专利名称：一种交通碰撞衰减器框架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种交通碰撞衰减器的框架，如固定到卡车上的衰减器框架。
背景技术：
June的美国专利5,642,792和leonhardt的美国专利6,092,959公开了一种交通碰撞缓冲器，可用于保护的车辆，比如卡车。在这两份文件中，所公开的碰撞缓冲器包括框架，其具有侧面件互相连接的横向件。侧面件是铰接的，所以可向外翻折，使得受到冲击的框架垮下来。通过连接到侧面件的拘束件来防止框架过早垮下。在June的专利中，这些拘束件包括在侧面件的中部之间斜向延伸的缆绳和一个横向件。这些缆绳防止了侧面件向外移动，直到固定缆绳到横向件的销转动才能得到释放。在Leonhardt的专利中，拘束件具有螺栓形式，固定在各个中心铰链两侧的侧面件的相邻中间部分之间，可防止侧面件的中心铰链打开，直到螺栓在冲击下破坏。
尽管在使用中有效，June专利中的斜向缆绳不适用于不使用绳索来启动框架垮下的应用场合。因为Leonhardt专利的框架处于原始位置是采用螺栓来保持，螺栓只对在各中间铰链的力作出反应，在框架相对侧面上的铰链的打开因此不是互相协调的。
Gertz的美国专利5,248,129介绍了另一种框架，其包括剪刀状连接杆，通过缆绳保持在初始位置，缆绳跨过框架在位于连接杆上下铰链的杆之间延伸。Gerts的专利涉及到不同类型的连接杆，其中刚性杆跨过框架的上下部分之间形成剪刀状连接杆。
发明内容
以概括介绍的方式，下面将介绍的交通碰撞衰减器框架包括一个或多个拉伸件，固定在相对的侧面件之间，靠近各中间铰链的位置。各拉伸件跨过框架的纵向中心线延伸，从框架的一侧延伸到另一侧。各拉伸件包括机械保险，当框架的第一和第二侧面件向拉伸件施加过大载荷时，可在拉力作用下破坏。一旦机械保险破坏，框架两侧的中间铰链同时开始打开。通过这种方式，框架的垮下在左侧和右侧协调进行。
上面的内容只是用于一般介绍，不打算以任何方式对所附权利要求的范围加以限制。
图1是结合了本发明的优选实施例的交通碰撞衰减器框架的透视图；图2和3是图1中对应圆圈区的放大视图；图4是图1的拉伸件一部分的顶视图。
具体实施例方式
现在参考视图，图1显示了交通碰撞衰减器框架10，其包括第一、第二和第三横向件12、14、16，沿纵向中心线L间隔开。在这个示例中，横向件显示为框架，但在供选择的实施例中，可形成实心面板。总之，横向件可具有任何形式，包括单件和多个部件形成的组件。
第一和第二横向件12、14通过第一侧面件18和第二侧面件20互相连接，第一侧面件位于纵向中心线L的第一侧面，第二侧面件20位于纵向中心线L的相对的第二侧面。类似地，第二和第三横向件14，16通过第三和第四侧面件22，24互相连接，第三侧面件完全位于纵向中心线L的一侧，第四侧面件完全位于纵向中心线L的相对一侧。
在这个示例中，侧面件18、20、22、24显示出具有铰接框架的形式，但应当懂得许多其他选择形式也可以使用。侧面件可具有面板或单独杆的形式，带有或不带有下面介绍的铰链。当使用铰链时，其可以是活动铰链或多节铰链。在某些情况下，侧面件可以是在相邻的横向件之间延伸的刚性杆、棍或管，其形状加工成发生冲击时能够以预定方式破坏。
在图1的示例中，4个侧面件18、20、22、24是相同的，可将侧面件18作为代表。侧面件18包括第一框26和第二框28。第一框26通过第一铰链30连接到第一横向件12。第二框28通过第二铰链32连接到第二横向件14。第一和第二框26，28通过中间铰链34连接到一起。在发生冲击框架10垮下时，铰链30、32、34允许框架26、28向外(离开纵向中心线)铰接转动。
框架10形成由横向件12、14、16和侧面件18、20、22、24包围的第一和第二杆间空间。第一和第二能量吸收件36、38分别位于第一和第二杆间空间。当框架10在冲击下垮掉时，能量吸收件36，38沿轴向破坏，因此提供了减速力，使受冲击的车辆得到缓冲。
能量吸收件36，38可具有许多形式，Leonhardt的美国专利6,092,959所介绍的能量吸收件可作为示例。在所有的实施例中不要求能量吸收件设置在框架10内，在一些示例中，框架的能量吸收特性足以提供所要求的减速力。
图1中，斜向的绳索拉条37用虚线显示，以便使图1更清楚。这些斜向的拉条37在框架垮下前可提高框架10的刚性，但不会阻止冲击造成的垮下。一般地，斜向拉条37是由柔性的缆绳构成。
第一横向件12固定到固定机构39，固定机构39可从保护的车辆，比如卡车，的后部悬臂支撑框架10。
上面介绍的构件12到39可采用许多形式。例如，可如Leonhardt的美国专利6,092,959所介绍的形式来构成，该专利转让给本发明的受让人，因此本文参考引用其全部内容。
框架10和Leonhardt专利的框架之间的一个重要差别涉及到第一和第二拉伸件40，42。各拉伸件40、42包括各自的机械保险44、46，机械保险44、46保持各拉伸件40、42完整，直到拉伸件上的拉伸载荷超过预定的阕值。当这种情形发生，机械保险44、46分离，使相对的侧面件18、20、22、24脱开连接。
拉伸件40、42的作用是保持框架10位于图1的位置，直到发生冲击时施加平行于纵向中心线L的冲击载荷。这些冲击载荷可通过各铰链的转动使侧面件18、20、22、24向外弯曲(离开纵向中心线L)。只要拉伸件40、42保持完整，就限制了各中间铰链34之间的最大分离，因此就防止了框架10垮下。一旦机械保险44、46分离，纵向中心线L的第一侧的侧面件18、22不再与纵向中心线L的第二侧的各侧面件20、24连接，侧面件自由地向外移动。因为拉伸件40、42跨过纵向中心线L并固定到相对的侧面件之间，拉伸件40、42可保证纵向中心线L两侧的侧面件同时(在任何给定的中间空间内)自由地向外垮下。
图2到图4还提供了有关拉伸件40、42的其他信息。在示例中，拉伸件是相同的。下面的讨论将集中于拉伸件42。
如图2所示，拉伸件42包括第一和第二缆绳48、50，其中心端部固定到各自的重叠件52、54。重叠件52、54形成对准的开口，剪切销56穿过对准的开口。示例中的剪切销56正交缆绳48、50，其形式为螺栓。
缆绳48、50的外端分别端接到螺纹轴58。螺纹轴58穿过凸缘62的开口，凸缘固定到侧面件上的靠近各自中间铰链34的位置。调整螺帽60与螺纹杆58螺纹连接，其可调节缆绳48、50的有效长度，从而调节了拉伸件42的长度。
应当认识到重叠件52、54和剪切销56只是一种适当的机械保险示例。可采用许多选择形式，包括机械保险由两个或多个剪切销组成，机械保险的元件可设计成在拉力而不是剪切力的作用下破坏。机械保险还可以是部分处于选定载荷的缆绳、缆绳之间的连接件和在选定载荷下破坏的固定件(比如螺纹轴58)等。在这种情况下，机械保险集成为拉伸件，单独件(如缆绳)既可用作拉伸件也用作机械保险。机械保险44、46可设计成在相同的拉伸载荷下分开，或在不同的拉伸载荷下分开，取决于框架10需要的破坏模式。
如图1所示，拉伸件40、42分别在上面和下面设置了能量吸收件36、48。因此，有两个拉伸件40在侧面件18、20之间横向延伸，有两个拉伸件42在侧面件22、24之间横向延伸。
下面通过示例的方式提供结构细节，以清楚说明优选的实施例。当然这些结构细节不是用于限制所附权利要求的范围。在这些示例中，第一和第二缆绳48、50以钢缆的形式实现，钢缆应满足联邦标准RR-W-410(直径5/16英寸，7×19镀锌)。螺纹轴58的直径是5/8英寸，每英寸有11条螺纹。剪切销56是直径5/8英寸的2级螺栓。调节螺帽60可拉紧，对拉伸件40施加拉力，从而将框架10保持在发生冲击前的图1位置。虽然图1显示了靠近中间铰链38的物理结构，其形式可用于接收Leonhardt专利中的促动螺栓，最好不使用促动螺栓，在这个示例中保持中间铰链闭合的力只由拉伸件40、42提供。
本文中所用的用语“组”用来表示一个或多个。因此，一组铰链包括1、2、3或更多个铰链。术语“销”广义上包括各种类型的杆，可带有螺纹或无螺纹，剪切销如上面介绍可以螺栓的形式实现。
上面的详细介绍只是讨论了本发明可采用的许多形式中的几种。因此，所作介绍只是一种说明，不是用来进行限制。只有所附权利要求，其包括全部等同体，能够限定本发明的范围。
权利要求
1.一种交通碰撞衰减器框架，包括第一和第二横向件，沿纵向中心线间隔开；第一侧面件，在所述第一和第二横向件之间延伸，所述第一侧面件完全设置在所述框架纵向中心线的第一侧；第二侧面件，在所述第一和第二横向件之间延伸，所述第二侧面件完全设置在所述框架纵向中心线的与所述第一侧相对的第二侧；拉伸件，固定到所述第一和第二侧面件，并越过纵向中心线在所述第一和第二侧面件之间延伸，所述拉伸件包括机械保险，可在所述第一和第二侧面件向所述拉伸件提供过大拉伸载荷时在拉力作用下破坏。
2.根据权利要求1所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述框架还包括设置在所述横向件之间和所述侧面件之间的能量吸收件。
3.根据权利要求1所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述侧面件包括第一和第二框，分别通过一组中心铰链固定到一起，各所述第一框通过一组第一铰链固定到所述第一横向件，各所述第二框通过一组第二铰链固定到所述第二横向件。
4.根据权利要求3所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述拉伸件固定到所述侧面件上的靠近所述中心铰链的位置。
5.根据权利要求1所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述机械保险包括第一和第二重叠件，以及穿过所述重叠件的剪切销。
6.根据权利要求5所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述拉伸件还包括第一缆绳，其一端固定到所述第一侧面件，另一端固定到所述第一重叠件；和第二缆绳，其一端固定到所述第二侧面件，另一端固定到所述第二重叠件。
7.根据权利要求6所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述缆绳的位置横向于所述剪切销。
8.根据权利要求1所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述框架还包括固定件，可固定到所述横向件并适合固定所述碰撞衰减器框架到保护的车辆。
9.根据权利要求1所述的交通碰撞衰减器框架，其特征在于，所述框架包括第三横向件；第三侧面件，在所述第二和第三横向件之间延伸，所述第三侧面件完全设置在所述纵向中心线的第一侧；第四侧面件，在所述第二和第三横向件之间延伸，所述第四侧面件完全设置在所述纵向中心线的第二侧；第二拉伸件，固定到所述第三和第四侧面件，并越过纵向中心线在所述第三和第四侧面件之间延伸，所述第二拉伸件包括第二机械保险，可在所述第三和第四侧面件向所述第二拉伸件提供过大载荷时在拉力作用下破坏。
全文摘要
一种交通碰撞衰减器框架，包括通过侧面件互相连接的横向件。各侧面件完全设置在框架纵向中心线的两侧，一个或多个拉伸件固定到侧面件，越过纵向中心线在侧面件之间延伸。各拉伸件包括机械保险，可在第一和第二侧面件向拉伸件提供过大拉伸载荷时在拉力作用下破坏，当出现冲击时机械保险在拉力作用下破坏，侧面件同时释放向纵向中心线外移动，因此，框架以左和右两侧协调的方式垮下。
文档编号B62D21/00GK1604981SQ02825088
公开日2005年4月6日 申请日期2002年12月11日 优先权日2001年12月19日
发明者J·B·韦尔奇, L·C·科布 申请人:能量吸收系统公司