具有挤压锥和能量吸收器的保险杠制造技术

一种管状保险杠杆包括用于安装到机动车车架上的安装支架和位于每个安装支架前面的挤压锥。每个挤压锥包括与所述杆的前壁接合的凸缘，并且包括延伸通过所述前壁而与所述杆的后壁接合的管状部分。热成型的能量吸收器包括在前面与水平沟槽接合的脊和接纳所述挤压锥的所述凸缘的凹槽。所述能量吸收器被热成型以包括挤压箱。至少两个挤压箱包括相邻侧壁，所述相邻侧壁具有在底部壁附近结合到一起以增加强度的根部。这是通过刻线和修剪其中一个刀片状突起的前缘来实现的，从而所述被刻线的前缘使所述根部区域暴露，从而当塑料材料热时，所述根部区域被结合到一起。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及适用于能量吸收和具有能量吸收安装支架的机动车保 险杠系统。
技术介绍
在机动车碰撞过程中，机动车保险杠安装支架区域中的能量管理 对于有效的能量吸收是至关重要的。通常，保险杠安装支架被制造得 非常结实，以具有足够的强度来通过碰撞和功能保险杠的测试。然而， 这会导致极大增加的成本，被浪费的原料，以及增加的重量。同时， 通常将保险杠安装支架制造成以特殊的方式塌陷和/或增加其碰撞行 程的距离，以在碰撞影响机动车车架之前提供相当大的能量吸收。然 而，这些改进也导致了成本的增加。希望在保险杠安装支架区域提供 改进的挤压强度和能量吸收，但是并不增加挤压行程，并且不会相当 大地增加装配区域的重量和复杂度。保险杠系统通常具有由聚合物能量吸收器，当保险杠系统被碰撞 时，能量吸收器用于提供初始能量吸收。对于给定的保险杠系统，可 以调整能量吸收器以改变受力-变形曲线(即，能量吸收曲线)。例如， 所述调整可以包括将壁加厚或变薄，和/或材料置换，和/或将更多的 结构加入能量吸收器中。然而，希望有更简单的和更少侵入的方法来 调整保险杠系统。因此，希望有具有前述优点并解决前述问题的保险杠系统和相关 方法。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面， 一种保险杠系统包括管状保险杠杆，所述管状保险杠杆具有顶壁、底壁、前壁以及后壁，还具有从所述后壁延 伸并适于将所述杆安装到机动车车架上的一对安装支架。挤压锥位于 每个安装支架的前面，每个挤压锥包括与所述前壁接合的凸缘以及从 所述凸缘延伸通过所述前壁中的孔而与所述后壁接合的管状部分。在本专利技术的另 一个方面，保险杠系统包括具有前面的保险杠杆以 及抵靠所述前面定位的热成型能量吸收器。所述能量吸收器包括底部 壁和形成到所述底部壁中的至少两个相邻的挤压箱。所述相邻的挤压 箱包括一对相邻的侧壁，每个侧壁具有紧邻所述底部壁的根部。所述 根部在距所述底部壁一段距离处结合到一起，从而所述相邻的侧壁彼 此加固和加强。在本专利技术的又一方面，一种形成能量吸收器的方法包括以下步骤 提供由可热成型塑料材料制成的基板；加热所述板；提供具有多个具 有带前缘的刀片状突起的工具，以在所述基板中形成多个挤压箱，所 述挤压箱包括一对相邻的挤压箱。沿一中心区域刻线和修剪所述前缘 中的至少一个，从而当利用所述刀片状突起热成型所述底部壁时，由 所述被刻线的前缘形成的所述一对相邻挤压箱上的相邻侧壁的中心根 部区域通过所述刀片状突起暴露，并且不被所述刀片状突起冷却。所 述方法还包括将所述工具与所述被加热的板接合，所述刀片状突起在 所述板中形成多个挤压箱。带有被刻线的所述前缘的所述刀片状突起 在热成型过程中使所述根部区域暴露，从而当所述塑料材料热时，所 述根部区域结合在一起，这就使得当冷却所述板时，所述一对相邻的 挤压箱的强度增加。当研究下述说明书、权利要求以及附图后，所属领域的技术人员 将明白和理解本专利技术的这些和其它方面、目的以及特点。附图说明图1是表现本专利技术的保险杠系统的透视图； 图2是垂直通过图1截取的横截面图，图2A-2C是与图2相同的 视图，但是分别具有各自的杆、挤压管以及能量吸收器；图3是图1中所示的杆和能量吸收器的末端部分的局部透视图； 图4是图3中所示的杆的末端部分的局部透视图； 图5是图4的透视端视图6是具有刀片状突起的工具的透视图，其中的刀片状突起用于 热成型图l-3所示的能量吸收器；图7是沿图6中线VII-VII截取的横截面图；以及 图8是来自图3的挤压箱的局部透视图。具体实施例方式保险杠系统20 (图1)包括管状保险杠杆21,其具有用于安装到 机动车车架上的一对安装支架22,和在杆21内的每个安装支架前的 挤压锥23。每个挤压锥23包括与杆21的前壁25的前表面接合的凸 缘24，并且包括延伸通过前壁25而与杆21的后壁27接合的管状部 分26。热成型的能量吸收器28包括与前壁25的前面中的水平沟槽30 接合的边缘29，以及接纳挤压锥23的凸缘24的另外的浅凹槽31。将 能量吸收器28热成型以使之包括多个挤压箱32。至少两个挤压箱 32A-32B包括相邻侧壁33，侧壁33的根部34在挤压箱32A-32B的底 部壁35附近结合在一起，以增加强度。这是通过刻线(scriving)和 修剪(cutting back)刀片状突起37的突起63的前缘36实现的(图 6)，从而在热成型过程中，被刻线的前缘36使根部34暴露出来，从 而当加热塑料材料时将根部34结合在一起。这就产生更强更硬的挤压 箱32A-32B，其允许调整能量吸收器的特定区域内的碰撞强度，并且 允许减小板厚度和材料特性，而同时仍保持能量吸收器具有足够的强 度。特别地，可以用生产工具快速地完成刀片的刻线，而不需要改变 材料或板厚度，如下面更加详细的描述。同时，也有助于实现碰撞时 的渐进挤压。杆21 (图1)是管状加固装置，具有通过顶壁40和底壁41连接 的前壁25和后壁27。杆21纵向地伸展并弯曲，以适合其打算应用到 的机动车前部的流线型形状。前壁25界定一对垂直分隔的沟槽30。然而，所示的杆21形成单根管，可想到本专利技术的原理能够用于双管杆， C形杆，或其它杆形状。如下面所述的，在每一端于前壁25中形成与 安装支架22对准的孔42，以接容挤压锥23的管状部分26。安装支架 22包括具有内侧和外侧杆连接凸缘45和46的支架，内侧和外侧杆连 接凸缘45和46在杆21的外侧端附近焊接到后壁27上。车架连接凸 缘47在保险杆连接凸缘45和46之间延伸，并包括用于连接到机动车 车架上的孔。每个挤压锥23(图2B)包括环形连接凸缘24和向后延伸的管状 部分26。连接凸缘24具有围绕孔42匹配地接合前壁25 (图2)的前 表面的形状。通过如紧固件或突片50或在定位槽中模制的机械装置， 可以将凸缘24固定到杆前壁25上。所示的凸缘24界定相对方形的形 状，但是可想到也可以使用其它的形状。管状部分26还界定具有圆形 拐角的相对方形的横截面。管状部分26延伸到后壁27。可以想到管 状部分26可以以不同的方式终止，这依赖于保险杠系统的功能要求。 在目前的设置中，管状部分26与后壁27邻接，并包括地面或底 壁。然而，如果需要，可以想到能除去底部。安装支架22不包括焊接到杆21的后壁27上的平板，但是如果需要，可以想到可以设置这种平板。管状部分26的后端可以被焊接到后壁27，或者根据需要保持 不连接。挤压锥23直接并立刻将碰撞力传递到安装支架22上，从而 机动车车架(和机动车上的乘客)将能够响应该力马上开始减速。这 具有在更长的时间段内传播碰撞力的好处。(如果在力传递到机动车车 架前，碰撞力首先必须破坏能量吸收器，则会使力到机动车的传递延 迟几微秒，传递到机动车车架的碰撞力的增加将是更明显的并相对急 剧。)明显地，当挤压锥23比没有挤压锥23时更快地将碰撞能量传递 到机动车车架时，设计挤压锥23压皱并吸收能量。换句话说，挤压锥 23变平并且提供传递到机动车车架的碰撞能量的即刻的但是逐渐的 增加，同时在直接在安装支架22上方的关键位置提供能量吸收功能， 从而需要使杆部分压皱的力是可调整的，这就实现了局部的变化以实 现希望的机动车碰撞冲量。热成型的能量吸收器28 (图2C )包括带有脊2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保险杠系统，所述保险杠系统包括：　管状保险杠杆，所述管状保险杠杆具有顶壁、底壁、前壁以及后壁，还具有从所述后壁延伸并适于将所述杆安装到机动车车架上的一对安装支架；以及　挤压锥，所述挤压锥位于每个安装支架的前面，每个挤压锥包括与所述前壁接合的凸缘，以及从所述凸缘延伸通过所述前壁中的孔而与所述后壁接合的管状部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-6-23 10/874,4471. 一种保险杠系统，所述保险杠系统包括管状保险杠杆，所述管状保险杠杆具有顶壁、底壁、前壁以及后壁，还具有从所述后壁延伸并适于将所述杆安装到机动车车架上的一对安装支架；以及挤压锥，所述挤压锥位于每个安装支架的前面，每个挤压锥包括与所述前壁接合的凸缘，以及从所述凸缘延伸通过所述前壁中的孔而与所述后壁接合的管状部分。2. 如权利要求1所述的保险杠系统，包括与所述前壁接合的能量 吸收器，所述能量吸收器包括匹配地接纳所述凸缘的后部形状，所述 后部形状避免了与所述凸缘或所述挤压箱相干涉。3. 如权利要求2所述的保险杠系统，其中所述后部形状限定出用 于匹配地接纳所述凸缘的槽。4. 如权利要求1所述的保险杠系统，包括与所述前壁接合的能量 吸收器，所述前壁包括至少一个水平延伸的沟槽，所述能量吸收器包 括与所述沟槽接合的脊。5. —种保险杠系统，所述保险杠系统包括 具有前面的保险杠杆；以及抵靠所述前面定位的热成型能量吸收器，所述能量吸收器包括底 部壁和形成到所述底部壁中的至少两个相邻的挤压箱，所述相邻的挤 压箱包括一对相邻的侧壁，每个侧壁具有紧邻所述底部壁的根部，所 述根部在距所述底部壁 一段距离处结合到 一起，从而所述相邻的侧壁 彼此加固和力口强。6. 如权利要求5所述的保险杠...

【专利技术属性】
技术研发人员：D埃文斯，
申请(专利权)人：奈特夏普能源管理有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]