Элемент облицовки транспортного средства с блоком датчика удара

Предложен элемент облицовки транспортного средства, содержащий балку бампера, кожух бампера, блок датчика удара, который включает в себя корпус с расположенным внутри него датчиком удара и плоскую пластину, прикрепленную к кожуху бампера, причем блок датчика удара установлен между балкой и кожухом таким образом, что расстояние от балки бампера до блока датчика удара составляет не менее семидесяти миллиметров. Плоская пластина может быть установлена в блоке датчика удара и может быть также прикреплена к внутренней поверхности кожуха бампера. Блок датчика удара фиксируется на бампере без использования каких-либо механических креплений, тем самым продольно-поперечное пространство, занимаемое блоком датчика удара, сводится к минимуму, а глубина деформации увеличивается. Увеличение глубины деформации на любую величину создает дополнительные возможности для обеспечения безопасности пешехода.

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к автомобильному транспортному средству, в частности, к элементу облицовки транспортного средства с блоком датчика удара.

Уровень техники

Автомобильные транспортные средства содержат устройства определения условий окружающей среды, которые могут улучшить эксплуатационные характеристики и функции безопасности транспортного средства. Потребности пользователей и нормативы, используемые в автомобилестроении, увеличивают потребность в усовершенствовании данных устройств определения условий окружающей среды. Конструкционные компоненты транспортного средства и компоненты систем с датчиками могут получать данные об окружающей среде и активировать соответствующие функции транспортного средства в ответ на полученные данные. Бортовые системы транспортного средства могут получать различные типы данных из различных мест в транспортном средстве.

Указанные системы транспортного средства могут представлять собой датчики и системы с датчиками, способствующие получению данных. Позиция и/или место расположения таких датчиков в транспортном средстве, как правило, играет важную роль в работе датчиков и систем с датчиками. Кроме того, данные системы с датчиками могут быть сконструированы таким образом, чтобы упростить установку и/или сборку.

Из уровня техники, например, из патента US 6203366 от 20.03.2001, известна конструкция для крепления различных типов датчиков на автомобильных транспортных средствах, которая может быть рассмотрена в качестве ближайшего аналога. Недостатком данного вида крепления является использование механических приспособлений, которые, находясь на внутренней поверхности бампера, уменьшают зону возможной деформации, тем самым уменьшая уровень безопасности в случае возникновения удара. Кроме того, данная конструкция является достаточно сложной и может увеличить затраты при ее установке.

Раскрытие полезной модели

Техническим результатом полезной модели является уменьшение пространства, занимаемого блоком датчика для транспортного средства и увеличение глубины деформации при его ударе вследствие отсутствия механических элементов, которыми блок датчика крепится к транспортному средству. Увеличение глубины деформации повышает безопасность для пешехода. Кроме того, происходит снижение затрат путем сокращения операций, выполняемых оператором при креплении датчиков в сборе к кожухам бамперов транспортного средства. Более того, компонент обеспечения безопасности системы с блока датчиков, имеющих возможность определения и/или установления типа объекта и активации ответных функций на основании такого определения, может способствовать смягчению повреждений транспортного средства и/или объекта.

Предложен элемент облицовки транспортного средства, содержащий балку бампера, кожух бампера, блок датчика удара, который включает в себя корпус с расположенным внутри него датчиком удара и плоскую пластину, прикрепленную к кожуху бампера, причем блок датчика удара установлен между балкой и кожухом таким образом, что расстояние от балки бампера до блока датчика удара составляет не менее семидесяти миллиметров.

Плоская пластина может представлять собой пластиковую полосу. Плоская пластина может быть установлена внутри корпуса или выходить за пределы корпуса.

Плоская пластина может быть приклеена к кожуху или приварена к кожуху методом ультразвуковой сварки.

Толщина плоской пластины может составлять от одного до трех миллиметров.

Плоская пластина может быть изготовлена из такого же материала, что и кожух бампера.

Блок датчика удара может быть зафиксирован на кожухе бампера без использования механических креплений, причем корпус датчика может находиться на расстоянии от кожуха бампера, не превышающем толщину плоской пластины.

Блок датчика удара может быть расположен в полости, образованной балкой и внутренней поверхностью кожуха бампера, причем плоская пластина блока датчика удара может быть закреплена на внутренней стороне кожуха бампера и иметь такую толщину, что будучи приваренной к кожуху бампера методом ультразвуковой сварки, не будет вызывать деформации внешней поверхности кожуха в непосредственной близости от плоской пластины. Также предложено автомобильное транспортное средство, которое содержит заявленный элемент облицовки.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении блока датчика удара, прикрепленного к кожуху бампера посредством шпильки, гайки и держателя.

Фиг. 2 представляет собой общий вид блока датчика удара, механически прикрепленного к кожуху бампера посредством шпильки, гайки и держателя.

Фиг. 3 представляет собой вид сбоку в поперечном сечении блока датчика удара, прикрепленного к кожуху бампера.

Фиг. 4 представляет собой вид сзади трех блоков датчика удара, прикрепленных к кожуху бампера.

Фиг. 5 представляет собой общий вид одного из блоков датчика удара с фиг. 4.

Фиг. 6 и 8 представляют собой виды сбоку в поперечном сечении блоков датчика удара, прикрепленных к кожухам бамперов.

Фиг. 7 и 9 представляют собой виды сбоку в поперечном сечении плоских пластин, прикрепленных к кожухам бамперов.

Осуществление полезной модели

В данном описании раскрыты варианты воплощения полезной модели. Тем не менее, следует понимать, что раскрытые варианты воплощения полезной модели должны рассматриваться исключительно как примеры воплощения полезной модели и что они могут быть воплощены в различных альтернативных формах. На чертежах не обязательно соблюдается масштаб, некоторые отличительные особенности могут быть увеличены или уменьшены для более подробного изображения определенных деталей. Таким образом, описание конкретных конструктивных и функциональных деталей следует толковать не как ограничения, а как наглядные примеры для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами воплощения раскрытых в документе концепций. Как будет понятно среднему специалисту в данной области техники, различные признаки, изображенные и описанные со ссылкой на какую-либо из приведенных фигур, могут быть объединены с признаками, изображенными на одной или нескольких других фигур, для создания вариантов воплощения полезной модели, которые явным образом не показаны и не описаны в данном документе. Сочетания изображенных признаков представляют собой характерные варианты воплощения полезной модели для стандартных вариантов применения. Тем не менее, различные сочетания и изменения признаков, соответствующих сущности, представленной в данном раскрытии полезной модели, могут потребоваться для конкретных случаев применения или вариантов воплощения.

Автомобильные транспортные средства, как правило, включают в себя различные средства обеспечения безопасности, которые могут использовать конструкционные компоненты и/или компоненты систем с датчиками. Данные компоненты могут способствовать обеспечению защиты пассажиров транспортного средства, самого транспортного средства и окружающих препятствий/объектов/пешеходов. Поглотители энергии и балки бамперов для транспортного средства могут представлять собой два примера конструкционных компонентов обеспечения безопасности. Конструкционные компоненты обеспечения безопасности могут быть соединены с компонентами систем с датчиками, обеспечивающими безопасности, с целью предупреждения и/или подачи сигнала для водителя в определенных обстоятельствах, например, при приближении транспортного средства к какому-либо объекту. Одним примером системы с датчиками является система помощи при парковке для транспортного средства, которая может включать в себя датчик для обнаружения объектов и функцию подачи звуковой сигнализации при обнаружении объекта. В данном случае система помощи при парковке может предупреждать водителя, например, при приближении транспортного средства к объекту во время движения назад в парковочном пространстве.

В транспортном средстве могут быть также использованы конструкционные компоненты и компоненты систем с датчиками для создания дополнительной защиты для пешеходов и/или смягчения травм пешехода при столкновении с транспортным средством. Системы с датчиками могут обнаруживать объект при столкновении и активировать соответствующие ответные функции транспортного средства. Некоторые датчики, например, датчики удара, могут также определять тип объекта, столкнувшегося с транспортным средством, и отправлять соответствующий сигнал системе обеспечения безопасности для активации соответствующих ответных функций транспортного средства. В дополнение к функциям систем с датчиками, места расположения, положение и способ крепежа данных датчиков и систем с датчиками зачастую совмещаются с расположенными рядом конструкционными компонентами транспортного средства для обеспечения необходимых эксплуатационных характеристик.

Например, датчики удара могут быть расположены в зоне между облицовкой транспортного средства и балкой бампера транспортного средства. Часть кожуха бампера облицовки транспортного средства представляет собой один из примеров такой зоны. Облицовка транспортного средства, как правило, включает в себя А-поверхность и В-поверхность. А-поверхность представляет собой часть облицовки, обращенную «наружу» и/или обращенную «за пределы транспортного средства» (поверхность, как правило, видна для пешеходов и других водителей). В-поверхность представляет собой часть облицовки, обращенную «внутрь» (поверхность, как правило, не видна для пешеходов и других водителей). В-поверхность кожуха бампера, как правило, обращена к балке бампера и/или поглотителю энергии. Известные применяемые в транспортных средствах способы для крепления и/или позиционирования блока датчика удара на или вблизи от В-поверхности облицовки включают в себя использование пластиковой сборной детали с приваренной к ней шпилькой. Как правило, пластиковая сборная деталь насажена или приварена к В-поверхности. После чего датчик может быть механически прикреплен к приваренной шпильке с гайкой. Тем не менее, шпилька представляет собой жесткую точку контакта, проходящую к балке бампера, что может быть нежелательным, как описано далее.

На Фиг. 1 блок датчика 2 удара прикреплен к кожуху 4 бампера транспортного средства в соответствии с известными из уровня техники решениями. Блок датчика 2 удара установлен на В-поверхности 8 кожуха 4 бампера. Блок датчика 2 удара включает в себя пластиковый держатель 10 со шпилькой 12 и гайкой 11 для создания крепления датчика 14 столкновения к В-поверхности 8. Расстояние 18 представляет собой расстояние между концом 20 шпильки 12 до балки 6 бампера в зоне 21. Конец 20 является примером жесткой точки контакта. Стандарты обеспечения безопасности для транспортного средства могут содержать указания о соответствующих минимальных расстояниях между жесткой точкой контакта и балкой бампера или блоком датчика 2 удара и балкой бампера, в данном описании полезной модели именуемых глубиной деформации. Производители транспортного средства также могут иметь собственные стандарты в отношении глубины деформации.

Например, удар в месте расположения блока датчика 2 удара или вблизи от него по кожуху 4 бампера может направить шпильку 12 и гайку по направлению к балке 6 бампера. Если конец 20 достигнет балки 6 бампера, то датчик 14 может прекратить работу в связи с повреждением и/или разрушением. В отношении работы датчиков удара следует сказать, что в случае, если глубина деформации слишком малая, удар может привести к выходу датчика 14 из строя до выполнения им его задачи. И наоборот, более значительная (большая) глубина деформации может предоставить датчику 14 больше времени для срабатывания после столкновения. Следовательно, может быть предпочтительным сведение к минимуму и/или устранение компонентов блоков датчика 2 удара в зоне 21 для максимального увеличения глубины деформации. Например, протяженность в горизонтальном направлении пластикового держателя 10 может способствовать уменьшению глубину деформации, поскольку гайка 11 и шпилька 12 должны механически крепить датчик 14 к кожуху 4 бампера. Дополнительные требования безопасности, например, предпочтительное количество витков резьбы на шпильке 12, для гайки 11, может также способствовать уменьшению глубины деформации. Устранение пластикового держателя 10, гайки 11 и шпильки 12 может обеспечить большую глубину деформации и менее жесткую точку контакта в зоне 21.

На Фиг. 2 блок датчика 50 удара прикреплен к облицовке 51 транспортного средства в соответствии с известными из уровня техники решениями. Аналогично блоку датчика 2 удара блок датчика 50 удара механически прикреплен к держателю 52 посредством шпильки 54, гайки 55 и втулки 56. Держатель 52 закреплен к В-поверхности 57 облицовки, и шпилька 54 проходит по направлению к балке бампера (не показана). Как и в случае с датчиком 2 в сборе, сочетание держателя, шпильки и гайки, например, держателя 52, шпильки 54 и гайки 55, может обеспечить меньшую и менее желательную глубину деформации.

В дополнение к глубине деформации может быть улучшена и/или увеличена способность обнаружения пешехода при столкновении, если датчик удара расположен на краю транспортного средства или вблизи от него, например, на кожухе переднего или заднего бампера (в зависимости от направления движения транспортного средства). Как правило, край транспортного средства включает в себя облицовку, изготовленную из материала, который может иметь небольшую толщину и может быть выполнен с учетом требований к внешнему виду. Требования к внешнему виду могут ограничивать и/или препятствовать использованию обычно применяемых крепежных компонентов, требующих пробивки отверстий в облицовке, или крепежных компонентов, которые могут деформировать А-поверхность, соответствующую месту расположения крепления. Конструктивные ограничения, требования к эксплуатационным характеристикам и требования к внешнему виду, упомянутые выше, создают различные проблемы при установке датчиков, например, датчиков обеспечения защиты пешеходов, на требуемой В-поверхности кожуха бампера и/или облицовке транспортного средства.

На Фиг. 3-8 показан иллюстративный пример блока датчика 100 удара для обнаружения пешехода, расположенный на кожухе бампера или облицовке транспортного средства. Блока датчика 100 удара может включать в себя датчик 102, корпус 104 датчика и плоскую пластину 106. Датчик 102 может представлять собой, не ограничиваясь указанными вариантами, датчики ускорения и/или датчики давления. Пластина 106 может быть установлена в блоке датчика 100 удара и может быть также прикреплена к В-поверхности 108 кожуха 109 бампера облицовки. Примерами способа крепления могут быть ультразвуковая сварка и приклеивание. Предпочтительно, чтобы толщина пластины 106 находилась в диапазоне от одного до трех миллиметров для создания требуемого сварного соединения методом ультразвуковой сварки. Использование ультразвуковой сварки на пластине 106 с толщиной, превышающей три миллиметра, может привести к образованию вмятин или другим деформациям А-поверхности 107 кожуха 109 бампера. Использование ультразвуковой сварки на пластине 106 с толщиной менее одного миллиметра может создать соединение, неспособное удержать блок датчика 100 удара на В-поверхности 108. При применении ультразвуковой сварки пластина 106 может быть приварена к В-поверхности 108 в сварных точках 113. Плоская пластина 106 может представлять собой, не ограничиваясь указанными вариантами, пластиковую полосу или быть изготовлена из такого же материала, что и соответствующий кожух бампера. Расстояние между В-поверхностью 108 и блоком датчика 100 удара может быть меньше или равно требуемой толщине пластины 106. В качестве дополнения и/или по желанию пластина 106 может быть продолжением корпуса 104 датчика.

В данном случае в противоположность блокам датчика удара, изображенным на фиг. 1 и 2, блок датчика 100 удара может быть расположен практически на В-поверхности 108 без применения механических крепежных компонентов, таких как шпилька, тем самым продольно-поперечное пространство, занимаемое блоком датчика 100 удара, сводится к минимуму, а глубина деформации, обозначенная расстоянием 111, увеличивается. Данная конструкция блока датчика 100 удара может также свести к минимуму количество компонентов и/или элементов транспортного средства в пределах зоны 110. Предпочтительное расстояние 111 может быть равным или превышать семьдесят миллиметров, однако, расстояние 111 может быть различным в зависимости от толщины блока датчика 100 удара и толщины пластины 106. Увеличение глубины деформации, в данном случае расстояния 111, на любую величину создает дополнительные возможности для обеспечения безопасности пешехода. Большее пространство между балкой 112 бампера и возможным местом удара по кожуху 109 бампера может обеспечить, например, но не ограничиваясь указанными вариантами, (i) больший период времени, используемый системой обеспечения безопасности транспортного средства для получения, обработки и ответа на сигнал обнаружения, отправленный датчиком 102 после столкновения; (ii) больший размер полости и/или большее пространство, например, зоны 110, служащей в качестве зоны деформации для смягчения повреждений пешехода во время столкновения.

Блок датчика 100 удара может также иметь преимущества при сборке оператором на конвейере и/или при сборке секций узлов. Примерами способов крепления держателя в настоящее время могут быть крепление с помощью защелки, приклеивание и приваривание к облицовке транспортного средства. Для некоторых датчиков, например, датчиков системы помощи при парковке, может быть необходимо отверстие или отверстия в облицовке для крепления держателя (держателей) датчика (датчиков) до или после окрашивания облицовки. Для других датчиков, например, датчиков, применяемых в системах обнаружения пешехода, может быть необязательным наличие отверстия в облицовке, однако при их сборке и креплении может быть необходимым выполнение других этапов. Блок датчика 100 удара может обеспечить снижение затрат путем сокращения количества операций, выполняемых оператором при креплении датчиков в сборе к кожухам бамперов транспортного средства. Например, на Фиг. 1 крепление блока датчика 2 удара к В-поверхности 8 может потребовать привлечения одного или нескольких операторов и выполнения нескольких этапов, включая: (i) крепление шпильки 12 к держателю 10; (ii) крепление датчика 14 к держателю 10; (iii) насаживание или приваривание датчика 2 в сборе к В-поверхности. В отличие от этого на Фиг. 3 крепление блока датчика 100 удара к В-поверхности 108 может включать в себя приклеивание блока блока датчика 100 удара к В-поверхности 108 в требуемом месте.

Место приклеивания датчика 100 в сборе к В-поверхности 108 может также оказывать воздействие на работу системы защиты пешехода. Например, необходимой функцией датчика 102 может быть определение и/или установление типа объекта при столкновении. Характеристики объекта, не ограничиваясь перечисленным, к которым можно отнести плотность и вес, могут быть различными для разных типов объектов и влиять на результат столкновения. Например, столкновение транспортного средства с деревом может иметь результат, отличный от случая столкновения транспортного средства с пешеходом. Компонент обеспечения безопасности системы с датчиками с возможностью определения и/или установления типа объекта и активации ответных функций на основании такого определения может способствовать смягчению повреждений транспортного средства и/или объекта. Компонент обеспечения безопасности системы с датчиками может определить, что плотность объекта при столкновении не превышает заранее заданное пороговое значение и на основании этого задействовать соответствующие ответные функции транспортного средства для уменьшения силы удара транспортного средства об объект.

Например, если столкновение транспортного средства и пешехода происходит в месте кожуха 109 бампера транспортного средства. Компонент обеспечения безопасности системы получает сигнал об обнаружении от датчика 102, указывающий на то, что пешеход имеет плотность не превышающую или превышающую заранее определенное пороговое значение. Компонент обеспечения безопасности может подать команду либо об открытии капота транспортного средства, либо о срабатывании энергопоглощающей панели капота для уменьшения силы, передаваемой от транспортного средства пешеходу. Данное действие аналогично зоне деформации и может быть более эффективным при большой глубине деформации. Следовательно, может быть предпочтительным расположение датчика 102 и/или блока датчика 100 удара в возможной зоне столкновения или вблизи от нее на транспортном средстве для того, чтобы способствовать обнаружению датчиком при столкновении.

Кроме того, использование различных блоков датчика 100 удара может также улучшить функцию обнаружения объекта при столкновении. Фиг. 4 представляет собой наглядное изображение примера расположения группы блоков датчика 100 удара. Каждый блок датчика 100 удара может быть расположен в зоне и/или области на облицовке транспортного средства, в которой наиболее вероятно и/или наиболее часто происходит удар.

На Фиг. 8 и 9 представлены два возможных способа крепления, которые могут быть использованы для крепления блока датчика 100 удара к кожуху 109 бампера, как указано выше. На Фиг. 8 показан пример способа крепления, в котором с помощью ультразвуковой сварки может быть создано локальное сплавление 114 материала кожуха 109 бампера и пластины 106. На Фиг. 9 показан пример способа крепления, в котором с помощью прочного клеящего вещества 116 кожух 109 бампера может быть приклеен к пластине 106. Оба способа могут предоставить возможность крепления пластины 106 к В-поверхности 108 без считывания сигналов и/или деформации А-поверхности 107.

Хотя выше приведены примеры вариантов воплощения, это не означает, что они описывают все возможные формы, ограниченные пунктами формулы полезной модели. Приведенный текст используется исключительно для описания, а не для ограничения, следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности полезной модели. Как было описано выше, отличительные особенности различных вариантов воплощения могут быть объединены для создания других вариантов воплощения, не описанных и не изображенных в явном виде. Хотя различные варианты воплощения могли быть описаны как предпочтительные или имеющие преимущества перед другими вариантами воплощения или вариантами применения, известными из уровня техники, по одному или нескольким выборочным параметрам, специалисты в данной области техники поймут, что одной или более отличительными особенностями или характеристиками можно пренебречь для достижения общих предпочтительных характеристик полезной модели, которые зависят от конкретного варианта применения или воплощения. Данные характеристики включают в себя стоимость, прочность, надежность, затраты за срок службы, пригодность к реализации, внешний вид, упаковку, размер, пригодность к применению, вес, технологичность, простота сборки и т.д. Таким образом, варианты воплощения, как минимум, являются предпочтительными по сравнению с другими вариантами воплощения или вариантами использования, известными из уровня техники, по одной или более характеристикам, не выходящим за пределы объема сущности полезной модели и могут быть предпочтительными для конкретного варианта воплощения.

1. Элемент облицовки транспортного средства, который включает в себя балку бампера, кожух бампера и блок датчика удара, имеющий корпус с расположенным внутри него датчиком удара и плоскую пластину, прикрепленную к кожуху бампера, причем блок датчика удара установлен между балкой и кожухом таким образом, что расстояние от балки бампера до блока датчика удара составляет не менее семидесяти миллиметров.

2. Элемент облицовки по п.1, в котором плоская пластина представляет собой пластиковую полосу.

3. Элемент облицовки по п.1, в котором плоская пластина установлена внутри корпуса датчика удара.

4. Элемент облицовки по п.1, в котором плоская пластина выходит за пределы корпуса датчика удара.

5. Элемент облицовки по п.1, в котором плоская пластина приклеена к кожуху бампера.

6. Элемент облицовки по п.1, в котором плоская пластина приварена к кожуху бампера методом ультразвуковой сварки.

7. Элемент облицовки по п.1, в котором толщина плоской пластины составляет от одного до трех миллиметров.

8. Элемент облицовки по п.1, в котором плоская пластина изготовлена из того же материала, что и кожух бампера.

9. Элемент облицовки по п.6, в котором блок датчика удара зафиксирован на кожухе бампера без использования механических креплений, причем корпус датчика находится на расстоянии от кожуха бампера, не превышающем толщину плоской пластины.

10. Элемент облицовки по п.9, в котором плоская пластина представляет собой пластиковую полосу.

11. Элемент облицовки по п.9, в котором плоская пластина установлена внутри корпуса датчика удара.

12. Элемент облицовки по п.9, в котором плоская пластина выходит за пределы корпуса датчика удара.

13. Элемент облицовки по п.9, в котором толщина плоской пластины составляет от одного до трех миллиметров.

14. Элемент облицовки по п.9, в котором плоская пластина изготовлена из того же материала, что и кожух бампера.

15. Элемент облицовки по п.1, в котором блок датчика удара расположен в полости, образованной балкой и внутренней поверхностью кожуха бампера, причем плоская пластина блока датчика удара, закрепленная на внутренней стороне кожуха бампера, имеет такую толщину, что будучи приваренной к кожуху бампера методом ультразвуковой сварки, не вызывает деформации внешней поверхности кожуха в непосредственной близости от плоской пластины.

16. Элемент облицовки удара по п.15, в котором плоская пластина представляет собой пластиковую полосу.

17. Элемент облицовки по п.15, в котором плоская пластина установлена внутри корпуса датчика удара.

18. Элемент облицовки по п.15, в котором плоская пластина выходит за пределы корпуса датчика удара.

19. Элемент облицовки по п.15, в котором плоская пластина изготовлена из того же материала, что и кожух бампера.

20. Автомобильное транспортное средство, которое содержит элемент облицовки по любому из пп.1-19.

РИСУНКИ