专利名称：用于车辆的缓冲梁组件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及用于车辆的缓冲梁组件，并且更特别地，本发明涉及具有优良的吸收碰撞能量的能力的用于车辆的缓冲梁组件。
背景技术：
缓冲梁组件被安装在车辆的前端或后端，以作为保护车辆的主体以及乘客以抵御碰撞的尝试的一部分。如图1所示，现有技术的缓冲梁组件包括在车辆主体的横向上延伸的后梁1，所述后梁由玻璃纤维毡增强热塑性复合片材(GMT)制成，和被联结在后梁I的两个末端上的碰撞箱2。每一个碰撞箱2朝向所述车辆的内部突出(在朝向所述车辆内部空间的方向上)，并且由钢制成。碰撞箱2被构造成其被联结至侧梁3，所述侧梁形成主体的一部分。被如上构造的缓冲梁组件需要满足有关碰撞性能的安全规则。用于该碰撞性能的测试包括，例如，高速公路安全保险协会(IIHS)测试，其中进行前部碰撞和15%偏移处的碰撞，和汽车修理研究理事会(RCAR)测试，其中进行40%偏移处的碰撞。在前部和15%偏移处的碰撞测试中，大部分的碰撞能量首先被现有技术的缓冲梁组件的后梁I吸收，并且剩下的碰撞能量被碰撞箱2吸收。在40%偏移处的碰撞测试中，大部分的碰撞能量被碰撞箱2吸收。在现有技术的缓冲梁组件中，碰撞箱2必须被构造成它们在前部和15%偏移处的碰撞测试和40%偏移处的碰撞测试中参与吸收碰撞能量。因此，碰撞箱2必须被制造成使它们具有较高的刚性。然而，高刚性碰撞箱2的缺点在于它们没有充分地吸收碰撞能量。因此，因为朝向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量增加，所以对于侧梁3和车身嵌板的损害增加。公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的缓冲梁组件，其被构造成使其能够显著地降低在前部、15%偏移处或40%偏移处碰撞向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量，从而降低对所述车辆的主体的损害，并且进一步增加保护乘客的能力。在本发明的一个方面中，用于车辆的缓冲梁组件可以包含:设置在车辆缓冲器内部的后梁，所述后梁的两个末端均在所述车辆的主体的横向方向上定向；联结至所述后梁一侧的碰撞箱，这些碰撞箱从所述后梁的两个末端向所述缓冲器突出；和整体联结至所述后梁的另一侧的后梁柱，这些后梁柱从所述后梁的两个末端沿与所述碰撞箱的突出方向相反的方向朝向所述车辆的内部突出。所述后梁被弯曲成使其中间部分比其两个末端更朝向所述车辆的外部突出，其中所述缓冲器位于所述车辆的外部，所述碰撞箱被联结至所述后梁的两个末端。所述后梁可以具有C形的横截面，其中该C形朝向所述车辆的内部开口。所述后梁可以包括:在所述后梁两个末端上的后梁孔，所述后梁孔朝向所述车辆的内部和外部开口 ；和基座表面，每一个基座表面在各个后梁孔的内周中形成，其中每一个所述碰撞箱分别就位并被联结至相应的基座表面，其中每一个所述后梁柱分别被连接至相应的基座表面。每一个所述碰撞箱由碰撞箱中的多个垂直隔板和多个水平隔板分成多个分隔的空间。每一个所述后梁柱被联结至侧梁，所述侧梁形成所述车辆主体的一部分。每一个所述后梁柱和所述碰撞箱沿着所述侧梁的纵轴对齐。所述后梁和所述后梁柱由玻璃纤维毡增强热塑性复合片材制成，并且所述碰撞箱由高密度聚乙烯制成。每一个后梁柱的横截面的厚度、向所述车辆的内部突出的长度、外部倾斜角和内部倾斜角分别满足4mm至6mm、35mm至40mm、20°至25°和30°至35°，以便于使车身嵌板突出到所述车辆内部的空间中的程度以及通过侧梁向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量最小化。每一个所述碰撞箱可以包括:基座部分，其就位并被联结至各自的基座表面，以便于覆盖所述后梁孔中各自的孔；和延伸体，其与所述基座部分整体形成，从而使所述延伸体沿着所述后梁的所述一侧向所述后梁的中间部分延伸到所述后梁孔以外。每一个所述后梁柱可以具有C形的横截面，所述后梁柱的一部分被连接至所述基座表面中的各自表面，从而使所述后梁柱通过所述后梁孔在向着所述车辆外部的方向上开口，而在向着所述车辆内部的方向上封闭，以形成在其内形成的碰撞吸收空间。根据本发明的实施方案，用于车辆的缓冲梁组件被构造成在碰撞事件中产生的碰撞能量能够被分散到所述后梁、所述碰撞箱和所述后梁柱并被所述后梁、所述碰撞箱和所述后梁柱吸收。该配置能够使所述车身嵌板突出到所述车辆内部的空间中的程度最小化，使通过所述侧梁向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量最小化，并因此使保护乘客的能力最大化。本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式
中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式
共同用于解释本发明的特定原理。
图1是示出现有技术中用于车辆的缓冲梁组件的视图。图2是示出根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的缓冲梁组件的透视图。图3是图2的俯视图。图4是图2中所示的缓冲梁组件的视图，所述碰撞箱从其中被除去。
图5是横截面视图，其示出了根据本发明的示例性实施方案的缓冲梁组件被安装在车辆的缓冲器内部的状态，其中缓冲梁的中间部分被切开。图6是的横截面视图，其示出了根据本发明的示例性实施方案的缓冲梁组件被安装在车辆的缓冲器中的状态，其中所述后梁的末端被切开。应当了解，附图并不必须是按比例绘制的，其示出了某种程度上经过简化了的本发明的基本原理的各个特征。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，将部分地由特定目的的应用和使用环境所确定。在这些附图中，在贯穿附图的多幅图形中，附图标记指代本发明的相同或等效的部分。
具体实施例方式现在将具体参考本发明的各个实施例，在附图中和以下的示出中示出了这些实施例的实例。虽然本发明与示例性实施例相结合进行示出，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施例，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施例。现将更加详细地参考本发明的用于车辆的缓冲梁组件，其示例性实施方案在附图中被显示。在任何可能情况下，在附图和说明书中通篇使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。如图2和图6所示，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的缓冲梁组件包括后梁20、碰撞箱30和后梁柱40,该后梁20被配置在车辆缓冲器11内部,后梁20的两个末端均在所述车辆的主体的横向方向上定向，碰撞箱30被联结至后梁20的一侧并且从后梁20的两个末端向缓冲器11 (向所述车辆的外部)突出，后梁柱40被整体联结至后梁20的另一侧并且从后梁20的两个末端沿与碰撞箱30的突出方向相反的方向朝向所述车辆的内部突出。因此，在后梁20的一侧的两个末端上设置有碰撞箱30，该后梁20的一侧面向所述车辆相对于所述后梁的外部，并且在后梁20的另一侧的两个末端上设置有后梁柱40，该另一侧面向所述车辆的内部。于此，后梁20和后梁柱40由玻璃纤维毡增强热塑性复合片材(GMT)制成，并且碰撞箱30由高密度聚乙烯(HDPE)制成。尽管所述GMT材料和所述HDPE材料的强度、耐久度和弹性类似于钢材料的强度、耐久度和弹性，但是所述GMT材料和所述HDPE材料具有重量轻和设计自由度高的优点。因此，本发明的缓冲梁组件的优势在于其能够降低重量并且提高燃料效率。另外，后梁柱40被联结至侧梁12，侧梁12形成所述车辆主体的一部分。后梁20被弯曲成在其中间部分的中间部分21比其两个末端在朝向所述车辆外部的方向上更加突出，其中缓冲器11位于所述后梁的外部，碰撞箱30被联结至所述后梁的两个末端。如图5所示，该结构使得后梁20的中间部分21更靠近缓冲器11定位，但是使其远离车身嵌板13。因此，即使后梁20的中间部分21通过碰撞能量被推向所述车辆的内部，在中间部分21和车身嵌板13之间的较长距离也能够使车身嵌板13被内推的程度最小化，从而进一步提闻保护乘客的能力。后梁20被构造成其具有C形的横截面，该C形的横截面向着所述车辆的内部的方向开口。后梁20的C形横截面是一种结构，所述结构使得后梁20变轻并且提供充足量的刚性以承担碰撞能量。后梁孔22，其向着所述车辆的内部和外部的方向开口，在后梁20的两个末端上形成。在每一个后梁孔22中形成基座表面23,从而每一个碰撞箱30就位并被联结至基座表面23。采用该配置，后梁柱40被连接至基座表面23。因此，由于与基座表面23相连接,故后梁柱40具有C形的横截面,从而后梁柱40通过后梁孔22在向着所述车辆外部的方向上开口，但是在向着所述车辆内部的方向上封闭。该配置也在后梁柱40形成碰撞吸收空间41。后梁柱40的内部碰撞吸收空间41能够通过碰撞能量以有效的方式导致所述后梁柱的形状改变，并且其有效地吸收所述碰撞能量，从而显著地降低向侧梁12传递的碰撞能
量的量。碰撞箱30被构造成其内部通过多个垂直隔板31和多个水平隔板32被分成多个分隔空间33。碰撞箱30的分隔空间33用于避免碰撞箱30由于碰撞能量而突然断裂，以及用于充分吸收碰撞能量，从而显著地降低向侧梁12传递的碰撞能量的量。另外，碰撞箱30具有基座部分34，其就位并被联结至基座表面23以便于覆盖后梁孔22，和延伸体35，其与基座部分34整体形成，从而所述延伸体向后梁20的中间部分21延伸到后梁孔22以外。碰撞箱30的基座部分34能够吸收朝向后梁孔22引导的碰撞能量，后梁柱40位于后梁孔22上，而碰撞箱30的延伸体35能够吸收向后梁孔22的周围传递的碰撞能量。延伸体35还用于强化由于后梁孔22的存在而降低的后梁20的相应末端的刚性。在本发明的示例性实施方案中，每一个后梁柱40和碰撞箱30沿着侧梁12的纵轴被对齐。为了使车身嵌板13突出到所述车辆内部的空间中的程度以及通过侧梁12向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量最小化，在本发明的后梁柱40中，优选横截面的厚度Tl、向所述车辆的内部突出的长度L1、外部倾斜角Θ I和内部倾斜角Θ2分别满足4_至6_、35mm 至 40mm、20° 至 25° 和 30° 至 35°。如果后梁柱40的横截面的厚度Tl为4mm或更小，那么向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量会被减少，因为吸收碰撞能量的能力被增加，然而由于刚性量减少的问题，车身嵌板13突出到所述车辆内部的空间中的程度被增加。如果后梁柱40的横截面的厚度Tl为6mm或更小，那么由于刚性量的增加，车身嵌板13突出到所述车辆内部的空间中的程度被减少，而因为吸收碰撞能量的能力被降低，因此向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量被显著增加。虽然后梁柱40的突出的长度LI对于通过侧梁12向所述车辆的主体传递碰撞能量没有太大影响，但是优选长度LI被设定在从35mm至40mm的范围之中，以便于使车身嵌板13突出到所述车辆内部的空间中的量最小化。
如果后梁柱40的外部倾斜角Θ I被设定为20°或更小，那么通过侧梁12向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量减少，而车身嵌板13突出到所述车辆内部的空间中的程度增加。如果后梁柱40的外部倾斜角Θ I被设定为25°或更大，那么车身嵌板13突出到所述车辆内部空间中的程度减少，然而通过侧梁12向所述车辆的主体传递的碰撞能量的
量增加。如果本发明的后梁柱40的内部倾斜角Θ 2被设定为30°或更小，则车身嵌板13突出到所述车辆内部的空间的程度减少，然而通过侧梁12向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量增加。如果本发明的后梁柱40的内部倾斜角Θ 2被设定为35°或更大，那么通过侧梁12向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量减少，然而车身嵌板13突出到所述车辆内部的空间中的程度增加。因此，在本发明的后梁柱40中，优选横截面的厚度Tl、向所述车辆的内部突出的长度L1、外部倾斜角Θ I和内部倾斜角Θ 2分别满足4mm至6mm、35mm至40mm、20°至25°和30°至35°，以便于使车身嵌板13突出到所述车辆内部空间中的程度以及通过侧梁12向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量最小化。在具有上述配置的本发明的缓冲梁组件中，在前部或15%偏移处产生的大多数碰撞能量首先被后梁20吸收，剩下的碰撞能量被后梁柱40吸收。在40%偏移处的碰撞中，产生的大多数碰撞能量被碰撞箱30吸收,剩下的碰撞能量被后梁柱40吸收。因此，在本发明的缓冲梁组件中，在前部或15%偏移处产生的碰撞能量能够被分散到后梁20和后梁柱40并被后梁20和后梁柱40吸收。在40%偏移处产生的碰撞能量能够被分散到碰撞箱30和后梁柱40并被碰撞箱30和后梁柱40吸收。因为如上所述的在碰撞事件中的所有碰撞能量能够被分散到后梁20、碰撞箱30和后梁柱40并被后梁20、碰撞箱30和后梁柱40吸收，所以对于缓冲梁而言，有可能保持足够量的刚性，从而避免碰撞箱30和后梁柱40突然断裂。这进而能够使车身嵌板13突出到所述车辆内部空间中的程度最小化，从而最安全地保护乘客。此外，因为所述碰撞能量以分散的形式被吸收，所以吸收碰撞能力的能力能够增力口，从而使通过侧梁12向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量最小化，因此使保护乘客的能力最大化。尽管出于说明性目的已经示出了本发明的示例性实施方案，但是本领域技术人员将理解各种可能的修改、添加和替换均未背离如附图所公开的本发明的范围和精神。为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”是用于参考图中显示的这些特征的位置来示出示例性实施方式的特征。前述对本发明的具体示例性实施方案的示出是为了说明和例证的目的。这些示出并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和说明的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。
权利要求
1.一种用于车辆的缓冲梁组件，其包含: 设置在车辆缓冲器内部的后梁，所述后梁的两个末端均在所述车辆的主体的横向方向上定向； 联结至所述后梁一侧的碰撞箱，这些碰撞箱从所述后梁的两个末端向所述缓冲器突出；和 整体联结至所述后梁的另一侧的后梁柱，这些后梁柱从所述后梁的两个末端沿与所述碰撞箱的突出方向相反的方向朝向所述车辆的内部突出。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中所述后梁被弯曲成使其中间部分比其两个末端更朝向所述车辆的外部突出，其中所述缓冲器位于所述车辆的外部，所述碰撞箱被联结至所述后梁的两个末端。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中所述后梁具有C形的横截面，其中该C形朝向所述车辆的内部开口。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中所述后梁包括: 在所述后梁两个末端上的后梁孔，所述后梁孔朝向所述车辆的内部和外部开口 ；和 基座表面，每一个基座表面在各个后梁孔的内周中形成，其中每一个所述碰撞箱分别就位并被联结至相应的基座表面， 其中每一个所述后梁柱分别被连接至相应的基座表面。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中每一个所述碰撞箱由碰撞箱中的多个垂直隔板和多个水平隔板分成多个分隔的空间。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中每一个所述后梁柱被联结至侧梁，所述侧梁形成所述车辆主体的一部分。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中每一个所述后梁柱和所述碰撞箱沿着所述侧梁的纵轴对齐。
8.根据权利要求1所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中所述后梁和所述后梁柱由玻璃纤维毡增强热塑性复合片材制成，并且所述碰撞箱由高密度聚乙烯制成。
9.根据权利要求1所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中每一个后梁柱的横截面的厚度、向所述车辆的内部突出的长度、外部倾斜角和内部倾斜角分别满足4_至6mm、35_至40mm,20°至25°和30°至35°，以便于使车身嵌板突出到所述车辆内部的空间中的程度以及通过侧梁向所述车辆的主体传递的碰撞能量的量最小化。
10.根据权利要求4所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中每一个所述碰撞箱包括: 基座部分，其就位并被联结至各自的基座表面，以便于覆盖所述后梁孔中各自的孔；和 延伸体，其与所述基座部分整体形成，从而使所述延伸体沿着所述后梁的所述一侧向所述后梁的中间部分延伸到所述后梁孔以外。
11.根据权利要求4所述的用于车辆的缓冲梁组件，其中每一个所述后梁柱具有C形的横截面，所述后梁柱的一部分被连接至所述基座表面中的各自表面，从而使所述后梁柱通过所述后梁孔在向着所述车辆外部的方向上开口，而在向着所述车辆内部的方向上封闭，以形成在其内形成的碰撞吸收空间。
全文摘要
用于车辆的缓冲梁组件，可以包括设置在车辆缓冲器内部的后梁，所述后梁的两个末端均在所述车辆的主体的横向方向上定向，联结至所述后梁的一侧的碰撞箱，所述碰撞箱从所述后梁的两个末端向所述缓冲器突出，和整体联结至所述后梁的另一侧的后梁柱，这些后梁柱从所述后梁的两个末端沿与所述碰撞箱的突出方向相反的方向朝向所述车辆的内部突出。
文档编号B60R19/18GK103158652SQ20121028894
公开日2013年6月19日 申请日期2012年8月14日 优先权日2011年12月15日
发明者郑弼中, 具俊模, 金镇浩, 林钟明, 南相旭 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社, 韩华综合化学株式会社