用于保险杠组件的冲撞盒的制作方法
【专利摘要】一种冲撞盒，该冲撞盒包括：主体部分，该主体部分从上边缘沿全球坐标系Z轴(A)延伸至下边缘，并且该主体部分具有以彼此互相间隔的关系布置的一对侧壁。至少一个X形加强连结板在侧壁之间沿布置为横向于轴线(A)的平面(P)延伸。延伸部分与主体部分一体化，延伸部分从其中一个所述侧壁向外延伸并且沿着平面(P)布置。凸缘板也与主体部分一体化，并且凸缘板限定用于将冲撞盒固定至车辆的框架上的至少一个凸缘板附接孔。
【专利说明】用于保险杠组件的冲撞盒
[0001]相关文件的交叉引用
[0002]本申请要求于2012年2月3日提交的美国临时专利申请序列号为N0.61/594，656的申请的权益，该申请的全部内容被看作本申请公开的一部分并通过参引的方式并入本文。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种与保险杠梁一起使用的冲撞盒。本发明还涉及一种制造该冲撞盒的方法。
【背景技术】
[0004]已知车辆保险杠组件是用于提供能量吸收特性的。车辆的主体结构设有所谓的冲撞盒。这种冲撞盒布置在车体结构的框架构件的端部上，以便吸收某一预定值的冲击载荷，从而消除车体的框架构件的变形。
[0005]保险杠组件包括保险杠梁，该保险杠梁通常横向延伸横跨车辆的前部或后部，并且一般设置为用于在受到正面冲击或背面冲击的过程中吸收能量。这种保险杠梁布置在装饰件的或仪表板的保险杠(cosmetic or fascia bumper)的下面,并且通过使用上文所涉及的所谓的冲撞盒安装至车辆框架。该冲撞盒被设计成在受到正面冲击或背面冲击时折叠起来。
[0006]冲撞盒通过许多不同的方式安装于车辆框架和保险杠梁，这些方式包括但不限于焊接、粘合剂、紧固件等。这些冲撞盒和保险杠梁可以由许多不同类型的材料制成，这些材料包括但不限于钢、铝和/或镁。
[0007]对于允许更低的制造成本和组装成本同时具有改进的能量吸收性能的冲撞盒仍然有重大的和持续的需求。对于能够降低制造成本并且导致冲撞盒有改进的能量吸收性能的改进的制造冲撞盒的方法也仍然有重大的和持续的需求。
【发明内容】
[0008]本发明包括从上边缘沿着全球坐标系Z轴A(global z_axis A)延伸至下边缘的主体部分，该主体部分具有以彼此相互间隔的关系在安装端部和碰撞端部之间延伸的一对侧壁。该冲撞盒包括至少一个X形的加强连结板，所述加强连结板在所述侧壁之间沿着布置为横向于所述轴线A的平面P延伸。
[0009]本发明还包括制造冲撞盒的方法，该方法包括沿着全球坐标系Z轴A挤压主体部分。更准确地说，该方法起始于如下步骤，即，沿着全球坐标系Z轴A在上边缘和下边缘之间挤压主体部分，从而形成以彼此相互间隔的关系布置的一对侧壁和在侧壁之间沿着布置为横向于全球坐标系Z轴A的平面P延伸的至少一个X形的加强连结板。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是冲撞盒的立体图，其中示出了沿着全球坐标系Z轴A延伸的主体部分、沿着布置为横向于全球坐标系Z轴A的平面P延伸的X形的加强连结板、沿着平面P从主体部分向外延伸的延伸部分、和与主体部分一体化的凸缘板；
[0011 ] 图2是冲撞盒的俯视图；
[0012]图3是与保险杠梁配合的冲撞盒的俯视图，并且示出了被保险杠梁的上盖板覆盖的冲撞盒的主体部分；
[0013]图4是与保险杠梁配合的冲撞盒的后视图；
[0014]图5是与保险杠梁配合的冲撞盒的主视图；以及
[0015]图6是与保险杠梁配合的冲撞盒的仰视图，并且示出了被保险杠梁的下盖板垫起的冲撞盒的主体部分。
【具体实施方式】
[0016]参照附图，其中贯穿若干附图，相同的附图标记表示对应的部件，在图1和图2中总体示出了用于与保险杠梁配合的冲撞盒20。冲撞盒20包括从上边缘24沿着全球坐标系Z轴A延伸至下边缘26的主体部分22。主体部分22具有一对侧壁28，所述一对侧壁28以彼此相互间隔的关系沿全球坐标系Z轴A在安装端部30和碰撞端部32之间延伸。X形加强连结板34在侧壁28之间沿着布置为横向于轴线A的平面P延伸。将X形加强连结板34添加至主体部分24提高了冲撞盒20的冲撞性能。虽然图1和2只示出了在侧壁28之间延伸的一个X形加强连结板34，但是额外的X形加强连结板34也能够在主体部分22的侧壁28之间延伸。还应当理解的是，X形加强连结板34可以是任意数量的形状，这取决于所选的设计标准，这些设计标准包括但不限于:所需的结构支承量、冲撞盒或保险杠梁的重量、和/或冲撞盒的所需的压缩量。
[0017]如图1和2中清楚示出的，冲撞盒20包括延伸部分36，该延伸部分与主体部分22一体化，并且该延伸部分从侧壁28之一的紧邻的碰撞端部32向外延伸。延伸部分36也沿着平面P布置，并且从第一延伸端部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之间延伸的延伸腔42。如在图3-6中概括性示出地，当具有延伸部分36的冲撞盒20与保险杠梁102配合时，延伸部分36也能够提高保险杠组件100的性能。例如，在汽车修理研究协会(RCAR)和道路安全保险协会(IIHS)的标准化碰撞试验中，冲撞盒20的延伸部分36都能够提高所组成的保险杠组件100的碰撞性能。这能够通过以下原理被最佳地解释，即，由于延伸部分36而使得冲撞盒20更早地与RCAR障碍相接触，从而导致在RCAR标准化碰撞试验中的能量更早地被吸收以及RCAR障碍的更少的侵入。
[0018]由于包括延伸部分36的冲撞盒20提高了碰撞性能，因此延伸部分36还能够允许与冲撞盒20配合的保险杠梁102的厚度的减小。换句话说，如果包括延伸部分36的冲撞盒20在RCAR标准化测试的过程中吸收更多的能量，那么将能够具有硬度更低的保险杠梁102，这样就能够有机会减小与冲撞盒20相匹配的保险杠梁102的壁厚，从而减小保险杠梁102的重量。此外，由于延伸部分36是与主体部分22 —体化的，因此不需要将延伸部分36添加至冲撞盒20的额外的部件或过程。此外，由于可以排除额外的部件或制造过程，因此这必然会导致额外的重量从冲撞盒20的移除。鉴于上述原因，延伸部分36是有利的，因为它可以使得到的保险杠组件100的整体重量减小。
[0019]冲撞盒20的延伸部分36还考虑到了保险杠梁102与冲撞盒20的混合系统。换句话说，冲撞盒20的延伸部分36允许将非统一的材料用于制造保险杠组件100。在优选实施例中，保险杠组件100的混合系统包括由铝制成的冲撞盒20和由钢制成的保险杠梁102。然而，应当理解的是，其他混合系统也可以用于制造保险杠组件100。
[0020]如在图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之间是敞开的。换句话说，延伸腔42在达到延伸部分36的第二延伸端部40之前是不会封闭或终止的。此外，虽然在图中没有明确地示出，但是延伸部分可以包括延伸加强连结板(未明确示出)，该延伸加强连结板布置在延伸腔42中以提高冲撞盒20的碰撞性能。在优选实施例中，延伸加强连结板具有X形的构型。然而，应当理解的是该X形延伸加强连结板可以是任意数量的形状，这取决于所选的设计标准，这些设计标准包括但不限于:所需的结构支承量、冲撞盒或保险杠梁的重量、和/或冲撞盒的所需的压缩量。
[0021]如图1中最佳示出的，冲撞盒20包括凸缘板44，该凸缘板44与主体部分22 —体化并且该凸缘板44与侧壁28的安装端部30互相连接。如在图1中最佳示出的，凸缘板44限定有至少一个凸缘板附接孔46，该至少一个凸缘板附接孔46用于将冲撞盒20通过诸如螺栓、螺钉等的紧固件固定至车辆的框架。现有技术的保险杠组件需要单独的凸缘板以使冲撞盒与车辆的框架互相连接。然而，由于凸缘板44与主体部分22是一体化的，因而不需要额外的部件将冲撞盒20联接至车辆的框架。因此，该一体化的凸缘板44排除了制造过程的一部分，从而降低了用于保险杠组件100的制造成本。在一个实施例中，凸缘板44可以额外地包括L形的支架48，该L形的支架48用于提供额外的定位，以将冲撞盒20固定至车辆的框架。
[0022]如在图1中最佳示出的，冲撞盒20的主体部分22具有碰撞壁50，碰撞壁50在侧壁28的安装端部30之间延伸并且与延伸部分36对齐，以便从保险杠梁102吸收冲击。碰撞壁50沿着主体部分22和延伸部分36连续地延伸，以呈现连续的表面从而便于与保险杠梁102配合。如同样在图1中最佳示出地，冲撞盒20的主体部分22包括在侧壁之间沿着平面P线性延伸的至少一个线性加强连结板52、54、56。在优选实施例中，主体部分22包括第一线性加强连结板52、第二线性加强连结板54和第三线性加强连结板56，其中，第一线性加强连结板52相邻于凸缘板44布置并且与紧邻侧壁28的安装端部30的X形加强连结板互相连接，第二线性加强连结板54布置在X形加强连结板34和碰撞壁50之间，第三线性加强连结板56布置在第二线性加强连结板54和碰撞壁50之间。还应当理解的是，任意数量的线性加强连结板以及各种位置的线性加强连结板均可以使用，这取决于所选的设计标准，这些设计标准包括但不限于:所需的结构支承量、冲撞盒的重量、和/或冲撞盒的所需的压缩量。
[0023]如在图3-6中最佳示出的，与冲撞盒20配合以形成保险杠组件100的保险杠梁102包括横跨构件104以及上闭合板106和下闭合板108，其中上闭合板106和下闭合板108以相互间隔和镜像的关系分别从横跨构件104向外延伸。当冲撞盒20与保险杠梁102配合时，主体部分20的上边缘24垫起保险杠梁102的上闭合板106，以及主体部分22的下边缘26覆盖保险杠梁102的下闭合板108。然后使用胶水、螺钉、螺栓等将每个侧壁28固定至相应的闭合板106、108，以围封冲撞盒20的主体部分22。
[0024]在优选实施例中，保险杠梁102的上盖板106和下盖板108机械地固定至冲撞盒20。因此，如在图2中最佳地示出地，每个侧壁28限定至少一个紧固孔58、60，该至少一个紧固孔58、60从上边缘24延伸至下边缘26以用于接纳机械紧固件，从而与相应的闭合板106、108建立固定的机械关系。在优选实施例中，侧壁28限定有第一紧固孔58，该第一紧固孔58位于侧壁28和X形加强连结板34的侧部的相交处，其中该侧部布置在与第一线性加强连结板52相反的一侧。侧壁28还限定有位于侧壁28和第三线性加强连结板56的相交处的第二紧固孔60。在优选实施例中，第二线性加强连结板54也能够限定有第三紧固孔62，该第三紧固孔62以距侧壁28等距离的方式布置在侧壁28之间。
[0025]制造冲撞盒20的方法包括沿着全球坐标系Z轴A在上边缘24和下边缘26之间挤压主体部分22，以形成以彼此相互间隔的关系布置的一对侧壁28和在侧壁28之间沿着布置为横向于全球坐标系Z轴A的平面P延伸的至少一个X形加强连结板34。主体部分22的挤压还可以包括形成在侧壁之间线性延伸的至少一个线性加强连结板52、54、56。
[0026]制造冲撞盒20的方法可附加地包括与主体部分22 —体地挤压延伸部分36。该一体挤压的延伸部分36沿着平面P从主体部分22向外延伸，并且限定延伸腔42。延伸部分36的一体挤压排除了在将单独的延伸部分添加至冲撞盒时所需的额外的制造步骤。因此，延伸部分36的一体挤压减少了制造时间和成本。在优选实施例中，延伸部分36的一体挤压还包括在延伸腔42中形成至少一个X形加强连结板34。然而，同样需要理解的是，X形延伸加强连结板可以是任何数量的形状，这取决于所选的设计标准，这些设计标准包括但不限于:所需的结构支承量、冲撞盒或保险杠组件的重量、和/或冲撞盒的所需的压缩量。
[0027]制造冲撞盒20的方法还包括与主体部分22 —体地挤压凸缘板44，该凸缘板44与侧壁28相互连接并且包括至少一个凸缘板附接孔48以便将冲撞盒20固定至车辆的框架。与主体部分22 —体挤压的凸缘板44提供冲撞盒20的一个挤压轮廓。换句话说，凸缘板44的一体挤压允许凸缘板44和冲撞盒20结合为一个部件。因此，凸缘板44的一体挤压排除了将冲撞盒固定至车辆的框架目前需要的单独部件，并且因此降低了用于保险杠组件100的制造成本。
[0028]制造冲撞盒20的方法还包括提供一种保险杠梁102，该保险杠梁102包括横跨构件104以及上闭合板106和下闭合板108,其中上闭合板106和下闭合板106以相互间隔和镜像的关系分别从横跨构件104向外延伸。该方法继而通过以下步骤继续进行，即，沿着下闭合板108覆盖主体部分22的下边缘26以及沿着上闭合板106垫起主体部分22的上边缘24，然后将侧壁28固定至相应的闭合板106、108以围封冲撞盒20的主体部分22。现有技术的保险杠组件需要冲撞盒的沿全球坐标系X方向的挤压，以得到沿着上边缘和下边缘围封的冲撞盒。然而，利用从保险杠梁102向外延伸的闭合板106、108将冲撞盒20围封能够促进冲撞盒沿全球坐标系Z方向的挤压。如上所述，冲撞盒20沿全球坐标系Z方向的挤压考虑到了凸缘板44和延伸部分36与冲撞盒20的一体挤压，从而通过排除部件和/或制造过程而降低制造成本。
[0029]上述发明已经根据相关法律标准进行了描述，因此本说明书是示例性的而非限制性的。所公开实施例的各种变形和修改对于本领域技术人员是显而易见的并且均落在本发明的范围内。
【权利要求】
1.一种用于与保险杠梁配合的冲撞盒，包括: 主体部分，所述主体部分沿全球坐标系Z轴A从上边缘延伸至下边缘； 所述主体部分具有一对侧壁，所述一对侧壁以彼此互相间隔的关系在安装端部和碰撞端部之间延伸；以及 至少一个X形加强连结板，所述至少一个X形加强连结板在所述侧壁之间沿布置为横向于所述轴线A的平面P延伸。
2.根据权利要求1所述的冲撞盒，还包括延伸部分，所述延伸部分与所述主体部分一体化，所述延伸部分从其中一个所述侧壁的紧邻的所述碰撞端部向外延伸，并且所述延伸部分沿着所述平面P布置在第一延伸端部和第二延伸端部之间，以限定在所述第一延伸端部和所述第二延伸端部之间延伸的延伸腔。
3.根据权利要求2所述的冲撞盒，其中，所述延伸部分包括布置在所述腔内的至少一个延伸加强连结板。
4.根据权利要求1所述的冲撞盒，还包括凸缘板，所述凸缘板与所述主体部分一体化，并且所述凸缘板与所述侧壁的所述安装端部相互连接。
5.根据权利要求4所述的冲撞盒，其中，所述凸缘板限定用于将所述冲撞盒固定至车辆的框架上的至少一个凸缘板附接孔。
6.根据权利要求2所述的冲撞盒，其中，所述主体部分具有碰撞壁，所述碰撞壁在所述侧壁的所述安装端部之间延伸并且与所述延伸部分对齐以便从保险杠梁吸收冲击。
7.根据权利要求1所述的冲撞盒，其中，所述保险杠梁包括横跨构件以及上闭合板和下闭合板，所述上闭合板和所述下闭合板以相互间隔和镜像的关系分别从所述横跨构件向外延伸，并且其中所述主体部分的所述上边缘垫起所述保险杠梁的所述上闭合板，所述主体部分的所述下边缘覆盖所述保险杠梁的所述下闭合板，并且每个所述侧壁均被固定至相应的所述闭合板，以围封所述冲撞盒的所述主体部分。
8.根据权利要求7所述的冲撞盒，其中，每个所述侧壁限定至少一个紧固孔，所述至少一个紧固孔从所述上边缘延伸至所述下边缘以用于接纳紧固件，从而建立与相应的所述闭合板的固定关系。
9.根据权利要求1所述的冲撞盒，还包括在所述侧壁之间沿着所述平面P线性延伸的至少一个线性加强连结板。
10.一种制造冲撞盒的方法，包括: 在上边缘和下边缘之间沿着全球坐标系Z轴A挤压主体部分，以形成一对侧壁和至少一个X形加强连结板，所述一对侧壁以彼此相互间隔的关系布置，所述至少一个X形加强连结板在所述侧壁之间沿着布置成横向于所述全球坐标系Z轴A的平面P延伸。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括: 与所述主体部分一体地挤压延伸部分，所述延伸部分沿着所述平面P从所述主体部分向外延伸并且限定延伸腔。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述延伸部分的一体挤压包括形成布置在所述延伸腔中的至少一个延伸加强连结板。
13.根据权利要求10所述的方法，还包括: 与所述主体部分一体地挤压凸缘板，所述凸缘板与所述侧壁相互连接并且所述凸缘板包括至少一个凸缘板附接孔以将所述冲撞盒固定至车辆的框架。
14.根据权利要求10所述的方法，还包括: 提供保险杠梁，所述保险杠梁具有横跨构件以及上闭合板和下闭合板，所述上闭合板和所述下闭合板以相互间隔和镜像的关系分别从所述横跨构件向外延伸； 沿着所述下闭合板覆盖所述主体部分的所述下边缘，以及沿着所述上闭合板垫起所述主体部分的所述上边缘；以及 将所述侧壁固定至相应所述闭合板，以围封所述冲撞盒的所述主体部分。
15.根据权利要求10所述的方法，其中挤压所述主体部分包括形成在所述侧壁之间延伸的至少一个线性加 强连结板。
【文档编号】B62D21/15GK104080659SQ201380007795
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2013年2月3日 优先权日:2012年2月3日
【发明者】迈克尔·布吕梅尔, 克里斯蒂安·亨斯特 申请人:麦格纳国际公司