BRPI0904260A2

BRPI0904260A2 - aparelho de compatibilidade contra deslizamento para baixo para uma estrutura de veìculo, e, veìculo

Info

Publication number: BRPI0904260A2
Application number: BRPI0904260-1A
Authority: BR
Inventors: John G Jenuwine; Elizabeth L Larue
Original assignee: Gm Global Tech Operations Inc
Priority date: 2008-11-11
Filing date: 2009-10-30
Publication date: 2010-07-20
Also published as: US20100117385A1; CN101734213B; US7845710B2; CN101734213A

Abstract

Um aparelho de compatibilidade contra deslizamento para baixo é provido para uma estrutura de veículo. O aparelho inclui uma armação para suportar a estrutura de veículo. A armação inclui uma porção de absorção de energia disposta para absorção de energia de impacto. O aparelho também inclui uma viga disposta substancialmente transversal à estrutural de veículo, abaixo da armação, e distante da porção de absorção de energia. O aparelho também inclui um membro flexível configurado para carregar uma carga em tração, mas não uma carga compressiva substancial. O membro flexível distribui a energia de impacto entre a porção de absorção de energia e a viga quando o membro é carregado em tração durante um impacto com deslizamento para baixo, mas não afeta a absorção de energia de impacto da porção de absorção de energia durante impacto direto.

Description

"APARELHO DE COMPATIBILIDADE CONTRA DESLIZAMENTOPARA BAIXO PARA UMA ESTRUTURA DE VEÍCULO, E, VEÍCULO"

CAMPO TÉCNICO

A invenção refere-se a uma estrutura de veículo para absorvere distribuir energia de impacto, e para impedir que um veículo de uma alturamais baixa deslize por baixo de um veículo de uma altura mais elevada emcaso de impacto.

FUNDAMENTO DA INVENÇÃO

Tipicamente, veículos utilitários, tais como picapes e vans, têmuma altura mais elevada quando comparados com aquela de veículos depassageiros típicos, tais como sedans e caminhonetes. Esta dissimilaridade emelevação pode permitir que um veículo de passageiro deslize por baixo de umveículo utilitário em caso de os dois estarem envolvidos em uma colisão eevitar contato de pára-choque a pára-choque. Em resposta a estaspreocupações, estruturas suplementares são incorporadas freqüentemente nasarmações de veículos de altura mais elevada para impedirem que um veículode altura mais baixa deslize para baixo de outro.

Tipicamente, uma armação de veículo é incorporada naestrutura de veículo para prover suporte estrutural e absorção de energia nocaso de impacto. Adicionalmente, uma armação de veículo pode ser usadapara posicionar sensores de acionamento para vários sistemas de proteção deocupante, tais como os air-bags. Geralmente, sensores de acionamento sãoposicionados sobre uma estrutura suportada pela armação, de tal modo que omembro de suporte do radiador do veículo ou uma seção que suporta o pára-choque. Os sensores de acionamento tipicamente se comunicam com umcontrolador eletrônico programado com um algoritmo de detecção calibradopara armação específica. Ordinariamente, um veículo assim equipado sesubmete a teste exclusivo para validar o desempenho do sistema de proteçãode ocupante e a armação.SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um aparelho de compatibilidade contra deslizamento porbaixo para uma estrutura de veículo é provida. O aparelho inclui uma armaçãodisposta para apoiar a estrutura de veículo que tem uma porção de absorçãode energia disposta para absorção de energia de impacto. A viga é dispostasubstancialmente transversal à estrutura de veículo, abaixo da armação, edistante da porção de absorção de energia. O aparelho adicionalmente incluium membro flexível configurado para carregar uma carga em tração, mas nãouma carga compressiva substancial. Ò membro flexível tem uma primeiraextremidade disposta na armação e uma segunda extremidade disposta naviga, caracterizado pelo fato de que a porção de absorção de energia ficadisposta entre a primeira extremidade e a segunda extremidade. Além disso, omembro flexível é configurado suficientemente com respeito à armação paradistribuir a energia de impacto entre a porção de absorção de energia e a vigaquando o membro flexível é carregado em tração durante um impacto comdeslizamento para baixo do veículo. O membro flexível é configuradoigualmente para não afetar a absorção de energia de impacto da porção deabsorção de energia durante um impacto direto contra o veículo. O membroflexível também pode ser disposto para reduzir deslocamento da viga duranteo impacto com deslizamento para baixo contra veículo.

A primeira extremidade do membro flexível pode ser dispostoacima de sua segunda extremidade, caracterizado pelo fato de que o membroflexível é configurado em um ângulo com respeito a armaçãopara distribuir aenergia de impacto. O membro flexível também pode ser dispostosubstancialmente paralelo à porção de absorção de energia, e posicionadogeralmente acima da viga, mas abaixo da armação.

O membro flexível pode ser configurado como um cabo, umacorrente ou uma cinta. Além disto, a porção de absorção de energia daarmação pode ser disposta na parte frente e/ou traseira da estrutura de veículo.As características e vantagens acima e outras características evantagens da presente invenção são prontamente aparentes a partir da seguintedescrição detalhada das melhores formas de realização da invenção quandoconsideradas em conjuntos com os desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A fig. 1 é uma vista em perspectiva esquemática de umaparelho de compatibilidade de veículo;

A fig. 2A é uma vista elevacional lateral esquemática doaparelho de compatibilidade de veículo mostrado na fig. 1, com membrosflexíveis montados substancialmente paralelos aos trilhos de armação;

A fig. 2B é uma vista elevacional lateral esquemática doaparelho de compatibilidade de veículo mostrado na fig. 1, com membrosflexíveis montados em um ângulo em relação aos trilhos de armação;

A fig. 3A é uma vista lateral esquemática do aparelho decompatibilidade de veículo mostrado na fig. 2A, empregado em um veículosubmetendo-se a um impacto com deslizamento para baixo;

A fig. 3B é uma vista lateral esquemática do aparelho decompatibilidade de veículo mostrado na fig. 2B, empregado em um veículosubmetendo-se a um impacto com deslizamento para baixo;

A fig. 4 é uma vista lateral esquemática do aparelho decompatibilidade de veículo empregado em um veículo submetendo-se a umimpacto direto.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Referindo-se aos desenhos, em que números de referênciasemelhantes referem-se a componentes semelhantes, a fig. 1 mostra uma vistaem perspectiva de um aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de outro veículo 10. Conforme usado neste documento, o termo"deslizar para baixo" significa um veículo de altura mais baixa entrando embaixo de um veículo de altura mais elevada no caso de um impacto. O termo"compatibilidade" é usado neste documento indicando equiparação durantecaso de impacto de estruturas de veículo tendo elevação dissimilar. O objetivode se atingir esta compatibilidade de veículo é o de transferir energia decolisão para elementos de uma estrutura de veículo que foram configuradospara sua efetiva absorção.

O aparelho 10 inclui trilhos de armação 12A e 12B que fazemparte de uma armação de veículo. Os trilhos de armação 12A e 12B incluemporções de absorção de energia 14A e 14B. As porções de absorção deenergia 14A e 14B são configuradas para proverem absorção de energia nocaso de um impacto, e são ajustadas em correspondência com os parâmetrosdo veículo, tais como estrutura e peso específicos. Uma viga decompatibilidade de veículo 16 é montada transversalmente à armação, emrelação à traseira das porções de absorção de energia 14A e 14B, nos trilhosde armação 12A e 12B por meio de suportes 18A e 18B. A viga 16 pode serprovida para suplementar uma estrutura de um veículo de altura mais elevadacomo uma barreira rígida para limitar deslizamento por baixo. Os membrosflexíveis 20A e 20B, têm primeiras extremidades 22A e 22B e segundasextremidades 24A e 24B. Os membros flexíveis 20A e 20B são dispostos emrelação aos trilhos de armação 12A e 12B, respectivamente, de tal modo queas porções de absorção de energia 14A e 14B ficam localizadas entre asprimeiras extremidades 22A e 22B e as segundas extremidades 24A e 24B.

Os membros flexíveis 20A e 20B podem ser cabos, correntes, cintas ouquaisquer outros meios de afixação que poderiam transferir uma carga emtração, mas não uma compressiva, por exemplo, um meio que tivesseconsiderável resistência sob tração, mas que ficasse geralmente folgado sobcompressão. Também é concebível que uma aplicação particular possa utilizarmembros flexíveis que possam suportar uma carga compressiva nãoinexpressiva, por exemplo, uma fração bem abaixo de 50% da capacidade dosmembros para suportar uma carga em tração. As primeiras extremidades 22Ae 22B dos membros flexíveis são montadas e presas na parte da frente dasporções de absorção de energia 14A e 14B por meio de fixadores 26A e 26B.As segundas extremidades 24A e 24B são presas nos suportes 18A e 18B pormeio dos fixadores 28A e 28B (ver fig. 1).

Os fixadores 26A, 26B, 28A e 28B podem ser de qualquertipo, tal como, por exemplo, disposição tipo colchete, que poderia proverconexão capaz de agüentar confiavelmente cargas em tração prováveis deserem experimentadas pelo membro flexível durante um impacto de veículo.

Presos deste modo os membros flexíveis 20A e 20B são dispostos parareduzirem deslocamento da viga 16 em direção contrária às porções deabsorção de energia 14A e 14B durante um impacto com deslizamento parabaixo do veículo.

Os membros flexíveis 20A e 20B podem ser montados ousubstancialmente paralelos aos trilhos de armação 12A e 12B, ou em umângulo em relação aos trilhos de armação (mostrado nas figs. 2A e 2B). Asfiguras 2A e 2B são representativas de posições de montagem tanto para omembro flexível 20A como para seu membro flexível complementar 20B.

Como mostrado na fig. 2A, o suporte 18A é posicionado abaixo do trilho dearmação 12A, e o fixador 28A é posicionado sobre o suporte acima da viga decompatibilidade 16, mas abaixo do trilho de armação 12A. Adicionalmente, ofixador 28A é posicionado substancialmente no mesmo nível do fixador 26Aem relação à porção de absorção de energia 14A. A primeira extremidade22A é, portanto, posicionada substancialmente na mesma altura da segundaextremidade 24A. Esta montagem das primeira e segundas extremidadesposiciona cada membro flexível substancialmente paralelo em relação aotrilho de armação respectivo (ver fig. 2A).

Como mostrado na fig. 2B, o suporte 18A é posicionadoabaixo do trilho de armação 12A, e o fixador 28A é posicionado no suporteabaixo da viga de compatibilidade 16. Devido a que a montagem das primeirae segunda extremidades posiciona o membro flexível 20A no ângulo a comrespeito à porção de absorção de energia 14A (ver fig. 2B). Geralmente,entretanto, cada membro flexível deve ser montado suficientemente comrespeito a uma barra correspondente, a fim de distribuir a energia de impactoentre as porções de absorção de energia e a viga quando o membro flexível écarregado em tração durante um impacto com deslizamento para baixo.

Geralmente, devido ao posicionamento de cada membroflexível, após impacto com deslizamento para baixo, os membros flexíveis20A e 20B também podem fazer com que as porções de absorção de energia14A e 14B se deflexionem para baixo (não mostrado), em direção ao veículoque sofreu deslizamento para baixo. Esta deflexão das porções de absorção deenergia reduzirão ainda o deslizamento para baixo do veículo de altura maiselevada por um veículo de altura mais baixa. No geral, a configuração doaparelho de compatibilidade com deslizamento para baixo 10 impede umdeslizamento completo para baixo do veículo de altura mais elevada por umveículo de altura mais baixa. Embora o aparelho de compatibilidade comdeslizamento para baixo 10 é mostrado posicionado na parte da frente de umveículo, a natureza e função do aparelho permitem que ele seja posicionadona frente e/ou traseira de um veículo.

Em veículos modernos, uma variedade de estruturas (nãomostrada) afixada à armação pode ser utilizada para posicionar sensores 30Ae 30B para vários sistema de proteção de ocupante, tais como air-bags. Ossensores 30A e 30 B são posicionados tipicamente em relação aos trilhos dearmação 12A e 12B, respectivamente, para detectarem e transmitirem sinaisde dados de impacto para um controlador 32 (ver fig. 1). O controlador 32utiliza o sinal como entrada para um algoritmo de detecção para controlar aoperação do sistema de proteção de ocupante, por exemplo, disposição de air-bag. Devido ao posicionamento dos sensores, as características de absorção deenergia de impacto das porções de absorção de energia são altamentesignificativas para a calibração, por exemplo, sincronização, do algoritmo dedetecção. Como tal, um algoritmo desenvolvido para controlar um sistema deproteção de ocupante é calibrado tipicamente em relação a uma estrutura deveículo específica. Além disto, um veículo equipado desta forma geralmentepassa por teste exclusivo extensivo para validar sua armação e desempenhodo sistema de proteção de ocupante. Consequentemente, mudançassignificativas nas características de absorção de energia de impacto dasporções de absorção de energia podem afetar a regulagem e acionamento dosensor do sistema de proteção de ocupante, exigindo, desta maneira, re-teste esubsequente troca do algoritmo.

As figs. 3A, 3B e 4 esquematicamente ilustram um veículoequipado com aparelho contra deslizamento para baixo 10 sujeito a forças deimpacto. O veículo 34A, como mostrado na fig. 3A, e veículo 34B, comomostrado nas figs. 3B e 4, podem representar ou uma extremidade frente ouuma extremidade traseira de um veículo. As figs. 3A e 3B mostram umailustração esquemática de uma força de impacto com deslizamento para baixoFU5 como uma carga no veículo 34A equipado com o aparelho 10 por umveículo de altura mais baixa (não mostrado). Na hipótese de impacto comdeslizamento para baixo do veiculo 3 4A, onde o membro flexível 20A émontado substancialmente paralelo ao trilho de armação 12A, espera-se que ocontato principal entre um veículo de altura mais baixa e o aparelho decompatibilidade de veiculo 10 ocorra na viga 16 (ver fig. 3 A). Neste tipo deexemplo, a viga 16 suportará a força de impacto com deslizamento para baixototal Fu. Na medida em que a viga 16 é deslocada devido à influência da forçade impacto com deslizamento para baixo Fu, a viga irá gerar uma força emtração Ft no membro flexível 20A, transferindo, desta maneira, a força deimpacto para a porção de absorção de energia 14A.

Onde o membro flexível 20A é posicionado em ângulo a comrespeito ao trilho de armação respectivo 12A, como mostrado na fig. 3B, ocontato inicial, entretanto, ocorre no membro flexível. Este contato irá geraruma força de impacto com deslizamento para baixo Fu no ponto A situado nomembro flexível 20A, no vão entre a primeira extremidade respectiva 22A e asegunda extremidade 24A (ver fig. 1). Neste exemplo, a força de impacto comdeslizamento para baixo Fu tenderá a carregar o membro flexível com traçãopor meio da força FT, distribuindo desta maneira a força de impacto entre aporção de absorção de energia 14A e a viga 16 por meio do suporte 18A.

O membro flexível 20A, esteja posicionado substancialmenteparalelo ou em ângulo a com respeito ao trilho de armação 12A, aplicará umaforça compressiva Fc à porção de absorção de energia 14A (ver figs. 3A e3B). Embora não mostrado, como resultado da força de impacto comdeslizamento para baixo Fu do veículo 34A (fig. 3A) ou do veículo 34B (fig.4B), a porção de absorção de energia 14B complementar, por exemplo,similarmente posicionada (mostra na fig. 1) experimentará carregamentocompatível por meio do membro flexível 20B. Consequentemente, como vistopelas porções de absorção de energia 14A e 14B, a força Fc é análoga ao tipode carregamento que as porções de absorção de energia poderiamexperimentar durante um impacto direto (mostrado na fig. 4 e descrito abaixo)por meio, por exemplo, um veículo da mesma altura.

A fig. 4 mostra uma vista lateral do aparelho decompatibilidade de veículo 10 empregado em um veículo 34B sofrendo umimpacto direto. Como descrito acima, os membros flexíveis 20A e 20B (comomostrado na fig. 1) somente podem carregar uma carga em tração, não umacompressiva. Portanto, na hipótese de uma força de impacto direto FD sobre aporção de absorção de energia 14A, por exemplo, um impacto com umveículo de altura semelhante ou com qualquer outro objeto pressentindocontato direto com as porções de absorção de energia, o membro flexível 20Atenderá a afrouxar-se, como ilustrado pelo elemento 20AA na fig. 4.Correspondentemente, como resultado da força de impacto direto FD sobre aporção de absorção de energia 14B, o membro flexível 20B (como mostradona fig. 1) tenderá similarmente a afrouxar-se (não mostrado).

Consequentemente, em um veículo equipado com equipamento decompatibilidade com deslizamento para baixo 10, a força de impacto diretoFD portanto será canalizada primariamente através das porções de absorção deenergia, sujeitando-as à força compressiva Fq Consequentemente, ascaracterísticas de absorção de energia da porção de absorção de energia 14Apermanecerá inalterada, permitindo que o sinal recebido pelos sensores deacionamento não seja essencialmente modificados de um sinal correspondenteda mesma estrutura sem o aparelho de compatibilidade. Embora nãomostrado, o veículo 34A sofrendo um impacto direto veria similarmente aforça de impacto direto Fd canalizada primariamente através das porções deabsorção de energia, sujeitando-as, desta maneira, a uma força compressivasimilar Fe.

Embora os melhores modos de realização da invenção tenhamsido descritos em detalhe, aqueles que são familiares com a arte a qual ainvenção se refere, reconhecerão vários desenhos e modalidades alternativaspara reproduzir a invenção dentro do escopo das reivindicações apensas.

Claims

1. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo para uma estrutura de veículo, caracterizado pelo fato de compreender:- uma armação disposta para apoiar a estrutura de veículo, aarmação tendo uma porção de absorção de energia disposta para absorção deenergia de impacto;- uma viga disposta substancialmente transversal à estrutura deveículo, abaixo da armação, e distante da porção de absorção de energia; e- um membro flexível configurado para carregar uma carga emtração, mas não uma carga compressiva substancial, tendo uma primeiraextremidade disposta na armação e uma segunda extremidade disposta naviga, em que a porção de absorção de energia é disposta entre a primeiraextremidade e a segunda extremidade;em que o membro flexível é configurado suficientementeparalelo com respeito à armação para distribuir a energia de impacto entre aporção de absorção de energia e a viga quando o membro flexível é carregadoem tração durante um impacto com deslizamento para baixo do veículo, semafetar a absorção de energia de impacto da porção de absorção de energiadurante um impacto direto contra o veículo.

2. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que omembro flexível é disposto para reduzir deslocamento da viga durante oimpacto com deslizamento para baixo do veículo.

3. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aprimeira extremidade do membro flexível é disposta acima da segundaextremidade.

4. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que omembro flexível é disposto substancialmente paralelo à porção de absorção deenergia acima da viga mas abaixo da armação.

5. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que omembro flexível é um entre um cabo, uma corrente e uma cinta.

6. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aporção de orientação é disposta na frente da estrutura de veículo.

7. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que aporção de orientação é disposta na traseira da estrutura de veículo.

8. Veículo, caracterizado pelo fato de compreender:- uma armação disposta para suportar uma estrutura deveículo, em que a armação inclui uma porção de absorção de energia paraabsorção de energia de impacto;- uma viga substancialmente transversal à estrutura de veículo,abaixo da armação, e distante da porção de absorção de energia; e- um membro flexível configurado para carregar uma carga emtração, mas não uma carga compressiva, tendo uma primeira extremidadedisposta na armação e uma segunda extremidade disposta na viga, em que aporção de absorção de energia é disposta entre a primeira extremidade e asegunda extremidade;em que o membro flexívelé configurado suficientemente comrespeito à armação para distribuir a energia de impacto entre a porção deabsorção de energia e a viga quando o membro flexível é carregado em traçãodurante um impacto com deslizamento para baixo do veículo, sem afetar aabsorção de energia de impacto da porção de absorção de energia durante umimpacto direto contra o veículo.

9. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelofato de que o membro flexível é disposto para reduzir deslocamento da vigadurante um impacto com deslizamento para baixo do veículo.

10. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a primeira extremidade do membro flexível é disposta acimada segunda extremidade.

11. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o membro flexível é disposto substancialmente paralelo àporção de absorção de energia acima da viga mas abaixo da estrutura.

12. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que o membro flexível é um cabo, uma corrente ou uma cinta.

13. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a porção de absorção de energia é disposta na frente daestrutura de veículo.

14. Veículo de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de que a porção de absorção de energia é disposta na traseira daestrutura de veículo.

15. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo para um estrutura de veículo, caracterizado pelo fato de compreender:- uma armação disposta para apoiar a estrutura de veículo, aarmação tendo uma porção de absorção de energia disposta para absorção deenergia de impacto;- uma viga disposta substancialmente transversal à estrutura deveículo, abaixo da armação, e distante da porção de absorção dé energia; e- um membro flexível configurado para carregar uma carga emtração, mas não uma carga compressiva substancial, tendo uma primeiraextremidade disposta na armação e uma segunda extremidade disposta naviga, em que a porção de absorção de energia é disposta entre a primeiraextremidade e a segunda extremidade;em que o membro flexível é configurado suficientementeparalelo com respeito à armação para distribuir a energia de impacto entre aporção de absorção de energia e a viga quando o membro flexível é carregadoem tração durante um impacto com deslizamento para baixo do veículo, semafetar a absorção de energia de impacto da porção de absorção de energiadurante um impacto direto contra o veículo.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o membro flexível é disposto para reduzir deslocamento daviga durante um impacto com deslizamento para baixo do veículo.

17. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que omembro flexível é um entre um cabo, uma corrente e uma cinta.

18. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que aporção de orientação é disposta na frente da estrutura de veículo.

19. Aparelho de compatibilidade contra deslizamento parabaixo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que aporção de orientação é disposta na traseira da estrutura de veículo.