CN110126767A - 卡车前端处的保险杠组件和保险杠系统 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种在车辆前端处连接至底盘保险杠梁的保险杠组件。该保险杠组件包括塑料饰板；金属加强构件；以及设置在塑料饰板与金属加强构件之间且与塑料饰板和金属加强构件连接的塑料加强构件。塑料饰板、塑料加强构件和金属加强构件在车辆的横向方向上延伸。
Description
技术领域
本申请大体涉及位于卡车前端处的保险杠组件和保险杠系统。
背景技术
存在两种类型的车辆底盘，即，单片式底盘和车架分离型底盘。对于单片式底盘，车辆的车身设计并构造成支撑车辆的重量且执行底盘的任何其他功能，这通过加强车辆的底板、柱以及沿车身各个部分使用支撑件来实现。单片式底盘用在大部分车辆类型中，比如乘用车、豪华车或运动导向车辆。对于车架分离型底盘或梯形底盘，车辆的车身安装至单独的车架或底盘。该车架在设计上类似于爬梯，如两个长钢板(例如，约车辆的长度)通过横跨的较短钢板彼此平行地保持。梯形底盘一般用于卡车和商用与重载工作的车辆。
对于卡车来说，前保险杠通常为钢保险杠以提供足够的刚度。然而，钢保险杠可能不具有满足一些市场或管辖权中所要求的行人安全性能的合适的能量吸收能力。需要一种保险杠系统，其能够满足对碰撞性能、车辆耐久性能和客户稳固感的要求，同时也符合一些市场和管辖权中的行人安全性能规定。
发明内容
根据一个方面，本公开提供一种连接在车辆前端处的保险杠组件。保险杠系统包括塑料饰板；金属加强构件；以及设置在塑料饰板与金属加强构件之间且与塑料饰板和金属加强构件连接的塑料加强构件。塑料饰板、塑料加强构件和金属加强构件在车辆的横向方向上延伸。
在一个实施例中，保险杠组件可进一步包括设置在塑料饰板与塑料加强构件之间的塑料吸收器。塑料吸收器连接至塑料加强构件。
在另一个实施例中，金属加强构件可包括沿横向方向的横梁和从横梁的两端向下延伸的两个支腿。
在另一个实施例中，横梁和两个支腿可由中空管件一体成型并由钢制成。
在另一个实施例中，金属加强构件可具有矩形截面。
在另一个实施例中，塑料加强构件可包括具有中间部分和两个翼部的基板。中间部分可包括由基板的两个内部竖直边缘和上横向边缘限定的开口。
在另一个实施例中，塑料加强构件可包括从表面伸出且面向金属加强件的多个肋。
在另一个实施例中，塑料加强构件可包括多个横向肋和多个倾斜肋。
在另一个实施例中，塑料饰板可包括上部和下部，并且上部可包括U形截面以形成朝向车辆后部敞开的腔。
在另一个实施例中，塑料加强构件可构造成具有的轮廓与塑料饰板的轮廓共形。
在另一个实施例中，塑料吸收器可包括沿横向方向间隔开的多个条形件。每个条形件可包括上壁、下壁和前壁以在垂直于横向方向的截面处形成U形形状，且每个条形件朝向车辆的后部敞开。
在另一个实施例中，塑料吸收器可连接至塑料加强构件，并且塑料吸收器的多个条形件可接收在塑料饰板的上部的腔中。
在另一个实施例中，车辆可为具有车架分离型底盘的卡车。
根据另一个方面，提供一种在车辆前端处的保险杠系统。保险杠系统包括底盘保险杠梁；以及连接至底盘保险杠的保险杠组件。保险杠组件包括塑料饰板、塑料加强构件、设置在塑料饰板与塑料加强构件之间的塑料吸收器、以及设置在塑料加强构件与底盘保险杠梁之间的金属加强构件。
在一个实施例中，保险杠系统可进一步包括安装在底盘保险杠梁的中间部分上的金属中央支架，且金属中央支架构造成可在前后方向上偏转。
在另一个实施例中，金属中央支架可包括基座和连接部分。基座可包括沿基本水平方向从底盘保险杠梁的底部向前延伸并在竖直方向上向上弯曲的两个臂、以及连接两个臂的横杆。连接部分可具有连接至底盘保险杠梁的第一端和连接至横杆的中间部分的第二端。
在另一个实施例中，基座和连接部分可由钢板制成。
在另一个实施例中，底盘保险杠梁可包括两个翼型支架并且可附接至梯形底盘的两个端板。塑料加强构件可附接至翼型支架和塑料饰板。金属加强构件可通过穿过底盘保险杠梁的紧固件连接至两个端板，且塑料饰板连接至金属中央支架。
在另一个实施例中，塑料加强构件可包括具有中间部分和两个翼部的基板。中间部分可包括由两个内部竖直边缘和上横向边缘限定的开口。金属加强构件可包括沿横向方向的横梁和从横梁的两端延伸的两个支腿，且金属加强构件的两个支腿可邻近塑料加强构件的竖直边缘设置。
在另一个实施例中，金属加强构件由钢制成。
本申请的保险杠组件和保险杠系统可满足一些管辖区要求的行人保护性能。
附图说明
从下面的具体实施方式和附图中可清楚了解示例实施例。附图代表本文所描述的无限制、示例实施例。
图1是根据本公开的一个实施例的车辆的保险杠系统的立体图和车辆的底盘的部分视图。
图2是图1所示的保险杠系统的分解视图和底盘的部分视图，其示出了保险杠系统与底盘之间的连接。
图3是图2所示的保险杠系统的分解视图。
图4是图2所示的保险杠系统的部分视图。
图5是图2所示的保险杠系统的部分视图和底盘的部分视图。
图6是根据本公开的一个实施例的保险杠组件的立体图。
应了解，这些图旨在示出使用在某些示例实施例中的方法、结构和/或材料的总体特征并旨在补充下面书写的具体实施方式。然而，这些附图并不是按比例的，并不会精确地反映任何给出的实施例的精确结构或性能特性，并不应该被解释为限定或限制示例实施例所包括的值和性质的范围。在各种附图中使用类似或相同的附图标记旨在表示存在相似或相同的元件或特征。
具体实施方式
通过结合附图阅读以下详细描述，将更好地理解所公开的车辆的保险杠组件和保险杠系统。详细描述和附图仅提供本文所描述的各种发明的示例。本领域技术人员将理解，在不脱离本文所描述的本发明的范围的情况下，可以变化、修改和改变所公开的示例。设想不同应用和设计考虑的许多变化；然而，为简洁起见，在下面的详细描述中没有单独地描述每个设想的变化。
在下面的详细描述中，提供保险杠组件和保险杠系统的示例。示例中的相关特征可在不同的示例中相同、类似或不同。为简洁起见，将不详细描述相关的特征。相反，相关特性名称的使用将提示读者具有相关特征名称的特性可相似于先前解释的示例中的相关特征。在该具体示例中将描述特定于给定示例的特征。读者应理解，给定特征不需要与任何给定的图或示例中的相关特征的特定描写相同或类似。
参考图1至图2，图1至图2是车辆2的前端的部分分解视图，其例示了根据本公开的一个实施例的保险杠系统10。车辆2可为诸如皮卡车的卡车且具有车架分离型底盘。车辆2包括可为车架分离型底盘的底盘4。车辆的车身(未示出)安装在底盘4上。底盘4包括位于底盘4的前端的两个底盘端板6。
车辆2进一步包括设置在车辆2的前端的保险杠系统10。保险杠系统10可包括保险杠组件12和底盘保险杠梁14。底盘保险杠梁14包括位于两个端部的翼型支架16。底盘保险杠梁14和翼型支架16可由金属制成，比如钢。在一些实施例中，保险杠系统10可进一步包括设置在车辆2的中间部分处并连接至底盘保险杠梁14的金属中央支架18。
保险杠组件12可包括金属加强构件20和塑料加强构件22。金属加强构件20可设置在塑料加强构件22与底盘保险杠梁14之间。保险杠组件12可进一步包括设置在塑料加强构件22前端的塑料饰板24。如图1至图2所示，塑料饰板24、塑料加强构件22和金属加强构件20中的每个大体在横向方向Y上延伸，并且沿纵向方向X从前向后以塑料饰板24、塑料加强构件22和金属加强构件20的顺序设置。在一些实施例中，保险杠组件12可预组装为如图3所示的模块。
图2示出了保险杠组件12的一些部分与底盘4之间的示例性连接，且该连接以虚线示意性示出。在一些实施例中，底盘保险杠梁14可附接至底盘4的端板6。此外，金属加强构件20可通过穿过底盘保险杠梁14连接至端板6。例如，诸如螺栓的紧固件可穿过金属加强构件20、底盘保险杠梁14和端板6上的孔以将金属加强构件20与底盘保险杠梁14连接。在一些实施例中，塑料加强构件22可附接至底盘保险杠梁14的翼型支架16。在一些实施例中，塑料饰板24可连接至经由紧固件设置在底盘保险杠梁14上的金属中央支架18。例如，安装座可形成在塑料饰板24上且连接至金属中央支架18。安装座可由塑料或任何适当的可偏转材料制成。安装座和金属中央支架18可偏转以提供高度方向Z上的刚性，从而支撑竖直载荷但在行人腿部撞击期间在纵向方向X上挤压和吸收能量。
应当理解，图2的实施例提供用于保险杠系统10中的部件的示例性连接策略。应了解，保险杠系统的连接可通过其他联接策略连接。
参考图3，保险杠组件12可进一步包括设置在塑料饰板24与塑料加强构件22之间的吸收器26。底盘保险杠梁14、金属中央支架18、金属加强构件20和塑料加强构件22、吸收器26和塑料饰板24一般沿横向方向Y设置且选择性地在纵向方向X上连接。在一些实施例中，塑料饰板24、吸收器26、塑料加强构件22和金属加强构件20可预组装成模块。例如，吸收器26可连接至塑料加强构件22，而塑料加强构件22可连接至塑料饰板24以形成用于行人保护的软性元件。此外，金属加强构件20连接至塑料加强构件22，从而形成作为预组装模块的保险杠组件。底盘保险杠梁14和塑料加强构件22形成用于所需刚度或硬度以及碰撞性能的固性元件。
继续参考图2至图3且进一步参考图4至图5，金属加强构件20可包括沿横向方向Y的横梁28、以及从横梁28的两端32向下延伸的两个支腿30。在所示实施例中，两个支腿30构造成在组装位置对应底盘端板6，从而金属加强构件20可连接至底盘4的底盘端板6。此外，支腿30可在组装位置邻近塑料加强构件22的内部竖直边缘34设置，如图4所示。在一些实施例中，金属加强构件20可接收在形成于塑料加强构件22上的肋中。由金属加强构件20限定的开口S1可对应于由塑料加强构件22的内部竖直边缘34和内部横向边缘36限定的开口S2。金属加强构件20的横梁28和支腿30可为中空管件且可一体成型。在所述实施例中，金属加强构件的截面具有正方形形状。应了解，金属加强构件20的截面可具有任何适当的形状，比如矩形、圆形、椭圆形或多边形。在一些实施例中，金属加强构件20可由钢制成。钢具有高强度，因此与其他材料相比，由钢管制成的金属加强构件可具有最小的管尺寸。此外，钢加强构件使金属惰性气体(MIG)焊接变得容易以将这些部件连接在一起。应了解，金属加强构件20可由其他金属制成，比如铝。
参考图3且进一步参考图2和图4，塑料加强构件22可包括具有中间部分40和两个翼部42的基板38。中间部分40包括由内部竖直边缘34和上横向边缘36限定的开口S2。每个翼部42可包括开口44以容纳结构性或造型部件或接收车辆零件，比如照明装置。参考图4，塑料加强构件22可包括从后表面48伸出且面向金属加强构件20或底盘保险杠梁14的多个肋46。在一些实施例中，肋46可基本上垂直于后表面48。肋46可包括沿横向方向Y延伸的多个横向肋46a和多个倾斜肋46b。倾斜肋46b可向不同方向倾斜。一些肋46可形成栅格且一些肋46可形成通道以接收金属加强构件20的横梁28。基板38和多个肋46可通过注塑模制工艺一体成型。肋46构造成向塑料加强构件22提供所需刚性并支撑塑料饰板24。如图2至图4所示，塑料加强构件22具有的轮廓基本符合塑料饰板24的轮廓。在所述实施例中，塑料加强构件22经由螺栓/螺母在多个点处连接至塑料饰板24以支撑塑料饰板并提供足够的刚性。应了解，塑料加强构件22可经由任何适当的方法与塑料饰板24连接。
参考图3和图5，塑料饰板24可包括上部50和下部52。上部50可包括U形截面以形成朝向车辆后部敞开的腔54。下部52可包括：中心孔口56以露出格栅或用于造型目的；以及在两侧的开口58以容纳车辆零件，比如照明装置。参考图5，塑料饰板24可进一步包括连接至金属中央支架18的安装座57。在一些实施例中，安装座57可由塑料制成且包括碰撞功能件，比如凹口，以实现所需的偏转特性。安装座57与金属中央支架18一起偏转以提供高度方向Z上的硬度，从而支撑竖直载荷但在行人腿部冲击期间在纵向方向X上挤压和吸收能量。
继续参考图3和图5，吸收器26可包括沿横向方向Y间隔开的多个条形件60。每个条形件60包括上壁62、下壁64和前壁66以在垂直于横向方向Y的截面处形成U形形状。在所述实施例中，多个条形件60包括设置在中间部分70处的第一多个条形件60a和设置在两个侧部68处的第二多个条形件60b。带形件72设置在第二多个条形件60b的前壁66上以沿横向方向Y在吸收器26的前端处连接第二条形件60b。第一多个条形件60a的前壁66在前端处互相隔开。吸收器26构造成在行人碰撞期间可变形，比如弯曲，从而吸收撞击能量。吸收器26进一步构造成抵消由于前保险杠造型而引起的前部刚性的变化，同时满足能量吸收要求。吸收器26可由塑料材料制成。
在一些实施例中，吸收器26可接收在形成于塑料饰板24中的腔54中，如图5所示。吸收器26可通过任何适当方法附接至塑料加强构件22。图6示出吸收器26经由多个紧固件(比如螺栓/螺母23)连接至塑料加强构件22。
参考图1和图3，保险杠系统10包括附接至底盘安装梁14的金属中央支架18。金属中央支架18构造成提供竖直方向Z上的刚度且可在纵向方向X上偏转以在行人腿部撞击期间吸收能量。在一些实施例中，金属中央支架18可包括基座74和连接部分76。在所述实施例中，基座74包括沿基本纵向方向X从底盘安装梁14的底部80向前延伸且沿竖直方向Z向上弯曲的两个臂78、以及连接两个臂78的横杆82。连接部分76可为具有第一端84和第二端86的板。第一端84连接至横杆82的中间部分88，且第二端86连接至底盘安装梁14。在一些实施例中，金属中央支架18可由钢制成且可一体成型。应了解，金属中央支架18可具有任何适当的构型，其提供竖直方向上的刚性同时可偏转以在前端撞击期间吸收纵向方向X上的能量。
参考图5，保险杠系统10可进一步包括设置在金属加强构件20的后端的支撑结构90。支撑结构90具有的形状可对应于金属加强构件20的形状，且可经由多个诸如螺栓/螺母的紧固件92连接至塑料加强构件22。支撑结构90可由金属制成，比如钢。支撑结构90为保险杠组件12添加刚性。
保险杠系统10构造成经由组合肋状塑料加强构件22、金属加强构件20、金属中央支架18和翼型支架16中的一个实现谐振频率目标。在一些实施例中，谐振频率可指完整保险杠系统10的第一固有频率。第一固有频率是保险杠系统10的最低动态刚性的度量。保险杠系统需要具有一定水平的动态刚性，从而其不会从通过前悬架到来的预期不平坦路面输入而产生共振。本公开的保险杠系统可实现第一固有频率高于所有通过车辆悬架的期望路面频率的动态刚性。此外，本公开的保险杠系统可通过并入塑料加强构件、金属加强构件、吸收器和金属中央支架中的一个满足行人安全性能。
上述发明笼括具有独立效用的多个有区别的发明。虽然已经以具体形式公开这些发明中的每一个，但是上述公开和示出的特定实施例不应被认为是限制性的，因为许多变化是可能的。本发明的主题包括以上公开的和本领域技术人员对于这些发明固有的各种元件、特征、功能和/或性质的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。在本发明或随后提交的权利要求叙述“一个”元件、“第一”元件或任何这样的等同术语的情况下，一个或多个公开或多个权利要求应被理解为包括一个或多个这样的元件，既不要求也不排除两个或更多个这样的元件。
申请人保留提交针对被认为是新颖和非显而易见的所公开的发明的组合和子组合的权利要求的权利。体现在特征、功能、元件和/或性质的其它组合和子组合中的发明可以通过修改这些权利要求或在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。这种修改或新的权利要求，无论它们是针对相同的发明还是不同的发明，以及它们在范围上与原始权利要求不同、更宽、更窄或相等，都应被认为在本文所描述的发明的主题内。
Claims (20)
1.一种在车辆的前端处连接至底盘保险杠梁的保险杠组件，包括：
塑料饰板；
金属加强构件；以及
塑料加强构件，所述塑料加强构件设置在所述塑料饰板与所述金属加强构件之间且与所述塑料饰板和所述金属加强构件连接，
其中，所述塑料饰板、所述塑料加强构件和所述金属加强构件沿所述车辆的横向方向延伸。
2.根据权利要求1所述的保险杠组件，进一步包括设置在所述塑料饰板与所述塑料加强构件之间的塑料吸收器，其中，所述塑料吸收器连接至所述塑料加强构件。
3.根据权利要求2所述的保险杠组件，其中，所述金属加强构件包括沿横向方向的横梁、以及从所述横梁的两端向下延伸的两个支腿。
4.根据权利要求3所述的保险杠组件，其中，所述横梁和所述两个支腿由中空管件一体成型且由钢制成。
5.根据权利要求4所述的保险杠组件，其中，所述金属加强构件具有矩形截面。
6.根据权利要求4所述的保险杠组件，其中，所述塑料加强构件包括具有中间部分和两个翼部的基板，其中，所述中间部分包括由所述基板的两个内部竖直边缘和上横向边缘限定的开口。
7.根据权利要求6所述的保险杠组件，其中，所述塑料加强构件包括从表面伸出且面向所述金属加强构件的多个肋。
8.根据权利要求7所述的保险杠组件，其中，所述塑料加强构件包括多个横向肋和多个倾斜肋。
9.根据权利要求3所述的保险杠组件，其中，所述塑料饰板包括上部和下部，其中，所述上部包括U形截面以形成朝向所述车辆的后部敞开的腔。
10.根据权利要求9所述的保险杠组件，其中，所述塑料加强构件构造成具有与所述塑料饰板的轮廓共形的轮廓。
11.根据权利要求10所述的保险杠组件，其中，所述塑料吸收器包括沿横向方向间隔开的多个条形件，其中，每个所述条形件包括上壁、下壁和前壁以在垂直于横向方向的截面处形成U形形状，且其中，每个所述条形件朝向所述车辆的后部敞开。
12.根据权利要求11所述的保险杠组件，其中，所述塑料吸收器连接至所述塑料加强构件，且其中，所述塑料吸收器的所述多个条形件接收在所述塑料饰板的所述上部的所述腔中。
13.根据权利要求1所述的保险杠组件，其中，所述车辆为具有梯形底盘的卡车。
14.一种位于车辆的前端处的保险杠系统，包括：
底盘保险杠梁；
连接至底盘保险杠的保险杠组件，所述保险杠组件包括：
塑料饰板；
塑料加强构件；
塑料吸收器，所述塑料吸收器设置在所述塑料饰板与所述塑料加强构件之间，以及
金属加强构件，所述金属加强构件设置在所述塑料加强构件与所述底盘保险杠梁之间。
15.根据权利要求14所述的保险杠系统，进一步包括安装在所述底盘保险杠梁的中间部分上的金属中央支架，其中，所述金属中央支架构造成支撑上下运动和可偏转前后运动。
16.根据权利要求15所述的保险杠系统，其中，所述金属中央支架包括基座和连接部分，其中，所述基座包括沿水平方向从所述底盘保险杠梁的底部向前延伸且沿竖直方向向上弯曲的两个臂、以及连接所述两个臂的横杆，且其中，所述连接部分具有连接至所述底盘保险杠梁的第一端和连接至所述横杆的中间部分的第二端。
17.根据权利要求16所述的保险杠系统，其中，所述基座和所述连接部分由钢板制成。
18.根据权利要求15所述的保险杠系统，其中，所述底盘保险杠梁包括两个翼型支架且附接至梯形底盘的两个端板，其中，所述塑料加强构件附接至所述翼型支架和所述塑料饰板，其中，所述金属加强构件通过穿过所述底盘保险杠梁的紧固件连接至所述两个端板，且其中，所述塑料饰板连接至所述金属中央支架。
19.根据权利要求16所述的保险杠系统，其中，所述塑料加强构件包括具有中间部分和两个翼部的基板，其中，所述中间部分包括由两个内部竖直边缘和上横向边缘限定的开口，其中，所述金属加强构件包括沿横向方向的横梁和从所述横梁的两端延伸的两个支腿，且其中，所述金属加强构件的所述两个支腿邻近所述塑料加强构件的所述竖直边缘设置。
20.根据权利要求14所述的保险杠系统，其中，所述金属加强构件由钢制成。
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