用于吸收撞击能量的管状能量管理系统技术方案

一种能量吸收系统，包括由连续材料例如可热处理的钢制成的管子，该管子具有通过中间部分连接的第一和第二环形部分。一方面，该中间部分被扩大和／或收缩以使一管部分在撞击下可预测地伸缩地滚压。另一方面，一个管部分被退火以优化其延伸和屈服特性，从而在撞击下有利于滚压。通过这种设置，当缓冲系统接受到纵向的撞击时，该第一和第二环形部分可预测地并与滚压塌陷相一致地压伸缩塌陷。本发明专利技术也公开了与上述系统相关的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种能量管理系统，该系统被配置成在撞击冲程中能够以一种一致的和可预测的方式吸收有效撞击能量。
技术介绍
关心车辆安全性的联邦政府、保险公司、和经销商、协会以及公司已经建立了车辆缓冲系统必须通过的标准撞击试验。缓冲器支架和可压碎塔通常用于在车架上支撑保险杠并且常常在车辆撞击过程中吸收能量。几个特点对于“成功的”缓冲器支架和可压碎塔来说非常有益。需要制造能够在一个已知的窄范围内提供一致的和可预测的撞击能量，因此，个人车辆上的缓冲系统将全部通过测试是必然的。这要求制造商们制造更加安全的车辆并且也要求他们更精确地优化他们的缓冲系统从而减少额外的重量并使用更低成本的材料。更明确的是，它要求制造能够提供一致的压力对偏移曲线的缓冲装置和可压碎塔，和提供一致的能量吸收对时间曲线，以及提供塌陷的一致的和可预测的方式。这要求车辆制造商确切地知道任何给定的撞击力能够产生多少偏移，在车辆撞击或碰撞过程中，在任何点上有多少能量被吸收。反过来，这允许车辆制造商在缓冲系统周围设计足够的空间以允许没有损害的撞击而不需要浪费空间来补偿产品的差异并且对车架上的缓冲系统提供足够的支撑。该压力对偏移曲线具有几个重要的范围，在这些范围中，可压碎塔从弹性变形到永久变形到完全塌陷和塌陷到最低点。这些塌陷的不同点可以被预测以确保在塌陷前和塌陷过程中相当大的能量得到吸收，也能够确保在过度的载荷通过缓冲系统传递给车辆和车上乘客之前产生塌陷，这些是非常重要的。除上述之外，缓冲器的开发程序需要长的筹备期，任何可压碎塔是挠性的，可适应性的和“可调节的”是很重要的，这样，在缓冲器发展程序后期能够可预测地对其进行修改和调节以在给定的车模上对其优化。同样，尽管车辆的需要有很大的差异，但是需要提供能够用于不同的保险杠和具有不同的缓冲系统和车模上的可压碎塔设计，以便于每一个新的缓冲器系统，尽管是新的，也不是一个完全没有经过测试的和“未知的”系统。在缓冲系统中，一些支撑保险杠的管式可压碎塔是已知的。在一种类型中，两个冲压的半壳体被焊接在一起。然而，这个过程产生了原料废料。同样，该焊接过程为增加制造总成本的附属操作。另外，该焊接的可压碎塔受到重要产品变化和产品撞击强度，压力对偏移曲线，能量吸收曲线和压碎失败点重要变化的支配。一些可压碎塔使用比其他可压碎塔更强的材料。然而，当可压碎塔的强度增加时，存在将越来越强的载荷从保险杠直接传递给车架的趋势。这常常是不希望的。相反，所述塔自身在一个分配的时间阶段内可预测地压缩和塌陷并吸收最大的能量是所希望的。尤其是，强度非常高的可压碎塔倾向于从保险杠向车架传递不期望的高载荷峰值。这常常跟随着可压碎塔的灾难性塌陷，很少的能量在这里被吸收并且在这里从车辆到车辆的能量吸收不一致或不可预测。并且，它导致了车架过早地损害。通过可压碎塔来看，在车辆撞击过程中，可压碎塔被设计成在整个压碎冲程上连续和可预测地伸缩和弯曲是特别重要的。同时，允许使用超过强度材料，如高强度低合金钢(HSLA)或具有非常高的强度和重量比的超高强度钢的设计是需要的。如缓冲器制造领域的技术人员所知道的，在高强度材料外简单加工可压碎塔的想法是可怜的，实际上，由于将高的撞击载荷和载荷峰值传递给车架，以及与不充分能量吸收相关的问题常常导致缓冲系统的失败。车架，如缓冲器支架和可压碎塔，最好设计成能够处理撞击能量，既在能量吸收也在能量耗散方面。需要降低对车辆部件的损害，也需要降低对车辆乘员的伤害。如缓冲器支架和可压碎塔，车架具有很长的开发时间，另外，它们常常需要在开发后期进行调整和调节。车架(和车架上安装的部件)具有很多与缓冲器支架和可压碎塔相同的利害关系，当然，因为缓冲部件和可压碎塔(和其它车辆部件)连接在车架上。更广地，需要一种柔性的，能够在非常不同的环境和应用中使用的能量吸收系统。特别是，该能量吸收系统在缓冲系统，但是也在车架上(纵向和交叉车)，和其他应用上，也在非车辆应用上。因此，需要一种解决上述问题并具有上述优点的能量管理系统。特别是，需要一种提供一致的撞击强度，一致的压力对偏移曲线，一致的能量吸收(对于弹性和永久变形)，以及一致的坍塌点和方式，所有的这些在紧的/窄的产品和特性变化范围内得到提供。同样，需要一种有成本竞争力的能量管理系统，其能够在减少对辅助操作的需要以及减少对手工劳动需要的情况下加工，然而它是灵活的和可调节的。
技术实现思路
本专利技术的一个方面，一种在被纵向撞击时适于可靠地和可预测地吸收大部分撞击能量的能量管理管，包括第一管部分；与第一管部分对齐的第二管部分；和具有分别与第一和第二管部分整体连接的第一和第二端部的中间管部分；该第一和第二管部分在尺寸上不同，该中间管部分具有从第一管部分过渡到第二管部分的形状；该第一管部分的尺寸大于第二管部分并包括限定管状边界的外表面，该第一端部包括一变形材料的连续带，该连续带径向向外张开越过该外表面，并用作在纵向撞击时支撑和保持第一管部分的圆柱强度，当第一管部分保持其圆柱强度时，第二端部对比地设置成在撞击过程中开始第二管部分的可伸缩滚压。本专利技术的另一个方面，一种能量管理管包括第一管部分；对齐的第二管部分；和具有分别与第一和第二管部分整体连接的第一和第二端部的中间管部分；该第一和第二管部分在尺寸上不同，该中间管部分具有从第一管部分过渡到第二管部分的形状；该第二管部分的尺寸小于第一管部分，并包括限定管状边界的内表面，该第二端部包括一变形材料的连续带，该连续带径向向内张开在该边界内部，并在纵向撞击时用作支撑和维持第二管部分的圆柱强度，当第二管部分保持其圆柱强度时，该第一端部构造成在撞击期间开始第一管部分的可伸缩滚压。本专利技术另外一个方面，一种能量管理管包括第一管部分；对齐的第二管部分；和具有分别与第一和第二管部分整体连接的第一和第二端部的中间管部分；该第一管部分在尺寸上大于第二管部分，该中间管部分具有从第一管部分过渡到第二管部分的形状；该中间部分形成一个连续的环，并且当纵向地交叉分割时，该中间部分为一非线性壁部分，第一端部在该壁部分上限定第一半径，第二端部在该壁部分限定第二半径，第一和第二半径中的一个小于另一个半径，具有一个较小半径的端部比另一个具有较大半径的端部对圆柱强度提供相对大的支撑；具有另一个较大半径的端部被构造成开始具有较大半径的管部分的可伸缩滚压；由此，在承受纵向撞击时，当中间管部分受到来自纵向撞击的力时，该中间管部分和该第二管部分可预测地滚压并且比第一端部更快和比第一管部分更快。本专利技术的又一个方面，提供一种在纵向撞击时适于可靠地和可预测地吸收大部分能量的能量管理管，该能量管理管包括第一管部分；对齐的第二管部分；和具有分别与第一和第二管部分整体连接的第一和第二端部的中间管部分；该第一管部分在尺寸上大于第二管部分，该中间管部分具有从第一管部分过渡到第二管部分的形状。一可压碎支撑部件设置在第一管部分的内部，并且被构造成当纵向撞击时破碎且同时有助于材料的滚压控制。一可压碎支撑部件设置在第一端部的内部且用于支撑该第二端部，以提供额外的阻力来开始和保持伸缩滚压，支撑部件的功能独立于端部的可伸缩滚压。本专利技术还有另外一个方面，一种能量管理管包括第一管部分；对齐的第二管部分；和具有分别与第一和第二管部分整体连接的第一和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在被纵向撞击时适于可靠地和可预测地吸收大部分撞击能量的能量管理管，包括：第一管部分；与第一管部分对准的第二管部分；和具有分别与第一和第二管部分整体连接的第一和第二端部的中间管部分；该第一和第二管部分尺寸不同并且该 中间管部分具有从第一管部分到第二管部分的形状过渡；该第一管部分尺寸大于第二管部分并包括限定了一个管状边界的外表面，该第一端部包括一个变形材料越过该外表面径向向外伸出的连续带并且其用作受到纵向撞击时支撑和保持第一管部分的圆柱强度，由于 第一管部分保持其圆柱强度，第二端部对比地设置成在撞击过程中开始第二管部分的可伸缩滚压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：SC格拉斯哥，DW希瑟灵顿，BW莱昂斯，
申请(专利权)人：沙普公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]