[发明专利]能量吸收组件以及制造和使用该能量吸收组件的方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及在车辆中使用的能量吸收器，例如用于减少损伤(例如，对一个或多个乘客、一个或多个行人等)和/或用于降低车辆损坏。

背景技术

现代的车辆具有在车辆与车辆冲击期间调整用于特定的能量吸收的保险杆(缓冲器)系统。然而，由于冲突的设计要求，如由缓冲器系统(即，能量吸收器和/或保险杠梁(缓冲梁))所占据的封装空间的限制、保险杠梁弯曲和后方侵入保险杠梁后部的空间的限制，以及成本、质量、尺寸一致性和在冲击行程本身的过程中冲击能量吸收曲线的一致性/可预测性的限制，保险杠系统的调整可能是具有挑战性的。最近，解决行人碰撞的关注和后续法规越来越多，企图在这样的碰撞期间减少行人伤害。这给保险杠系统设计和保险杠系统的可调性增加了一定程度的难度和复杂性。

除了安全问题之外，遭受冲击并同时满足政府和保险测试标准的车辆的维修费用也是在汽车零件(如保险杠系统(缓冲器系统))的设计中需要考虑的因素。通常，设计汽车零件(如保险杠系统(缓冲器系统))以满足政府的测试标准，如低速保险测试，其中特定的车辆零件能够承受低速撞击，例如4～15千米每小时(kph)(2.5～9英里每小时(mph))的速度。

由于当前竞争激烈的汽车市场中增加的复杂性，加之燃油效率的最近政府指令，降低保险杠系统的总重量以同时降低成本并且提高燃油效率对于设计工程师而言可能也是一个挑战。

在此之前，只能通过在性能上的折衷来实现同时低成本且重量低的系统。因此，需要提供能够满足严格的且有时甚至相互冲突的设计制约的低重量且低成本的能量吸收系统。

发明内容

本发明在各个实施方式中公开的是能量吸收组件以及用于制备和使用该能量吸收组件的方法。

在一个实施方式中，能量吸收组件包括：具有第一表面和第二表面的泡沫平台(foam stage)，其中所述第二表面包括凹部(凹进部分)；和包括框架和变形凸起部(变形突出件，crush lobe)的热塑性平台；其中所述变形凸起部从所述热塑性平台(thermoplastic stage)的框架延伸到所述凹部中。

在一个实施方式中，制备能量吸收组件的方法包括：形成具有第一表面和第二表面的泡沫平台，其中所述第二表面包括凹部；形成具有框架和从所述框架突出的变形凸起部的热塑性平台；和啮合(接合)所述凹部和所述变形凸起部以形成能量吸收组件。

在另一个实施方式中，车辆包括：能量吸收组件，其包括具有第一表面和第二表面的泡沫平台，其中所述第二表面包括凹部；和包括框架和变形凸起部的热塑性平台；其中所述变形凸起部从所述热塑性平台的框架延伸到所述凹部中；设置在所述能量吸收组件的第一表面上的仪表板(fascia)；和保险杠梁，其中所述能量吸收组件的热塑性平台附接至所述保险杠梁。

这些和其它特征更具体地描述如下。

附图说明

下面是附图的简要说明，其中类似的元件(要素)编号相同，且它们被给出是用于说明本文所公开的示例性实施方式的目的而不是用于限制本发明的目的。

图1示出了能量吸收组件的泡沫平台的一个实施方式。

图2示出了能量吸收组件的热塑性平台的一个实施方式。

图3示出了包括图1的泡沫平台和图2的热塑性平台的能量吸收组件的一个实施方式的俯视左透视图。

图4示出了包括图1的泡沫平台和图2的热塑性平台的能量吸收组件的一个实施方式的俯视图。

图5示出了包括图1的泡沫平台和图2的热塑性平台的能量吸收组件的一个实施方式的横截面侧视图。

图6示出了能量吸收器的一个实施方式的等角透视图。

图7示出了具有包括图1的泡沫平台和图2的热塑性平台的能量吸收组件的车辆。

图8展示了比较具有图3所示的设计的能量吸收组件和具有图6所示的设计的能量吸收器的加速度对时间曲线。

图9展示了比较具有图3所示的设计的能量吸收组件和具有图6所示的设计的能量吸收器在每小时5英里下的能量吸收的力对时间曲线。

图10展示了具有图3所示的设计的能量吸收组件的力对变形曲线。

具体实施方式