用于保險杠組件的沖撞盒的制作方法
【專利摘要】一種沖撞盒，該沖撞盒包括：主體部分，該主體部分從上邊緣沿全球坐標系Z軸(A)延伸至下邊緣，并且該主體部分具有以彼此互相間隔的關(guān)系布置的一對側(cè)壁。至少一個X形加強連結(jié)板在側(cè)壁之間沿布置為橫向于軸線(A)的平面(P)延伸。延伸部分與主體部分一體化，延伸部分從其中一個所述側(cè)壁向外延伸并且沿著平面(P)布置。凸緣板也與主體部分一體化，并且凸緣板限定用于將沖撞盒固定至車輛的框架上的至少一個凸緣板附接孔。
【專利說明】用于保險杠組件的沖撞盒
[0001]相關(guān)文件的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年2月3日提交的美國臨時專利申請序列號為N0.61/594，656的申請的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容被看作本申請公開的一部分并通過參引的方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及一種與保險杠梁一起使用的沖撞盒。本發(fā)明還涉及一種制造該沖撞盒的方法。

【背景技術(shù)】
[0004]已知車輛保險杠組件是用于提供能量吸收特性的。車輛的主體結(jié)構(gòu)設(shè)有所謂的沖撞盒。這種沖撞盒布置在車體結(jié)構(gòu)的框架構(gòu)件的端部上，以便吸收某一預(yù)定值的沖擊載荷，從而消除車體的框架構(gòu)件的變形。
[0005]保險杠組件包括保險杠梁，該保險杠梁通常橫向延伸橫跨車輛的前部或后部，并且一般設(shè)置為用于在受到正面沖擊或背面沖擊的過程中吸收能量。這種保險杠梁布置在裝飾件的或儀表板的保險杠(cosmetic or fascia bumper)的下面,并且通過使用上文所涉及的所謂的沖撞盒安裝至車輛框架。該沖撞盒被設(shè)計成在受到正面沖擊或背面沖擊時折疊起來。
[0006]沖撞盒通過許多不同的方式安裝于車輛框架和保險杠梁，這些方式包括但不限于焊接、粘合劑、緊固件等。這些沖撞盒和保險杠梁可以由許多不同類型的材料制成，這些材料包括但不限于鋼、鋁和/或鎂。
[0007]對于允許更低的制造成本和組裝成本同時具有改進的能量吸收性能的沖撞盒仍然有重大的和持續(xù)的需求。對于能夠降低制造成本并且導(dǎo)致沖撞盒有改進的能量吸收性能的改進的制造沖撞盒的方法也仍然有重大的和持續(xù)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明包括從上邊緣沿著全球坐標系Z軸A(global z_axis A)延伸至下邊緣的主體部分，該主體部分具有以彼此相互間隔的關(guān)系在安裝端部和碰撞端部之間延伸的一對側(cè)壁。該沖撞盒包括至少一個X形的加強連結(jié)板，所述加強連結(jié)板在所述側(cè)壁之間沿著布置為橫向于所述軸線A的平面P延伸。
[0009]本發(fā)明還包括制造沖撞盒的方法，該方法包括沿著全球坐標系Z軸A擠壓主體部分。更準確地說，該方法起始于如下步驟，即，沿著全球坐標系Z軸A在上邊緣和下邊緣之間擠壓主體部分，從而形成以彼此相互間隔的關(guān)系布置的一對側(cè)壁和在側(cè)壁之間沿著布置為橫向于全球坐標系Z軸A的平面P延伸的至少一個X形的加強連結(jié)板。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是沖撞盒的立體圖，其中示出了沿著全球坐標系Z軸A延伸的主體部分、沿著布置為橫向于全球坐標系Z軸A的平面P延伸的X形的加強連結(jié)板、沿著平面P從主體部分向外延伸的延伸部分、和與主體部分一體化的凸緣板；
[0011 ] 圖2是沖撞盒的俯視圖；
[0012]圖3是與保險杠梁配合的沖撞盒的俯視圖，并且示出了被保險杠梁的上蓋板覆蓋的沖撞盒的主體部分；
[0013]圖4是與保險杠梁配合的沖撞盒的后視圖；
[0014]圖5是與保險杠梁配合的沖撞盒的主視圖；以及
[0015]圖6是與保險杠梁配合的沖撞盒的仰視圖，并且示出了被保險杠梁的下蓋板墊起的沖撞盒的主體部分。

【具體實施方式】
[0016]參照附圖，其中貫穿若干附圖，相同的附圖標記表示對應(yīng)的部件，在圖1和圖2中總體示出了用于與保險杠梁配合的沖撞盒20。沖撞盒20包括從上邊緣24沿著全球坐標系Z軸A延伸至下邊緣26的主體部分22。主體部分22具有一對側(cè)壁28，所述一對側(cè)壁28以彼此相互間隔的關(guān)系沿全球坐標系Z軸A在安裝端部30和碰撞端部32之間延伸。X形加強連結(jié)板34在側(cè)壁28之間沿著布置為橫向于軸線A的平面P延伸。將X形加強連結(jié)板34添加至主體部分24提高了沖撞盒20的沖撞性能。雖然圖1和2只示出了在側(cè)壁28之間延伸的一個X形加強連結(jié)板34，但是額外的X形加強連結(jié)板34也能夠在主體部分22的側(cè)壁28之間延伸。還應(yīng)當理解的是，X形加強連結(jié)板34可以是任意數(shù)量的形狀，這取決于所選的設(shè)計標準，這些設(shè)計標準包括但不限于:所需的結(jié)構(gòu)支承量、沖撞盒或保險杠梁的重量、和/或沖撞盒的所需的壓縮量。
[0017]如圖1和2中清楚示出的，沖撞盒20包括延伸部分36，該延伸部分與主體部分22一體化，并且該延伸部分從側(cè)壁28之一的緊鄰的碰撞端部32向外延伸。延伸部分36也沿著平面P布置，并且從第一延伸端部38延伸至第二延伸端部40，以限定在第一延伸端部38和第二延伸端部40之間延伸的延伸腔42。如在圖3-6中概括性示出地，當具有延伸部分36的沖撞盒20與保險杠梁102配合時，延伸部分36也能夠提高保險杠組件100的性能。例如，在汽車修理研究協(xié)會(RCAR)和道路安全保險協(xié)會(IIHS)的標準化碰撞試驗中，沖撞盒20的延伸部分36都能夠提高所組成的保險杠組件100的碰撞性能。這能夠通過以下原理被最佳地解釋，即，由于延伸部分36而使得沖撞盒20更早地與RCAR障礙相接觸，從而導(dǎo)致在RCAR標準化碰撞試驗中的能量更早地被吸收以及RCAR障礙的更少的侵入。
[0018]由于包括延伸部分36的沖撞盒20提高了碰撞性能，因此延伸部分36還能夠允許與沖撞盒20配合的保險杠梁102的厚度的減小。換句話說，如果包括延伸部分36的沖撞盒20在RCAR標準化測試的過程中吸收更多的能量，那么將能夠具有硬度更低的保險杠梁102，這樣就能夠有機會減小與沖撞盒20相匹配的保險杠梁102的壁厚，從而減小保險杠梁102的重量。此外，由于延伸部分36是與主體部分22 —體化的，因此不需要將延伸部分36添加至沖撞盒20的額外的部件或過程。此外，由于可以排除額外的部件或制造過程，因此這必然會導(dǎo)致額外的重量從沖撞盒20的移除。鑒于上述原因，延伸部分36是有利的，因為它可以使得到的保險杠組件100的整體重量減小。
[0019]沖撞盒20的延伸部分36還考慮到了保險杠梁102與沖撞盒20的混合系統(tǒng)。換句話說，沖撞盒20的延伸部分36允許將非統(tǒng)一的材料用于制造保險杠組件100。在優(yōu)選實施例中，保險杠組件100的混合系統(tǒng)包括由鋁制成的沖撞盒20和由鋼制成的保險杠梁102。然而，應(yīng)當理解的是，其他混合系統(tǒng)也可以用于制造保險杠組件100。
[0020]如在圖2中最佳示出的，延伸腔42在第一延伸端部38和第二延伸端部40之間是敞開的。換句話說，延伸腔42在達到延伸部分36的第二延伸端部40之前是不會封閉或終止的。此外，雖然在圖中沒有明確地示出，但是延伸部分可以包括延伸加強連結(jié)板(未明確示出)，該延伸加強連結(jié)板布置在延伸腔42中以提高沖撞盒20的碰撞性能。在優(yōu)選實施例中，延伸加強連結(jié)板具有X形的構(gòu)型。然而，應(yīng)當理解的是該X形延伸加強連結(jié)板可以是任意數(shù)量的形狀，這取決于所選的設(shè)計標準，這些設(shè)計標準包括但不限于:所需的結(jié)構(gòu)支承量、沖撞盒或保險杠梁的重量、和/或沖撞盒的所需的壓縮量。
[0021]如圖1中最佳示出的，沖撞盒20包括凸緣板44，該凸緣板44與主體部分22 —體化并且該凸緣板44與側(cè)壁28的安裝端部30互相連接。如在圖1中最佳示出的，凸緣板44限定有至少一個凸緣板附接孔46，該至少一個凸緣板附接孔46用于將沖撞盒20通過諸如螺栓、螺釘?shù)鹊木o固件固定至車輛的框架?，F(xiàn)有技術(shù)的保險杠組件需要單獨的凸緣板以使沖撞盒與車輛的框架互相連接。然而，由于凸緣板44與主體部分22是一體化的，因而不需要額外的部件將沖撞盒20聯(lián)接至車輛的框架。因此，該一體化的凸緣板44排除了制造過程的一部分，從而降低了用于保險杠組件100的制造成本。在一個實施例中，凸緣板44可以額外地包括L形的支架48，該L形的支架48用于提供額外的定位，以將沖撞盒20固定至車輛的框架。
[0022]如在圖1中最佳示出的，沖撞盒20的主體部分22具有碰撞壁50，碰撞壁50在側(cè)壁28的安裝端部30之間延伸并且與延伸部分36對齊，以便從保險杠梁102吸收沖擊。碰撞壁50沿著主體部分22和延伸部分36連續(xù)地延伸，以呈現(xiàn)連續(xù)的表面從而便于與保險杠梁102配合。如同樣在圖1中最佳示出地，沖撞盒20的主體部分22包括在側(cè)壁之間沿著平面P線性延伸的至少一個線性加強連結(jié)板52、54、56。在優(yōu)選實施例中，主體部分22包括第一線性加強連結(jié)板52、第二線性加強連結(jié)板54和第三線性加強連結(jié)板56，其中，第一線性加強連結(jié)板52相鄰于凸緣板44布置并且與緊鄰側(cè)壁28的安裝端部30的X形加強連結(jié)板互相連接，第二線性加強連結(jié)板54布置在X形加強連結(jié)板34和碰撞壁50之間，第三線性加強連結(jié)板56布置在第二線性加強連結(jié)板54和碰撞壁50之間。還應(yīng)當理解的是，任意數(shù)量的線性加強連結(jié)板以及各種位置的線性加強連結(jié)板均可以使用，這取決于所選的設(shè)計標準，這些設(shè)計標準包括但不限于:所需的結(jié)構(gòu)支承量、沖撞盒的重量、和/或沖撞盒的所需的壓縮量。
[0023]如在圖3-6中最佳示出的，與沖撞盒20配合以形成保險杠組件100的保險杠梁102包括橫跨構(gòu)件104以及上閉合板106和下閉合板108，其中上閉合板106和下閉合板108以相互間隔和鏡像的關(guān)系分別從橫跨構(gòu)件104向外延伸。當沖撞盒20與保險杠梁102配合時，主體部分20的上邊緣24墊起保險杠梁102的上閉合板106，以及主體部分22的下邊緣26覆蓋保險杠梁102的下閉合板108。然后使用膠水、螺釘、螺栓等將每個側(cè)壁28固定至相應(yīng)的閉合板106、108，以圍封沖撞盒20的主體部分22。
[0024]在優(yōu)選實施例中，保險杠梁102的上蓋板106和下蓋板108機械地固定至沖撞盒20。因此，如在圖2中最佳地示出地，每個側(cè)壁28限定至少一個緊固孔58、60，該至少一個緊固孔58、60從上邊緣24延伸至下邊緣26以用于接納機械緊固件，從而與相應(yīng)的閉合板106、108建立固定的機械關(guān)系。在優(yōu)選實施例中，側(cè)壁28限定有第一緊固孔58，該第一緊固孔58位于側(cè)壁28和X形加強連結(jié)板34的側(cè)部的相交處，其中該側(cè)部布置在與第一線性加強連結(jié)板52相反的一側(cè)。側(cè)壁28還限定有位于側(cè)壁28和第三線性加強連結(jié)板56的相交處的第二緊固孔60。在優(yōu)選實施例中，第二線性加強連結(jié)板54也能夠限定有第三緊固孔62，該第三緊固孔62以距側(cè)壁28等距離的方式布置在側(cè)壁28之間。
[0025]制造沖撞盒20的方法包括沿著全球坐標系Z軸A在上邊緣24和下邊緣26之間擠壓主體部分22，以形成以彼此相互間隔的關(guān)系布置的一對側(cè)壁28和在側(cè)壁28之間沿著布置為橫向于全球坐標系Z軸A的平面P延伸的至少一個X形加強連結(jié)板34。主體部分22的擠壓還可以包括形成在側(cè)壁之間線性延伸的至少一個線性加強連結(jié)板52、54、56。
[0026]制造沖撞盒20的方法可附加地包括與主體部分22 —體地擠壓延伸部分36。該一體擠壓的延伸部分36沿著平面P從主體部分22向外延伸，并且限定延伸腔42。延伸部分36的一體擠壓排除了在將單獨的延伸部分添加至沖撞盒時所需的額外的制造步驟。因此，延伸部分36的一體擠壓減少了制造時間和成本。在優(yōu)選實施例中，延伸部分36的一體擠壓還包括在延伸腔42中形成至少一個X形加強連結(jié)板34。然而，同樣需要理解的是，X形延伸加強連結(jié)板可以是任何數(shù)量的形狀，這取決于所選的設(shè)計標準，這些設(shè)計標準包括但不限于:所需的結(jié)構(gòu)支承量、沖撞盒或保險杠組件的重量、和/或沖撞盒的所需的壓縮量。
[0027]制造沖撞盒20的方法還包括與主體部分22 —體地擠壓凸緣板44，該凸緣板44與側(cè)壁28相互連接并且包括至少一個凸緣板附接孔48以便將沖撞盒20固定至車輛的框架。與主體部分22 —體擠壓的凸緣板44提供沖撞盒20的一個擠壓輪廓。換句話說，凸緣板44的一體擠壓允許凸緣板44和沖撞盒20結(jié)合為一個部件。因此，凸緣板44的一體擠壓排除了將沖撞盒固定至車輛的框架目前需要的單獨部件，并且因此降低了用于保險杠組件100的制造成本。
[0028]制造沖撞盒20的方法還包括提供一種保險杠梁102，該保險杠梁102包括橫跨構(gòu)件104以及上閉合板106和下閉合板108,其中上閉合板106和下閉合板106以相互間隔和鏡像的關(guān)系分別從橫跨構(gòu)件104向外延伸。該方法繼而通過以下步驟繼續(xù)進行，即，沿著下閉合板108覆蓋主體部分22的下邊緣26以及沿著上閉合板106墊起主體部分22的上邊緣24，然后將側(cè)壁28固定至相應(yīng)的閉合板106、108以圍封沖撞盒20的主體部分22。現(xiàn)有技術(shù)的保險杠組件需要沖撞盒的沿全球坐標系X方向的擠壓，以得到沿著上邊緣和下邊緣圍封的沖撞盒。然而，利用從保險杠梁102向外延伸的閉合板106、108將沖撞盒20圍封能夠促進沖撞盒沿全球坐標系Z方向的擠壓。如上所述，沖撞盒20沿全球坐標系Z方向的擠壓考慮到了凸緣板44和延伸部分36與沖撞盒20的一體擠壓，從而通過排除部件和/或制造過程而降低制造成本。
[0029]上述發(fā)明已經(jīng)根據(jù)相關(guān)法律標準進行了描述，因此本說明書是示例性的而非限制性的。所公開實施例的各種變形和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的并且均落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于與保險杠梁配合的沖撞盒，包括: 主體部分，所述主體部分沿全球坐標系Z軸A從上邊緣延伸至下邊緣； 所述主體部分具有一對側(cè)壁，所述一對側(cè)壁以彼此互相間隔的關(guān)系在安裝端部和碰撞端部之間延伸；以及 至少一個X形加強連結(jié)板，所述至少一個X形加強連結(jié)板在所述側(cè)壁之間沿布置為橫向于所述軸線A的平面P延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖撞盒，還包括延伸部分，所述延伸部分與所述主體部分一體化，所述延伸部分從其中一個所述側(cè)壁的緊鄰的所述碰撞端部向外延伸，并且所述延伸部分沿著所述平面P布置在第一延伸端部和第二延伸端部之間，以限定在所述第一延伸端部和所述第二延伸端部之間延伸的延伸腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖撞盒，其中，所述延伸部分包括布置在所述腔內(nèi)的至少一個延伸加強連結(jié)板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖撞盒，還包括凸緣板，所述凸緣板與所述主體部分一體化，并且所述凸緣板與所述側(cè)壁的所述安裝端部相互連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沖撞盒，其中，所述凸緣板限定用于將所述沖撞盒固定至車輛的框架上的至少一個凸緣板附接孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沖撞盒，其中，所述主體部分具有碰撞壁，所述碰撞壁在所述側(cè)壁的所述安裝端部之間延伸并且與所述延伸部分對齊以便從保險杠梁吸收沖擊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖撞盒，其中，所述保險杠梁包括橫跨構(gòu)件以及上閉合板和下閉合板，所述上閉合板和所述下閉合板以相互間隔和鏡像的關(guān)系分別從所述橫跨構(gòu)件向外延伸，并且其中所述主體部分的所述上邊緣墊起所述保險杠梁的所述上閉合板，所述主體部分的所述下邊緣覆蓋所述保險杠梁的所述下閉合板，并且每個所述側(cè)壁均被固定至相應(yīng)的所述閉合板，以圍封所述沖撞盒的所述主體部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖撞盒，其中，每個所述側(cè)壁限定至少一個緊固孔，所述至少一個緊固孔從所述上邊緣延伸至所述下邊緣以用于接納緊固件，從而建立與相應(yīng)的所述閉合板的固定關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖撞盒，還包括在所述側(cè)壁之間沿著所述平面P線性延伸的至少一個線性加強連結(jié)板。
10.一種制造沖撞盒的方法，包括: 在上邊緣和下邊緣之間沿著全球坐標系Z軸A擠壓主體部分，以形成一對側(cè)壁和至少一個X形加強連結(jié)板，所述一對側(cè)壁以彼此相互間隔的關(guān)系布置，所述至少一個X形加強連結(jié)板在所述側(cè)壁之間沿著布置成橫向于所述全球坐標系Z軸A的平面P延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 與所述主體部分一體地擠壓延伸部分，所述延伸部分沿著所述平面P從所述主體部分向外延伸并且限定延伸腔。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述延伸部分的一體擠壓包括形成布置在所述延伸腔中的至少一個延伸加強連結(jié)板。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 與所述主體部分一體地擠壓凸緣板，所述凸緣板與所述側(cè)壁相互連接并且所述凸緣板包括至少一個凸緣板附接孔以將所述沖撞盒固定至車輛的框架。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 提供保險杠梁，所述保險杠梁具有橫跨構(gòu)件以及上閉合板和下閉合板，所述上閉合板和所述下閉合板以相互間隔和鏡像的關(guān)系分別從所述橫跨構(gòu)件向外延伸； 沿著所述下閉合板覆蓋所述主體部分的所述下邊緣，以及沿著所述上閉合板墊起所述主體部分的所述上邊緣；以及 將所述側(cè)壁固定至相應(yīng)所述閉合板，以圍封所述沖撞盒的所述主體部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中擠壓所述主體部分包括形成在所述側(cè)壁之間延伸的至少一個線性加 強連結(jié)板。
【文檔編號】B62D21/15GK104080659SQ201380007795
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年2月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月3日
【發(fā)明者】邁克爾·布呂梅爾, 克里斯蒂安·亨斯特 申請人:麥格納國際公司