可扩展的对开加固件及其制造方法技术

提供可扩展的对开加固件组件及其制造方法。对开加固件单元包括由相应的单个材料块预制的第一和第二半边元件。组装的对开加固件单元具有被翻转和结合在一起的半边元件。每个对开加固件单元包括由结合的半边元件限定的至少一个腔室。加固件单元还包括由在倾斜部分的相对端部上的相交部分连接的基部部分和偏移部分。半边元件在其相应的基部部分处被结合。每一半边元件还包括可与基部部分大体垂直的端部部分。另一实施例可包括在倾斜部分的相交中的一个相交处的凹口，以及沿倾斜部分从基部部分向偏移部分成楔形。

【技术实现步骤摘要】

面向使在机动车上的碰撞的影响最小化的技术试图通过能够转移碰撞的动能力并且将该动能力转变为功或热能的加固结构或 组件吸收并耗散碰撞的能量。 一 些方法包括添加重型加固材料到机动 车结构，其被设计成吸收碰撞能量。 提供配置成吸收并且耗散能量以及将碰撞能量传递给机 动车结构的对开加固件组件。对开加固件单元从预制的第 一和笫二半连接。在某些实施例中，基部部分和偏移部分可大体上平行。每一半 边元件还包括可与基部部分大体垂直的端部部分。对于对开加固件单 元的依应用而定的附接，凸耳部分被提供，其与基部部分和端部部分 大体上垂直，并由与其相应的半边元件相同的材料块形成。组装的对 开加固件单元具有被翻转以及被结合在 一起从而形成一个或多个腔室 的半边元件。 对于比单个的加固件单元更大的面积或者需求比单个的 加固件单元更大的加固件强度的加固件来说，充分可扩展性可以通过 将多个加固件单元结合到 一起成为加固件组件而实现。两个或多个大 体相同的对开加固件单元可以以各种构造被结合在一起从而覆盖和加 固机动车结构的更大的区域。0007]还提供了制造可扩展加固件的方法。所述方法包括提供大体相同的第一和第二预制的半边元件。半边元件中的其中一个然后 被翻转并且所述两个被结合在一起形成第一可扩展加固件单元。预制的半边元件可通过如下方式制造由相应的材料块或坯料形成大体相 同的第 一和第二模型，然后成形或形成模型为大体相同的半边元件。 遵循大体相同的过程，可制造第二可扩展的加固件单元，然后该第二可扩展的加固件单元被结合到第一可扩展的加固件单元形成更大的加 固件组件。0008] 每一单个的加固件单元在外壳尺寸和材料厚度方面是高 度地可扩展的，并且加固件单元可组合形成能够加固更大截面面积的 高度地可扩展的组件。对开加固件结构包括六边形或者局部六边形的 一个或多个腔室。可扩展对开加固件单元提供充分的能量吸收并且能 够相对容易地制造。附图说明图1B是图1A中示出的实施例和应用的示意性特写图； 图2是用于制造可扩展的对开加固件单元的半边元件的一个实施例的示意性立体图；图5是具有三个六边形腔室、两个局部蜂窝腔室和四个凸耳部分的可扩展的对开加固件单元的另一实施例的示意性立体图； 图2和3分别以更大的细节示出第一半边元件12和可扩 展的对开加固件单元10。在所描迷的实施例中，每一个半边元件12和 14都由相应的单个材料块或坯料形成。图2示出在第一模型被模压或 者从坯料中切割然后才莫压、弯曲，或者以其他方式才几加工成半边元件 12的最终的W形形状之后的半边元件12。具有本领域普通技术的人员 会认识到由单个材料块制造半边元件的很多方法。从坯料制作的模型 包括预制的特征，该预制的特征将被成形为最终的半边元件12的大多数(或全部)的部分。在这个实施例中，第一半边元件12具有两个基 部部分18,基部部分18沿基部平面大体上共面并且限定该基部平面。 从基部部分18偏移(上部，如图2所示)的是三个大体上共面的偏移 部分20。在示出的实施例中，偏移部分20大体上平行于基部平面。 将基部部分18和偏移部分20连接的是四个倾斜部分22。 在倾斜部分22中的每一个倾斜部分的相对的端部上是相交部分24。具 有本领域普通技术的人员会认识到可选取基部部分18和偏移部分20 的大小以及基部部分18和偏移部分20之间的距离并且因此倾斜部分 22的长度和角度从而将可扩展的对开加固件单元IO适用于特定应用和 目的。 为了利于将可扩展的对开加固件单元IO连接到机动车结 构，示出的半边元件12的实施例包括从相应的基部部分18延伸的凸 耳部分28。这些凸耳部分28沿附接平面共面并且限定该附接平面。在 其它实施例，凸耳部分28能从偏移部分20或端部部分26延伸。此外， 在该实施例中，附接平面垂直于基部部分18 (和基部平面)并且垂直 于端部部分26。某些实施例可能具有垂直于碰撞的可能方向的附接平 面。 现在参见图3,第二半边元件14以大体相似的方式形成， 并且具有与第一半边元件12大体相似的结构或部分。为了组装可扩展 的对开加固件单元10,第二半边元件14绕基部平面翻转从而与第一半 边元件12并置。在这种构造中，第一半边元件12和第二半边元件14 结合以产生闭合的多边形腔室。然后第一半边元件12和第二半边元件 14的基部部分18结合在一起形成可扩展的对开加固件单元10。具有 本领域普通技术的人员会认识到半边元件12和14结合的多种可能的方法，例如，但不限于焊接法、粘合剂法、紧固件法或其它结合方法。 图3中所示的实施例具有单个类似蜂窝的六边形腔室34 和两个局部蜂窝腔室36。偏移部分20、倾斜部分22和端部部分26共 同大体限定局部蜂窝腔室36;同时偏移部分20和倾斜部分22大体上 共同限定六边形腔室34。具有本领域普通技术的人员会认识到额外的 六边形腔室(或者具有其它几何或非几何形状的腔室)可以在所要求 保护的专利技术的范围中形成。如在图4和5中所示范的，当半边元件结 合在一起时形成的六边形腔室34的数量可被修改用于某些应用。图4 示出仅具有单个局部蜂窝腔室36的可扩展的对开加固件单元40的实 施例。图5示出具有三个六边形腔室34和两个局部蜂窝腔室36的可 扩展的对开加固件单元42的另一实施例。图4和5中的实施例40和 42由与图1和3中的可扩展的对开加固件单元10相同的多个基本的 元件和部分构建并且保持了这些基本的元件和部分。 六边形(蜂窝)结构呈现比矩形或管状结构更好的承载 特性。但是，在需求其它强度重量比的应用中(例如呈现较软的压碎 带)也可使用其它形状。六边形结构还可改善可扩展的对开加固件单 元IO、 40和42的刚度和耗散旋转力(扭力)的能力。 图6A和6B分别从正^见图和侧一见图示出可扩展的对开加 固件单元10的实施例。取决于应用，可扩展的对开加固件单元10可 定向为从任一方向吸收碰撞。 一个应用使单元定向为从与基部平面平 行并且与附接平面垂直的方向(图6A中所示的方位进去或者出来)吸 收碰撞。 在一实施例中，可扩展的对开加固件单元IO具有大约176 毫米宽度、40毫米高度和38. 5毫米深度。关于图6A和6B所描述的实 施例的外壳尺寸是相似的。本领域技术人员将认识到取决于应用可扩 展的对开加固件单元10可制造得更小或更大。 如图6B中所示，可扩展的对开加固件单元10的某些实 施例包括楔形侧轮廓30。楔形允许可扩展的对开加固件单元10填充碰 撞点和车身下部结构之间的较大的间隙，增大了单元压碎时耗散的能 量，以及使用相对较少增加的质量实现该目的。 图6B中所示的实施例从基部部分18向偏移部分20成楔 形；基部部分18比偏移部分20宽，并且因此倾斜部分22成楔形。然 而，其它实施例可包括在偏移部分20处4交大而减小在基部部分18处 的中间(图6B中所示)深度的楔形。 如在图2和3中很好地示出的，可扩展的对开加固件单 元10的一实施例包才舌在某些或全部的相交部分24上的凹口 32。凹口 32被痕压弯曲、模压或者以其他方式形成到半边元件12和14中。凹 口 32具有大体圆柱形或弧形截面和从周围部分或壁的平滑、圆形或倒 圆角的过渡。径向过渡减小增加压力集中的风险一与急的转角或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加固件组件，包括：　由第一材料块预制的第一半边元件；　由第二材料块预制的与所述第一半边元件大体上相同的第二半边元件；　其中，所述第二半边元件被翻转并且所述第一和第二半边元件被结合在一起，使得所述第一和第二半边元件限定至 少一个腔室。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：TY沃尼，JP奥布赖恩，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]