针对车辆保险杠的碰撞规章要求的能量吸收系统技术方案

在实施方式中，多级能量吸收系统可以包括：热塑性凸缘框架，具有与凸缘框架对齐的近端基座和从凸缘框架突出的远端的变形叶片。变形叶片包括中央板层和板层对，使得变形叶片包括总共2i+1个板层，其中，i是板层对的数目并且大于或等于1。板层以阶式排布设置并且被配置为随着能级的增加通过套迭方式内陷来吸收冲击能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】针对车辆保险杠的碰撞规章要求的能量吸收系统
本公开涉及机动车部件，具体地，涉及能够吸收不同等级的冲击能的机动车保险杠(bumper,缓冲器)系统。
技术介绍
一方面美国与欧洲联邦当局的现行要求(FMVSS)以及另一方面保险(IIHS)与汽车行业对车辆前保险杠系统的碰撞设计进行了约束。这些设计约束要求单个能量吸收系统能够吸收与车辆-行人冲击相关的低能冲击；同时能够减轻与低速车辆-障碍物冲击相关的损伤承受力；以及与迎面以及成角度的车辆-车辆适中速度冲击相关的损伤承受力。为了在商业上可用，这些要求必须满足有关车辆保险杠系统的重量、大小以及成本的封装约束。目前，现有的能量吸收系统很难在各个方面都符合所有的设计约束，即，保险和汽车行业以及各种监管机构方面。因此，需要解决碰撞能量吸收级要求而不对车辆的成本和性能产生不利影响的能量吸收系统。
技术实现思路
本申请公开的是多级(mult1-stage)能量吸收器系统以及用于制备和使用多级能量吸收器系统的方法。在一种实施方式中，多级能量吸收系统包括:热塑性凸缘框架(flanged frame)以及变形叶片(挤压叶片，crush lobe)，所述变形叶片具有与凸缘框架对齐的近端基座(base)和从凸缘框架突出的远端。变形叶片包括中央板层(平板，板坯，slab)和板层对，使得变形叶片包括总共2i+l个板层，其中，i是板层对的数目并且大于或者等于I。板层以阶式排布设置并且被配置为随着能级的增加通过套迭方式内陷(collapse)来吸收冲击倉泛。在一种实施方式中，多级能量吸收系统包括:基座；第一级，所述第一级从基座延伸并且由第一级顶部承重壁、第一级底部承重壁以及前壁限定，前壁在第一级顶部承重壁与第一级底部承重壁之间延伸；以及第二级，所述第二级从基座延伸并且由被定位成邻近于第一级的第二板层对限定，其中，第二板层中的一个由第一级顶部承重壁的部分、第二级顶部承重壁以及第二级前壁限定，第二级前壁在第一级顶部承重壁的部分与第二级顶部承重壁之间延伸，并且其中，另一个第二板层由第一级底部承重壁的部分、第二级底部承重壁以及另一个第二级前壁限定，另一个第二级前壁在第一级底部承重壁的部分与第二级底部承重壁之间延伸。第一级可以比第二级从基座延伸更大的距离。第二级可以被配置为吸收比第一级更大的量的能量。在一种实施方式中，车辆包括:保险杠横梁、仪表板、以及定位在保险杠横梁与仪表板之间的能量吸收系统。能量吸收系统包括:基座；第一级，所述第一级从基座延伸并且由第一级顶部承重壁、第一级底部承重壁以及前壁限定，前壁在第一级顶部承重壁与第一级底部承重壁之间延伸；以及第二级，第二级从基座延伸并且由被定位成邻近于第一级的第二板层对限定，其中，第二板层中的一个由第一级顶部承重壁的部分、第二级顶部承重壁以及第二级前壁限定，第二级前壁由第一级顶部承重壁的部分与第二级顶部承重壁限定，并且其中，另一个第二板层由第一级底部承重壁的部分、第二级底部承重壁以及另一个第二级前壁限定，另一第二级前壁在第一级底部承重壁的部分与第二级底部承重壁之间延伸。第一级可以比第二级从基座延伸更大的距离。第二级可以被配置为吸收比第一级更大的量的能量。在一种实施方式中，用于吸收能量的方法包括:使用冲击能冲击能量吸收系统。能量吸收系统包括:基座；第一级，所述第一级从基座延伸并且由第一级顶部承重壁、第一级底部承重壁以及前壁限定，前壁在第一级顶部承重壁与第一级底部承重壁之间延伸；以及第二级，所述第二级从基座延伸并且由被定位成邻近于第一级的第二板层对限定，其中，第二板层中的一个由第一级顶部承重壁的部分、第二级顶部承重壁以及第二级前壁限定，第二级前壁在第一级顶部承重壁的部分与第二级顶部承重壁之间延伸，并且其中，另一个第二板层由第一级底部承重壁的 部分、第二级底部承重壁以及另一个第二级前壁限定，另一个第二级前壁在第一级底部承重壁的部分与第二级底部承重壁之间延伸。第一级可以比第二级从基座延伸更大的距离。第二级可以被配置为吸收比第一级更大的量的能量。从示出的实施方式中的下列细节描述和附图中，本专利技术的上述特征和其他特征将更为显而易见。【附图说明】现参照示例性的非限制性附图，其中，类似部件标号相似。图1示出:(1A)示意性示出了多级能量吸收系统的实施方式的顶部左视立体图，其中，η=级数目；(1Β)根据一种实施方式的多级能量吸收系统的顶部右视立体图，其中，η=2 ;以及(IC)图1B中多级能量吸收系统的截面示意图。图2示出了用于产生本文中所解决的设计约束的能量吸收的碰撞要求。图3示出了根据如对车辆-行人冲击进行测试的一种实施方式的多级能量吸收系统的侧视图。图4Α是示出了用于图4Β中测试结果的冲击位置的多级能量吸收系统的实施方式的俯视图。图4Β示出了 EA系统的中心(“Y = O”)处(图4Α)和EA系统的外侧位置(“Y=470”)处(图4Α)图3中示出的测试的结果，均处于约850焦耳的冲击能级，其中，EA旨在吸收约450焦耳(J)，其中，设置了加速度的曲线图(G)。图5示出了低速(4kph (2.5mph))车辆-障碍物(和车辆-摆动)冲击测试设置(5A)以及多级EA系统的性能(5B)的示意性示图。图6示出了高速IOkph车辆-‘保险杠类障碍物’冲击测试设置的示意性示图。图7是使用图6测试设置进行测定的力对侵入的曲线示图。图8是使用图6中测试设置进行测定的横梁(beam)向后的位移的曲线示图。图9是常规EA系统的底部右轴测图(right isometric view)。【具体实施方式】在旨在仅进行说明的下列描述和实施例中更加具体地描述了多级能量吸收器系统，因此众多变形和改变对本领域技术人员将显而易见。如本说明书和权利要求中所使用的，单数形式“一个(a)”、“一种(an)”以及“该”可包括复数指示物，除非上下文另有明确指示。此外，如本说明书和权利要求中所使用的，术语“包括”可包括实施方式“由...组成”和“基本由...组成”。而且，本申请中所公开的所有范围包括端点并且可独立进行组合。如本申请中所使用的，近似性语言可用于修饰可以变化而不引起与其相关的基本功能产生变化的任何数量表示。因此，在某些情况下，诸如“约”和“基本”等术语修饰的值可以不限于规定的精确值。至少在某些情况下，近似性语言可对应于用于对值进行测量的仪器的精确度。在实施方式中，多级EA系统包括将不同能量吸收特征提供给该系统的至少两个能量吸收级。第一能量吸收级可以提供通常用于低冲击和/或低速碰撞的能量吸收特征。随后能量吸收级在每次进行保险杠结构测试时提供通常用于较高能量强度或者速度的冲击和/或碰撞的能量吸收特征。因此，在一种实施方式中，多级能量吸收系统包括:热塑性凸缘框架和多个变形叶片，所述叶片具有与凸缘框架对齐的近端基座和从凸缘框架突出的远端，其中，每个叶片可以包括纵向延伸(即，主轴)的2i+l个同轴(例如，沿轴“Ax”，见图1A)或者嵌套板层，板层以阶式排布设置并且被配置为随着能级增加通过套迭(telescopic)方式(例如，嵌套)内陷来吸收冲击。中央板层和各个邻近对板层(即，第i对)表示本文中所描述的多级能量吸收系统中的级。板层包括空隙(void)以允许变形(例如，其为中空)。每个板层均具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级能量吸收系统，包括：热塑性凸缘框架；和变形叶片，所述变形叶片具有与所述凸缘框架对齐的近端基座和从所述凸缘框架突出的远端，其中，所述变形叶片包括中央板层和板层对，使得所述变形叶片包括总共2i+1个板层，其中，i是板层对的数目并且大于或等于1；以及其中，所述板层以阶式排布设置并且被配置为随着能级的增加通过以套迭方式内陷来吸收冲击能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.03 US 13/288,2981.一种多级能量吸收系统,包括: 热塑性凸缘框架；和 变形叶片，所述变形叶片具有与所述凸缘框架对齐的近端基座和从所述凸缘框架突出的远端，其中，所述变形叶片包括中央板层和板层对，使得所述变形叶片包括总共2i+l个板层，其中，i是板层对的数目并且大于或等于I ;以及 其中，所述板层以阶式排布设置并且被配置为随着能级的增加通过以套迭方式内陷来吸收冲击能。2.—种多级能量吸收系统，包括: 基座； 第一级，所述第一级从所述基座延伸并且由第一级顶部承重壁、第一级底部承重壁和前壁限定，所述前壁在所述第一级顶部承重壁与所述第一级底部承重壁之间延伸，从而形成中央板层；以及 第二级，所述第二级从所述基座延伸并且由定位成紧邻所述第一级的第二板层对限定，其中，所述第二板层中的一个由所述第一级顶部承重壁的部分、第二级顶部承重壁和第二级前壁限定，所述第二级前壁在所述第一级顶部承重壁的所述部分与所述第二级顶部承重壁之间延伸，并且其中，另一个第二板层由所述第一级底部承重壁的部分、第二级底部承重壁和另一个第二级前壁限定，所述另一个第二级前壁在所述第一级底部承重壁的所述部分与所述第二级底 部承重壁之间延伸； 其中，所述第一级比所述第二级从所述基座延伸更大的距离；以及 其中，所述第二级被配置为比所述第一级吸收更大量的能量。3.根据权利要求1所述的系统，其中，i是I到4。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述系统能够吸收2到5的离散能级。5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中，所述中央板层的板层高度与定位成紧邻所述中央板层的所述板层对的板层高度不同。6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中，所述板层具有根据以下公式(II)限定的壁厚度: T1CT2〈…〈Ti (II) 其中:i是板层对的数目； T是中央板层的壁厚度； T1是第一第i板层对的壁厚度； T2是第二第i板层对的壁厚度；以及 Ti是最后第i板层对的壁厚度。7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中，所述中央板层与邻近板层共用一侦牝并且其中，所述中央板层突出超过所述邻近板层20mm到70mm。8.根据权利要求1所述的系统，其中，i大于或等于2并且1-Ι板层对在与所述中央板层相...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·D·马克斯，苏马塞克哈尔·文卡特·博巴，德汉恩德拉·库马尔·纳格万什，
申请(专利权)人：沙特基础创新塑料IP私人有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL