限定孔徑的衝擊吸收裝置的製作方法

2023-07-12 06:38:26 4

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年9月30日提交的美國臨時專利申請第62/234,737號的權益。前述申請的主題在此通過參考被併入。

本公開涉及一種用於在車輛中使用的限定孔徑的衝擊吸收裝置。

背景技術：

在美國和歐洲，安全規定要求車輛包括前部和後部的衝擊吸收裝置，如保險槓。這些衝擊吸收裝置可被設計來在意外的情況下保護車輛和行人。由於它們的安全功能，衝擊吸收裝置被規範。例如，諸如美國的fmvhspt.581(49c.f.r.§581)和歐洲的ecereg.42之類的標準規定了衝擊吸收裝置在車輛的底盤上的位置，並強加了安全標準。

除了承載衝擊吸收裝置之外，車輛的底盤或車身還必須提供空氣路徑以到達與底盤相關聯的組件，如主電源(用於電動車輛，燃料電池車輛，混合動力車輛，或常規內燃機車輛)，車輛冷卻系統，變速器(transmission)，油冷卻器，散熱器，或本領域中已知的其他組件。傳統地，汽車製造商設計車輛以使得氣流從保險槓上方或下方通過，以便滿足安全標準並且提供必要的氣流。此配置可能會限制車輛設計者和製造商可用的冷卻和/或設計選項。

本發明的衝擊吸收裝置旨在解決一個或多個上述可能的缺點和/或現有技術的其它問題。

技術實現要素：

一個方面，本公開涉及一種用於車輛的衝擊吸收裝置。衝擊吸收裝置可包括具有第一側以及相對於第一側的第二側的支撐梁，第一側被配置成比第二側更靠近車輛的乘客廂。支撐梁可限定從第一側延伸到第二側貫穿支撐梁的第一孔徑。衝擊吸收裝置還可以包括與支撐梁的第二側相關聯的能量吸收構件。能量吸收構件可以限定與支撐梁的第一孔徑基本同軸的第二孔徑。第一和第二孔徑可以被配置成通過衝擊吸收裝置提供流動連通。

另一個方面，本公開涉及一種用於車輛的衝擊吸收裝置。衝擊吸收裝置可包括具有第一側以及相對於第一側的第二側的支撐梁，第一側被配置成比第二側更靠近車輛的乘客廂。支撐梁可限定通過從第一側延伸到第二側貫穿支撐梁的第一孔徑。衝擊吸收裝置還可以包括與支撐梁的第二側相關聯的能量吸收構件。能量吸收構件可以限定與支撐梁的第一孔徑基本同軸的第二孔徑，並且可包括多個鄰近第二孔徑的凹槽。第一和第二孔徑可以被配置成提供穿過衝擊吸收裝置的流動連通。

又一方面，本公開涉及一種車輛，其可以包括具有前端和與前端相對的後端的底盤，以及耦合到底盤前端的衝擊吸收裝置。衝擊吸收裝置可以被配置成至少部分地吸收對車輛前端的衝擊。衝擊吸收裝置可以包括耦合到底盤前端的支撐梁。支撐梁可具有第一側和相對於第一側的第二側。第一側可以比第二側更靠近車輛的乘客廂。支撐梁可包括從第一側延伸到第二側貫穿支撐梁的第一孔徑。衝擊吸收裝置還可以包括與支撐梁的第二側相關聯的能量吸收構件。能量吸收構件可以包括第二孔徑，它可與第一孔徑基本同軸。第一和第二孔徑可以被配置成提供穿過衝擊吸收裝置到與底盤相關聯的至少一個部件流動連通。

附圖說明

圖1是車輛的示例性衝擊吸收裝置的剖開圖。

圖2a是用於示例性衝擊吸收裝置的示例性支撐梁的透視圖。

圖2b是在圖2a中所示的示例性支撐梁的側視圖。

圖2c是在圖2a中所示的示例性支撐梁的剖視圖。

圖2d是在圖2a中所示的示例性支撐梁的頂視圖。

圖2e是在圖2a中所示的示例性支撐梁的局部剖視圖。

圖3a是用於示例性衝擊吸收裝置的示例性能量吸收構件的透視圖。

圖3b是在圖3a中所示的能量吸收構件的正視圖。

圖3c是在圖3a中所示的能量吸收構件的一部分的局部剖視圖。

圖3d是在圖3a中所示的能量吸收構件的頂視圖。

圖3e是圖3a中所示的能量吸收構件的局部剖視圖。

圖4是示例性衝擊吸收裝置的立體圖。

具體實施方式

圖1-圖4圖示了衝擊吸收裝置的示例性組件和示例性衝擊吸收裝置。這種衝擊吸收裝置可以實施在任何類型的車輛中。例如，車輛可以是汽車，卡車，半掛車，摩託車，飛機，火車，助力車，滑板車，或其他交通工具。此外，車輛可以使用任何類型的動力系統。例如，車輛可以是電動車輛，燃料電池車輛，混合動力車輛，或常規內燃機車輛。

圖1是示例性衝擊吸收裝置100的剖開圖。如圖1所示，衝擊吸收裝置100可以被用於車輛110中。車輛110可包括底盤112以及與底盤112相關聯的其他車輛組件，例如主電源(用於電動車輛，燃料電池車輛，混合動力車輛或常規內燃機車輛)，車輛冷卻系統，變速器，油冷卻器，散熱器，或本領域中已知的其它組件(未示出)。車輛110還可以包括一個格柵114，其可以與底盤112的前端116相關聯(例如，耦合)到底盤112的前端116)。

衝擊吸收裝置100可包括支撐梁118和能量吸收構件120。能量吸收構件120可被置於支撐梁118和格柵114之間，因此格柵114與能量吸收構件120的一側相關聯，能量吸收構件120的該側與支撐梁118相對。結合圖2-圖4更詳細地描述支撐梁118和能量吸收構件120。

圖2a-圖2e圖示了支撐梁118的示例性實施例。圖2a是支撐梁118的透視圖。支撐梁118可以包括第一側122，第二側124，第一端126，第二端128，和頂部130。支持梁118還可以包括與頂端130相對的底部131。當被耦合到車輛110時，第一側122可以比支撐梁118的第二側124(參照圖1)被置於更靠近車輛110的乘客廂123。

支撐梁118可以由擠壓鋁、輥軋成形的鋁、衝壓鋁或其它合適的材料形成。支撐梁118也可以由多種不同的材料組成。支撐梁118可以是任何尺寸的，並且可以在第一端126和第二端128之間和/或在支撐梁118的頂部130和底部131之間是直邊的或者可以是彎曲的。

支撐梁118可以是實心的，也可以是中空的。在支撐梁118是中空的實施例中，支撐梁118可以包括支撐結構134，其提供結構支撐並保持第一側122和第二側124之間的間隔。支撐梁118也可包括兩眼被配置成接收環眼螺栓以便於牽引車輛110的兩眼洞132，和/或其它附加特徵。

支撐梁118還可以包括第一孔徑136。第一孔徑136可以從第一側122延伸到第二側124貫穿支撐梁118。雖然被示為單個孔徑，第一孔徑136也可以包括布置在支撐梁118中的多個孔徑。第一孔徑136可以是圓形，方形，矩形，橢圓形或任何其它形狀。第一孔徑136也可以是任何合適的尺寸。如果多個孔徑包括第一孔徑136，則每個孔徑都可以是不同的形狀和/或可以具有不同的尺寸。

圖2b是示出示例性支撐梁118的第二側124的側視圖。第一孔徑136被示出被集中在第二側124上，但是它也可以在任何位置處。

圖2c是示例性支撐梁118的一部分的剖視圖。圖2c描繪了支撐結構134。如圖所示，支撐結構134可以是第一側122和/或第二側124的橫向(例如垂直)截片。還可以預期，支撐結構134可以在側122和124之間形成十字形，x形，蜂窩形，或菱形圖案。可以預期，可以使用任何數量的支撐結構134，並且支持結構134由與支撐梁118的其它部分相同的材料構成，或者可以由不同的材料構成。

圖2d是支撐梁118的俯視圖，而圖2e是包括頂部130的支撐梁118的剖視圖。圖2e更詳細地描述了兩眼洞132。兩眼洞132可包括內螺紋，其被配置成螺紋嚙合兩眼的鉤或帽的外螺紋。

圖3a是示例性能量吸收構件120的透視圖。能量吸收構件120可包括第一側138和可以與第一側138相對的第二側140。側140可包括凸起142和凹槽144，其可以限定流動通道146。支撐梁118可以進一步限定第二孔徑148，一個或多個連接點150，和兩眼孔徑152。

示例性的能量吸收構件120可以由一個或多個能量吸收材料構成，例如，聚丙烯，發泡聚丙烯，結構塑料，尼龍，玻璃填充，天然橡膠和/或合成橡膠。能量吸收構件120的成分以及能量吸收構件120的尺寸可以由結構考慮(比如材料的重量)和/或由適用的安全法規來決定。像支撐梁118，能量吸收構件120可以是從端到端和/或從頂部到底部的直邊的或曲線的。

圖3b是能量吸收構件120的側面140的正視圖。圖3b更詳細地示出了示例性流動通道146。流動通道146可以由凸起142和凹槽144來限定。流動通道146可被配置成提供經過第二孔徑148的流動連通。流動通道146可以是帶槽的，錐形的，擴口的，傾斜的，成角度的和/或以其他方式定位，以優化通過第二孔徑148的氣流。示例性的第二孔徑148被示出在能量吸收構件120的中心，但它可以被定位在任何點處。第二孔徑148可以是單個孔徑，或者可以由多個孔徑組成。同第一孔徑136，第二孔徑148可以是任何合適的形狀和/或任何尺寸，並且當由多個孔徑組成時，至少一些孔徑可以具有不同的形狀和/或尺寸。

圖3c是能量吸收構件120的一部分的局部視圖。圖3c更詳細地示出了示例性的凸起142和示例性的凹槽144。凸起142和凹槽144可以具有任何大小和/或尺寸。雖然多個凸起142和凹槽144存在於所示的示例性實施例中，但是可以設想，可以使用任何數量的凸起142和凹槽144，而且在某些情況下，凸起142和凹槽144中的任一個或兩者也可以被省略。凸起142和凹槽144的數量和位置可以由第二孔徑148的位置和/或由意在流經第二孔徑148的氣流量來決定。

凸起142被示於圖3a中在側面140的頂部上，但也可被置於側面140的底部(例如，參見圖3b)(作為側面140的頂部上的凸起的替代或附加)上。凹槽144和凸起142二者還可以是在能量吸收構件120的側面140的頂部和底部二者上。

例如，在圖3c和圖3d中被示為峰(與由凸起142之間的空間所形成的谷交替)，凸起142也可以是均勻的凸起(使得凸起142的所有部分延伸到相同的高度)。凸起142可以是圓形或方形，並且其中，如圖所示，多個凸起142被使用，每個凸起142可以具有不同的大小和尺寸(包括高度，寬度和長度)。凸起142可從側面140的任何部分延伸出來。

圖3d描繪了示例性的能量吸收構件120的頂視圖。凸起120被示出是均勻間隔的，但凸起142也可以被非均勻地間隔開。如同凸起142，凹槽144可以是統一的形狀和/或大小，或者可以是不同的形狀和/或尺寸。凹槽144可以被也均勻地或非均勻地間隔開，並且可以被放置在側140的任何部分上。

圖3e示出了能量吸收構件120的局部剖視圖。在能量吸收構件120的側138上示出的連接點150可被用來將能量吸收構件120耦合到支撐梁118。連接點150可以被用於一個或多個推針連接，螺釘，螺栓等。作為替換或另外地，粘合劑可以被用來將能量吸收部件120的側138耦合到支撐梁118。三個連接點150被示出，但是可以使用任何數量的、定位在上支撐梁118上的任何位置處的連接點。也可以省略連接點150。

圖4描繪了示例性的衝擊吸收裝置100。衝擊吸收裝置100可以包括支撐梁118和能量吸收構件120。在所示的示例性實施例中，支撐梁118和能量吸收構件120可以嵌套，以使得支撐梁118的第二側124和能量吸收構件120的側138彼此相鄰。支撐梁118和能量吸收構件120可經由一個或多個推針連接、螺釘、螺栓、粘合劑等而被連接起來。

支撐梁118和能量吸收構件120可被放置成使得第一孔徑136和第二孔徑148基本對齊。第一孔徑136和第二孔徑148可具有不同的形狀和/或尺寸，並仍然基本上對齊。例如，第一孔徑136和第二孔徑148可具有基本上對齊的(例如，共線)軸。第一孔徑136和第二孔徑148的對齊通過衝擊吸收裝置100提供流動連通。如果被包括在內，兩眼洞(toe-eyehole)132和兩眼孔徑(toe-eyeaperture)152也可以被對齊。

當用於車輛110時，衝擊吸收裝置100可以被安置在底盤112的前端116處，以便支撐梁118的第一側122更靠近車輛110的乘客廂123，並且能量吸收構件的側140與格柵114相關聯。支撐梁118可以被直接連接到底盤112，或者可以被連接到吸能盒(crushcan)。

能量吸收構件120可以連接到格柵114，或者可以被安置得鄰近格柵114。替代地，格柵114可被省略。在任一種情況下，能量吸收構件120可以被安置成鄰近或連接到車輛110的儀錶盤(fascia)。在一些實施例中，車輛110的儀錶板(或格柵114)和能量吸收構件120之間可以存在空間。

在使用中，第一和第二孔徑136和148在與底盤112相關聯的車輛組件(比如主電源(用於電動車輛，燃料電池車輛，混合動力車輛，或常規的內燃發動機車輛)，車輛冷卻系統，變速器，油冷卻器，散熱器，或本領域中已知的其他組件)和環境之間提供流動連通。這允許氣流通過衝擊吸收裝置100到與底盤112相關聯的組件，而仍然至少部分地吸收對前端116的衝擊。在一些實施例中，氣流也可以藉助在衝擊吸收裝置100上面或下面的流動通路到達與底盤112相關聯的組件，而在其他實施例中，由孔徑136和148創建的流動通路可能是在與底盤相關聯的若干組件和環境之間的僅有流動連通。

雖然參照前端的衝擊吸收裝置描述了本公開，但是本公開也適用於後端的衝擊吸收裝置、側面的衝擊吸收裝置等。衝擊吸收裝置100可被置於車輛110的任何部分上。

衝擊吸收裝置100可以作為車輛中的集成部分以及作為單獨出售的裝置而被實現。例如，用戶(或機械師)可以在維修過程中更換現有部件時在現有車輛中安裝一個新的衝擊吸收裝置。此外，系統的特定組件(例如，支撐梁118或能量吸收構件120)可以被單獨地更換。

雖然已參考車輛組件描述了本公開，但是本公開不局限於在車輛中使用。很顯然本領域技術人員可以對所公開的衝擊吸收裝置做出各種修改和變型。從考慮本公開的說明書和實踐中，其它實施例對於本領域技術人員將是顯而易見的，意欲將說明書和實施例視為僅是示例性的，而真正的範圍由以下權利要求及其等同物來指示。