本發(fā)明涉及一種機動車輛的燃料箱總成，尤其設(shè)計一種包括可膨脹部件的燃料箱總成。

背景技術(shù)：

車輛會經(jīng)受各種標準化測試，比如由美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)規(guī)定的聯(lián)邦機動車輛安全標準(FMVSS)。一個這樣的管理燃油系統(tǒng)完整性的標準是FMVSS 301。具體來說，F(xiàn)MVSS 301規(guī)定了高達50英里每小時速度的追尾碰撞下的燃料溢出量要求。某些車輛，例如警車，可以在高達70英里每小時速度下進行追尾碰撞測試。

來自追尾碰撞產(chǎn)生的作用力可能會促使車輛變形，包括燃料箱周圍的區(qū)域。車輛包括可以被設(shè)計為包括結(jié)構(gòu)增強件或防護件以吸收和/或使這些作用力遠離燃料箱。這些附加組件可能會不利地給車輛增加設(shè)計和材料成本、復雜性和重量。因此，仍然存在這樣的機會，即設(shè)計一種燃料箱總成，其滿足如FMVSS 301這樣的測試同時減少燃料箱總成周圍區(qū)域中的結(jié)構(gòu)增強和/或防護件的復雜性和重量。

此外，對于某些車輛，如警車和運動型多用途車，額外增強件和結(jié)構(gòu)屏障可被添加到車輛，以期防止燃料箱的損壞或溢出，例如，由于刺穿，特別是在如超過70英里每小時的較高速度下。這些增強件和結(jié)構(gòu)屏障可能會導致更多的成本和重量。因此，仍然存在這樣的機會，即設(shè)計一種燃料箱，其吸收這些撞擊同時減少附加結(jié)構(gòu)增強件和/或防護件以及因此帶來的附加成本和重量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃料箱總成，包含：

燃料箱，燃料箱包括朝向第一方向的第一部分、朝向與第一方向相反的第二方向的第二部分、以及在第一部分和第二部分之間延伸并且朝向與第一和第二方向橫切的后方的后部；和

氣囊總成，氣囊總成連接到第一部分、第二部分和后部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，燃料箱包括朝向與后方相反的前方的前部，并且氣囊總成連接到前部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括可膨脹部件，可膨脹部件跨過第一部分、第二部分和后部連續(xù)地延伸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括由拉脹材料制成的可膨脹部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括由超高分子量聚乙烯材料制成的可膨脹部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括可膨脹部件和翼片，翼片沿所述可膨脹部件間隔設(shè)置，翼片被連接到第一部分、第二部分、和后部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，燃料箱包括沿著第一部分、第二部分、和后部延伸的至少一個凸緣，翼片被連接到凸緣上。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括可膨脹部件和可膨脹部件上的外罩。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括翼片，該翼片連接到可膨脹部件并沿著可膨脹部件間隔設(shè)置并且穿過外罩延伸，翼片被連接到第一部分、第二部分、和后部。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種系統(tǒng)，包括：

燃料箱，燃料箱包括朝向第一方向的第一部分、朝向與第一方向相反的第二方向的第二部分、以及在第一部分和第二部分之間延伸并且朝向與第一和第二方向橫切的后方的后部；和

氣囊總成，氣囊總成連接到所述第一部分、第二部分和后部；和

與氣囊總成連通的充氣機。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，充氣機與燃料箱隔開。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，系統(tǒng)還包括與充氣機通信的撞擊感測系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，充氣機被配置為將氣囊總成充氣至每平方英寸10-20磅。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成沒有排氣口。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，燃料箱包括朝向與后方相反的前方的前部，并且氣囊總成連接到前部。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括跨過第一部分、第二部分、和后部連續(xù)地延伸的可膨脹部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括由拉脹材料制成的可膨脹部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括由超高分子量聚乙烯材料制成的可膨脹部件。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，氣囊總成包括可膨脹部件和沿可膨脹部件間隔設(shè)置的翼片，翼片被連接到第一部分、第二部分、和后部。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種燃料箱總成，包括：

燃料箱，所述燃料箱包括朝向第一方向的第一部分、朝向與第一方向相反的第二方向的第二部分、以及在第一部分和第二部分之間延伸并且朝向與第一和第二方向橫切的后方的后部；和

氣囊總成，所述氣囊總成由燃料箱支撐并且可以膨脹至跨過第一部分、第二部分和后部延伸的膨脹位置。

附圖說明

圖1是車輛后部的透視圖，其中車輛后部包括具有氣囊總成的燃料箱總成，氣囊總成處于未膨脹位置；

圖2是車輛后部的透視圖，其中車輛后部包括具有氣囊總成，氣囊總成處于膨脹位置；

圖3是從車輛后方看到的具有氣囊總成的燃料箱總成的透視圖，其中氣囊總成處于膨脹位置；

圖4是從車輛前方看到的具有氣囊總成的燃料箱總成的透視圖，其中氣囊總成處于膨脹位置；

圖5是表示氣囊總成和燃料箱的燃料箱總成的分解透視圖；

圖6是車輛的撞擊吸收系統(tǒng)的示意圖。

具體實施方式

參考附圖，其中在多個視圖中類似的附圖標記表示類似的部分，圖1-2表示車輛12的燃料箱總成10，其包括燃料箱14及連接到燃料箱14的氣囊總成16。燃料箱14包括朝向第一方向的第一部分18，和朝向與第一方向相反的第二方向的第二部分20。燃料箱14包括后部22，其在第一部分18和第二部分20之間延伸且朝向與第一和第二方向橫切的后方。氣囊總成16被連接到燃料箱14的第一部分18、第二部分20、和后部22，如圖1-5所示。

參考圖1-2，在車輛12的撞擊過程中，氣囊總成16可根據(jù)撞擊的方向選擇性地膨脹，如下所述。例如，如下所述，在車輛12的后端撞擊(圖2中以“F”表示)中，和/或側(cè)面碰撞時，氣囊總成16可以膨脹，以使氣囊總成16沿燃料箱14的第一部分18、第二部分20、和后部22延伸，如圖2-4中所示。在這種情況中，氣囊總成16可使碎片偏轉(zhuǎn)遠離燃料箱14，這可以降低燃料箱14損壞的可能性。另外，在車輛撞擊期間，氣囊總成16可以防止車身底部組件變形進入和觸及燃料箱14，這可以降低燃料箱14損壞的可能性。氣囊總成16可以允許減少或移除其它增強組件，例如，圍繞燃料箱14的增強結(jié)構(gòu)和防護件，這可以減少開發(fā)時間和成本。

氣囊總成16可以是撞擊吸收系統(tǒng)24的組件。撞擊吸收系統(tǒng)24可包括與氣囊總成16連通的充氣機26。具體地，例如進一步如下所述，撞擊吸收系統(tǒng)24可感測車輛12的撞擊，并且可以觸發(fā)氣囊總成16響應(yīng)于感測到的撞擊而膨脹。另外，撞擊吸收系統(tǒng)24可感測撞擊的類型，例如，基于方向、大小等，并且可以響應(yīng)于撞擊的類型而觸發(fā)氣囊總成16的膨脹。

參照圖1-2和如上所述，充氣機26可以與燃料箱總成10隔開，并安裝在燃料箱14朝向車輛12的前端(未示出)的前方。充氣機26可以被隱藏以限制或防止環(huán)境暴露，例如，水侵入、鹽霧、灰塵等。充氣機26可以被安裝到支架上(未示出)，并且支架可以安裝到車輛的結(jié)構(gòu)部件(未示出)上。

充氣機26被配置為在由撞擊吸收系統(tǒng)24激活時將氣囊總成16的可膨脹部件30充氣到預定壓力。更具體地，充氣機26可被配置為在被撞擊吸收系統(tǒng)24激活時將可膨脹部件30充氣至每平方英寸10-20磅的壓力。

參照圖1-2和4所示，撞擊吸收系統(tǒng)24可包括從充氣機26延伸到氣囊總成16的填充管32。充氣機26可具有一個或多個端口34，例如，如圖中所示兩個端口34，該端口通過填充管32與氣囊總成16連通。填充管32可包括固定在充氣機26的端口34的第一端36，和與第一端36相隔并固定在可充氣部件30上的第二端38。撞擊吸收系統(tǒng)24可包括一個或多個填充管32，例如如圖中所示的兩個填充管32?？膳蛎洸考?0可以包括任何合適的數(shù)目彼此間隔開的連接點40以接收填充管32的第二端38。

填充管32可以由任何合適的高強度彈性材料制成。例如，該填充管32可以是丁腈橡膠、尼龍、熱塑性彈性體(TPE)等。

充氣機26例如可以是冷氣充氣機，其中，該冷氣充氣機當被激活時，點燃煙火填料，這產(chǎn)生開口，以通過填充管32釋放加壓膨脹介質(zhì)到氣囊總成16?；蛘叩兀錃鈾C26可以是任何合適的類型，例如混合氣體充氣機。

參照圖1-2中，燃料箱總成10可以被接收于車輛12的結(jié)構(gòu)部件附近。燃料箱總成10可通過一個或多個皮帶42被附接到結(jié)構(gòu)部件上。皮帶42可以設(shè)置在(即夾在)燃料箱14與氣囊總成16中間。

如上所述，燃料箱14包括朝向第一方向的第一部分18，和朝向與第一方向相反的第二方向上的第二部分20。具體地，參照圖1-2中，第一部分18可以朝向車輛12的左側(cè)44，第二部分20可以朝向車輛12的右側(cè)46。后部22可以朝向車輛12的后端48。燃料箱14可以包括朝向與后方相反的前方的前部50。前部50可朝向車輛12的前端。

如圖3-5所示，燃料箱14可以包括在第一部分18、第二部分20、后部22、和前部50之間延伸的頂部52。頂部52向上朝向與第一方向、第二方向、后面方向和前面方向橫切的方向。

參考圖5，燃料箱14可以包括至少一個沿著燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22、和/或前部50延伸的凸緣54。例如，燃料箱14可以包括多個沿著燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22和/或前部50彼此隔開的凸緣54。燃料箱14可以包括任何合適數(shù)目的凸緣54，例如一個或多個。

凸緣54可限定孔56。如下所述，氣囊總成16可包括通過緊固件72與凸緣54的孔56接合的翼片58。緊固件72例如可以是任何合適類型的緊固件，例如螺紋螺栓、鉚釘?shù)取?/p>

燃料箱14可以由任何合適的材料形成，例如如鋼、鋁等金屬?；蛘?，燃料箱14可以由工程塑料制成，例如，高密度聚乙烯(HDPE)。燃料箱14可具有任何合適的橫截面形狀，例如，矩形(圖1-5)、正方形、橢圓形、圓形等。燃料箱14可具有任何合適的三維形狀，例如，立方體、長方體、圓柱體、球體等。燃料箱14可以包括從兩個獨立的半部，這兩個獨立的半部可以通過例如沖壓處理分別制成，并且可以隨后通過例如焊接、釬焊等固定到一起。

燃料箱14可以是用于存儲任何合適的燃料/能源的任何合適的類型。例如，燃料箱14可以存儲石化燃料，如汽油、柴油等。作為另一示例，燃料箱14可存儲可充電電池、燃料電池，、氫氣罐、天然氣罐等。

氣囊總成16可以包括一個或多個由膨脹介質(zhì)膨脹的可膨脹部件30。在圖中所示的氣囊總成16包括一個可膨脹部件30，但是，氣囊總成16可包括任何合適數(shù)目的可膨脹部件30。

在膨脹位置中的可膨脹部件30可以越過燃料箱14的一個或多個部分—即燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22、和/或的前部50—連續(xù)延伸?？膳蛎洸考?0可以跨過連結(jié)第一部分18和前部50的左前角74進一步延伸，和/或跨過連結(jié)第二部分20和前部50的右前角76進一步延伸，和/或跨過連結(jié)第一部分18和后部22的左后角78進一步延伸，和/或跨過連結(jié)第二部分20和后部22的右后角80進一步延伸，如圖3-4所示。

或者，在氣囊總成16包括多于一個可膨脹部件30的配置中，每個可膨脹部件30可以跨過燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22和/或前部50中的一個或多個延伸。這些獨立的可膨脹部件30可以彼此流體連接，或者可以是由充氣機26獨立地充氣。

參照圖1和5所示，氣囊總成16可以包括可膨脹部件30和在可膨脹部件30上的外罩60。當可膨脹部件30處在未膨脹位置時，外罩60容納可膨脹部件30。在未膨脹位置的可膨脹部件30可以在外罩60內(nèi)部被例如折疊、卷起等。外罩60可以包括撕裂縫(未示出)，其可以用于為可膨脹部件30的膨脹提供膨脹方向。當可膨脹部件30從非膨脹位置向膨脹位置膨脹時，可膨脹部件30可以撕開撕裂縫。當撕裂縫撕開時，可膨脹部件30可以被暴露在外罩60之外，如圖2-4所示。

外罩60可以由任何合適的材料制成。具體地，外罩60可以配置為，即將其大小、形狀、材質(zhì)等設(shè)置為，保護可膨脹部件30當其在未膨脹位置時免受行車條件影響。外罩60外可以由例如尼龍、聚酯等制成。

參考圖2-5，可膨脹部件30可以由拉脹材料形成。例如，所述拉脹材料可以包括可與其他紡紗和纖維結(jié)合以優(yōu)化性能(例如抗穿刺性、抗撕裂性)的拉脹紗線。作為另一實例，可膨脹部件30可以由超高分子量聚乙烯(UHMwPE)的材料形成。例如，該UHMwPE材料的纖維可以被定向為特定模式以優(yōu)化UHMwPE材料的性能，例如抗穿刺性、抗撕裂性。

可膨脹部件30可以是沒有排氣口的，其目的在于將膨脹介質(zhì)容納在可膨脹部件30內(nèi)一段時間，例如，超過一秒以上。

如上所述，在膨脹位置中，氣囊總成16跨過燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22和/或燃前部50中的至少一個延伸。具體地，氣囊總成16可以直接連接到第一部分18、第二部分20、后部22、和/或前部50?；蛘?，氣囊總成16可被連接到燃料箱14的另一組件上。

氣囊總成16例如可以包括連接到可膨脹部件30并沿可膨脹部件30間隔開的翼片58，如圖5中所示。翼片58可穿過外罩60延伸。翼片58可以以任何合適的方式連接到可膨脹部件30上，例如，縫合、粘接、和/或粘合劑等。翼片58例如可以連接到燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22、和/或在前部50。作為另一實例，可膨脹部件30的翼片58可以被連接到燃料箱14的頂部52。在此結(jié)構(gòu)中，在膨脹位置的可膨脹部件30可以跨過燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22、和/或前部50延伸。

具體地，頂部52可以支撐環(huán)繞頂部52的周界62的氣囊總成16。在這種結(jié)構(gòu)中，在車輛碰撞過程中，氣囊總成16的可膨脹部件30可以從非膨脹位置膨脹到膨脹位置。在此膨脹位置時，可膨脹部件30可以跨過燃料箱14的第一部分18、第二部分20、后部22和/或前部50從頂部52延伸。

撞擊吸收系統(tǒng)24的圖解如圖6中所示，它包括撞擊感測系統(tǒng)64、充氣機26和氣囊總成16。撞擊感測系統(tǒng)64可包括至少一個用于感測車輛12的撞擊的傳感器66，以及與傳感器66和充氣機26通信以激活充氣機26的控制器68，例如，當傳感器66感測車輛12的撞擊時，向充氣機26的煙火填料提供脈沖信號。替代感測撞擊或除了感測撞擊以外，撞擊感測系統(tǒng)64可以被配置成在撞擊之前感測撞擊，即預撞擊感測。該傳感器66可以是任何合適的類型，例如，使用雷達、激光雷達、和/或視覺系統(tǒng)。視覺系統(tǒng)可以包括一個或多個照相機、CCD(電荷耦合器件)圖像傳感器、和/或CMOS(互補金屬氧化物半導體)圖像傳感器等。

控制器68可以是基于微處理器的控制器。傳感器66與控制器68通信從而將數(shù)據(jù)傳送給控制器68。基于傳感器66傳送的數(shù)據(jù)，控制器68指示充氣機26來激活。撞擊感測系統(tǒng)64可以在車輛的前端撞擊、后端撞擊或者側(cè)向撞擊中的任意一個中指示充氣機26激活。

控制器68和傳感器66可以連接到通信總線70，如車輛12的控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)總線?？刂破?8可以使用來自通信總線70的信息，以控制充氣機26的激活。充氣機26可以被連接到控制器68，如圖6所示，或者可以直接連接到通信總線70。

在運行中，當車輛12處在正常工作條件下時，氣囊總成16處在未膨脹位置，如圖1和5所示。當傳感器66感測到車輛12的撞擊，撞擊傳感系統(tǒng)64引發(fā)充氣機26以可膨脹介質(zhì)使氣囊總成16的可膨脹部件30充氣，使其由非膨脹位置膨脹到膨脹位置。尤其是，根據(jù)由撞擊傳感系統(tǒng)64感測出的撞擊的類型，撞擊傳感系統(tǒng)64使可膨脹部件30膨脹到膨脹位置，如圖2-4所示。

本公開已經(jīng)以說明性的方式進行了描述，可以理解的是已經(jīng)使用的術(shù)語旨在采取詞語的描述性質(zhì)而不是限制?；谏鲜鼋虒Ρ竟_做出的許多修改和變形是可能的，并且本公開可以通過除了具體描述之外的方式來實踐。