塑料制能量控制梁的製作方法

2023-12-04 02:08:56 2

專利名稱：塑料制能量控制梁的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種能量控制系統，該系統被構造成在撞擊行程期間 以一致和可預測的方式吸收大量的撞擊能量，該系統包括由聚合材料 製成的能量吸收器。
背景技術：
聯邦政府、保險公司和與車輛安全有關的代理公司、協會和公司 已經建立了車輛保險槓系統必須通過的標準撞擊實驗。保險槓安裝支 架和擠壓支柱(crush tower)通常用來將保險槓桿支撐在車架上並經常用來在車輛撞擊期間吸收能量。 一些特性有利於"成功的"保險槓 安裝支架和擠壓支柱。最好製造保險槓安裝支架和擠壓支柱^f吏其在已 知的嚴格範圍內提供一致和可預測的撞擊強度，使得各個車輛上的保 險槓系統必然將全部通過測試。這樣使製造廠商製造出更安全的車輛 並且還使他們更加精確地優化其保險槓系統，以減小過分的重量和利 用低成本的材料。更準確地說，最好製造具有一致受力-變形曲線的保 險槓安裝支架和擠壓支柱，並提供一致能量吸收-時間的曲線，從而 達到一致和可預測的塌縮模式。這樣使車輛製造廠商必定知道，在任 何給定的撞擊力下產生多大撓度，在撞擊或者車輛碰撞期間在任何部 位上吸收多少能量。同樣也使車輛製造廠商能圍繞保險槓系統設計足 夠大的空間，使能達到非損壞撞擊，又不會浪費空間來補償產品變化， 並為車架上的保險槓系統提供足夠的支撐。受力-撓曲曲線具有數個 重要區域，在該區域內，擠壓支柱從彈性變形到永久變形的變化達到 完全塌縮和降到最低點。重要的是，這些各種塌縮部位可以預測確保 在塌縮之前和在塌縮期間，有相當大的能量被吸收，並且還確保在過 量負荷通過保險槓系統傳遞到車輛其及乘客之前，發生塌縮。
除了上述之外，保險槓的開發計劃需要長久的提前時間，而且重 要的是，任何擠壓支柱是柔性的、適用的和"可調的"，以使它可以預 測地進行改進和調整，從而在以後的保險槓開發計劃中對其給定的車 輛型式進行優化。此外，理想的是，儘管車輛有各種要求，但提供的 擠壓支柱結構，仍能用在不同的緩沖梁上並與不同的保險槓系統和車 輛型式一起使用，因此儘管每個新保險槓系統是新的，但其並非是完 全未試驗和"未知，，的系統。
一些管形擠壓支柱已知用於將緩衝梁支撐在保險槓系統內。在一 種型式中，兩個衝壓的半殼體焊接在一起。但是，這個過程產生了原 料廢料。此外，焊接過程是輔助工序，它增加了製造的過高成本。此 外，焊接的擠壓支柱承受較大的產品變化和產品撞擊強度、受力-變 形曲線、能量吸收曲線和擠壓損壞位置的較大變化。
某些擠壓支柱要比另外的擠壓支柱使用更堅固的材料。但是，當擠壓支柱的強度提高時，就有這樣的趨勢，即把越來越大的負荷從緩 衝梁直接傳遞到車架中。這常常是不合乎要求的。相反，理想的是， 支柱本身在時間分布期間可預測地擠壓和塌縮以及吸收最大能量。尤 其是，強度非常高的擠壓支柱往往會將不需要的高峰負荷從緩沖梁傳 遞到車架中。這常常伴隨著擠壓支柱災難性的塌縮，因為吸收的能量 非常小，而且能量吸收在車輛之間不一致或者不可預測。此外，還導 致過早地損壞車架。特別重要的是，擠壓支柱被設計成在車輛碰撞期 間由擠壓支柱承受的整個塌縮行程中，材料連續和可預測地彎折和彎 曲。同時，這樣一種設計是理想的，即允許使用超高強度材料，比如
高強度低合金(HSLA)鋼或者超高強度鋼，這種鋼具有很高的強度 -重量比。保險槓製造領域的普通技術人員知道，單純由強度較高的 材料製造擠壓支柱的理念往往是不好的理念，事實上，它經常導致保 險槓系統失效，因為大的撞擊負荷和尖峰負荷被傳遞到車架中，並且 還產生與能量吸收不充分有關的問題。
車架，如同保險槓安裝支架和擠壓支柱優選地設計成能通過能量 吸收和能量散失控制撞擊能量。欲使車輛零件的損壞最小化必須這樣 做，而且要對車輛乘客的傷害最小化也有這樣做的必要。如同保險槓 安裝支架和擠壓支柱，車架具有長期的開發時間，此外，在其開發的 後期，往往還需要調整和調節。當然，就是因為安裝支架和擠壓支柱 (和其它車輛零件)所連接的車架，使車架(和車架安裝的零件)才
有許多上述的關連件，如保險槓安裝支架和擠壓支柱。
更概括地說，能量吸收系統是理想的，因為它適應性強，並且可 以用在各種環境和應用場合。優選的是，這種能量吸收系統可用於保 險槓系統，也可用於車架(縱向和橫向車(Longitudinal and cross car )) 和其它用途以及非車輛應用。值得注意地，即使在由聚合材料製成的 零件中控制能量吸收也是重要的。例如，注射模塑和熱成形的能量吸 收器經常用在車輛保險槓系統中，比如通過將聚合材料能量吸收器放 置在管形金屬加強梁的表面上來實現。尤其是在車輛撞擊期間使保險 槓達到增進步行者的安全時，控制初始能量的吸收同樣是重要的。因此，能量控制系統理想地解決了上述問題並且具有上述優點。 尤其是，能量控制系統理想之處是因為它提供了一致的撞擊強度、一 致的受力-變形曲線、 一致的能量吸收(對於彈性和永久變形)和一 致的塌縮點和模式，所有這些特性均處於產品和性能變化的嚴格/有限 的範圍內。此外，成本低的能量控制系統理想之處是因為這種系統可 減少對二次加工的需要，並且也減少對手工的需求，而且適應性強、
可調整。

發明內容
本發明的一個方面是提供一種能量控制管，在受到縱向撞擊時， 這種管適合可靠和可預測地吸收相當大的撞擊能量。該管包括聚合物 第一管部、與第一管部對準的聚合物第二管部，和具有第一和第二端 部分別成整體地連接第一和第二管部的聚合物中間管部。第一和第二 管部的尺寸大小不同，並且中間管部具有從第一管部過渡到第二管部 的形狀。第一管部的尺寸大於第二管部的尺寸並且包括限定管形邊緣 的外表面。第一端部包括由一種材料製成的連續帶，該帶在縱向撞擊 時起到支撐和保持第一管部的柱狀強度的作用，而第二端部相反構造 成當第一管部保持其柱狀強度時開始在撞擊期間伸縮滾壓第二管部。
本發明的另一個方面是提供一種能量控制管，在受到縱向撞擊時，
這種管適合可靠和可預測地吸收相當大的撞擊能量。該管包括具有 第一變形抗力的聚合物第一管部；具有第二變形抗力的聚合物第二管 部，該第二變形抗力大於第一變形抗力；以及將第一管部連接到第二 管部的聚合物中間管部。當受到縱向撞擊中間管部接受來自縱向撞擊 的力時，中間管部和第一管部可預測地滾壓並且早於第二管部。
本發明的又一個方面是提供一種製成能量控制管的方法，在受到 縱向撞擊時，該能量控制管適合可靠和可預測地吸收相當大的撞擊能 量。該方法包括模製聚合物第一管部；模製聚合物第二管部；使第 二管部與第一管部對準；以及模製聚合物中間管部，其中，第一和第 二端部分別成整體地連接第一和第二管部。第一和第二管部的尺寸大 小不同，並且中間管部具有從第一管部過渡到第二管部的形狀。第一管部的尺寸大於第二管部的尺寸並且包括限定管形邊緣的外表面。第 一端部包括由一種材料製成的連續帶，該帶在縱向撞擊時起到支撐和 保持第一管部的柱狀強度的作用，而第二端部相反構造成當第一管部 保持其柱狀強度時開始在撞擊期間伸縮滾壓第二管部。
在研究下面的說明書、權利要求和附圖時，本領域的普通技術人 員將會理解和懂得本發明的這些和其它方面、目的和特徵。


圖1是保險槓系統的水平橫剖視圖，該系統包括連接到車架上的
安裝板、緩衝梁和其相對端部連接到安裝板和緩沖梁上的擠壓支柱； 圖2是與圖1類似的視圖，但是擠壓支柱塌縮有第一 (較短的) 距離；以及
圖3是與圖2類似的視圖，但是抗擠壓支柱塌縮有第二(較長的) 距離。
圖4是表示本發明的能量控制管的側視圖； 圖5是可採用的能量控制管的另外橫截面形狀的透視圖； 圖6-8是具有第一直徑的管形坯件的側視圖(圖6)，管形坯件 的一端被壓縮成直徑減小(圖7)，而後在中間管部縱向變形，從而呈 現S預定形狀(圖8)，圖8示出本發明的能量控制管；
圖9-ll是圖8中管的側視圖、端視圖和縱向橫剖視圖，該管鄰 近其大直徑管部的中間管部具有向外擴口的端部； 圖12是圖10中圓形區域XII的放大圖13是圖14所示管的透視圖，該管局部套疊地塌縮並在較大直 徑管部上具有滾壓材料；
圖14 - 15是改進型能量控制管的側視圖和縱向橫剖視圖，該管鄰 近其小直徑管部的中間管部具有向內擴口的端部；
圖16是圖15中圓形區域XVI的放大圖17是曲線圖，示出圖10所示管的縱向撞擊負荷-撓度曲線； 圖18是圖表，示出關於硬度和抗拉強度對與圖10中管底部的距 離的退火效果，其中，該管立著放而且中間部(大約75mm到大約95mm的範圍)和第二管部被退火；
圖18A是曲線圖，示出圖18中管所用材料的退火效果，退火溫
度線A-J的順序表示根據升高的退火溫度，屈服強度逐漸降低、抗
拉強度減小以及應變和可成形性的總增加；
圖19是裝有圖10中本能量控制管的車架透視圖，其包括使用本
發明能量控制系統的四個特殊區域的放大圖20是兩個橫向車梁的透視圖， 一個是用在車架中、設置在車輛
淺盤形地板下面的橫向車梁，另一個是用於車輛淺盤形地板上面、用
來支撐車座的橫向車梁；
圖21是裝有緩衝加強梁和擠壓支柱的保險槓系統的透視圖，其
中，擠壓支柱將緩衝梁支撐在車架上；
圖22是用來支撐儀錶板的橫向車梁的透視圖；以及
圖23 - 24是透視圖，示出由於圖23中能量控制管分解產生的、
位於圖24中管內的可擠壓支撐件；
圖25A是本發明塑料制能量控制管(EMT)的前部透^L圖25B是初始位置的本發明塑料EMT的橫剖視圖25C是撞擊之後本發明塑料EMT的橫剖視圖25D是曲線圖，示出本發明塑料EMT的負荷-位移曲線；
圖26A是本發明塑料EMT的第二實施例的橫剖視圖26B是曲線圖，示出本發明塑料EMT的第二實施例的負荷-
位移曲線；
圖27A是初始位置的本發明塑料EMT的第三實施例的橫剖視圖； 圖27B是第一擠壓位置的本發明塑料EMT的第三實施例的橫剖 視圖27C是第二擠壓位置的本發明塑料EMT的第三實施例的橫剖 視圖27D是曲線圖，示出本發明塑料EMT的第三實施例的負荷-位移曲線；
圖27E是本發明塑料EMT的改型的前視圖；圖27F是曲線圖，示出本發明改型塑料EMT的負荷-位移曲線； 圖28A示出本發明塑料EMT的第一用途； 圖28B示出本發明塑料EMT的第二用途； 圖28C示出本發明塑料EMT的第三用途； 圖28D示出本發明塑料EMT的第四用途； 圖29是採用本發明塑料EMT的緩衝梁的第一實施例的透視圖； 圖30A是採用本發明塑料EMT的緩衝梁的第二實施例的透視圖； 圖30B是採用本發明塑料EMT的緩衝梁的第二實施例的局部剖 開透視圖30C是採用本發明塑料EMT的緩衝梁的第二實施例的橫剖視
圖31A是採用本發明塑料EMT的車頂內襯的透^L圖。
圖31B是沿圖31A中線A - A截取的、採用本發明塑料EMT的
車頂內襯的橫剖視圖32是採用本發明塑料EMT的電梯井的示意圖。
具體實施例方式
為了本文描述目的，術語"上"、"下"、"右"、"左"、"後"、"前"、 "垂直"、"水平"及其引伸語應按圖1定向那樣涉及本發明。但是， 將要知道，除了對相反情況明確說明之外，本發明也可採用各種其他 方位。此外還要知道，在附圖中所示的及在下面說明書中所述的具體 裝置和過程是附屬權利要求中所限定的本發明原理的簡單示範性實施 例。因此，涉及本文所公開的實施例的具體尺寸和其它物理特性並不 被認為是限制性的，除非權利要求另有明確的說明。
要注意的是，本發明包括採用熱塑性和熱固性聚合材料的能量控 制技術(EMT)，這種材料具有和沒有諸如滑石、玻璃纖維等之類的 填料和加強料。
車輛保險槓系統IO(圖l)包括具有安裝支架的車輛前緩衝梁11、 包括軌道安裝板12的車架和裝在支架與板12之間的擠壓支柱13。擠 壓支柱13包括由諸如高強度可熱處理的鋼之類的連續式相連材料製成的管。該管具有被互連部16連接的第一和第二環形部14和15。互 連部16具有平截頭錐形部17，該錐形部17形成漏鬥形坡面。在一種 模式中，第一環形部14被熱處理成高強度材料，比如約為140KSI抗 拉強度，該抗拉強度基本上大於第二環形部15的抗拉強度，而第二環 形部15保持在約為60KSI的抗拉強度。可以考慮到，第一環形部14 的抗拉強度應該比第二環形部15的抗拉強度高一個較大的量，比如高 大約10%,但是優選地應該是大約2倍的抗拉強度或者比它高大約 60KSI。這種設置為環形部14套進環形部15和在互連部16的平截頭 錐形部17處形成聚束提供所需的硬度。
通過這種設置，在保險槓系統10受到平行於一段擠壓支柱13的 端部撞擊時，第一和第二環形部14和15以可預知和一致的多相變形 順序彼此套疊地塌縮，在這裡，第三環或者小半徑的壓緊部18(圖2) 開始形成，然後在第一與第二環形部14和15之間形成(圖3)。 一旦 完全形成第三環18，由於受到一段互連部16的限制，材料開始在部 分22形成的"鉤形部，，下方的位置20處彎曲並聚攏一起。可以考慮 到，如果車輛模型具有足夠的空間，則可設置另外的環形部和互連部， 並在擠壓支柱最後到了底之前，要求有額外的能量吸收。
示出的緩衝梁ll是管形梁並在現有技術中已為人知。例如，參見 Sturrus的專利號5,092,512和5，813，594。但是，可以考慮到，該梁也 可以是敞開的非管形梁。此外，緩衝梁可以是線性的或者彎曲的。根 據它們的形狀，安裝支架或者板可以用來在保險槓上形成相對平坦的 安裝面，這種安裝面適合連接到擠壓支柱上。(參見專利號5,092,512 中圖14和專利號5,813,594中圖4)類似地，在擠壓支柱的車輛連接 端，各種不同的裝置可以用來形成連接點，以便將擠壓支柱固定到車架上。
本發明的擠壓支柱13由單一的管形構成。可以考慮到，該管形開 始滾壓成形再焊接到永久管上，以具有恆定的圓形橫截面，其壁均勻 且具有恆定的厚度。然而，可以考慮到，非圓形管也可以用在本發明 中。在該管成形並被切割成所需長度之後，滾壓或衝壓互連部16，以 形成向內變形的平截頭錐形部17 (形狀似漏鬥)和向內變形的輻射式 "速出"("quick-out")部22，其中，平截頭錐形部17相對於管的中 心線21具有小的角度，而"速出"部22相對於中心線21具有較大的 角度。所示平截頭錐形部17具有相對成線性的漏鬥形段，因此形成陡 峭的坡面從而在撞擊期間將環形部15導入環形部14中。此外，速出 部22幅射成角度，因此受到彎曲力而引起滾壓成向內變形的鉤形(參 見圖2)。向內變形的材料形成部分15的均勻柱形支撐，該支撐保持 管部15的柱狀強度。這有助於在撞擊期間部分14和15的伸縮作用， 如下面所述。
擠壓支柱13中的內腔25是敞開的並且在撞擊期間保持敞開狀態。 因此， 一個零件可以設置在腔25內，不會對擠壓支柱13的性能產生 不利影響。例如，需要時，可將拖鉤襯套設置在腔25內。
在生產時，通過管的製造比如滾壓成形，而後滾壓成形或者變形 成管，即縮徑互連部，然後再熱處理環形部14 (和/或部分15、 17和 22)，製造出擠壓支柱13。然後通過連接到緩衝梁ll上，將一對擠壓 支柱13裝配到保險槓系統10中，其中，擠壓支柱13水平並橫向地相 互隔開。最後，將保險槓系統IO連接到車架上。
在撞擊期間，互連部16由於環形部14和15沿其中心線21的線 性強度而開始彎曲。尤其是，當速出部22向後摺疊到本身時，在速出 部22的作用下驅動平截頭錐形部17，從而形成向內變形的鉤形環， 該鉤形環夾緊部分17。與部分17的材料其餘部分相比，部分22的半 徑有助於產生這種結果。這樣形成第一 (低)能量吸收水平的塌縮第 一階段。當在車輛碰撞長行程期間擠壓支柱13受到進一步壓緊時，互 連部16的端部彎過來並被拉到環形部14的剩餘材料的下方。當環形 部15的端部彎曲並巻到管部15的外表面上時，第三環形部18便在環 形部14與15之間形成。各個部分14-16的這種連續塌縮和變形，特 別是管部14的材料滾壓以非常可預測的方式並在較嚴格的變化範圍 內吸收相當大的能量。可以考慮到，在滾壓成形機上可由滾壓高強度低合金(HSLA) 鋼製造出本擠壓支柱。此外，還可考慮到，鋼的滾軋可以是高強度鋼 (比如70KSI的抗拉強度)或者超高強度鋼(比如80KSI的抗拉強度 或者更高)。需要時，這些材料可以在選擇的區域進行退火，以提高其 延伸性能或者降低其屈服強度(比如60KSI的抗拉強度或者更低)和 /或在選擇的區域可以熱處理，以提高強度。例如，通過任何一種方法 可以製成擠壓支柱，其一端具有60KSI抗拉強度的區域，而在相對端 具有120KSI抗拉強度的區域。中間環形部優選為大約60KSI強度並 且類似於低強度環形部，以便更好地確保良好塌縮順序。要注意的是， 在本公開內容中，術語"熱處理"被認為比術語"退火"廣泛，並且 術語"熱處理"包括通過使用加熱和熱力裝置來提高或者降低材料的 性能。還可以考慮到，熱處理和/或退火可以與滾壓成形設備串聯且與 滾壓成形成連續作業同時進行。當退火步驟與設備和滾壓成形工序串 聯和同時進行時，將滾壓成形的管形製造成使得相鄰的擠壓支柱成相 反的方向面對是有利的。例如，如果環15(即將要連接緩衝梁的端部) 從較高強度退火到較低強度，則有利於使相鄰擠壓支柱的兩個環形部 15 (即在分離成獨立的管部之前)相互靠近，使得單一退火熱量可施 加到更寬的區域。這使滾壓成形工序和退火工序提高了效率、控制和 線性速度。 改進
在下面描述中，相同的零件、特徵和方面用相同的附圖標記來表 示，但是加入了字母"A"、 "B"等。這樣做減少了多餘的論述。
在受到縱向撞擊時，設置的改進型能量控制管13A (圖4)適合 於可靠並可預測地吸收相當大的撞擊能量。能量控制管13A相應包括 第一管部14A、與第一管部14A對準的第二管部15A以及具有第一和 第二端部30和31的中間管部16A。端部30和31分別成整體地連接 第一和第二管部14A和15A。第一管部14A的尺寸大於第二管部15A 的尺寸，並且具有相類似的圓柱形橫截面形狀。但是要注意的是，第 一和第二管部14A和15A可以有不同的形狀，這些形狀包括矩形、正方形、橢圓形、圓形或者其它幾何形狀。(參見圖5)此外，可以考慮 到，管部14A和15A沿其長度、尤其是與中間管部16A相隔開的位 置上可以具有不同的橫截面形狀，在所述位置管部14A和15A必須適 合於連接到不同的結構，比如車架零件等。(參見圖19-22)中間管 部16A具有從第一管部14A過渡到第二管部15A的形狀，此外，第 一和第二端部30和31也具有如下所述的(圖9-12)不同形狀。
所公開的本能量控制管13A (圖4)是由可退火薄鋼板材製成的， 其中，管部14A、 15A和16A中的每一個均被一起成整體地形成一個 單元。壁厚可按需要加以改變，以滿足功能設計要求。例如，對於緩 衝擠壓支柱和/或車架，根據材料強度和具體使用的要求，厚度可以約 為1.5mm到4mm。可以考慮到，該薄板開始用滾壓成形機製成連續 的長管，此後切成預定長度的管形坯件60 (圖6)。然後，管形坯件將 使管部15A和16A的區域退火，然後形成形狀61 (圖7),在這種形 狀中，第二管部15A被壓縮到縮徑，中間部16A暫時採取臨時平截頭 錐形。已經確定，將能量控制管13A固定和縱向變形到預定狀態(圖 8)是有利的，因此中間部16A釆取如下所述的、在初始撞擊期間避 免高峰負荷的特殊形狀。對於汽車的保險槓系統和車架零件，優選的 是，薄板材是優良可靠的鋼號，比如結構鋼。大於約35KSI屈服強度 的鋼效果最好。在選擇的區域內能被熱處理或者退火達到最佳屈服性 能和延伸性能的鋼也是極好的選擇物，比如結構鋼或者高強度低合金 鋼(HSLAS)或者超高強度鋼(UHSS)。
對於材料的具體說明是合適的。由於選擇的材料比較堅固和質硬、 具有較高的屈服強度、更高的抗拉強度和較低的延伸值，因此常常變 得對緊密半徑(tight radius )更加敏感而且將會抗滾壓。相反，這種 材料往往會在緊密半徑處破裂、扭折、剪切、熱裂和/或破碎。這種破 裂問題隨著半徑接近材料的厚度尺寸變得更壞。本發明採用了專門選 擇幫助解決這個問題的、向外和向內張開的間隙和半徑。各種鋼號在 現有技術中人所共知且為本領域普通技術人員所理解。讀者要注意標 準化工業定義的ASTM A1008/A和A1008M - Ola還要注意ASTMA1011A和A1011M-Ola。結構鋼，比如具有大約25KSI及其以上的 鋼具有開始產生上述質量問題的強度性能。結構鋼通常稍好於冷軋商 業等級鋼或者熱軋商業等級鋼的鋼號。儘管如此，尤其是這種鋼接近 25到35KSI的抗拉強度時，往往會產生一些問題。特別要考慮到，在 上述能量控制管13 (及管13A和13B中)中使用結構鋼，比如抗拉 強度約為25KSI或者更高的鋼時，本發明的效果將會更好。本發明還 非常適合於80KSI及其以上的強度更高的材料和超高強度鋼(UHSS ) 而且效果更好。如果需要材料可加工性和增強滾壓，這些鋼則可進行 熱處理和退火，以便在沿著能量控制管的關鍵區域獲得最佳性能。
要注意的是，本文所論述的各種鋼意味著和被認為將得到鋼材料 和滾壓成形領域中的技術人員很好理解。為有利於讀者，要注意的是， 從美國材料試驗學會(ASTM)可以獲得額外的信息。本文使用的鋼 的術語表示與ASTM標準和定義相一致。儘管如此，要強調的是，本 技術適應性很強並且適合於加工各種材料。因此，各種術語意味著將 被廣泛地解釋，但是合理地解釋。
本發明原理被認為特別適用於HSLA鋼和超高強度鋼(UHSS)， 比如雙相鋼、三相(TRIP)鋼或者馬氏體材料。本發明原理也適用於 其它工程等級的材料，比如鋁、甚至更軟的材料。如果使高強度的材 料通過縮減壁厚(即厚度壓縮)能降低重量，本發明原理尤其有用。 通過被熱處理，材料固有地更加可加工和可變形，和/或使其在所選擇 的區域內能夠更加可加工和可變形。例如，這樣使能預先設定在中間 管部16A中形成具有小的半徑，而且產生顯^:裂紋和/或顯微裂縫和/ 或分裂的危險減少，剪切問題和材料分離，比如傾斜的危險也減少， 以及在小半徑彎曲區域內引起材料強度降低的其它質量瘋病危險也隨 之減少。被退火的性能還使材料能在沒有剪切、撕裂或者撕破的情況 下進行滾壓，這對於在撞擊和縱向擠壓期間獲得最大能量吸收是重要 的(參見圖13)。
值得注意地，通過許多方法可以調整和協調本能量控制管的性能， 以滿足具體規定，這些方法包括調整以下變量材料厚度、材料類型、材料硬度和可屈服性、退火溫度和條件、管徑和形狀、特殊滾壓半徑 結構和預定大小、使用設置在管部內(或者外部)的可擠壓插入物以 及在縱向擠壓撞擊期間影響材料滾壓、柱狀強度、能量吸收和應力分 布等其它因素。
如圖9- 12所示，第一管部14A的尺寸大於第二管部15A的尺寸。 第一管部14A包括限定管形邊緣32的外表面。管形邊緣32在靠近第 一端部30的區域與第一管部14A的橫截面形狀相配。第一端部30包 括沿著圓周方向連續的、由緊密變形材料34製成的帶，該帶徑向向外 張開超出邊緣32之外，比如張開角度最小約25。。這種緊密變形的材 料34限定小半徑，該小半徑有效地形成阻止材料滾壓的"壓緊"區域。 此外，在該小半徑上還有一些使該材料硬化的加工。小半徑(在其凹 面上)優選小於大約0.5倍第一端部30的材料厚度。這樣，足以阻止 剪切或者破裂的趨勢。造成變形材料34阻止滾壓的原因是多方面和錯 綜複雜的。可以認為，緊密"小"半徑與張開的形狀一起形成第一管 部14A的均勻環形支撐，在受到縱向撞擊時，該支撐起到支撐和保持 第一管部的柱狀強度的作用。當縱向受力時，緊密變形的材料34阻抗 第一端部30和第一管部14A的材料滾壓。
相反地，第二端部31 (圖12)具有變形材料35，該變形材料35 限定相對較大的半徑(在其凹面上)，比如至少大約l.O倍第二端部31 的材料厚度。第二端部31的變形部35由於其較大的半徑而對第二管 部15A的材料滾壓的阻力較小並且對第二管部15A的柱狀強度支撐也 較小。事實上，第二端部31被構造成當笫一管部14A保持其柱狀強 度時，在撞擊期間開始伸縮滾壓第二管部15A。管部15A和16A退火 而第一管部14A未退火這一事實進一步促進和產生上述結果(儘管不 需要退火使材料具有滾壓的趨勢)。設置間隙以供材料在其需要滾壓時 變形。可能地，管部14A和15A的尺寸可設定成在撞擊期間材料滾壓 時提供相互支撐。中間管部16A的預置條件也是重要的，因為它有助 於避免初始急劇的高峰負荷，這樣當負荷到達預定初始水平時，便快 速地穩定下來，而後在撞擊行程期間保持在該水平上(參見圖17)。第二能量控制管13B (圖14-16)包括第一管部14B、第二管部 15B和連接管部14B與15B的中間管部16B。但是，管13B不同於管 13A。在管13B中，較大直徑第一管部14B的端部30B包括限定較大 半徑的變形材料34B。此外，變形材料34B未向外張開，而是通常保 持在由第一管部14B的外表面限定的邊緣內。同時，第二管部15B的 端部31B包括限定較小半徑的變形材料35B。變形材料35B在管形邊 緣32B的內部向內張開，比如張開角度最小約12°。
圖13示出局部行程撞擊，在這種撞擊中，從管13B的第一管部 14B的材料36的一部分已滾壓。(在管13A中，第二較小的管部15A 是這樣的部分，即其以類似的方式滾壓時，在撞擊期間進行滾壓)。
圖17示出管13A和14A的典型負荷-撓度曲線。儘管在撞擊行程 期間負荷具有一些變化，但是設計能量控制系統，比如保險槓和車架 的能量控制系統領域的技術人員將會明白，在整個撞擊行程期間負荷 快速地到達預定水平，並相對一致地保持在所選擇的水平上。在負荷 撓度曲線下面的區域表示在撞擊行程期間的實際能量吸收("AEA，，)。 通過增加在撞擊(Dl)乘全撞擊行程(D2)期間得到的最大負荷會計 算出正確的能量吸收("PEA")。本能量控制系統達到特別高的效率比 (即"AEA"除以"PEA")。特別是，本能量控制管技術最終要比已 知的緩衝擠壓支柱具有高得多且更加一致的能量吸收效率比，這是由 於初始加載相對迅速以及在整個撞擊行程期間連續加載保持相對較好 而且水平一致的結果。特別是，本發明原理對負荷-撓度曲線提供令人 驚奇和意料不到的一致性和可靠性，並且還提供一致和可靠的能量吸 收和擠壓行程。
圖18是圖表，其示出典型的退火管，比如該管可用來得到圖17 的結果，圖18A是曲線圖，其示出退火對圖18管中所用材料的影響。 退火溫度線A-J的順序示出屈服強度的逐漸降低、抗拉強度的降低 及根據退火溫度升高可成形性和應變的總增量。該曲線圖還示出抗拉 強度與屈服強度之間的全面關係以及這些性能與應變之間的關係。
圖19是將圖11和15中本能量控制管的原理結合到其管形側面件中的管形車架的透視圖。靠近四個區域以放大圖示出這四個特殊區域， 每個區域示出可以使用本發明能量控制系統技術的地方。但是要注意 的是，該項技術可以用在附加的區域內。此外，在"實際"車架中， 使用位置最有可能是在車架上更加對稱的位置。
示出的管40 (圖19)位於車架39的前端附近在前車架側面件的 縱向部分中、正好在前橫車梁的前面。管40的橫截面是矩形，並且包 括單個的中間管部16C(參見圖11)，該管部被構造成在伸縮撞擊期 間開始滾壓管中之一 14C或者15C的材料。能量控制管40設在車架 同樣的前部位置。管40的橫截面是圓形，並且包括單個中間管部16D， 以在伸縮撞擊期間開始滾壓材料。管40在一端還包括過渡區42，在 該過渡區，圓形橫截面過渡到正方形截面，以接合車架構件的前(後) 端。管40例如可以用來支撐車輛保險槓。
兩端管43位於所示車架側面的中部。管43的橫截面是圓形，並 且包括兩個中間管部44和45，這兩個管部在中心設置的小直徑管部 46的相對端上成相反的方向面對。管43在中間管部44和45的每個 外端還包括兩個較大直徑的管部47和48。此外，較大直徑的管部在 其外端過渡到正方形橫截面。另一個能量控制管49與管40相類似， 並且設置在車架一個側面件的端部上。但是，不是在最近橫梁的前面， 而是橫梁50比如通過焊接直接連接到能量控制管49較大直徑的管部 上。
圖20是兩個橫車梁的透視圖，其中一個是用在與車架相同平面上 的橫車梁52。該梁或者能量控制管52與上面所述的兩端管43相類似。 所述梁包括設置在中間位置的較小直徑的管部53,而兩個較大直徑管 部54和55連接到車架的側面件上。值得注意地，管13A(或者13B) 的端部可以退火，以便於再成形，從而更好地與車架軌道的幾何形狀 配合。
圖20的其它能量控制系統包括一對管部55，其設置作為橫車梁 但是用在車輛淺盤形地板的上方，或者至少設置在相對於淺盤形地板 使座椅可以固定在其上的位置上。每個管55與管52相類似，這裡，管的相對端固定到車輛的側部上。每個管55包括一個較小的中間管部 56和兩個外部較大的管部57和58。車輛包括座椅59和60'，其中前 部和後部外支架61連接到較大的管部57和58上，而前部和後部內支 架62連接到較小的管部56上。
圖21是保險槓系統的透視圖，該系統裝有緩衝加強梁64和能量 控制管65，該管65將緩衝梁64支撐在車架上。擠壓支柱65是與管 40相類似的能量控制管，因此不必進行詳述。
圖22是用來支撐儀錶板68的橫車梁67的透視圖。梁67包括一 個直徑較小的長管部69和位於兩端上的兩個較大直徑的管部70。較 大直徑管部70連接到車輛結構上，比如車輛"A，，支柱，正好在前乘 客門的前面。數個套環71設置在較小直徑管部69上，以便支撐支架 72和敞開的連接凸緣73。支架72用來固定各種器件，比如儀錶盤68 和儀錶盤68上及其周圍的各種零件和附件。
圖23是透視圖，其示出可擠壓插入物75，該插入物設置在能量 控制管76的外端，並隨時可軸向裝於其中。管76包括小直徑管部77、 大直徑管部78和連接兩個管部的中間管部79，該中間管部79用來當 受到縱向撞擊小直徑管部77滾壓運動進入到大直徑管部78中時，便 形成對小直徑管部77的材料的預定滾壓。可擠壓插入物75包括具有 圓周強度的結構環80，這些結構環適合徑向地支撐大直徑管部78。薄 環81將結構環80互連起來，並將這些結構環80縱向隔開。但是，薄 環81具有預定的縱向強度，使得在縱向受力時，這些薄環通過預定力 塌縮。因此，當可擠壓插入物75設置在能量控制管76 (圖24)內時， 便以阻止發出卡搭聲的方式開始合適地裝入到大直徑管部78中。但是 在縱向撞擊期間，由於小直徑管部77運動進入和朝向大直徑管部78， 小直徑管部77的材料開始滾壓並運動與可擠壓插入物75的端部接合。 當小直徑管部77滾壓時，可擠壓插入物75的薄環81塌縮，從而為更 多的滾壓材料形成額外的空間。該順序連續進行，直到可擠壓插入物 75完全被壓扁為止。在撞擊行程期間，可擠壓插入物75接合併幫助 控制滾壓的材料。例如在一項試驗中，可擠壓插入物75使縱向負荷提高10，000磅力。此外，試驗已潛在示出，該負荷可形成更加一致，從 而提高能量控制系統的效率比(即上述的"AGA"除以"PEA")。
因此，可擠壓插入物對管部77的滾壓形成額外的阻力，並可用來 調整能量控制管的性能。圖22和23中示出的可擠壓插入物75由彈性 材料製成，當受到縱向加載時由於中間管部79滾壓半徑的傳遞，該彈 性材料便被壓扁。凸形圓環81設置在較厚邊緣環80之間。當可擠壓 插入物被加載時，環80將負荷傳遞到凸形區，該凸形區在加載時開始 壓扁。管部78的內表面阻止凸形區81向外壓扁。當管部78滾壓而管 部77保持柱狀強度時，可以獲得類似的性能。可擠壓插入物可由各種 材料製成，並且可採用不同的幾何形狀，以調整能量控制管的性能。 可擠壓插入物可用來調整管的性能，而不是提高管的直徑或者材料的 厚度。調整管性能的一些標準方法可通過增加材料的厚度或者加大管 的直徑來實現。可擠壓插入物的使用可提供一種替換方法來調整性能， 既不會增加大量費用，也不會以增加重量為代價。 進一步改進
圖形標記113 (圖25A)總體表示本發明的另一個實施例，該實 施例具有塑料制能量控制管。塑料制能量控制管113與前面所述的能 量控制管13A相類似。該塑料制能量控制管113包括第一管部114、 與第一管部114對準的第二管部115和連接第一管部114與第二管部 115的中間管部116。第一管部114的尺寸大於第二管部115的尺寸， 並優選具有相類似的橫截面形狀。但是要注意的是，第一和第二管部 114和115可以有不同的形狀，這些形狀包括六邊形、八邊形、橢圓 形、跑道形、圓柱形、矩形、正方形、卵形、圓形或者其它幾何形狀。 此外，可以考慮到，管部114和115沿其長度、特別在與中間管部116 相隔開的位置可以具有不同的橫截面形狀，在這些位置，管部114和 115必須適合連接到不同的結構上，比如車架零件等。中間管部116 具有從第一管部114過渡到第二管部115的形狀。
示出的塑料制能量控制管113優選由常用於零件中以吸收能量的 熱塑性塑料，比如PC、 PBT、 PC/PBT、 PC/ABS和其它混合塑料製成，其中，管部114、 115和116中的每一個均淨皮一起成整體地形成或 者模製為一個單元。塑料制能量控制管113優選用注射模塑製作，不 過可以考慮到，塑料制能量控制管113可用其它方式製成。壁厚可以 根據需要有所改變，以滿足功能設計要求。塑料制能量控制管113還 可包括其中模製的金屬件插入物，以形成塑料制能量控制管113的加 強強度和/或有助於將該塑料制能量控制管113裝配到其它零件上。
如圖25A-25C所示，第一管部114的尺寸大於第二管部115的 尺寸。中間管部116包括連接第一管部114頂部的第一端部130和連 接第二管部115底部的第二端部131。示出的第一端部130具有倒"L" 形部分，而第二端部131具有"U"形或者"J"形部分並且連接到第 一端部130上。如圖25B和25C所示，第一端部130優選包括附加材 料133，該材料在L形部分的兩個支臂之間延伸。在壓扁塑料制能量 控制管113期間，第二管部115在中間管部116的第二端部131上開 始伸縮滾壓，而將塑料制能量控制管113壓扁，如圖25C所示。在壓 扁第二管部115期間，第一管部114和第一端部130優選保持靜止。 附加材料133有助於加強第一端部130。因此，第二端部131蜂皮構造 成當第一管部114保持其柱形強度時，在撞擊期間開始伸縮滾壓第二 管部115。設置間隙以供材料在其需要滾壓時變形。可能地，管部114 和115的尺寸可設定成在撞擊期間材料滾壓時提供相互支撐。第二端 部131 (或者中間管部116預置條件)也是重要的，因為它有助於避 免初始急劇的高峰負荷，這樣當負荷到達預定初始水平時，便快速地 穩定下來，而後在撞擊行程期間保持在該水平上。塑料制能量控制管 113利用材料的滾壓產生負荷-撓度響應，該響應沒有尖峰和谷底，但 是可以i殳計成產生平坦的響應，如圖25D所示。方形波響應表示能量 的最有效吸收。在加載時，負荷增大，直到達到該結構的柱形強度而 後滾壓開始為止。平穩負荷時發生均勻滾壓，直到吸收所有能量為止。
附圖標記113a (圖26A)總體表示本發明的另一個實施例，是具 有塑料制能量控制管的第二實施例。由於塑料制能量控制管113a與前 面所述的塑料制能量控制管113相同，除了圖26A中附圖標記後綴"a"之外，出現在圖25A - 25C和圖26A中的相同零件分別用同 一相應的 附圖標記表示。塑料制能量控制管113a的第二實施例包括具有內壁 134的第二管部115a,該內壁134從中間管部116a的第二端部131a 逐漸變細。內壁134逐漸變細造成負荷升高，如圖26B中負荷-撓度曲 線圖所示。
附圖標記113b (圖27A-27D)總體表示本發明的另一個實施例， 是具有塑料制能量控制管的第三實施例。由於塑料制能量控制管113b 與前面所述的塑料制能量控制管113相同，除了圖27A-27D中附圖標 記後綴"b"之外，出現在圖25A-25C和圖27A-27D中的相同零件 分別用同 一相應的附圖標記表示。塑料制能量控制管113b的第三實施 例包括內部能量控制管部分140。內部能量控制管140基本上是塑料 制能量控制管113第一實施例的倒置形式，該塑料制能量控制管140 通過跨越部141連接到中間管部116b第二端部131b遠端的第二管部 115b的端部上。因此，內部能量控制管140包括第一管部114b'、第 二管部115b'和中間管部116'。
如圖27B所示，塑料制能量控制管113b的第三實施例以與塑料 制能量控制管113第一實施例相同的方式壓扁。因此，第二管部115b 在中間管部116b的第二端部131b上開始伸縮滾壓，以將塑料制能量 控制管113b的外部分壓扁，如圖27B所示。在第二管部115b壓扁期 間，第一管部114b和第一端部130b優選地保持靜止。附加的材料133b 再次幫助加強第一端部130b。因此，第二端部131b被構造成當第一 管部114b保持其柱狀強度時，在撞擊期間便開始伸縮滾壓第二管部 115b。設置間隙以供材料在其需要滾壓時變形。可能地，管部114b 和115b的尺寸可設定成在撞擊期間材料滾壓時提供相互支撐。第二端 部131b (或者中間管部116b的預置條件)也是重要的，因為它有助 於避免初始急劇的高峰負荷，這樣當負荷到達預定初始水平時，便快 速穩定下來，而後在撞擊行程期間保持在該水平上。
在塑料制能量控制管113b第三實施例的外部分如27B所示已被 壓扁之後，內部能量控制管部分140將隨同塑料制能量控制管113b第三實施例的外部分的壓扁延續而壓扁。因此，第一管部114b'在中間 管部116b'的第一端部131b'處開始伸縮滾壓，從而將內部能量控制管 部分140壓扁，如圖27C所示。在壓扁第二管部115b期間，第二管 部115b'和第二端部130b'優選地保持靜止。附加的材料133b'再次幫 助加強第二端部130b'。因此，第一端部131b'被構造成當第二管部 115b'保持其柱狀強度時，在撞擊期間便開始伸縮滾壓第一管部115b'。 設置間隙以供材料在其需要滾壓時變形。可能地，管部114b'和115b' 的尺寸可設定成在撞擊期間材料滾壓時提供相互支撐。第一端部131b' (或者中間管部116b'的預置條件)也是重要的，因為它有助於避免初 始急劇的高峰負荷，這樣當負荷到達預定初始水平時，便快速地穩定 下來，而後在撞擊行程期間保持在該水平上。
塑料制能量控制管113b利用材料的滾壓產生負荷-撓度響應，該 響應沒有尖峰和谷底，但是可以設計成在能量控制管113b的第三實施 例的外部分壓扁期間產生如圖27D中點145與150之間所示的平坦響 應，和在能量控制管U3b的第三實施例的外部分和內部能量控制管部 分140壓扁期間產生如圖27D中點150與160之間所示的另一個較高 的平坦響應。
在上述的塑料制能量控制管113、 113a和113b中，或第一管部 114或是第二管部115可以連接到支撐結構上，使得塑料制能量控制 管113、 113a和113b會是可反轉的。此外，塑料制能量控制管113b 的第三實施例的內部能量控制管部分140可以反向設置，使得第二管 部115b'連接到跨越部141上。此外，塑料制能量控制管113、 113a或 113b可包括數個部分，這些部分逐漸變小(參見圖28C)。而且，任 何管部分可包括上面在塑料制能量控制管113a的第二實施例中所述 的錐形壁。此外，任何塑料制能量控制管113、 113a和113b可包括擠 壓起始凹槽177,如圖27E所示，這將造成正弦波能量曲線，如圖27F 所示。儘管所示凹槽177位於第二管部115上，但凹槽177可以在任 何管部分上。
塑料制能量控制管113、 113a和113b的應用包括獨立的可擠壓結構和/或可擠壓零件，這些結構和/或零件被模製到較大的塑料模製件 中，無需為在模製件上形成未切割和封閉表面而在工具加工中有敲打
動作(tolling action)和運動機件。零件的尺寸可以模製成任何所需 的尺寸，並且將多個塑料EMT組合可模製並聯、串聯操作，或者構 造成擁有大的表面積。單個塑料EMT113、 113a或者113b可以用作 車輛中駕駛員膝蓋202前面的護膝墊，如圖28A所示；可以用作另一 結構前面的可擠壓件，比如在保險槓系統210前面和儀錶板212後面 的塑料EMT113、 113a和113b，如圖27B所示；可以用作車輛承栽車 架220與儀錶板222之間的緩衝支架，如圖28C所示；可以用作車輛 中A和B立柱的內部零件(未示出)；可以用作高速公路的路堤，以 保護橋242的支座240，如圖27D所示；或者以其它方式使用。此外， 可以用一組塑料EMT橫跨在保險槓300的表面上作為能量吸收器， 如圖29所示，或者用在梁400內(例如公開在美國專利申請系列號 10/808,127中名稱為"能量控制梁"的梁，該申請的全部內容本文引 入作為參考)，如圖30A-30C所示，或者用在車頂內襯內，以保護頭 部，如圖31A和31B所示。此外，塑料能量控制管113、 113a或者113b 可以用在電梯井500的底部，以吸收電梯502降落的能量，如圖32 所示。基本上，凡是需要能量吸收的地方，不管是獨立的結構，還是 需要提供能量吸收的較大區域，都可以採用塑料EMT技術。
使用塑料製造零件的優點具有模製複雜形狀和在複雜的零件中進 行模製的靈活性，這些零件可以用來調整本發明的性能。塑料EMT 不需要具有向外張開的較大直徑部分的較大管，這種較大直徑的管由 於在模製過程中能夠改變厚度，而促進較小直徑部分套進較大直徑部 分中。塑料模製過程適應性極強。'在簡單的內/外模具中容易地模製出 簡單的一個或者多個EMT結構零件。具有內部加固肋和葉片較為復 雜的結構可能需要聯合作用的模具。模製塑料的適應性便於確定所需 之處材料的厚度。厚度的改變可用來達到柱狀強度和所需的滾壓負荷。 改變塑料厚度的能力和模製過程提供的適應性顯示與使用塑料相關的 優點。EMT還可以在其它EMT中模製和套裝，以產生額外的負荷調整能力(參見圖28B)。
將會知道，在沒有脫離本發明原理的情況下，可以對上述結構進 行變動和改進，並還將知道，這些原理表示包括在下面的權利要求書 內，除非這些權利要求另外在其文字上有明確的說明。
權利要求
1. 一種能量控制管，這種管在受到縱向撞擊時適合可靠和可預測地吸收相當大的撞擊能量，該管包括聚合物的第一管部；聚合物的第二管部，其與第一管部對準；以及聚合物的中間管部，其第一和第二端部分別成整體地連接第一和第二管部；第一和第二管部的尺寸大小不同，並且中間管部具有從第一管部過渡到第二管部的形狀；第一管部的尺寸大於第二管部的尺寸並且包括限定管形邊緣的外表面，第一端部包括由一種材料製成的連續帶，該帶在縱向撞擊時起到支撐和保持第一管部的柱狀強度的作用，而第二端部相反構造成在撞擊期間當第一管部保持其柱狀強度時開始伸縮滾壓第二管部。
2. —種能量控制管，這種管在受到縱向撞擊時適合可靠和可預測 地吸收相當大的撞擊能量，該管包括聚合物的第一管部，其具有第一變形抗力；聚合物的第二管部，其具有第二變形抗力，該第二變形抗力大於 第一變形抗力；以及聚合物的中間管部，其將第一管部連接到第二管部上；由此，當受到縱向撞擊中間管部接受來自縱向撞擊的力時，中間 管部和第一管部可預測地滾壓並且早於第二管部。
3. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其包括連接到第一和 第二管部中一個的自由端上的緩衝梁。
4. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其包括連接到第一和 第二管部中至少一個上的車架。
5. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其包括連接到第一和 第二管部中至少一個上的橫向車架構件。
6. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其特徵在於，第一和第二管部具有相同的幾何橫截面形狀，但是橫截面尺寸不同。
7. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其特徵在於，笫一和 第二管部中的至少一個包括圓形橫截面。
8. —種電梯系統，其包括電梯井，該電梯井具有底部和設置於其 中的、如權利要求1或者2所述的能量控制管。
9. 一種駕駛員保護系統，其包括橋柱，該橋柱具有設置在橋柱前 面的、如權利要求1或者2所述的能量控制管。
10. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其特徵在於，第一管 部和第二管部中的至少一個包括具有不同厚度的壁。
11. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其還包括模製到管部 中至少一個的至少一個金屬件。
12. 如權利要求1或者2所述的能量控制管，其特徵在於，第一管 部和第二管部中的至少一個包括至少一個擠壓起始凹槽。
13. —種能量控制墊，其包括多個如權利要求1或者2所述的能量 控制管。
14. 一種製造能量控制管的方法，這種管在受到縱向撞擊時適合可 靠和可預測地吸收相當大的撞擊能量，該方法包括模製聚合物的第一管部； 模製聚合物的第二管部； 使第二管部與第一管部對準；以及模製聚合物中間管部，其第一和第二端部分別成整體地連接第一 和第二管部；第一和第二管部的尺寸大小不同，並且中間管部具有從第一管部過渡到第二管部的形狀；第一管部的尺寸大於第二管部的尺寸並且包括限定管形邊緣的外 表面，第一端部包括由一種材料製成的連續帶，該帶在縱向撞擊時起到支撐和保持第一管部的柱狀強度的作用，而第二端部相反構造成當 第一管部保持其柱狀強度時，開始在撞擊期間伸縮滾壓第二管部。
15. 如權利要求14所述的製造能量控制管的方法，該方法包括將緩衝梁連接到第一和第二管部中一個的自由端上。
16. 如權利要求14所述的製造能量控制管的方法，該方法包括將 車輛架構連接到第一和第二管部中的至少一個上。
17. 如權利要求14所述的製造能量控制管的方法，該方法包括將 橫向車架構件連接到第一和第二管部中的至少一個上。
18. 如權利要求14所述的製造能量控制管的方法，其特徵在於， 第一和第二管部具有相同的幾何橫截面形狀，但是橫截面的尺寸不同。
19. 如權利要求14所述的製造能量控制管的方法，其特徵在於， 第一和第二管部中的至少一個包括圓形橫截面。
20. 如權利要求14所述的製造能量控制管的方法，該方法還包括 將至少 一個金屬件模製到管部中的至少一個內。
21. 如權利要求14所述的製造能量控制管的方法，其特徵在於， 第一管部和第二管部中的至少一個包括至少一個擠壓起始凹槽。
全文摘要
一種能量吸收系統包括由連續聚合材料製成的管。該管具有第一和第二管部，這些管部通過中間管部相連接。通過這種設置，在保險槓系統接受縱向撞擊時，第一和第二管部以可預測和一致的滾壓塌縮而可伸縮地塌縮。
文檔編號B60R19/26GK101432168SQ200580034297
公開日2009年5月13日 申請日期2005年9月7日 優先權日2004年9月7日
發明者B·W·萊昂斯, D·W·希瑟林頓, D·埃文斯, R·B·尼斯, S·C·格拉斯哥 申請人:沙普公司