專利名稱：具有雙動(dòng)式擠壓式凸起部件的能量吸收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能量吸收器結(jié)構(gòu)，更具體地，涉及具有對(duì)齊的擠壓式凸起部件的能量吸收器結(jié)構(gòu)，該能量吸收器結(jié)構(gòu)能沿相反的方向膨脹以增加擠壓行程并且能按要求有步驟地吸收能量。本申請(qǐng)的創(chuàng)造性的構(gòu)思在車輛中對(duì)于乘客安全和行人安全而言是有用的，但其不只限于那些領(lǐng)域。發(fā)明內(nèi)容
吸收能量在車輛中對(duì)于車輛碰撞情況中的乘客安全而言是重要的。能量吸收在組件中發(fā)生，提供了擠壓抗力和沖擊行程的最佳的結(jié)合，擠壓抗力避免了撞擊，同時(shí)提供了最佳的最大化的能量吸收，并且沖擊行程足夠長(zhǎng)以允許能量吸收，而且沒有使其自身對(duì)車輛乘客或被沖擊的行人造成傷害。但是，存在著矛盾的要求。例如，構(gòu)件提供了增大的沖擊行程長(zhǎng)度，但往往也由于車輛尺寸變小而占據(jù)了乘客的空間。而且，由于增加了構(gòu)件而增加了車重，這也可能產(chǎn)生問題。
除了有關(guān)擠壓行程長(zhǎng)度的矛盾的要求外，重要的是控制沖擊行程上的擠壓抗力。 一些較不嚴(yán)重的膨脹要求最小化的擠壓抗力和/或最小化的擠壓行程，而較嚴(yán)重的車輛碰撞要求最大化的擠壓抗力和優(yōu)選較長(zhǎng)的擠壓行程長(zhǎng)度。另外，有時(shí)候希望在已知的擠壓行程上具有逐步增加的擠壓抗力，以便一個(gè)構(gòu)件的配置能提供用于不同碰撞情況的不同的最佳的能量吸收。另外，希望提供是已安裝單元的能量吸收器，從而使全部成本最小化且使用少的構(gòu)件。這允許通過使組件成本以及安裝時(shí)間最小化來使車輛價(jià)值最大化，同時(shí)還使整個(gè)車輛的功能和美感最大化。所有這些必須優(yōu)選成本低、有效地來實(shí)現(xiàn)，并且必須不導(dǎo)致產(chǎn)生過度復(fù)雜和昂貴的部件和構(gòu)件。
顯然，很多能量吸收器結(jié)構(gòu)不容易改變以適應(yīng)特殊的包裝空間，也不允許特殊的安裝位置，而且也不提供特殊的逐步的能量吸收，而且也不提供滿足需要的擠壓行程。希望能量吸收器結(jié)構(gòu)提供設(shè)計(jì)、形狀以及安裝方面的靈活性，同時(shí)占據(jù)最小的空間，使用少的構(gòu)件，還滿足實(shí)用要求，包括在高溫和低溫下工作。
除了車輛乘客的安全，當(dāng)代的汽車設(shè)計(jì)成增強(qiáng)了行人的安全性。例如，當(dāng)與行人發(fā)生碰撞時(shí)，行人經(jīng)常摔倒在車輛的引擎罩上，同時(shí)行人的頭部撞擊引擎罩的后部和/或車輛的前擋風(fēng)玻璃。這能導(dǎo)致腦震蕩和/或其他頭部傷害。產(chǎn)生的頭部傷害可通過“軟化”頭部沖擊來減小。一個(gè)替代方案是在嚴(yán)重沖擊行人發(fā)生接觸之前提升引擎罩的后部以緩沖頭部與車輛構(gòu)件的接觸。但是，對(duì)引擎罩有很多的實(shí)用和美學(xué)要求(包括外觀、引擎噪音的控制、氣流和/或水流的控制，乘客安全問題(即，引擎罩被驅(qū)向擋風(fēng)玻璃)，以及對(duì)任何安全裝置的放置和形狀與車輛機(jī)罩和其他車輛構(gòu)件(例如車輛的風(fēng)擋刮水器)的協(xié)調(diào))，特別是車輛的前擋風(fēng)玻璃附近。因此，不容易實(shí)現(xiàn)減小頭部沖擊的任務(wù)。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的一個(gè)方面中，能量吸收器包括利用相對(duì)壁附連在一起的第一聚合物板狀件和第二聚合物板狀件，相對(duì)壁中的每一個(gè)限定至少一對(duì)擠壓式凸起部件，該對(duì)擠壓式凸起部件限定在它們之間的至少一個(gè)腔，每個(gè)擠壓式凸起部件都能在塌縮位置和膨脹位置之間移動(dòng)，在塌縮位置擠壓式凸起部件朝向彼此塌縮，在膨脹位置擠壓式凸起部件沿大體相反的方向膨脹。能量吸收器還包括連接至腔的充氣機(jī)，以用于在沖擊之前膨脹擠壓式凸起部件。
本發(fā)明的另一方面中，能量吸收器包括利用相對(duì)壁附連在一起的第一聚合物板狀件和第二聚合物板狀件，相對(duì)壁中的每一個(gè)限定至少一對(duì)擠壓式凸起部件，該對(duì)擠壓式凸起部件限定在它們之間的至少一個(gè)腔，每個(gè)擠壓式凸起部件都具有側(cè)壁，側(cè)壁部分地延伸進(jìn)入由所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件中的另一個(gè)擠壓式凸起部件限定的腔。能量吸收器還包括連接至腔的充氣機(jī)，以用于在沖擊之前膨脹擠壓式凸起部件。
在本發(fā)明的另一方面中，能量吸收器結(jié)構(gòu)包括附連在一起的第一板狀件和第二板狀件，相對(duì)壁限定沿相反方向延伸的對(duì)齊的擠壓式凸起部件并限定在擠壓式凸起部件之間的腔，每個(gè)擠壓式凸起部件都能在塌縮位置和膨脹位置之間移動(dòng)，在塌縮位置擠壓式凸起部件朝向彼此塌縮，在膨脹位置擠壓式凸起部件沿大體相反的方向膨脹。擠壓式凸起部件中的至少一個(gè)包括具有偏置的環(huán)狀部分的側(cè)壁，偏置的環(huán)狀部分適于在擠壓式凸起部件膨脹時(shí)展開并隨后翻卷并在加壓凸起部件從膨脹位置向收縮位置壓縮時(shí)塌縮。通過這種配置，當(dāng)擠壓式凸起部件處于膨脹位置并且該結(jié)構(gòu)被沖擊時(shí)，通過側(cè)壁的偏置的環(huán)狀部分翻卷并且也通過密封的腔中的壓縮流體，能量被吸。
在本發(fā)明的另一方面中，能量吸收器結(jié)構(gòu)包括能雙向膨脹的能量吸收器，該能量吸收器包括相對(duì)壁，擠壓式凸起部件密封在一起以限定共同的腔和向中央?yún)^(qū)域延伸的通道，每個(gè)相對(duì)壁都包括至少一個(gè)擠壓式凸起部件，并且每個(gè)擠壓式凸起部件都配置成從膨脹位置向塌縮收回位置移動(dòng)。能量吸收器還包括在其中央?yún)^(qū)域的充氣機(jī)，以用于將擠壓式凸起部件從縮回位置向膨脹位置膨脹。
在本發(fā)明的另一方面中，在車輛中使用的安全裝置減小了由于車輛碰撞對(duì)乘客腿部的傷害，該安全裝置包括能量吸收組件，該能量吸收組件包括第一蛘殼狀元件和第二蛘殼狀元件，第一蛘殼狀元件和第二蛘殼狀元件具有相對(duì)壁并且周邊附連在一起以限定密封的腔。每個(gè)壁都包括擠壓式凸起部件，擠壓式凸起部件配置成在縮回位置和向外的膨脹位置之間移動(dòng)。該組件還包括致動(dòng)器，以用于將擠壓式凸起部件從縮回位置向膨脹位置膨脹。 支撐件將該組件支撐在緊鄰乘客腿部的位置，支撐件是儀表板支撐結(jié)構(gòu)或乘客座椅中的一個(gè)。蓋具有用于覆蓋該組件的美觀的第一表面。
在本發(fā)明的另一方面中，能量吸收結(jié)構(gòu)包括能量吸收器，能量吸收器具有形成至少一對(duì)對(duì)齊的擠壓式凸起部件的相鄰的板狀件，擠壓式凸起部件配置成在彼此相鄰的塌縮位置和彼此分開的伸展位置之間移動(dòng)，每個(gè)擠壓式凸起部件包括從相關(guān)的板狀件延伸的外壁部分和從中間壁部分延伸的內(nèi)壁部分，中間壁部分比內(nèi)壁部分和外壁部分柔性更大，使得從塌縮位置向伸展位置延伸過程中，中間壁部分的端部卷成與內(nèi)壁部分和外壁部分對(duì)齊，并且在從伸展位置向塌縮位置塌縮的過程中，中間壁部分的端部向中間壁部分翻卷并與中間壁部分重新對(duì)齊。能量吸收器結(jié)構(gòu)還包括連接至能量吸收器的充氣機(jī)，以引起擠壓式凸起部件從塌縮位置向伸展位置延伸。
以較窄的方式，偏執(zhí)的環(huán)狀部分具有限定在大約Imm和IOmm之間的第一直徑以及在大約0. 5mm和5mm之間的壁厚的剖面，從而在從縮回位置向膨脹位置快速移動(dòng)時(shí)，偏置的環(huán)狀部分展開并且沒有破裂，但是在從膨脹位置向收縮位置移動(dòng)過程中，偏執(zhí)的環(huán)狀部分以吸收能量的方式翻卷。
相關(guān)的方法也形成了本發(fā)明的一部分。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員在研究下面的說明書、權(quán)利要求和附圖時(shí)將理解和明白本發(fā)明的這些和其他方面和特征。


圖1-2是能量吸收器結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖，該能量吸收器結(jié)構(gòu)包括與對(duì)齊的擠壓式凸起部件牢固地夾緊在一起的相對(duì)的板狀件，和用于膨脹擠壓式凸起部件的充氣機(jī)， 并且圖2A是圖1的分解透視圖3-5是沿圖1中的線III截取的剖視圖，圖3-5示出處于塌縮/存放位置、部分膨脹位置和完全膨脹位置的對(duì)齊的擠壓式凸起部件。
圖6、6A和7分別是圖3-5的左邊部分的部分放大視圖。
圖8-9是修改的能量吸收器結(jié)構(gòu)的頂視圖和側(cè)視圖，該能量吸收器結(jié)構(gòu)包括與對(duì)齊的擠壓式凸起部件牢固地結(jié)合在一起的相對(duì)的板狀件，和用于膨脹擠壓式凸起部件的充氣機(jī)。
圖10-12是沿圖8中的線X-X截取的剖視圖，圖10-12示出處于塌縮/存放位置、 部分膨脹位置和完全膨脹位置的對(duì)齊的擠壓式凸起部件。
圖13-16是修改的能量吸收器結(jié)構(gòu)的透視圖、頂視圖、底視圖和側(cè)視圖，該能量吸收器結(jié)構(gòu)包括與對(duì)齊的長(zhǎng)圓形擠壓式凸起部件固定在一起的相對(duì)的板狀件，和用于膨脹擠壓式凸起部件的充氣機(jī)。
圖17-20是沿圖15中的線X VII截取的剖視圖，圖10-12示出處于塌縮/存放位置、第一部分膨脹位置、第二部分膨脹位置和完全膨脹位置的對(duì)齊的擠壓式凸起部件。
圖21-23是具有在車輛的引擎罩的后部下面處于存放位置的引擎罩提升式能量吸收器的車輛的側(cè)視圖、側(cè)視圖和頂視圖，圖21示出處于緊湊的存放位置的能量吸收器結(jié)構(gòu)；圖22示出已膨脹從而提升車輛的引擎罩的能量吸收器結(jié)構(gòu)。
圖2446是包括具有能量吸收器的膝部墊的車輛的側(cè)視圖、側(cè)視圖和頂視圖，圖 24示出處于存放位置，圖25示出在碰撞過程中被延伸并準(zhǔn)備接觸車輛乘客。
圖27是車輛的透視圖，示出了使用本申請(qǐng)的創(chuàng)新性構(gòu)思的能量吸收器結(jié)構(gòu)的多個(gè)可能的位置。
具體實(shí)施方式
本申請(qǐng)的能量吸收器結(jié)構(gòu)120(這里也稱為“能量吸收器”)的第一實(shí)施例(圖1-6B)包括一對(duì)注模模制的、相對(duì)的、對(duì)齊的擠壓式凸起部件130/131，凸起部件130/131 存放在初始位置直到其膨脹，但是當(dāng)感測(cè)到車輛碰撞時(shí)(例如當(dāng)碰撞很明顯時(shí))凸起部件 130/131借助于與凸起部件之間的腔1 連通的電子激發(fā)充氣機(jī)125沿相反的方向膨脹，充氣機(jī)125構(gòu)造成當(dāng)感測(cè)到事故時(shí)(或事故即將發(fā)生時(shí))將推進(jìn)物提供進(jìn)入腔并由控制器/ 感測(cè)電路激發(fā)。由于其膨脹的/更長(zhǎng)的擠壓行程并且也由于其“設(shè)計(jì)的塌縮順序”(其中， 相對(duì)的擠壓式凸起部件以期望的能量吸收率和行程距離(可能是以不同的能量吸收率和行程距離)塌縮)，當(dāng)膨脹時(shí)，能量吸收器120提供了改進(jìn)了的能量吸收形廓。
有利地，本發(fā)明的能量吸收結(jié)構(gòu)120以塌縮/存放的緊湊配置被安裝至車輛直到其被使用，因此在乘客室中保持開放的空間(或在車輛的其他位置保持開放的空間)直到其被激發(fā)。能量吸收器設(shè)置成在感測(cè)到車輛碰撞時(shí)或剛剛感測(cè)到車輛碰撞之后，但在與人 (或物體)接觸之前而膨脹。通過這種配置，本發(fā)明的能量吸收器120提供了較長(zhǎng)的擠壓行程，因此提供了 “較軟”的沖擊阻力(即，較小的負(fù)載峰值和較低的平均抗力)，同時(shí)還提供了最佳的能量吸收順序。顯然，本發(fā)明的能量吸收器結(jié)構(gòu)包括單獨(dú)的一對(duì)擠壓式凸起部件， 但是能想到能量吸收器結(jié)構(gòu)能包括多對(duì)對(duì)齊的擠壓式凸起部件。這通過雙重延伸配置(其中相對(duì)的擠壓式凸起部件沿著相反的方向膨脹)而受益。
本發(fā)明的能量吸收器結(jié)構(gòu)120(圖3)被安裝在結(jié)構(gòu)元件例如梁121上，并且包括相對(duì)的板狀件122和123 (也稱作基部凸緣)，板狀件122和123被C形金屬保持帶IM沿它們的周邊保持在一起。所示的充氣機(jī)125包括金屬管狀外殼，該外殼具有增大的頭部127 和圓筒形管桶128，圓筒形管桶1 用于存放推進(jìn)物并在充氣機(jī)125被激發(fā)時(shí)為產(chǎn)生的氣體提供受控的-供給導(dǎo)管。應(yīng)該注意，各種電激發(fā)的預(yù)包裝的充氣機(jī)在商業(yè)上都可獲得，例如，能從Autoliv Inc.(一家在斯德哥爾摩的在瑞典設(shè)立的公司)購(gòu)買。
圖示的充氣機(jī)125(圖2~)由微型氣體發(fā)生器127(圖幻和擴(kuò)散器1 構(gòu)成。微型氣體發(fā)生器由引爆器、固體推進(jìn)物和外殼構(gòu)成。微型氣體發(fā)生器的外殼設(shè)計(jì)成容納固體推進(jìn)物并允許初始燃燒，點(diǎn)燃時(shí)在預(yù)定位置破裂，結(jié)果將推進(jìn)物釋放入擴(kuò)散器。固體推進(jìn)物由清潔燃燒材料構(gòu)成，該清潔燃燒材料高效地燃燒，從固體轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。典型的固體推進(jìn)物的負(fù)載對(duì)于所示的裝置而言在600-900mg范圍中，但能根據(jù)必要的膨脹體積而改變。擴(kuò)散器連接至微型氣體發(fā)生器。擴(kuò)散器通過例如壓接、熔接、鑲嵌模制的手段或其他附連手段連接至微型氣體發(fā)生器。附圖中所示的方法是基于壓接的。擴(kuò)散器自身是這樣構(gòu)造的，即合適的厚度、排氣開口的圖案，排氣圖案的位置、室的容積以及排氣的體積，以使固體推進(jìn)物的燃燒最大化而不使擴(kuò)散器自身過壓。此外，擴(kuò)散器設(shè)計(jì)有合適的強(qiáng)度，以確保氣體增壓階段的過程中材料不破裂。擴(kuò)散器的室的容積被合適地調(diào)節(jié)，以用于所使用的推進(jìn)物的加載。
應(yīng)該想到，能使用多種不同的充氣機(jī)來替代充氣機(jī)125，這取決于特殊用途的功能要求，例如充有C02的桶或其他氣體形成單元或預(yù)填充/預(yù)安裝的單元。
桶1 配合穿過在底部板狀件123中的孔進(jìn)入在板狀件122和123的對(duì)齊的擠壓式凸起部件130和131之間限定的腔129。充氣機(jī)125通過適于特殊用途的手段固定至梁 121，例如機(jī)械地(例如，熔接螺母或Tirmerman固定件)或粘接地(例如，膠、粘接劑、化學(xué)結(jié)合)處于擴(kuò)散器安裝板上。例如，圖示的充氣機(jī)125包括螺紋133(圖2A)，螺紋133可螺紋連接地接合螺母134上的配合螺紋，螺母134定位在腔129內(nèi)。當(dāng)螺紋連接被安裝后，增大的頭部127和螺母134將能量吸收器120夾緊抵靠梁121的壁135。這種結(jié)構(gòu)允許充氣機(jī)125與能量吸收器120分離地存放直到安裝至車輛。替代地，充氣機(jī)125能預(yù)安裝為能量吸收器120的一部分，并且C形夾保持件(見墊圈134’)安裝在充氣機(jī)125(充氣機(jī)125 位于增大的頭部127和梁121的壁135之間)上，從而將能量吸收器120保持至梁121。而且，應(yīng)該想到，保持帶1 能并入安裝支架，安裝支架保持能量吸收器結(jié)構(gòu)120并且(如果希望的話)也附連至固定的車輛構(gòu)件。(在這種情況下，能量吸收器結(jié)構(gòu)沿相反的方向膨脹，而通常沿保持帶1 而被限定的能量吸收器結(jié)構(gòu)的中心平面保持不動(dòng)。)
板狀件122和123 (圖6)包括周邊凸緣136和137，每個(gè)周邊凸緣都包括抵接表面138和懸臂支腿139，懸臂支腿139沿外側(cè)方向從抵接表面138以間隔開的關(guān)系延伸。C 形保持件IM包括相對(duì)的臂，該相對(duì)的臂接合支腿139，以將保持件IM保持就為。保持件 IM能通過卡扣接合或拉鎖(zip lock)作用被彈性地接合，或能通過壓制/壓接操作變形進(jìn)入其夾緊位置。保持件124能圍繞板狀件122/123的周邊延伸，或能包括多個(gè)相結(jié)合以圍繞周邊延伸的段。應(yīng)該注意，抵接表面138也能熔接或熱結(jié)合在一起，并且在能獲得足夠牢固的熔接或壓焊或鉚接以用于特殊應(yīng)用的情況下，保持件124能省略。替代地，(單獨(dú)) 的保持件124能用沿周邊間隔開的多個(gè)單個(gè)的小寬度的夾來替代。
板狀件122/123包括一對(duì)(或多對(duì))擠壓式凸起部件130/131，擠壓式凸起部件 130/131對(duì)齊從而在它們之間限定腔129，每個(gè)擠壓式凸起部件具有偏置的壁部分，偏置的壁部分在兩端翻卷，以有助于膨脹或具體地凸起/塌縮。在頂部板狀件122中的頂部擠壓式凸起部件130(圖幻包括從凸緣136延伸的外壁部分142、中間壁部分143和內(nèi)壁部分 144，內(nèi)壁部分144支撐橫向的居中的平端壁部分145。壁部分142-144以一定角度(例如 0-25度)延伸至彼此，但基本從基部凸緣136垂直地離開。壁部分143-144優(yōu)選地包括在制造過程中足以用于取出的斜度，這將部分地取決于它們是怎樣被制造的。圓弧形的環(huán)壁部分146接觸外壁部分142和中間壁部分143，圓弧形的環(huán)壁部分147接觸中間壁部分143 和內(nèi)壁部分144。
外壁部分142和內(nèi)壁部分144(圖6、6A、7)優(yōu)選比中間壁部分143更有剛性，以便它們?cè)谂蛎涍^程中保持自己的形狀，如在下面討論的。壁部分142和144的剛性能來自于 模制在其上的肋或突出的肋，例如肋148 ；較大的壁厚；或按需要增加至壁部分的加強(qiáng)件和 /或支撐件。相對(duì)比地，中間壁部分143(和可能的圓環(huán)狀壁部分146、147)優(yōu)選制造得比壁部分142和144柔性更大，例如通過使壁部分143(和146以及147)具有更薄的壁厚。當(dāng)板狀件122 (和/或12 是注模成型的時(shí)候，能通過模具的公差和注模成型技術(shù)而被精密地控制。當(dāng)將加熱的平的片材變形成立體形狀時(shí)，壁部分的厚度借助于熱成型加工而被控制，例如通過使用預(yù)拉伸式配合模、通過區(qū)域加熱等。
如通過圖6-7并且還通過比較圖4 (部分膨脹)和圖5 (完全膨脹)所示的，當(dāng)頂部凸起部件130膨脹時(shí)圓弧形環(huán)狀部分146和147在擠壓式凸起部件130中同時(shí)翻卷，從而在膨脹過程中有效地從中間壁部分143的每一端“取走”材料并將材料成直線地(inline) 添加至外壁部分142和內(nèi)壁部分144的端部，直到中間壁部分143幾乎消失(見圖幻。這種膨脹方式使膨脹自身非常一致并且具有可預(yù)測(cè)的膨脹順序，而不撕裂材料，并且這種方式能在膨脹允許的非常短的時(shí)間段內(nèi)完成(膨脹在車輛碰撞中可能是數(shù)毫秒)。通過使中間壁部分143比壁部分142和144柔性更大，膨脹的可預(yù)測(cè)性和一致性得到改進(jìn)。而且，中間壁部分143的扭結(jié)和/膨脹不一致的趨勢(shì)降低。
底部板狀件123的擠壓式凸起部件與頂部板狀件122不完全相似。具體地，底部板狀件123包括一個(gè)(或多個(gè))對(duì)齊的擠壓式凸起部件，每個(gè)擠壓式凸起部件與配合的對(duì)齊的擠壓式凸起部件130限定腔129。頂部擠壓式凸起部件131包括從凸緣137延伸的外壁部分152、中間壁部分153和內(nèi)壁部分154，內(nèi)壁部分IM支撐橫向的居中的平壁部分155。 壁部分152-154以一定角度延伸至彼此，但基本從基部凸緣137垂直地離開。(參見有關(guān)壁部分142-144的上述討論。)圓弧形的環(huán)壁部分156接觸外壁部分152和中間壁部分153， 圓弧形的環(huán)壁部分157接觸中間壁部分153和內(nèi)壁部分154。
外壁部分152和內(nèi)壁部分巧4優(yōu)選比中間壁部分153更有剛性。如上所述，壁部分152和154的剛性能來自于肋(參見例如肋148，圖2A)；較大的壁厚；或按需要增加至壁部分的加強(qiáng)件；或改變環(huán)狀部分巧5/156的半徑。相對(duì)比地，中間壁部分153優(yōu)選制造得柔性更大，例如通過使壁部分153具有更薄的壁厚。板狀件123能注模成型、由片材熱形成、 由片材壓制形成、作為吹塑成形的一部分而形成，或以其他方式制造。壁部分152-1M通過較小的外圓弧形環(huán)壁部分巧5和較大的內(nèi)圓弧形環(huán)壁部分156而接合。
擠壓式凸起部件的各壁部分相互配合(interfit)以提供緊湊的配置，同時(shí)能量吸收器結(jié)構(gòu)120具有最小化的尺寸厚度，比其膨脹的擠壓行程小得多。這允許能量吸收器留出在能量吸收器結(jié)構(gòu)附近的開放區(qū)域直到其為使用而膨脹。例如，這特別有利于車輛的乘客室，例如在膝部靠墊區(qū)域中，在這里駕駛員的膝部需要空間以進(jìn)行操作(參見圖24-25 和27)，或在門的內(nèi)板區(qū)域中，在這里必須允許窗戶的玻璃下降(參見圖27)。這對(duì)引擎罩的提升件也是有利的，在這里引擎罩必須保持較低的位置直到行人碰撞變得明顯(見圖 21-22，27)。
頂部的擠壓式凸起部件130的外壁部分和中間壁部分142-143形成足夠大的凹部以接收底部擠壓式凸起部件131的中間壁部分和內(nèi)壁部分153-154。頂部擠壓式凸起部件 130的內(nèi)壁部分144和頂壁部分145成形為提供接收充氣機(jī)125的突出部分的空間。這允許能量吸收器120在處于“初始”存放位置時(shí)具有更緊湊(較小)的形狀。充氣機(jī)125的金屬管桶1 包括在其側(cè)壁上的橫向取向的孔，從而提供推進(jìn)物/氣體的出口，以離開外殼 126并進(jìn)入腔129。
擠壓式凸起部件130/131優(yōu)選包括機(jī)械壓力保險(xiǎn)絲148A(圖2)(例如，削弱的或細(xì)的材料，或具有部分深度的切口，或氣動(dòng)閥)，例如在被構(gòu)造成折斷的外壁部分142中或在擠壓式凸起部件膨脹過程中的端部附近，以至于一旦被充氣，來自腔129內(nèi)的氣體在人沖擊/碰撞膨脹的能量吸收器120時(shí)能以受控的方式漏出并導(dǎo)致其塌縮。在塌縮過程中 (即，在從膨脹位置移向塌縮位置的過程中)，通過材料翻卷以“重整”中間壁部分143和153 并且也由于壓縮氣體用作類似腔129內(nèi)的能量吸收針。
應(yīng)該想到，板狀件130和131能形成(模制或熱成型)在準(zhǔn)備安裝的位置(例如， 具有類似圖3中所示的形狀的形狀)；或它們能形成在膨脹位置處(例如，具有圖4或5中所示的形狀的形狀)，然后在能量吸收組件安裝之前被壓縮成圖3的形狀。
描述下面的能量吸收器結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)于相同的和/或相似的特征使用相同的附圖標(biāo)記，但是附圖標(biāo)記要加上“100”。例如，第一能量吸收器結(jié)構(gòu)表示為附圖標(biāo)記120，而下面的能量吸收結(jié)構(gòu)表示為附圖標(biāo)記220。這么做是為了減少多余的討論。
能量吸收器結(jié)構(gòu)220 (圖8-12)在形狀和功能/工作方面非常類似于能量吸收器結(jié)構(gòu)120，但被修改成允許熱成型。因此，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言不需要詳細(xì)的討論來理解它。陷入，能量吸收器結(jié)構(gòu)220包括特定形狀的壁部分、壁厚和半徑，以有助于在能量吸收過程中膨脹和按順序塌縮。熱成型加工是已知的，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說不需要進(jìn)行描述以便理解。因此，沒有必要進(jìn)行詳細(xì)的討論，但下面的討論出外。
根據(jù)特定的應(yīng)用，本發(fā)明的板狀件需要熱成型加工來形成，這種情況下，聚合材料的平的片材被加熱，然后使用預(yù)拉伸式(輔助)模(多個(gè)模)形成為立體形狀，以便再熱成型加工過程中控制不希望的局部變薄，例如可能發(fā)生再角部、半徑，以及拉長(zhǎng)的壁部分。這通過下面的方式實(shí)現(xiàn)，即，在片材中的、在最終成形加工沒有因其自身而通常地拉伸材料的位置處“移動(dòng)材料”或預(yù)拉伸材料。
而且，熱成型加工往往要求額外的斜度，以用于良好地取出模制部件。另外，應(yīng)注意，最佳地適于熱成型加工的聚合材料相對(duì)于最佳地適于注模加工的聚合材料具有稍微不同的特性。而且，最適于片材的拉伸/熱成型的材料相對(duì)于最適于注模的材料具有不同的翻卷特性和撓曲特性。結(jié)果，用于熱成型的組件的優(yōu)選的壁厚可相對(duì)于注模組件稍微不同。 例如，比較圖3和圖10。顯然，所示的擠壓式凸起部件230、231比擠壓式凸起部件130、131 稍寬，而且相對(duì)于膨脹然后變緊湊的沖程形廓，用于類似能量吸收器的壁稍厚。但是，擠壓式凸起部件230/231和擠壓式凸起部件130/131具有類似的高度和能量吸收形廓。
另一修改的能量吸收器結(jié)構(gòu)20 (也稱為“能量吸收器”和“子部件單元”)示出在圖13-20中。能量吸收器結(jié)構(gòu)20類似于圖1-6B中和7_11中所示能量吸收器結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗苎貎蓚€(gè)不同(相反)方向膨脹的相對(duì)的對(duì)齊的擠壓式凸起部件。類似于結(jié)構(gòu)120和 220，能量吸收器結(jié)構(gòu)20由于膨脹擠壓行程并且也由于可設(shè)計(jì)的塌縮順序(在這種情況下， 相對(duì)的擠壓式凸起部件以預(yù)定的能量吸收率和行程距離(可能地，以不同的能量吸收率和行程距離)塌縮)在膨脹時(shí)提供獨(dú)特的保護(hù)水平。但是，在能量吸收器結(jié)構(gòu)20中，擠壓式凸起部件36和37具有長(zhǎng)圓形形狀，使得它們提供增大的沖擊區(qū)域。顯然，有美感的板狀件能附連至擠壓式凸起部件36、37的鄰近乘客側(cè)，以用于優(yōu)化外觀并使用于接觸乘客的表面區(qū)域最大化。應(yīng)該想到，擠壓式凸起部件也可是長(zhǎng)方形、正方形、矩形和其他細(xì)長(zhǎng)的或非圓形的形狀。但是，在這種情況下，重要的是優(yōu)化壁的剛性和壁中的結(jié)構(gòu)平衡，以確保擠壓式凸起部件一致地經(jīng)受膨脹和隨后的壓縮，而不扭結(jié)或具有其他不一致的延伸/塌縮動(dòng)作。結(jié)構(gòu)20能沿其邊緣的凸緣被安裝或抵靠表面觀，或通過在位置21A的緊固件(例如使用支架21B)而被安裝，或能以類似于結(jié)構(gòu)120的方式被安裝(即，通過延伸進(jìn)入每個(gè)擠壓式凸起部件的底部的單獨(dú)的緊固件而被安裝)。
所示的結(jié)構(gòu)20 (圖17)由沿周邊連接在一起的兩個(gè)板狀件或片材21、22構(gòu)成。應(yīng)該想到，板狀件21、22能由不同的手段形成，例如通過真空熱成型、注模、壓模、吹塑、拉延成形，和/或其他方式形成和安裝板狀件。所示的板狀件21、22注模成型，以用于優(yōu)化在形狀和壁厚方面的尺寸控制。片材21包括周邊凸緣23，槽形的環(huán)狀部分M和形成第一擠壓式凸起部件的一部分的端壁部分25。
凸緣23和沈相抵接并且熱或化學(xué)地熔接或結(jié)合，或以其他方式固定在一起，以限定密封的袋狀件30，袋狀件30用于將電激發(fā)的充氣機(jī)31保持在擠壓式凸起部件之間(圖 13)。分離的供氣通道/通路32具有偏轉(zhuǎn)壁33，鄰近的內(nèi)部腔34、35(即，在擠壓式凸起部件之間的空間通過通道32連接至袋狀件30)。所示的結(jié)構(gòu)包括兩對(duì)擠壓式凸起部件36，37 (也稱為雙分支的凸起部件設(shè)置)，兩對(duì)擠壓式凸起部件36，37在它們之間具有充氣機(jī)31 和通道32。應(yīng)該想到，能增加額外的擠壓式凸起部件，并且能形成不同的配置和模式。周邊凸緣沈包括孔、有孔的凸耳，或其他安裝結(jié)構(gòu)(未具體示出，但請(qǐng)參見圖26)，從而有助于附連至支撐結(jié)構(gòu)，以用于將結(jié)構(gòu)20保持在希望的位置。顯然，當(dāng)充氣機(jī)31觸發(fā)后，擠壓式凸起部件36，37沿相反方向膨脹。應(yīng)該想到，擠壓式凸起部件中的一個(gè)(例如凸起部件 36)的外表面能保持成抵靠支撐結(jié)構(gòu)(例如抵靠梁或支撐件121A(圖沈))，以便當(dāng)展開時(shí)， 周邊凸緣沈移動(dòng)，并且另一個(gè)擠壓式凸起部件(例如凸起部件36)在同一方向移動(dòng)“兩倍遠(yuǎn)”(遠(yuǎn)得多的距離)。換句話說，擠壓式凸起部件沿相反的方向膨脹，但是采取引起從支撐件121A沿“一個(gè)方向”膨脹的方式?？商娲?，應(yīng)該想到，周邊凸緣沈能提供附連結(jié)構(gòu)(例如孔安裝板)，以用于附連至固定的安裝支架，因而在擠壓式凸起部件36、37展開的過程中保持固定。在這種情況下，擠壓式凸起部件36、37沿相反的方向膨脹并且離開由周邊凸緣提供的附連結(jié)構(gòu)。例如，這能在門中使用。同時(shí)周邊凸緣沈附連至門的內(nèi)部片材鋼結(jié)構(gòu)。
顯然，本申請(qǐng)的組件和擠壓式凸起部件的尺寸和形狀能改變，例如在深度、高度、 周邊形狀方面，以及在片材厚度、半徑以及其他尺寸特性方面改變它們。而且，片材能形成 (模制成)為擠壓式凸起部件處于膨脹位置，這種情況下，擠壓式凸起部件在安裝過程中受迫進(jìn)入塌縮位置?？商娲?，片材能形成有如模制的處于其塌縮位置的擠壓式凸起部件。
例如，應(yīng)該想到片材21、22能是不同的厚度，這取決于特殊應(yīng)用的實(shí)用要求。例如，在車輛中使用的實(shí)用的能量吸收器結(jié)構(gòu)能包括1. 0mm,2. Omm或3. Omm厚的聚烯烴(或其他聚合物材料)的壁，聚烯烴(或其他聚合物材料)能以低成本熱成型并能承受由充氣機(jī)31產(chǎn)生的撓曲和應(yīng)力。片材能通過熱結(jié)合、粘接劑、熔接、鉚接和/或其他方式結(jié)合在一起，或能例如通過吹塑加工形成為單獨(dú)的單元的一部分。
應(yīng)該想到能力吸收器結(jié)構(gòu)能形成為具有多種不同的完全塌縮和膨脹的尺寸。例如，應(yīng)該想到，所示結(jié)構(gòu)的完全塌縮的尺寸能是大約15mm至50mm，完全膨脹的尺寸能是大約60mm至200mm( S卩，大約4 1膨脹率)。在結(jié)構(gòu)20的塌縮位置(圖17)，相對(duì)的擠壓式凸起部件相互配合進(jìn)入彼此的空間，因此形成緊湊單元，其全部尺寸Dl (圖20)大約 30mm厚。當(dāng)充氣機(jī)31被觸發(fā)時(shí)，壓縮氣體流入擠壓式凸起部件之間的腔，以將第一擠壓式凸起部件36第一次膨脹至尺寸為D2 (圖20)的膨脹位置(尺寸D2包括大約30_60mm的額外高度)，并且還將第二擠壓式凸起部件37膨脹至尺寸為D3的膨脹位置(尺寸D3包括大約35-70mm的額外高度)。偏置的環(huán)狀部分具有限定特定尺寸的半徑的剖面，該特定尺寸的半徑用于在膨脹和塌縮過程中優(yōu)化卷動(dòng)。所示半徑在大約Imm和IOmm之間并具有在大約 0. 5mm和5mm之間的壁厚，以便從收縮位置向膨脹位置快速移動(dòng)時(shí)候，偏置的環(huán)狀部分展開且不破裂，但是在從膨脹位置向收縮位置移動(dòng)的過程中偏置的環(huán)狀部分以吸收能力的方式卷動(dòng)。而且，優(yōu)化的半徑將有助于降低用于特殊應(yīng)用的壁的扭結(jié)和不一致的卷動(dòng)。
應(yīng)該想到，能量吸收器結(jié)構(gòu)20 (120和220)能被裁制成為了希望的結(jié)果在它們的整個(gè)能量吸收行程提供優(yōu)化的能量吸收。例如，能量吸收結(jié)構(gòu)能被裁制成提供用于統(tǒng)計(jì)的 5%體重的女性和也用于統(tǒng)計(jì)的95%男性的能量吸收。具體地，應(yīng)該想到能量吸收器結(jié)構(gòu)自身能被修改，例如通過提供第一擠壓式凸起部件(例如，擠壓式凸起部件130)，其具有用于使輕體重的人(例如5%女性體重范圍中的女人)減速的形狀和能量吸收形廓；和第二擠壓式凸起部件(例如，擠壓式凸起部件131)，其具有用于使較重的人(例如男性95%體重范圍中的男人)減速的形狀和能量吸收形廓。可替代地，這能通過提供兩個(gè)不同的充氣機(jī)來實(shí)現(xiàn)，一個(gè)充氣機(jī)用于5%體重的女性，一個(gè)充氣機(jī)用于95%的男性。能在車輛座椅中設(shè)置傳感器，以感測(cè)乘客的重量，并且控制器被編程以觸發(fā)充氣機(jī)。
擠壓式凸起部件的膨脹能同時(shí)或者以有順序的步驟實(shí)現(xiàn)。因此，擠壓式凸起部件 36能制成為吸收能量并且具有塌縮時(shí)適于5%體重的女性(或其他預(yù)定載荷/抗力/減速)的行程距離和能量吸收，并且擠壓式凸起部件37能制成為吸收能量并且具有塌縮時(shí)適于95%體重的男性(或其他預(yù)定載荷/抗力/減速)的行程距離和能量吸收。能量吸收行程能制成為具有階段性的沖擊抗力(例如，擠壓式凸起部件36在用于5%體重的女性的第一階段首先塌縮，擠壓式凸起部件37在用于95%體重的男性的第二步驟塌縮)，或者兩個(gè)擠壓式凸起部件能制成為以恒定的沖擊抗力同時(shí)塌縮。
而且，應(yīng)該構(gòu)思，未膨脹的能量吸收器具有第一能量吸收形廓(即，沖擊時(shí)的第一力/偏離曲線)，并且彎曲膨脹的能量吸收器(即，膨脹的兩個(gè)擠壓式凸起部件36、37)具有第二能量吸收形廓(即，沖擊時(shí)的第二力/偏離曲線)，并且能量吸收器能具有第三或第四部分膨脹的位置(即，只是擠壓式凸起部件36、37中的一個(gè)膨脹)以提供中間能量吸收形廓(即，沖擊時(shí)的第三力/偏離曲線)。例如，能量吸收器的這些狀態(tài)能由具有傳感器的控制器控制，傳感器用于感測(cè)即將發(fā)生的沖擊/碰撞的嚴(yán)重性。
應(yīng)該想到，沖氣機(jī)能是用來產(chǎn)生加壓的膨脹氣體的填充的預(yù)包裝的填充單元。例如，包括微型氣體發(fā)生器的充氣機(jī)用于給車輛中的安全氣囊等充氣在商業(yè)上是已知的。我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)商業(yè)上的充氣機(jī)能放置在管狀殼體中，以有助于將膨脹氣體引入供氣通道并通向擠壓式凸起部件。管狀外殼能有助于形成并控制膨脹所需的氣壓。充氣機(jī)能通過壓接管狀外殼31而保持在管狀外殼中，并且管狀外殼能通過利用袋狀件30中的鉤狀脊部接合在外殼中的環(huán)形凹部而被保持在袋狀件30中。應(yīng)該想到，充氣機(jī)能包括煙火式充氣機(jī)，壓縮氣體充氣機(jī)、混合式充氣機(jī)或其他充氣機(jī)。在本申請(qǐng)中，應(yīng)該想到，充氣機(jī)在某些情況下能用其他充氣機(jī)構(gòu)(例如C02壓縮氣體桶)替代，這取決于系統(tǒng)的使用要求。
應(yīng)該想到，機(jī)械式保險(xiǎn)器(這里也稱為“弱連接”)，例如變薄的區(qū)域或部分深度的切口，能形成在(形成擠壓式凸起部件)的板狀件/片材中的一個(gè)中，以提供擠壓式凸起部件膨脹之后的壓縮氣體的可控的出口?！叭踹B接”在機(jī)械方面被弱化并定位成當(dāng)擠壓式凸起部件完全膨脹時(shí)和當(dāng)擠壓式凸起部件內(nèi)的壓力同時(shí)升高時(shí)，“弱連接”破裂。因此，當(dāng)擠壓式凸起部件完全膨脹并且內(nèi)部氣壓升高時(shí)，弱連接破壞并導(dǎo)致擠壓式凸起部件完全膨脹之后氣體受控地排出。結(jié)果，擠壓式凸起部件快速膨脹到期完全膨脹距離，但之后被允許塌縮并通過擠壓沖擊過程中卷動(dòng)材料來吸收能量，而沒有內(nèi)部的高壓氣體用作彈回墊。再次說明， 初始膨脹擠壓式凸起部件的壓縮氣體允許通過由被破壞的弱連接形成的孔而排出。這避免了壓縮氣體(其膨脹擠壓式凸起部件)在沖擊過程中被捕獲并進(jìn)一步壓縮而產(chǎn)生的不希望的結(jié)果(這在車輛乘客沖擊抵靠擠壓式凸起部件時(shí)產(chǎn)生“回?fù)簟被蚍礇_力)。
支撐件40(圖26)能設(shè)置成用于支撐車輛乘客室中的儀表板(IP)。IP支撐件40 包括具有支撐柱41的駕駛員側(cè)區(qū)域。能量吸收器結(jié)構(gòu)20附連至該支撐件40的梁狀結(jié)構(gòu) 121A。蓋44附連成覆蓋結(jié)構(gòu)20，以提供有美感的可視的前表面(也稱為“第一表面”，其適于涂漆或以其他方式著色來匹配汽車裝飾)。本發(fā)明的安裝可能減少了已知組件的構(gòu)件，并提供非?？煽康?、可預(yù)測(cè)的快速反應(yīng)構(gòu)件。
如上所述，擠壓式凸起部件的繞回部分的半徑是非常重要的，因?yàn)榘霃皆谑贡诓糠值牟牧显跊_擊過程中從膨脹位置回到壓縮/塌縮位置的移動(dòng)中一致地卷動(dòng)方面有重要作用。材料的該卷動(dòng)有助于持續(xù)地并可預(yù)測(cè)地進(jìn)行最大化的能量吸收。顯然，形成半徑的材料在擠壓式凸起部件膨脹和沖擊過程中也塌縮/被擠壓時(shí)將折曲，翻卷并發(fā)生變化。顯然，這些半徑的變化取決于沿?cái)D壓式凸起部件36、37的細(xì)長(zhǎng)形狀的位置。應(yīng)該想到，(在平面圖中)形狀能是細(xì)長(zhǎng)的、橢圓的、長(zhǎng)圓的，或最適于提供能量吸收的期望的表面面積的其他形狀。(“長(zhǎng)圓”意味著具有由線性側(cè)連接的半圓。早先的測(cè)試表明線性壁部分應(yīng)該具有一些曲率或非線性，以促進(jìn)已知的膨脹和收縮。)顯然，較大的半徑合適的氣流的平直側(cè)是必須的，以便擠壓式凸起部件36、37的側(cè)部適當(dāng)?shù)胤?，但?yīng)該想到，直的側(cè)壁能彎曲以限定橢圓或其他細(xì)長(zhǎng)的形狀。
本發(fā)明的能量吸收器結(jié)構(gòu)提供了新的功能，因?yàn)槠淠苎貎蓚€(gè)相反的方向膨脹，以便在沖擊過程中填充空間，例如車輛正常工作過程中通常空間必須保持開放，但是車輛碰撞過程中由于乘客安全優(yōu)先該空間能夠受損害或被占據(jù)。這種雙向膨脹也允許能量吸收器結(jié)構(gòu)的每個(gè)擠壓式凸起部件膨脹的距離較短(即，距離的一半)，因?yàn)閮蓚€(gè)對(duì)齊的擠壓式凸起部件沿相反方向膨脹。測(cè)試顯示本發(fā)明的能量吸收器結(jié)構(gòu)能以(車輛乘客室內(nèi)的)低溫和高溫工作。
例如，但不是限制，本發(fā)明的能量吸收器結(jié)構(gòu)的構(gòu)思能用于乘客車輛中不同的位置(圖四)，包括膝部墊65、或骨盆部吸收器66 (在門上)，或胸部吸收器67 (在門內(nèi)部)， 或座椅防下潛裝置68 (在座椅前部)或使碰撞時(shí)行人的安全最大化的引擎罩提升器69，頭部吸收器70，支柱吸收器71、后座椅吸收器72，駕駛員足-踝能量吸收器(在足部踏板附近的裝置65下面)，以及用于后部乘客安全的其他位置73.應(yīng)該想到，存在其他應(yīng)用，例如運(yùn)輸車輛、公共汽車、火車、飛機(jī)、船舶等。而且，也可以想到非汽車和非乘客的用途，例如用于停止車輛的包裝、公路和建筑障礙等。
應(yīng)該理解，能對(duì)前述的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改變和修改，而不背離本發(fā)明的構(gòu)思，還應(yīng)該理解，這種構(gòu)思被下面的權(quán)利要求覆蓋，除非這些權(quán)利要求的表述另有說明。
權(quán)利要求
1.一種能量吸收器結(jié)構(gòu)，其包括相對(duì)壁連接在一起的第一聚合物板狀件和第二聚合物板狀件，所述相對(duì)壁中的每個(gè)壁限定至少一對(duì)擠壓式凸起部件，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件在其間限定至少一個(gè)腔，每個(gè)擠壓式凸起部件能在塌縮位置和膨脹位置之間移動(dòng)，在所述塌縮位置擠壓式凸起部件朝向彼此塌縮，在膨脹位置擠壓式凸起部件沿大體相反的方向膨脹；和充氣機(jī)，其連接至所述至少一個(gè)腔并被構(gòu)造成在沖擊以前膨脹擠壓式凸起部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述第一聚合物板狀件和所述第二聚合物板狀件被分別模制，并通過以下方式中的一個(gè)被附連機(jī)械地附連、粘附地結(jié)合、熱結(jié)合，或熔接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述第一聚合物板狀件和所述第二聚合物板狀件通過吹塑成型或注塑成型被同時(shí)模制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述充氣機(jī)提供氣體，以用于將所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件從塌縮位置向所述膨脹位置膨脹，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件中的每個(gè)擠壓式凸起部件在處于塌縮位置時(shí)提供較短的擠壓行程，并且在處于所述膨脹位置時(shí)提供較長(zhǎng)的擠壓行程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件被構(gòu)造成按順序膨脹。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件被構(gòu)造成同時(shí)膨脹。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件同時(shí)塌縮。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件中的每個(gè)擠壓式凸起部件提供不同程度的能量吸收。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件包括在其側(cè)壁中的偏置件，所述偏置件構(gòu)造成在膨脹過程中展開和在沖擊過程中翻卷以吸收額外的能量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件包括機(jī)械式保險(xiǎn)器，所述機(jī)械式保險(xiǎn)器在沖擊過程中控制流體從所述至少一個(gè)腔的排出。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，致動(dòng)器包括氣體容器或容納產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的容器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述第一聚合物板狀件和所述第二聚合物板狀件是熱成型的蛘殼狀部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件包括第一擠壓式凸起部件和第二擠壓式凸起部件，第一擠壓式凸起部件和第二擠壓式凸起部件中的一個(gè)比另一個(gè)大，并且第一擠壓式凸起部件和第二擠壓式凸起部件中的至少一個(gè)包括在處于所述塌縮位置時(shí)內(nèi)置地延伸入另一個(gè)擠壓式凸起部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件包括在板狀件的左邊和右邊上的第一對(duì)擠壓式凸起部件和第二對(duì)擠壓式凸起部件
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件包括在第一板狀件和第二板狀件的每一個(gè)上的第一擠壓式凸起部件和第二擠壓式凸起部件，和在擠壓式凸起部件之間限定的供氣通道。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述充氣機(jī)定位在板狀件之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件包括第一擠壓式凸起部件和第二擠壓式凸起部件，第一擠壓式凸起部件和第二擠壓式凸起部件在處于所述塌縮位置時(shí)限定第一尺寸并且在處于所述膨脹位置時(shí)限定為所述第一尺寸的至少兩倍的第二尺寸。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，在處于所述膨脹位置時(shí)，所述第二尺寸是所述第一尺寸的至少四倍。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述充氣機(jī)包括微型氣體發(fā)生器。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述充氣機(jī)包括微型氣體發(fā)生器， 并且所述微型氣體發(fā)生器包括擴(kuò)散器。
21.一種能量吸收器結(jié)構(gòu)，其包括具有附連在一起的相對(duì)壁的第一板狀件和第二板狀件，相對(duì)壁限定至少一組對(duì)齊的擠壓式凸起部件，所述至少一組對(duì)齊的擠壓式凸起部件沿相反的方向延伸并限定在它們之間的密封腔，并且每個(gè)擠壓式凸起部件能在塌縮位置和膨脹位置之間移動(dòng)，在所述塌縮位置擠壓式凸起部件朝向彼此塌縮，在膨脹位置擠壓式凸起部件沿大體相反的方向膨脹；擠壓式凸起部件中的至少一個(gè)包括側(cè)壁，所述側(cè)壁具有偏置的環(huán)狀部分，所述偏置的環(huán)狀部分在擠壓式凸起部件膨脹時(shí)展開和在擠壓式凸起部件從膨脹位置向縮回位置壓縮時(shí)塌縮，由此，當(dāng)擠壓式凸起部件處于膨脹位置并且所述能量吸收器結(jié)構(gòu)被沖擊時(shí)，通所述過側(cè)壁的所述偏置的環(huán)狀部分并且也通過在所述密封腔中受壓的流體，能量被吸收。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其包括充氣機(jī)，所述充氣機(jī)連接至擠壓式凸起部件的所述腔并構(gòu)造成膨脹擠壓式凸起部件。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其包括在所述板狀件中的一個(gè)中的機(jī)械式保險(xiǎn)器，所述機(jī)械式保險(xiǎn)器構(gòu)造成為腔中的加壓氣體提供出口。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述相對(duì)壁包括至少一個(gè)附連凸緣，以用于將所述能量吸收器結(jié)構(gòu)固定至支撐件。
25.一種能量吸收器結(jié)構(gòu)，其包括能雙向膨脹的能量吸收器，所述能量吸收器包括具有擠壓式凸起部件的相對(duì)壁，所述擠壓式凸起部件密封在一起以限定至少一個(gè)共同的腔和延伸至中央?yún)^(qū)域的通道，所述相對(duì)壁中的每一個(gè)都包括所述擠壓式凸起部件中的至少一個(gè)，擠壓式凸起部件配置成從向外膨脹的位置向塌縮縮回位置移動(dòng)；和在中央?yún)^(qū)域中的充氣機(jī)，其用于將擠壓式凸起部件從縮回位置向所述膨脹位置碰撞。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，所述充氣機(jī)包括快速反應(yīng)的氣體發(fā)生材料。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，每個(gè)板狀件的擠壓式凸起部件與擠壓式凸起部件中的另一個(gè)對(duì)齊。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，對(duì)齊的擠壓式凸起部件至少部分地相互配合入彼此。
29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其包括附連至擠壓式凸起部件中的一個(gè)的蓋，所述蓋具有用于覆蓋組件的美觀的第一表面。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，支撐件包括安裝支架，所述安裝支架適于被附連在儀表板下面，并將所述能量吸收器結(jié)構(gòu)定位成在車輛沖擊時(shí)接觸乘客的膝部。
31.根據(jù)權(quán)利要求四所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，擠壓式凸起部件中的每個(gè)包括這樣的剖面，該剖面具有側(cè)壁，該側(cè)壁限定具有在大約Imm和5mm之間的第一半徑和在大約 0. 5mm和5mm之間的壁厚，以便當(dāng)從縮回位置向膨脹位置快速移動(dòng)時(shí)，偏置的環(huán)狀部分的至少一個(gè)偏置的環(huán)狀部分展開并且部破裂，但在從膨脹位置向縮回位置移動(dòng)過程中，偏置的環(huán)狀部分以吸收能量的方式翻卷。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的能量吸收器結(jié)構(gòu)，其中，環(huán)狀部分是圓形的并且是細(xì)長(zhǎng)的。
33.一種能量吸收器結(jié)構(gòu)，其包括能量吸收器，其具有形成至少一對(duì)對(duì)齊的擠壓式凸起部件的相鄰的板狀件，所述至少一對(duì)對(duì)齊的擠壓式凸起部件配置成在彼此鄰近的塌縮位置和彼此分開的展開位置之間移動(dòng)，擠壓式凸起部件中的每個(gè)都包括從相關(guān)的板狀件延伸的外壁部分、從所述外壁部分延伸的中間壁部分，和從所述中間壁部分延伸的內(nèi)壁部分，所述中間壁部分壁所述內(nèi)壁部分和所述外壁部分柔性更大，以便在從塌縮位置向展開位置延伸的過程中，所述中間壁部分的端部翻卷成為與所述內(nèi)壁部分和所述外壁部分對(duì)齊，并且在從所述展開位置向所述塌縮位置塌縮的過程中，所述中間壁部分的端部向所述中間壁部分翻卷并與所述中間壁部分重新對(duì)齊；和充氣機(jī)，其連接至能量吸收器，以引起擠壓式凸起部件從所述塌縮位置向所述展開位置延伸。
34.一種方法，其包括以下步驟形成兩個(gè)板狀件，每個(gè)板狀件在其中具有至少一個(gè)擠壓式凸起部件；附連兩個(gè)板狀件，其中所述至少一個(gè)擠壓式凸起部件對(duì)齊，以限定密封腔，并且背向， 但擠壓式凸起部件處于塌縮位置，和；將充氣機(jī)連接至所述密封腔，以將擠壓式凸起部件伸展至伸展位置。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中，在將擠壓式凸起部件從所述伸展位置向所述塌縮位置擠壓的沖擊之前，操作所述充氣機(jī)以將擠壓式凸起部件移動(dòng)至所述伸展位置。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其包括將擠壓式凸起部件從所述塌縮位置向所述伸展位置同時(shí)地伸展。
37.一種方法，其包括以下步驟提供具有相對(duì)壁的第一聚合物板狀件和第二聚合物板狀件，所述相對(duì)壁中的每一個(gè)限定至少一對(duì)擠壓式凸起部件；附連所述板狀件，擠壓式凸起部件對(duì)齊以限定在它們之間的至少一個(gè)腔，每個(gè)擠壓式凸起部件能在塌縮位置和膨脹位置之間移動(dòng)，在所述塌縮位置擠壓式凸起部件朝向彼此塌縮，在膨脹位置擠壓式凸起部件沿大體相反的方向膨脹；和將充氣機(jī)附連至腔，并且剛好在沖擊之前膨脹擠壓式凸起部件以提供能量吸收裝置。
38.一種方法，其包括以下步驟提供具有相對(duì)壁的第一聚合物板狀件和第二聚合物板狀件，所述相對(duì)壁中的每一個(gè)限定至少一對(duì)擠壓式凸起部件；附連所述板狀件，擠壓式凸起部件對(duì)齊以限定在它們之間的至少一個(gè)腔，包括將每個(gè)擠壓式凸起部件定位成具有側(cè)壁，所述側(cè)壁延伸入由所述至少一對(duì)擠壓式凸起部件中的另一個(gè)限定的腔內(nèi)；和將充氣機(jī)附連至腔，所述腔構(gòu)造成在小于一秒的時(shí)間內(nèi)并且在沖擊之前膨脹擠壓式凸起部件，以吸收能量。
39.一種方法，其包括以下步驟提供具有附連在一起的相對(duì)壁的第一板狀件和第二板狀件，所述相對(duì)壁限定至少一組擠壓式凸起部件，所述至少一組對(duì)齊的擠壓式凸起部件沿相反的方向延伸并限定在它們之間的密封腔，并且每個(gè)擠壓式凸起部件能在塌縮位置和膨脹位置之間移動(dòng)，在所述塌縮位置擠壓式凸起部件朝向彼此塌縮，在膨脹位置擠壓式凸起部件沿大體相反的方向膨脹；擠壓式凸起部件中的至少一個(gè)包括側(cè)壁，所述側(cè)壁具有偏置的環(huán)狀部分；和將擠壓式凸起部件從塌縮位置向膨脹位置碰撞包括在擠壓式凸起部件膨脹時(shí)展開偏置的環(huán)狀部分和隨后在擠壓式凸起部件從膨脹位置向縮回位置壓縮時(shí)重新翻卷偏置的環(huán)形部分；由此，當(dāng)擠壓式凸起部件處于膨脹位置并且所述能量吸收器結(jié)構(gòu)被沖擊時(shí)，通所述過側(cè)壁的所述偏置的環(huán)狀部分并且也通過在所述密封腔中受壓的流體，能量被吸收。
40.一種方法，其包括以下步驟提供能量吸收器，所述能量吸收器具有形成至少一對(duì)對(duì)齊的擠壓式凸起部件的相鄰的板狀件，所述至少一對(duì)對(duì)齊的擠壓式凸起部件配置成在彼此鄰近的塌縮位置和彼此分開的展開位置之間移動(dòng)，擠壓式凸起部件中的每個(gè)都包括從相關(guān)的板狀件延伸的外壁部分、從所述外壁部分延伸的中間壁部分，和從所述中間壁部分延伸的內(nèi)壁部分，所述中間壁部分壁所述內(nèi)壁部分和所述外壁部分柔性更大；將擠壓式凸起部件從塌縮位置向展開位置膨脹，從而所述中間壁部分的端部翻卷成為與所述內(nèi)壁部分和所述外壁部分對(duì)齊；將擠壓式凸起部件從所述展開位置向所述塌縮位置塌縮塌縮，從而所述中間壁部分的端部向所述中間壁部分翻卷并與所述中間壁部分重新對(duì)齊。
全文摘要
一種能量吸收器，其包括能沿相反方向膨脹的相對(duì)的對(duì)齊的擠壓式凸起部件，當(dāng)膨脹時(shí)，能以不同的能量吸收率和沖程距離塌縮。能量吸收器形成子部件的設(shè)計(jì)，由于預(yù)定的能量吸收擠壓曲線和特殊的能量吸收環(huán)境，該設(shè)計(jì)可修改并容易修改，從而能使用在車輛的乘客室內(nèi)或不同位置的車輛外，例如，用于在儀表板上的膝部墊，或在門的內(nèi)板上，或在膝部下面的座椅構(gòu)件上，或在頭部部件或支柱蓋上，或用于行人安全的引擎罩提升件。一種版本的能量吸收器包括成形的片材和充氣機(jī)保持袋狀件，片材沿周邊結(jié)合以限定兩個(gè)腔，充氣機(jī)保持袋狀件通過整體形成的通道連接至腔。
文檔編號(hào)B60R21/34GK102498314SQ201080028001
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2010年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者D·澤基恩, G·A·米爾斯, J·M·科米爾, S·D·懷爾德, T·C·范登伯格 申請(qǐng)人:奧克伍德能源管理公司, 奧托立夫Asp股份有限公司, 沙普公司