限定孔径的冲击吸收装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年9月30日提交的美国临时专利申请第62/234,737号的权益。前述申请的主题在此通过参考被并入。

本公开涉及一种用于在车辆中使用的限定孔径的冲击吸收装置。

背景技术：

在美国和欧洲，安全规定要求车辆包括前部和后部的冲击吸收装置，如保险杠。这些冲击吸收装置可被设计来在意外的情况下保护车辆和行人。由于它们的安全功能，冲击吸收装置被规范。例如，诸如美国的fmvhspt.581(49c.f.r.§581)和欧洲的ecereg.42之类的标准规定了冲击吸收装置在车辆的底盘上的位置，并强加了安全标准。

除了承载冲击吸收装置之外，车辆的底盘或车身还必须提供空气路径以到达与底盘相关联的组件，如主电源(用于电动车辆，燃料电池车辆，混合动力车辆，或常规内燃机车辆)，车辆冷却系统，变速器(transmission)，油冷却器，散热器，或本领域中已知的其他组件。传统地，汽车制造商设计车辆以使得气流从保险杠上方或下方通过，以便满足安全标准并且提供必要的气流。此配置可能会限制车辆设计者和制造商可用的冷却和/或设计选项。

本发明的冲击吸收装置旨在解决一个或多个上述可能的缺点和/或现有技术的其它问题。

技术实现要素：

一个方面，本公开涉及一种用于车辆的冲击吸收装置。冲击吸收装置可包括具有第一侧以及相对于第一侧的第二侧的支撑梁，第一侧被配置成比第二侧更靠近车辆的乘客厢。支撑梁可限定从第一侧延伸到第二侧贯穿支撑梁的第一孔径。冲击吸收装置还可以包括与支撑梁的第二侧相关联的能量吸收构件。能量吸收构件可以限定与支撑梁的第一孔径基本同轴的第二孔径。第一和第二孔径可以被配置成通过冲击吸收装置提供流动连通。

另一个方面，本公开涉及一种用于车辆的冲击吸收装置。冲击吸收装置可包括具有第一侧以及相对于第一侧的第二侧的支撑梁，第一侧被配置成比第二侧更靠近车辆的乘客厢。支撑梁可限定通过从第一侧延伸到第二侧贯穿支撑梁的第一孔径。冲击吸收装置还可以包括与支撑梁的第二侧相关联的能量吸收构件。能量吸收构件可以限定与支撑梁的第一孔径基本同轴的第二孔径，并且可包括多个邻近第二孔径的凹槽。第一和第二孔径可以被配置成提供穿过冲击吸收装置的流动连通。

又一方面，本公开涉及一种车辆，其可以包括具有前端和与前端相对的后端的底盘，以及耦合到底盘前端的冲击吸收装置。冲击吸收装置可以被配置成至少部分地吸收对车辆前端的冲击。冲击吸收装置可以包括耦合到底盘前端的支撑梁。支撑梁可具有第一侧和相对于第一侧的第二侧。第一侧可以比第二侧更靠近车辆的乘客厢。支撑梁可包括从第一侧延伸到第二侧贯穿支撑梁的第一孔径。冲击吸收装置还可以包括与支撑梁的第二侧相关联的能量吸收构件。能量吸收构件可以包括第二孔径，它可与第一孔径基本同轴。第一和第二孔径可以被配置成提供穿过冲击吸收装置到与底盘相关联的至少一个部件流动连通。

附图说明

图1是车辆的示例性冲击吸收装置的剖开图。

图2a是用于示例性冲击吸收装置的示例性支撑梁的透视图。

图2b是在图2a中所示的示例性支撑梁的侧视图。

图2c是在图2a中所示的示例性支撑梁的剖视图。

图2d是在图2a中所示的示例性支撑梁的顶视图。

图2e是在图2a中所示的示例性支撑梁的局部剖视图。

图3a是用于示例性冲击吸收装置的示例性能量吸收构件的透视图。

图3b是在图3a中所示的能量吸收构件的正视图。

图3c是在图3a中所示的能量吸收构件的一部分的局部剖视图。

图3d是在图3a中所示的能量吸收构件的顶视图。

图3e是图3a中所示的能量吸收构件的局部剖视图。

图4是示例性冲击吸收装置的立体图。

具体实施方式

图1-图4图示了冲击吸收装置的示例性组件和示例性冲击吸收装置。这种冲击吸收装置可以实施在任何类型的车辆中。例如，车辆可以是汽车，卡车，半挂车，摩托车，飞机，火车，助力车，滑板车，或其他交通工具。此外，车辆可以使用任何类型的动力系统。例如，车辆可以是电动车辆，燃料电池车辆，混合动力车辆，或常规内燃机车辆。

图1是示例性冲击吸收装置100的剖开图。如图1所示，冲击吸收装置100可以被用于车辆110中。车辆110可包括底盘112以及与底盘112相关联的其他车辆组件，例如主电源(用于电动车辆，燃料电池车辆，混合动力车辆或常规内燃机车辆)，车辆冷却系统，变速器，油冷却器，散热器，或本领域中已知的其它组件(未示出)。车辆110还可以包括一个格栅114，其可以与底盘112的前端116相关联(例如，耦合)到底盘112的前端116)。

冲击吸收装置100可包括支撑梁118和能量吸收构件120。能量吸收构件120可被置于支撑梁118和格栅114之间，因此格栅114与能量吸收构件120的一侧相关联，能量吸收构件120的该侧与支撑梁118相对。结合图2-图4更详细地描述支撑梁118和能量吸收构件120。

图2a-图2e图示了支撑梁118的示例性实施例。图2a是支撑梁118的透视图。支撑梁118可以包括第一侧122，第二侧124，第一端126，第二端128，和顶部130。支持梁118还可以包括与顶端130相对的底部131。当被耦合到车辆110时，第一侧122可以比支撑梁118的第二侧124(参照图1)被置于更靠近车辆110的乘客厢123。

支撑梁118可以由挤压铝、辊轧成形的铝、冲压铝或其它合适的材料形成。支撑梁118也可以由多种不同的材料组成。支撑梁118可以是任何尺寸的，并且可以在第一端126和第二端128之间和/或在支撑梁118的顶部130和底部131之间是直边的或者可以是弯曲的。

支撑梁118可以是实心的，也可以是中空的。在支撑梁118是中空的实施例中，支撑梁118可以包括支撑结构134，其提供结构支撑并保持第一侧122和第二侧124之间的间隔。支撑梁118也可包括两眼被配置成接收环眼螺栓以便于牵引车辆110的两眼洞132，和/或其它附加特征。

支撑梁118还可以包括第一孔径136。第一孔径136可以从第一侧122延伸到第二侧124贯穿支撑梁118。虽然被示为单个孔径，第一孔径136也可以包括布置在支撑梁118中的多个孔径。第一孔径136可以是圆形，方形，矩形，椭圆形或任何其它形状。第一孔径136也可以是任何合适的尺寸。如果多个孔径包括第一孔径136，则每个孔径都可以是不同的形状和/或可以具有不同的尺寸。

图2b是示出示例性支撑梁118的第二侧124的侧视图。第一孔径136被示出被集中在第二侧124上，但是它也可以在任何位置处。

图2c是示例性支撑梁118的一部分的剖视图。图2c描绘了支撑结构134。如图所示，支撑结构134可以是第一侧122和/或第二侧124的横向(例如垂直)截片。还可以预期，支撑结构134可以在侧122和124之间形成十字形，x形，蜂窝形，或菱形图案。可以预期，可以使用任何数量的支撑结构134，并且支持结构134由与支撑梁118的其它部分相同的材料构成，或者可以由不同的材料构成。

图2d是支撑梁118的俯视图，而图2e是包括顶部130的支撑梁118的剖视图。图2e更详细地描述了两眼洞132。两眼洞132可包括内螺纹，其被配置成螺纹啮合两眼的钩或帽的外螺纹。

图3a是示例性能量吸收构件120的透视图。能量吸收构件120可包括第一侧138和可以与第一侧138相对的第二侧140。侧140可包括凸起142和凹槽144，其可以限定流动通道146。支撑梁118可以进一步限定第二孔径148，一个或多个连接点150，和两眼孔径152。

示例性的能量吸收构件120可以由一个或多个能量吸收材料构成，例如，聚丙烯，发泡聚丙烯，结构塑料，尼龙，玻璃填充，天然橡胶和/或合成橡胶。能量吸收构件120的成分以及能量吸收构件120的尺寸可以由结构考虑(比如材料的重量)和/或由适用的安全法规来决定。像支撑梁118，能量吸收构件120可以是从端到端和/或从顶部到底部的直边的或曲线的。

图3b是能量吸收构件120的侧面140的正视图。图3b更详细地示出了示例性流动通道146。流动通道146可以由凸起142和凹槽144来限定。流动通道146可被配置成提供经过第二孔径148的流动连通。流动通道146可以是带槽的，锥形的，扩口的，倾斜的，成角度的和/或以其他方式定位，以优化通过第二孔径148的气流。示例性的第二孔径148被示出在能量吸收构件120的中心，但它可以被定位在任何点处。第二孔径148可以是单个孔径，或者可以由多个孔径组成。同第一孔径136，第二孔径148可以是任何合适的形状和/或任何尺寸，并且当由多个孔径组成时，至少一些孔径可以具有不同的形状和/或尺寸。

图3c是能量吸收构件120的一部分的局部视图。图3c更详细地示出了示例性的凸起142和示例性的凹槽144。凸起142和凹槽144可以具有任何大小和/或尺寸。虽然多个凸起142和凹槽144存在于所示的示例性实施例中，但是可以设想，可以使用任何数量的凸起142和凹槽144，而且在某些情况下，凸起142和凹槽144中的任一个或两者也可以被省略。凸起142和凹槽144的数量和位置可以由第二孔径148的位置和/或由意在流经第二孔径148的气流量来决定。

凸起142被示于图3a中在侧面140的顶部上，但也可被置于侧面140的底部(例如，参见图3b)(作为侧面140的顶部上的凸起的替代或附加)上。凹槽144和凸起142二者还可以是在能量吸收构件120的侧面140的顶部和底部二者上。

例如，在图3c和图3d中被示为峰(与由凸起142之间的空间所形成的谷交替)，凸起142也可以是均匀的凸起(使得凸起142的所有部分延伸到相同的高度)。凸起142可以是圆形或方形，并且其中，如图所示，多个凸起142被使用，每个凸起142可以具有不同的大小和尺寸(包括高度，宽度和长度)。凸起142可从侧面140的任何部分延伸出来。

图3d描绘了示例性的能量吸收构件120的顶视图。凸起120被示出是均匀间隔的，但凸起142也可以被非均匀地间隔开。如同凸起142，凹槽144可以是统一的形状和/或大小，或者可以是不同的形状和/或尺寸。凹槽144可以被也均匀地或非均匀地间隔开，并且可以被放置在侧140的任何部分上。

图3e示出了能量吸收构件120的局部剖视图。在能量吸收构件120的侧138上示出的连接点150可被用来将能量吸收构件120耦合到支撑梁118。连接点150可以被用于一个或多个推针连接，螺钉，螺栓等。作为替换或另外地，粘合剂可以被用来将能量吸收部件120的侧138耦合到支撑梁118。三个连接点150被示出，但是可以使用任何数量的、定位在上支撑梁118上的任何位置处的连接点。也可以省略连接点150。

图4描绘了示例性的冲击吸收装置100。冲击吸收装置100可以包括支撑梁118和能量吸收构件120。在所示的示例性实施例中，支撑梁118和能量吸收构件120可以嵌套，以使得支撑梁118的第二侧124和能量吸收构件120的侧138彼此相邻。支撑梁118和能量吸收构件120可经由一个或多个推针连接、螺钉、螺栓、粘合剂等而被连接起来。

支撑梁118和能量吸收构件120可被放置成使得第一孔径136和第二孔径148基本对齐。第一孔径136和第二孔径148可具有不同的形状和/或尺寸，并仍然基本上对齐。例如，第一孔径136和第二孔径148可具有基本上对齐的(例如，共线)轴。第一孔径136和第二孔径148的对齐通过冲击吸收装置100提供流动连通。如果被包括在内，两眼洞(toe-eyehole)132和两眼孔径(toe-eyeaperture)152也可以被对齐。

当用于车辆110时，冲击吸收装置100可以被安置在底盘112的前端116处，以便支撑梁118的第一侧122更靠近车辆110的乘客厢123，并且能量吸收构件的侧140与格栅114相关联。支撑梁118可以被直接连接到底盘112，或者可以被连接到吸能盒(crushcan)。

能量吸收构件120可以连接到格栅114，或者可以被安置得邻近格栅114。替代地，格栅114可被省略。在任一种情况下，能量吸收构件120可以被安置成邻近或连接到车辆110的仪表盘(fascia)。在一些实施例中，车辆110的仪表板(或格栅114)和能量吸收构件120之间可以存在空间。

在使用中，第一和第二孔径136和148在与底盘112相关联的车辆组件(比如主电源(用于电动车辆，燃料电池车辆，混合动力车辆，或常规的内燃发动机车辆)，车辆冷却系统，变速器，油冷却器，散热器，或本领域中已知的其他组件)和环境之间提供流动连通。这允许气流通过冲击吸收装置100到与底盘112相关联的组件，而仍然至少部分地吸收对前端116的冲击。在一些实施例中，气流也可以借助在冲击吸收装置100上面或下面的流动通路到达与底盘112相关联的组件，而在其他实施例中，由孔径136和148创建的流动通路可能是在与底盘相关联的若干组件和环境之间的仅有流动连通。

虽然参照前端的冲击吸收装置描述了本公开，但是本公开也适用于后端的冲击吸收装置、侧面的冲击吸收装置等。冲击吸收装置100可被置于车辆110的任何部分上。

冲击吸收装置100可以作为车辆中的集成部分以及作为单独出售的装置而被实现。例如，用户(或机械师)可以在维修过程中更换现有部件时在现有车辆中安装一个新的冲击吸收装置。此外，系统的特定组件(例如，支撑梁118或能量吸收构件120)可以被单独地更换。

虽然已参考车辆组件描述了本公开，但是本公开不局限于在车辆中使用。很显然本领域技术人员可以对所公开的冲击吸收装置做出各种修改和变型。从考虑本公开的说明书和实践中，其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的，意欲将说明书和实施例视为仅是示例性的，而真正的范围由以下权利要求及其等同物来指示。