在車(chē)輪腔中有承載部件的車(chē)輛能量管理系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種用于車(chē)輛的能量管理系統(tǒng)，所述能量管理系統(tǒng)包括在所述輪胎車(chē)輪組件后方可操作地定位在所述車(chē)輪腔中的承載部件。所述承載部件被構(gòu)造為限制輪胎車(chē)輪組件在負(fù)載下在車(chē)輪腔內(nèi)的移動(dòng)，所述負(fù)載在輪胎車(chē)輪組件前方施加到所述車(chē)輛，并從車(chē)輛的縱向中心線(xiàn)偏移。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
在車(chē)輪腔中有承載部件的車(chē)輛能量管理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本教導(dǎo)總體包括在車(chē)輪腔中有承載部件的車(chē)輛能量管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]車(chē)輛通常配備有被構(gòu)造為管理所施加的力的能量的各種部件。例如，保險(xiǎn)杠(bumper)可以附接到框架導(dǎo)軌以管理施加到保險(xiǎn)杠的能量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及一種用于車(chē)輛的能量管理系統(tǒng)，其中，所述車(chē)輛具有限定車(chē)輪腔的車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)、和在所述車(chē)輪腔中的輪胎車(chē)輪組件，所述能量管理系統(tǒng)包括:
[0004]承載部件，其在所述輪胎車(chē)輪組件后方可操作地定位在所述車(chē)輪腔中、并且被構(gòu)造為限制所述輪胎車(chē)輪組件在預(yù)定負(fù)載下在所述車(chē)輪腔內(nèi)的移動(dòng)，所述預(yù)定負(fù)載在所述輪胎車(chē)輪組件前方施加到所述車(chē)輛、并從所述車(chē)輛的縱向中心線(xiàn)偏移。
[0005]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述車(chē)輛具有縱向延伸的搖桿，并且所述能量管理系統(tǒng)還包括:
[0006]焰火致動(dòng)器組件，其安裝到所述搖桿并且包括:
[0007]形成焰火室的致動(dòng)器殼體；
[0008]焰火點(diǎn)火器，其與所述焰火室連通并且可選擇性地激活以產(chǎn)生壓力脈沖；
[0009]其中，所述承載部件是被構(gòu)造為響應(yīng)于所述壓力脈沖從所述致動(dòng)器殼體展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)、并接合所述輪胎車(chē)輪組件的致動(dòng)器；
[0010]其中，所述致動(dòng)器具有接觸所述輪胎車(chē)輪組件的端部受動(dòng)器;以及
[0011]傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和焰火點(diǎn)火器，并且被構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)，提供激活所述焰火點(diǎn)火器的信號(hào)。
[0012]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述搖桿限定了朝所述車(chē)輪腔敞開(kāi)的內(nèi)部空腔;并且其中，所述致動(dòng)器殼體安裝在所述內(nèi)部空腔內(nèi)。
[0013]在上述能量管理系統(tǒng)中，還包括裝襯所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)的至少一部分的車(chē)輪殼體襯墊;并且其中，當(dāng)所述致動(dòng)器處于未致動(dòng)位置時(shí)，所述車(chē)輪殼體襯墊圍繞或覆蓋所述端部受動(dòng)器。
[0014]在上述能量管理系統(tǒng)中，還包括:
[0015]氣囊組件，其安裝到所述車(chē)輛并且包括可選擇性地展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)的氣囊；并且其中，所述氣囊的第一部分是所述承載部件。
[0016]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述車(chē)輛具有縱向延伸的搖桿，其中，所述氣囊組件安裝到所述搖桿，并且所述氣囊組件還包括:
[0017]形成膨開(kāi)室的致動(dòng)器殼體；
[0018]其中，所述氣囊可操作地連接到所述致動(dòng)器殼體；
[0019]膨開(kāi)機(jī)構(gòu)，其與所述膨開(kāi)室連通，并可選擇性地激活以使所述氣囊膨開(kāi)；
[0020]其中，所述氣囊被構(gòu)造為在膨開(kāi)時(shí)展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)，使得所述承載部件接合所述輪胎車(chē)輪組件；以及
[0021]傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和氣囊，并且構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)激活所述膨開(kāi)機(jī)構(gòu)。
[0022]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述氣囊安裝到所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)，并且所述致動(dòng)器殼體在所述搖桿內(nèi)。
[0023]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述氣囊的第二部分是可膨脹并且可折疊的，并且結(jié)合到所述氣囊的第一部分，并且其中，所述第二部分在氣囊膨開(kāi)時(shí)從折疊狀態(tài)移動(dòng)到膨脹狀
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[0024]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述氣囊構(gòu)造為，在所述氣囊展開(kāi)時(shí)，向所述輪胎車(chē)輪組件的后方、內(nèi)側(cè)和前側(cè)包圍所述輪胎車(chē)輪組件。
[0025]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述承載部件是固定到并且裝襯所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)的至少一部分的結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊。
[0026]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊包括纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。
[0027]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊包括:
[0028]鋼基板;和
[0029]在所述鋼基板前方固定到所述鋼基板的阻尼墊。
[0030]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述車(chē)輛具有限定車(chē)輪腔的車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)和在所述車(chē)輪腔中的輪胎車(chē)輪組件，所述能量管理系統(tǒng)包括:
[0031]可選擇性地致動(dòng)的組件，包括承載部件，其在所述輪胎車(chē)輪組件后方可操作地定位在所述車(chē)輪腔中、并且被構(gòu)造為當(dāng)所述組件被致動(dòng)時(shí)向前平移，從而限制所述輪胎車(chē)輪組件在負(fù)載下在所述車(chē)輪腔內(nèi)的移動(dòng)，所述負(fù)載在所述輪胎車(chē)輪組件前方施加到所述車(chē)輛、并從所述車(chē)輛的縱向中心線(xiàn)偏移。
[0032]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述車(chē)輛具有縱向延伸的搖桿，并且所述可選擇性地致動(dòng)的組件包括:
[0033]焰火致動(dòng)器組件，其安裝到所述搖桿并且包括:
[0034]形成焰火室的致動(dòng)器殼體；
[0035]焰火點(diǎn)火器，其與所述焰火室連通并且可選擇性地激活以產(chǎn)生壓力脈沖；
[0036]其中，所述承載部件是被構(gòu)造為響應(yīng)于所述壓力脈沖從所述致動(dòng)器殼體展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)、并接合所述輪胎車(chē)輪組件的致動(dòng)器；
[0037]其中，所述致動(dòng)器具有接觸所述輪胎車(chē)輪組件的端部受動(dòng)器;以及
[0038]傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和焰火點(diǎn)火器，并且被構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)激活所述焰火點(diǎn)火器。
[0039]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述可選擇性地致動(dòng)的組件是氣囊組件，其安裝到所述車(chē)輛并且包括可選擇性地展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)的氣囊;并且其中，所述承載部件是所述氣囊的第一部分。
[0040]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述車(chē)輛具有縱向延伸的搖桿，其中，所述氣囊組件被安裝到所述搖桿，并且所述氣囊組件還包括，
[0041 ]形成膨開(kāi)室的致動(dòng)器殼體；
[0042]其中，所述氣囊可操作地連接到所述致動(dòng)器殼體；
[0043]膨開(kāi)機(jī)構(gòu)，其與所述膨開(kāi)室連通，并可選擇性地激活以釋放使所述氣囊膨開(kāi)的固態(tài)推進(jìn)劑；
[0044]其中，所述氣囊被構(gòu)造為在膨開(kāi)時(shí)展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)，使得所述承載部件接合所述輪胎車(chē)輪組件；以及
[0045]傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和氣囊，并且構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)激活所述膨開(kāi)機(jī)構(gòu)。
[0046]在上述能量管理系統(tǒng)中，所述氣囊的第二部分是可膨脹并且可折疊的，并且結(jié)合到所述氣囊的第一部分;并且其中，所述第二部分在氣囊膨開(kāi)時(shí)從折疊狀態(tài)移動(dòng)到膨脹狀
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[0047]在上述能量管理系統(tǒng)中，還包括:
[0048]車(chē)輪殼體襯墊，其固定到所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)，并且當(dāng)所述可選擇性地致動(dòng)的組件處于未致動(dòng)位置時(shí)，所述車(chē)輪殼體襯墊圍繞或覆蓋所述承載部件。
[0049]本發(fā)明還涉及一種車(chē)輛，包括:
[0050]限定車(chē)輪腔的車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)；
[0051]在所述車(chē)輪腔中的輪胎車(chē)輪組件；
[0052]能量管理系統(tǒng)，包括承載部件，其在所述輪胎車(chē)輪組件后方可操作地定位在所述車(chē)輪腔中、并且被構(gòu)造為限制所述輪胎車(chē)輪組件在負(fù)載下在所述車(chē)輪腔內(nèi)的移動(dòng)，所述負(fù)載在所述輪胎車(chē)輪組件前方施加到所述車(chē)輛，并從所述車(chē)輛的縱向中心線(xiàn)偏移。
[0053]在上述車(chē)輛中，還包括:
[0054]縱向延伸的搖桿；
[0055]其中，所述能量管理系統(tǒng)是可選擇性地致動(dòng)的組件，其包括所述承載部件并且固定到所述搖桿，使得所述承載部件在所述搖桿前方；
[0056]傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和可選擇性地致動(dòng)的組件，并且被構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)，提供引起所述可選擇性地致動(dòng)的組件的致動(dòng)的傳感器信號(hào)；
[0057]其中，所述承載部件被構(gòu)造為當(dāng)所述可選擇性地致動(dòng)的組件被致動(dòng)時(shí)向前平移；以及
[0058]車(chē)輪殼體襯墊，其裝襯所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)的至少一部分，并且當(dāng)所述可選擇性地致動(dòng)的組件處于未致動(dòng)位置時(shí)，所述車(chē)輪殼體襯墊圍繞或覆蓋所述承載部件。
[0059]用于車(chē)輛的能量管理系統(tǒng)包括在車(chē)輪腔中的輪胎車(chē)輪組件后方、可操作地定位在車(chē)輪腔中的承載部件。承載部件被構(gòu)造為在負(fù)載下限制輪胎車(chē)輪組件在車(chē)輪腔內(nèi)的移動(dòng)，所述負(fù)載在輪胎車(chē)輪組件前方施加到車(chē)輛，并從車(chē)輛的縱向中心線(xiàn)偏移。
[0060]在一些實(shí)施例中，能量管理系統(tǒng)是可選擇性地致動(dòng)的。例如，在本教導(dǎo)范圍內(nèi)的能量管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例包括:安裝到車(chē)輛的縱向延伸的搖桿(rocker)的焰火致動(dòng)器組件(pyrotechnic actuator assembly)。該致動(dòng)器組件包括形成焰火室的致動(dòng)器殼體。焰火點(diǎn)火器與所述焰火室連通，并且是可選擇性地激活的，從而產(chǎn)生壓力脈沖。承載部件是被配置為響應(yīng)于壓力脈沖從所述致動(dòng)器殼體展開(kāi)到車(chē)輪腔內(nèi)、并接合輪胎車(chē)輪組件的致動(dòng)器。該致動(dòng)器具有接觸輪胎車(chē)輪組件的端部受動(dòng)器。傳感器可操作地連接到所述車(chē)輛和焰火點(diǎn)火器，并且被配置為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)、提供激活焰火點(diǎn)火器的信號(hào)。
[0061]在另一實(shí)施例中，能量管理系統(tǒng)包括安裝到車(chē)輛的氣囊組件。氣囊組件包括可選擇性地展開(kāi)到車(chē)輪腔內(nèi)的氣囊。承載部件包括氣囊的第一部分。氣囊組件被安裝到車(chē)輛的縱向延伸搖桿，并且包括形成膨開(kāi)室的致動(dòng)器殼體。該氣囊被可操作地連接到致動(dòng)器殼體。膨開(kāi)機(jī)構(gòu)與所述膨開(kāi)室連通，并可選擇性地激活以使氣囊膨開(kāi)，諸如通過(guò)釋放推進(jìn)劑。該氣囊被構(gòu)造為在膨開(kāi)時(shí)展開(kāi)到車(chē)輪腔內(nèi)，使得承載部件接合輪胎車(chē)輪組件。傳感器可操作地連接到車(chē)輛和氣囊，并且構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)激活膨開(kāi)機(jī)構(gòu)。
[0062]在另一實(shí)施例中，能量管理系統(tǒng)是被動(dòng)的，而承載部件是固定到并且襯在車(chē)輪殼體(wheelhouse)結(jié)構(gòu)的至少一部分的結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊。通過(guò)非限制性示例的方式，結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊可以是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，或者可以是鋼基板，其具有在車(chē)輪腔中的鋼基板前方固定到鋼基板的阻尼墊。
[0063]當(dāng)結(jié)合附圖時(shí)，本教導(dǎo)的上述特征和優(yōu)勢(shì)以及其他特征和優(yōu)勢(shì)從用于實(shí)施本教導(dǎo)的最佳模式的以下描述中顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0064]圖1是車(chē)輛的示意性俯視圖，并且有通過(guò)局部假想視圖示出的從車(chē)輛中心縱向軸線(xiàn)偏移地接觸車(chē)輛的障礙物。
[0065]圖2是圖1的車(chē)輛和障礙物以及承載部件處于未致動(dòng)位置的致動(dòng)器組件的示意性局部仰視圖。
[0066]圖3是圖2的車(chē)輛以及處于致動(dòng)位置的致動(dòng)器組件的示意性局部仰視圖。
[0067]圖4是包括搖桿的圖1的車(chē)輛示意性局部透視圖。
[0068]圖5是圖4的搖桿和致動(dòng)器組件的致動(dòng)器殼體的示意性局部透視圖和分解視圖。
[0069]圖6是圖4的搖桿和致動(dòng)器組件的致動(dòng)器殼體的一個(gè)可選實(shí)施例的示意性局部透視圖和分解視圖。
[0070]圖7是圖2的致動(dòng)器組件和搖桿在圖2的線(xiàn)7-7處截取的示意性局部剖視圖。
[0071]圖8是圖3的致動(dòng)器組件和搖桿在圖3的線(xiàn)8-8處截取的示意性局部剖視圖。
[0072]圖9是圖1的車(chē)輛以及圖7的處于未致動(dòng)位置的致動(dòng)器組件的示意性局部透視圖。
[0073]圖10是圖1的車(chē)輛和圖7的處于未致動(dòng)位置的致動(dòng)器組件以及覆蓋致動(dòng)器組件的端部受動(dòng)器的車(chē)輪殼體襯墊的示意性局部透視圖。
[0074]圖11是圖1的車(chē)輛和障礙物以及承載部件處于未致動(dòng)位置的致動(dòng)器組件的可選實(shí)施例的示意性局部仰視圖。
[0075]圖12是圖11的車(chē)輛和障礙物以及被膨開(kāi)的致動(dòng)器組件的氣囊的示意性局部仰視圖。
[0076]圖13是圖11的車(chē)輛和障礙物以及被膨開(kāi)的致動(dòng)器組件的氣囊的可選實(shí)施例的示意性局部仰視圖。
[0077]圖14是圖11的車(chē)輛在圖11中的線(xiàn)14-14處截取的示意性局部剖視圖。
[0078]圖15是圖14的車(chē)輛的一部分的不意性局部透視圖。
[0079]圖16是圖15的車(chē)輛的一部分在圖15中的線(xiàn)16-16處截取的示意性局部剖視圖。
[0080]圖17是圖1的車(chē)輛的一部分的不意性局部透視圖。
[0081]圖18是圖17的車(chē)輛的一部分以及車(chē)輪殼體襯墊的示意性局部側(cè)視圖，所述車(chē)輪殼體襯墊包括根據(jù)本教導(dǎo)的可選方面的承載部件的可選實(shí)施例。
[0082]圖19是圖18的車(chē)輛的一部分以及車(chē)輪殼體襯墊的示意性局部透視圖，所述車(chē)輪殼體襯墊包括承載部件和可選的阻尼墊。
[0083]圖20是圖19的車(chē)輛和圖1的障礙物在障礙物與車(chē)輛接合前的示意性局部仰視圖。
[0084]圖21是圖20的車(chē)輛和障礙物在所述障礙物與車(chē)輛接合后的示意性局部仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0085]參考附圖，其中相同的參考編號(hào)指代遍及視圖的相同部件，圖1示出具有縱向中心軸線(xiàn)C的車(chē)輛1。車(chē)輛1的前端部12在被障礙物14初始接觸的時(shí)刻示出，所述障礙物從中心軸線(xiàn)C橫向地偏移。由于障礙物14從縱向中心軸線(xiàn)偏移，通過(guò)向后箭頭表示的向后指向的障礙物14的負(fù)載F大致在圖2的仰視圖中所示的縱向延伸的框架導(dǎo)軌16的外側(cè)，并且最初僅接合支撐在框架導(dǎo)軌16上的保險(xiǎn)杠18的外側(cè)部分。如本文所用的，術(shù)語(yǔ)“外側(cè)”指的是距離車(chē)輛10的中心比內(nèi)側(cè)位置更遠(yuǎn)的部件的位置。如果部件橫向距離縱向中心軸線(xiàn)C更遠(yuǎn)，則它相對(duì)于另一部件是橫向外側(cè)的。
[0086]在圖2中，車(chē)輛的面板和主體結(jié)構(gòu)被移除，并且障礙物14被示出為就要接觸車(chē)輛
10。如在圖1和圖2中顯而易見(jiàn)的，輪胎車(chē)輪組件19在障礙物14的直接路徑上。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，輪胎車(chē)輪組件19包括輪胎20、輪胎20安裝在其上的車(chē)輪22，以及輪轂23、卡鉗25、和操作地連接到車(chē)輪22的轉(zhuǎn)子組件27(最佳地示于圖14中)。如在圖9中最佳地示出的，輪胎車(chē)輪組件19被定位在由車(chē)輛10的車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26形成和限定的車(chē)輪腔24中。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26可以包括車(chē)輛10的各種相互連接的主體部件?？蛇x地，如圖10所示，車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26可以由車(chē)輪殼體襯墊28覆蓋。車(chē)輪殼體襯墊28由任何合適的裝置，例如用緊固件，固定到車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26。在這樣的實(shí)施例中，車(chē)輪殼體襯墊28是非結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊。如本文中所使用的，“結(jié)構(gòu)性”車(chē)輪殼體襯墊是由足以在預(yù)定負(fù)載F下提供限制輪胎車(chē)輪組件19在車(chē)輪腔24內(nèi)的移動(dòng)的承載功能的材料和厚度構(gòu)造的車(chē)輪殼體襯墊。例如，結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊可在具有350千牛頓(kN)至400kN大小的預(yù)定載荷F下限制輪胎車(chē)輪組件19的向后運(yùn)動(dòng)?！胺墙Y(jié)構(gòu)性”車(chē)輪殼體襯墊是不用作承載目的的車(chē)輪殼體襯墊，并且其材料和厚度不足以提供承載功能，所以不會(huì)限制輪胎車(chē)輪組件19在預(yù)定負(fù)載F下的向后移動(dòng)。例如，“非結(jié)構(gòu)性”車(chē)輪殼體襯墊是最多可承受5kN的負(fù)載F的車(chē)輪殼體襯墊。在圖10中，車(chē)輪殼體襯墊28可以是相對(duì)薄的塑料材料，其強(qiáng)度不足以在預(yù)定負(fù)載F下限制輪胎車(chē)輪組件19的向后運(yùn)動(dòng)。
[0087]輪胎20在圖2僅以假想視圖示出，并且沒(méi)有在圖3中示出，以表示在足夠幅度的載荷F下，輪胎20可能被刺破，在這種情況下，本文所述的承載部件32然后可以接合車(chē)輪22 ο為了限制在負(fù)載F下輪胎車(chē)輪組件19在車(chē)輪腔24中的運(yùn)動(dòng)，車(chē)輛10具有能量管理系統(tǒng)30，其包括在輪胎車(chē)輪組件19后方可操作地定位在車(chē)輪腔24中的承載部件32。承載部件32被配置為限制輪胎車(chē)輪組件19在負(fù)載F下向車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26后方的運(yùn)動(dòng)。例如，具有承載部件32的能量管理系統(tǒng)30限制輪胎車(chē)輪組件19向線(xiàn)34后方的運(yùn)動(dòng)，所述線(xiàn)在圖1和圖3中示出。線(xiàn)34大致垂直于縱向中心軸線(xiàn)C，并可代表圖4所示的主體結(jié)構(gòu)37的前部，其通常延伸跨越車(chē)輛10的寬度，并且可以建立乘客室的前邊界。例如，線(xiàn)34可以被稱(chēng)為防撞板，或者將諸如發(fā)動(dòng)機(jī)室的前室與乘客室分離的面板。
[0088]在圖1-5和圖7-8的實(shí)施例中，能量管理系統(tǒng)30包括安裝到車(chē)輛10的縱向延伸搖桿38上的焰火致動(dòng)器組件36。如在圖7和圖8中最佳地示出的，所述焰火致動(dòng)器組件36包括形成焰火室42的致動(dòng)器殼體40。致動(dòng)器殼體40裝配在通過(guò)中空搖桿38形成的內(nèi)部空腔41內(nèi)。殼體40可用延伸穿過(guò)搖桿38中的間隔開(kāi)的開(kāi)口 46和殼體40中的間隔開(kāi)的開(kāi)口 48的螺栓44或其他緊固件固定到搖桿38，當(dāng)殼體40安裝在中空搖桿38內(nèi)時(shí)，所述開(kāi)口48與搖桿38中的開(kāi)口 46對(duì)齊。螺栓44和開(kāi)口 46、48可以是帶螺紋的，并且螺母(未示出)可用于固定螺栓44。在圖6所示的替代實(shí)施例中，替代的搖桿38A可在前端具有凸緣43，其與替代致動(dòng)器殼體40A的前端處的凸緣45配合。螺栓或其他緊固件可延伸穿過(guò)與殼體40A的開(kāi)口 48A對(duì)齊的搖桿38A 的開(kāi)口 46A。
[0089]參考圖7，焰火致動(dòng)器組件36包括與安裝在車(chē)輛10中的一個(gè)或多個(gè)傳感器52(如圖1所示)處于電通信(通過(guò)導(dǎo)線(xiàn))或者無(wú)線(xiàn)信號(hào)通信的焰火點(diǎn)火器50。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，傳感器52可以是加速度計(jì)、壓力傳感器、車(chē)輪速度傳感器、制動(dòng)壓力傳感器，或者是配置成感測(cè)指示負(fù)載F即將或?qū)嶋H施加到車(chē)輛10的預(yù)定車(chē)輛狀況的其他傳感器。傳感器52被配置為在感測(cè)到預(yù)定車(chē)輛狀況時(shí)提供信號(hào)54(圖8中示出)到焰火點(diǎn)火器50。信號(hào)54激活焰火點(diǎn)火器50，導(dǎo)致該焰火點(diǎn)火器50在焰火室42中產(chǎn)生通過(guò)推進(jìn)劑47指示的壓力脈沖。焰火室42以致動(dòng)器殼體40的壁43A、43B、43C和包括承載部件32的致動(dòng)器56的后壁49為界，并被其環(huán)繞。在圖5中所示的致動(dòng)器40的另外的間隔壁43D、43E進(jìn)一步環(huán)繞腔室42。致動(dòng)器56被配置為響應(yīng)于腔室42中的壓力脈沖而從致動(dòng)器殼體40展開(kāi)。換句話(huà)說(shuō)，在被致動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器56相對(duì)于致動(dòng)器殼體40移動(dòng)，并從其伸出。圖7示出了處于未致動(dòng)、未展開(kāi)位置的致動(dòng)器56，而圖8示出了在點(diǎn)火器50被激活后移動(dòng)到致動(dòng)、展開(kāi)位置的致動(dòng)器56。壓力脈沖通過(guò)在點(diǎn)火器50被激活時(shí)釋放到腔室42內(nèi)的氣體58代表。鉤狀臂60安裝在致動(dòng)器52上，并且通過(guò)扭簧62或其他合適的偏置裝置朝向相應(yīng)的相鄰壁43A、43B向外偏置。當(dāng)致動(dòng)器56移動(dòng)到展開(kāi)位置時(shí)，臂60接合固定到殼體40的齒64，從而將致動(dòng)器56鎖定在展開(kāi)位置，防止致動(dòng)器56返回到未展開(kāi)位置。在越過(guò)最近的齒64向前行進(jìn)時(shí)，臂60向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，但除非手動(dòng)操作之外不能向后行進(jìn)，從而變得鎖定到齒64。
[0090]致動(dòng)器56包括柱塞部59，承載部件32連接在柱塞部59的前端處，使得承載部件32被定位為致動(dòng)器56的端部受動(dòng)器。如圖3所示，承載部件32響應(yīng)于壓力脈沖通過(guò)向前平移到車(chē)輪腔24內(nèi)與致動(dòng)器56—起移動(dòng)，并且接合輪胎車(chē)輪組件19。如本文所討論的，輪胎20可能破裂，并因此未在圖3中示出。因此，承載部件32可能接觸輪胎車(chē)輪組件19的車(chē)輪22。
[0091]承載部件32具有前向表面66，其形狀構(gòu)造為接收所述輪胎車(chē)輪組件19并限制其向后的進(jìn)一步移動(dòng)，從而使得例如輪胎車(chē)輪組件19不移動(dòng)越過(guò)線(xiàn)34。如圖10所示，非結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊28覆蓋致動(dòng)器56的承載部件32。由于車(chē)輪殼體襯墊28是非結(jié)構(gòu)性的，它包括構(gòu)造為在致動(dòng)器56展開(kāi)時(shí)從車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26分開(kāi)的材料，從而允許致動(dòng)器56前進(jìn)到與輪胎車(chē)輪組件19接合。如圖9中虛線(xiàn)所示，替代的車(chē)輪殼體襯墊28A可以構(gòu)造有開(kāi)口 65，從而在開(kāi)口65處抵靠并圍繞承載部件32。
[0092]圖11-16示出了車(chē)輛10的能量管理系統(tǒng)130的另一實(shí)施例。在圖11中，輪胎20僅以虛線(xiàn)示出，并且在圖12中未示出，從而表示在足夠幅度的載荷F下，輪胎20可能被刺穿。為了限制輪胎車(chē)輪組件19在負(fù)載F的加載下在車(chē)輪腔24內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，能量管理系統(tǒng)130包括在輪胎車(chē)輪組件19后方可操作地定位在車(chē)輪腔24內(nèi)的承載部件132。該承載部件132被構(gòu)造為限制在載荷F下輪胎車(chē)輪組件19在車(chē)輪腔24中的運(yùn)動(dòng)，諸如但不限于通過(guò)限制輪胎車(chē)輪組件19在負(fù)載F下向車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26后方的運(yùn)動(dòng)。例如，具有承載部件132的能量管理系統(tǒng)30限制輪胎車(chē)輪組件19向圖12所示的線(xiàn)34后方的運(yùn)動(dòng)。
[0093]在圖11-16的實(shí)施例中，能量管理系統(tǒng)130包括安裝到搖桿38的氣囊組件136。氣囊組件136包括氣囊156，并且承載部件132也被稱(chēng)作氣囊156的第一部分。更具體地，參考圖14-16，氣囊組件136包括致動(dòng)器殼體140，其也可以被稱(chēng)為膨開(kāi)缸。致動(dòng)器殼體140形成膨開(kāi)室142。氣囊156被可操作地連接到車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)126。氣囊156還包括第二部分，其是柔性、可膨脹的部分157。第二部分157從示于圖11和圖14-16的折疊狀態(tài)膨脹(即未致動(dòng)或未膨開(kāi)的狀態(tài))到圖12所示的當(dāng)氣囊156膨脹時(shí)的膨脹狀態(tài)(S卩，致動(dòng)或膨開(kāi)狀態(tài))?？膳蛎洸糠?57可以是各種材料的，諸如但不限于熱塑性烯烴，或氯磺化聚乙烯(CSPE)合成橡膠(CSM)，諸如夾有尼龍粗孔織物(nylon scrim fabric)的HYPAL0N。承載部件132被結(jié)合到可膨脹部分157，并且是提供反應(yīng)表面166的相對(duì)堅(jiān)韌的材料，所述反應(yīng)表面166接合輪胎車(chē)輪組件19。承載組件132可以是柔性的，但比所述可膨脹部分157的柔性小，以用于增加韌性。例如，承載部件132可配置為承受10-100千焦耳每平方米(KJ/m2)。承載部件132可具有大約50兆帕(MPA)的撓曲強(qiáng)度和在1-3千兆帕(GPA)范圍內(nèi)的柔性。用于承載部件132的合適材料的非限制性示例包括，高密度或交聯(lián)聚乙烯、聚氨酯、定向聚丙烯、增強(qiáng)尼龍和柔性聚氯乙烯(PVC)。承載部件132可通過(guò)工業(yè)粘合劑、通過(guò)振動(dòng)焊接、通過(guò)熱板焊接或其他合適手段而結(jié)合到氣囊156的可膨脹部分157。
[0094]滑槽(chute)141被安裝到致動(dòng)器殼體140。如圖16所示，滑槽141被連接到殼體140，諸如通過(guò)焊接。組合的滑槽141和致動(dòng)器殼體140然后通過(guò)緊固件147附接到車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)126，所述緊固件可包括螺栓和螺母。緊固件147也將氣囊156的氣體室開(kāi)口附接到滑槽141和車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)126。氣囊156的可膨脹部分157也用緊固件149固定到車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)126，使得氣囊156圍繞滑槽141。在圖16中以虛線(xiàn)示出的膨開(kāi)機(jī)構(gòu)150與膨開(kāi)室142連通地安裝在致動(dòng)器殼體140中，并且可選擇性地被激活，以釋放使氣囊156膨開(kāi)的推進(jìn)劑。例如，圖1傳感器52安裝在車(chē)輛10中，或以其他方式可操作地連接到車(chē)輛10，并且經(jīng)由膨開(kāi)機(jī)構(gòu)150可操作地連接到氣囊156。如上面所討論的，在感測(cè)到指示即將或?qū)嶋H的負(fù)載施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)，傳感器信號(hào)54激活膨開(kāi)機(jī)構(gòu)150。膨開(kāi)機(jī)構(gòu)150可釋放儲(chǔ)存的氣體推進(jìn)劑或激活產(chǎn)生氣體的固體推進(jìn)劑經(jīng)由殼體140和滑槽141進(jìn)入到氣囊156內(nèi)，以使得氣囊156的可膨脹部分157膨開(kāi)(S卩，展開(kāi)和膨脹)，自圖11和16中所示的位置延伸進(jìn)入車(chē)輪腔24(如圖12所示)，從而導(dǎo)致承載部件132接合輪胎車(chē)輪組件19，以限制輪胎車(chē)輪組件19在車(chē)輪腔19內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，諸如但不限于限制輪胎車(chē)輪組件19的向后運(yùn)動(dòng)。
[0095]圖12示出了在負(fù)載F即將或已施加到車(chē)輛10時(shí)展開(kāi)的氣囊156。在圖12中，展開(kāi)的氣囊156主要是在車(chē)輪腔24中的輪胎車(chē)輪組件19后方和內(nèi)側(cè)。圖13示出了在所有方面與氣囊156—樣的氣囊156A的一個(gè)實(shí)施例，除了在氣囊156A展開(kāi)時(shí)，可膨脹部分157A被配置為向輪胎車(chē)輪組件19后方、內(nèi)側(cè)以及前方膨脹以包圍輪胎車(chē)輪組件19。如圖12和13所示，車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26提供用于氣囊156或156A的反應(yīng)表面。氣囊156和156A穩(wěn)定輪胎車(chē)輪組件19，從而限制輪胎車(chē)輪組件19在車(chē)輪腔24內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，諸如通過(guò)基本上防止向后平移，諸如超過(guò)線(xiàn)34。在氣囊156、156A中使用的推進(jìn)劑可以是固體推進(jìn)劑，其通過(guò)提供致動(dòng)器組件的每單位尺寸的更大輸出(與通常需要較大致動(dòng)器的存儲(chǔ)氣體系統(tǒng)相反)而提供進(jìn)一步穩(wěn)定輪胎車(chē)輪組件19的能力和進(jìn)一步的承載能力。此外，推進(jìn)劑可以是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)形成的膨脹液體或半固體材料。該材料可在整個(gè)事件中保持在液體或半固體狀態(tài)，或在展開(kāi)過(guò)程通過(guò)冷卻硬化。
[0096]圖17示出了車(chē)輛10的車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26，而圖18示出了用于車(chē)輛10的能量管理系統(tǒng)230的可選實(shí)施例。能量管理系統(tǒng)230包括結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228，其配置為用諸如螺栓的多個(gè)緊固件249固定到車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26，使得結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228裝襯車(chē)輪腔24。可選地，結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228可以被焊接到車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26，例如，如果結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228是高強(qiáng)度鋼或有利于焊接的其他材料。
[0097]結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228包括是承載部件232的一個(gè)部分，其通過(guò)結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228的較大厚度Tl指示。承載部件232從大約線(xiàn)A延伸至大約線(xiàn)B。結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228在線(xiàn)A前的其余部分被表示為部分231。部分231的厚度T2相對(duì)較小，相當(dāng)于未配置為用作承載功能的傳統(tǒng)車(chē)輪殼體襯墊。例如，作為承載部件232的部分可以由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成，例如碳纖維、凱夫拉(Kevlar)或玻璃纖維。在另一可選方案中，承載部件232可以是高強(qiáng)度鋼。此外，如果車(chē)輪殼體襯墊228全部由承載部件232的材料制成，并全部至少具有厚度Tl，則整個(gè)結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228可以用作承載部件?？蛇x地，如在圖9中所示，阻尼墊253可以固定到在輪胎車(chē)輪組件19與承載部件232之間的承載部件。部分231可以是聚合物材料，或可以是與承載部件相同的材料、但厚度如所討論的是較小的。
[0098]在圖20中，輪胎20只以虛線(xiàn)示出，并且在圖21中未示出，從而表示在足夠幅度的載荷F下，輪胎20可能被刺穿。為了限制輪胎車(chē)輪組件19在負(fù)載F的加載下在車(chē)輪腔24內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，能量管理系統(tǒng)230包括在輪胎車(chē)輪組件19后方可操作地定位在車(chē)輪腔24內(nèi)的承載部件232。該承載部件232被配置為限制輪胎車(chē)輪組件19在載荷F下在車(chē)輪腔24中的運(yùn)動(dòng)，諸如通過(guò)限制輪胎車(chē)輪組件19在負(fù)載F下向車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26后方的運(yùn)動(dòng)。例如，具有承載部件232的能量管理系統(tǒng)230限制輪胎車(chē)輪組件19向圖21所示的線(xiàn)34后方的運(yùn)動(dòng)。如在圖21中顯而易見(jiàn)的，承載部件232抓住輪胎車(chē)輪組件19并停止其向后移動(dòng)。通過(guò)如所描述地配置結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228，結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228用于車(chē)輪殼體襯墊為美學(xué)考慮裝襯車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)26的傳統(tǒng)目的，并且還提供所描述的承載功能。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊228是被動(dòng)的，不需要任何點(diǎn)火機(jī)構(gòu)的傳感器。
[0099]雖然用于實(shí)施本教導(dǎo)的許多方面的最佳模式已被詳細(xì)描述，但這些教導(dǎo)所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)用于實(shí)施本教導(dǎo)的各種替代方面。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于車(chē)輛的能量管理系統(tǒng)，其中，所述車(chē)輛具有限定車(chē)輪腔的車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)、和在所述車(chē)輪腔中的輪胎車(chē)輪組件，所述能量管理系統(tǒng)包括: 承載部件，其在所述輪胎車(chē)輪組件后方可操作地定位在所述車(chē)輪腔中、并且被構(gòu)造為限制所述輪胎車(chē)輪組件在預(yù)定負(fù)載下在所述車(chē)輪腔內(nèi)的移動(dòng)，所述預(yù)定負(fù)載在所述輪胎車(chē)輪組件前方施加到所述車(chē)輛、并從所述車(chē)輛的縱向中心線(xiàn)偏移。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量管理系統(tǒng)，其中，所述車(chē)輛具有縱向延伸的搖桿，并且所述能量管理系統(tǒng)還包括: 焰火致動(dòng)器組件，其安裝到所述搖桿并且包括: 形成焰火室的致動(dòng)器殼體； 焰火點(diǎn)火器，其與所述焰火室連通并且可選擇性地激活以產(chǎn)生壓力脈沖； 其中，所述承載部件是被構(gòu)造為響應(yīng)于所述壓力脈沖從所述致動(dòng)器殼體展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)、并接合所述輪胎車(chē)輪組件的致動(dòng)器； 其中，所述致動(dòng)器具有接觸所述輪胎車(chē)輪組件的端部受動(dòng)器；以及傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和焰火點(diǎn)火器，并且被構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)，提供激活所述焰火點(diǎn)火器的信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量管理系統(tǒng)，其中，所述搖桿限定了朝所述車(chē)輪腔敞開(kāi)的內(nèi)部空腔;并且其中，所述致動(dòng)器殼體安裝在所述內(nèi)部空腔內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量管理系統(tǒng)，還包括: 氣囊組件，其安裝到所述車(chē)輛并且包括可選擇性地展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)的氣囊;并且其中，所述氣囊的第一部分是所述承載部件。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量管理系統(tǒng)，所述車(chē)輛具有縱向延伸的搖桿，其中，所述氣囊組件安裝到所述搖桿，并且所述氣囊組件還包括: 形成膨開(kāi)室的致動(dòng)器殼體； 其中，所述氣囊可操作地連接到所述致動(dòng)器殼體； 膨開(kāi)機(jī)構(gòu)，其與所述膨開(kāi)室連通，并可選擇性地激活以使所述氣囊膨開(kāi)； 其中，所述氣囊被構(gòu)造為在膨開(kāi)時(shí)展開(kāi)到所述車(chē)輪腔內(nèi)，使得所述承載部件接合所述輪胎車(chē)輪組件；以及 傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和氣囊，并且構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)激活所述膨開(kāi)機(jī)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的能量管理系統(tǒng)，其中，所述氣囊安裝到所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)，并且所述致動(dòng)器殼體在所述搖桿內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量管理系統(tǒng)，其中，所述氣囊的第二部分是可膨脹并且可折疊的，并且結(jié)合到所述氣囊的第一部分，并且其中，所述第二部分在氣囊膨開(kāi)時(shí)從折疊狀態(tài)移動(dòng)到膨脹狀態(tài)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量管理系統(tǒng)，其中，所述承載部件是固定到并且裝襯所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)的至少一部分的結(jié)構(gòu)性車(chē)輪殼體襯墊。9.一種車(chē)輛，包括: 限定車(chē)輪腔的車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)； 在所述車(chē)輪腔中的輪胎車(chē)輪組件； 能量管理系統(tǒng)，包括承載部件，其在所述輪胎車(chē)輪組件后方可操作地定位在所述車(chē)輪腔中、并且被構(gòu)造為限制所述輪胎車(chē)輪組件在負(fù)載下在所述車(chē)輪腔內(nèi)的移動(dòng)，所述負(fù)載在所述輪胎車(chē)輪組件前方施加到所述車(chē)輛，并從所述車(chē)輛的縱向中心線(xiàn)偏移。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的車(chē)輛，還包括: 縱向延伸的搖桿； 其中，所述能量管理系統(tǒng)是可選擇性地致動(dòng)的組件，其包括所述承載部件并且固定到所述搖桿，使得所述承載部件在所述搖桿前方； 傳感器，其可操作地連接到所述車(chē)輛和可選擇性地致動(dòng)的組件，并且被構(gòu)造為在感測(cè)到指示負(fù)載即將或?qū)嶋H施加的預(yù)定狀態(tài)時(shí)，提供引起所述可選擇性地致動(dòng)的組件的致動(dòng)的傳感器信號(hào)； 其中，所述承載部件被構(gòu)造為當(dāng)所述可選擇性地致動(dòng)的組件被致動(dòng)時(shí)向前平移；以及車(chē)輪殼體襯墊，其裝襯所述車(chē)輪殼體結(jié)構(gòu)的至少一部分，并且當(dāng)所述可選擇性地致動(dòng)的組件處于未致動(dòng)位置時(shí)，所述車(chē)輪殼體襯墊圍繞或覆蓋所述承載部件。
【文檔編號(hào)】B60R21/264GK106043200SQ201610160902
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年3月21日 公開(kāi)號(hào)201610160902.0, CN 106043200 A, CN 106043200A, CN 201610160902, CN-A-106043200, CN106043200 A, CN106043200A, CN201610160902, CN201610160902.0
【發(fā)明人】C.E.詹森, R.N.薩杰, M.P.西莫寧, J.E.里奇, M.E.奎格利, H.P.拉沃爾
【申請(qǐng)人】通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司