專利名稱：引擎罩行人吸能器的制作方法
引擎罩行人吸能器相關(guān)申請的交叉引用本申請根據(jù)美國法典第35卷第119(e)條要求于2010年3月5日提交的名為HOODPEDESTRIAN ENERG ABSORBER(引擎罩行人吸能器)的美國臨時申請序列號為No. 61/310, 883的權(quán)益,該臨時申請的全部內(nèi)容通過弓I用并入本文。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及車輛引擎罩，并且更具體地涉及結(jié)合有可壓扁的吸能器的引擎罩組件，以提供抵抗車輛撞擊的改善的行人安全。在試圖防止或最小化與汽車撞擊期間的行人傷害中，期望行人的頭部在撞擊期間導(dǎo)致的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)(HIC)值降低。實際上，存在正在采用的對于行人撞擊的全 球技術(shù)規(guī)范(GTR)。另外，歐洲和日本的新車評價規(guī)程(Euro NCAP)也在該方面評估車輛。然而，包括在車輛的正常操作期間，以及在引擎罩必須滿足乘員安全要求的情況下車輛前端撞擊期間，對于改進(jìn)撞擊期間的行人安全的任何變化必須既不能不利地影響引擎罩(B卩，“引擎罩組件”)的總體性能，也不影響引擎罩的美學(xué)性能。因此，在如何滿足任何這種HIC值或GTR要求上存在沖突的要求。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面中，提供一種用于具有通風(fēng)部或者其它引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)的車輛的吸能系統(tǒng)。所述吸能系統(tǒng)包括引擎罩，所述引擎罩包括引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板，所述引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板在其后邊緣附近限定至少一個空腔；并且還包括至少一個吸能器，所述吸能器位于所述至少一個空腔中，并且由非泡沫聚合體材料制成。所述吸能器具有間隔的側(cè)壁，所述間隔的側(cè)壁構(gòu)造成在所述引擎罩的外層接觸在車輛的所述通風(fēng)部或其它引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)上之前壓扁并吸收能量。在更窄的形式中，所述吸能器由即使在至少200攝氏度的溫度時也能夠保持形狀的聚合體材料制成，從而所述吸能器即使在經(jīng)受油漆爐或電泳涂層處理時能夠保持所述形狀。在本發(fā)明的另一方面中，提供一種用于具有引擎罩、通風(fēng)部或其它引擎罩下方結(jié)構(gòu)的車輛的吸能系統(tǒng)。所述吸能系統(tǒng)包括所述引擎罩，該引擎罩包括限定至少一個空腔的引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板；至少一個聚合體吸能器，所述吸能器位于所述至少一個空腔中，所述至少一個空腔構(gòu)造成在撞擊行人期間行人的頭部碰到在車輛的所述引擎罩下方結(jié)構(gòu)上之前，通過吸收能量使行人的頭部碰到所述引擎罩時的HIC值最小化。在本發(fā)明的另一方面中，提供一種用于具有通風(fēng)部或其它引擎罩下方結(jié)構(gòu)的車輛的吸能系統(tǒng)。所述吸能系統(tǒng)包括引擎罩，該引擎罩包括限定至少一個空腔的引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板；至少一個聚合體吸能器，所述吸能器位于所述引擎罩外板下方并且附接到所述引擎罩，所述吸能器構(gòu)造成在行人車輛事故期間吸收來自上方的撞擊例如將發(fā)生于行人的頭部的撞擊的能量，所述吸能器由聚合體材料制成。
在本發(fā)明的另一方面中，提供一種用于使車輛上的引擎罩的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)(HIC)最佳的方法，該方法包括以下步驟提供引擎罩，該引擎罩包括引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板，在所述引擎罩內(nèi)板和所述引擎罩外板之間限定至少一個空腔；以及提供非泡沫吸能器，所述吸能器具有構(gòu)造成在撞擊時壓扁并吸收能量的壁。所述方法還包括將所述非泡沫吸能器布置在所述至少一個空腔中，并且將所述引擎罩內(nèi)板和所述引擎罩外板與所述吸能器組裝在一起而形成引擎罩組件；撞擊測試所述引擎罩組件的HIC值；通過在所述吸能器的一個或更多個壁上形成弱化部位來定制所述吸能器；以及重復(fù)提供引擎罩、提供吸能器、布置并組裝所述引擎罩和撞擊測試的步驟。在本發(fā)明的另一方面中，提供一種用于優(yōu)化使車輛上的引擎罩的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)(HIC)的方法，該方法包括以下步驟提供引擎罩，該引擎罩包括引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板，在組裝時，所述引擎罩內(nèi)板和所述引擎罩外板限定至少一個空腔，并且該引擎罩構(gòu)造成具有美觀地覆蓋所述車輛的所述引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)。所述方法還包括將至少一個聚合體吸能器在引擎罩下方的位置處附接到所述引擎罩，其中當(dāng)在撞擊期間行人的頭部碰到所述引擎罩時，所述吸能器在該位置的存在使HIC值最小化，所述吸能器構(gòu)造成在行人的頭部下降至車輛的所述引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)之前吸收撞擊能量。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種吸能器，諸如注射成形或者熱力成形的聚合體吸能器，所述吸能器附接到引擎罩內(nèi)部和引擎罩外部中的一個或兩個，從而在所述引擎罩接觸在車輛的通風(fēng)部或其它堅硬物體上之前吸收能量。本發(fā)明的一個目的在于提供一種吸能器，該吸能器使得在頭部下降至位于下面的堅硬表面或結(jié)構(gòu)之前通過吸收撞擊期間的能量而使當(dāng)行人的頭部碰到引擎罩或防護(hù)板時HIC值最小化。本發(fā)明的一個目的在于提供一種吸能器，該吸能器在夾在引擎罩內(nèi)部和引擎罩外部之間時構(gòu)造成抵靠車輛的引擎罩吸收撞擊的能量，其中吸能器由能夠經(jīng)受與進(jìn)行上漆或電泳涂層處理相關(guān)的高溫的聚合體材料制成。在研讀了下列說明書、權(quán)利要求和附圖的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解并認(rèn)識到本發(fā)明的這些和其它方面、目的和特征。


圖I是車輛前端的俯視圖，該車輛前端包括引擎罩的后部的一部分以及車輛前擋風(fēng)玻璃的一部分。圖2是圖I的沿車輛的縱向線剖取的側(cè)視圖，包括以虛線表示的行人的頭部。圖3 —圖9是用于使行人車輛撞擊的HIC最佳的不同引擎罩吸能器的立體圖。圖10至圖11是引擎罩的俯視圖和立體圖，示出了吸能器的多個位置并且示出了在引擎罩中使用的附加吸能器。
具體實施例方式本設(shè)備20 (圖I至圖3)包括車輛引擎罩21，該車輛引擎罩21具有吸能器22，所述吸能器在車輛的通風(fēng)部25附近位于引擎罩的內(nèi)板23和外板24之間的空腔30中(S卩，緊鄰著車輛的前擋風(fēng)玻璃26的前方)。板23和24利用膠粘劑23’和/或借助機(jī)械手段(例如借助沿著引擎罩的周邊的翻邊凸緣)而共同保持在一起，其中為了美學(xué)和功能要求而用內(nèi)板23加強(qiáng)外板24。在行人撞擊期間，隨著行人下落/摔落在引擎罩上，行人的頭部27可能在引擎罩的后部附近碰到引擎罩。撞擊的力和行程與所造成的傷害程度相關(guān)。通過限制最大的力峰值并提供撞擊的行程距離與時段范圍內(nèi)的最佳阻力水平，而能夠降低傷害程度。如圖2所示，所示的內(nèi)板23和外板24在引擎罩21的后部附近限定左、右空腔30。吸能器22被構(gòu)造成安裝在空腔30中并且接合引擎罩的內(nèi)板23和外板24，由于其在車輛行人撞擊期間在來自行人的頭部的由上向下撞擊時被壓扁。值得注意的是，所示的吸能器22的橫截面形狀通常與空腔30的橫截面形狀相匹配，以使得吸能器22的頂部、底部和側(cè)面接合形成空腔30的相鄰表面和結(jié)構(gòu)。潛在地，吸能器22的外周凸緣局部位于空腔30的楔形邊緣內(nèi)，諸如圖2中所示位于引擎罩外部24附近。吸能器22的側(cè)壁在引擎罩內(nèi)部23和外部24之間以一定角度延伸，諸如相對于引擎罩外部24以45度至90度的角度延伸。吸能器22并且具體為側(cè)壁定位成使得它們在撞擊期間以使能量吸收最大的方式在一個或更多個位置處壓皺并彎曲，同時使負(fù)載峰值最小化，并且同時還使HIC值最小化。吸能器22能夠由不同的材料制成。優(yōu)選材料為尼龍(或者其它耐熱聚合體)，尼龍是注射成型的非泡沫·聚合體，以使得側(cè)壁具有實心質(zhì)量。能想到的是，吸能器能夠定制成具有不同結(jié)構(gòu)并且能夠由不同材料制成，以向組裝后的引擎罩提供不同的功能、特征和美學(xué)外觀。例如，吸能器22 (圖3)包括縱向邊緣凸緣34和35、縱向中間凸緣36以及橫向U形“橋式”凸緣37和38。注意到的是，位于端部的凸緣37能夠形成得比其它的橋式凸緣38略大，并且進(jìn)一步注意，特定的凸緣34至38能夠被調(diào)整以提供特定的吸能構(gòu)形輪廓和功能。例如，遠(yuǎn)離端部定位的凸緣38在它們的端部附近具有孔口 39。在剖面圖中，吸能器限定帽形輪廓，該輪廓具有與引擎罩外板相匹配的相對平坦的頂部截面、與內(nèi)板和外板之間的空腔的變化形狀相匹配的相對彎曲的側(cè)截面、以及與內(nèi)板和外板接合處的狹窄特征相匹配的向外延伸的相對平坦的邊緣凸緣。吸能器22A (圖4)包括邊緣凸緣34A-35A和三個中間凸緣36A，以及幾乎是雙倍數(shù)量的橋式凸緣37A-38A。而且，端部凸緣37A的寬度比前面描述的端部凸緣37小很多，并且端部邊緣37A的寬度與中間凸緣38A的寬度類似。凸緣38A也包括孔口 39A。吸能器22B (圖5)在凸緣34B-38B的橫截面尺寸以及間隔和大小方面與吸能器22類似。然而，一些凸緣38B在通向它們的頂部表面的上彎曲部附近具有附加的孔口 40B。這些孔口 40B在吸能器22B的中心區(qū)域附近降低了吸能器22B的撞擊強(qiáng)度。吸能器22C-22H (圖6至11)在它們的外部形狀和輪廓方面與吸能器22至22B類似，但是吸能器22C至22H包括具有較少開口的側(cè)壁，以使得側(cè)壁具有更大的質(zhì)量并具有以吸收更多能量的能力(取決于壁的厚度和形狀，如以下所述的)。具體的是，吸能器22C (圖6)包括基部(頂部)凸緣50C、側(cè)壁51C以及底壁52C，壁51C和52C形成可壓扁盒，其中壁51C在撞擊期間而壓皺或塌縮并且?guī)в卸鄠€彎曲部和折疊部，以使撞擊期間的吸能最佳，同時使負(fù)載峰值最小化。吸能器22D (圖7)與吸能器22C (圖6)類似，并且除了使用字母D之外類似的部件被類似地標(biāo)記。然而，吸能器22D包括位于角部61D的頂部和底部(即，在側(cè)壁51D的交接位置處)的孔口 60D。設(shè)置開口 60D的原因是在無開口的情況下，角部61D在側(cè)壁51D自身的范圍內(nèi)具有增大的梁強(qiáng)度，因此潛在地導(dǎo)致在撞擊期間負(fù)載峰值(取決于行人的頭部撞擊引擎罩的位置)。通過提供孔口 60D，梁強(qiáng)度降低，從而整個可壓扁盒提供更均勻的預(yù)期撞擊強(qiáng)度，而與撞擊位置無關(guān)。吸能器22E (圖8)與吸能器22C類似，但左部件和右部件形成由帶62E連接的左部分和右部分，從而吸能器22E成形為能夠作為單個單元操縱并組裝成引擎罩的單個部件。吸能器22F (圖9)與吸能器22C類似，但吸能器22F具有四個相鄰的(較小的)可壓扁盒63F，這四個可壓扁盒63F形成在與吸能器22C的單個可壓扁盒相同的空間中。圖10至圖11示出了具有多個吸能器22F、22G和22H的引擎罩21F，所述多個吸能器22F、22G和22H大體在引擎罩內(nèi)板的開口中位于引擎罩外板的下方。例如，吸能器22F沿著引擎罩21F的后部邊緣定位(在車輛的通風(fēng)部附近，但位于引擎罩內(nèi)板的后部附近的開口中)，并且吸能器22G在引擎罩外板下方局部地位于由引擎罩內(nèi)板限定的向下敞開的三角形空腔中(諸如在發(fā)動機(jī)或其它堅硬引擎罩下方結(jié)構(gòu)上)，并且吸能器22H在引擎罩21F的前部位于引擎罩內(nèi)板的開口中(諸如在引擎罩鎖閂附近或者在車輛的支撐散熱器的隔壁結(jié)構(gòu)上方)。吸能器22F、22G和22H的周邊上的凸緣將吸能器保持附接到引擎罩組件 。當(dāng)然，能想到，任意的吸能器也都能夠整體位于引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板之間的空腔中。所示的吸能器22均大約35-40_高，大約92_寬且大約365_長。吸能器22A至22J類似地定尺寸成需要安裝在它們將要使用的空腔內(nèi)。如圖所示，引擎罩21產(chǎn)生右空腔和左空腔，但能想到，可以存在單個橫向車輛空腔，并且單個吸能器能夠完全延伸穿過車輛。另選地，能想到，所示的兩個吸能器能夠借助帶、繩索或其它連接器而互連，從而它們能夠被處理為整體。所示的吸能器具有由略微傾斜的壁形成的橫截面形狀，所述略微傾斜的壁敞開并且基本不直角。能想到，吸能器的橫截面形狀將大體與供布置吸能器的空腔的橫截面形狀匹配，但這不是必需的，除非功能方面需要如此。作為設(shè)計組件的引擎罩和吸能器被調(diào)整，以提供使最小化HIC值的力變形輪廓。吸能器優(yōu)選地由聚合體材料制成。當(dāng)吸能器在涂覆之前要附接到引擎罩組件時，吸能器將由能夠經(jīng)受與進(jìn)行上漆或電泳涂層處理相關(guān)的高溫的聚合體制成，諸如高溫尼龍。然而，能想到，所述材料也能夠是金屬或在塌縮期間吸收能量的其它結(jié)構(gòu)性材料。而且，將吸能器連接到引擎罩但不將其夾設(shè)在引擎罩層之間的一個優(yōu)點(diǎn)在于其無需穿過烘箱。應(yīng)理解，在不脫離當(dāng)前發(fā)明的理念的情況下能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)進(jìn)行各種變形和修改，并且應(yīng)進(jìn)一步理解，該理念旨在由所附的權(quán)利要求覆蓋，除非這些理念由明確以相反方式陳述的語句主張。
權(quán)利要求
1.一種用于具有通風(fēng)部或者其它引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)的車輛的吸能系統(tǒng)，所述吸能系統(tǒng)包括 弓丨擎罩，所述引擎罩包括引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板，所述引擎罩內(nèi)板和外板在其后邊緣附近限定至少一個空腔；以及 至少一個吸能器，所述吸能器位于所述至少一個空腔中并且由非泡沫聚合體材料制成，所述吸能器具有間隔的側(cè)壁，所述間隔的側(cè)壁被構(gòu)造成在所述引擎罩的外層下降至在車輛的所述通風(fēng)部或其它引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)上之前壓扁并吸收能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述吸能器具有敞開橫截面，所述敞開橫截面具有所述至少一個空腔的橫截面的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述吸能器包括橫向壁，所述橫向壁與所述間隔的側(cè)壁一起限定帽形橫截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述吸能器包括縱向邊緣凸緣，所述縱向邊緣凸緣局部地安裝在所述弓I擎罩內(nèi)板和所述弓I擎罩外板之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述吸能器包括形成基體的多個縱向凸緣和橫向凸緣。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述吸能器的橫截面形狀不是直角的、但大體上與所述吸能器所定位的所述空腔的橫截面形狀匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述引擎罩和所述吸能器組合以提供使頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)值最小化的力變形輪廓。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述吸能器包括聚合體材料，所述聚合體材料即使在至少200攝氏度的溫度下也能夠保持形狀，使得當(dāng)所述吸能器經(jīng)過油漆爐或電泳涂層處理時能夠保持所述形狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述聚合體材料是尼龍聚合體。
10.一種用于車輛的吸能系統(tǒng)，所述車輛具有引擎罩、通風(fēng)部或其它引擎罩下方結(jié)構(gòu)，所述收能系統(tǒng)包括 引擎罩，所述引擎罩包括限定至少一個空腔的引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板；以及 至少一個聚合體吸能器，所述吸能器位于所述至少一個空腔中，所述至少一個空腔被構(gòu)造成在撞擊行人期間在行人的頭部下降至車輛的所述引擎罩下方結(jié)構(gòu)之前，通過吸收能量使行人的頭部碰到所述引擎罩時的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)值最小化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述聚合體材料即使在至少200攝氏度的溫度下也能夠保持形狀，使得即使當(dāng)所述吸能器通過油漆爐或電泳涂層處理時也能夠保持所述形狀。
12.一種用于具有通風(fēng)部或其它引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)的車輛的吸能系統(tǒng)，所述吸能系統(tǒng)包括 引擎罩，所述引擎罩包括限定至少一個空腔的引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板；以及 至少一個聚合體吸能器，所述吸能器位于所述引擎罩外板下方并且附接到所述引擎罩，所述吸能器被構(gòu)造成在行人車輛事故期間吸收來自上方的撞擊例如將發(fā)生于行人的頭部的撞擊的能量，所述吸能器由聚合體材料制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的吸能系統(tǒng)，其中，所述吸能器包括至少一個中空可壓扁葉狀件，所述至少一個中空可壓扁葉狀件在處于車輛安裝位置時大體向上突出。
14.一種用于優(yōu)化車輛上的引擎罩的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)(HIC)的方法，該方法包括以下步驟 提供引擎罩，該引擎罩包括引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板，在所述引擎罩內(nèi)板和所述引擎罩外板之間限定至少一個空腔； 提供非泡沫吸能器，所述吸能器具有構(gòu)造成在撞擊時壓扁并吸收能量的壁； 將所述非泡沫吸能器布置在所述至少一個空腔中，并且將所述引擎罩內(nèi)板和所述引擎罩外板與所述吸能器組裝在一起而形成引擎罩組件； 撞擊測試所述引擎罩組件的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)值； 通過在所述吸能器的一個或更多個壁上形成弱化部位來定制所述吸能器； 重復(fù)提供引擎罩、提供吸能器、布置并組裝所述引擎罩以及撞擊測試的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，通過形成弱化部位來定制所述吸能器的步驟包括在所述壁中形成至少一個孔口和狹槽。
16.一種用于優(yōu)化車輛上的引擎罩的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)(HIC)的方法，所述車輛包括引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)，該方法包括以下步驟 提供引擎罩，該引擎罩包括引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板，所述引擎罩內(nèi)板和所述引擎罩外板在組裝時限定至少一個空腔，并且所述引擎罩被構(gòu)造成具有美感地覆蓋所述車輛的所述引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)；以及 將至少一個聚合體吸能器在引擎罩下方的位置處附接到所述引擎罩，其中當(dāng)在撞擊期間行人的頭部碰到所述引擎罩時，所述吸能器在所述位置的存在使頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)值最小化，所述吸能器被構(gòu)造成在行人的頭部下降至車輛的所述引擎罩下方堅硬結(jié)構(gòu)之前吸收撞擊能量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，在將所述引擎罩內(nèi)板組裝到所述引擎罩外板期間或之前，進(jìn)行將至少一個聚合體吸能器在引擎罩下方的位置處附接到所述引擎罩的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，將至少一個聚合體吸能器在引擎罩下方的位置處附接到所述引擎罩的步驟包括將所述吸能器布置在限定于所述引擎罩內(nèi)板和所述引擎罩外板之間的空腔中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，將至少一個聚合體吸能器在引擎罩下方的位置處附接到所述引擎罩的步驟包括將所述吸能器布置在所述吸能器沒有被所述引擎罩內(nèi)板覆蓋的位置。
全文摘要
一種吸能系統(tǒng)包括引擎罩，所述引擎罩具有限定后邊緣空腔的引擎罩內(nèi)板和引擎罩外板；以及位于所述空腔中的一對聚合體吸能器。所述引擎罩和所述吸能器被調(diào)整以使得在引擎罩接觸在車輛的通風(fēng)部之前吸收能量，以在撞擊期間當(dāng)行人的頭部碰到所述引擎罩時的頭部傷害程度判定標(biāo)準(zhǔn)值最小化。所述吸能器優(yōu)選地由能夠經(jīng)受與進(jìn)行上漆或電泳涂層處理相關(guān)的高溫的聚合體制成，諸如高溫尼龍。所示的吸能器具有帽形橫截面并且包括相交凸緣，所述凸緣被調(diào)整成在撞擊期間提供最佳力變形彎曲。
文檔編號F16F7/12GK102791539SQ201180012446
公開日2012年11月21日 申請日期2011年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者D·羅爾斯頓, V·雷文卡 申請人:沙普公司