加固构件、用于机动车辆的加固构件和车辆的制作方法

文档序号:14398509

本申请涉及题为“TWENTY-EIGHT-CORNERED STRENGTHENING MEMBER FOR VEHICLES”的美国专利申请第15/251,029号(代理人编码第83690477号),且即将与其一起提交;其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及用于车辆车身或其他结构的加固构件。更具体地,本公开涉及具有二十八角横截面的加固构件以及涉及包括具有二十八角横截面的加固构件的机动车辆。



背景技术:

对于车辆加固构件,理想的情况是最大化撞击能量吸收和抗弯强度同时最小化加固构件的单位长度质量。例如,可通过在加固构件经历沿其纵向轴线的撞击时确保加固构件基本上沿该轴线压缩来最大化撞击能量吸收。这种纵向压缩可称为加固构件的稳定轴向挤压。

例如,当压缩力施加在加固构件上时,通过由于车辆前纵梁或发动机舱中的其他加固构件上的正面撞击载荷而产生的力,加固构件可在纵向方向上挤压以吸收碰撞的能量。另外,例如,当弯曲力施加在加固构件上时,通过由于车辆前侧梁、B柱或其他加固构件上的侧面撞击载荷产生的力,加固构件可弯曲以吸收碰撞的能量。

传统的加固构件依靠增加边和/或角部的厚度和硬度来增加挤压强度。然而,这种增加的厚度和硬度增加了加固构件的重量且减小制造可行性。需要提供一种加固构件,其构造成实现与由加厚的边和/或角提供的强度相同或相似的强度,同时最小化构件的单位长度质量,并且保持高制造可行性。

进一步,需要提供一种加固构件,当力(诸如正面撞击力和侧面撞击力)施加在加固构件上时,其可实现增加的能量吸收和更稳定的轴向塌陷,同时还保存质量以减小车辆重量并且满足排放要求。另外,需要提供一种加固构件,当弯曲力施加在加固构件上时,其可实现提高的能量吸收和弯曲。另外,需要提供一种加固构件,其由于在角处加工硬化而具有提高的噪声、振动和粗糙性。另外,需要提供一种可调节加固构件横截面,其构造成实现超过基本多边形设计的强度增加(即,承载力和能量吸收),同时还允许设计灵活性以满足一系列车辆应用。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种加固构件,以至少地实现提高撞击能量吸收和抗弯能力,同时减小单元结构的每单位长度的质量。

根据本实用新型的一个方面,提供一种加固构件,包括:横截面,横截面包括二十八个角和二十八个边,二十八个边产生二十个内角角度和八个外角角度;以及沿加固构件的长度延伸的至少一个凹槽区。

根据本实用新型的一个实施例,每个内角角度在30度到175度的范围内。

根据本实用新型的一个实施例,每个外角角度在45度到175度的范围内。

根据本实用新型的一个实施例,二十个内角角度中的每个具有相同的测量值。

根据本实用新型的一个实施例,八个外角角度的每个具有相同的测量值。

根据本实用新型的一个实施例,二十个内角角度中的每个具有第一测量值;八个外角角度中的每个具有第二测量值;并且第一测量值和第二测量值彼此不同。

根据本实用新型的一个实施例,二十个内角角度中的八个的每个具有第一内角角度测量值;二十个内角角度中的另外八个的每个具有第二内角角度测量值;二十个内角角度中的另外四个的每个具有第三内角角度测量值;并且第一内角角度测量值、第二内角角度测量值以及第三内角角度测量值彼此不同。

根据本实用新型的一个实施例,八个外角角度中的四个的每个具有第一外角角度测量值;八个外角角度中的另外四个的每个具有第二外角角度测量值;以及第一外角角度测量值和第二外角角度测量值彼此不同。

根据本实用新型的一个实施例,加固构件进一步包括四个凹槽区,每个凹槽区沿加固构件的长度延伸。

根据本实用新型的一个实施例,加固构件的横截面的二十个内角角度中的四个内角角度和八个外角角度中的两个外角角度限定至少一个凹槽区。

根据本实用新型的一个实施例,限定至少一个凹槽区的四个内角角度中的至少两个彼此相等。

根据本实用新型的一个实施例,限定至少一个凹槽区的两个外角角度彼此相等。

根据本实用新型的一个实施例,限定至少一个凹槽区的两个外角角度彼此不相等。

根据本实用新型的一个实施例,限定至少一个凹槽区的四个内角角度的每个是钝角,并且限定至少一个凹槽区的两个外角角度的每个是钝角。

根据本实用新型的一个实施例,至少一个凹槽区由加固构件的五个边限定。

根据本实用新型的一个实施例,限定至少一个凹槽区的五个边中的四个具有相同的横截面长度。

根据本实用新型的一个实施例,限定至少一个凹槽区的五个边中的四个边具有相同的横截面长度,并且限定至少一个凹槽区的五个边中的另一个具有不同的横截面长度。

根据本实用新型的一个实施例,横截面的二十八个角与横截面的二十八个边具有相同的厚度。

根据本实用新型的另一方面,提供一种用于机动车辆的加固构件,包括横截面,横截面包括二十八个角且具有设置成产生内角角度和外角角度的二十八个边,其中,内角角度和外角角度以包括五个连续的内角角度和两个连续的外角角度的模式交替。

根据本实用新型的一个实施例,加固构件进一步包括纵轴,其中,加固构件沿纵轴锥化。

根据本实用新型的一个实施例,横截面具有多于两个对称二等分面。

根据本实用新型的一个实施例,横截面具有四个对称二等分面。

根据本实用新型的一个实施例,横截面的至少一个内角角度沿加固构件的纵向长度的至少一部分变化。

根据本实用新型的一个实施例,加固构件的至少一个边的厚度沿加固构架的纵向长度的至少一部分变化。

根据本实用新型的另一方面,提供一种车辆,包括:加固构件,加固构件包括横截面,横截面具有二十八个角和二十八个边,二十八个边产生二十个内角角度和八个外角角度;以及沿加固构件的长度延伸的至少一个凹槽区。

根据本实用新型的一个实施例,加固构件是或形成至少一个车辆结构构件的一部分,车辆结构构件选自包括以下构件的群组:粉碎罐、前角、前纵梁、前侧梁、后侧梁、后纵梁、框架横梁、枪型结构、铰链柱、A柱、B柱、C柱、门梁、横向汽车梁、前顶盖、后顶盖、牛头型结构、车顶纵梁、横向车顶弯梁、纵向车顶弯梁、车身横梁、后板横梁、门槛、车身底部横梁、以及发动机室横梁。

根据本实用新型的一个实施例,制动管线、管道、电线、电缆和/或安全带设置在凹槽部内。

根据本实用新型的另一方面,提供一种加固构件,包括:二十八个边;以及二十八个角,其中,加固构件的横截面包括从由二十八个边中的四个限定的中心部延伸的四个凸部。

根据本实用新型的一个实施例,中心部的边和彼此相邻的两个凸部的每个的边限定沿加固构件的长度延伸的凹槽。

根据本实用新型的一个实施例,加固构件包括沿加固构件的长度延伸的四个凹槽,每个凹槽由中心部的一个边和彼此相邻的两个凸部的每个的边限定。

根据本实用新型的一个实施例,二十八个角包括二十个内角角度和八个外角角度。

根据本实用新型的一个实施例,每个凸部由二十八个边中的六个边限定。

根据本公开的各个示例性实施例,提供一种加固构件。加固构件具有包括二十八个角和产生二十个内角角度和八个外角角度的二十八个边的横截面、以及沿加固构件的长度延伸的至少一个凹槽区。

根据本公开的另一方面,提供一种用于机动车辆的加固构件。加固构件具有横截面,横截面包括二十八个角且具有设置成产生内角角度和外角角度的二十八个边。角度以包括五个连续的内角角度和二个连续的外角角度的模式交替。

根据本公开的另一方面,提供一种车辆。车辆包括加固构件。加固构件具有包括二十八个角和产生二十个内角角度和八个外角角度的二十八个边的横截面、以及沿加固构件的长度延伸的至少一个凹槽部。

根据本公开的另一方面,提供一种加固构件。加固构件具有二十八个边和二十八个角。加固构件的横截面包括从由二十八个边中的四个边限定的中心部延伸的四个凸部。

附加的目的和优势将在以下说明书中部分地陈述,且部分地从说明书中是显而易见的,或可由本文教导的实践中学习。本文公开的目的和优势将通过附加权利要求中特别指出的元件和组合实践和获得。

本实用新型的有益效果在于:本实用新型的加固构件能够提高撞击能量吸收和抗弯能力,同时减小单元结构的每单位长度的质量。

应当理解,前面的大体描述和后面的具体描述都仅仅是示例性和解释性的,且不限制所要求保护的主题。结合于此并形成说明书一部分的附图,示出本公开的示例性实施例,且与说明书一起用于解释本文教导的原理。

附图说明

根据以下与其一致的示例性实施例的详细描述,本文教导的一些特征和优势将显而易见,应参考附图考虑说明书,其中:

图1A是根据本文的教导的加固构件的横截面图,其中加固构件具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角横截面;

图1B是图1A的加固构件的另一截面图,其种标识了各个长度、厚度和角度;

图2A至图2B分别是加固构件的第一示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角横截面,如图1A所示;

图3A至图3B分别是根据本文教导的加固构件的第二示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角截面;

图4A至图4B分别是根据本文教导的加固构件的第三示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角横截面;

图5A至图5B分别是根据本文教导的加固构件的第四示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角截面;

图6A至图6B分别是根据本文教导的加固构件的第五示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件具有包括二十个内角和八个外角的二十八角截面;

图7A至图7B分别是根据本文教导的加固构件的第六示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角截面;

图8A至图8B分别是根据本文教导的加固构件的第七示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角截面;

图9示出了具有基本上相同的厚度、基本上相同的纵向长度以及沿垂直定向的横轴的具有基本相同长度的横截面尺寸的各个横截面的加固构件;

图10示出图9中示出的加固构件的示例性准静态轴向塌陷;

图11示出图9中示出的加固构件的示例性动态挤压;

图12是用于图9中示出的示例性加固构件的动态挤压力和相关的挤压距离的图表;

图13是用于图9中示出的示例性加固构件的动态轴向挤压能量和相关的轴向挤压距离的图表;

图14是车辆框架的示例性实施例的透视图,车辆框架具有可使用具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角截面的加固构件的多个部件;以及

图15是车辆上车身的示例性实施例的透视图,车辆上车身具有可使用具有包括二十个内角角度和八个外角角度的二十八角截面的加固构件的多个部件。

尽管以下详细描述参考示例性实施例,它的许多替代、修改和变化对于本领域这些技术人员将是显而易见的。因此,旨在请求的主题被广泛考虑。

具体实施方式

现将详细参考各种示例性实施例,其示例在附图中示出。各种示例性实施例不旨在限制本公开。相反,本公开旨在涵盖替代、修改、以及等同的实施例。在附图以及说明书中,类似元件提供有类似的参考数字。应当注意的是,说明书单独解释的特征可以任何技术上便利的方式互相结合并公开本公开的附加实施例。

本教导设想具有二十八角横截面的加固构件。与传统的加固构件相比,这些加固构件的横截面构造提供遍及加固构件的全部侧面和角的提高的刚度。这种传统的加固构件必须依赖在角内增加厚度来获得强度的增加,这导致传统的加固构件的重量的增加。例如,本公开的加固构件部分地基于各种可调参数设计,其构造成实现超过基本多边形设计(例如,具有更少或相同数量的边的多边形加固构件横截面)的强度增加(即,承载力和能量吸收),同时还允许设计灵活性以满足一系列车辆应用。

根据本文的教导,当与传统加固构件相比时,本文公开的加固构件的形状提供具有响应于轴向施加的碰撞力的稳定折叠、减小的挤压距离和增加的能量吸收的加固构件。在至少一些实施例中,该形状还提高加固构件的水分流出能力且允许与其他车辆部件更定制化地配合。

根据本文教导,当诸如正面撞击力和侧面撞击力的力施加在加固构件上时,加固构件可实现增加的能量吸收和更稳定的轴向塌陷。此外,根据本文教导的加固构件的边长度和构造和/或内角和外角的角度可实现与加厚的角相似的(即使不是更大)强度增加,同时最小化构件的单位长度质量且保持高制造可行性,因为构件可通过冲压、弯曲、压制成型、液压成型、模塑、铸造、挤压、均匀或不均匀的辊轧成型、机械加工、锻造、3-D打印和/或其他公知的合适的制造工艺。由此成型的部分可经由焊接、铜焊、钎焊、粘合剂粘合、紧固、压配合或其他公知的连接技术连接。

根据本文教导,例如,加固构件可由钢合金、钛合金、铝合金、镁合金、尼龙、塑料、聚合物、复合材料、纤维增强复合材料、硅树脂、半导体、纸张、杂化材料(即,多种异质材料)、形状记忆材料、泡沫、胶体或任意其他合适材料制成。例如,本领域的普通技术人员将理解,加固构件所使用的材料的选择可至少部分基于预期应用、强度/重量考虑、成本、封装空间和/或其他设计因素。

转到附图,图1A中示出了根据本教导的具有二十八个角的加固构件100的横截面的示例性实施例。加固构件100具有二十八个边S1至S28。根据本文教导,加固构件的边S1至S28可限定具有四个凸部141至144以及中心部151的加固构件的横截面。每个凸部可由六条边限定,例如,边S1至S6限定第一凸部141,边S8至S13限定第二凸部142,边S15至S20限定第三凸部143,以及边S22至S27限定加固构件100的横截面的第四凸部144。中心部151可由四条边限定,例如,边S7,S14,S21和S28限定加固构件100的横截面的中心部151。

如图1B所示,示出的加固构件100的横截面包括具有横截面长度L1至L28和横截面厚度T1至T28的二十八个边S1至S28。边S1至S28限定具有角度Vi1至Vi20的二十个内角和具有角度Ve1至Ve8的八个外角。

二十八边横截面的周界大体上形成包括多个内角和多个外角的多边形。如本文呈现和图1A至图1B示出,多边形可由交替的内角和外角形成,且特别地,横截面可通过交替角形成一定的图案,例如,包括五个连续内角/角度随后两个外角/角度的重复图案。此重复图案(即,交替的五内二外构造)导致具有多达四个对称二等分面的横截面。在轴向和对称加载条件下,具有对称的多边形横截面的加固构件,包括本文教导的各个实施例,相比于那些具有相等数量的角和边的不对称多边形横截面的加固构件可具有更好的载荷承载能力和能量吸收能力。此外,具有带多于两个对称二等分面(例如,三个对称二等分面、四个对称二等分面、或者五个或更多个对称二等分面)的对称的多边形横截面的加固构件,包括本文教导的各个实施例,相比于那些具有带两个或更少对称二等分面和相等数量的角和边的对称的多边形横截面的加固构件,可具有更好的载荷承载能力和能量吸收能力。例如,图1A和图1B中示出的示例性横截面具有四个对称二等分面。然而,如本领域的普通技术人员将理解,使用不对称横截面可提供其他益处,这些益处提供使用对称横截面无法实现的优势。根据本文教导,本公开可以设想二十八边、二十八角的横截面,并且可对称或不对称。

根据加固构件的具体应用和/或期望功能,加固构件的边的横截面长度和二十八边、二十八角加固构件的边的横截面厚度以及加固构件的内角角度和外角角度可改变(即,可调节)以实现与传统加固构件相比加固构件的提高的强度和其他性能特点(例如,折叠图案的稳定性)。改变二十八边、二十八角加固构件的这些特征可避免增加的边和/或角厚度的需要。根据本文教导的各个实施例,边S1至S28的横截面长度L1至L28、边的横截面厚度T1至T28以及横截面的内角的内角角度Vi1至Vi20和外角的外角角度Ve1至Ve8可在一定程度上调节,如本领域的技术人员将理解的,例如,根据车辆内的可用封装空间进行调节。

另外,在根据本文教导的加固构件中,加固构件的横截面的每个内角角度Vi1至Vi20可在约30°到约175°的范围内,且加固构件的横截面的每个外角角度Ve1至Ve8可在约45°到约175°的范围内。根据本文教导,加固构件的横截面的内角角度Vi1至Vi20可基本上相等和/或加固构件的横截面的外角角度Ve1至Ve8可基本上相等。此外或替代地,本公开可以设想实施例中加固构件的横截面的内角角度Vi1至Vi20中的至少一些彼此不同和/或相似,加固构件的横截面的外角角度Ve1至Ve8中的至少一些彼此不同。

在根据本公开的各种不同示例性实施例中,至少部分地限定每个凸部141至144的内部角度Vi1至Vi5、Vi6至Vi10、Vi11至Vi15以及Vi16至Vi20可基本相同或不同,和/或至少部分地限定中心部的外角角度Ve1至Ve8可基本相同或不同,和/或外角角度Ve1至Ve8可全部基本相同。例如,图1B示出的示例性横截面中至少部分地限定每个凸部141至144的内角角度Vi1至Vi5、Vi6至Vi10、Vi11至Vi15以及Vi16至Vi20基本上不同,且至少部分地限定中心部的外部角度Ve1至Ve8基本相同。在各种示例性实施例中,八个内角角度Vi1、Vi5、Vi6、Vi10、Vi11、Vi15、Vi16和Vi20可各自在约110°到约140°或约122°到约126°的范围内;另外八个内角角度Vi2、Vi4、Vi7、Vi9、Vi12、Vi14、Vi17和Vi19可各自在约120°到约150°或约135°到约139°的范围内;另外四个内角角度Vi3、Vi8、Vi13和Vi18可各自在约110°到约140°或约122°到约126°的范围内;以及每个外角角度Ve1至Ve8可在约85°到约115°或约100°到约104°的范围内。例如,在图1A至图1B的示例性实施例中,八个内角角度Vi1、Vi5、Vi6、Vi10、Vi11、Vi15、Vi16和Vi20的每个约为124°;另外八个内角角度Vi2、Vi4、Vi7、Vi9、Vi12、Vi14、Vi17和Vi19的每个约为137度;其余四个内角角度Vi3、Vi8、Vi13和Vi18的每个约为124度;以及至少部分地限定中心部的外角角度Ve1至Ve8约为102°。为了本公开的目的,单个角度测量(内部或外部)是在形成角度的两边的各自厚度的中点之间延伸的弧的角度大小的测量。

在本文公开的某些示例性实施例中,如在汽车领域,例如,加固构件的横截面的每条边S1至S28的横截面长度L1至L28可在约10mm至约250mm的范围内。在其他示例性实施例中,如在飞机、宇宙飞船、轮船或建筑应用中,例如,加固构件的横截面的每条边S1至S28的横截面长度L1至L28可更长。图1B示出的示例性横截面中各条边S1至S6、S8至S13、S15至S20以及S22至S27的横截面长度L1至L6、L8至L13、L15至L20以及L22至L27的每个为第一长度,例如,24mm;并且各条边S7、S14、S21以及S28的横截面长度L7、L14、L21和L28的每个为第二长度,例如,28mm。尽管在这个实例中第一长度和第二长度是不同的,但应当设想第一长度和第二长度可基本相同。也可设想可使用多于两个长度。

在本文教导的某些示例性实施例中,如在汽车应用中,例如,加固构件的横截面的边的厚度T1至T28可在约0.6mm到约6.0mm的范围内。在加固构件的其他示例性实施例中,如在飞机、宇宙飞船、轮船或建筑应用中,例如,加固构件的横截面的边的厚度T1至T28可更大。在一个示例性实施例中,加固构件的每条边的横截面厚度T1至T28可约为3.3mm。在另一个示例性实施例中,每条边的横截面厚度T1至T28可约为2.3mm。在另一个示例性实施例中,每条边的横截面厚度T1至T28可约为2.0mm。在一些示例性实施例中,边的横截面厚度T1至T28与每条边的角的厚度大致相同。在一些示例性实施例中,每个侧壁(例如,各自的侧壁S201至S228,见图2A)的横截面厚度T1至T28可相对于每个其他侧壁变化。可替代地或同时地,横截面厚度T1至T28可沿边S1至S28的相应的横截面长度L1至L28变化。

图2A和图2B中分别示出具有二十八角横截面的加固构件200的第一示例性实施例的俯视图和透视图,其中二十八角横截面具有二十个内角角度和八个外角角度。加固构件200具有二十八个角Ci201至Ci220和Ce201至Ce208、以及二十八个侧壁S201至S228。二十个角为内角角度角Ci201至Ci220并且八个角为外角角度角Ce201至Ce208。加固构件200包括四个凸部241至244以及中心部。每个凸部由六条边限定,例如,边S201至S206限定第一凸部241,边S208至S213限定第二凸部242,边S215至S220限定第三凸部243,并且边S222至S227限定加固构件200的第四凸部244。中心部251至少部分地由四条边限定,例如,边S207、S214、S221以及S228限定加固构件200的中心部251。

另外,还如图2A至图2B中所示,加固构件200包括四个凹陷区231、232、233和234。每个凹槽区231、232、233和234沿加固构件200的长度从第一端260延伸到第二端270。中心部的一条边以及两个相邻凸部的每个的一条边沿加固构件200的长度限定每个凹槽。

加固构件200还具有第一横轴230、第二横轴240和纵轴250。尽管示出纵轴250基本上竖直定位(图2B中),当加固构件200(以及根据本文教导的全部其他不同实施例)安装在车辆内时,加固构件的纵轴250可基本上水平定位。

图2A和图2B的加固构件200还具有沿加固构件200的长度从加固构件200的第一端260到第二端270的一致的横截面。另外,每个横截面边S201至S228的纵向长度LL200大约相同,如图2B中所示。同样如图所示,对于加固构件200的所有横截面,二十个内角角度基本上不完全相同,并且所有八个外角角度基本上相同。在各个示例性实施例中,八个内角角度Vi201、Vi205、Vi206、Vi210、Vi211、Vi215、Vi216以及Vi220的每个可在约110°到约140°或约122°到约126°的范围内;另外八个内角角度Vi202、Vi204、Vi207、Vi209、Vi212、Vi214、Vi217以及Vi219的每个可在约120°到约150°或约135°到约139°的范围内;另外四个内角Vi203、Vi208、Vi213以及Vi218的每个可在约110°到约140°或约122°到约126°的范围内;并且每个外角角度Ve201至Ve208可在约85°到约115°或约110°到约104°的范围内。例如,在图2A至图2B的示例性实施例中,八个内角角度Vi201、Vi205、Vi206、Vi210、Vi211、Vi215、Vi216以及Vi220的每个约为124°;另外八个内角角度Vi202、Vi204、Vi207、Vi209、Vi212、Vi214、Vi217以及Vi219的每个约为137°;其余四个内角角度Vi203、Vi208、Vi213以及Vi218的每个约为124°;并且至少部分地限定中心部的所有八个外角角度Ve201至Ve208约为102°。每个侧壁S201至S228的厚度也基本上相同。

图3A和图3B中分别示出具有二十八角横截面的加固构件300的替代示例性实施例的俯视图和透视图,其中二十八角横截面具有二十个内角角度和八个外角角度。加固构件300的横截面包括四个凸部以及中心部。每个凸部由六条边限定,例如,边S301至S306限定第一凸部341,边S308至S313限定第二凸部342,边S315至S320限定第三凸部343,以及边S322至S327限定加固构件300的横截面的第四凸部344。中心部351至少部分地由四条边限定,例如,边S307、S314、S321以及S328限定加固构件300的中心部351。

加固构件300可在多个方面与加固构件200不同。例如,如图3A和图3B中所示,加固构件的一个或多个侧壁可相对于加固构件300的纵轴350成角度以为加固构件300的形状的至少一部分提供锥度。如图3A至图3B中所示,加固构件300沿其长度从加固构件300的第一端360至加固构件的第二端370锥化。加固构件300沿其长度以角度α锥化,角度α可在约1°到约65°的范围内。每条边的锥度程度可基本相同,或不同侧壁可显示不同的锥度程度。由于部件封装限制和/或将其他部件有效地连接、附接或以其他方式结合到加固构件,可能需要锥化。

在图3A至图3B的示例性实施例中,至少部分地限定每个凸部341至344的二十个内角角度不完全相同,且八个外角角度的每个基本相同。特别地,类似于图2A至图2B的示例性实施例,八个内角角度Vi301、Vi305、Vi306、Vi310、Vi311、Vi315、Vi316以及Vi320的每个约为124°;另外八个内角角度Vi302、Vi304、Vi307、Vi309、Vi312、Vi314、Vi317以及Vi319的每个约为137°;其余四个内角角度Vi303、Vi308、Vi313以及Vi318的每个约为124°;以及至少部分地限定中心部的所有八个外角角度Ve301至Ve308约为102°。另外,如图3A至图3B中所示,加固构件300包括四个凹槽区331、332、333和334。每个凹槽区331、332、333和334沿加固构件300的长度从第一端360延伸到第二端370。中心部351的一条边以及两个相邻凸部的每个的一条边沿加固构件300的长度限定每个凹槽。

在图3A至图3B中公开的示例性实施例中,当在沿着加固构件300的纵向长度的任意横截面截取时,二十八个边的每个的横截面长度各自与其他边的横截面的长度大约相同。然而,每条边的横截面长度沿加固构件300的纵轴350从第一端360至第二端370逐渐/递增地增加以提供锥化的形状。如上所述,图3A至图3B的实施例是示例性的,并且因此根据本文教导的加固构件的横截面长度和边的厚度、以及具有二十个内角角度和八个外角角度的二十八角横截面的内角角度和外角角度的所有具有变化的可想到的实施例在附图中未示出,但是基于本文的教导,对本领域的那些技术人员是显而易见的。

图4A和图4B中分别示出加固构件400的可选示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件400具有二十八角横截面,二十八角横截面具有二十个内角角度和八个外角角度。加固构件400的横截面包括四个凸部441至444以及中心部451。每个凸部由六条边限定,例如,边S401至S406限定第一凸部441、边S408至S413限定第二凸部442、边S415至S420限定第三凸部443、以及边S422至S427限定加固构件400的横截面的第四凸部444。中心部451至少部分地由四条边限定,例如,边S407、S414、S421以及S428限定加固构件400的中心部451。

类似于加固构件200,加固构件400具有沿加固构件400的长度LL400从加固构件400的第一端460到第二端470的一致的横截面。然而,如图4A至图4B所示,加固构件400可与加固构件200和加固构件300在加固构件的横截面的尺寸与尺寸的比例方面不同,沿横轴430、440截取的横截面的尺寸与尺寸比不是1:1,而是纵横比约为7:10。图4A至图4B示出加固构件横截面具有沿第一(次)横轴430的第一长度480和沿第二(主)横轴440的第二长度490,其中第二横轴440垂直于第一横轴430。加固构件的纵横比可限定为[沿次轴的长度]:[沿主轴的长度]或[第一长度480]:[第二长度490]。

在图4A至图4B的示例性实施例中,内角的内角角度Vi401至Vi420不完全相同。在各个实施例中,四个内角角度Vi401、Vi410、Vi411以及Vi420的每个可具有从约105°到约135°或从约120°到约124°的范围内的第一测量值;另外四个内角角度Vi402、Vi409、Vi412以及Vi419的每个可具有从约135°到约165°或从约146°到约150°的范围内的第二测量值;另外四个内角角度Vi403、Vi408、Vi413以及Vi418的每个可具有从约120°到约150°或从约134°到约138°的范围内的第三测量值;另外四个内角角度Vi404、Vi407、Vi414以及Vi417的每个可具有从约105°到约135°或从约118°到约122°的范围内的第四测量值;以及另外四个内角角度Vi405、Vi406、Vi415以及Vi416的每个可具有从约115°到约145°或从约127°到约131°的范围内的第五测量值。例如,在图4A至图4B的示例性实施例中,内角角度Vi401、Vi410、Vi411以及Vi420具有例如约122°的第一测量值;内角角度Vi402、Vi409、Vi412以及Vi419具有例如约148°的第二测量值;内角角度Vi403、Vi408、Vi413以及Vi418具有例如约136°的第三测量值;内角角度Vi404、Vi407、Vi414以及Vi417具有例如约120°的第四测量值;以及内角角度Vi405、Vi406、Vi415以及Vi416具有例如约129°的第五测量值。

此外,在图4A至图4B的示例性实施例中,外角角度不完全相同。在各个示例性实施例中,四个外角角度Ve401、Ve404、Ve405以及Ve408的每个可具有从约90°到约130°或从约105°到约109°的范围内的第一测量值;另外四个外角角度Ve402、Ve403、Ve406以及Ve407可具有从约80°到约120°或从约96°到约100°的范围内的第二测量值。例如,如图4A中示出的示例性实施例,外角角度Ve401、Ve404、Ve405以及Ve408具有例如约107°的第一测量值;并且外角角度Ve402、Ve403、Ve406以及Ve407具有例如约98°的第二测量值。

如图4A至图4B所示,加固构件400的边S401至S428可具有不同的横截面长度。另外,图4A至图4B中示出的示例性实施例的加固构件400包括围绕加固构件400的周界间隔开且沿加固构件400的长度LL400延伸的凹槽区431至434,每个凹槽区431至434从加固构件400的第一端460延伸到第二端470。相邻凸部的边和两个相邻凸部之间的中心部的边沿加固构件400的长度限定每个凹槽。如上所述,图4A至图4B的实施例是示例性的,并且因此根据本文教导的加固构件的具有二十个内角角度和八个外角角度的二十八角横截面的边的横截面长度、边的厚度、内角角度和外角角度以及纵横比的所有具有变化的可想到的实施例未在附图中示出。

图5A和图5B分别示出加固构件500的可选示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件500具有二十八角横截面,二十八角横截面具有二十个内角角度和八个外角角度。加固构件500的横截面包括四个凸部以及中心部。每个凸部由六条边限定,例如,边S501至S506限定第一凸部541,边S508至S513限定第二凸部542,边S515至S520限定第三凸部543,以及边S522至S527限定加固构件500的横截面的第四凸部544。中心部551至少部分地由四条边限定,例如,边S507、S514、S521以及S528限定加固构件500的中心部551。另外,图5A至图5B中示出的示例性实施例的加固构件500包括围绕加固构件500的周界间隔开且沿加固构件500的长度LL500延伸的凹槽区531至534,每个凹槽区531至534从加固构件500的第一端560延伸到第二端570。

类似于加固构件300,加固构件500沿其纵轴550从加固构件的第一端560到加固构件500的第二端570锥化。加固构件500沿其长度以角度α锥化,角度α可在约1°到约65°的范围内。在图5A至图5B的示例性实施例中,至少部分地限定每个凸部541至544的二十个内角角度不相同,且至少部分地限定中心部551的八个外角角度的每个基本相同。在不同示例性实施例中,八个内角Vi501、Vi505、Vi506、Vi510、Vi511、Vi515、Vi516以及Vi520的每个可在约125°到约155°或约138°到约142°的范围内;另外八个内角角度Vi502、Vi504、Vi507、Vi509、Vi512、Vi514、Vi517以及Vi519的每个可在约125°到约155°或约135°到139°的范围内;另外四个内角角度Vi503、Vi508、Vi513以及Vi518的每个可在约120°到约150°或约132°到约136°的范围内;以及每个外角角度Ve501至Ve508可在约105度到约135°或约116°到约120°的范围内。例如,在图5A至图5B的示例性实施例中,八个内角角度Vi501、Vi505、Vi506、Vi510、Vi511、Vi515、Vi516以及Vi520的每个约为140°;另外八个内角角度Vi502、Vi504、Vi507、Vi509、Vi512、Vi514、Vi517以及Vi519的每个约为137°;其余四个内角角度Vi503、Vi508、Vi513以及Vi518的每个约为134°;以及至少部分地限定中心部551的所有八个外角角度Ve501至Ve508约为118°。

如图5A所示,侧壁S501、S504、S508、S511、S515、S518、S522以及S525的横截面长度相对于其余侧壁的横截面长度短。这种边的长度的不同提供凹槽区531、532、533和534,每个凹槽沿加固构件500的长度LL500从加固构件500的第一端560延伸到第二端570。中心部551的边和两个相邻凸部的每个的边沿加固构件500的长度LL500限定每个凹槽。这些凹槽区531至534的每个具有深度δ531至δ534,深度δ531至δ534与图2A至图4B中示出的加固构件中示出的凹槽区相比减小(且可认为相对较浅)。这些类型的参数调节,即,改变边的横截面长度以及改变外角角度,减小凹槽区531至534的深度且可增加加固构件500的内部容积,从而为其他车辆部件提供更多的内部空间。特别地,结合减小的深度和改变的凹槽区的外角角度一起作用以增加加固构件的整体体积,从而增加加固构件的内部空间,其他车辆部件可永久地、暂时地或周期地安装、定位或以其他方式设置在内部空间内。例如,这些车辆部件可包括制动油管、管道、电线、线缆和/或安全带。车辆部件在加固构件的完全封闭的侧壁内的设置作为遮挡以保护其他车辆部件例如在车辆碰撞事件过程中不受损坏。

图6A和图6B分别示出加固构件600的可选示例性实施例的俯视图和透视图,加固构件600具有二十八角横截面,二十八角横截面具有二十个内角角度和八个外角角度。加固构件600的横截面包括四个凸部以及中心部。每个凸部由六条边限定,例如,边S601至S606限定第一凸部641,边S608至S613限定第二凸部642,边S615至S620限定第三凸部643,以及边S622至S627限定加固构件600的横截面的第四凸部644。中心部至少部分地由四条边限定,例如,边S607、S614、S621以及S628限定加固构件600的中心部651。

类似于加固构件300和500,加固构件600沿其纵轴650从加固构件600的第一端660到加固构件600的第二端670锥化。加固构件600沿其长度LL600以角度α锥化,角度α可在约1°到约65°的范围内。在图6A至图6B的示例性实施例中,至少部分地限定每个凸部641至644的二十个内角角度不具有相同的测量值,而八个外角角度的每个基本相同。在各个示例性实施例中,八个内角角度Vi601、Vi605、Vi606、Vi610、Vi611、Vi615、Vi616以及Vi620的每个可在约105°到约135°或约116°到约120°的范围内;另外八个内角角度Vi602、Vi604、Vi607、Vi609、Vi612、Vi614、Vi617以及Vi619的每个可在约120°到约150°或约134°到138°的范围内;另外四个内角角度Vi603、Vi608、Vi613以及Vi618的每个可在约120°到约150°或约133°到约137°的范围内;以及每个外角角度Ve601至Ve608可在约80°到约110°或约94°到约98°的范围内。例如,在图6A至图6B的示例性实施例中,八个内角角度Vi601、Vi605、Vi606、Vi610、Vi611、Vi615、Vi616以及Vi620的每个约为118°;另外八个内角角度Vi602、Vi604、Vi607、Vi609、Vi612、Vi614、Vi617以及Vi619的每个约为136°;其余四个内角角度Vi603、Vi608、Vi613以及Vi618的每个约为135°;以及至少部分地限定中心部的所有八个外角角度Ve601至Ve608约为96°。

另外,图6A至图6B示出的示例性实施例的加固构件600包括围绕加固构件600的周界间隔开且沿加固构件600的长度LL600延伸的凹槽区631至634,每个凹槽区631至634从加固构件600的第一端660延伸到第二端670。中心部651的一条边和两个相邻或邻近凸部的每个的一条边沿加固构件600的长度LL600限定每个凹槽区631至634。这些凹槽区631-634的每个分别具有深度δ631至δ634,深度δ631至δ634与图2A至图5B中示出的加固构件中示出的凹槽区相比较大(且可认为相对较深)。这些类型的参数调节,即,改变加固构件的边的横截面长度以及改变外角角度,增加凹槽区631至634的深度且可减小加固构件600的内部容积,从而减小加固构件横截面的占位面积且为围绕加固构件的其他车辆部件提供更多的外部空间。特别地,结合增加的深度和改变的凹槽区的外角角度一起作用以减小加固构件的整体体积,从而增加加固构件的外部空间,其他车辆部件可永久地、暂时地或周期地安装、定位或以其他方式设置在外部空间内。例如,这些车辆部件可包括制动油管、管道、电线、线缆和/或安全带。限定凹槽区的侧壁可作为遮挡以例如在车辆碰撞事件过程中保护其他车辆部件不受损坏;然而,部件可凭借他们在加固构件外侧的设置保持可接近,从而提高部件的维修和/或替换的可行性。

图7A和图7B分别示出加固构件700的可选示例性实施例的俯视图和透视图,其中加固构件700具有二十八角横截面,二十八角横截面具有二十个内角角度和八个外角角度。加固构件700具有二十八个角Ci701至Ci720和Ce701至Ce708、以及二十八个侧壁S701至S728。二十个角是内角度角Ci701至Ci720且八个角是外角度角Ce701至Ce708。加固构件700还具有第一横轴730、第二横轴740、以及纵轴750。尽管图7B中示出其纵轴750基本竖直定位,当加固构件700(以及根据本文教导的所有其他不同实施例)安装在车辆内时,加固构件700的纵轴750可基本上水平定向。在这个位置,如图7A所示,第一横轴730可基本上水平定向且第二横轴740可基本上竖直定向。当安装在这样的位置时,加固构件700的形状可沿加固构件700的壁S701至S728的一些部分减小或阻止水分收集或淤积。例如,某些传统加固构件的壁形成90度相邻外角角度或形成矩形、方形或U形凹槽或凹处,这样的加固构件会收集水分或允许水分淤积在凹槽中,通过生锈、剥离、破裂等(即,任何形式的氧化或其他化学或物理变形,加固构件的制造的材料可由于水分的存在更容易受影响)增加加固构件弱化的可能性。

相反,加固构件700不包括液体或水分可在其中保持较长一段时间的凹槽部。具体地,选定每个内角角度Vi701至Vi720和外角角度Ve701至Ve708以使加固构件700的壁S701至S728相对于彼此成角度,以促进流入加固构件700的任意凹槽部的任何水分或液体流出。例如,如图7A和图7B所示,加固构件700包括由侧壁S705至S709限定的第一凹槽部731。内角角度Vi704、Vi705、Vi706以及Vi707为钝角,且外角角度Ve702和Ve703是钝角。因此,侧壁S704至S710是倾斜/成角度的,以使撞击到侧壁S704至S710上或在侧壁S704至S710上收集的流体将部分或全部由于重力流出且朝向侧壁S709的一端流动。类似的,例如,如图7A和图7B所示,加固构件700包括由侧壁S726至S728、S701以及S702限定的第二凹槽部734。内角角度Vi719、Vi720、Vi701以及Vi702为钝角,且外角角度Ve708和Ve701是钝角。因此侧壁S712至S716是倾斜/成角度的,以使撞击在侧壁S712至S716上或者在其上收集的流体将部分或全部地由于重力流出且朝向侧壁S726的一端流动。还包括由侧壁S712至S716限定的第三凹槽部732;以及由侧壁S719至S723限定的第四凹槽部733。

在图7A至图7B的示例性实施例中,至少部分地限定每个凸部741至744的二十个内角角度不相同,且八个外角角度的每个不相同。在各个示例性实施例中,四个内角角度Vi701、Vi706、Vi711以及Vi716的每个可具有在约150°到约180°或约161°到约165°的范围内的第一测量值;另外四个内角角度Vi705、Vi710、Vi715以及Vi720的每个可具有在约150°到约180°或约156°到约160°的范围内的第二测量值;另外四个内角角度Vi702、Vi707、Vi712以及Vi717的每个可具有在约115°到约145°或约130°到约134°的范围内的第三测量值;另外四个内角角度Vi704、Vi709、Vi714以及Vi719的每个可具有在约130°到约160°或约146°到约142°的范围内的第四测量值;以及另外四个内角角度Vi703、Vi708、Vi713以及Vi718的每个可具有在约120°到约150°或约131°到约135°的范围内的第五测量值;另外四个外角角度Ve701、Ve702、Ve705以及Ve706的每个可具有在约140°到约170°或约153°到约157°的范围内的第六测量值;以及另外四个外角角度Ve703、Ve704、Ve707以及Ve708的每个可具有在约105°到约135°或约116°到约118°的范围内的第七测量值。例如,在图7A至图7B的示例性实施例中,四个内角角度Vi701、Vi706、Vi711以及Vi716的每个约为163°;另外四个内角角度Vi705、Vi710、Vi715以及Vi720的每个约为158°;另外四个内角角度Vi702、Vi707、Vi712以及Vi717的每个约为132°;另外四个内角角度Vi704、Vi709、Vi714以及Vi719的每个约为144°;其余四个内角角度Vi703、Vi708、Vi713以及Vi718的每个约为133度;四个外角角度Ve701、Ve702、Ve705以及Ve706约为155°;以及其他四个外角角度Ve703、Ve704、Ve707以及Ve708约为118°。

与图8A和图8B中示出的加固构件800中示出的凹槽区831至834的深度相比,凹槽部731至734相对较浅。当车辆部件如电缆/电线、燃料管线/管道、制动管线/电线以及安全带需要贯穿或安装在加固构件的内部空间的内部时,具有减小深度的凹槽区(诸如加固构件700的凹槽区)可以是有优势的。

图8A和图8B分别示出加固构件800的可选示例性实施例的俯视图和透视图,加固构件800具有二十八角横截面,二十八角横截面具有二十个内角角度和八个外角角度。类似于加固构件700,加固构件800的每个内角角度Vi801至Vi820和每个外角角度Ve801至Ve808是钝角,以促进水分或液体从凹槽区831至834流出。

在图8A和图8B的示例性实施例中,二十个内角角度至少部分地限定凸部841至844且不完全具有相同的测量值。另外,八个外角角度不完全具有相同的测量值。在各个示例性实施例中,八个内角Vi801、Vi805、Vi806、Vi810、Vi811、Vi815、Vi816以及Vi820的每个可在约160°到约180°或约168°到约172°的范围内;另外八个内角角度Vi802、Vi804、Vi807、Vi809、Vi812、Vi814、Vi817以及Vi819的每个可在约110°到约140°或约121°到约125°的范围内;另外四个内角角度Vi803、Vi808、Vi813以及Vi818的每个可在约120°到约150°或约131°到约135°的范围内变化;四个外角角度Ve801、Ve802、Ve805以及Ve806的每个可在约130°到约160°或约145°到约151°的范围内;以及另外四个外角角度Ve803、Ve804、Ve807以及Ve808的每个可在约110°到约140°或约122°到约126°的范围内。例如,在图8A至图8B的示例性实施例中,八个内角角度Vi801、Vi805、Vi806、Vi810、Vi811、Vi815、Vi816以及Vi820的每个约为170°;另外八个内角角度Vi802、Vi804、Vi807、Vi809、Vi812、Vi814、Vi817以及Vi819的每个约为123°;其余四个内角角度Vi803、Vi808、Vi813以及Vi818的每个约为133°;四个外角角度Ve801、Ve802、Ve805以及Ve806约为147°;以及另外四个外角角度Ve803、Ve804、Ve807以及Ve808约为124°。

边S801至S828的横截面长度L801至L828分别选定为使得凹槽区831至834分别具有深度δ831至δ834。此深度比图7A和图7B中示出的加固构件700中示出的凹槽区731至734的深度相对较大。因此,加固构件800提供根据本文教导的加固构件的示例性实施例,其可促进水分流出且也提供围绕加固构件的外部的更多空间,其他车辆部件可永久地、暂时地或周期性地安装、定位或以其他方式设置在外部空间中。

更普遍地,例如,本文教导的各个示例性实施例设想加固构件包括具有不同弯曲半径的角、具有不对称形状的不均匀横截面、具有不同的厚度的边、和/或具有不同锥度的边。各个附加的示例性实施例可设想加固构件是弯曲的和/或曲线的。此外,为进一步调节构件的折叠图案和/或峰值负载能力,各个附加示例性实施例还设想加固构架具有如由本领域的那些普通技术人员可以理解的触发孔、凸缘和/或卷积。

如本文讨论和呈现的,加固构件的边的横截面长度L1至L28和厚度T1至T28是加固构件的可调节参数。边的横截面长度L1至L28和厚度T1至T28可调节以提供加固构件中需要的特征。例如,在图3A至图3B的实施例中,调节这些参数以提供加固构件300,加固构件300具有沿加固构件300的纵向长度锥化的侧壁和角。

如本文讨论和呈现的,根据本文教导,加固构件的横截面的纵横比是加固构件的可调节参数。加固构件的横截面的纵横比可调节以提供加固构件中需要的特征。例如,在图4A至图4B的实施例中,调节这些参数以提供加固构件400,加固构件400具有沿与长度不同的垂直定向的横轴的两个横截面尺寸。

如本文讨论和呈现的,根据本文教导,加固构件的横截面的边S1至S28的横截面长度L1至L28是可调节参数。加固构件的边S1至S28的长度L1至L28可调节以提供加固构件中需要的特征。例如,在图5A至图5B的实施例中,调节这个参数可提供加固构件500,加固构件500具有沿加固构件500的纵向长度延伸的具有深度δ531至δ534的凹槽区531至534。

如本文讨论和呈现的,二十个内角角度Vi1至Vi20和八个外角角度Ve1至Ve8是加固构件的可调节参数。内部角度Vi1至Vi20和外角角度Ve1至Ve8可调节以提供加固构件中需要的特征。例如,在图6A至图6B的实施例中,调节这些参数以提供加固构件600,加固构件600具有沿加固构件600的纵向长度LL600延伸的深度δ634至δ637的凹槽区634至637。另外,内角角度Vi1至Vi16和外角角度Ve1至Ve8可调节以促进水分流出,如图7A至图7B和图8A至8B示出的实施例。

如本文讨论和呈现的,多种可调节参数包括但不限于加固构件的边的横截面长度L1至L28和厚度T1至T28,加固构件的横截面的纵横比、角的内角角度Vi1至Vi20和外角角度Ve1至Ve8、凹槽区的尺寸、以及凸部的尺寸,都可在同一加固构件中调节以提供加固构件中需要的特征。

在图2A至图8B示出的各个示例性实施例中,加固构件可具有一体式结构。如上所述,图2A至图8B示出的一体式结构仅仅是示例性的且本文教导可以设想其他结构的加固构件,如两部分结构或具有三部分或更多部分。

根据本文教导,为展示具有二十个内角角度和八个外角角度的二十八角横截面的提高的强度和性能特征,发明人将各种现有和常见的加固构件横截面与基于本文公开的设计的横基面进行比较。示例性加固构件被建模且进行碰撞模拟测试,以下参考图9至图13示出和描述。

如图9中示出,建模具有不同的横截面形状且具有相同的质量、厚度和纵向长度的加固构件。然后对每个构件进行碰撞模拟以模拟具有相同的刚性质量(例如,撞击器)、撞击速度和初始动能的碰撞。

图10示出经受模拟的准静态挤压的加固构件。在每个准静态挤压过程中撞击速度小(例如,1英寸/分钟)。撞击器以可控的位移压缩加固构件。因此,所有的加固构件在相同的挤压时间到达相同的挤压距离。因此,多个加固构件经受准静态挤压提供了加固构件的折叠长度和挤压稳定性的比较。如图10所示,根据本文教导的二十八角横截面显示出稳定和渐进的轴向塌陷以及最小的折叠长度。

图11示出经受动态挤压模拟的加固构件。在每个动态挤压过程中,撞击器由具有特定质量和产生特定的初始动能的初始撞击速度的气枪驱动。初始动能挤压加固构件。每个加固构件的性能可通过测量挤压距离和每个加固构件的具体能量吸收比较。如图11所示,根据本文教导的二十八角横截面也显示最小的挤压距离。

图12示出轴向地施加在图9中示出的示例性加固构件上用于模拟动态挤压的动态挤压力(以kN为单位)和相关的轴向挤压距离(以mm为单位)。如图12所示,对于给定的产生的挤压距离,与方形、六边形、圆形、八边形以及十二角横截面相比,具有二十八个角的横截面的加固构件可承受更高的挤压力。具体地,根据本文教导的二十八角横截面与八边形横截面相比在平均挤压力和/或挤压能量吸收方面实现约135%的增加。

图13示出施加在图9中示出的示例性加固构件上用于模拟动态挤压的动态轴向挤压能量(以kN-mm为单位)和相关的轴向挤压距离(以mm为单位)。如图13所示,与方形、六边形、圆形、八边形和十二角横截面相比,具有二十八角横截面的加固构件可以在更短的距离吸收相同的撞击总动能。具体地,根据本文教导的二十八角横截面在相当于基本八边形横截面的约42.5%的轴向挤压距离中吸收全部的轴向挤压能量。

因此,根据本文教导的二十八角横截面可通过减小单位长度质量而允许超过例如基本多边形加固构件横截面的提高的撞击能量管理,从而提供减小车辆重量且满足新企业平均燃油经济性(CAFE)和排放标准的质量节约方案。

除增加的承载力和能量吸收效率之外,根据本文教导的加固构件可提供额外的优势或益处,如提高的水分流出能力(如上所述)、增加的弯曲能量吸收能力、提高的制造可行性、以及在完整装置(例如,车辆,如上所述)的其他部件中的更好的形状配合。

另外,根据本文教导的二十八角加固构件也可调节成适应唯一封装需求以在各种车辆中使用。凭借至少一些二十八角加固构件的横截面的具体形状,它可更容易地连接、粘接、附接或以其他方式将其他设备部件固定至加固构件。其他设备部件可包括但不限于发动机架或变速器支架。

根据本文教导的二十八角加固构件在许多环境下被考虑用作结构构件。例如,在机动车辆中,如本文公开的加固构件可用作例如一个或多个粉碎罐、前纵梁、中护栏、后纵梁、侧梁、枪型结构、横梁、车顶结构、腰线管、门梁、柱、内部加强件以及可得益于增加的挤压能量吸收或本文描述的其他优势的其他部件。另外,本文教导可应用于车架分离型组合车辆或其他类型车辆。

例如,如图14和图15中所示,根据本公开的具有二十个内角和八个外角的二十八角加固构件可为车辆框架和/或车辆上车身的一部分或位于其内部。图14示出具有可以使用加固构件的若干部件的车辆框架1400的示例性实施例。例如,根据本公开的加固构件可形成或用作前角1402、前纵梁1404、前侧梁1406、后侧梁1408、后纵梁1410和/或一个或多个横梁1412的一部分。同样地,图15示出具有可以使用加固构件的若干部件的车辆上车身1500的示例性实施例。例如,根据本公开的加固构件可形成或用作枪型结构1502、铰链柱1504、A柱1506、B柱1508、C柱1510、一个或多个门梁1512、横向汽车梁1514、前顶盖1516、后顶盖1518、牛头型结构1520、车顶纵梁1522、横向车顶弯梁1524、纵向车顶弯梁1526、一个或多个车身横梁1528和/或车身横梁1530的一部分。

此外,根据本公开的加固构件可用作或形成车辆车身底部部件的一部分,例如,门槛和/或一个或多个车身底部横梁。另外,根据本公开的加固构件可用作或形成车辆发动机室部件的一部分,例如,作为一个或多个发动机室横梁。

根据应用,本文教导的实施例将具有多样化的形状(即,多种横截面)以适应特定构件空间限制。例如,当用作车辆前纵梁以获得最佳轴向挤压性能时,边的长度和厚度和/或角的角度可都调整(调节)以提供最佳长度、尺寸和形状以满足发动机室限制。

尽管本文描述的多种示例性实施例描述为构造成与汽车(例如,轿车、卡车、货车、沙滩车、旅行房车、摩托车等)一起使用,但可以设想根据本文教导的各个加固构件可构造成与其他类型的交通工具(例如,飞行器、宇宙飞船和轮船)和/或结构一起使用,因为它可期望提供增加的挤压能量吸收。因此,本领域的那些普通技术人员应当理解,具有本公开的益处的本文教导的加固构件用于各个应用。基于此描述,本文教导的多个方面的进一步修改和替换实施例对本领域的那些技术人员将是显而易见的。

应当理解的是,本文上述的具体示例和实施例是非限制性的,且在不偏离本文教导的范围情况下,可对结构、尺寸、材料及方法进行修改。

特别地,本领域的那些技术人员将理解,加固构件可包括多于一个纵向区段或部分,每个区段或部分可包括根据本文教导的一个或多个变体。所述变体可沿每个纵向区段的长度连续或间断。换句话说,还可设想未例示或明确描述的呈现对于公开的可调节参数的一个或多个以上变体的结合的加固构件。

为了本说明书和所附权利要求书的目的,除非另有说明,否则表示数量、百分比或比例的所有数字以及在说明书和权利要求书中使用的其它数值应被理解为在所有情况下由术语“约”进行修饰,但在某种程度上它们尚未被修改。因此,除非表示相反,否则本说明书和所附权利要求中所述数字参数是近似值,其可根据所要实现的预期属性而变化。最起码,以及并非企图限制对等同于权利要求书的范围的应用原则,各数值参数应当至少按照具有所报道的有效位数的数值并采用一般舍入技术来理解。

尽管为本教导限定了较宽范围的数字范围和参数为近似值,在具体示例中所记录的数字值尽可能为精确值。但是,任何数字值都包含某些由各测试量度中标准差所造成的固有误差。此外,应了解,本公开所公开的所有范围包括本文所包含的任何和所有子范围。

应该注意到,正如在本说明书和所附的权利要求中所用的,单数形式“一”、“一个”和“所述”以及任何单词的单数使用包括复数指代物,除非是明确地不含糊地限定为一个指代物。如本文所使用的术语“包括”及其语法变体意图为非限制性的,从而使得列表中项目的列举并不限制于能够被替代或添加到所列项目的其他项目。

对本领域的技术人员将显而易见是,在不偏离本公开的教导范围的情况下,可对本公开的装置和方法进行多种修改和变形。通过本文公开的说明书和教导的实践,公开的其他实施例对本领域的技术人员将是显而易见的。意在本文公开的说明书和实施例仅认为是示例性的。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1