专利名称：一种用于机动车的聚合物碰撞盒的制作方法
一种用于机动车的聚合物碰撞盒本发明涉及用于机动车的聚合物碰撞盒，该聚合物碰撞盒可以应用于汽车领域并且具体地可以用作机动车的保险杠结构中的牺牲部件。通常，碰撞盒能够吸收在机动车相对固定或移动的障碍物而发生碰撞的过程中的一部分动能。具体地，本发明涉及聚合物类型的碰撞盒，这种类型具体地是通过注塑成型实现的并且具有基本上蜂窝状的结构，以此方式，该碰撞盒具有良好的耐冲击强度和高刚性，以及减轻的重量。每个碰撞盒具有第一前端和第二后端，第一前端首先经受碰撞并且第二后端被束缚于机动车的框架。每个碰撞盒事实上被设计成在碰撞的情况下具有永久的塑性变形以及从前部分开始朝向其第二后部分的设计好的崩塌，因此决定朝向所述第二后部分的多个折叠。以此方式，每个碰撞盒能够通过塑性变形并且通过传播所述多个折叠来吸收并渐进地消散一部分动能，从而保持减小的重量和体积。聚合物碰撞盒的缺点在于，就相对于第一前端成角度的冲击力而言，确定一弯曲力矩，该弯曲力矩危及稳定性并且通常引起碰撞盒后部分的突然崩塌或变形，从而危及在其碰撞的过程中行使它们的正确功能。另一个类似的缺点在于，就被束缚于所述第二后端的支撑元件的崩塌而言，其引起所述第二后端上的应力增强，从而危及碰撞盒的功能。这也发生在当多个折叠从所述第二后端开始时的这一情况下。本发明的目的在于实现一种用于机动车的聚合物碰撞盒，该聚合物碰撞盒允许降低制造成本，并且通过同时保持高稳定性来允许在碰撞过程中得到基本上恒定的崩塌力。另一个目的在于实现一种用于机动车的聚合物碰撞盒，该聚合物碰撞盒允许增加其可印刷的尺寸。又一个目的在于实现一种用于机动车的聚合物碰撞盒，该聚合物碰撞盒允许大大降低注塑成型机的成本。另一个目的在于提供一种用于机动车的聚合物碰撞盒，该聚合物碰撞盒易于实现并且从经济性上来说是有利的。根据本发明的这些目的是通过实现根据权利要求1所表示的用于机动车的聚合物碰撞盒而实现的。在所附的权利要求书中强调本发明的其他特征。根据参照示意性附图的示例性而非限制性的以下描述，根据本发明的用于机动车的聚合物碰撞盒的特征和优点将更清楚，在附图中
图1是根据本发明的聚合物碰撞盒的优选实施方案的凸起顶部的横向侧视立体图；图2是图1的聚合物碰撞盒的凸起(顶部)的正视图；图3是图1的碰撞盒的横向左视图4是沿着IV-1V线截取的图3中的碰撞盒的一部分的优选实施方案的视图；图5是沿着IV-1V线截取的图3中的碰撞盒的一部分的另一个优选实施方案的视图；图6是示出根据优选实施方案的聚合物碰撞盒的细节的依照纵轴截取的示意性视图；图7是图1中的聚合物碰撞盒的凸起(底部)的正后视图。参照附图，示出用聚合物材料实现的用于机动车的聚合物碰撞盒10，具体地，聚合物碰撞盒10具有高弹性模量并且具有第一敞口前端12和第二后端14。所述碰撞盒10还包括基本蜂窝状的结构20，该结构20具有多条通道30，该些多条通道30是以单件聚合物材料实现的，通道30中的每个优选地被设置有基本上六边形的结构。所述多条通道30在所述碰撞盒10内部从敞口的所述第一前端12开始朝向所述第二后端延伸，此外所述多条通道30中的每条通道30在内部朝向所述第二后部14是逐渐变小的并且优选地具有内部倾角(rake)。根据本发明，所述基本上蜂窝状的结构20具有通过注塑成型与所述多条通道30一起以一件方式实现的第二组多条通道。所述第二组多条通道40从所述第二后端14朝向所述敞口前端12延伸，此外所述第二组多条通道40中的每条通道40在内部朝向所述第一敞口前端12逐渐变小并且优选地具有内部倾角。优选地，每条通道40只包括多个第二壁34，每个壁34相对于每条通道40的纵轴95是倾斜的。有利地，以此方式，通过同时保持所述聚合物碰撞盒10在冲击过程中的良好稳定性，可以减小注塑成型步骤结尾时从模具拔出所述聚合物碰撞盒10的拔出力。高拔出力指出了实现聚合物碰撞盒10的大问题，因为这样不允许实现吸收冲击能力较强的大尺寸件。有利地，以此方式，可以实现易于实现并且使制造成本降低的聚合物碰撞盒10，这是因为由于不需要非常强力的拔出装置，所以它需要小得多且成本更低的注塑成型机。可替换地并且有利地，通过保持没有使所述第二组多条通道40在内部朝向所述第一前端12逐渐变小的仅一个聚合物碰撞盒的相同的拔出力，这样允许在同一模具中同时模制形成两个聚合物碰撞盒10。优选地，所述第二组多条通道40中的每条通道40只被在内部朝向所述第二后端14逐渐变小的所述多条通道30中的通道30围绕，。有利地，以此方式，可以进一步减小注塑成型步骤结尾时从所述聚合物碰撞盒10的模具的拔出力。有利地，这样允许实现横截面宽得多的聚合物碰撞盒10，而不需要用大的拔出力将聚合物碰撞盒10从模具中拔出。事实上，以此方式，可以保持大的倾角，同时可以在所述基本上蜂窝状的结构20的所述第二后端14的方向上得到阻力部分更平缓的增加。有利地，凭借在内部朝向所述第一前端12逐渐变小的所述第二组多条通道40，可以得到多个壁34，该些多个壁34沿着所述聚合物碰撞盒10的整个纵向长度的厚度基本上是恒定的。优选地，所述第二组多条通道40中的每条通道40被朝向所述第二后端14逐渐变小的至少3条通道30围绕。具体地，所述第二组多条通道40中的每条通道40被在内部朝向所述第二后端14逐渐变小的至少6条通道围绕。有利地，这样允许具有恒定厚度的多个壁34，所以允许朝向所述第二后端14阻力部分平缓得多的增加。有利地，这样还允许通过在所述冲击过程中赋予所述聚合物碰撞盒10高稳定性并且同时允许避免从所述第二后端14的设计的断裂或变形而具有极其恒定的崩塌力。所述多条通道30包括多个壁32，该些多个壁32中的每个同时是在内部朝向所述第二后端14逐渐变小的所述多条通道30的另一个通道30的壁。此外，所述多条通道30包括多个第二壁34，该些对个第二壁34中的每个同时是所述第二组多条通道40的对应通道40的壁。因为优选地只被在内部朝向所述第二后端14逐渐变小的通道30围绕，每个通道40由此只通过多个第二壁34形成。优选地，每个第二壁34有利地具有沿着纵轴95的基本上恒定的厚度，而每个壁32具有朝向所述第二后端14越来越大的厚度。由于在内部朝向所述第一前端12逐渐变小的每个通道40被在内部朝向所述第二后端14逐渐变小的通道30围绕，第二壁34的总数总是小于壁32的总数。有利地，以此方式因此可以使阻力部分朝向所述第二后端14以平缓得多的方式增加，从而得到冲击过程中所述聚合物碰撞盒10恒定得多的崩塌力。优选地，每个第二壁34基本上相对于对应通道40的纵轴95倾斜一角度，该角度的绝对值被包括在O°和5°之间并且具体地在O. 5°和2°之间。此外，这样有利地允许多个通道30和40的长度增大，而拔出力没有以过度的方式增大。优选地，每个第二壁34具有沿着对应通道40的所述轴95的基本上恒定的厚度并且它还基本上相对于所述纵轴95倾斜一角度，该角度的绝对值被包括在0°和5°之间并且具体地在O. 5°和2°之间。有利地，这样允许得到减小的从模具拔出所述聚合物碰撞盒10的拔出力，并且还允许简化所述聚合物碰撞盒10和模具的实现。优选地，相对于对应通道30的纵轴95的每个壁32具有一倾角，该倾角的绝对值被包括在0°和O. 2°之间并且具体地在0°和O. 1°之间。这样允许随着来自所述第一前端12的阻力部分朝向所述第二后端14增大，所述聚合物碰撞盒10的崩塌力的平缓增大。此外，参照图1和图2，优选地，所述第二组多条通道40中的每个通道40没有被放置在所述基本上蜂窝状的结构20的横向外周上。优选地，这样通过允许所述聚合物碰撞盒10的拔出力大大减小，允许一些相互相邻的通道30和40中具有大的倾角，并且同时这样允许具有非常稳定的聚合物碰撞盒10并且能够使得所述第二后端14的方向上的阻力部分的増加最低限度地减小，所以这样保证了最大可能的(most possible)恒定崩塌力。优选地，为了得到所述冲击过程中最大可能的恒定崩塌力，所述通道30的至少ー部分在内部朝向所述第二后端14略微地逐渐变小，并且还优选地，它具有多个壁32，这多个壁32中的每个具有相对于对应通道30的轴95的第一较小平均倾角36，该倾角36优选地被包括在0.01°和1°之间并且具体地它被包括在0.01°和0.5°之间。有利地，这样允许在冲击过程中进ー步稳定所述第一敞ロ前端12，而没有使其对所述冲击的抵抗力过度増大。以此方式，可以确定从所述第一敞ロ前端12开始的多个设计好的弯曲，而没有限制所述碰撞盒10的吸收能力。根据优选的实施方案，所述多个通道的至少一部分在内部具有从敞口前端12开始的第一较小平均倾角36，其相对于对应通道30的轴95的值优选地被包括在0. 01°和1°之间并且更加优选地被包括在0.01°和0.5°之间；以及第二较大平均倾角56，其只存在于所述第二后端14处，此外其相对于所述轴95的值优选地被包括在0. 01°和4°之间并且更加优选地在0.5°和2°之间。具体地，所述第二较大平均倾角56只存在于所述第二后端14处和内部倾斜轮廓55处，该内部倾斜轮廓55是由加强装置50造成的，该加强装置50包括用聚合物材料实现并且只被置于所述第二后端14处的至少ー个加强部分54，所述碰撞盒10优选地设置有内部倾斜轮廓55，内部倾斜轮廓55是以一件方式直接在碰撞盒10周围注塑成型的。有利地，以此方式，可以实现易于实现并且使制造成本降低的聚合物碰撞盒。优选地，所述多条通道30的至少一部分朝向所述第二后端14极度地逐渐变小并且它在外部还具有平均倾角，该平均倾角相对于每个对应通道30的轴95的值优选地被包括在0°和4°之间并且具体地被包括在0°和2°之间。优选地，所述第一敞ロ前端12具有多个面13，这多个面13相对于纵轴倾斜而不是相对于纵轴正交，由此有利地允许减小所述冲击最开始瞬间的初始崩塌力。所述多个面13具有减小冲击过程中的初始应カ的功能，尤其是就相对于所述纵向方向97成角度的冲击カ而言。以此方式，还可以一直具有这样的面13的表面，该表面基本上与所述成角度的冲击カ正交，由此在所述多个通道30中的更多数量的通道30上获得更好的应カ分布。相反，如果没有所述的多个面13，在成角度的冲击カ下，在数量少得多的通道30上造成应カ分布，由此造成随着被施加应カ的通道30的数量減少，对冲击的吸收能力较小。优选地，所述碰撞盒10包括具体地能与所述机动车的框架连接的固定装置，这些装置被束缚于所述第二后端14或者直接整合在所述第二后端14中。优选地，所述固定装置包括多个孔，这些孔是在所述第二后端14中得到的并且有利地允许所述聚合物碰撞盒10的全部重量减轻。优选地，所述碰撞盒10还包括基本纵向的穿通孔，以允许可具体用于驱动运输装置的钩状物插入，具体地，该穿通孔优选地在所述第二后端14处以优选地被包括在0. 01°和4°之间并且更加优选地在0.01°和2°之间的角度逐渐变小。
这是为了避免从所述第二后端14开始的多个弯曲失效。优选地，所述碰撞盒10具体地采用高抗冲击強度的聚合物材料通过注塑成型以一件方式实现，根据IS0180/1A测试，该聚合物材料在23°C下的断裂能为至少5KJ/m2并且具体地为至少10KJ/m2，其具体地是优选地从聚对苯ニ甲酸丁ニ酯和聚碳酸酯的聚合物混合物(比如，已知的商标为Xenoy 的聚合物材料)以及聚苯醚和聚酰胺(poliammidic)树脂的聚合物混合物(比如，已知的商标为Noryl 的聚合物材料)之中和/或从具有类似特征的聚合物材料之中选取的聚合物材料。优选地，所述聚合物材料是从聚苯醚(PPE)和聚酰胺(PPE)的混合物、聚苯醚(PPE)和聚对苯ニ甲酸丁ニ酯的混合物、聚苯醚(PPE)和聚こ烯(PE)的混合物、聚苯醚(PPE)和聚丙烯(PP)的混合物、聚苯醚(PPE)和聚苯こ烯(PS)的混合物、聚碳酸酯(PC)和聚对苯ニ甲酸丁ニ酯(PBT)的混合物、聚碳酸酯(PC)和聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)的混合物、聚丙烯橡胶、聚酰胺橡胶和/或其衍生物之中选取的。根据本发明的另ー个方面，提供了一种用于机动车的横向保险杠结构，该结构包括至少两个前述类型的碰撞盒10，并且每个碰撞盒10可以被插入在所述机动车的框架中横向地实现并与所述机动车束缚在一起的对应壳体内。根据本发明的另ー个方面，提供了ー种机动车，该机动车包括横向保险杠结构，具体地，前述类型的后部结构。所以，已经可以看到，根据本发明的用于机动车的聚合物碰撞盒达到了之前强调的目的。如此设想到的本发明的用于机动车的聚合物碰撞盒允许各种变化和变形，这些变化和变形都在本发明的构思内。
此外，实际上，按照技术需要，所使用的材料以及它们的尺寸和组件可以是任何类型的。
权利要求
1.一种用于机动车的聚合物碰撞盒(10)，所述聚合物碰撞盒(10)具有第一敞口前端 (12)和第二后端(14)，并且所述聚合物碰撞盒(10)包括基本上蜂窝状的结构(20)，所述基本上蜂窝状的结构(20)具有以仅一件方式实现的多条通道(30)，所述多条通道(30)在所述聚合物碰撞盒(10)内部从所述第一敞口前端(12)开始朝向所述第二后端(14)延伸，并且所述多条通道(30)中的每条通道(30)在内部朝向所述第二后端(14)逐渐变小，其特征在于，所述基本上蜂窝状的结构(20)包括与所述多条通道(30) —起以仅一件方式实现的第二组多条通道(40)，所述第二组多条通道(40)从所述第二后端(14)开始朝向所述第一敞口前端(12)延伸，并且所述第二组多条通道(40)中的每条通道(40)在内部朝向所述第一敞口前端(12)逐渐变小。
2.根据权利要求1所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，所述第二组多条通道(40) 中的每条通道(40)只被在内部朝向所述第二后端(14)逐渐变小的所述多条通道(30)围绕。
3.根据权利要求1或2所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，所述第二组多条通道 (40)中的每条通道(40)被在内部朝向所述第二后端(14)逐渐变小的至少3条所述通道 (30)围绕。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，所述多条通道(30)包括多个壁(32)，所述多个壁(32)中的每个同时是在内部朝向所述第二后端(14)逐渐变小的所述多条通道(30)中的另一个通道(30)的壁，并且所述多条通道(30)包括多个第二壁(34)，所述多个第二壁(34)中的每个同时是所述第二组多条通道(40)中的对应通道(40)的壁，并且其特征在于，在内部朝向所述第一敞口前端(12)逐渐变小的每个通道(40)只包括多个第二壁(34)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，每个第二壁(34)有利地呈现沿着纵轴(95)基本上恒定的厚度，而每个壁(32)呈现朝向所述第二后端(14)增大的厚度。
6.根据权利要求4或5所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，每个第二壁(34)导致基本上相对于对应通道(40)的纵轴(95)倾斜一角度，所述角度的绝对值被包括在0°和 5°之间并且具体地被包括在O. 5°和2°之间。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，每个壁 (32)相对于对应通道(30)的纵轴(95)呈现一倾角，所述倾角的绝对值被包括在0°和0.2°之间并且具体地被包括在O°和0.1°之间。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，所述多个通道(30)的至少一部分导致在内部朝向所述第二后端(14)略微地逐渐变小，并且优选地呈现多个壁(32)，所述多个壁(32)中的每个呈现相对于对应通道(30)的纵轴(95)的第一较小适中倾角(36)，所述第一较小适中倾角(36)优选地被包括在O. 01°和1°之间并且具体地被包括在O. 01°和O. 5°之间。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，所述多个通道(30)的至少一部分导致在外部朝向所述第二后端(14)逐渐变小，并且呈现在外部相对于每个对应通道(30)的轴(95)的适中倾角呈现优选地被包括在0°和4°之间并且具体地被包括在O°和2°之间的值。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，所述第一敞口前端(12)呈现多个面(13)，所述多个面(13)导致相对于纵向方向(97)倾斜而并非相对于纵向方向(97)正交。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，包括具体地能与所述机动车的框架连接的固定装置，所述固定装置被束缚于所述第二后端(14) 或者直接与所述第二后端(14)整合在一起，优选地，所述固定装置包括多个孔，所述多个孔是在所述第二后端(14)中获得的并且允许有利地减轻所述聚合物碰撞盒(10)的总重量。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，其特征在于，所述的聚合物碰撞盒(10)采用具有高抗冲击强度的聚合物材料以仅一件方式实现，根据 IS0180/1A测试，所述聚合物材料在23°C下的断裂能为至少5KJ/m2并且具体地为至少 10KJ/m2，所述聚合物材料具体地是优选地在聚苯醚(PPE)和聚酰胺(PA)的共混物、聚苯醚 (PPE)和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的共混物、聚苯醚(PPE)和聚乙烯(PE)的共混物、聚苯醚(PPE)和聚丙烯(PP)的共混物、聚苯醚(PPE)和聚苯乙烯(PS)的共混物、聚碳酸酯(PC) 和聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)的共混物、聚碳酸酯(PC)和聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的共混物、聚丙烯橡胶、聚酰胺橡胶和/或其衍生物之中选取的。
13.一种用于机动车的横向保险杠结构，所述横向保险杠结构包括至少两个根据权利要求I至12中的任一项所述的聚合物碰撞盒(10)，每个聚合物碰撞盒(10)能被插入在所述机动车的框架中横向地实现的对应壳体中并且被束缚于所述机动车的框架的所述对应壳体。
全文摘要
一种用于机动车的聚合物碰撞盒(10)，所述聚合物碰撞盒(10)具有第一敞口前端(12)和第二后端(14)，并且所述聚合物碰撞盒(10)包括基本上蜂窝状的结构(20)，所述基本上蜂窝状的结构(20)具有以仅一件方式实现的多条通道(30)，所述多条通道(30)在所述聚合物碰撞盒(10)内部延伸，并且每条通道(30)在内部朝向所述第二后端(14)逐渐变小。所述基本上蜂窝状的结构(20)包括与所述多条通道(30)一起以仅一件方式实现的第二组多条通道(40)，并且每条通道(40)在内部朝向所述第一敞口前端(12)逐渐变小。并且在内部朝向所述第一敞口前端(12)逐渐变小的每条通道(40)被在内部朝向所述第二后端(14)逐渐变小的通道(30)围绕。
文档编号B60R19/34GK103052540SQ201180037246
公开日2013年4月17日 申请日期2011年3月30日 优先权日2010年7月29日
发明者S·赞尼尔 申请人:特瑞斯有限责任公司