專利名稱：具有消除吱吱聲、嘎嘎聲特征的能量吸收器的制作方法
具有消除吱吱聲、嘎嘎聲特征的能量吸收器本申請(qǐng)根據(jù)35U. S. C. § 119(e)要求申請(qǐng)?zhí)枮镹O. 61/164，700、于2009年3月30 日提交的、發(fā)明名稱為“具有消除吱吱聲、嘎嘎聲特征的能量吸收器”的臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)， 該在先申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此全部被并入。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及諸如用于吸收客車上能量的能量吸收器。然而，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不僅 僅限于客車。已知許多不同幾何形狀的熱成型的能量吸收器，諸如在美國(guó)專利NO. 6017084; 6221292 ；6199942 ；6247745 ；6679967 ；6682128 ；6752450 ；7360822 ；7377577 ；7384095 ； 7404593 ；7625024 ；7628444 ；7625036中描述的那些。這些形狀被證實(shí)可以提供相對(duì)于偏轉(zhuǎn) 曲線的動(dòng)態(tài)力，當(dāng)根據(jù)偏轉(zhuǎn)來比較它們的力學(xué)屬性時(shí)，該偏轉(zhuǎn)曲線產(chǎn)生相對(duì)的“方波”形狀。 通常，在汽車應(yīng)用中，這些成型的能量吸收器介于A級(jí)表面(諸如緩沖器板、車頂內(nèi)襯板或 者門框板)和剛性的金屬板結(jié)構(gòu)之間。這些能量吸收器被典型地設(shè)計(jì)成到一個(gè)表面具有 3-5毫米的間隙并附接到另一個(gè)表面。然而，在一些情況下，需要增加能量吸收器的總體深 度，以使得在正常的車輛運(yùn)行中沒有附接的表面與另一表面更加接近。進(jìn)一步，產(chǎn)品的變更 可能導(dǎo)致一些區(qū)域變得比最佳間隙距離要近。當(dāng)能量吸收器輕輕地接觸到相對(duì)的表面時(shí)， 比如由于車輛自身和車輛的相關(guān)部件的運(yùn)動(dòng)和慣性，就可能聽到嗡嗡、嘎嘎或吱吱聲，這些 是乘客反對(duì)的或是厭惡的。這些噪音的產(chǎn)生是因?yàn)槠降摹?jiān)硬的塑料表面可能相對(duì)于相對(duì) 的結(jié)構(gòu)發(fā)生敲擊或滑動(dòng)。為了解決這個(gè)問題，有些時(shí)候會(huì)在能量吸收器附近添加或者設(shè)置材料。例如，在過 去，纖維墊、棉絮材料、泡沫墊或者其他類型的柔性材料被增添到產(chǎn)生噪聲的表面之一上以 試圖減小或者消除聲響或敲擊的程度，和/或消除一個(gè)表面滑移到另一表面(或者相對(duì)于 另一表面發(fā)生滑移產(chǎn)生聲響)的可能性。然而，這需要購(gòu)買和安裝單獨(dú)的元件，會(huì)產(chǎn)生附加 的復(fù)雜性、成本和重量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種能量吸收器，包括基板和從所述基板延伸出的 多個(gè)擠壓突出部，每個(gè)擠壓突出部包括側(cè)壁和端壁，所述側(cè)壁被定向成當(dāng)在第一方向上受 到?jīng)_擊時(shí)被擠壓并塌縮以吸收能量。所述基板和至少一個(gè)擠壓突出部的端壁中的至少一個(gè) 包括承受強(qiáng)度低于所述擠壓突出部的一體成型的凸出的對(duì)抗部，使得凸出的對(duì)抗部用來抑 制否則會(huì)在所述端壁和相鄰結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。另一個(gè)目的是提供一種BSR對(duì)抗部，該對(duì)抗部不會(huì)在最終的裝配上增加重量。另一個(gè)目的是提供一種BSR對(duì)抗部，該對(duì)抗部不會(huì)顯著影響能量吸收器自身的能 量吸收特性。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種能量吸收器，包括基板和從所述基板延伸出 的多個(gè)擠壓突出部，每個(gè)擠壓突出部包括側(cè)壁和端壁，所述側(cè)壁被定向成當(dāng)在第一方向上受到?jīng)_擊時(shí)被擠壓并塌縮以吸收能量，所述端壁包括承受強(qiáng)度低于所述擠壓突出部的一體 成型的對(duì)抗部，所述對(duì)抗部在遠(yuǎn)離所述擠壓突出部的方向上延伸，以使所述對(duì)抗部用于抑 制否則會(huì)在所述能量吸收器和相鄰結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種方法，包括如下步驟形成能量吸收器，該能 量吸收器具有基板和從所述基板延伸出一高度尺寸的擠壓突出部；形成承受強(qiáng)度低于所述 擠壓突出部的一體成型的對(duì)抗部，所述對(duì)抗部延伸到所述高度尺寸之外。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種由經(jīng)過加熱的聚合材料板熱成型得到的熱成 型元件，用來填充兩個(gè)裝配元件之間形成的空間，該空間在兩個(gè)裝配元件之間限定一空腔， 該空腔具有厚度方向和大體上與厚度方向正交的伸長(zhǎng)方向。該熱成型元件包括基板和從所 述基板延伸出的多個(gè)熱成型結(jié)構(gòu)，每個(gè)熱成型結(jié)構(gòu)包括大體上沿厚度方向延伸的側(cè)壁，還 包括大體上沿著正交方向延伸的至少一個(gè)壁并且還包括端壁，該端壁包括承受強(qiáng)度低于所 述熱成型結(jié)構(gòu)的一體成型的對(duì)抗部，所述對(duì)抗部在大體上沿著厚度方向并遠(yuǎn)離所述熱成型 結(jié)構(gòu)的方向上延伸，以使所述對(duì)抗部用于抑制否則會(huì)在熱成型元件和兩個(gè)裝配元件中的一 個(gè)之間產(chǎn)生嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種方法，包括如下步驟提供一元件；形成能量 吸收器，該能量吸收器包括多個(gè)擠壓突出部和在所述擠壓突出部中的一個(gè)的端部的至少一 個(gè)對(duì)抗部，該對(duì)抗部布置成當(dāng)被相鄰地設(shè)置時(shí)所述對(duì)抗部或者接合或者吸引所述元件，從 而消除由所述能量吸收器相對(duì)于相鄰部件的運(yùn)動(dòng)引起的嗡嗡、吱吱和嘎嘎聲；以及將所述 能量吸收器和所述元件裝配在相對(duì)彼此相鄰的位置中，同時(shí)所述對(duì)抗部阻止會(huì)產(chǎn)生嗡嗡、 吱吱或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種熱成型裝置，包括用于加熱聚合材料平板的 加熱器；用于將所述平板形成三維能量吸收器的至少一個(gè)熱成型模具，所述能量吸收器具 有基板和多個(gè)擠壓突出部；以及用于在所述基板和所述多個(gè)擠壓突出部中的至少一個(gè)上形 成BSR對(duì)抗部的工具。本發(fā)明的這些以及其他方面、目標(biāo)和特征，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過研究下文的 說明書、權(quán)利要求書和附圖來理解和領(lǐng)會(huì)。


圖1是相對(duì)的熱成型模具的橫截面圖，該熱成型模具用于將板形成具有凸出的多 個(gè)擠壓突出部、每一個(gè)突出部在其基板上具有用以降低在安裝時(shí)產(chǎn)生的嗡嗡、吱吱和嘎嘎 聲(BSR)的一體成型的對(duì)抗部的能量吸收器。圖2是顯示圖1中熱成型的能量吸收器的橫截面圖；圖3是顯示在客車的頂部結(jié) 構(gòu)的安裝位置中的能量吸收器的橫截面圖。圖4-6和圖7-9是經(jīng)過修改的能量吸收器的橫截面圖；圖4-6和圖7-9分別與圖 1-3相似，除了具有形成于擠壓突出部頂端上的BSR對(duì)抗部。圖4A與圖4相似，除了具有經(jīng)過修改的工具。圖10-12是具有一個(gè)或多個(gè)擠壓突出部的熱成型能量吸收器的橫截面圖，圖10顯 示了作為初始的熱成型狀態(tài)的能量吸收器，圖11顯示了第二階段的沖壓(或者在熱成型線 中的處于下游位置的沖壓工具)，圖12顯示了圖10中的能量吸收器，除了包括一體成型的BSR對(duì)抗部。圖13-15是經(jīng)過修改的、類似于圖10-12中的能量吸收器的橫截面圖，除了具有可 選擇形狀的BSR對(duì)抗部。圖16-19分別顯示了類似于圖14-15的擠壓突出部，除了具有可選擇形狀的BSR 對(duì)抗部。圖20-22、23-25、26-28和29-30分別是經(jīng)過修改的、類似于圖10-12中的能量吸 收器的橫截面圖，除了具有可選擇形狀的BSR對(duì)抗部。圖31和圖32是可選擇的經(jīng)過修改的、具有另一個(gè)可選擇的BSR對(duì)抗部的能量吸 收器的頂視圖和橫截面圖，該對(duì)抗部包括磁體。
具體實(shí)施例方式如附圖和接下來的論述中顯示的一些變化所示，一種“柔軟”的對(duì)抗部結(jié)構(gòu)(這里 也稱作“BSR對(duì)抗部”)可以預(yù)期在該部件正常的制造工藝中在可能產(chǎn)生嗡嗡、吱吱和/或 嘎嘎聲(也稱作“BSR噪音”)的地方一體成型、或者貼在、或者附連在能量吸收器的已經(jīng)存 在的材料上。該BSR對(duì)抗部具有比其所連接的擠壓突出部相對(duì)低的縱向/承受(standing) 強(qiáng)度。通過這樣的方式，其可以充當(dāng)抑制器，因此極大地降低了在最終的裝配產(chǎn)品中發(fā)生明 顯嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的可能性(比如，在客車的情況下)。進(jìn)一步地，可以實(shí)現(xiàn)裝配成 本和重量的顯著降低，只需要增加很小的工具上的和/或部件生產(chǎn)上的成本。特別地，在下 文中顯示了車頂內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明不應(yīng)當(dāng)局限于車頂內(nèi)襯， 而是可以應(yīng)用到很多其他領(lǐng)域，包括但不局限于車輛乘客車廂的其他位置(比如，門，工具 儀表盤，A、B、C柱子的裝飾部件，車輛的頂部支撐結(jié)構(gòu)以及其他部件)。顯示的能量吸收器10 (圖1-3)包括中空的(杯形的或者平邊的錐形)、從基板12 延伸的、三維的擠壓突出部11的矩陣，每一個(gè)擠壓突出部上具有BSR對(duì)抗部15。需要指出 的是這些擠壓箱形件可以設(shè)計(jì)成任何期望的形式，比如相互平行的行和列組成的正交的或 者斜交的矩陣，其部分地或者完全地覆蓋從車輛乘客車廂的一側(cè)到另一側(cè)以及從前到后的 車輛的頂部區(qū)域。進(jìn)一步地，該擠壓突出部11彼此之間可以相似，也可以改變?yōu)榫哂胁煌?的寬度、高度和/或橫截面形狀(與基板平行或者垂直)。進(jìn)一步地，該擠壓突出部11可以 具有一致的或者不一致的間隙和/或不同的橫向關(guān)系，和/或改變成與頂部和配合結(jié)構(gòu)匹 配，以在需要時(shí)用于在部件的不同區(qū)域的能量吸收。例如，該能量吸收器10可以有不同的 區(qū)域，這些區(qū)域中的一些區(qū)域具有布置或配置成第一種方式的擠壓突出部，而這些區(qū)域中 的另一些區(qū)域具有布置或配置成第二種不同方式的擠壓突出部，這是在車輛頂部結(jié)構(gòu)中通 常使用的能量吸收器的情況，這些本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解。所顯示的能量吸收器10通過相對(duì)的成型模具17和18由經(jīng)過加熱的聚合材料平 板熱成型為三維形狀(見圖1)，然后被冷卻以形成三維的功能部件(見圖2)。這里顯示了 相對(duì)的成型模具17和18，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的構(gòu)想可以用在其他成型工藝中，比 如僅使用一側(cè)模具(比如真空熱成型)的熱成型工藝。此外，本發(fā)明的構(gòu)想可以用在其他 成型工藝中，比如注射模制、壓縮模制等等。一旦成型之后，所示的能量吸收器10適于裝配在車頂內(nèi)襯13和車頂14之間并且 通常與車頂內(nèi)襯13和車頂14之間(見圖3)的間隙匹配，同時(shí)擠壓突出部11和基板12通常設(shè)置成填充車頂內(nèi)襯13與車頂14之間的空間，擠壓突出部11和基板12的外端16 (在 本文中也稱作“端壁”)通常與車頂內(nèi)襯13和車頂14上的輪廓配合表面匹配。需要指出的 是，所示的能量吸收器10具有不同形狀的擠壓突出部11，該擠壓突出部11配置為在同樣可 以最佳地吸收能量、最佳地分配沖擊載荷以降低乘客頭部損傷(比如在車輛碰撞或者翻滾 事故的過程中)的同時(shí)滿足美學(xué)要求。如上文所述，該顯示的能量吸收器10進(jìn)一步包括一個(gè)嗡嗡、吱吱、嘎嘎聲(BSR)的 對(duì)抗部15 (在本文也叫做“軟結(jié)構(gòu)”)，該對(duì)抗部15—體形成在其基板12中(或者形成在 擠壓突出部11的一個(gè)或多個(gè)外端16中，如下文所示)。該對(duì)抗部15具有比擠壓突出部11 低的承受強(qiáng)度，因此它們的“柔軟”可以顯著地消除由能量吸收器10相對(duì)于車頂內(nèi)襯13和 車頂14的相鄰剛性表面的重復(fù)的產(chǎn)生噪音的振動(dòng)和/或循環(huán)運(yùn)動(dòng)造成的嗡嗡、吱吱、嘎嘎 聲(BSR)噪音存在的可能性。需要指出的是，車輛生產(chǎn)商花費(fèi)了相當(dāng)多的時(shí)間和努力來消 除BSR噪音，因?yàn)檫@些噪音會(huì)刺激并激怒車輛的駕駛者和乘客，尤其是當(dāng)BSR噪音來自鄰近 于乘客頭部的位置和/或任何車輛乘客車廂內(nèi)的部件時(shí)，特別是當(dāng)這些噪音產(chǎn)生在可以形 成回聲腔的元件附近，或者當(dāng)這些噪音被形成回聲腔的元件放大時(shí)。所示的BSR對(duì)抗部15 (圖1)通過銷狀物20來形成，該銷狀物20從上部模具17開 始突出到下部模具18的匹配口中(也可以參考其他實(shí)施例，例如圖4A)。需要指出的是，該 銷狀物20可以有相當(dāng)鋒利的尖部，因?yàn)榻?jīng)過加熱的熱塑性材料的原料板是如此的熱以至 于即使通過鋒利的尖部也很難在該板上刺出孔。然而，可以理解的是該工具可以包括具有 逐漸減小的直徑的截頭圓錐形桿部和圓形的端部，以使得如果需要的話銷狀物可以刺穿所 述板，以使這些銷狀物在形成手指形的、薄壁的、中空的、伸長(zhǎng)的BSR對(duì)抗部15時(shí)不會(huì)拉長(zhǎng) 或者撕裂板材料。例如，對(duì)抗部15可以限定為非常狹窄的中空指狀物，其尺寸、形狀和長(zhǎng)度 基本上大約等于從表面伸出的圖釘桿。所示的BSR對(duì)抗部15具有足夠的長(zhǎng)度和強(qiáng)度以在 基板12的材料冷卻之后(見圖2)維持它們通常伸長(zhǎng)的形狀，但是該BSR對(duì)抗部15具有相 對(duì)低的梁強(qiáng)度，使得它們可以在接合的時(shí)候容易地彎曲(見圖3)。具體地，需要指出的是該 BSR對(duì)抗部15與擠壓突出部11連在一起的長(zhǎng)度大于車頂內(nèi)襯13與車頂14之間的任何預(yù) 期的間隙，這樣該BSR對(duì)抗部15與車頂內(nèi)襯13(或車頂14)相接觸，并且在裝配到車輛上的 時(shí)候發(fā)生彎曲。該BSR對(duì)抗部15也補(bǔ)償了由于部分公差變形、裝配堆疊變形以及其他導(dǎo)致 不一致的間隙的步驟和部件變形而在間隙中產(chǎn)生的變形。這導(dǎo)致了該BSR對(duì)抗部15用于抑 制能量吸收器10的任何循環(huán)的或者振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)，這又消除了大部分BSR噪音。例如，需要 指出的是該BSR對(duì)抗部15可以是大約1/8-1/2英寸長(zhǎng)(或者更加典型地大約1/4-3/8英 寸長(zhǎng))，且在它們的基部的直徑大約為1/32-1/4英寸(或者更優(yōu)地，直徑為大約1/16-1/8 英寸)。為了討論的目的，下文的附加的實(shí)施例、特征和特性通過使用相同的數(shù)字但是加 上附加的字母“A”、“B”、“C”等來區(qū)分。能量吸收器10A (圖4-6)與能量吸收器10 (圖1-3)相似，除了能量吸收器10A (圖 4-6)的擠壓突出部11A，其BSR對(duì)抗部15A通過模具17A和18A形成在擠壓突出部11A的 外部平坦端部上，而在能量吸收器10中，其BSR對(duì)抗部15通過模具17A和18A形成在基板 12中(圖2)。需要指出的是，端壁16A的彈性或剛性可以影響B(tài)SR對(duì)抗部15的抑制性能。 具體地，該端壁16A可以在壓力施加到BSR對(duì)抗部15上時(shí)，在端壁16A移動(dòng)并發(fā)生某種限定程度的彈性彎曲的地方提供蹦床效應(yīng)。圖4A顯示了經(jīng)過修改的用于制造能量吸收器11A的模具17A，和18A’。該模具 17A’包括用耐高溫的橡膠材料(比如高密度硅樹脂橡膠)制成的橡膠扣環(huán)/插銷17A”。凸 工具18A’包括在熱成型處理過程中延伸到橡膠插銷17A”中的銷狀物20A，這幫助將材料沿 銷狀物20A擠出并輔助變薄。需要指出的是，該橡膠插銷17A”導(dǎo)致在對(duì)抗部15A的底部周 圍形成肩部16A’。肩部16A’的彈性或剛度導(dǎo)致對(duì)抗部15A的不同的抑制性能。需要指出 的是，更有彈性的肩部16A’導(dǎo)致蹦床效應(yīng)，可以輔助降低嗡嗡、吱吱和嘎嘎聲噪音。圖示的 插銷17A”具有配合到上部工具17A’的配合凹進(jìn)部中的更大的后部以及圓形的(或者錐形 的或者其他形狀的)的更小的引導(dǎo)部，以在工具18A’相對(duì)于工具17A’封閉時(shí)提供期望的 壓縮。所顯示的插銷17A”的形狀允許該插銷從工具17A’的頂側(cè)(或者“后”側(cè))插入，因 此當(dāng)它們損壞的時(shí)候可以方便替換。需要指出的是肩部16A’具有“削皮”或者加厚的材料部分。該加厚的部分是當(dāng)模 具17A’和18A’分離時(shí)從銷狀物20A上刮下的材料的集合。在初始板進(jìn)行熱成型時(shí)，基板 材料的原料越厚，從銷狀物20A上刮下的材料的量就越大。初始的測(cè)試表明這個(gè)加厚的材 料的肩部16A’對(duì)于在處理BSR對(duì)抗部的非常薄的材料以及在處理在限定能量吸收器10A 被定位處的間隙的元件的金屬板中的很小的間隙時(shí)降低潛在的構(gòu)造變形是很重要的。能量吸收器10B (圖7-9)類似于能量吸收器10A，因?yàn)槠銪SR對(duì)抗部15B形成在擠 壓突出部11B的外端部。然而，該BSR對(duì)抗部15B是袖狀的，且沿著其長(zhǎng)度方向具有相同的 直徑，并具有開放的(或者非常薄的)外端部。由于該袖狀的BSR對(duì)抗部15B很薄，它們具 有相對(duì)低的柱狀強(qiáng)度和低的彎曲強(qiáng)度，導(dǎo)致它們以類似手風(fēng)琴的方式折疊或者在橫向的方 向扭曲。但是，它們的強(qiáng)度足夠提供類似于BSR對(duì)抗部15和15A的抑制作用。需要指出的 是，一種特殊的能量吸收器可以包括各種不同的BSR對(duì)抗部的形狀/尺寸/位置。例如，一 種特殊的能量吸收器可以具有BSR對(duì)抗部15、15A或15B (或任何以下BSR對(duì)抗部)中的每 個(gè)的一個(gè)或者多個(gè)。換句話說，不是每個(gè)單獨(dú)的擠壓突出部均需要BSR對(duì)抗部。圖10-25顯示了感興趣的附加的實(shí)施例，在該實(shí)施例中，能量吸收器的與配合元 件相接觸的部分被劈開然后被向上推(或向下推)以產(chǎn)生表面區(qū)域相對(duì)較小并具有較低彎 曲強(qiáng)度的彈性部件。例如，這可以在模制期間或者在具有擠壓突出部的能量吸收器成型之 后在第二加工過程中在一位置處完成。在擠壓突出部11C中(圖10-12)，該BSR對(duì)抗部15C 通過由工具17C和18C在一側(cè)從端部16C材料的劈開的部分來形成，使得該BSR對(duì)抗部15C 以一定角度朝著端部16C延伸。該BSR對(duì)抗部15C具有與端部16C相似的厚度。該擠壓突 出部11D(圖13-15)與擠壓突出部11C相似，除了 BSR對(duì)抗部15D通過材料的劈開的部分 形成，以使得該BSR對(duì)抗部15D從端部16D的兩側(cè)向端部16D中的共同的(中心)點(diǎn)延伸。 需要指出的是，該BSR對(duì)抗部15D可以包括兩個(gè)相對(duì)的指形向外成角度的突起，或者可以包 括多個(gè)向內(nèi)延伸形成環(huán)的指狀突起，或者可以在端部16D中形成柔軟的圓頂形突出環(huán)。擠壓突出部11E (圖16-19)包括在外端部16E形成的倒錐體22E，其朝著擠壓突出 部11E (圖16-17)的空腔延伸。在第二步驟中(圖18)，第二加工比如沖孔23E從擠壓突出 部11E的內(nèi)部穿過倒錐體22E向上延伸以形成延伸超出擠壓突出部11E的端部16E的BSR 對(duì)抗部15E。通過這種配置，繞著BSR對(duì)抗部15E的端部16E的區(qū)域24E被輕輕地模壓出 來以形成影響其圓柱強(qiáng)度的壓環(huán)或凸出環(huán)。重申一下，通過形成錐體22E(也就是陰特征)然后機(jī)械地或者氣動(dòng)地(也就是使用沖孔23E)使其反轉(zhuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)柔軟的頂部特征(也就 是BSR對(duì)抗部15E)，其比傳統(tǒng)的表面復(fù)雜。更通常地講，擠壓突出部11E顯示了 BSR對(duì)抗部 15E的強(qiáng)度會(huì)受到圍繞BSR對(duì)抗部15E的支撐區(qū)域的形狀和成型工藝的影響，也會(huì)受到BSR 對(duì)抗部自身的形狀和成型工藝的影響。擠壓突出部11F(圖20-22)和擠壓突出部11G(圖23_25)分別顯示了 BSR對(duì)抗部 15F和15G，它們與BSR對(duì)抗部15C和15D類似，但是分別設(shè)置在基板12F和12G中(而不是 在擠壓突出部的端部上)。需要指出的是，BSR對(duì)抗部15F和15G具有與基板15F和15G相 似的厚度，這樣它們的彎曲強(qiáng)度可能會(huì)大于BSR對(duì)抗部15C和15D的強(qiáng)度?？梢岳斫獾氖牵?BSR對(duì)抗部也可以設(shè)置在擠壓突出部的側(cè)面中，盡管典型地這不是產(chǎn)生BSR噪音的區(qū)域。擠壓突出部11H(圖26-28)具有BSR對(duì)抗部15H，它在其袖狀的或者圓柱狀的形 狀上類似于擠壓突出部11B中(圖7-9)的BSR對(duì)抗部15B，除了在擠壓突出部11H中，BSR 對(duì)抗部15H是從基板12H形成的并且沿著與擠壓突出部11H相反的方向延伸。擠壓突出部111 (圖29-30)具有包括薄的實(shí)心的指狀部材料的BSR對(duì)抗部151。 所顯示的BSR對(duì)抗部151比熱成型之前的初始的塑料板的基板材料薄(見基板121)。所顯 示的“實(shí)心的指狀部”(也就是BSR對(duì)抗部151)是逐漸變細(xì)的并成一定角度的，但是可以理 解的是其可以做成直立的壁或者沿著其長(zhǎng)度方向逐漸變細(xì)，其也可以在方向上垂直地或者 成一定角度地延伸。通過選擇希望的形狀和方向，可以提供合適的彈性程度以產(chǎn)生可以削 減裝配的BSR噪聲的“柔軟”結(jié)構(gòu)。所顯示的加工模具171和181 (圖29)包括相對(duì)的模壓模具部件。具體地，該模 壓模具部件包括襯套301，該襯套配置成在工具181的突出部分的頂部上捕獲塑料材料塊 (slug)。柱塞321延伸穿過襯套301并在其端部包括呈BSR對(duì)抗部151的形狀的空腔限 定區(qū)域。該柱塞321可以通過氣動(dòng)的或者其他方式伸出，且可以通過類似的方式或者通過 復(fù)位彈簧(未具體示出)縮回。當(dāng)工具171和181被移動(dòng)到一起的時(shí)候，隨著能量吸收器 101正在被成型，該襯套301捕獲在原始的聚合板中的熱的材料塊。一旦接合，該柱塞321 延伸到襯套301中并使捕獲的材料流向(也就是壓向)形成在柱塞321端部中的空腔中。 這個(gè)過程有些時(shí)候被叫做“模壓”。因此，該BSR對(duì)抗部151精確地占據(jù)了空腔區(qū)域的形狀， 其被顯示為伸長(zhǎng)的三角形的指狀部。需要指出的是，該對(duì)抗部151不僅限于端部161的厚 度(也不限于取決于BSR對(duì)抗部所處的位置的基板121的厚度)。BSR對(duì)抗部也不限于任 何最終的體積或者維度限制。相反地，BSR對(duì)抗部151的形狀和厚度只限于制作其的材料 的體積，這些材料必須從包圍BSR對(duì)抗部151的區(qū)域取得。進(jìn)一步，需要指出的是繞著對(duì)抗 部151的環(huán)(也就是取得材料以形成BSR對(duì)抗部151的區(qū)域)是薄的，因此導(dǎo)致了 BSR對(duì) 抗部151的軟化或軸向和扭曲強(qiáng)度的降低。需要指出的是，本發(fā)明包括在能量吸收器中形成對(duì)抗部的方法和裝置，包括在該 部件熱成型之后(例如在熱成型線的一端)形成對(duì)抗部和/或在能量吸收器裝配到車輛的 過程中或者之后形成對(duì)抗部，和/或在例如基于消費(fèi)者的抱怨的領(lǐng)域/服務(wù)領(lǐng)域中形成對(duì) 抗部。圖31-32公開了另一種具有擠壓突出部11J的能量吸收器10J，磁體40J設(shè)置在擠 壓突出部11J的一端16J上。該磁體40J足夠強(qiáng)以提供穿過擠壓突出部11J的端壁16J的 磁性引力。因此，該磁體40J用于磁性附接到相鄰的金屬板上，例如頂部結(jié)構(gòu)14J。這種布置可以作為用于保持部件就位的附接件，也可以作為將部件的彈性中心部分保持在鄰近的 金屬板上的附接件，而其他保持器被用在其他位置的部件上。另外，本發(fā)明的布置可以用來 消除噪音，例如當(dāng)金屬板足夠靠近以致于相對(duì)于擠壓突出部發(fā)生振動(dòng)而導(dǎo)致的嗡嗡、吱吱、 嘎嘎聲噪音，因此導(dǎo)致消除任何運(yùn)動(dòng)的磁性引力，從而消除了噪音。所示的磁體40J通過擠 壓突出部端部的足夠變形以圍繞磁體形成保持凸脊42J而被保持在擠壓突出部的端部，因 此將磁體保持在擠壓突出部的保持凸脊42J和端部16J之間。保持凸起可以用不同的方式 形成?？梢岳斫獾氖?，磁體可以以足夠的力被壓到端部上以暫時(shí)使擠壓突出部的鄰近端壁 的側(cè)壁變形，因此通過側(cè)壁的材料的暫時(shí)伸展基本上形成保持凸脊。另外，當(dāng)擠壓突出部的 材料仍然相當(dāng)熱(或高溫)的時(shí)候通過將磁體定位在擠壓突出部中，這些材料會(huì)收縮到磁 體上，因此通過摩擦力的方式將磁體保持就位并同時(shí)一體地形成保持凸脊。此外，擠壓突出 部可以向下變形，將擠壓突出部變形成包括凸脊的形狀?？梢岳斫獾氖谴朋w可以摩擦地裝 配到擠壓突出部中，使得凸脊很小的或者基本上不存在。上述說明集中在由經(jīng)過加熱的熱塑性材料板熱成型得到的能量吸收器上。然而， 可以理解的是，上述熱成型元件(由于是由經(jīng)過加熱的聚合材料板熱成型得到的)可以用 在其他環(huán)境中。例如，通常希望填充兩個(gè)裝配元件之間的空間，該空間限定在它們之間的空 腔，該空腔具有厚度方向和通常與厚度方向正交的伸長(zhǎng)方向。在這種情況下，上述熱成型元 件包括基板和多個(gè)從該基板伸出的熱成型結(jié)構(gòu)。每一個(gè)熱成型結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)大體上沿 厚度方向延伸的側(cè)壁，且包括大體上沿正交方向延伸的至少一個(gè)壁，還包括一個(gè)端壁。該端 壁包括具有比上述熱成型結(jié)構(gòu)低的承受強(qiáng)度的一體成型的對(duì)抗部，該對(duì)抗部在大體上沿著 厚度方向的方向上延伸并遠(yuǎn)離熱成型結(jié)構(gòu)。通過這種布置，反向部可以用來抑制否則可能 在熱成型元件和兩個(gè)裝配元件中的一個(gè)之間導(dǎo)致嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。因此， 該熱成型部件不一定是能量吸收器本身，而可以是處于任何原因填充空間的任意熱成型部 分。應(yīng)當(dāng)理解的是，在不偏離本發(fā)明的構(gòu)思的情況下，可以對(duì)上述結(jié)構(gòu)做出變形和修 改，進(jìn)一步可以理解的是，這些構(gòu)思旨在由所附的權(quán)利要求限定，除非這些權(quán)利要求通過它 們的語(yǔ)言明確地作出了其它說明。
權(quán)利要求
一種能量吸收器，包括基板和從所述基板延伸出的多個(gè)擠壓突出部，每個(gè)擠壓突出部包括側(cè)壁和端壁，所述側(cè)壁被定向成當(dāng)在第一方向上受到?jīng)_擊時(shí)被擠壓并塌縮以吸收能量，所述基板和至少一個(gè)擠壓突出部的端壁中的至少一個(gè)包括承受強(qiáng)度低于所述擠壓突出部的一體成型的對(duì)抗部，使得凸出的所述對(duì)抗部用來抑制否則會(huì)在所述能量吸收器和相鄰結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部的壁厚小于所述端壁和所述基 板的壁厚，并且所述對(duì)抗部與所述端壁和所述基板由相同的材料形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部被形成為伸長(zhǎng)的凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量吸收器，其中所述伸長(zhǎng)的凸起是實(shí)心伸長(zhǎng)體，在該實(shí)心 伸長(zhǎng)體中不具有中空。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的能量吸收器，其中所述伸長(zhǎng)的突起是中空部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部是伸長(zhǎng)的并限定一逐漸變細(xì)的 形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器，其中BSR對(duì)抗部是與所述基板和所述端壁之一 部分地分離的伸長(zhǎng)的帶。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部形成在所述多個(gè)擠壓突出部 中的相關(guān)聯(lián)的擠壓突出部上，并沿著與所述相關(guān)聯(lián)的擠壓突出部相反的方向從所述端壁延 伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的能量吸收器，其中所述端壁包括在繞著所述對(duì)抗部的支撐區(qū) 域中的凸出環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部包括朝向彼此成一定角度的 相對(duì)的指狀部。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部形成在所述基板中。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器，其中所述端壁包括用于支撐所述對(duì)抗部的支 撐部分，其中所述對(duì)抗部在能量吸收器的材料被加熱的同時(shí)由從所述支撐部分獲得的并流 入所述對(duì)抗部的形狀的材料形成。
13.一種能量吸收器，包括基板和從所述基板延伸出的多個(gè)擠壓突出部，每個(gè)擠壓突出部包括側(cè)壁和端壁，所述 側(cè)壁被定向成當(dāng)在第一方向上受到?jīng)_擊時(shí)被擠壓并塌縮以吸收能量，所述端壁包括承受強(qiáng) 度低于所述擠壓突出部的一體成型的對(duì)抗部，所述對(duì)抗部在遠(yuǎn)離所述擠壓突出部的方向上 延伸，以使所述對(duì)抗部用于抑制否則會(huì)在所述能量吸收器和相鄰結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生嗡嗡、吱吱 和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量吸收器，還包括與所述端壁相鄰定位的磁體。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部包括伸長(zhǎng)部件，該伸長(zhǎng)部件 在橫向平面上具有實(shí)心橫截面。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部包括伸長(zhǎng)部件，該伸長(zhǎng)部件 在橫向平面上限定了中空橫截面。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部包括與所述端壁成一定角度延伸的伸長(zhǎng)的帶。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的能量吸收器，其中所述對(duì)抗部包括沿其長(zhǎng)度具有變化的橫 截面的伸長(zhǎng)的逐漸變細(xì)的部件。
19.一種由經(jīng)過加熱的聚合材料板熱成型得到的熱成型元件，用來填充兩個(gè)裝配元件 之間的空間，該空間在兩個(gè)裝配元件之間限定一空腔，該空腔具有厚度方向和大體上與厚 度方向正交的伸長(zhǎng)方向，所述熱成型元件包括基板和從所述基板延伸出的多個(gè)熱成型結(jié)構(gòu)，每個(gè)熱成型結(jié)構(gòu)包括大體上沿厚度方向 延伸的側(cè)壁，還包括大體上沿著正交方向延伸的至少一個(gè)壁并且還包括端壁，該端壁包括 承受強(qiáng)度低于所述熱成型結(jié)構(gòu)的一體成型的對(duì)抗部，所述對(duì)抗部在大體上沿著厚度方向并 遠(yuǎn)離所述熱成型結(jié)構(gòu)的方向上延伸，以使所述對(duì)抗部用于抑制否則會(huì)在熱成型元件和兩個(gè) 裝配元件中的一個(gè)之間產(chǎn)生嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。
20.一種方法，包括如下步驟形成能量吸收器，該能量吸收器具有基板和從所述基板延伸出一高度尺寸的多個(gè)擠壓 突出部；以及形成承受強(qiáng)度低于所述擠壓突出部的一體成型的對(duì)抗部，所述對(duì)抗部從所述基板和所 述擠壓突出部中的一個(gè)延伸到所述高度尺寸之外。
21.一種方法，包括如下步驟提供一元件；形成能量吸收器，該能量吸收器包括多個(gè)擠壓突出部和在所述多個(gè)擠壓突出部中的一 個(gè)的端部的至少一個(gè)對(duì)抗部，該對(duì)抗部布置成當(dāng)被相鄰地設(shè)置時(shí)所述對(duì)抗部或者接合或者 吸引所述元件，從而消除由所述能量吸收器相對(duì)于相鄰部件的運(yùn)動(dòng)引起的嗡嗡、吱吱和嘎 嘎聲；以及將所述能量吸收器和所述元件裝配在相對(duì)彼此相鄰的位置中，同時(shí)所述對(duì)抗部阻止會(huì) 產(chǎn)生嗡嗡、吱吱或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。
22.一種熱成型裝置，包括用于加熱聚合材料平板的加熱器；用于將所述平板形成三維能量吸收器的至少一個(gè)熱成型模具，所述能量吸收器具有基 板和多個(gè)擠壓突出部；以及用于在所述基板和所述多個(gè)擠壓突出部中的至少一個(gè)上形成BSR對(duì)抗部的工具。
全文摘要
一種能量吸收器，包括基板和從基板延伸出的多個(gè)擠壓突出部。每個(gè)擠壓突出部包括側(cè)壁和端壁，所述側(cè)壁被定向成當(dāng)在第一方向受到?jīng)_擊時(shí)被擠壓并塌縮以吸收能量。所述基板和至少一個(gè)擠壓突出部的端壁中的至少一個(gè)包括承受強(qiáng)度低于擠壓突出部的一體成型的凸出的對(duì)抗部，以使該凸出的對(duì)抗部用于抑制在端壁和相鄰結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生嗡嗡、吱吱和/或嘎嘎聲的運(yùn)動(dòng)。該對(duì)抗部可以是一體成型的也可以是插入物，比如磁體或者其他插入物。也描述了與上述內(nèi)容相關(guān)的方法。
文檔編號(hào)B60R21/04GK101850754SQ201010199620
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者D·S·史密斯, D·溫比格勒, J·M·科米爾, M·A·羅西, M·M·格沃爾斯 申請(qǐng)人:奧克伍德能源管理公司