CN109421822A - 防撞击机罩缓冲器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机动车辆机罩的机罩缓冲器装置，该机罩缓冲器装置可以吸收来自对机罩造成的冲击的能量。该机罩缓冲器装置可以在第一预定力的作用下破裂，并且然后随着该机罩缓冲器装置的部分的下降被减缓而继续吸收附加的能量。

Description

防撞击机罩缓冲器

技术领域

本发明总体上涉及用于机动车辆的机罩缓冲器，并且更特别地，涉及一种管理来自对车辆机罩造成的冲击的能量的机罩缓冲器。

背景技术

通常，机罩缓冲器在机动车辆中安装在车辆的框架与车辆机罩的前部部分的底表面之间。机罩缓冲器的目的是当机罩被关闭时为机罩提供支承表面。然而，车辆制造商和运输监管机构经常担忧机动车辆的安全。已经显露出来的一个安全问题是，在高密集度的社区中，机动车辆与行人之间的碰撞可能导致对由行驶的车辆碰撞的行人造成严重伤害。机动车辆与行人之间的最常见的碰撞类型之一涉及车辆向前行驶到行走的行人使得行人跌倒在车辆的机罩上并且被车辆的机罩碰到。在这些情况下，行驶的车辆的能量的相当一部分能量被传递至行人。换句话说，虽然车辆不会遭受很大的破坏，但是行人却经受了冲击的全部力并且会被严重地伤害。

因此，期望机动车辆配备有车辆机罩装置，其在碰撞期间管理一些冲击能量而不是将大部分冲击能量传递至行人。然而，大多数常规的机罩缓冲器组件不能在冲击期间管理大量的能量。特别地，大多数机罩缓冲器组件中的特征通常是紧密连接并且在对机罩施加直接力时不能有效地吸收能量。例如，虽然缓冲器组件中的常规的螺纹连接可以用于在制造期间或者随后在有意调整期间通过相对于彼此转动螺纹部件来调整车辆机罩的高度，但是对螺纹连接的直接竖向载荷将不吸收能量。因此，虽然常规缓冲器组件在高度方面可以被有意地调整，但是常规缓冲器组件在冲击期间不吸收能量。机动车辆可以包括在碰撞期间吸收能量的附加设备，比如在车辆机罩受到冲击时破坏或塌缩的牺牲支架。

因此，将期望提供新的车辆机罩缓冲器，其可以快速破碎并且吸收或管理冲击能量。

发明内容

在一个实施方式中，机罩缓冲器包括塔状部，该塔状部具有塔状部腿部和在塔状部腿部之间延伸的塔状部连接件，其中，塔状部腿部彼此间隔开第一距离以在塔状部腿部之间限定腔。机罩缓冲器还包括基部，该基部具有基部壁、在基部壁之间延伸的基部底板、以及在基部壁与塔状部腿部之间延伸的过渡件，其中每个过渡件包括脆弱区域，该脆弱区域构造成当对该脆弱区域施加预定的力时破裂。机罩缓冲器还包括从基部底板延伸的能量管理突出部，其中，该能量管理突出部朝向塔状部腿部之间的腔延伸，并且能量管理突出部的尺寸大于塔状部腿部之间的第一距离。

附图说明

参照以下附图和描述将更好地理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。此外，在附图中，同样的附图标记在不同的视图中指示对应的部件。

图1是机罩缓冲器实施方式的正视图。

图2是机罩缓冲器实施方式的立体图。

图3是机罩缓冲器实施方式的部分的横截面图。

具体实施方式

所公开的改进的机罩缓冲器在不使用牺牲支架或其他附加装置的情况下迅速地破碎并且允许在一个装置中存在两种能量吸收方法。

现在参照附图，图1示出了改进的机罩缓冲器1的实施方式。图1中在空心箭头之间示出的尺寸是以毫米为单位并且是示例性的，并且该尺寸可以被调整以满足机罩缓冲器1的应用的设计要求。机罩缓冲器1可以包括塔状部2和基部3。塔状部2可以包括至少两个塔状部腿部4并且可以包括多于两个的塔状部腿部4。塔状部腿部4可以通过连接件6接合或连接。连接件6可以如图1中所示连接塔状部腿部4的顶部，或者可以连接塔状部腿部4的其他部分。塔状部腿部4可以彼此间隔开使得在塔状部腿部4之间存在腔8。附加地或者替代性地，塔状部腿部4可以绕腔8径向地间隔开并且可以被接合成使得塔状部腿部4形成为围绕腔8的单一部件。

塔状部2可以包括顶表面10，顶表面10设计成与车辆机罩内部(未示出)的底表面接触。在车辆机罩与物体比如行人之间发生碰撞期间，来自碰撞的力将从车辆机罩沿主要向下的方向(在机罩缓冲器1如在图1中定向的情况下)施加至顶表面10。塔状部2和基部3可以设计并且成形为在车辆的正常操作期间对车辆机罩进行支承。

塔状部腿部4和连接件6可以设计并且成形成抵抗塔状部腿部4彼此张开，使得难以增大腔8的尺寸。塔状部腿部4和连接件6可以设计成在塔状部腿部4彼此张开之前承受预定量的力。

基部3可以包括在基部3的底部附近的基部底板14，并且可以包括从基部底板14延伸的基部壁16。基部3可以如图1所示包括两个基部壁16，但也可以包括多于两个的基部壁16使得基部3被封闭或部分封闭。基部3的形状可以如图1中所示是大致矩形的，或可以是能够对车辆机罩进行支承的另一其他形状，比如圆形的、球形的、三角形的或梯形的。基部3可以设计并且成形为对基部3提供一些挠性使得在车辆机罩与机罩缓冲器1接触时基部3可以弯曲并且挠曲。

基部3可以包括过渡件18，过渡件18从基部壁16延伸至塔状部腿部4。过渡件18可以如图1中所示是基本上水平的，但也可以以任何方式定向并且可以包括竖向部分。过渡件18可以包括脆弱区域20。脆弱区域20可以设计成当向过渡件18施加力时破裂。脆弱区域20可以设计成在精确的预定力的作用下破裂，使得脆弱区域20在小于预定力的力被施加时保持完整并且在大于或等于预定力的力被施加时破裂。预定力可以基于机罩缓冲器1的特别的设计要求而被调节，比如基于特定的车辆和/或与机罩缓冲器1接触的车辆机罩和/或机罩缓冲器1预期吸收的能量的量被调节。

脆弱区域20可以是任何形状，其设计成在力的作用下有意地破裂。例如，在图1中，脆弱区域20是从过渡件18切出的呈尖角的凹口。脆弱区域20还可以是其他形状和设计，比如说例如狭缝、孔洞、孔、变薄区域等。

脆弱区域20可以位于过渡件18的任何部分中。图1示出了位于过渡件18的下表面中的脆弱区域20。图1中脆弱区域20被定位成使得从机罩缓冲器1的顶部向下引导的力将在脆弱区域20中引起应变，从而使脆弱区域20处于拉伸模式，在拉伸模式中允许精确的并且已知的预定力使过渡件18破裂。获知用于使过渡件18破裂所需的精确的力允许机罩缓冲器1设计成在破裂之前吸收已知量的能量。

基部3可以包括从基部底板14延伸的能量管理突出部22。能量管理突出部22可以定位于腔8下面并且可以朝向腔18向上延伸。能量管理突出部22可以是任何形状的，比如如图1中所示的三角形形状，或者锥形、球形或者圆形形状等。能量管理突出部22可以从基部底板14处相对宽的基部部分24过渡至相对窄的尖端部26。从基部部分24到尖端部26的过渡可以如图1所示是直线的，或者可以是任何其他形状，比如凹曲线或凸曲线。

能量管理突出部22的尖端部26可以比腔8小，使得能量管理突出部22的位于尖端部26附近的部分可以进入腔8。能量管理突出部22的基部部分24可以比腔8大，使得如果通过使塔状部腿部4彼此张开大于图1中所示的开度来增大腔8的尺寸，则能量管理突出部22的位于基部部分24附近的部分可以仅配装在腔8内。

能量管理突出部22可以如图1中所示具有中空的内部，以便减小创建机罩缓冲器1所需的材料量并且减轻机罩缓冲器1的重量。能量管理突出部22也可以是中空的以便允许能量管理突出部22被压缩，比如由塔状部腿部4来压缩。附加地或者替代性地，能量管理突出部22可以具有实心的、部分实心的或者加强的内部以防止能量管理突出部22坍塌。

基部3设计成附接至车辆框架(未示出)，比如附接至前端横向构件或挡泥板框架。为了将基部3附接至车辆框架，基部3可以具有底部延伸部28，底部延伸部28具有滑动至车辆框架中的开口中的形状，其中，该开口比如为槽或孔。底部延伸部28还可以具有至少一个弹性卡扣30，在底部延伸部28被推动穿过框架开口时，至少一个弹性卡扣30向内偏转。一旦底部延伸部28已经被推动穿过框架开口，框架的顶表面抵靠于基部底板14的下表面，并且卡扣30返回到图1所示的状态，使得卡扣30上的齿部32卡住框架(未示出)的底表面。底部延伸部28可以利用其它类型的卡扣特征来附接至车辆框架。

图2由立体图示出机罩缓冲器1。机罩缓冲器1可以一体地形成为使得塔状部2和基部3是一个整体件。替代性地，例如，机罩缓冲器1的部件可以分开形成并且接合在一起，比如通过常规焊接或声波焊接来接合在一起。机罩缓冲器1可以由任何材料制成，比如由塑料聚合物材料或金属制成。机罩缓冲器1可以具有对机罩缓冲器1的应用而言所需的任何深度。机罩缓冲器1的材料和深度可以变化以提供机罩缓冲器1所需的强度和弹性的量。

机罩缓冲器1可以包括位于塔状部2上的塔状部缓冲器34。塔状部缓冲器34的顶表面36可以设计成与车辆机罩内部(未示出)的底表面接触。在车辆机罩与物体比如行人之间的碰撞期间，来自碰撞的力将从车辆机罩沿主要向下的方向(机罩缓冲器1被定向成如图1中所示)施加至塔状部缓冲器34的顶表面36。塔状部缓冲器34可以由比塔状部2更软的材料组成，以便在碰撞期间缓冲车辆机罩在机罩缓冲器1上的冲击。塔状部缓冲器34可以是塔状部2上的软的包覆模制或二次模制的热塑性弹性体。

塔状部缓冲器34可以包括切口区域38。切口区域38可以在碰撞期间通过向下偏转来提供附加的缓冲和能量吸收。切口区域38可以根据机罩的重量和挤压要求而定尺寸成提供定制的偏转和能量吸收。切口区域38还可以减小材料量并且减轻塔状部缓冲器34的重量。

图3示出了塔状部2和塔状部缓冲器34的实施方式的横截面图。在这个实施方式中，塔状部2可以包括从塔状部腿部4延伸的耳状突出部40。耳状突出部40可以提供用以将塔状部缓冲器34固定在塔状部2上的表面。耳状突出部40可以是任何数量和形状的，以将塔状部缓冲器34牢固地附接至塔状部2。图3中示出的尺寸是示例性的并且可以被调整以满足机罩缓冲器1的应用的设计要求。

现在将描述物体与车辆机罩发生冲击之后机罩缓冲器1的操作。冲击将导致车辆机罩在塔状部缓冲器34的顶表面36上施加向下的力。向下的力将通过塔状部腿部4传递至过渡件18。如果向下的力比使脆弱区域20破裂所需的预定力大，则过渡件18中的脆弱区域20将破裂。一旦脆弱区域20破裂，塔状部2将落在能量管理突出部22上。

塔状部2将自由落下直到能量管理突出部22的尺寸比腔8的宽度大为止，在能量管理突出部22的尺寸比腔8的宽度大时，能量管理突出部22将与塔状部腿部4接合。例如，图1示出腔8为5毫米宽并且能量管理突出部22在点A处为5毫米宽，点A大约位于能量管理突出部22的中点与能量管理突出部22的尖端部26之间。因此，在塔状部腿部4落下经过能量管理突出部22上的点A之后，塔状部腿部4将与能量管理突出部22接合，并且塔状部腿部4将开始被迫彼此分开，这将使塔状部2至能量管理突出部22上的下降减缓。迫使塔状部腿部4分开并且减缓塔状部2的下降将管理来自与塔状部缓冲器34的顶表面36接触的车辆机罩的能量。塔状部2将继续下降直到塔状部腿部4到达基部底板14并且/或者能量管理突出部22的尖端部26到达腔8的顶部。塔状部2可以在基部底板14处完全坍塌。

图1示出了能量管理突出部22将在塔状部腿部4落下6.5毫米之后与塔状部腿部4接合，其中，6.5毫米是腔8的13.0毫米深度的一半。腔8的深度可以是塔状部2可以落到能量管理突出部22上的最大距离。能量管理突出部22的尺寸可以变化以调整何时能量管理突出部22将与塔状部腿部4接合。通过改变能量管理突出部22和腔8的尺寸、以便调整何时塔状部腿部4与能量管理突出部22接合并且何时开始减缓塔状部2的下降以及塔状部2将下降多远，可以调整机罩缓冲器1吸收的能量的量。类似地，能量管理突出部22的宽度和角度可以被规定和改变以调整吸收多少能量。例如，能量管理突出部22的较宽基部部分24将迫使塔状部腿部4进一步分开，这将需要更大的力并且将吸收来自与车辆机罩发生冲击的更多能量。类似地，能量管理突出部22的形状可以被规定和改变以调整吸收多少能量。例如，当塔状部2最初与能量管理突出部22接触时，能量管理突出部22的侧部的凹曲线形状可以提供相对较小的阻力，但是当塔状部2继续在能量管理突出部22上下降时，可以提供相对较大的阻力，因为由于能量管理突出部22的侧部的凹曲线，能量管理突出部22在基部部分24附近迅速变得更宽。

除了如以上讨论的塔状部腿部4和连接件6被设计并且成形成抵抗塔状部腿部4彼此张开之外，机罩缓冲器1的其他方面可以被设计并且成形成影响塔状部2如何在能量管理突出部22上下降。例如，塔状部缓冲器34的外部部分42的成角度的形状可以允许破裂的过渡件18的部分朝向塔状部2向上弯曲而不与塔状部缓冲器34的外部部分42接触或者可以允许延迟过渡件18的部分与塔状部缓冲器34的外部部分42之间的接触。阻止或延迟过渡件18的部分与外部部分42之间的接触可以对在能量管理突出部22上下降的塔状部2提供更小的阻力。替代性地，移除外部部分42的成角度的形状可以导致破裂的过渡件18的部分更快地与外部部分42接触并且对在能量管理突出部22上下降的塔状部2提供更大的阻力，这可以吸收来自与车辆机罩碰撞的更多能量。附加地或替代性地，外部部分42的成角度的形状可以允许塔状部2配合在破裂的过渡件18内并且允许塔状部2向下移动。

应该理解的是，所公开的机罩缓冲器不限于所描述的实施方式，在不背离本文中的公开内容的情况下可以进行修改。虽然本文中所描述的实施方式可以涉及某些特征，应该认识到的是，除非另有说明，本文中所描述的特征是可互换的并且可以根据需要包括或排除，即使在没有涉及特定的特征的情况下也是如此。还应该理解的是，以上所描述的优点不一定是机罩缓冲器的仅有的优点，并且不一定期望用所公开的实施方式的每一个特征来获得所有描述的优点。本公开的范围由所附的权利要求限定，并且在字面上或通过等同的方式落入权利要求的含义内的所有装置和方法旨在包含在本公开的范围中。

Claims (20)

1.一种机罩缓冲器，包括：

塔状部，所述塔状部具有塔状部腿部和在所述塔状部腿部之间延伸的塔状部连接件，其中，所述塔状部腿部彼此间隔开第一距离以在所述塔状部腿部之间限定腔；

基部，所述基部具有基部壁、在所述基部壁之间延伸的基部底板、以及在所述基部壁与所述塔状部腿部之间延伸的过渡件，其中，每个过渡件包括脆弱区域，所述脆弱区域构造成当对所述脆弱区域施加预定的力时破裂；

能量管理突出部，所述能量管理突出部从所述基部底板延伸，其中，所述能量管理突出部朝向所述塔状部腿部之间的所述腔延伸，其中，所述能量管理突出部的尺寸大于所述塔状部腿部之间的所述第一距离。

2.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述能量管理突出部构造成使所述塔状部至所述能量管理突出部上的下降减缓。

3.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述能量管理突出部构造成在所述脆弱区域破坏之后随着所述能量管理突出部进入所述腔而使所述塔状部腿部彼此张开。

4.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述脆弱区域位于所述过渡件的下表面上。

5.根据权利要求4所述的机罩缓冲器，其中，每个脆弱区域包括凹口。

6.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述脆弱区域构造成当对所述过渡件施加拉伸载荷时破裂。

7.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述塔状部、所述基部和所述能量管理突出部一体地形成。

8.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述机罩缓冲器由塑料聚合物制成。

9.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述能量管理突出部呈三角形形状。

10.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述能量管理突出部具有中空的内部。

11.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述能量管理突出部能够变形。

12.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述塔状部腿部构造成抵抗彼此张开。

13.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，还包括布置在所述塔状部上的塔状部缓冲器，其中，所述塔状部缓冲器由比所述塔状部的材料更软的材料组成。

14.根据权利要求13所述的机罩缓冲器，其中，所述塔状部包括用以将所述塔状部缓冲器紧固至所述塔状部的突出部。

15.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述能量管理突出部的宽度在所述能量管理突出部的中间部分处等于所述第一距离。

16.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，还包括位于基部底板(14)的下表面上的底部延伸部，其中，所述底部延伸部包括至少一个弹性卡扣，所述至少一个弹性卡扣构造成当所述机罩缓冲器连接至车辆的框架时偏转。

17.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，所述预定的力小于使所述塔状部或所述基部壁变形所需的力。

18.根据权利要求1所述的机罩缓冲器，其中，每个过渡件包括水平部件和竖向部件。

19.根据权利要求18所述的机罩缓冲器，其中，所述脆弱区域位于所述水平部件内。

20.一种使用机罩缓冲器吸收来自对汽车的机罩造成的冲击的能量的方法，其中，所述机罩缓冲器具有塔状部腿部、基部和能量管理突出部，所述塔状部腿部彼此间隔开，所述基部具有基部壁、在所述基部壁之间延伸的基部底板以及在所述基部壁与所述塔状部腿部之间延伸的过渡件，其中，每个过渡件包括脆弱区域，所述脆弱区域构造成当对所述脆弱区域施加预定的力时破裂，所述能量管理突出部从所述基部底板延伸；所述方法包括：

通过所述塔状部腿部对所述过渡件施加比预定的力更大的力；

在所述脆弱区域处使所述过渡件破裂；

使所述塔状部腿部下降到所述能量管理突出部上；

通过所述能量管理突出部使所述塔状部腿部彼此张开以吸收来自所述冲击的能量。