Узел бампера - RU2666059C1
Код документа: RU2666059C1
Чертежи
Описание
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Бамперы транспортного средства могут иметь жесткость, определенную материалом и конструкцией бампера. Однако требуемая жесткость бампера может быть разной в зависимости от скорости транспортного средства. Например, при низкой скорости транспортного средства, более высокая жесткость может требоваться для предотвращения повреждения бампера, тем временем, при высокой скорости транспортного средства, более низкая жесткость может быть желательна для поглощения энергии во время удара при столкновении с пешеходом.
Несколько научно-исследовательских организаций по транспортным средствам выпустили протоколы испытаний и стандарты для транспортных средств, направленные на конкретные результаты. Например, Научно-исследовательский совет по ремонту автомобилей (RCAR) публикует протоколы испытаний на удар при столкновении и стандарты для транспортных средств. Один из известных протоколов испытаний на удар при столкновении RCAR направлен на повреждаемость на низкой скорости (LSD), то есть, повреждение компонентов транспортного средства на 15 километрах в час (км/ч). В еще одном примере, Национальная администрация по безопасности дорожного движения (NHTSA) публикует раздел 581 Федеральных стандартов по безопасности моторных транспортных средств (FMVSS), который описывает протоколы испытаний на удар при столкновении для LSD систем бампера транспортного средства. Однако, как описано выше, жесткость системы бампера для LSD может отличаться от жесткости, требуемой для защиты пешехода на более высоких скоростях транспортного средства, например, больших, чем 30 км/ч. Другими словами, требования к LSD и защите пешехода порождают конкурирующие принципы конструирования. Остается благоприятная возможность сконструировать бампер транспортного средства, который учитывает как повреждаемость на низкой скорости, так и удар при столкновении с пешеходом.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - изображение в разобранном виде в перспективе транспортного средства с узлом бампера, включающим в себя бампер и облицовку в разобранном виде с оставшейся частью транспортного средства.
Фиг. 2A - вид в перспективе узла бампера с несущим элементом бампера, показанным воображаемыми линиями.
Фиг. 2B - вид в поперечном разрезе бампера, взятый вдоль линии 2B по фиг. 2A.
Фиг. 3A - вид в перспективе одного из вариантов осуществления легкого корпуса для смятия.
Фиг. 3B - вид в перспективе узла бампера с легкими корпусами для смятия по фиг. 3A.
Фиг. 4A - вид в перспективе еще одного варианта осуществления легкого корпуса для смятия.
Фиг. 4B - вид в перспективе узла бампера с легкими корпусами для смятия по фиг. 4A.
Фиг. 5A - вид сверху одного из вариантов осуществления бампера, включающего в себя несущий элемент, показанный воображаемыми линиями, гребни во введенном в действие положении и повышающие жесткость ребра.
Фиг. 5B - вид в перспективе увеличенной части бампера, идентифицированного на фиг. 5A.
Фиг. 6 - вид сверху бампера по фиг. 5A с гребнями в недействующем положении.
Фиг. 7A - вид сверху еще одного варианта осуществления бампера, включающего в себя несущий элемент, показанный воображаемыми линиями, гребни во введенном в действие положении и повышающие жесткость ребра.
Фиг. 7B - вид в поперечном разрезе части бампера вдоль линии 7B по фиг. 7A.
Фиг. 8 - вид сверху бампера по фиг. 7A с гребнями, перемещенными в недействующее положение.
Фиг. 9 - структурная схема подсистемы восприятия скорости транспортного средства.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Со ссылкой на чертежи, на которых идентичные номера указывают одинаковые части на всех видах, узел 16 бампера для транспортного средства 10 включает в себя бампер 20 и два легких корпуса 14 для смятия.
Со ссылкой на фиг. 1-3, бампер 20 включает в себя несущий элемент 120, который имеет два конца 22, расположенные на определенном расстоянии друг от друга вдоль продольной оси A. Несущий элемент 120 включает в себя стенку 88 и включает в себя первую полку 90 и вторую полку 92, расположенные на определенном расстоянии друг от друга и продолжающиеся от стенки 88. Бампер 20 включает в себя гребни 24, расположенные между первой полкой 90 и второй полкой 92. Гребни 24 подвижно прикреплены к несущему элементу 120 и расположены на определенном расстоянии друг от друга вдоль продольной оси A.
Несущий элемент 120 включает в себя повышающие жесткость ребра 94, расположенные между первой полкой 90 и второй полкой 92. Повышающие жесткость ребра 94 находятся в заднем направлении транспортного средства относительно гребней 24, когда узел 16 бампера установлен на транспортное средство 10. Повышающие жесткость ребра 94 продолжаются вдоль продольной оси A между двумя концами 22 несущего элемента 120. Повышающие жесткость ребра 94 усиливают несущий элемент 120 и гребни 24. Таким образом, несущий элемент 120 может быть установлен непосредственно на легкие корпуса 14 для смятия без промежуточных усиливающих компонентов.
Повышающие жесткость ребра 94 и несущий элемент 120 могут быть цельными, то есть, сформированы одновременно друг с другом в качестве единого сплошного элемента. Например, повышающие жесткость ребра 94 и несущий элемент 120 могут быть сформированы как целая часть посредством инжекционного формования, выдавливания, и т. д. В качестве альтернативы, повышающие жесткость ребра 94 и несущий элемент 120 могут быть сформированы раздельно и впоследствии собраны воедино. Повышающие жесткость ребра 94 и несущий элемент 120 могут иметь одинаковый тип материала или разные типы материала. Например, повышающие жесткость ребра 94 и несущий элемент 120 могут быть любым пригодным типом пластмассы, любым пригодным типом армированной волокнами пластмассы, любым пригодным типом пластмассового композита, и т. д.
В качестве еще одной альтернативы, несущий элемент 120 может включать в себя металлическую вставку (не показана). Металлическая вставка может быть заделана в любом из идентифицированных выше материалов, например, в пластмассе, армированной волокнами пластмассе, пластмассовом композите, и т. д.
Полки 90, 92 несущего элемента 120 могут продолжаться от стенки 88 в общем направлении. Например, как показано на фигурах, полки 90, 92 могут продолжаться в заднем направлении транспортного средства, когда узел 16 бампера установлен на транспортное средство 10. Первая полка 90 и вторая полка 92 могут быть параллельны друг другу. В качестве альтернативы, первая полка 90 и вторая полка 92 могут продолжаться от стенки 88 в заднем направлении транспортного средства под непараллельным углом друг относительно друга.
Как изложено выше, повышающие жесткость ребра 94 продолжаются между двумя концами 22 несущего элемента 120. Например, повышающие жесткость ребра 94 могут продолжаться от одного из концов 22 до другого из концов 22. Повышающие жесткость ребра 94 могут быть удлинены от одного из концов 22 до другого из концов 22. Повышающие жесткость ребра 94 могут быть любой пригодной формы, например X-образными, как показано на фиг. 2B.
Со ссылкой на фиг. 1, транспортное средство 10 может включать в себя переднюю часть 12, включающую в себя легкие корпуса 14 для смятия, бампер 20 и облицовку 18, покрывающую бампер. Транспортное средство 10 может быть любым типом пассажирского или коммерческого транспортного средства, таким как легковой автомобиль, грузовой автомобиль, автомобиль для активного отдыха, такси, автобус, и т. д.
Легкие корпуса 14 для смятия могут поглощать энергию от удара при столкновении транспортного средства и могут быть расположены за бампером 20, то есть, в заднем направлении транспортного средства относительно бампера 20, когда узел 16 бампера установлен на транспортное средство 10. Более точно, бампер 20 может быть расположен между легкими корпусами 14 для смятия и облицовкой 18.
Легкие корпуса 14 для смятия имеют ближний конец 98, который может быть установлен на каркас 84 транспортного средства 10. Легкие корпуса 14 для смятия могут быть установлены на каркас любым пригодным образом, например, крепежными деталями, клейкими веществами, ультразвуковой сваркой, и т. д. Когда установлены на каркас 84, легкие корпуса 14 для смятия продолжаются в переднем направлении транспортного средства до дальнего конца 100.
Легкие корпуса 14 для смятия включают в себя множество боковых сторон 102, продолжающихся от ближнего конца 93 до дальнего конца 100. Легкие корпуса 14 для смятия могут иметь многоугольное поперечное сечение и могут постепенно сужаться между ближним концом 98 и дальним концом 100. Постепенное сужение может быть постоянным от ближнего конца 98 до дальнего конца 100. Боковые стороны 102 легких корпусов для смятия могут определять полость (не пронумерована).
Боковые стороны 102 легких корпусов 14 для смятия могут иметь по существу постоянную толщину T от ближнего конца 98 до дальнего конца 100. Толщина T может меняться между ближним концом 98 и дальним концом 100 в результате допусков и несовершенства процесса производства, например, на 1 5%. В качестве одного из примеров, толщина боковых сторон 102 может иметь значение около 0,4 мм, когда легкие корпуса 14 для смятия сконструированы из пластмассы.
Легкие корпуса 14 для смятия могут включать в себя повышающую жесткость перегородку 104. Повышающая жесткость перегородка 104 может продолжаться между боковыми сторонами 102 в полости, определенной боковыми сторонами 102. Повышающая жесткость перегородка 104 может продолжаться от ближнего конца 98 до дальнего конца 100 между боковыми сторонами 102 легких корпусов 14 для смятия. Повышающая жесткость перегородка 104 может быть сконструирована из того же самого типа материала или другого типа материала, чем легкие корпуса 14 для смятия. Повышающая жесткость перегородка 104 и боковые стороны 102 могут быть составляющими одно целое друг с другом, то есть, сформированы одновременно друг с другом в виде единого сплошного модуля, или могут быть сформированы раздельно и скреплены впоследствии. Первый вариант осуществления легких корпусов 14 для смятия показан на фиг. 3A, 3B, и второй вариант осуществления легких корпусов для смятия показан на фиг. 4A, 4B.
Со ссылкой на фиг. 3A, 3B, в первом варианте осуществления, дальний конец 100 легких корпусов 14 для смятия включает в себя один или более фланцев 106. Фланцы 106 выполнены с возможностью устанавливать легкие корпуса 14 для смятия на несущий элемент 120. Например, как показано на фиг. 3A, 3B, фланцы 106 могут определять множество отверстий 108, выполненных с возможностью для присоединения к несущему элементу 120.
С продолжающейся ссылкой на вариант осуществления легких корпусов 14 для смятия, показанных на фиг. 3A, 3B, несущий элемент 120 может включать в себя пластины 96, продолжающиеся между и прикрепленные к первой полке 90 и второй полке 92. Пластины 96 определяют отверстия (не показаны), которые выравниваются с отверстиями 108 фланцев 106. Как показано на фиг. 3B, крепежные детали 110, например, болты, винты, и т. д., могут продолжаться сквозь отверстия 108 во фланцах 106 и в выровненные отверстия пластины 96, чтобы устанавливать бампер 20 на легкие корпуса 14 для смятия. В качестве альтернативы, фланцы 106 могут быть прикреплены к пластине 96 любым пригодным образом, например, клейкими веществами.
Гребни 24 и ребра 94 расположены между стенкой 88 и пластинами 96. Пластины 96 могут быть составляющими одно целое с первой полкой 90 и второй полкой 92 несущего элемента, то есть, сформированы одновременно друг с другом в виде единого сплошного модуля. В качестве альтернативы, пластины 96 могут быть сформированы отдельно от, а впоследствии прикреплены к первой полке 90 и второй полке 92. Пластины 96 могут быть тем же самым типом или другим типом материала, чем первая полка 90 и вторая полка 92.
Второй вариант осуществления легких корпусов 14 для смятия показан на фиг. 4A, 4B. В этом варианте осуществления, дальний конец 100 легких корпусов 14 для смятия включает в себя стенку 112 легкого корпуса. Одна или более боковых сторон 102 легких корпусов 14 для смятия включают в себя проемы 114, ближайшие к дальнему концу 100 легких корпусов 14 для смятия. Первая полка 90 и вторая полка 92 несущего элемента также могут определять проемы 116, которые выравниваются с проемами 114 в легких корпусах 14 для смятия. Дальние концы 100 легких корпусов 14 для смятия могут быть вставлены между первой полкой 90 и второй полкой 92 несущего элемента 120. Крепежные элементы 118, например, болты, винты, и т. д. могут продолжаться сквозь проемы 116 первой полки 90 и/или второй полки 92 и в выровненные проемы 114 легких корпусов 14 для смятия, чтобы устанавливать бампер 20 на легкие корпуса 14 для смятия. Дополнительно или в качестве альтернативы, клейкие вещества могут быть нанесены на легкие корпуса 14 для смятия, например, боковые стороны 102 легких корпусов 14 для смятия ближе к дальним концам 100, чтобы устанавливать бампер 20 на легкие корпуса 14 для смятия.
Как обсуждено выше, легкие корпуса 14 для смятия могут быть сконструированы из пластмассы. В качестве альтернативы, легкие корпуса 14 для смятия могут быть сконструированы из металла, например, стали, алюминия, и т. д.
Со ссылкой на фиг. 1, облицовка 18 может покрывать бампер 20 для обеспечения эстетического внешнего вида. Во время удара при столкновении транспортного средства, облицовка 18 может контактировать с подвергаемым удару объектом, поглощая энергию от объекта. Облицовка 18 может быть сконструирована из любого пригодного материала, например, металла, полимера (например, пластмассы), композита, и т. д. Облицовка 18 может быть гибкой и/или ломкой относительно бампера 20. Облицовка 18 может быть прикреплена к кузову (не пронумерован) и/или к бамперу 20, и/или к каркасу 84 транспортного средства 10.
Со ссылкой на фиг. 1, 2A, 3B и 4B, и как описано выше, бампер 20 может быть прикреплен к легким корпусам 14 для смятия или к любой пригодной части транспортного средства 10. Бампер 20 расположен между легкими корпусами 14 для смятия и облицовкой 18.
Гребни 24 являются поворачиваемыми из введенного в действие положения (также указываемого ссылкой как «первое положение»), как показано на фиг. 5A и 7A, в недействующее положение (также указываемое ссылкой как «второе положение»), как показано на фиг. 6 и 8. Во введенном в действие положении, гребни 24 могут продолжаться в направлении, по существу перпендикулярном с продольной осью A бампера 20. Таким образом, во введенном в действие положении, гребни 24 могут усиливать стенку 88 бампера 20 и облицовку 18, передавая силу с облицовки 18 на повышающие жесткость ребра 94, пластину 96 и легкие корпуса 14 для смятия. Более того, гребни 24 также могут поглощать энергию во время удара, например, посредством деформации, разламывания, и т. д. Например, как изложено ниже, гребни 24 могут находиться во введенном в действие положении, когда транспортное средство 10 передвигается на низкой скорости, чтобы снижать вероятность повреждения облицовки 18 во время удара при столкновении передней частью.
В недействующем положении, гребни 24 могут продолжаться в направлении, которое неперпендикулярно продольной оси A, как показано на фиг. 6 и 8. Например, в недействующем положении, гребни 24 могут продолжаться в направлении 40 градусов по часовой стрелке или против часовой стрелки относительно направления, в котором гребни 24 продолжаются во введенном в действие положении. Таким образом, в недействующем положении, жесткость бампера 20 и облицовки 18 может быть уменьшена относительно того, когда гребни 24 находятся во введенном в действие положении. Когда транспортное средство 10 передвигается на более высокой скорости, гребни 24 могут быть перемещены в недействующее положение, чтобы поглощать энергию от пешехода во время удара при столкновении между транспортным средством и пешеходом. Другими словами, узел 16 бампера предусматривает переменную жесткость для уменьшения вероятности повреждения транспортного средства 10 на низкой скорости и для уменьшения вероятности травмы пешехода на более высоких скоростях.
Со ссылкой на фиг. 1, 2A, 5A, 6, 7A и 8, несущий элемент 120 бампера 20 может включать в себя любое пригодное количество гребней 24, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, между концами 22. Например, количество гребней 24 может быть выбрано на основании требований к поглощению энергии при конкретной скорости и ударной нагрузке, например, протокола испытаний на удар при столкновении с конструкцией на низкой скорости со смещением на 40%, как предписано Научно-исследовательским советом по ремонту автомобилей (RCAR). Несущий элемент 120 может включать в себя левую группу гребней 24 и правую группу гребней 24. Левая группа и правая группа могут перемещаться независимо между введенным в действие положением и недействующим положением.
Гребни 24 сужаются в направлении, поперечном продольной оси A. Сужение гребней 24 обеспечивает надлежащую жесткость для усиления облицовки 18 транспортного средства 10, когда гребни 24 находятся во введенном в действие положении, например, при низкой скорости транспортного средства, чтобы улучшать повреждаемость на низкой скорости транспортного средства 10. Другими словами, сужение гребней 24 может усиливать облицовку 18 для уменьшения вероятности повреждения облицовки 18 во время ударов при столкновении на низкой скорости. Сужение гребней 24 также обеспечивает угол качания гребней 24 относительно несущего элемента 120 из введенного в действие положения в недействующее положение.
Более точно, со ссылкой на фиг. 5A и 7A, гребни 24 могут постепенно сужаться в направлении, поперечном продольной оси A, когда гребни 24 находятся во введенном в действие положении. Во введенном в действие положении, каждый гребень 24 расширяется в направлении от стенки 88 несущего элемента 120 в направлении повышающих жесткость ребер 94, то есть в заднем направлении транспортного средства. В качестве одного из примеров, гребни 24 могут формировать по существу V-образную форму в направлении, поперечном продольной оси A. В качестве альтернативы, гребни 24 могут сужаться в любой пригодной форме.
Как показано на фиг. 5B, каждый из гребней 24 может включать в себя верхнюю панель 34, боковые панели 36 и нижнюю панель 44. В примере по фиг. 5B, гребни 24 включают в себя две боковых панели 36. Каждая из боковых панелей 36 может продолжаться от верхней панели 34 до нижней панели 44. Верхняя панель 34 и нижняя панель 44 соединяют боковые панели 36 и усиливают боковые панели 36, когда подвергаются воздействию силы, например, во время удара при столкновении. Верхняя панель 34 и нижняя панель 44 могут быть профилированы, чтобы сужаться в направлении, поперечном продольной оси A, например, в по существу треугольной форме. Боковые панели 36 могут быть профилированы любым пригодным образом, например, в по существу прямоугольной форме, продолжающейся от верхней панели 34 до нижней панели 44.
Каждый гребень 24 может включать в себя ребра 46, продолжающиеся вдоль боковых панелей 36. Гребни 46 усиливают боковые панели 36 против выпучивания, когда подвергаются воздействию осевой силы. Каждый гребень 24 может включать в себя перегородку 48, продолжающуюся от одной из боковых панелей 36 до другой из боковых панелей 36 между верхней панелью 34 и нижней панелью 44. Перегородка 48 усиливает боковые панели 36, верхнюю панель 34 и нижнюю панель 44 против выпучивания, когда подвергаются осевой силе.
Как изложено выше, гребни 24 подвижно прикреплены к несущему элементу 120. Например, гребни 24 могут быть прикреплены с возможностью поворота к несущему элементу 120. Более точно, гребни 24 могут быть скомпонованы вдоль продольной оси A бампера 20, чтобы предоставлять гребням 24 возможность поворачиваться между введенным в действие положением и недействующим положением.
В качестве одного из примеров, одни из гребней 24 и несущего элемента 120 могут включать в себя штыри 42, а другие из гребней 24 и несущего элемента 120 могут включать в себя отверстия 50, с возможностью поворота принимающие штыри 42. Например, как показано на фиг. 5A, 5B и 6, каждый из гребней 24 включает в себя штыри 42, а несущий элемент включает в себя отверстия 50, с возможностью поворота принимающие штыри. Штыри 42 удерживаются в отверстиях 50.
Некоторые или все из штырей 24 могут разниться по размеру и форме друг относительно друга. Например, как показано на фиг. 5A -6, некоторые из гребней 24 могут иметь общие размер и форму, а некоторые из гребней 24 могут иметь разные размер и форму. Гребни 24 могут быть сконструированы из любого пригодного материала, например, полимера (например, пластмассы), композита, металла, и т. д. Например, гребни 24 и штыри 42 могут быть сконструированы из пластмассы, которая является разнородной пластмассой по отношению к пластмассе, из которой сформирован несущий элемент 120, чтобы уменьшать сопротивление поворачиванию гребней 24 и штырей 42 в отверстиях 50 несущего элемента 120. Каждый из гребней может быть заформован в несущий элемент 20 в виде единой конструкции и соединен с несущим элементом 20 штырями 42, заформованными в несущий элемент 20 и зацепляющими гребни 24.
Узел 16 бампера включает в себя узел 52 привода, присоединенный к гребням 24, и исполнительный механизм 28, присоединенный к узлу 52 привода. Узел 52 привода передает движение с исполнительного механизма 28 на гребни 24, чтобы перемещать гребни 24 между введенным в действие положением и недействующим положением. Первый вариант осуществления узла 52 привода показан на фиг. 5A-6, а второй вариант осуществления узла 52 привода показан на фиг. 7A-8.
В первом варианте осуществления, узел 52 привода включает в себя рычажный механизм 26, соединяющий гребни 24. Рычажный механизм 26 присоединяет исполнительный механизм 28 к гребням 24 и передает движение с исполнительного механизма 28 на гребни 24, чтобы перемещать гребни 24 между введенным в действие положением и недействующим положением.
Рычажный механизм 26 может включать в себя звенья 30, шарнирно присоединенные друг к другу. Каждое звено 30 может быть присоединено к смежному из гребней 24. Например, каждые одни из гребней 24 или звеньев 30 включают в себя штырь 38, а каждые другие из гребней 24 или звеньев 30 включают в себя прорезь 32, подвижно, например, с возможностью скольжения, принимающую один из штырей 38. Более того, в варианте осуществления, показанном на фиг. 5A-6, каждый из гребней 24 включает в себя один штырь 38, а каждое из звеньев 30 включает в себя одну прорезь 32, принимающую соответственный штырь 38. Каждое из звеньев может иметь определенную длину, чтобы задавать угол, на который каждый из гребней 24 поворачивается из введенного в действие положения в недействующее положение, например, 40 градусов. Конкретные длины звеньев 30 предоставляют гребням 24 возможность поворачиваться на большие углы в недействующее положение, не контактируя с другими гребнями 24. Звенья 30 может быть сконструирована из любого пригодного материала, например полимера (например, пластмассы), композита, металла, и т. д.
Исполнительный механизм 28 может перемещать звенья 30, чтобы перемещать гребни 24 между введенным в действие положением и недействующим положением. Например, со ссылкой на фиг. 5A-6, исполнительный механизм 28 может тянуть звенья 30 для перемещения гребней 24 из введенного в действие положения в недействующее положение и может толкать звенья 30 для перемещения гребней 24 из недействующего положения во введенное в действие положение. В качестве альтернативы, исполнительный механизм 28 может толкать звенья 30, чтобы перемещать гребни 24 в недействующее положение и может тянуть звенья 30 для перемещения гребней 24 во введенное в действие положение. По мере того, как исполнительный механизм 28 толкает/тянет звенья 30, штырь 38 звеньев 30 скользит в своей соответственной прорези 32, в то время как каждый гребень 24 поворачивается вокруг штырей 42, которые удерживаются в отверстиях 50.
Со ссылкой на фиг. 5B и 6, каждая группа гребней 24 может включать в себя крайний гребень 56 и второй гребень 54. Исполнительный механизм 28 может быть присоединен непосредственно ко второму гребню 54, например, звеном 30. В этой конфигурации, еще одно звено 30 может присоединять второй гребень 54 к крайнему гребню 56. Здесь, так как пространство в несущем элементе 20 может ограничиваться к концу 22, крайний гребень 56 может быть слишком коротким, чтобы поддерживать одну из прорезей 32 и один из штырей 38. Рычажный механизм 26 может включать в себя более длинное звено 30, продолжающееся от исполнительного механизма 28 до второго гребня 54, а второй гребень 54 может включать в себя звено 30, присоединяющее второй гребень 54 к крайнему гребню 56, например, присоединенному к нижним панелям 44 второго гребня 54 и крайнего гребня 56. Когда исполнительный механизм 28 тянет за звено 30, присоединяющееся ко второму гребню 54, звено 30, присоединяющее второй гребень 54 к крайнему гребню 56, толкает крайний гребень 56.
Второй вариант осуществления узла 52 привода показан на фиг. 7A-8. Узел 52 привода по фиг. 7A-8 включает в себя зубчатую рейку 58 и множество шестерен 60. Зубчатая рейка присоединяет исполнительный механизм 28 к гребням 24 и передает движение с исполнительного механизма 28 на гребни 24, чтобы перемещать гребни 24 из введенного в действие положения, как показанное на фиг. 7A, в недействующее положение, как показанное на фиг. 8.
Зубчатая рейка 58 может быть удлиненной планкой, имеющей зубья 62, которые зацепляют зубья 64 шестерен 60, как показано на фиг. 7B. Зубья 62 могут быть профилированы, чтобы зацеплять шестерни 60, так чтобы перемещение зубчатой рейки 58 приводило к вращению шестерен 60. То есть, каждый из зубьев 62 зубчатой рейки 58 может умещаться в промежутке между зубьями 64 шестерни 60, и когда зубчатая рейка 58 перемещается в продольном направлении, то есть, вдоль продольной оси A, зубья 62 толкают или тянут за зубья 64. По мере того, как шестерня 60 вращается, некоторые зубья 64 отворачиваются от зубчатой рейки 58, а некоторые из зубьев 64 поворачиваются к зубчатой рейке 58, зацепляя зубья 62. Таким образом, продольное движение зубчатой рейки 58 может превращаться во вращательное движение шестерни 60. Зубчатая рейка 58 может быть сконструирована из любого пригодного материала, например, полимера (например, пластмассы), композита, металла, и т. д.
Каждый гребень 24 прикреплен к одной из шестерен 60, то есть, соответственное ребро 24 и шестерня 60 перемещаются совместно как одно целое. Как показано на фиг. 7B, каждая из шестерен 60 может включать в себя один из штырей 42, продолжающийся через одно из отверстий 50 в несущем элементе 120 и присоединяющийся к одному из гребней 24. Штыри 42 могут быть прочно прикреплены к шестерням 60 и гребням 24, так чтобы вращательное движение шестерен 60 передавалось на гребни 24 с помощью вращения штырей 42. То есть, когда зубчатая рейка 58 толкает шестерни 60, так что шестерни 60 вращаются, гребни 24 впоследствии поворачиваются вокруг штырей 42, поворачивая гребни 24 из введенного в действие положения в недействующее положение. Шестерни 60 могут быть расположены на определенном расстоянии, так чтобы каждый из гребней 24 мог поворачиваться в недействующее положение, не контактируя с другими гребнями 24, как показано на фиг. 8. Шестерни 60 могут быть по существу круглыми или любой пригодной формы, чтобы поворачивать гребни 24 из введенного в действие положения в недействующее положение.
Зубчатая рейка 58 может быть подвижно присоединена к несущему элементу 120 лапками 66. Например, несущий элемент 120 может включать в себя множество лапок 66, которые зацепляют зубчатую рейку 58, чтобы предоставлять возможность продольного движения зубчатой рейки 58. Лапки 66 могут продолжаться из несущего элемента 120 и зацеплять зубчатую рейку 58. Как показано на фиг. 7B, одна из лапок 66 может включать в себя фланец 68, который дает зубчатой рейке 58 возможность перемещаться только вдоль продольной оси A. Одна из других лапок 66 может быть расположена так, чтобы зубчатая рейка 58 находилась между шестерней 60 и лапкой 66, предохраняя зубчатую рейку 58 от перемещения поперек продольной оси A и потери контакта с шестерней 60. То есть, лапка 66 может гарантировать, что зубчатая рейка 58 перемещается только вдоль продольной оси A. Лапки 66 могут быть сформированы одновременно с несущим элементом 120, то есть, лапки 66 могут быть единой конструкцией с несущим элементом 120.
Узел 52 привода во втором варианте осуществления может включать в себя две зубчатых рейки 58, причем, одна из зубчатых реек 58 присоединена к одному из исполнительных механизмов 28 и перемещает левую группу гребней 24, а другая из зубчатых реек 58 присоединена к другому исполнительному механизму 28 и перемещает правую группу гребней 24. Зубчатые рейки 58 могут перемещать левую группу гребней 24 в одном направлении, например, по часовой стрелке вокруг штырей 42, а правую группу гребней 24 в другом направлении, например, против часовой стрелки вокруг штырей 42, как показано на фиг. 8.
Как изложено выше, узел 16 бампера включает в себя исполнительный механизм 28. Более точно, узел 16 бампера может включать в себя два исполнительных механизма 28, как показано на фиг. 5A, 6, 7A и 8. Другими словами, один из исполнительных механизмов 28 может перемещать левую группу гребней 24, а другой из исполнительных механизмов 28 может перемещать правую группу гребней 24. Несущий элемент 120 может поддерживать исполнительные механизмы 28, например, на каждом конце 22.
Исполнительный механизм 28, например, может быть шаговым двигателем. Исполнительные механизмы 28 могут быть присоединены к узлу 52 привода любым пригодным образом. Например, как показано на фиг. 5A-6, исполнительный механизм 28 может включать в себя плечо 82, присоединенное к рычажному механизму 26. Исполнительный механизм 28 может быть присоединен к источнику питания (не показан) монтажным жгутом 86, как показано на фиг. 5B. В примере по фиг. 7A и 8, исполнительные механизмы 28 могут перемещать зубчатые рейки 58 линейно, то есть, по линейной траектории движения, любым пригодным образом. Например, каждый из исполнительных механизмов 28 может включать в себя одну из шестерен 60, которая зацепляет зубчатые рейки 58, чтобы приводить зубчатые рейки 58 в движение для поворачивания гребней 24. В еще одном примере, исполнительные механизмы 28 могут быть линейными исполнительными механизмами, соленоидами, и т. д., или любым другим пригодным устройством, которое приводит в движение зубчатые рейки 58 в направлении вдоль продольной оси A.
Фиг. 9 иллюстрирует подсистему 70 восприятия скорости транспортного средства. Подсистема 70 включает в себя контроллер 72, исполнительный механизм 28, множество датчиков 78 и шину 80 связи. Подсистема 70 может перемещать гребни 24 относительно несущего элемента 120 из введенного в действие положения в недействующее положение на основании скорости транспортного средства. Например, контроллер 72 может давать исполнительному механизму 28 команду перемещать гребни 24 во введенное в действие положение в ответ на указание с датчиков 78, что скорость транспортного средства 10 находится ниже порогового значения, например, значения между 15 и 30 км/ч. Контроллер 72 может давать исполнительному механизму 28 команду перемещать гребни 24 в недействующее положение в ответ на указание с датчиков 78, что скорость транспортного средства 10 находится выше порогового значения, например, значения между 15 и 30 км/ч. Датчики 78, например, могут быть датчиком скорости, который измеряет скорость транспортного средства и передает скорость транспортного средства в контроллер 72.
Контроллер 72 включает в себя процессор 74 и память 76. Процессор 74 может быть запрограммирован принимать команды, хранимые в памяти 76, и отправлять команды на исполнительный механизм 28 для перемещения гребней 24. Процессор 74 может включать в себя любое количество электронных компонентов, запрограммированных принимать и обрабатывать сигналы, отправленные через подсистему 70. Процессор 74 как правило принимает данные с датчика 78 и может формировать команды для управления исполнительным механизмом 28. Память 76 может быть хранилищем данных, например, накопителем на жестком магнитном диске, твердотельным накопителем, сервером или любыми энергозависимыми или энергонезависимыми носителями. Память 76 может хранить данные, собранные датчиками 78.
Процессор 74 может быть запрограммирован выявлять скорость транспортного средства. Датчики 78, например, спидометр, могут выявлять скорость транспортного средства 10 и отправлять скорость в процессор 74. На основании скорости транспортного средства, процессор 74 может отправлять команды на исполнительный механизм 28 для перемещения гребней 24 из введенного в действие положения в недействующее положение.
Датчики 78 включают в себя многообразие устройств. Например, датчики 78 могут быть устройствами, которые собирают данные, например, относящиеся к скорости, ускорению транспортного средства, функциональным возможностям систем и/или компонентов, и т. д. Кроме того, датчики 78 могут включать в себя механизмы, такие как радиолокатор, лазерный локатор, акустический локатор, и т. д.
Подсистема 70 включает в себя шину 80 связи для соединения с возможностью обмена информацией датчиков 78, исполнительного механизма 28 и контроллера 72. Шина 80 отправляет и принимает данные по всей подсистеме 70, например, отправляя команды из процессора 74 на исполнительный механизм 28 для перемещения гребней 24. Шина 80 может быть шиной локальной сети контроллеров (CAN).
Подсистема 70 может передавать сигналы по сети 80 связи (такой, как шина локальной сети контроллеров (CAN)), сеть Ethernet, и/или посредством любой другой проводной или беспроводной сети связи. Контроллер 72 может использовать информацию из сети 80 связи для управления исполнительным механизмом 28.
Изобретение было описано иллюстративным образом, и должно быть понятно, что терминология, которая была использована, подразумевается свойственной по характеру формулировок скорее описанию, нежели ограничению. Многие модификации и варианты настоящего изобретения возможны в свете вышеприведенных доктрин, и изобретение может быть осуществлено на практике иначе, чем как конкретно описано.
Реферат
Группа изобретений относится к бамперу и узлу бампера. Бампер включает в себя несущий элемент, имеющий стенку, продолжающуюся вдоль продольной стороны, и первую полку и вторую полку, продолжающиеся в сторону от стенки в первом направлении. Множество гребней подвижно прикреплены к несущему элементу между первой полкой и второй полкой и расположены на определенном расстоянии друг от друга вдоль продольной оси. Гребни могут перемещаться во введенное в действие положение, чтобы усиливать бампер для улучшения повреждаемости бампера на низких скоростях, и могут перемещаться в недействующее положение, которое может предоставлять облицовке возможность деформироваться легче относительно введенного в действие положения, чтобы обеспечивать поглощение энергии для ударов при столкновении с пешеходом. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 9 ил.
