[发明专利]冲击能量吸收设备

说明书

本发明一般地涉及内装的冲击能量吸收设备，如在汽车中受到来自外界的冲击荷载时保护乘车人员。本发明特别地涉及具有可控冲击吸收特性的内装冲击吸收设备。

冲击吸收设备公开在，例如，日本实用新型申请，第二次公开，H5-410；日本实用新型申请，第一次公开，H3-13251；日本实用新型申请，第一次公开，H3-49110和日本实用新型申请，第一次公开，H3-49111中，它们是基于布置在旅行车中一定的关键部位的苯乙烯或聚氨酯泡沫。

这些传统的冲击吸收设备中所用的结构类型是基于将冲击吸收构件包裹在塑料部件中。由于这种双重结构，这些冲击吸收设备的最终成本较高，且它们的组装步骤增加。

解决这一问题的一种方法公开在如日本实用新型申请，第一次公开，H4-128912和日本实用新型申请，第一次公开，H6-72153中，它们公开了一种结构，其中用塑料肋构件本身作用作冲击吸收构件。

但不同的申请所要求的冲击吸收构件的特征应是不同的，而且这些公开没有说明任何对肋结构的具体设计，以判断冲击吸收设备是否可定制成适合他们应用中所遇到的条件。

本发明的目的是提供一种冲击能量吸收设备，通过提供一特殊形状的肋构件的设计原理，可按应用需要定制其抗冲击性能。

本发明的另一目的是提供一种可用常规塑性材料制造的适于应用的设计的冲击能量吸收设备。

为了实现上述发明目的，本发明提出一种冲击能量吸收设备包括：一组用于吸收冲击能量的长肋构件和短肋构件，在冲击荷载方向上由基础构件伸出；其中与冲击荷载方向垂直相交的平面上的长肋构件的横截面积的比例在所有肋构件的总横截面积的0.3至0.8之间的范围内。

根据上述冲击能量吸收设备，由于肋构件由长和短构件组成，在冲击荷载的初始阶段，长肋构件在短肋构件接触到冲击荷载之前首先开始纵弯曲。此设计防止在冲击荷载与能量吸收构件最初接触过程中最初的冲击荷载高峰。通过将长肋构件的初始冲击荷载横截面积调至肋构件总横截面积的0.3至0.8，使在冲击能量吸收设备变形期间的冲击荷载的初始峰可低到平均荷载。因此，可使因扩大冲击要被保护的内构件随后受到已改变程度的缓和的冲击。

另一种冲击能量吸收设备可以是一种由有相同宽度，以同一模式排列并由基础构件伸出的肋构件制成，但该肋构件提供有一卸荷断面以留出适于预期冲击荷载的构件的横截面积。通过选择合适的卸荷断面尺寸，在保持基础构件自身上的荷载均匀性的同时，可调节被吸收的冲击能量达到合适。有相同宽度、规则排列的肋构件便于制造适于应用。因此，冲击的吸收能力可被调至适于应用。

上述冲击能量吸收设备的一种改进是通过在平行于冲击荷载的方向的平面上提供按设计成形的卸荷断面得到的。

在此情况下，在平行于冲击荷载方向的平面上成形的卸荷断面附近部分的强度有意地减弱，因此，当均匀地施加冲击荷载时，所说部分的变形将大于其它部分。

该卸荷断面的一种情况是通过去掉肋所形成的交叉网点提供，从而可实现用一种最小创设的卸荷断面吸收大量的冲击能量。

所说肋构件的横截面积的一种情况是使所述横截面积以设计模式沿冲击荷载的方向改变。

上述设计模式是这样的，使上述肋构件的横截面积从肋构件的顶部向冲击吸收设备的基础构件增加。此结构有这样的作用，即在肋构件顶部吸收低冲击荷载，而通过接近基础构件的纵弯曲设备吸收高冲击荷载。

肋构件宽度的一种情况是将肋构件的宽度布置成从顶部向基础构件增加，以便于所制造的设备从模具中移出。

冲击能量吸收设备的另一方面是，其设计模式是在冲击荷载方向可采用相同的横截面积，从而使纵向弯曲的冲击能量吸收设备受到相对一致的阻力。

肋构件的一方面是它们的形状可以是这样的，肋构件的厚度从基础构件向肋构件顶部增加，且配有宽度从肋构件顶部向基础构件增加的卸荷断面。这种类型的设备在提供相同的冲击能量吸收设备纵弯曲阻力的同时便于模具制造。

上述冲击能量吸收设备的一种改进是使肋构件的宽度从肋构件顶部向基础构件增加，其将提供增加的冲击能量吸收设备纵弯曲阻力。

冲击能量吸收结构的另一改进是，提供一基础构件，和一组交叉的肋构件，用于通过肋构件的变形吸收冲击能量，该肋构件由与基础构件整体的树脂构成并在冲击荷载方向均匀排列地从基础构件伸出，其中在肋构件的设计位置提供一卸荷断面从调节冲击能量吸收设备的冲击吸收特性。通过适当地选择能量吸收构件中的卸荷断面，可定制纵弯曲冲击能量吸收设备的阻力特性。

冲击能量吸收设备的一方面是，按设计在平行于冲击荷载方向的平面上形成卸荷断面。