專利名稱：用于車輛的緩沖梁組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于車輛的緩沖梁組件，并且更特別地，本發(fā)明涉及具有優(yōu)良的吸收碰撞能量的能力的用于車輛的緩沖梁組件。
背景技術(shù)：
緩沖梁組件被安裝在車輛的前端或后端，以作為保護車輛的主體以及乘客以抵御碰撞的嘗試的一部分。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的緩沖梁組件包括在車輛主體的橫向上延伸的后梁1，所述后梁由玻璃纖維氈增強熱塑性復(fù)合片材(GMT)制成，和被聯(lián)結(jié)在后梁I的兩個末端上的碰撞箱2。每一個碰撞箱2朝向所述車輛的內(nèi)部突出(在朝向所述車輛內(nèi)部空間的方向上)，并且由鋼制成。碰撞箱2被構(gòu)造成其被聯(lián)結(jié)至側(cè)梁3，所述側(cè)梁形成主體的一部分。被如上構(gòu)造的緩沖梁組件需要滿足有關(guān)碰撞性能的安全規(guī)則。用于該碰撞性能的測試包括，例如，高速公路安全保險協(xié)會(IIHS)測試，其中進行前部碰撞和15%偏移處的碰撞，和汽車修理研究理事會(RCAR)測試，其中進行40%偏移處的碰撞。在前部和15%偏移處的碰撞測試中，大部分的碰撞能量首先被現(xiàn)有技術(shù)的緩沖梁組件的后梁I吸收，并且剩下的碰撞能量被碰撞箱2吸收。在40%偏移處的碰撞測試中，大部分的碰撞能量被碰撞箱2吸收。在現(xiàn)有技術(shù)的緩沖梁組件中，碰撞箱2必須被構(gòu)造成它們在前部和15%偏移處的碰撞測試和40%偏移處的碰撞測試中參與吸收碰撞能量。因此，碰撞箱2必須被制造成使它們具有較高的剛性。然而，高剛性碰撞箱2的缺點在于它們沒有充分地吸收碰撞能量。因此，因為朝向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量增加，所以對于側(cè)梁3和車身嵌板的損害增加。公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個方面旨在提供一種用于車輛的緩沖梁組件，其被構(gòu)造成使其能夠顯著地降低在前部、15%偏移處或40%偏移處碰撞向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量，從而降低對所述車輛的主體的損害，并且進一步增加保護乘客的能力。在本發(fā)明的一個方面中，用于車輛的緩沖梁組件可以包含:設(shè)置在車輛緩沖器內(nèi)部的后梁，所述后梁的兩個末端均在所述車輛的主體的橫向方向上定向；聯(lián)結(jié)至所述后梁一側(cè)的碰撞箱，這些碰撞箱從所述后梁的兩個末端向所述緩沖器突出；和整體聯(lián)結(jié)至所述后梁的另一側(cè)的后梁柱，這些后梁柱從所述后梁的兩個末端沿與所述碰撞箱的突出方向相反的方向朝向所述車輛的內(nèi)部突出。所述后梁被彎曲成使其中間部分比其兩個末端更朝向所述車輛的外部突出，其中所述緩沖器位于所述車輛的外部，所述碰撞箱被聯(lián)結(jié)至所述后梁的兩個末端。所述后梁可以具有C形的橫截面，其中該C形朝向所述車輛的內(nèi)部開口。所述后梁可以包括:在所述后梁兩個末端上的后梁孔，所述后梁孔朝向所述車輛的內(nèi)部和外部開口 ；和基座表面，每一個基座表面在各個后梁孔的內(nèi)周中形成，其中每一個所述碰撞箱分別就位并被聯(lián)結(jié)至相應(yīng)的基座表面，其中每一個所述后梁柱分別被連接至相應(yīng)的基座表面。每一個所述碰撞箱由碰撞箱中的多個垂直隔板和多個水平隔板分成多個分隔的空間。每一個所述后梁柱被聯(lián)結(jié)至側(cè)梁，所述側(cè)梁形成所述車輛主體的一部分。每一個所述后梁柱和所述碰撞箱沿著所述側(cè)梁的縱軸對齊。所述后梁和所述后梁柱由玻璃纖維氈增強熱塑性復(fù)合片材制成，并且所述碰撞箱由高密度聚乙烯制成。每一個后梁柱的橫截面的厚度、向所述車輛的內(nèi)部突出的長度、外部傾斜角和內(nèi)部傾斜角分別滿足4mm至6mm、35mm至40mm、20°至25°和30°至35°，以便于使車身嵌板突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度以及通過側(cè)梁向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量最小化。每一個所述碰撞箱可以包括:基座部分，其就位并被聯(lián)結(jié)至各自的基座表面，以便于覆蓋所述后梁孔中各自的孔；和延伸體，其與所述基座部分整體形成，從而使所述延伸體沿著所述后梁的所述一側(cè)向所述后梁的中間部分延伸到所述后梁孔以外。每一個所述后梁柱可以具有C形的橫截面，所述后梁柱的一部分被連接至所述基座表面中的各自表面，從而使所述后梁柱通過所述后梁孔在向著所述車輛外部的方向上開口，而在向著所述車輛內(nèi)部的方向上封閉，以形成在其內(nèi)形成的碰撞吸收空間。根據(jù)本發(fā)明的實施方案，用于車輛的緩沖梁組件被構(gòu)造成在碰撞事件中產(chǎn)生的碰撞能量能夠被分散到所述后梁、所述碰撞箱和所述后梁柱并被所述后梁、所述碰撞箱和所述后梁柱吸收。該配置能夠使所述車身嵌板突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度最小化，使通過所述側(cè)梁向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量最小化，并因此使保護乘客的能力最大化。本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點，這些特性和優(yōu)點從并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式
中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實施方式
中進行詳細陳述，這些附圖和具體實施方式
共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。


圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)中用于車輛的緩沖梁組件的視圖。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的緩沖梁組件的透視圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是圖2中所示的緩沖梁組件的視圖，所述碰撞箱從其中被除去。
圖5是橫截面視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的緩沖梁組件被安裝在車輛的緩沖器內(nèi)部的狀態(tài)，其中緩沖梁的中間部分被切開。圖6是的橫截面視圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的緩沖梁組件被安裝在車輛的緩沖器中的狀態(tài)，其中所述后梁的末端被切開。應(yīng)當了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡化了的本發(fā)明的基本原理的各個特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境所確定。在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標記指代本發(fā)明的相同或等效的部分。
具體實施例方式現(xiàn)在將具體參考本發(fā)明的各個實施例，在附圖中和以下的示出中示出了這些實施例的實例。雖然本發(fā)明與示例性實施例相結(jié)合進行示出，但是應(yīng)當了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施例。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實施例?，F(xiàn)將更加詳細地參考本發(fā)明的用于車輛的緩沖梁組件，其示例性實施方案在附圖中被顯示。在任何可能情況下，在附圖和說明書中通篇使用相同的附圖標記表示相同或相似的部分。如圖2和圖6所示，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方案的用于車輛的緩沖梁組件包括后梁20、碰撞箱30和后梁柱40,該后梁20被配置在車輛緩沖器11內(nèi)部,后梁20的兩個末端均在所述車輛的主體的橫向方向上定向，碰撞箱30被聯(lián)結(jié)至后梁20的一側(cè)并且從后梁20的兩個末端向緩沖器11 (向所述車輛的外部)突出，后梁柱40被整體聯(lián)結(jié)至后梁20的另一側(cè)并且從后梁20的兩個末端沿與碰撞箱30的突出方向相反的方向朝向所述車輛的內(nèi)部突出。因此，在后梁20的一側(cè)的兩個末端上設(shè)置有碰撞箱30，該后梁20的一側(cè)面向所述車輛相對于所述后梁的外部，并且在后梁20的另一側(cè)的兩個末端上設(shè)置有后梁柱40，該另一側(cè)面向所述車輛的內(nèi)部。于此，后梁20和后梁柱40由玻璃纖維氈增強熱塑性復(fù)合片材(GMT)制成，并且碰撞箱30由高密度聚乙烯(HDPE)制成。盡管所述GMT材料和所述HDPE材料的強度、耐久度和彈性類似于鋼材料的強度、耐久度和彈性，但是所述GMT材料和所述HDPE材料具有重量輕和設(shè)計自由度高的優(yōu)點。因此，本發(fā)明的緩沖梁組件的優(yōu)勢在于其能夠降低重量并且提高燃料效率。另外，后梁柱40被聯(lián)結(jié)至側(cè)梁12，側(cè)梁12形成所述車輛主體的一部分。后梁20被彎曲成在其中間部分的中間部分21比其兩個末端在朝向所述車輛外部的方向上更加突出，其中緩沖器11位于所述后梁的外部，碰撞箱30被聯(lián)結(jié)至所述后梁的兩個末端。如圖5所示，該結(jié)構(gòu)使得后梁20的中間部分21更靠近緩沖器11定位，但是使其遠離車身嵌板13。因此，即使后梁20的中間部分21通過碰撞能量被推向所述車輛的內(nèi)部，在中間部分21和車身嵌板13之間的較長距離也能夠使車身嵌板13被內(nèi)推的程度最小化，從而進一步提聞保護乘客的能力。后梁20被構(gòu)造成其具有C形的橫截面，該C形的橫截面向著所述車輛的內(nèi)部的方向開口。后梁20的C形橫截面是一種結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)使得后梁20變輕并且提供充足量的剛性以承擔碰撞能量。后梁孔22，其向著所述車輛的內(nèi)部和外部的方向開口，在后梁20的兩個末端上形成。在每一個后梁孔22中形成基座表面23,從而每一個碰撞箱30就位并被聯(lián)結(jié)至基座表面23。采用該配置，后梁柱40被連接至基座表面23。因此，由于與基座表面23相連接,故后梁柱40具有C形的橫截面,從而后梁柱40通過后梁孔22在向著所述車輛外部的方向上開口，但是在向著所述車輛內(nèi)部的方向上封閉。該配置也在后梁柱40形成碰撞吸收空間41。后梁柱40的內(nèi)部碰撞吸收空間41能夠通過碰撞能量以有效的方式導(dǎo)致所述后梁柱的形狀改變，并且其有效地吸收所述碰撞能量，從而顯著地降低向側(cè)梁12傳遞的碰撞能
量的量。碰撞箱30被構(gòu)造成其內(nèi)部通過多個垂直隔板31和多個水平隔板32被分成多個分隔空間33。碰撞箱30的分隔空間33用于避免碰撞箱30由于碰撞能量而突然斷裂，以及用于充分吸收碰撞能量，從而顯著地降低向側(cè)梁12傳遞的碰撞能量的量。另外，碰撞箱30具有基座部分34，其就位并被聯(lián)結(jié)至基座表面23以便于覆蓋后梁孔22，和延伸體35，其與基座部分34整體形成，從而所述延伸體向后梁20的中間部分21延伸到后梁孔22以外。碰撞箱30的基座部分34能夠吸收朝向后梁孔22引導(dǎo)的碰撞能量，后梁柱40位于后梁孔22上，而碰撞箱30的延伸體35能夠吸收向后梁孔22的周圍傳遞的碰撞能量。延伸體35還用于強化由于后梁孔22的存在而降低的后梁20的相應(yīng)末端的剛性。在本發(fā)明的示例性實施方案中，每一個后梁柱40和碰撞箱30沿著側(cè)梁12的縱軸被對齊。為了使車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度以及通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量最小化，在本發(fā)明的后梁柱40中，優(yōu)選橫截面的厚度Tl、向所述車輛的內(nèi)部突出的長度L1、外部傾斜角Θ I和內(nèi)部傾斜角Θ2分別滿足4_至6_、35mm 至 40mm、20° 至 25° 和 30° 至 35°。如果后梁柱40的橫截面的厚度Tl為4mm或更小，那么向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量會被減少，因為吸收碰撞能量的能力被增加，然而由于剛性量減少的問題，車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度被增加。如果后梁柱40的橫截面的厚度Tl為6mm或更小，那么由于剛性量的增加，車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度被減少，而因為吸收碰撞能量的能力被降低，因此向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量被顯著增加。雖然后梁柱40的突出的長度LI對于通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞碰撞能量沒有太大影響，但是優(yōu)選長度LI被設(shè)定在從35mm至40mm的范圍之中，以便于使車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的量最小化。
如果后梁柱40的外部傾斜角Θ I被設(shè)定為20°或更小，那么通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量減少，而車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度增加。如果后梁柱40的外部傾斜角Θ I被設(shè)定為25°或更大，那么車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部空間中的程度減少，然而通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的
量增加。如果本發(fā)明的后梁柱40的內(nèi)部傾斜角Θ 2被設(shè)定為30°或更小，則車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部的空間的程度減少，然而通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量增加。如果本發(fā)明的后梁柱40的內(nèi)部傾斜角Θ 2被設(shè)定為35°或更大，那么通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量減少，然而車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度增加。因此，在本發(fā)明的后梁柱40中，優(yōu)選橫截面的厚度Tl、向所述車輛的內(nèi)部突出的長度L1、外部傾斜角Θ I和內(nèi)部傾斜角Θ 2分別滿足4mm至6mm、35mm至40mm、20°至25°和30°至35°，以便于使車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部空間中的程度以及通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量最小化。在具有上述配置的本發(fā)明的緩沖梁組件中，在前部或15%偏移處產(chǎn)生的大多數(shù)碰撞能量首先被后梁20吸收，剩下的碰撞能量被后梁柱40吸收。在40%偏移處的碰撞中，產(chǎn)生的大多數(shù)碰撞能量被碰撞箱30吸收,剩下的碰撞能量被后梁柱40吸收。因此，在本發(fā)明的緩沖梁組件中，在前部或15%偏移處產(chǎn)生的碰撞能量能夠被分散到后梁20和后梁柱40并被后梁20和后梁柱40吸收。在40%偏移處產(chǎn)生的碰撞能量能夠被分散到碰撞箱30和后梁柱40并被碰撞箱30和后梁柱40吸收。因為如上所述的在碰撞事件中的所有碰撞能量能夠被分散到后梁20、碰撞箱30和后梁柱40并被后梁20、碰撞箱30和后梁柱40吸收，所以對于緩沖梁而言，有可能保持足夠量的剛性，從而避免碰撞箱30和后梁柱40突然斷裂。這進而能夠使車身嵌板13突出到所述車輛內(nèi)部空間中的程度最小化，從而最安全地保護乘客。此外，因為所述碰撞能量以分散的形式被吸收，所以吸收碰撞能力的能力能夠增力口，從而使通過側(cè)梁12向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量最小化，因此使保護乘客的能力最大化。盡管出于說明性目的已經(jīng)示出了本發(fā)明的示例性實施方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解各種可能的修改、添加和替換均未背離如附圖所公開的本發(fā)明的范圍和精神。為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”是用于參考圖中顯示的這些特征的位置來示出示例性實施方式的特征。前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的示出是為了說明和例證的目的。這些示出并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和說明的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由所附的權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的緩沖梁組件，其包含: 設(shè)置在車輛緩沖器內(nèi)部的后梁，所述后梁的兩個末端均在所述車輛的主體的橫向方向上定向； 聯(lián)結(jié)至所述后梁一側(cè)的碰撞箱，這些碰撞箱從所述后梁的兩個末端向所述緩沖器突出；和 整體聯(lián)結(jié)至所述后梁的另一側(cè)的后梁柱，這些后梁柱從所述后梁的兩個末端沿與所述碰撞箱的突出方向相反的方向朝向所述車輛的內(nèi)部突出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中所述后梁被彎曲成使其中間部分比其兩個末端更朝向所述車輛的外部突出，其中所述緩沖器位于所述車輛的外部，所述碰撞箱被聯(lián)結(jié)至所述后梁的兩個末端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中所述后梁具有C形的橫截面，其中該C形朝向所述車輛的內(nèi)部開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中所述后梁包括: 在所述后梁兩個末端上的后梁孔，所述后梁孔朝向所述車輛的內(nèi)部和外部開口 ；和 基座表面，每一個基座表面在各個后梁孔的內(nèi)周中形成，其中每一個所述碰撞箱分別就位并被聯(lián)結(jié)至相應(yīng)的基座表面， 其中每一個所述后梁柱分別被連接至相應(yīng)的基座表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中每一個所述碰撞箱由碰撞箱中的多個垂直隔板和多個水平隔板分成多個分隔的空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中每一個所述后梁柱被聯(lián)結(jié)至側(cè)梁，所述側(cè)梁形成所述車輛主體的一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中每一個所述后梁柱和所述碰撞箱沿著所述側(cè)梁的縱軸對齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中所述后梁和所述后梁柱由玻璃纖維氈增強熱塑性復(fù)合片材制成，并且所述碰撞箱由高密度聚乙烯制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中每一個后梁柱的橫截面的厚度、向所述車輛的內(nèi)部突出的長度、外部傾斜角和內(nèi)部傾斜角分別滿足4_至6mm、35_至40mm,20°至25°和30°至35°，以便于使車身嵌板突出到所述車輛內(nèi)部的空間中的程度以及通過側(cè)梁向所述車輛的主體傳遞的碰撞能量的量最小化。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中每一個所述碰撞箱包括: 基座部分，其就位并被聯(lián)結(jié)至各自的基座表面，以便于覆蓋所述后梁孔中各自的孔；和 延伸體，其與所述基座部分整體形成，從而使所述延伸體沿著所述后梁的所述一側(cè)向所述后梁的中間部分延伸到所述后梁孔以外。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于車輛的緩沖梁組件，其中每一個所述后梁柱具有C形的橫截面，所述后梁柱的一部分被連接至所述基座表面中的各自表面，從而使所述后梁柱通過所述后梁孔在向著所述車輛外部的方向上開口，而在向著所述車輛內(nèi)部的方向上封閉，以形成在其內(nèi)形成的碰撞吸收空間。
全文摘要
用于車輛的緩沖梁組件，可以包括設(shè)置在車輛緩沖器內(nèi)部的后梁，所述后梁的兩個末端均在所述車輛的主體的橫向方向上定向，聯(lián)結(jié)至所述后梁的一側(cè)的碰撞箱，所述碰撞箱從所述后梁的兩個末端向所述緩沖器突出，和整體聯(lián)結(jié)至所述后梁的另一側(cè)的后梁柱，這些后梁柱從所述后梁的兩個末端沿與所述碰撞箱的突出方向相反的方向朝向所述車輛的內(nèi)部突出。
文檔編號B60R19/18GK103158652SQ20121028894
公開日2013年6月19日 申請日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者鄭弼中, 具俊模, 金鎮(zhèn)浩, 林鐘明, 南相旭 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社, 起亞自動車株式會社, 韓華綜合化學(xué)株式會社