组合式复合金属能量吸收器制造技术

一种组合式复合金属能量吸收器，包括复合结构以及具有第一部分和第二部分的第一金属管，第一部分连结到复合结构。复合结构和第一金属管具有定制挤压曲线，以避免复合结构和第一金属管中任一个的过早压坏。

Combined composite metal energy absorber

【技术实现步骤摘要】
组合式复合金属能量吸收器引言本专利技术涉及能量吸收器。更具体地，本专利技术涉及一种组合式复合和金属能量吸收器。改进车辆部件的挤压性能是有利的。因此，在正常使用期间以及在诸如碰撞之类的特殊状况下表现出足够强度的车辆部件是有利的。然而，目前的采用复合和金属部件的能量吸收器通常不会利用能量吸收器的整个长度。因此，虽然目前的能量吸收器实现了它们的预期目的，但是需要一种利用整个能量吸收器的新的和改进的能量吸收器。
技术实现思路
根据若干方面，组合式复合和金属能量吸收器包括复合结构以及具有第一部分和第二部分的第一金属管，第一部分连结到复合结构。复合结构和第一金属管具有定制挤压曲线，以避免复合结构和第一金属管中任一个的过早压坏。在本专利技术的另一方面，第一金属结构的第一部分定位在复合结构的一部分内。在本专利技术的另一方面，能量吸收器还包括第二金属管，其中第二金属管定位在第一金属管的第二部分上。在本专利技术的另一方面，第一金属管的起始力曲线和扩展力曲线使得在第一金属管中的期望位置处开始压坏并且挤压沿着第一金属管扩展，而不会在组合式复合和金属能量吸收器中的其它位置过早地开始挤压。在本专利技术的另一方面，复合结构的起始力曲线和扩展力曲线使得在复合结构中的期望位置处开始压坏并且挤压沿着复合结构扩展，而不会在组合式复合和金属能量吸收器中的其它位置过早地开始挤压。在本专利技术的另一方面，组合式复合和金属能量吸收器的挤压力响应曲线小于过早地挤压复合结构的力。在本专利技术的另一方面，扩展力随着复合结构中的位置而增大。在本专利技术的另一方面，扩展力随着第一金属结构中的位置而增大。在本专利技术的另一方面，组合式复合和金属能量吸收器的挤压力响应曲线小于过早地挤压第二金属管的力。在本专利技术的另一方面，第一金属管具有与复合结构接合的互锁特征。在本专利技术的另一方面，互锁特征为螺旋形螺纹特征。在本专利技术的另一方面，互锁特征为扇形特征，其能够在第一金属管的端部处实现受控变形。在本专利技术的另一方面，第一金属管具有受控变形区域。在本专利技术的另一方面，互锁特征位于第一金属管的外表面上，并且第一金属管定位在复合结构内。在本专利技术的另一方面，互锁特征位于第一金属管的内部表面上，并且第一金属管围绕复合结构定位。根据若干方面，能量吸收器包括复合结构和连结到复合结构的金属管。金属管具有与复合结构接合的互锁特征。在本专利技术的另一个方面，复合结构和金属管具有定制挤压曲线，以避免复合结构和金属管中任一个的过早压坏。产生组合式复合和金属能量吸收器的挤压响应曲线的方法包括：产生复合结构的起始力曲线和扩展力曲线；产生第一金属管的起始力曲线和扩展力曲线；以及将复合结构和第一金属管的起始力曲线和扩展力曲线组合，以产生组合式复合和金属能量吸收器的挤压响应曲线。在本专利技术的另一方面，复合结构和第一金属管具有定制挤压曲线，以避免复合结构和第一金属管中任一个的过早压坏。在本专利技术的另一方面，该方法还包括：产生第二金属管的起始力曲线和扩展力曲线；以及将第二金属管与复合结构和第一金属管的起始力曲线和扩展力曲线组合，以产生组合式复合和金属能量吸收器的挤压响应曲线。根据本文提供的描述，其它应用领域将变得显而易见。应该理解的是，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本专利技术的范围。附图说明本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本专利技术的范围。图1A示出了根据本专利技术原理的组合式复合和金属能量吸收器的示例；图1B示出了图1A中所示的组合式能量吸收器的复合结构的定制挤压曲线；图2A-图2D示出了部件几何形状对部件上的起始力和扩展力的影响；图3A-图3G示出了根据本专利技术原理的用于构造用于组合式复合和金属能量吸收器的建议挤压力响应曲线的方法；图3H示出了根据本专利技术原理的用于组合式复合和金属能量吸收器的建议挤压力响应曲线；图4A、图4B和图4C示出了根据本专利技术原理的组合式复合和金属能量吸收器的三个部件的侧剖视图及其相应的起始曲线和扩展曲线；图5A和图5B示出了当组合式能量吸收器被挤压时该组合式能量吸收器的建议力位移响应；图6A和图6B示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的管状连接的侧剖视图；图7A和图7B示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的替代连接的侧剖视图；图8A和图8B示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的另一替代连接的侧剖视图；图8C示出了图8A和图8B中所示的复合-金属组件的侧视图；图9A、图9B和图9C示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的又一替代连接的端视图；图10A和图10B示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的又一替代连接的侧剖视图；图11A和图11B示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的又一替代连接的侧剖视图；图12A和图12B示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的又一替代连接的侧剖视图；以及图13示出了根据本专利技术原理的用于复合-金属组件的又一替代连接的侧剖视图。具体实施方式以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本专利技术、应用或用途。参照图1A、图4A、图4B和图4C，示出了沿组合式复合和金属能量吸收器10的长度的横截面图，该能量吸收器具有复合结构11、第一金属管12和第二金属管13。第一金属管12用作将复合结构11和第二金属管13连结在一起的金属接头。能量吸收器10的压坏开始于图的左侧并沿箭头N1所示的方向扩展。复合结构11具有第一部分14和第二部分15，而第一金属管12具有锥形第一部分16和圆柱形部分17。锥形部分16与复合结构11的第一部分14的内部配合。第二金属管13具有大致圆柱形的内部18，其定位在第一金属管12的大致圆柱形部分17上。组合式复合和金属能量吸收器10的各个部件11、12和13具有定制的挤压曲线(力与位移)。图1B中示出了用于复合结构11的示例性定制挤压曲线。定制挤压曲线的特性特征是起始力N2和扩展力N3。在沿着特定部件的挤压长度的每个位置处，可以描述起始力和扩展力。起始力是在沿着部件长度的该特定位置处开始压坏所需的力。扩展力是当挤压从挤压起始区域沿着部件长度继续通过特定位置时继续压坏部件所需的力。在图1A、图2A-图2D以及图4A-图4C中，扩展方向从左到右，如箭头N1所示。起始力和扩展力都可受到挤压结构的几何形状或材料性质的影响。作为示例，具有恒定横截面的挤压结构可以沿着结构的长度具有恒定的起始力和扩展力，如图2A所示。可以结合挤压结构的端部上的特征以减小起始力，并控制挤压起始的位置，如图2B所示。厚度的锥度可以沿着挤压结构的长度增大或减小起始力和扩展力，如图2C和图2D所示。注意到，在图2A-图2D及所有的后续图中，起始力由点线表示，并且扩展力由虚线表示。对于组合式复合和金属能量吸收器10中的每个部件，在图4A、图4B和图4C中的每个部件下方绘制了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式复合金属能量吸收器，包括：/n复合结构；以及/n第一金属管，其具有第一部分和第二部分，所述第一部分连结到所述复合结构，/n其中，所述复合结构和所述第一金属管具有定制挤压曲线，以避免所述复合结构和所述第一金属管中任一个的过早压坏。/n

【技术特征摘要】
20180621 US 16/0143691.一种组合式复合金属能量吸收器，包括：
复合结构；以及
第一金属管，其具有第一部分和第二部分，所述第一部分连结到所述复合结构，
其中，所述复合结构和所述第一金属管具有定制挤压曲线，以避免所述复合结构和所述第一金属管中任一个的过早压坏。


2.根据权利要求1所述的能量吸收器，其中，所述第一金属结构的第一部分定位在所述复合结构的一部分内。


3.根据权利要求1所述的能量吸收器，进一步包括第二金属管，其中所述第二金属管定位在第一金属管的第二部分上。


4.根据权利要求1所述的能量吸收器，其中，所述第一金属管的起始力曲线和扩展力曲线使得在所述第一金属管中的期望位置处开始压坏并且挤压沿着所述第一金属管扩展，而不会在所述组合式复合和金属能量吸收器中的其它位置过早地开始挤压。

【专利技术属性】
技术研发人员：R·杰尔杰伊，B·A·纽柯布，B·沙，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US