного средства в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения;

на Фиг. 2 представлен вид снизу транспортного средства с Фиг. 1;

на Фиг. 3 представлен частичный фрагментарный поперечный разрез панели порога и части конструкции пола транспортного средства с Фиг. 1 и 2, выполненный по линии III-III с Фиг. 2;

на Фиг. 4 представлен фрагментарный поперечный разрез панели порога и конструкции пола транспортного средства в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения;

на Фиг. 5 представлен изометрический вид облицовки порогов в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения;

на Фиг. 6 представлен поперечный разрез облицовки, панели порога и конструкции пола с Фиг. 5, выполненный вдоль линии IV-IV на Фиг. 5;

на Фиг. 7 представлен частичный фрагментарный поперечный разрез порога и конструкции пола в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения;

на Фиг. 8 представлен частичный фрагментарный поперечный разрез порога и конструкции пола в соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения;

на Фиг. 9 представлен частичный фрагментарный поперечный разрез порога и конструкции пола в соответствии со следующим аспектом настоящего изобретения;

на Фиг. 10 представлен график измеренных значений ускорения транспортного средства после косого удара о столб.

Осуществление изобретения

Термины «верхний», «нижний», «правый», «левый», «задний», «передний», «вертикальный», «горизонтальный» и их производные, использованные в описании, относятся к расположению устройства, изображенного на Фиг. 1. Однако необходимо понимать, что элементы устройства могут иметь и другие ориентации, если явно не указано иное. Также следует понимать, что конкретные устройства и процессы, изображенные на сопроводительных чертежах и описанные далее, приведены в качестве примера реализации концепции изобретения. При этом конкретные размеры и прочие физические характеристики, относящиеся к описанным вариантам воплощения, не должны рассматриваться в качестве ограничения, если явно не указано иное.

На Фиг. 1 и 2 показано транспортное средство 1, которое включает в себя конструкцию 2 кузова, имеющую верхнюю часть 4 и конструкцию 6 пола. Конструкция 2 включает в себя боковые проемы 8 и 10 на противоположных ее сторонах с порогами 18, проходящими под боковыми проемами 8 и 10. Как более подробно описано ниже, пороги 18 имеют увеличенную жесткость/прочность так, что силы боковых ударов, приходящиеся на пороги 18, передаются на конструкцию 6 пола таким образом, что расположенный в центре блок 62 управления системой пассивной безопасности мог быстрее обнаруживать поперечное ускорение, чтобы таким образом обеспечить более быстрое раскрытие элементов пассивной безопасности для защиты пассажира, например, боковых подушек безопасности.

Боковые проемы 8 и 10 избирательно закрываются парой передних дверей 12 и парой задних дверей 14 так, чтобы пользователь мог сесть и выйти из пассажирского салона 16. В представленном примере транспортное средство 1 имеет передние и задние двери 12 и 14, соответственно. Однако настоящее изобретение не ограничивается использованием транспортного средства с четырьмя дверями, таким образом, в настоящем изобретении учитываются и другие конфигурации транспортного средства (например, транспортные средства с двумя дверями). Кроме того, хотя транспортное средство 1 с Фиг. 1 и 2 представляет собой легковой автомобиль, в соответствии с настоящим изобретением конструкция кузова также может быть использована в различных других типах транспортных средств, таких как пикапы, фургоны, внедорожники, седаны, хэтчбеки или практически любой конфигурации транспортных средств, имеющей панели порогов.

На Фиг. 2 показано, что конструкция 6 пола включает в себя в целом горизонтальную основную или центральную часть 20 и центральный тоннель 22, который проходит в продольном направлении и вмещает компоненты 24 силовой передачи. Пороги 18 проходят продольно вдоль противоположных краевых участков 26 конструкции 6 пола. Жесткая передняя поперечина 28 проходит между порогами 18 около переднего участка 32 конструкции 6 пола, а жесткая задняя поперечина 30 проходит между порогами 18 около заднего участка 34 конструкции 6 пола. Конструкция 2 кузова может включать в себя передний подрамник 44 (нижнюю опорную раму) и задний подрамник 46 для установки двигателя 48 и обеспечения структурной опоры для подвески транспортного средства. Конструкция 2 кузова представляет собой по существу цельную несущую конструкцию и, соответственно, не включает в себя отдельную раму лестничного типа или иную аналогичную конструкцию.

Транспортное средство 1 также имеет передние колеса 36, расположенные в передних колесных нишах 38, и задние колеса 40, расположенные в задних колесных нишах 42. Пороги 18 имеют противоположные концевые части 50 и 52, расположенные рядом с передними и задними колесными нишами 38 и 42, соответственно. Как будет более подробно рассмотрено ниже, пороги 18 имеют по существу трубчатую конструкцию, формирующую удлиненное внутреннее пространство 104А, и проходят линейно в продольном направлении между колесными нишами 38 и 42. В общем случае передняя поперечина 28 проходит между передними участками 50 порогов 18, а задняя поперечина 30 проходит между задними участками 52 порогов 18. Таким образом, передняя и задняя поперечины 28 и 30 вместе с порогами 18 образуют практически прямоугольную или четырехугольную структуру, проходящую вокруг основной или центральной части 20 конструкции 6 пола. Центральный тоннель 22 проходит в продольном направлении вдоль центральной линии 54 транспортного средства между передней и задней поперечинами 28 и 30 соответственно.

Как будет более подробно описано ниже, пороги 18 имеют в целом полую трубчатую конструкцию и могут внутреннюю распорную конструкцию 56 и/или внешнюю облицовку 58. В случае столкновения со столбом 60 или другим объектом внутренняя распорная конструкция 56 (Фиг. 3) и/или внешняя облицовка 58 (Фиг. 4) напрямую передают силу F бокового удара через порог 18 и через основную или центральную часть 20 конструкции 6 пола на центральную часть 64 центрального тоннеля 22. Блок 62 управления системой пассивной безопасности (RCM) установлен на центральной части 64 центрального тоннеля 22. Блок 62 управления системой пассивной безопасности включает в себя один или несколько датчиков, которые обнаруживают ускорение, возникающее под действием силы бокового столкновения транспортного средства 1 со столбом 60 или другим объектом. Передние и задние двери 12 и 14 имеют внутренние полости 13 и 15 соответственно. Датчики давления 66А и 66В выполнены таким образом, чтобы измерять изменения давления в полостях 13 и 15. В некоторых случаях система может включать в себя дополнительные датчики ускорения (не показано), которые установлены в дверях 12 и 14 и/или других конструкциях транспортного средства, например, в дверной балке, центральной стойке или другом жестком конструктивном элементе около внешней части кузова транспортного средства. Блок RCM (или другой контроллер) может быть выполнен с возможностью использования входных сигналов от дополнительных датчиков для оценки достоверности обнаружения удара для определения, необходимо ли задействовать средства пассивной безопасности для защиты пассажира.

Блок RCM 62 включает в себя контроллер, выполненный с возможностью оценивать достоверность обнаружения столкновения путем использования информации о давлении/данных от датчиков давления 66 и информации об ускорении/данных от акселерометров блока RCM. В случае возникновения столкновения блок 62 RCM активирует («включает») одну или несколько боковых подушек безопасности и/или других элементов пассивной безопасности. Как более подробно будет сказано ниже, внутренняя распорная конструкция 56 и/или внешняя облицовка 58 порогов 18 обеспечивает распространение сигнала об ускорении через пороги 18 и центральную часть 20 конструкции 6 пола в акселерометры блока 62 RCM за очень короткий период времени. После этого блок 62 RCM может оценить вероятность возникновения столкновения и активировать или включить элементы пассивной безопасности в очень короткий промежуток времени (например, около 7 мс). Следует понимать, что это происходит значительно быстрее, чем в аналогичных конструкциях кузова, в которых нет внутренней распорной конструкции 56 и/или внешней облицовки 58. Например, как будет более подробно описано ниже со ссылкой на Фиг. 10, в конструкциях кузова, где нет внутренней распорной конструкции 56 и/или внешней облицовки 58, время активации может составлять 10 мс или более. Важно отметить, что подобное уменьшение времени достигается без необходимости установки блока управления системой пассивной безопасности на жесткой поперечине или около нее.

На Фиг. 3 показано, что в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения порог 18 имеет внутренний элемент 68А и внешний элемент 70А. Внутренний и внешний элементы 68А и 70А имеют примерно С-образное поперечное сечение и содержат отогнутые кромки 72А и 74А, направленные вверх и сваренные вместе вдоль шва 76. Внутренний и внешний элементы 68А и 70А также включают в себя отогнутые кромки 78А и 80А, направленные вниз и сваренные вместе вдоль шва 82. Внутренний и внешний элементы 68А и 70А, соответственно, могут быть изготовлены из тонколистового металла (например, стали или алюминия) или другого подходящего материала. Внутренний элемент 68А имеет центральный участок 84А, который приварен или иным образом прикреплен к конструкции 6 пола. Внутренний элемент 68А также имеет верхний участок 86А и нижний участок 88А. Внешний элемент 70А имеет центральный участок 94А, верхний участок 96А и нижний участок 98А. Следует понимать, что в зависимости от конкретного варианта применения элементы 68А и 70А порога могут иметь различные формы и размеры. Например, в зависимости от конкретного варианта применения центральные участки 94А и/или 84А могут быть в целом плоскими, как показано на Фиг. 3, или могут иметь выпуклый или вогнутый изогнутый контур. Конструкция 6 пола выполнена из тонколистового металла или иного подходящего материала. Конструкция 6 пола проходит в целом горизонтально и задает горизонтальную плоскость 92А пола.

Внутренняя распорная конструкция 56А проходит между центральными участками 84А и 94А внутренних и внешних элементов 68А и 70А соответственно. Распорная конструкция 56А может состоять из вспененного материала высокой плотности, как показано на Фиг. 3, или может быть выполнена из металла или другого относительно жесткого материала. При приложении внешней силы F к центральному участку 94А внешнего элемента 70А порога она передается через внутреннюю распорную конструкцию 56А в центральную часть 20 конструкции 6 пола. Сила удара передается на акселерометры 63 в блоке 62 RCM по прямому пути 108А, который является в целом прямолинейным, что позволяет значительно уменьшить количество времени, необходимое для передачи сигнала в блок 62 RCM. В настоящем документе под сигналом может пониматься передача силы удара, вызывающая ускорение в блоке 62 RCM.

Как будет сказано ниже, внутренние распорные конструкции 56A-56F в вариантах, показанных на Фиг. 3-9, соответственно, могут состоять из практически любого материала или сочетания материалов, которые обладают достаточной прочностью и жесткостью для передачи достаточных сил боковых ударов по порогам 18-18F в конструкцию 6 пола для обеспечения обнаружения ускорения блоком 62 RCM. Например, распорные конструкции 56A-56F могут быть выполнены из жесткого пенопласта с закрытыми порами, полимерных сотовидных структур (не показаны), полимерных структур или пеноструктур, похожих на контейнеры для яиц, металлических (например, стальные) пластин или фланцев или содержать другие материалы/структурные конфигурации с достаточной жесткостью/прочностью. Следует понимать, что внутренние распорные конструкции 56A-56F могут быть необходимы не всегда, в частности, в случае использования относительно жесткой облицовки (например, облицовки 58В с Фиг. 4, облицовки 58С с Фиг. 6), по крайней мере, на части порога 18-18F. Облицовка в некоторых случаях может быть использована с любым из порогов 18-18F для повышения жесткости конструкции и соответствующего уменьшения времени, необходимого для того, чтобы ускорение, обнаруженное блоком 62 RCM, превысило заранее заданное пороговое значение 134, описанное более подробно ниже со ссылкой на Фиг. 10. В общем случае распорные конструкции 56A-56F с Фиг. 1-9, и/или облицовка выполнены таким образом, чтобы значительно сократить время, необходимое для обнаружения заранее заданного порогового уровня ускорения в блоке 62 RCM. Такое сокращение времени обнаружения может составлять порядка 10%, 20%, 30% или более по сравнению с порогами, в которых нет внутренней распорной конструкции или жесткой облицовки.

На Фиг. 3 показан блок 62 RCM, установленный на относительно плоской части конструкции 6 пола. Однако следует понимать, что блок 62 RCM также может быть установлен на центральном тоннеле 22, как показано на Фиг. 2. На Фиг. 3 вспененный материал внутренней распорной конструкции 56А не полностью заполняет внутреннее пространство 104А, образованное трубчатым порогом 18, вследствие чего образуется верхнее пространство 100А над распорной конструкцией 56А и нижнее пространство 102А под распорной конструкцией. Однако в качестве альтернативы внутренняя распорная конструкция 56А также может практически полностью заполнять внутреннее пространство 104 порога 18 таким образом, чтобы не было верхнего и нижнего пространств 100А и 102А (Фиг. 3). Также на Фиг. 2 показано, что внутренняя распорная конструкция 56А может иметь длину (см. также длину L1, Фиг. 5), значительно меньше общей длины порогов 18, что позволяет внутренней распорной конструкции 56А проходить только через центральную часть 106 порогов 18. В качестве альтернативы внутренняя распорная конструкция 56А может проходить практически вдоль всей длины порогов 18.

На Фиг. 4 также показано, что в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения порог 18 имеет внутренний и внешний элементы 68В и 70В соответственно, аналогичные элементам 68А и 70А порога с Фиг. 3. Элементы 68В и 70В приварены друг к другу по швам 68В и 82В вдоль отогнутых кромок 74В, 72В и 80В, 78В соответственно. В представленном примере внешний элемент 70В имеет центральный участок 94В, который расположен не вертикально, а под углом или уклоном внутрь примерно вдоль верхней части внешнего элемента 70В. Однако следует понимать, что внутренний и внешний элементы 68В и 70В, а также центральный участок 94В также могут проходить по существу вертикально или под углом наружу, а не внутрь. Внутренний элемент 68В имеет центральный участок 84В, которая приварена к конструкции 6 пола по сварочным швам 90В.

Облицовка 58В может располагаться поверх и вокруг внешнего элемента 70В порога. Наружная облицовка 58В может включать в себя внешнюю оболочку 110В и внутренний вспененный материал 112В. Оболочка 110В может быть выполнена из подходящего полимерного материала, листового металла (например, стали), или другого подходящего материала, при этом вспененный материал 112В может представлять собой в целом жесткий вспененный материал или другой материал, имеющий достаточную жесткость/прочность для передачи силы. Облицовка 58В является относительно жесткой, чтобы сила F удара в горизонтальной плоскости 92В конструкции 6 пола передавалась через облицовку по пути 108В нагрузки вокруг верхних участков 86В и 88В внутреннего элемента 68В порога и через центральную часть 20 конструкции 6 пола. В некоторых случаях порог 18В может включать в себя внутреннюю распорную конструкцию 56В, аналогичную распорной конструкции 56А (Фиг. 3). В зависимости от конкретного варианта применения внутренняя распорная конструкция 56В может быть выполнена из вспененного материала высокой плотности, металла или иного подходящего материала. Наружная облицовка 58В (и внутренняя распорная конструкция 56В, при наличии) значительно увеличивает жесткость порога 18В, а также обеспечивает прохождение сигнала, возникшего под действием силы F внешнего удара, через центральную часть 20 конструкции 6 пола в блок 62 RCM за значительно меньший промежуток времени, чем обычные пороги, в которых нет облицовки 58В и/или внутренней распорной конструкции 56В.

На Фиг. 5 и 6 показано, что в соответствии с другим аспектом настоящего изобретения трубчатый порог 18С включает в себя внутренний и внешний элементы 68С и 70С, которые могут быть изготовлены из листового металла или иного подходящего материала и приварены друг к другу практически так же, как было описано выше в отношении порогов 18А и 18В (Фиг. 3 и 4). Наружная облицовка 58С включает в себя внешнюю оболочку 110С и внутренний слой 112С вспененного материала. Внешняя оболочка 110С может иметь С-образную или L-образную форму, а внутренний слой 112С вспененного материала может быть приклеен непосредственно к внешнему элементу 70С порога. Длина L1 (Фиг. 5) вспененного материала 112С может быть значительно меньше, чем длина L2 внешней оболочки 110С. Длина L2 внешней оболочки 110С может быть практически равна общей длине порога 18С (т.е. порога 18 на Фиг. 1 и 2), при этом порог 18С может проходить практически по всей длине транспортного средства между передними и задними колесными нишами 38 и 40. Вспененный материал 112С может быть приклеен к внутренней поверхности 114С внешней оболочки 110. Внутренний вспененный материал 112С может быть расположен снаружи от центральной части 20 конструкции 6 пола (Фиг. 2) таким образом, чтобы внутренний слой 112С вспененного материала был в целом выровнен относительно блока 62 RCM. Сила F удара передается через оболочку 110С и вспененный материал 112С на внешний элемент 70С порога, при этом нагрузка проходит по нижним участкам 88С и 98С внутреннего и внешнего элементов 70С и 68С порога. Сигнал (сила), возникающий под действием силы F удара, передается через центральную часть 20 конструкции 6 пола в блок 62 RCM. Хотя часть сигнала может передаваться через переднюю и заднюю поперечины 28 и 30, но и через центральную часть 20 конструкции 6 пола проходит достаточно сильный сигнал, чтобы датчики 63 блока RCM могли обнаружить столкновение. Центральная часть 20 конструкции 6 пола может быть выполнена из тонколистового металла или иного относительно тонкого материала для обеспечения достаточного пространства в пассажирском салоне 16 (Фиг. 1), в результате чего не требуется увеличивать высоту транспортного средства.

В некоторых случаях во внутреннем пространстве 104С порога 18С может быть расположена внутренняя распорная конструкция 56С. Внутренняя распорная конструкция 56С может быть выполнена из вспененного материала высокой плотности, металла или иного подходящего материала. Внутренний вспененный материал 112С может проходить по существу по всей длине внешней оболочки 110С, таким образом, чтобы иметь длину, практически равную длине L2 (Фиг. 5).

На Фиг. 7 показан другой аспект настоящего изобретения, согласно которому порог 18D имеет внутренний и внешний элементы 68D и 70D, соответственно, которые могут быть сварены друг с другом для формирования внутреннего пространства 104D. Внутренняя конструкция 56D проходит между внутренним и внешним элементами 68D и 70D порога вдоль плоскости 92D конструкции 6 пола. Внутренняя распорная конструкция 56D может представлять собой металлическую конструкцию, имеющую в целом плоскую центральную часть 116D с отогнутыми кромками 118D и 120D, которые прикреплены к внутреннему и внешнему элементам 68D и 70D порога посредством сварки или при помощи иного подходящего способа. Скоба или внутренняя конструкция 56D обеспечивают прямую передачу сигнала, сгенерированного под воздействием внешней силы F, по относительно прямолинейному пути 108D на блок 62 RCM. Следует понимать, что конструкция 56D может содержать совокупность отдельных элементов жесткости или может представлять собой один элемент, который проходит вдоль части длины порога 18D (например, внутренняя конструкция 56D может иметь длину, аналогичную длине L1 на Фиг. 5). В качестве альтернативы внутренняя распорная конструкция 56D может проходить по существу вдоль всей длины порога 18D.

На Фиг. 8 показан следующий аспект настоящего изобретения, в соответствии с которым порог 18Е может включать в себя единственный элемент 70Е, который имеет по существу С-образную форму. Внутренняя распорная конструкция 56Е обеспечивает прямой путь 108Е нагрузки в случае приложения внешней силы F к порогу 18Е. В некоторых случаях внешний элемент 70Е порога может иметь внутренний участок 122Е, который проходит от нижнего торцевого участка 124Е внешнего элемента 70Е к внешнему краевому участку 126Е конструкции 6 пола.

На Фиг. 9 показан другой аспект настоящего изобретения, в соответствии с которым порог 18F имеет внутренний и внешний элементы 68F и 70F соответственно, которые могут быть сварены друг с другом, как описано выше со ссылкой на Фиг. 3-8. Необязательная внутренняя распорная конструкция 56F проходит вдоль нижних участков 88F и 98F внутреннего и внешнего элементов 68f и 70F порога, соответственно. Внешний элемент 70F порога, имеет в целом такие контуры, чтобы нижний участок 128F немного выступал наружу, что позволит обеспечить передачу силы F от внешнего удара практически по прямому пути 108F нагрузки на блок 62 RCM и акселерометры 63. Однако при необходимости элементы 68F и 70F порога могут иметь практически любую форму. Внутренняя распорная конструкция 56F может быть выполнена из металла или иного подходящего материала и может быть приварена к внутреннему и внешнему элементам 68F и 70F порога, соответственно.

Предпочтительно, порог 18-18F с Фиг. 1-9 проходит линейно вдоль противоположных краевых участков 26 конструкции 6 пола (Фиг. 1). Однако в соответствии с другими аспектами настоящего изобретения пороги могут иметь нелинейную изогнутую конфигурацию. Также предпочтительно, все пороги 18-18F с Фиг. 1-9, кроме порога 18Е, имеют двухкомпонентную раскладную конструкцию (типа «двустворчатой раковины»), в которой внутренние и внешние компоненты из листового металла сварены друг с другом. Однако пороги 18-18F могут представлять собой однокомпонентные элементы и могут иметь практически любую подходящую конструкцию, а также могут иметь практически любой контур и форму поперечного сечения. Блок 62 RCM транспортного средства с порогом, описанным более подробно выше со ссылкой на Фиг. 1-9, генерирует сигнал для раскрытия подушек безопасности и/или иных средств пассивной защиты, срабатывающих от бокового удара, за значительно меньший промежуток времени, чем в аналогичном транспортном средстве с традиционным порогом.

На Фиг. 10 представлен график с результатами испытаний (т.е. значения ускорения, полученные при помощи блока 62 RCM) стандартного транспортного средства (линия 130) с традиционным порогом без внутренней конструкции порога или облицовки при испытании на «столкновение со столбом». На Фиг. 10 также показано ускорение, измеренное блоком RCM (линия 132) во время испытания транспортного средства с порогом, соответствующим настоящему изобретению, на столкновение со столбом. Заранее заданное пороговое значение 134 ускорения выбрано в качестве критерия для определения того, достаточно ли большое ускорение было измерено с помощью блока 62 RCM для обнаружения бокового удара, требующего раскрытия боковых подушек безопасности и/или других средств пассивной безопасности для защиты пассажиров. В показанном примере пороговое значение 134 ускорения, необходимое для того, чтобы по команде от акселерометров 63 активировались или раскрывались средства пассивной безопасности, находится в интервале от приблизительно 2,0 g до приблизительно 6,0 g. Пороговое значение ускорения может быть выбрано в соответствии с требованиями к определенному типу транспортного средства или в соответствии с другими соответствующими критериями. На Фиг. 10 показано, что момент времени τ₀ (0,0 секунды) соответствует моменту удара транспортного средства 1 о столб 60 (Фиг. 1 и 2) во время «теста на столкновение со столбом». Акселерометры блока RCM базового транспортного средства достигают порогового значения 134 в момент времени τ₂ (приблизительно 10,4 мс). Однако, как показано на линии 132, акселерометры 63 блока 62 RCM транспортного средства с порогом, соответствующим настоящему изобретению, обнаруживают превышение порогового значения 134 ускорения в момент времени τ₂ (приблизительно 7,2 мс). В общем случае моменты τ и τ₂ являются моментами, в которые блок 62 RCM определяет, что произошел боковой удар, и генерирует сигнал для раскрытия боковых подушек безопасности и/или других систем пассивной безопасности для защиты пассажиров. В примере на Фиг. 10 уменьшение времени (ΔT) для раскрытия элементов пассивной безопасности составляет около 3,2 мс (т.е. задержка по времени уменьшается приблизительно на 30%). Однако фактическое уменьшение времени раскрытия будет зависеть от конкретной конструкции транспортного средства и порога, используемых в определенном случае применения настоящего изобретения.

Блок 62 RCM может быть выполнен с возможностью раскрытия/поджига элементов пассивной безопасности только в том случае, когда датчик давления 66А на двери (Фиг. 1) обнаруживает повышение давления и акселерометры 63 блока 62 RCM также обнаруживают ускорение, превышающее пороговое значение 134 ускорения.

На Фиг. 10 показано, что в соответствии с настоящим изобретением использование предложенной конструкции порога значительно уменьшает время, необходимое акселерометру 63 блока 62 RCM для превышения порогового значения ускорения. В соответствии с настоящим изобретением описанный порог позволяет значительно ускорить раскрытие боковых подушек безопасности или других систем пассивной безопасности, обеспечивая точную оценку достоверности обнаружения столкновения, чтобы предотвратить нежелательное/случайное раскрытие боковых подушек безопасности. Важно отметить, что в соответствии с настоящим изобретением пороги обеспечивают передачу силы F (Фиг, 2) непосредственно через основную или центральную часть 20 конструкции 6 пола на блок 62 RCM, даже если сила F удара действует на порог 18 в месте, расположенном на равном расстоянии между передней и задней поперечинами 28 и 30, соответственно. Кроме того, внутренняя распорная конструкция 56 и/или внешняя облицовка 58 могут быть использованы вместе с порогами 18, аналогичными известным порогам, что позволяет избежать необходимости значительного изменения конструкции порога и других конструкций.

Следует понимать, что в вышеописанные конструкции могут быть внесены изменения и модификации без отступления от сущности данного изобретения, которая изложена в нижеследующей формуле изобретения, если в данной формуле явным образом не указано иное.

Claims

1. Конструкция транспортного средства, содержащая:

основную конструкцию, включающую в себя сборную конструкцию пола, имеющую противоположные боковые краевые участки, и верхнюю конструкцию транспортного средства над сборной конструкцией пола, причем основная конструкция задает границы пассажирского салона между сборной конструкцией пола и верхней конструкцией транспортного средства с проемами на противоположных сторонах, которые позволяют пользователю садиться и выходить из пассажирского салона;

конструкции порогов, проходящие вдоль противоположных боковых участков конструкции пола под проемами, причем каждая конструкция порогов имеет замкнутое поперечное сечение и образует внутреннюю полость;

при этом каждая конструкция порога имеет верхний участок над внутренней полостью, нижний участок под внутренней полостью, наружный участок между верхним и нижним участками на внешней стороне внутренней полости и внутренний участок между верхним и нижним участками на внутренней стороне внутренней полости, причем сборная конструкция пола включает в себя центральный тоннель, проходящий в продольном направлении, и боковые горизонтальные участки, проходящие снаружи от центрального тоннеля к внутренним участкам конструкций порогов;

датчик ускорения, соединенный с центральным тоннелем конструкции пола и выполненный с возможностью определения бокового ускорения конструкции пола;

причем по меньшей мере один из порогов содержит по существу жесткую центральную конструкцию, расположенную во внутренней полости и проходящую от внешнего участка конструкции порога к внутреннему участку конструкции порога таким образом, чтобы боковой удар во внешний участок порога генерировал сигнал бокового удара, передаваемый на датчик ускорения через по существу жесткую центральную конструкцию и по меньшей мере один из боковых горизонтальных участков конструкции пола, так что время, требуемое датчику ускорения на определение ускорения, превышающего заданную пороговую величину, значительно уменьшается благодаря жесткой центральной конструкции.

2. Конструкция транспортного средства по п.1, в которой по существу жесткая центральная конструкция содержит вспененный материал.

3. Конструкция транспортного средства по п.2, в которой порог выполнен в виде трубчатой конструкции из листового металла, проходящей вдоль продольной оси транспортного средства.

4. Конструкция транспортного средства по п.3, в которой порог является по существу линейным.

5. Конструкция транспортного средства по п.4, в которой порог имеет внутренний и внешний элементы с по существу С-образным поперечным сечением, каждый из которых имеет на верхнем крае отогнутую кромку, направленную вверх, а на нижнем крае отогнутую кромку, направленную вниз, причем направленные вверх отогнутые кромки и направленные вниз отогнутые кромки внутреннего и внешнего элементов приварены друг к другу.

6. Конструкция транспортного средства по п.1, в которой конструкция пола имеет передний участок, задний участок и центральный участок между передним участком и задним участком, включающий в себя жесткую конструктивную переднюю поперечину, проходящую от края до края поперек конструкции пола вблизи ее переднего участка, и жесткую конструктивную заднюю поперечину, проходящую от края до края поперек конструкции пола вблизи ее заднего участка, при этом датчик расположен в центральном местоположении между передней и задней поперечинами.

7. Конструкция транспортного средства по п.6, в которой центральный тоннель проходит между передней и задней поперечинами и определяет центр, который равноудален от передней и задней поперечин, причем датчик расположен в указанном центре центрального тоннеля.

8. Конструкция транспортного средства по п.1, содержащая по существу жесткую облицовку, проходящую по по меньшей мере по существу участку наружного участка каждой конструкции порога, по меньшей мере две двери, каждая из которых определяет границы дверной полости, датчики давления, выполненные с возможностью определения деформации дверных полостей при ударе в двери, контроллер, функционально соединенный с датчиком ускорения и датчиками давления и использующий данные от датчика ускорения и по меньшей мере одного датчика давления для определения достоверности события столкновения.

9. Конструкция транспортного средства по п.8, в которой облицовка содержит твердую полимерную наружную оболочку и центральную часть из вспененного материала, расположенную между наружной оболочкой и наружными участками конструкций порогов.

10. Конструкция транспортного средства, содержащая:

конструкцию пола, включающую в себя по существу горизонтальную центральную часть и противоположные боковые участки;

конструкции трубчатых порогов, проходящие в продольном направлении вдоль противоположных боковых участков и имеющие наружные боковые стенки, которые имеют обращенные наружу центральные участки, обращенные вверх верхние участки и обращенные вниз нижние участки, причем конструкции порогов дополнительно имеют внутренние боковые стенки, при этом противоположные боковые участки конструкции пола соединены с внутренними боковыми стенками конструкций порогов;

облицовку, расположенную на наружных боковых стенках конструкций порогов и проходящую поверх центральных участков конструкций порогов и верхних и/или нижних участков порогов таким образом, что сила удара по облицовке передается на внутреннюю боковую стенку и конструкцию пола, при этом облицовка содержит внешнюю полимерную оболочку и по существу жесткий вспененный материал, расположенный между внешней полимерной оболочкой и по меньшей мере частью внешней боковой стенки, причем облицовка проходит поверх как верхнего, так и нижнего участков внешней боковой стенки; и

датчик ускорения, соединенный с центральной частью конструкции пола и выполненный с возможностью определения ускорения, возникающего в результате ударов по облицовке.

11. Конструкция транспортного средства по п.10, в которой конструкция пола включает в себя центральный тоннель, на котором установлен датчик ускорения.

12. Конструкция транспортного средства по п.10, в которой каждая конструкция порога включает в себя жесткую внутреннюю конструкцию, проходящую горизонтально между внутренней и наружной боковыми стенками.

13. Конструкция транспортного средства по п.10, содержащая двери, имеющие полости дверей, датчики давления, выполненные с возможностью определения изменения давления в полостях дверей в результате ударов по двери, и контроллер, выполненный с возможностью определения столкновения, используя данные от датчика ускорения и датчиков давления.

14. Конструкция транспортного средства по п.10, содержащая жесткую конструктивную переднюю поперечину, проходящую между конструкциями порогов перед центральным участком конструкции пола, и жесткую конструктивную заднюю поперечину, проходящую между конструкциями порогов, причем задняя поперечина расположена позади центрального участка конструкции пола.

15. Транспортное средство, содержащее:

конструкцию пола с трубчатыми порогами, проходящими вдоль ее противоположных сторон, причем каждый порог имеет наружную боковую стенку, облицовку поверх наружной боковой стенки и вспененный материал между наружной боковой стенкой и облицовкой;

жесткие отстоящие по горизонтали переднюю и заднюю поперечины, проходящие между порогами и соединяющие их; и

датчик ускорения в центральной части конструкции пола посередине между передней и задней поперечинами.

16. Транспортное средство по п.15, содержащее двери, имеющие полости дверей, датчики давления для дверей, выполненные с возможностью определения изменения давления в полостях дверей в результате ударов по дверям, и контроллер, выполненный с возможностью определения достоверности события столкновения на основе данных от датчика ускорения и по меньшей мере одного датчика давления, причем контроллер выполнен с возможностью активации по меньшей мере одного устройства безопасности пассажира, если контроллер устанавливает достоверным события столкновения согласно заданному критерию.

17. Транспортное средство по п.16, в котором контроллер генерирует сигнал на развертывание подушки безопасности, если ускорение, определяемое датчиком ускорения, превышает заданную величину, причем ускорение, определяемое датчиком ускорения, превышает заданную пороговую величину на существенно менее чем 10 мс после удара в порог.

18. Транспортное средство по п.17, в котором заданная пороговая величина находится в диапазоне динамической нагрузки от 2g до 6g.

19. Транспортное средство по п.18, в котором заданная пороговая величина составляет около 7 мс или менее после удара в порог.