车辆撞击溃缩装置制造方法

车辆撞击溃缩装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种车辆撞击溃缩装置，包含依序结合第一结合端件、至少二溃缩体及第二结合端件，各溃缩体由多个具有塑性变形能力的溃缩元间隔排列形成，且各溃缩体的韧性不同，当车辆撞击溃缩装置配于车架时，溃缩体韧性较大的溃缩体相较于溃缩体韧性较小的溃缩体更靠近车架，据此在遭受外力撞击时以具有较小溃缩体韧性的溃缩体首先遭受碰撞并透过溃缩变形抵销大幅撞击能量，而具有较大溃缩体韧性的溃缩体则能二次吸收能量，避免撞击力量直接碰撞车架，降低车架产生的震荡，并据以提高车架内乘客的安全；车辆撞击溃缩装置整体透过溃缩变形吸收撞击能量，因此可单独装配于车架，车架即不需设置溃缩空间，提高车辆车架及车架内机构的配置自由度。
【专利说明】车辆撞击溃缩装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆撞击溃缩装置，其是与车辆上吸收撞击力量的装置有关。

【背景技术】
[0002]汽车，安全性能为消费者购车的首要考量，而汽车的安全性设计可分为预防车祸意外发生订单主动安全设计及在发生意外时降低车内人员伤亡的被动安全设计。
[0003]以被动式安全设计来说，早期的被动式安全设计主要着重于降低车体的损坏程度，故其设备重点在于缓冲撞击车体的力量，如英国第GB1200464号专利，其主要是提供一种冲击能量缓冲装置，如图1所示，该冲击能量缓冲装置10为一表面具有多个切槽11的波纹管状结构，该冲击能量缓冲装置10装配于汽车的保险杆A与车体B之间，透过波纹管状结构整体构形及切槽11的设置，使该冲击能量缓冲装置10整体具有弹性变形能力，于撞击时透过该冲击能量缓冲装置10的弹性变形吸收撞击能量，降低撞击力量对车体B的伤害，据以达到缓冲车体B伤害的效果，然而，该冲击能量缓冲装置10具有弹性能力的结构特性又代表其结构刚性不佳，因此根本无法承受高能量的碰撞，当车体承受高能量的碰撞时，不仅伤害车体更会直接伤及车体内的乘客，而有乘客安全性不足的缺失；而如日本JP2008302791号专利则与此结构状态类似而因此有相同的缺失。
[0004]另外，如美国第US3724833号专利，同样提供一种冲击能量缓冲装置，如图2、3所示，该冲击能量缓冲装置20配置于保险杆A与车体B之间，而该冲击能量缓冲装置20主要包含一弹性变形件21穿套一弹性壳体22，该弹性变形件21由多个具弹性变形能力的肋片211间隔配置成为空心圆筒结构，该弹性壳体22则由高密度聚脂氨构成空心筒形结构，且该弹性变形件21穿套于该弹性壳体22内部，据此，当该冲击能量缓冲装置20遭受撞击时，该弹性变形件21及该弹性壳体22同时接收冲击力量产生形变，据以降低撞击力量直接对车体B造成伤害；然而，同样地，该冲击能量缓冲装置20具有弹性能力的结构特性代表其结构刚性不佳，因此同样地在车体承受高能量碰撞时，无法保全车体内的乘客的安全性。
[0005]而再如英国第GB347447号专利，其同样是供以连结于车体及保险杆之间的一车辆碰撞防护装置30，如图4所示，该车辆碰撞防护装置30的两端供以连结于车体及保险杆，而两端之间则连结设置多个橡胶片31，当保险杆遭受撞击时，该车辆碰撞防护装置30的橡胶片31变形以缓冲施加于车体的撞击力，据以降低对车体的损害；但同样地,该车辆碰撞防护装置主要透过具有弹性回复能力的橡胶片31的形变提供防护，而在该车辆碰撞防护装置承受高能量碰撞时则会直接压缩各该橡胶片31，除了无法避免车体受到伤害之外，更无法保全车体内乘客的人身安全。
[0006]还有，以美国第US3564688号专利、US3412628号专利而言，主要提供一种减震结构，如图5所示，该减震结构40供以设置于车辆的保险杆与车体之间，该减震结构40整体概为一圆筒结构，该圆筒结构的两端之间成形多个筒状部41，且各筒状部41上切割成形多个切槽411，据此，当该车辆遭受碰撞时，该减震结构40的各筒状部41压缩变形以吸收碰撞力量，然而，由于该减震结构40整体由单一材质制成而仅具有单一结构特性，整体若以结构刚性较弱的材质制成则无法发挥防护车体、车体内乘客的目的；而整体若以结构刚性较高的材质制成则会造成撞击力量无处消耗，车体反而产生更剧烈的震荡，车体内的乘客在遭受剧烈震荡时便极有可能产生无法预期的伤害，而无法达到保全乘客安全的目的。
[0007]因此，又有一种主要目的是为保全车辆座舱内人员人身的安全溃缩式车体设计，其结构特点主要是提高构成车辆座舱的骨架结构强度，而车辆座舱的前后端则分别设置为前溃缩区与后溃缩区，构成前溃缩区与后溃缩区的骨架结构强度低于车辆座舱的骨架结构强度，据此即能在车辆的前方或后方遭受撞击时，遭受撞击的前溃缩区或后溃缩区的骨架吸收撞击的力量并产生形变，前、后溃缩区透过骨架的形变吸收撞击的能量，降低传递至座舱的撞击力量，而能达到保全座舱内人员安全的目的；然而，车辆座舱的前端主要还必须同时配置车辆的主要元件，如引擎、水箱与传动机构，如此就必须作整体性的空间规划，因而大幅限制整体空间配置或机构配置的自由度。


【发明内容】

[0008]本发明所要解决的技术问题在于提供一种车辆撞击溃缩装置，其是改善一般撞击缓冲装置只能降低对车体的伤害而无法保全乘客安全的缺陷；以及降低车体透过设置溃缩区而造成机构配置灵活度的限制。
[0009]为解决上述问题，本发明提供一种车辆撞击溃缩装置，包含依序结合的一第一结合端件、至少二溃缩体以及一第二结合端件，连接该第一结合端件与该第二结合端件的方向定义为一轴向，该第一结合端件的一端供以结合于一车辆的一车架上，该至少二溃缩体以端部接邻连结，而连结后两端的溃缩体分别连结于该第一结合端件的另一端及该第二结合端件，其特征在于:
[0010]各所述溃缩体包含多个溃缩元，该溃缩元为具有塑性变形能力的材质制成的长形片体结构，各该溃缩元的两端之间具有一弧形段，该弧形段是相较于该轴向为弧凸形态，该些溃缩元间隔排列成轮廓形态并构成中广笼形结构的该溃缩体。
[0011]各所述溃缩体分别具有一个溃缩体韧性，各该溃缩体的溃缩体韧性不同，而溃缩体韧性较大的溃缩体相较于溃缩体韧性较小的溃缩体更靠近该第一结合端件。
[0012]本发明透过依序结合的第一结合端件、至少二溃缩体及第二结合端件构成车辆撞击溃缩装置，各溃缩体的溃缩体韧性不同，且当车辆撞击溃缩装置配于车架时，溃缩体韧性较大的溃缩体相较于溃缩体韧性较小的溃缩体更靠近车架，据此在遭受外力撞击时以具有较小溃缩体韧性的溃缩体首先遭受碰撞并透过溃缩变形抵销大幅撞击能量，而具有较大溃缩体韧性的溃缩体则能二次吸收能量，避免撞击力量直接碰撞车架，降低车架产生的震荡，并据以提高车架内乘客的安全。

【专利附图】

【附图说明】
[0013]图1为GB1200464号专利的冲击能量缓冲装置的使用状态。
[0014]图2为US3724833号专利的冲击能量缓冲装置的使用状态。
[0015]图3为图2的冲击能量缓冲装置的变形状态。
[0016]图4为GB347447号专利的车辆碰撞防护装置的示意图。
[0017]图5为US3564688号专利的减震结构的示意图。
[0018]图6为本发明车辆撞击溃缩装置的立体结构示意图。
[0019]图7为本发明车辆撞击溃缩装置的平面剖视图。
[0020]图8为本发明车辆撞击溃缩装置装配于车架上的使用状态。
[0021]图9为本发明车辆撞击溃缩装置装配于车架上并溃缩变形的状态。
[0022]图10为本发明车辆撞击溃缩装置溃缩变形的状态。
[0023]图11为图10的平面图。
[0024]图12为本发明车辆撞击溃缩装置设置三个溃缩体的实施状态。
[0025]图13为本发明车辆撞击溃缩装置的溃缩体排列为方形轮廓的实施状态。
[0026]附图标记说明
[0027]冲击能量缓冲装置10切槽11
[0028]冲击能量缓冲装置20弹性变形件21
[0029]肋片211弹性壳体22
[0030]车辆碰撞防护装置30橡胶片31
[0031]减震结构40筒状部41
[0032]切槽411保险杆A
[0033]车体B
[0034]第一结合端件50溃缩体60
[0035]第一溃缩体60A第二溃缩体60B
[0036]溃缩元61弧形段611
[0037]第二结合端件70车辆C
[0038]车架Cl轴向X

【具体实施方式】
[0039]本发明车辆撞击溃缩装置的较佳实施例如图6至图8所示，供以设置于一车辆C的车架Cl上，而该车辆撞击溃缩装置包含依序结合的一第一结合端件50、至少二溃缩体60以及一第二结合端件70，连接该第一结合端件50与该第二结合端件70的方向定义为一轴向X，其中:
[0040]所述第一结合端件50, —端供以结合于该车架Cl,且该第一结合端件50的两端端面的面积大于30平方公分，本实施例的第一结合端件50为直径大于6公分的圆形结构；
[0041]所述至少二溃缩体60分别为一第一溃缩体60A以及一第二溃缩体60B，各该溃缩体60分别具有一个溃缩体韧性，各该溃缩体60的溃缩体韧性不同，而溃缩体韧性较大的溃缩体60相较于溃缩体韧性较小的溃缩体60更靠近该第一结合端件50，S卩，较远离第一结合端件50的溃缩体60的溃缩体韧性小于靠近第一结合端件50的溃缩体60的溃缩体韧性；其中，该溃缩体韧性的韧性(Toughness)定义为受到外力作用直至破裂前所能吸收的能量与体积的比值。
[0042]所述第一结合端件50与该第二结合端件70之间设置至少二溃缩体60，该至少二溃缩体60以端部接邻连结，而连结后两端的溃缩体分别连结于该第一结合50端件的另一端及该第二结合端件70，如图1所示的实施例是配置二溃缩体60 ;该第一溃缩体60A的一端连结于该第一结合端件50的另一端，该第一溃缩体60A的另一端连结该第二溃缩体60B的一端，本实施例的第一溃缩体60A的溃缩体韧性大于该第二溃缩体60B的溃缩体韧性，且本实施例是透过设置该第二溃缩体60B的长度大于该第一溃缩体60A的长度以赋予其不同的韧性。
[0043]而各所述溃缩体60包含多个溃缩元61，本实施例的溃缩元61为具有塑性变形能力金属制成的长形片体结构，各该溃缩元61的两端之间具有一弧形段611，该弧形段611是相较于该轴向X为弧凸形态，该些溃缩元61间隔排列成轮廓形态并构成该溃缩体60，使该溃缩体60成为中广形的笼形结构；而改变该溃缩体韧性的手段可透过改变各溃缩体60的溃缩元61的长度、厚度或材料来达成。
[0044]所述第二结合端件70，结合于该第二溃缩体60B的另一端，且该第二结合端件70的两端端面的面积大于30平方公分，本实施例的第二结合端件70为直径大于6公分的圆形结构。
[0045]以上为本发明车辆撞击溃缩装置的结构组态及特征，而其使用时，请配合参阅图8至图11所示，本发明车辆撞击溃缩装置供以装配于车辆C的车架Cl上，而当车辆遭受撞击并撞击到该车辆撞击溃缩装置时，较远离车架Cl的第二溃缩体60B是首当其冲先遭受碰撞，而由于该第二溃缩体60B的溃缩体韧性配置为小于第一溃缩体60A的溃缩体韧性，该第二溃缩体60B在受力初始能直接吸收撞击的力量并产生溃缩变形，此处的变形为弹性变形；而当该第二溃缩体60B持续受力，且受力超过该第二溃缩体60B的降伏强度时，该第二溃缩体60B继续产生溃缩变形，此时的溃缩变形为塑性变形，透过该第二溃缩体60B的变形抵销吸收撞击的能量，此时，该第二溃缩体60B已能吸收绝大部分的撞击力量。
[0046]接着，当撞击能量无法被第二溃缩体60B完全吸收时，撞击的能力持续传递至第一溃缩体60A，则该第一溃缩体60A则同样地能透过溃缩变形抵销吸收撞击能量，而由于该第一溃缩体60A的溃缩体韧性大于该第二溃缩体60B的溃缩体韧性，因此该第一溃缩体60A除了提供第二次的能量吸收，降低冲击车架Cl的力量之外，更能抵挡撞击能量直接地冲击车架Cl，避免车架Cl产生剧烈的震荡而伤及车架Cl内的乘客人身安全。
[0047]而由于本发明的该车辆撞击溃缩装置的溃缩体60透过形变以抵销受力，且该车辆撞击溃缩装置的溃缩体60的溃缩元61相较于轴向X为弧凸形态，该溃缩元61能顺应其自身形态发生变形，如图9?图11所示，据此，使得本发明车辆撞击溃缩装置的变形为可预期的状态。
[0048]另外，上揭实施状态(图6至图11)的溃缩体60数量为二，然该数量并不以此为限，也可如图12所示配置该溃缩体60的数量为三，则各该溃缩体60以端部依序结合，而两端的溃缩体60再分别结合于该第一结合端件及该第二结合端件，且该溃缩体60排列同样符合溃缩体韧性较大的溃缩体60相较于溃缩体韧性较小的溃缩体60更靠近该第一结合端件50的原则，此结构组态也能提供同样的目的及功效。
[0049]还有，如图6至图12所示例的第一结合端件50、第二结合端件70的形状为圆形，而构成溃缩体60的溃缩元61是间隔排列成圆形轮廓形态，然，本发明的结构形态并不以此为限，如图13所示即是将第一结合端件50与第二结合端件70设置为方形，而构成溃缩体60的溃缩元61则间隔排列成方形轮廓形态，此结构形态同样地能达到相同的目的及功效。
[0050]综上，本发明透过以具有不同溃缩体韧性的至少二溃缩体60组成车辆撞击溃缩装置，具有较低韧性的溃缩体60首当其冲承受撞击，并产生溃缩变形以抵销巨幅撞击力，而具有较高韧性的溃缩体60则靠近车架设置以阻隔撞击力量直接撞击车架Cl，除了避免车架Cl直接受损之外，更同样可以产生溃缩变形以吸收剩余能量，藉此使本发明车辆撞击溃缩装置整体透过溃缩变形以双重吸收撞击能量，避免撞击力量直接撞击车架Cl，降低车架Cl的剧烈震荡，并据此提高车架Cl内乘客的安全性；且值得说明的是，由于本发明车辆撞击溃缩装置整体承受撞击时，是本发明车辆撞击溃缩装置整体本身产生溃缩变形，本发明可直接单独设置于车架Cl上，使用的适用性极高，且在车辆遭受撞击时由本发明车辆撞击溃缩装置整体产生溃缩变形，则车辆即不需另外设置溃缩空间，更可提高车辆空间的设置自由度。
【权利要求】
1.一种车辆撞击溃缩装置，包含依序结合的一第一结合端件、至少二溃缩体以及一第二结合端件，连接该第一结合端件与该第二结合端件的方向定义为一轴向，该第一结合端件的一端供以结合于一车辆的一车架上，该至少二溃缩体以端部接邻连结，而连结后两端的溃缩体分别连结于该第一结合端件的另一端及该第二结合端件，其特征在于:各所述溃缩体包含多个溃缩元，该溃缩元为具有塑性变形能力的材质制成的长形片体结构，各该溃缩元的两端之间具有一弧形段，该弧形段是相较于该轴向为弧凸形态，该些溃缩元间隔排列成轮廓形态并构成中广笼形结构的该溃缩体；以及各所述溃缩体分别具有一个溃缩体韧性，各该溃缩体的溃缩体韧性不同，而溃缩体韧性较大的溃缩体相较于溃缩体韧性较小的溃缩体更靠近该第一结合端件。
2.如权利要求1所述的车辆撞击溃缩装置，其特征在于:所述第一结合端件的两端端面的面积大于30平方公分；该第二结合端件的两端端面的面积大于30平方公分。
【文档编号】B60R19/34GK104512361SQ201410353566
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年7月23日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】伍必翔 申请人:电能有限公司