[发明专利]用于保障行人安全的保险杠吸能器

说明书

发明领域

本发明涉及用于保障行人安全的机动车保险杠组合件领域，具体地讲涉及吸能器领域。

发明背景

车辆上使用保险杠以吸收碰撞产生的震动和冲击，从而避免或最小化对乘客的伤害以及减少对车辆的损害。此外，保险杠系统受政府监管，必须符合相关法规。为了符合各种(尤其是在有着欧洲车辆安全促进委员会的欧洲和日本)政府测试标准，对保险杠设计进行了诸多改良，以便当行人被时速40km/h的汽车撞击时，保险杠组合件能显著减轻行人受到的伤害并为其腿部提供保护。

机动车保险杠通常包括多个组件：坚硬的刚梁、柔软的吸能器、底部保险杠加强件和围绕吸能器的、主要起美观和空气动力学功能的面板，这些组件独立制造然后装配在一起。该吸能器置于保险杠梁正面，在与行人发生碰撞时以及发生停车事故时，可以增强保险杠组合件的能量吸收。其可为低速冲击提供初级能量吸收(包括减少损害)以及在与行人高速碰撞时提供补充级能量吸收。

机动车保险杠组合件中使用的常规吸能器是由发泡聚丙烯(EPP)泡沫或热塑性聚合物组合物制成并具有多种多样的形状。发泡聚丙烯泡沫小珠(EPP)的制造方法是通过在表压下将聚丙烯粒料浸渍在挥发性发泡剂水悬液中，然后降低压力，使浸渍的小珠发泡。业内使用的发泡剂为丁烷、二氯二氟甲烷和二氧化碳。由于气体释放缓慢，在模具中发泡需要较长时间，因此这种技术耗费时间。因为需要30-40％无效构造空间，因此在体积压缩超过60-70％后，泡沫变为不可压缩状态。此外，由EPP泡沫组成的吸能器在应用温度范围内表现出剧烈变化的能量吸收性能，即，此类吸能器在寒冷冰冻的天气中过硬，而在高温炎热的天气中又过软。

国际专利申请公布WO 2006/127242和美国专利6,726,262公开了包括非泡沫型吸能器的保险杠组合件，该吸能器包括具有凸缘的机架部分和包括多个可调式挤压凸部的主体。此类吸能器通过注塑塑性材料制造，例如，聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的共混物。

美国专利6,923,494公开了一种吸能器，该吸能器包括一体模制的热塑性材料玻璃纤维毡，其具有多个向外延伸的挤压凸部，并通过压塑或热成形纤维增强树脂材料制造。

美国专利申请公布2004/0174025公开了包括吸能器的保险杠组合件，该吸能器具有向前的可挤压保护部分，该保护部分结合有通过吹塑热塑性聚合物制造的、中空突出形式的中空初级挤压构件。

除了安全方面的考虑，车辆的维修费用以及符合政府测试标准也是车辆部件设计中的重要因素。具体地讲，车辆部件设计要符合政府测试标准，例如已知的低速安全保障测试，其中车辆必须承受低速即时速15km/h下的冲击。

车辆吸能器仍有必要由热塑性材料制造，以使其易于制造、在低速冲击后可以恢复原形、可以节约维修和碰撞保险的费用、同时符合政府有关行人保护的法规标准。

发明概述

本文所描述的吸能器可满足当前对可行的行人小腿保护系统的需求，以符合有关最佳性能和成本收益的欧盟指令时间表。

本文描述了一种吸能器，其特征在于具有宽度w，高度h，前壁a，顶壁c和底壁d，其中：

i)高度h介于0.8w和1.0w之间；

ii)前壁厚度(t-a)介于0.06w和0.09w之间；

iii)顶壁厚度(t-c)介于0.03w和0.09w之间；

iv)底壁厚度(t-d)介于0.03w和0.09w之间；并且

v)该吸能器基本上由具有以下特征的热塑性材料制成：

a)介于-20℃和+60℃之间时高于20％的断裂伸长率(根据ISO527-1/-2测量)

b)介于30和40MPa之间的屈服强度(根据ISO 527-1/-2测量)

c)介于1000和1500MPa之间的弹性模量(根据ISO 527-1/-2测量)

d)介于50ShD和80ShD之间的肖氏D硬度(根据ISO 868测量)。

本文还描述了包含所述吸能器的保险杠组合件和车辆。本文还描述了使用所述吸能器减少传递至行人的碰撞能的方法。

附图简述

图1是吸能器的横截面，其中包括了所有描述吸能器的参数，其中“t”代表厚度；“w”代表宽度；“h”代表高度；“a”代表前壁；“b”代表后壁；“c”代表顶壁；“d”代表底壁；并且“r-a”、“r-c”和“r-d”代表该吸能器的曲率半径。

发明详述

定义

权利要求的意义应采用以下定义解释：