Система защелки и фиксатора капота для защиты пешехода
Группа изобретений относится к вариантам выполнения системы безопасности автомобиля и способу высвобождения и подъема капота автомобиля. Система высвобождения и подъема капота автомобиля содержит датчик вблизи передней части автомобиля для детектирования столкновения с объектом, капот, имеющий скобу фиксатора для зацепления с поворотной защелкой, что позволяет переместить капот в закрепленное положение, и высвобождающий механизм, соединенный с фиксатором или защелкой, для подъема передней части капота в ответ на сигнал от датчика. Второй и третий варианты выполнения системы безопасности отличаются от первого варианта консруктивным выполнением фиксатора и защелки. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 20 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение, в основном, относится к автомобильной системе безопасности пешеходов и, в частности, к системе активной защелки и фиксатора капота.
Уровень техники
В некоторых конструкциях автомобилей для декоративных целей капот выполняют опущенным, в особенности в его передней части. В результате в полностью закрытом состоянии передний капот может иметь недостаточное расстояние до расположенных под ним жестких узлов, например, двигателя или автомобильного кузова. В случае столкновения эти узлы могут стать причиной получения пешеходом более серьезных травм. В связи с этим производителями были предприняты попытки модификации узлов, находящихся под капотом. Однако все они требовали широкомасштабных стилистических и функциональных компромиссов, связанных с требованиями к размещению компонентов.
Соответственно, необходима система, имеющая вышеупомянутые преимущества и решающая проблему и/или улучшающая ситуацию, касающуюся вышеупомянутых недостатков.
Раскрытие изобретения
В одном аспекте настоящее изобретение относится к автомобильной системе безопасности. Система включает в себя расположенный на передней части автомобиля датчик, который детектирует столкновение с объектом. Также предусмотрен капот с нажимным фиксатором для захвата защелки, который соединяется с монтажной пластиной при помощи крепления, где электрический импульс подается на крепление в ответ на сигнал датчика, а фиксатор расположен в передней части капота.
В другом аспекте изобретение относится к автомобилю с системой безопасности пешехода. В нее входит капот с нажимным фиксатором, расположенным на передней части капота автомобиля. Также предусмотрен датчик, расположенный на передней части автомобиля, который детектирует столкновение с пешеходом, а также защелку для захвата фиксатора. Помимо этого предусмотрен первый трос, подсоединенный к защелке для высвобождения фиксатора. Также предусмотрен привод, который натягивает первый трос в ответ на сигнал от датчика.
В другом аспекте изобретение относится к способу подъема автомобильного капота. Этот способ включает в себя этап обеспечения капота, соединенного с автомобилем и выполненного с возможностью перемещения между закрепленным и незакрепленным положением;
датчика, расположенного рядом с передней частью автомобиля; скобы фиксатора, соединенной с капотом для зацепления с поворотной защелкой, причем такое зацепление позволяет расположить капот в закрепленном положении, а высвобождающий механизм соединен с фиксатором или защелкой. Данный способ включает в себя также детектирование события столкновения с объектом при помощи датчика. Кроме того, данный способ включает в себя приведение в действие высвобождающего механизма в ответ на сигнал, полученный от датчика. Также способ включает в себя этап подъема передней части капота.
Эти и другие аспекты, объекты и характеристики настоящего изобретения будут понятны и оценены специалистами в данной области техники при изучении нижеследующего описания, формулы изобретения и сопроводительных чертежей.
Краткое описание чертежей
ФИГ.1 представляет собой вид спереди в перспективе автомобиля, оборудованного системой безопасности автомобиля или пешеходов;
ФИГ.2 представляет собой вид сбоку автомобиля при столкновении с пешеходом;
ФИГ.3А представляет собой вид спереди в перспективе первого варианта реализации системы безопасности;
ФИГ.3В представляет собой вид спереди системы безопасности;
ФИГ.4А представляет собой вид спереди в перспективе системы безопасности в закрепленном состоянии;
ФИГ.4В представляет собой вид сбоку системы безопасности в закрепленном состоянии;
ФИГ.4С представляет собой вид сбоку в поперечном сечении системы безопасности в закрепленном состоянии
ФИГ.5А представляет собой вид спереди в перспективе системы безопасности в разблокированном состоянии;
ФИГ.5В представляет собой вид спереди системы безопасности в разблокированном состоянии;
ФИГ.6А представляет собой вид спереди в перспективе фиксатора и монтажной пластины в разблокированном состоянии;
ФИГ.6В представляет собой вид сбоку фиксатора и монтажной пластины в разблокированном состоянии;
ФИГ.6С представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе фиксатора и монтажной пластины в разблокированном состоянии;
ФИГ.7 представляет собой вид сбоку системы безопасности в разобранном виде;
ФИГ.8 представляет собой вид спереди в перспективе второго варианта реализации системы безопасности;
ФИГ.9А представляет собой вид сверху системы безопасности, имеющей трос, проходящий через привод;
ФИГ.9В представляет собой вид спереди в перспективе троса, имеющего первую конфигурацию соединения с приводом;
ФИГ.10А представляет собой вид троса сверху, имеющего вторую конфигурацию соединения с приводом;
ФИГ.10В представляет собой вид спереди в перспективе троса, имеющего вторую конфигурацию соединения с приводом;
ФИГ.11А представляет собой вид сверху троса, имеющего третью конфигурацию соединения с приводом;
ФИГ.11В представляет собой вид спереди в перспективе троса, имеющего третью конфигурацию соединения с приводом.
Осуществление изобретения
При описании в данном документе термины «верхний», «нижний», «правый», «задний», «передний», «вертикальный», «горизонтальный» и производные от них относятся к изобретению, расположенному таким же образом, как показано на ФИГ.1. Тем не менее, следует понимать, что изобретение допускает альтернативные варианты, если не указано иное. Также следует понимать, что определенные устройства и процессы, проиллюстрированные на сопроводительных чертежах и представленные в нижеследующем описании, являются лишь вариантами реализации концепций изобретения, определенных в прилагаемой формуле. Следовательно, точные размеры и другие физические характеристики, имеющие отношение к вариантам конструкции, описываемые в данном документе, не должны рассматриваться как ограничения, если в формуле изобретения не указано обратное.
На ФИГ.1 и 2 автомобиль 10 показан содержащим капот 18, который соединен с передней частью автомобиля 10 общепринятым способом, известным из уровня техники. В общем случае капот шарнирно прикреплен к автомобилю 10 в области своей задней части. Капот 18 выполнен с возможностью перемещения между закрепленным, или закрытым, положением и незакрепленным, или открытым, положением.
Автомобиль 10 имеет по меньшей мере один датчик 14, выполненный с возможностью детектирования различных типов столкновений между объектом 16 и автомобилем 10. В частности, объект 16, который должен быть обнаружен датчиком 14, может быть пешеходом 16, находящимся непосредственно перед автомобилем 10. В общем случае, датчик 14 может быть любого типа, включая, без ограничения перечисленным, датчики давления, радиолокационные, оптические, оптоволоконные или инфракрасные датчики. Как отмечалось, датчик 14 расположен рядом с передней частью автомобиля 10, в частности, датчик 14 может быть установлен на передний бампер автомобиля или встроен в него.
Автомобиль 10 также содержит систему 12 безопасности автомобиля или пешехода, которая более конкретно называется высвобождающим механизмом 12. Высвобождающий механизм 12 приводится в действие в ответ на сигнал от датчика 14, и после такого срабатывания приподнимает переднюю часть капота 18. Когда капот 18 находится в закрепленном, или закрытом, положении, между капотом 18 и двигателем или кузовом автомобиля имеются опорные точки. При подъеме передней части капота 18 по сигналу от датчика 14 между капотом 18 и двигателем или кузовом автомобиля создается дополнительное пространство, таким образом, снижается количество опорных точек, благодаря чему уменьшается риск получения травм пешеходом 16 во время столкновения.
Ссылаясь на вариант реализации, представленный на ФИГ.3А и 3В, подъемный механизм 12 содержит защелкивающийся механизм 70, который может захватывать фиксатор 20 для того, чтобы перевести капот 18 в закрепленное положение. Защелкивающийся механизм 70 функционально соединен с тросом 110, что позволяет пользователю вручную высвобождать фиксатор 20 из защелкивающегося механизма 70, тем самым перемещая капот 18 в незакрепленное положение. Защелкивающийся механизм 70 функционально соединен с несущей пластиной 72, которая механически прикреплена к передней части автомобиля 10.
Ссылаясь на ФИГ.7, фиксатор 20 содержит основу 24 фиксатора и скобу 22 фиксатора. Скоба 22, как правило, имеет в основном U- или С-образную форму, которая выступает вниз от основы 24. Основа 24 является, как правило, плоской и имеет нижнюю поверхность 40 и верхнюю поверхность 56. Весь фиксатор 20 функционально соединен с монтажной пластиной 26, которая жестко прикреплена к внутренней стороне капота 18. Монтажная пластина 26 является плоской и имеет верхнюю поверхность 38 и нижнюю поверхность 54. Кроме того, монтажная пластина 26 имеет одно или более отверстие 32,46, проходящее насквозь от верхней поверхности 38 монтажной пластины к нижней поверхности 54 монтажной пластины. Аналогичным образом, основа 24 имеет одно или более отверстие 30, 44, проходящее насквозь от верхней поверхности 56 основы к нижней поверхности 40 основы.
Как описано выше, фиксатор 20 соединен с монтажной пластиной 26 при помощи одного или более крепления. В представленном варианте реализации в качестве крепления могут выступать один или более разрывной болтов 28, 42. Первый разрывной болт 28 может быть расположен внутри первого отверстия 30 основы 24, а также первого отверстия 32 монтажной пластины 26. Первый разрывной болт 28 окружает нажимная пружина 52, по существу расположенная между нижней поверхностью 54 монтажной пластины 26 и верхней поверхностью 56 основы 24. Первый разрывной болт 28 обеспечивает надежность крепления фиксатора 20 к монтажной пластине 26 при помощи шайб 37, расположенных на верхней поверхности 38 монтажной пластины 26 и на нижней поверхности 40 основы 24, а также при помощи первой верхней гайки 34, расположенной рядом с верхней поверхностью 38 монтажной пластины 26, а также при помощи первой нижней гайки 36, расположенной рядом с нижней поверхностью 40 основы 24. В качестве дополнительной меры крепления, второй разрывной болт 42 расположен внутри отверстия 46 монтажной пластины 26, а также первого отверстия 44 основы 24. Второй разрывной болт 42 окружен нажимной пружиной 52, расположенной по существу между нижней поверхностью 54 монтажной пластины 26 и верхней поверхностью 56 основы 24. Второй разрывной болт 42 обеспечивает надежность крепления фиксатора 20 к монтажной пластине 26 при помощи шайб 37, расположенных на верхней поверхности 38 монтажной пластины 26, а также на нижней поверхности 40 основы 24 и второй верхней гайки 48, расположенной рядом с нижней поверхностью 40 основы 24.
В дополнение к прикреплению фиксатора 20 к монтажной пластине 26 при помощи первого и вторых разрывной болтов 28, 42, также предусмотрен шарнирный соединитель 58, который обеспечивает гибкое соединение основы фиксатора 24 с монтажной пластиной 26. Шарнирный соединитель 58 содержит второе звено 62, имеющее первый конец 64, который прочно прикреплен к монтажной пластине 26. Прочное крепление второго звена 62 со стороны его первого конца к монтажной пластине 26 может быть обеспечено с помощью нескольких креплений, включая, без ограничения перечисленным, винт, болт или стержень. Шарнирный соединитель 58 также имеет первое звено 60, имеющее первый конец 78, который прочно прикреплен к основе 24 с помощью механического крепления, аналогичного креплению, используемому для соединения второго звена 62 с монтажной пластиной 26. Первое звено 60 шарнирно прикреплено ко второму звену 62 со стороны второго конца 66 второго звена 62. Шарнирное соединение между первым звеном 60 и вторым звеном 62 по крайней мере частично поддерживается пружиной кручения 68 со стороны второго конца 66 второго звена 62. Шарнирный соединитель 58 обычно расположен на краю основы 24 и монтажной пластины 26, но также может быть расположен между нижней поверхностью 54 монтажной пластины 26 и верхней поверхностью 56 основы 24.
На ФИГ.4А-4С часть высвобождающего механизма 12, которая состоит из фиксатора 20 и монтажной пластины 26, показана в неподвижно закрепленном положении, обеспеченном с помощью ранее описанных элементов конструкции. Именно в таком положении, когда фиксатор 20 находится в зацеплении с защелкивающимся механизмом 70 (не показан), капот 18 находится в закрепленном положении, когда опорные точки между капотом 18 и двигателем или корпусом автомобиля представляют повышенную опасность для пешехода 16 в случае столкновения. Для того чтобы обеспечить расстояние между капотом 18, двигателем или корпусом автомобиля, тем самым снижая риск получения травм пешеходом 16, по сигналу датчика 14 взрываются разрывной болты 28, 42, по крайней мере частично ослабляя крепление между основой 24 фиксатора и монтажной пластиной 26. Таким образом, монтажная пластина 26 и, следовательно, капот 18 поднимаются над фиксатором 20 за счет расширительного усилия, обеспечиваемого нажимными пружинами 52, поворотной пружиной 68 шарнирного соединителя 58 или обеими сразу, как показано на ФИГ.5А-6С.
При разрыве болтов 28, 42 капот 18 поднимается, а соединение с помощью шарнирного соединителя 58 между фиксатором 20 и монтажной пластиной 26 сохраняется, что предотвращает полное отсоединение капота. Следовательно, переднюю часть капота 18 можно поднять на определенное расстояние, задаваемое шарнирным соединителем 58. Это расстояние является изменяемым и его можно задавать в соответствии с конфигурацией автомобиля.
Вариант реализации, представленный ранее на ФИГ.3А-7, предусматривает возможность подъема передней части капота 18, используя сравнительно немного места и обеспечивая при этом удобную и простую замену разрывной болтов 28, 42 после их использовании при столкновении.
На ФИГ.8 представлены защелкивающийся механизм 70 и фиксатор 20 для сцепления с защелкивающимся механизмом 70. Аналогично варианту реализации, описанному ранее, трос 110 соединен с защелкивающимся механизмом 70 для того, чтобы вручную высвободить фиксатор 20 для переведения капота 18 в незакрепленное положение.
На ФИГ.9А и 9В вместо использования разрывной болтов для подъема передней части капота 18 в случае столкновения, обнаруженного датчиком 14, линейный привод 120 выполнен таким образом, что он получает сигнал от датчика 14. В таком случае, линейный привод 120 соединен с тросом 110, способным высвобождать защелкивающийся механизм 70. Функциональное соединение между линейным приводом 120 и тросом 110 может быть выполнено различными способами. Как видно из ФИГ.9А, трос 110 может проходить через привод 120 вдоль его продольной оси. В качестве альтернативы, как показано на ФИГ.9В, трос 110 может проходить через соединитель 126 привода 120, где соединитель 126 имеет отверстия 124, через которые может быть пропущен трос.
На ФИГ.10А и 10В трос 110 может иметь участок 122 вспомогательного троса, который ответвляется от троса 110 в точке 130. Участок 122 вспомогательного троса, который ответвляется от троса 110, может быть соединен с приводом 120 описанным выше способом. В частности, участок 122 вспомогательного троса может проходить через отверстие 124 соединителя 126. Возможны другие варианты соединения между участком 122 вспомогательного троса и соединителем 126.
На ФИГ.11А и 11В показана еще одна конфигурация привода 120. В данном случае, привод 120 расположен перпендикулярно тросу 110 с соединением, подобным описанному выше, через соединитель 126. Необходимо отметить, что привод 120 и трос 110 могут быть установлены в несколько положений. Конфигурации, представленные и описанные выше, являются иллюстративными, необходимо принять во внимание, что привод 120 может быть повернут на любой угол или соединен с тросом 110 любым образом, обеспечивающим работу привода 120 при получении сигнала от датчика 14 для многократного и надежного натягивания троса 110 с силой, достаточной для высвобождения фиксатора из защелкивающегося механизма 70.
Одновременно с высвобождением фиксатора из защелкивающегося механизма 70, капот 18 поднимется вверх за счет усилия пружины защелкивающегося механизма 70. В случае, когда время подъема или расстояние подъема недостаточно ввиду недостаточной силы сжатия пружины в защелкивающемся механизме 70, тогда к высвобождающему механизму 12 добавляется дополнительная поднимающаяся пружина.
Подобно первому описанному выше варианту реализации, вариант конструкции, использующей привод 120, занимает незначительное пространство или практически не занимает места, в то время как позволяет использовать высвобождающий механизм 12 многократно и надежно без замены дополнительных частей и избегая повреждений любых дополнительных автомобильных деталей.
Понятно, что для вышеуказанной конструкции возможны различные варианты и модификации без нарушения общей концепции настоящего изобретения, которая описана в формуле изобретения, если специально не указано обратное.
1. Система безопасности автомобиля, содержащая датчик, расположенный вблизи передней части автомобиля, для детектирования столкновения с объектом, и капот, имеющий фиксатор вблизи его передней части для захватывания защелки, этот фиксатор соединен с монтажной пластиной с помощью разрывного болта, который взрывается по сигналу датчика для высвобождения капота, при этом фиксатор остается соединенным с защелкой после взрывания разрывного болта, причем фиксатор содержит основу и скобу, а разрывной болт проходит вертикально через первое отверстие основы фиксатора и первое отверстие монтажной пластины.
2. Система безопасности по п.1, в которой разрывной болт представляет собой первый разрывной болт, прочно закрепленный с помощью первой верхней гайки, расположенной вблизи верхней поверхности монтажной пластины, и первой нижней гайки, расположенной вблизи нижней поверхности основы фиксатора.
3. Система безопасности по п.2, дополнительно содержащая шарнирный соединитель, расположенный по существу между основой фиксатора и монтажной пластиной и функционально соединенный с ними.
4. Система безопасности по п.3, в которой шарнирный соединитель состоит из первого звена, функционально соединенного с основой фиксатора, второго звена, функционально соединенного одним концом с монтажной пластиной, а вторым концом с первым звеном, и поворотной пружины, размещенной вблизи второго конца второго звена.
5. Система безопасности по п.2, дополнительно содержащая второй разрывной болт, проходящий сквозь второе отверстие основы фиксатора и второе отверстие монтажной пластины и прочно закрепленный с помощью второй верхней гайки, расположенной вблизи верхней поверхности монтажной пластины, и второй нижней гайки, расположенной вблизи нижней поверхности основы фиксатора.
6. Система безопасности по п.2, в которой между нижней поверхностью монтажной пластины и верхней поверхностью основы фиксатора расположена нажимная пружина, причем указанная пружина расположена вблизи первого разрывного болта.
7. Система безопасности по п.1, в которой разрывной болт соединен с основой фиксатора и монтажной пластиной таким образом, что фиксатор перемещается относительно монтажной пластины после взрывания разрывного болта.
8. Способ высвобождения и подъема капота автомобиля, в котором обеспечивают капот, функционально соединенный с автомобилем и выполненный с возможностью перемещения между закрепленным и незакрепленным положениями, датчик, расположенный вблизи передней части автомобиля, фиксатор, содержащий основу и скобу, функционально соединен с капотом для зацепления с поворотной защелкой, позволяющего расположить капот в закрепленном положении, и высвобождающий механизм, функционально соединенный с фиксатором или защелкой;
детектируют столкновение с объектом при помощи датчика;
приводят в действие высвобождающий механизм при помощи взрывания разрывного болта в ответ на сигнал, полученный от датчика, причем разрывной болт проходит вертикально через отверстие основы фиксатора и отверстие монтажной пластины и соединяет фиксатор с монтажной пластиной, и
осуществляют подъем передней части капота за счет силы упругости защелки, причем фиксатор перемещается относительно монтажной пластины и остается соединенным с защелкой после взрывания разрывного болта.
9. Способ по п.8, в котором для приведения в действие высвобождающего механизма подают электрический импульс на разрывной болт.
10. Способ по п.8, в котором подъем передней части капота осуществляют за счет упругой силы подъемной пружины.
11. Способ по п.8, в котором разрывной болт соединен с основой фиксатора и монтажной пластиной таким образом, что фиксатор перемещается относительно монтажной пластины после взрывания разрывного болта.
12. Система безопасности автомобиля, содержащая датчик, расположенный вблизи передней части автомобиля, для детектирования столкновения с объектом, и капот, имеющий фиксатор для захватывания защелки и соединенный с монтажной пластиной с помощью крепления, причем электрический импульс может быть передан на крепление в ответ на сигнал от датчика, а фиксатор расположен вблизи передней части капота, причем фиксатор содержит основу и скобу, а крепление, соединяющее фиксатор с монтажной пластиной, представляет собой первый разрывной болт, проходящий через первое отверстие основы фиксатора и первое отверстие монтажной пластины, причем первый разрывной болт прочно закреплен помощью первой верхней гайки, расположенной вблизи верхней поверхности монтажной пластины, и первой нижней гайки, расположенной вблизи нижней поверхности основы фиксатора.
13. Система безопасности автомобиля, содержащая датчик, расположенный вблизи передней части автомобиля, для детектирования столкновения с объектом и капот, имеющий фиксатор, включающий в себя основу и скобу для захватывания защелки, этот фиксатор соединен с монтажной пластиной с помощью разрывного болта, проходящего вертикально через отверстие основы фиксатора и отверстие монтажной пластины и взрывающегося по сигналу от датчика для высвобождения капота.
14. Система безопасности автомобиля по п.13, в которой фиксатор содержит скобу для зацепления защелки и основу, а разрывной болт соединен с основой фиксатора и монтажной пластиной таким образом, что фиксатор перемещается относительно монтажной пластины после взрывания разрывного болта.
