專利名稱：降低行人傷害的保險杠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載客汽車的保險杠，其用于降低碰撞時對行人的傷害，尤其涉及具有減能器的保險杠，該減能器被充分利用來在被撞擊的行人起初被碰撞之后，由保險杠提供較柔和的初始碰撞以及“投擲”力。
背景技術(shù)：
在美國，已設(shè)計了自動保險杠系統(tǒng)，用于阻抗低車速及高車速所造成的損害，并用于在高碰撞速度情況下的高能量吸收。近年來，行人安全已開始受到越來越多的注意。然而，為行人安全所設(shè)計的保險杠，由于有許多互相沖突的功能上的要求而變得復(fù)雜。明顯的問題是，人體不能經(jīng)受高能量的碰撞，也經(jīng)受不起實質(zhì)上不傷害肌肉及骨骼組織的急速碰撞。然而，難以降低碰撞時從保險杠轉(zhuǎn)移到行人身上的能量的量級和速率，尤其是難以降低由于“急速”碰撞而立即轉(zhuǎn)移的能量，因為汽車保險杠通常被限制為被保險杠之后一些部件例如散熱器及其他發(fā)動機部件相對柔和地撞擊的，以及限制為被其他前端部件和支承結(jié)構(gòu)所撞擊的。這種情況在較小的及較為緊湊的汽車上尤其真實。另外，保險杠必須由堅固的材料制造，以便隨著時間的流逝也保持其形狀和外觀，并提供其作為汽車“保險杠”的主要功能，即推開物件并防止汽車被損傷。由于空氣動力學(xué)方面的設(shè)計考慮，也使問題變復(fù)雜了，在這種情況下，保險杠系統(tǒng)的角落被后掠而彎曲進汽車翼子板中，這樣又進一步限制了保險杠的行程及保險杠崩塌或折曲的能力。還有，由于保險杠齊膝蓋高，從而與行人有關(guān)的汽車事故往往牽涉到對行人膝蓋的外傷，問題就更為復(fù)雜了。在碰撞時，關(guān)節(jié)和暴露著的骨骼尤其容易受傷。
相應(yīng)地，就要求保險杠系統(tǒng)解決上述問題，并具有上述優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
從本發(fā)明的一個方面來看，汽車所用保險杠系統(tǒng)包括適應(yīng)于連接在汽車上的橫梁，以及與橫梁的表面相接合的減能器。減能器具有如下各部分頂部水平部分，此部分由上部前壁所連接的頂壁與上部中段壁所限定；底部水平部分，此部分由下部前壁所連接的底壁與下部中段壁所限定；以及中部水平部分，此部分由中部前壁所連接的上部中段壁與下部中段壁所限定。頂部及底部的水平部分包括頂部及底部的前部前端部分(front nose sections)，所述前端部分延伸在中部前壁前方，并在中部前壁前方限定著該前端部分之間的水平通道。前部前端部分被構(gòu)造在初始碰撞沖程期間形成第一級別能量吸收的，所述這一沖程使一個或兩個前部前端部分都崩塌，而頂部、中部及底部水平部分則在持續(xù)碰撞沖程期間形成較高的第二級別能量吸收，所述這一沖程使對著橫梁表面的減能器崩塌。飾帶鑲條(fascia)覆蓋著減能器和橫梁。通過此種布置，在初始前部碰撞沖程期間，頂部及底部的前部前端部分就形成較低的能量吸收，以“抓獲”被碰撞物體例如人的膝蓋，并在接下來的進一步持續(xù)碰撞沖程期間，頂部、中部及底部水平部分擠壓(crush)而形成增大的能量吸收。
從本發(fā)明的另一個方面來看，汽車所用保險杠系統(tǒng)包括適應(yīng)于連接在車上的橫梁，并具有縱向弧度(curvature)，當(dāng)從其安裝在汽車上的位置上方看去時，所述弧度的形狀被構(gòu)造成與汽車前部的空氣動力學(xué)曲線形狀匹配的。保險杠系統(tǒng)還包括與橫梁的表面相接合的減能器。減能器具有頂部水平部分，此部分由上部前壁所連接的頂壁與上部中段壁所限定；還具有底部水平部分，此部分由下部前壁所連接的底壁與下部中段壁所限定，從而使頂部及底部的水平部分包括向前延伸的頂部及底部的前部前端部分。頂部及底部的每個前端部分都是半剛性的，但都是能以把頂部前壁與底部前壁之一或二者垂直移動的平行四邊形運動而崩塌的，從而在發(fā)生前部碰撞的初始沖程期間一旦接受水平的前部碰撞時，水平的碰撞力就至少部分地被轉(zhuǎn)換成垂直力。通過這種布置，在第一部分前部碰撞期間，頂部及底部的前部前端部分就形成較低的能量吸收，以“抓獲”被碰撞物體例如人的膝蓋，并在接下來的進一步持續(xù)碰撞沖程期間，頂部、中部及底部的水平部分擠壓而形成增大的能量吸收。
從本發(fā)明的又一個方面來看，汽車所用保險杠系統(tǒng)包括適應(yīng)于連接在車上的橫梁，并具有從其安裝在汽車上的位置上方看去時的彎曲的縱向形狀，橫梁包括處于橫梁末端上的裝配件(mounts)。減能器與橫梁表面接合。減能器具有與所述橫梁表面相接合的中部部分，還具有從所述中部部分朝外延伸并至少局部圍繞著橫梁相關(guān)末端的末端部分。每個所述末端部分均具有擴大的自由端部，以及使自由端部與中部部分的末端相連接的過渡部分。減能器末端部分的每個過渡部分均被構(gòu)造成在角落碰撞所引起的第一部分保險杠沖程期間形成較低能量吸收的，并被構(gòu)造成扭轉(zhuǎn)擠壓的，從而擴大的自由端部就向后擺動并“抓獲”被碰撞物體例如人的膝蓋，并在接下來的進一步持續(xù)部分保險杠沖程期間，過渡部分形成增大的能量吸收以及反作用力，從而由于減能器中所產(chǎn)生的與碰撞路線(aline of impact)不平行的抵抗力，以及由于被碰撞物體沿著自由端部的斜面滑動的緣故，就使自由端部推開被碰撞物體。
從本發(fā)明的又一個方面來看，一種方法包括幾個步驟，即構(gòu)造保險杠系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括堅硬橫梁以及處于橫梁表面上的減能器。減能器具有頂部、中部及底部幾個部分，頂部部分及底部部分限定著從中部部分向前延伸的前端部分。在中部部分前方，前端部分限定著其自己之間的空間，頂部及底部的前端部分被構(gòu)造成一旦發(fā)生碰撞時就以平行四邊形運動而偏移的，并以平行四邊形運動而垂直地移動前端部分中的至少一個部分，以回應(yīng)水平指向保險杠系統(tǒng)前部的碰撞，從而指向被碰撞的人膝蓋上的能量，就被轉(zhuǎn)換成順著基本上垂直于碰撞線路并背離汽車保險杠系統(tǒng)而指向該人的投擲力。
本發(fā)明的目的包括提供一種適應(yīng)于在碰撞初始階段期間起初“抓獲”某人的保險杠系統(tǒng)，其在初始階段期間把較小的能量及力傳遞給該人和/或以較慢的速率傳遞力，并因此而很可能只造成較小的傷害。本發(fā)明的目的還包括使傳遞給人的碰撞力重新定向，使該力從平行于碰撞方向的線路變?yōu)槌匣虺碌姆较?在前方碰撞的情況下)或變?yōu)闄M向的(在角落碰撞的情況下)。通過這些行為，被碰撞的人起初被“抓獲”，且接著順著與碰撞線路相背離的方向而被“投擲”，因此就降低傷害，并降低對汽車保險杠系統(tǒng)的損傷。
專業(yè)人員只要研讀下文的說明、權(quán)利要求書及附圖，就會理解及重視本發(fā)明的這些及其他的方面、目的及性能。


圖1的側(cè)視正視圖，顯示實施本發(fā)明的汽車上的保險杠系統(tǒng)；圖2的透視圖，顯示圖1所示保險杠系統(tǒng)；圖3至圖5的放大視圖，顯示圖1所示保險杠系統(tǒng)，其中，圖3顯示還未前部碰撞到人的膝蓋和腿上時的保險杠系統(tǒng)，圖4顯示初始部分前部碰撞到膝蓋和腿期間的保險杠系統(tǒng)，以及圖5顯示持續(xù)部分前部碰撞期間的保險杠系統(tǒng)；圖6的平面圖，顯示圖1所示保險杠系統(tǒng)，圖中所包括的假想線(phantom line)顯示減能器前端部分的初始崩塌/偏移，短劃線顯示減能器的次級擠壓，且點劃線顯示減能器變形而伸直的情況，圖6還顯示點線，該點線描畫出使用本減能器的結(jié)果，該減能器帶有高度硬化的橫梁，該橫梁既不會崩塌，基本上也不會變形；圖7的力偏移曲線圖(force-deflection curve)，顯示對圖1所示保險杠系統(tǒng)發(fā)生碰撞時減能器的情況；圖8至圖10的示意平面圖，顯示角落碰撞的順序，其中，圖8顯示角落即將被碰撞之前的保險杠系統(tǒng)的角落，圖9顯示初始部分角落碰撞期間的角落，且圖10顯示持續(xù)部分角落碰撞期間的角落。
具體實施例方式
汽車保險杠系統(tǒng)20(見圖1至圖2)包括橫梁21以及減能器22，該減能器帶有頂部及底部的水平部分23、24以及中部水平部分25。頂部及底部的水平部分23、24形成頂部及底部的前端部分26和27，所述前端部分是半剛性的，但能以平行四邊形運動而崩塌，所述平行四邊形運動在碰撞時把頂部及底部部分26和27垂直地移動上去(或下去)。其結(jié)果，在前部碰撞初始沖程(見圖4)期間，水平碰撞力30就被部分地轉(zhuǎn)換成垂直力31，起到在碰撞時“抓獲”一個人29的膝蓋29′(見圖4)的作用。在持續(xù)碰撞沖程(見圖5)期間，頂部及底部水平部分23、24產(chǎn)生“投擲”作用，在圖中顯示為增大的力31和31′。在持續(xù)碰撞沖程期間，水平部分23至25還擠壓，并形成增大的能量吸收，如圖5所示那樣。這些力31和31′結(jié)合起來順著離開保險杠橫梁21的方向把被碰撞的人29朝上“投擲”。由于此人的大部分重量都處于該人膝蓋以上，大部分力31也就是朝上的。然而，要注意的是，如圖5所示，也有朝下的垂直力31′的成分存在。
保險杠系統(tǒng)20的能量吸收沖程(見圖6)的長度由于使用橫梁21而被延伸，該橫梁具有淺的截面，此截面由于深度小的緣故而占據(jù)較小空間。具體而言，橫梁21具有至少為3∶1的高度比深度的比率，且這一比率最好為4∶1或更大，從而橫梁21就比許多現(xiàn)有的保險杠橫梁更容易折曲及變形。由于橫梁淺，就減少了橫梁21在汽車散熱器前方所占據(jù)的空間量，也減少了減能器22與碰撞時的能量吸收動力學(xué)因素(the dynamics)的結(jié)合，且擠壓使橫梁21折曲而以吊床般的作用“抓獲”某人，因此就在碰撞時降低了對此人的傷害。另外，由于沖程增大了，能量吸收就不會減少成許多汽車那種令人無法接受的程度。要注意的是，雖然可把橫梁21以“吊床般作用”彎曲，但橫梁21的強度相當(dāng)大，從而其僅僅在受到實實在在的碰撞時才會折曲及變形，而且會產(chǎn)生力。另外，由于保險杠系統(tǒng)20設(shè)計方面的緣故，這些功能性特征可以有所不同，如下文要討論的那樣。
減能器22也具有在橫梁21的末端附近延伸的末端部分34(見圖8)，此末端部分形成可崩塌的角落，在碰撞期間，其以較低速率起初吸收由碰撞力30所生的能量，從而基本上“抓獲”被碰撞那個人。在初始碰撞沖程(見圖9)期間，末端部分34由于沿著線路37吸收能量，也就順著方向36扭轉(zhuǎn)地崩塌，使減能器22的后部部分38滑動地貼合裝配件39的側(cè)部。在持續(xù)碰撞沖程(見圖10)期間，減能器22產(chǎn)生增大的橫向力而順著在持續(xù)碰撞沖程期間與汽車側(cè)向背離的方向39′以“抓獲”被撞的人。
所示橫梁21(見圖3)是一條軋制槽材(roll-formed channel)，并包括限定著前后蛇形形狀的橫向截面。其他通道預(yù)期也可使用，例如可用模塑槽材，而且還可使用不背離本發(fā)明范圍的不同的截面形狀。此處所述截面包括與橫向凸緣41、42相反對的中央壁40，所述橫向凸緣從每個邊緣向前延伸并限定著通道43；分別從凸緣41、42朝上與朝下延伸的頂壁與底壁44、45；以及分別從頂壁與底壁44、45向后延伸的頂部與底部的邊緣凸緣46、47。橫梁21的前部表面限定著一個形狀，該形狀適應(yīng)于可匹配地接合減能器22的后表面，使通道43與減能器22上的隆起部(ridge)63相接合，以便形成一個“錨”而防止減能器22在前部碰撞期間在橫梁21上往上滑動(或在減能器22下向下滑動)。在頂部與底部的邊緣凸緣46、47中形成孔口或鎖鍵48，用以接納減能器22上的突出掛鉤(protruding hook)49，以便在組裝時暫時把減能器22支托在橫梁21上。在裝配時，在把保險杠系統(tǒng)20裝配到汽車上之前或此裝配期間，就把飾帶鑲條50定位在保險杠系統(tǒng)20上。
減能器22的頂部水平部分23(見圖3)包括由上部前壁54所連接的頂壁52和上部中段壁53。底部水平部分24包括由下部前壁57所連接的底壁55和下部中段壁56。中部水平部分25包括使上部中段壁53與下部中段壁56相連接的中部前壁58。中部前壁58從前壁54及57處向后凹陷約1英寸半或2英寸，從而頂部及底部的前端部分26及27就從中部前壁58處向前突出。另外，最靠近壁58的半個前壁54及57被布置成轉(zhuǎn)動角度而朝內(nèi)的，以形成通道58′的擴大的“嘴部”或入口，如下文所述那樣。另外，中部前壁58中形成了矩形孔口。垂直的/前部的/后部的加強壁59在孔口邊緣處橫向延伸于壁52、53、55、56之間，并形成盒狀部分而讓壁52、53、55、56可起到使各個壁彼此相對穩(wěn)定的作用。壁52至59可以連續(xù)而形成堅固的蜂巢形柵格，或可是不連續(xù)的，以及/或者包括孔口。通過這些變化，就可用減能器22實現(xiàn)不同的碰撞強度及能量吸收特性。還有，材料成分及壁厚度也可變更，以便形成不同的能量吸收特性。
當(dāng)減能器22處于安裝在汽車上的位置時，壁52、53、55、56基本上是在水平平面上且并行于汽車而延伸。圖中所示的壁52、53、55、56順著在前/在后的方向而延伸，而且是波紋狀或起皺紋狀的，以適應(yīng)增大的碰撞強度，但預(yù)期其他形狀的壁也是可用的。除了其所包括的有角度部分進入通道58′的情況之外，前壁54及57一般是垂直延伸，而且它們是共面及平行的，另外，當(dāng)從上方看去時它們是彎曲的，此種彎曲與汽車的動力學(xué)前部形狀相匹配。中部前壁58一般是平行于前壁54及57而延伸，但向后間隔開約1英寸半或2英寸。通過這種布置，它就使頂部前端部分26與底部前端部分27相連接，以穩(wěn)定前端部分26和27，但從而前端部分26和27就能以平行四邊形運動而獨立地折曲(比較圖3至圖5)。圖中所示中部前壁58中形成矩形孔口60，該孔口被沿著中部前壁58而間歇地定位?？卓?0由其頂部及底部的壁53及55所定界，并由其側(cè)部邊緣上的垂直壁59所定界，從而壁53、55及59就在每個孔口60周圍形成盒狀部分。后壁61沿著減能器22的后部形成。后壁61與壁53、54、55、56的后部半英寸一起形成與橫梁22上的通道43可匹配接合的隆起部63。后壁61與每個孔口60對齊，從而無需拉伸(pulls)和凸輪且無需移動用于制出封閉表面的模子部件就能制造用于制作減能器22的壓模。
頂部及底部的前部前端部分26及27在中部前壁57前面延伸，并在中部前壁57前方限定著它們自己之間的水平通道58′。前部前端部分26及27被構(gòu)造成在初始碰撞沖程期間形成第一級別能量吸收的，所述沖程使前部前端部分26與27中的一個或兩者以平行四邊形般運動而崩塌(比較圖3至圖4)。顯然，由于加強壁59上平行四邊形運動的變皺作用(crumpling effect)，且還由于壁53、54、56及57所吸收的彎曲力的緣故，平行四邊形般運動就形成某種能量吸收。然而，力的集中點(focus)對前端部分26及27的平行四邊形作用與壁53、54、56、57的柱狀強度(columnar strength)相結(jié)合，導(dǎo)致初始碰撞大量百分比的水平力被轉(zhuǎn)換成垂直力31。起初，行人的膝蓋29′進入通道58′中，并擊打前端部分26及27，使這兩個部分垂直地偏移(見圖4)。當(dāng)碰撞沖程繼續(xù)時(見圖5)，由于減能器22擠壓并對著橫梁22的表面而崩塌，頂部、中部及底部的水平部分23至25就形成較高的第二級別能量吸收。
圖6至圖7顯示第二種方式，在該方式中，本保險杠系統(tǒng)行人傷害降低。在本保險杠系統(tǒng)(見圖6)中，碰撞產(chǎn)生連續(xù)的偏移距離70、71、72及73。一旦碰撞，減能器22的前端部分26及27起初就以平行四邊形型運動而彎曲，這就導(dǎo)致保險杠系統(tǒng)的前部表面偏移一段向后距離70。由于碰撞還在繼續(xù)，減能器22就被對著橫梁21的表面而擠壓又一段距離71。由于碰撞還在繼續(xù)，橫梁21就被向著被伸直的情形(straightened condition)而在其與汽車裝配件39之間變形又一段距離72。最后一段距離73表示當(dāng)裝配件39伸縮地擠壓/崩塌時以及當(dāng)保險杠橫梁21及減能器22被向著汽車散熱器75驅(qū)動時的一段偏移距離。在圖7中的曲線圖中，距離70至73由線段76至79所表示，能量吸收由線段76至79所形成的曲線下方的面積所表示。要注意的是，可在往往不會彎曲的管狀剛性橫梁21′上使用減能器22，但在此種情形下，保險杠系統(tǒng)可能會占據(jù)空間范圍(dimension)74，還可能僅僅崩塌的距離是70、71及73′的合計量(因為橫梁21′不會彎曲成伸直的)。
如上所述，減能器22適應(yīng)于通過與保險杠橫梁21末端附近所延伸的末端部分34(見圖8)相結(jié)合而對付角落碰撞。末端部分34形成可崩塌的角落，在碰撞期間，該角落起初以較低速率吸收由角落碰撞的力35所產(chǎn)生的能量，從而它基本上“抓獲”被碰撞那人的膝蓋。在初始碰撞沖程(見圖9)期間，末端部分34在沿著線路37吸收能量時，也順著方向36扭轉(zhuǎn)地崩塌，使減能器22的后部部分38滑動地與裝配件39的側(cè)部接合。在持續(xù)碰撞沖程(見圖10)期間，減能器22順著在持續(xù)碰撞沖程期間把人側(cè)向“投擲”而離開汽車的方向39′產(chǎn)生增大的橫向力。
更具體地說，減能器22的末端部分34包括擴大的自由端部75和過渡部分76，此過渡部分使自由端部75與減能器22的中部部分即中央部分77相連接。過渡部分76包括梯形形狀向后延伸部分78，此向后延伸部分向后延伸到毗連裝配件39外側(cè)的位置上。蜂巢形盒狀部分79被定位于梯形形狀部分78之外，并包括與梯形形狀部分78相連接的第一側(cè)邊，以及與自由端部75相連接的第二側(cè)邊。
在碰撞的初始階段，來自碰撞體80的碰撞力沿著一條力線(alineof force)例如力線35而被引導(dǎo)，進入末端部分34中。力被通過蜂巢形盒狀部分79而沿著線路37及82傳遞，并在梯形形狀部分78中沿著線路83而傳遞。梯形形狀部分78與裝配件39的側(cè)部接合，并在擠壓進展中順著方向83而沿著裝配件39向后滑動。在又一部分的初始階段碰撞(見圖8)期間，梯形形狀部分78和蜂巢形盒狀部分79就以一種方式加壓，此種方式使自由端部75沿著線路36向后轉(zhuǎn)動。由于發(fā)生此種情況，蜂巢形盒狀部分79就順著方向82加壓。還有，當(dāng)末端部分34抵抗角落碰撞時，與碰撞體80相關(guān)的力就開始順著碰撞方向(見短箭頭35′)變小，且力被沿著線路39′而重新引導(dǎo)。當(dāng)碰撞繼續(xù)(見圖10)時，自由端部75就順著方向36而進一步彎曲。然而，蜂巢形盒狀部分79順著方向39′回彈，增加改向力(redirected force)39”并進一步減少針對末端部分34的碰撞體80的力35”。其結(jié)果是，碰撞體80被增大的改向力39’及39”所“投擲”而離開汽車。
概括地說，每個過渡部分76起初都形成較低能量吸收，并進一步被扭轉(zhuǎn)地受擠壓，從而擴大的自由端部75就向后擺動并“抓獲”被碰撞物體例如人。接著，過渡部分76在保險杠沖程的進一步持續(xù)部分期間發(fā)生反作用，從而過渡部分76就形成增大了的能量吸收并產(chǎn)生反作用力，于是，由于減能器所產(chǎn)生的非平行于碰撞路線的橫向抵抗力的緣故，以及由于被碰撞物體沿著自由端部的斜面滑動的緣故，就使得自由端部把被碰撞物體推開。
要明白的是，只要不背離本發(fā)明的設(shè)想，就可對上述結(jié)構(gòu)做變動和修改，還要明白的是，此種設(shè)想均由隨附的權(quán)利要求書所涵蓋，如果這些權(quán)利要求所用語言另有表達則除外。
權(quán)利要求
1.一種汽車所用保險杠系統(tǒng)，包括與汽車相連接的橫梁；與橫梁表面相接合的減能器，該減能器具有如下各部分頂部水平部分，此部分由上部前壁所連接的頂壁與上部中段壁所限定；底部水平部分，此部分由下部前壁所連接的底壁與下部中段壁所限定；以及中部水平部分，此部分由連接著上部中段壁與下部中段壁的中部前壁所限定；頂部及底部的水平部分包括頂部及底部的前部前端部分，這些部分延伸于中部前壁的前方，并在中部前壁前方限定著它們自己之間的水平通道；前部前端部分被構(gòu)造為在使至少一個前部前端部分崩塌的初始碰撞沖程期間形成第一級別能量吸收的，且頂部、中部及底部的水平部分在使對著橫梁表面的減能器崩塌的持續(xù)碰撞沖程期間，形成較高的第二級別能量吸收；以及覆蓋著減能器及橫梁的飾帶鑲條；據(jù)此，在初始的前部碰撞沖程期間，頂部及底部的前部前端部分形成與被碰撞物體接觸的較低能量吸收，且在進一步的持續(xù)碰撞沖程期間，頂部、中部及底部的水平部分擠壓而形成增大的能量吸收。
2.如權(quán)利要求1所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于頂壁及底壁限定著波狀起伏的表面。
3.如權(quán)利要求1所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁的高度比深度的比率至少為3∶1。
4.如權(quán)利要求1所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁是軋制的。
5.如權(quán)利要求1所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁表面限定著縱向面對前面的凹陷部，且減能器包括向后延伸而伸入面對前面的凹陷部中的突出隆起部。
6.如權(quán)利要求5所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于減能器的中部水平部分包括向后延伸的突出隆起部。
7.如權(quán)利要求1所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于頂部及底部的前端部分是半剛性的，但能以平行四邊形運動而崩塌，該平行四邊形運動使頂部前壁與底部前壁中至少一個前壁垂直移動，從而一旦接受水平的前部碰撞，水平碰撞力就至少被部分地轉(zhuǎn)換成垂直力。
8.如權(quán)利要求7所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于頂部前端部分以平行四邊形運動而崩塌，該平行四邊形運動在碰撞時把上部前壁朝上移動。
9.一種汽車所用保險杠系統(tǒng)，包括與汽車相連接的橫梁，且該橫梁具有縱向弧度，當(dāng)從其安裝在汽車上的位置上方看去時，所述弧度的形狀被構(gòu)造成與汽車前部的空氣動力學(xué)曲線形狀匹配的；與橫梁表面相接合的減能器，該減能器具有如下各部分頂部水平部分，此部分由上部前壁所連接的頂壁與上部中段壁所限定；底部水平部分，此部分由下部前壁所連接的底壁與下部中段壁所限定；頂部及底部的水平部分包括頂部及底部的前部前端部分，這些部分向前延伸；每個頂部及底部的前端部分均為半剛性的，但均能以平行四邊形運動而崩塌，該平行四邊形運動使頂部前壁與底部前壁中至少一個前壁垂直移動，從而在前部碰撞的初始沖程期間一旦接受水平的前部碰撞時，水平碰撞力就至少被部分地轉(zhuǎn)換成垂直力；以及據(jù)此，在第一部分前部碰撞期間，頂部及底部的前部前端部分形成與被碰撞物體接觸的較低能量吸收，且接著在進一步的持續(xù)碰撞沖程期間，頂部及底部的水平部分擠壓而形成增大的能量吸收。
10.如權(quán)利要求9所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于頂壁與底壁是波狀的。
11.如權(quán)利要求9所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁的高度比深度的比率為3∶1。
12.如權(quán)利要求9所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁是軋制的。
13.如權(quán)利要求9所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁表面包括縱向面對前面的凹陷部，且減能器包括向后延伸而伸入面對前面的凹陷部中的突出隆起部。
14.如權(quán)利要求13所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于減能器的中部水平部分包括向后延伸的突出隆起部。
15.一種汽車所用保險杠系統(tǒng)，包括與汽車相連接的橫梁，該橫梁具有從其安裝在汽車上的位置上方看去時的彎曲的縱向形狀，該橫梁包括處于橫梁末端上的裝配件；與橫梁表面相接合的減能器；減能器具有與所述表面相接合的中部部分，還具有從所述中部部分朝外延伸并至少局部處于橫梁相關(guān)末端附近的末端部分，每個所述末端部分均具有擴大的自由端部，以及使自由端部與中部部分的末端相連接的過渡部分；以及減能器末端部分的每個過渡部分均被構(gòu)造成在角落碰撞所引起的第一部分保險杠沖程期間產(chǎn)生較低能量吸收的，并被構(gòu)造成扭轉(zhuǎn)擠壓的，從而擴大的自由端部就向后擺動并接觸被碰撞物體，并在接下來的進一步持續(xù)部分保險杠沖程期間，過渡部分形成增大的能量吸收以及反作用力，從而由于減能器中所產(chǎn)生的與碰撞路線不平行的橫向抵抗力，以及由于被碰撞物體沿著自由端部的斜面滑動的緣故，就使自由端部推開被碰撞物體。
16.如權(quán)利要求15所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁包括汽車裝配件，且過渡部分包括在碰撞期間與一個裝配件的側(cè)面相接合并滑動于該側(cè)面上的后壁。
17.如權(quán)利要求15所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于自由端部包括盒狀中部部分，該中部部分在第一部分保險杠沖程期間加壓，并在持續(xù)部分保險杠沖程期間減壓。
18.如權(quán)利要求15所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于橫梁包括敞開的通道。
19.如權(quán)利要求15所述的保險杠系統(tǒng)，其特征在于減能器包括與橫梁表面相接合的蜂巢形中部部分。
20.一種降低行人傷害的方法，包括下列步驟構(gòu)造保險杠系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括堅硬橫梁以及處于橫梁表面上的減能器，減能器具有頂部、中部及底部幾個部分，頂部及底部部分限定著從中部部分向前延伸的前端部分，在中部部分前方，前端部分限定著其自己之間的空間，頂部及底部的前端部分被構(gòu)造成在發(fā)生碰撞時以平行四邊形運動而偏移的，并以平行四邊形運動而垂直地移動前端部分中的至少一個部分，以回應(yīng)水平指向保險杠系統(tǒng)前部的碰撞，從而指向被碰撞的人膝蓋上的能量就被轉(zhuǎn)換成順著基本上垂直于碰撞線路并背離汽車保險杠系統(tǒng)而指向該人的投擲力。
全文摘要
一種汽車保險杠系統(tǒng)(20)包括帶有中央通道(53、54、56、57、61)及末端部分(34)的減能器(22)，該通道及末端部分吸收崩塌能量并用于對被碰撞的行人施加橫向力(31、31’、39’、39”)。
文檔編號B60R21/34GK1671579SQ03817620
公開日2005年9月21日 申請日期2003年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月30日
發(fā)明者D·伊文思 申請人:奈特夏普公司