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順序地彎折的車輛粉碎罐的制作方法

文檔序號:11700961閱讀:296來源:國知局
順序地彎折的車輛粉碎罐的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及車輛設(shè)備領(lǐng)域,并且特別地,涉及一種能夠順序地彎折的車輛粉碎罐。



背景技術(shù):

車輛的端部結(jié)構(gòu)可包括連接到車輛車架的保險杠總成,例如前保險杠總成和后保險杠總成。保險杠總成可以包括保險杠梁。保險杠梁是相對剛性的并且可在碰撞(例如,前端碰撞)期間受到撞擊。粉碎罐可以將保險杠梁連接到車輛的車架。粉碎罐被設(shè)計成在碰撞期間彎折以吸收能量。

仍然需要增加車輛的燃料經(jīng)濟(jì)性。提高燃料經(jīng)濟(jì)性的一種方式是通過減小車輛的總重量。因此,存在減小粉碎罐的重量同時仍保持其功能的機(jī)會。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

根據(jù)本發(fā)明,提供一種車輛,包含:

車架;以及

粉碎罐,該粉碎罐沿縱向軸線延伸;

粉碎罐包括相對于車架固定并且鄰近車架的第一部分、遠(yuǎn)離車架的第二部分和從第一部分延伸到第二部分的中間部分;

粉碎罐包括沿著縱向軸線在第一部分上延伸并且終止于中間部分上的縱長的槽。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中粉碎罐可以從第一部分上的近端延伸到第二部分上的遠(yuǎn)端,第一部分、中間部分和第二部分從近端到遠(yuǎn)端逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中槽從第一部分朝向第二部分逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中粉碎罐具有從近端到遠(yuǎn)端大體上恒定的壁厚。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中大體上恒定的壁厚約為1.1毫米。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中槽從第一部分朝向第二部分逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中粉碎罐包括肋和脊,該肋和脊以圍繞縱向軸線周向交替設(shè)置的方式定位,其中槽的其中之一設(shè)置在每個相鄰的肋和脊之間。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中每個肋在從第一部分朝向第二部分的方向上朝向縱向軸線逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中槽在從第一部分朝向第二部分的方向上朝向縱向軸線逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中粉碎罐由超高強(qiáng)度鋼制成。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,還包含連接到第二部分的保險杠梁。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中粉碎罐可以從第一部分上的近端延伸到第二部分上的遠(yuǎn)端,并且還包含固定到遠(yuǎn)端和保險杠梁的前板,以及固定到近端和車架的后板。

根據(jù)本發(fā)明,提供一種車輛粉碎罐,包含:

第一部分;

與第一部分間隔開的第二部分;

從第一部分延伸到第二部分的中間部分;

第一部分、第二部分和中間部分在縱向軸線上對齊并且從第一部分到第二部分逐漸變窄;以及

沿著縱向軸線在第一部分上延伸并且終止于中間部分的縱長的槽。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中槽從第一部分到第二部分逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中粉碎罐包括肋和脊,該肋和脊以圍繞縱向軸線周向交替設(shè)置的方式定位,其中槽的其中之一設(shè)置在每個相鄰肋和脊之間,其中每個肋在從第一部分朝向第二部分的方向上朝向縱向軸線逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中槽從第一部分到第二部分逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,該粉碎罐還包含在第一部分上的近端和在第二部分上的遠(yuǎn)端,粉碎罐從近端到遠(yuǎn)端逐漸變窄。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,該粉碎罐還包含從近端到遠(yuǎn)端大體上恒定的壁厚。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中大體上恒定的壁厚約為1.1毫米。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例,其中粉碎罐由超高強(qiáng)度鋼制成。

附圖說明

如通過參考以下結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)描述能夠更加理解的那樣,本發(fā)明的其它優(yōu)點將被容易地領(lǐng)會,附圖中:

圖1是包括以虛線示出的粉碎罐和保險杠梁的車輛的透視圖;

圖2是包括車架、粉碎罐和保險杠梁的車輛的一部分的立體圖;

圖3是粉碎罐的立體圖;

圖4是包括固定到粉碎罐近端的后板和固定到粉碎罐遠(yuǎn)端的前板的粉碎罐的立體圖;

圖5是粉碎罐的第二部分的橫截面圖;

圖6是粉碎罐的第一部分的橫截面圖;

圖7是粉碎罐的側(cè)視圖;

圖8是碰撞期間第二部分彎折以及中間部分和第一部分未變形的粉碎罐的側(cè)視圖;

圖9是碰撞期間第二部分和中間部分彎折以及第一部分未變形的粉碎罐的側(cè)視圖;

圖10是碰撞期間第二部分、中間部分和第一部分彎折的粉碎罐的側(cè)視圖。

具體實施方式

參考附圖,其中在幾個視圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件,車輛10包括車架26和沿著縱向軸線a延伸的至少一個粉碎罐12。粉碎罐12包括相對于車架26固定且鄰近車架26的第一部分16、遠(yuǎn)離車架26的第二部分20以及從第一部分16延伸到第二部分20的中間部分18。粉碎罐12包括沿著縱向軸線a在第一部分16上延伸并終止于中間部分18縱長的槽(corrugation)24。

當(dāng)例如在車輛10的前端碰撞期間將力施加到粉碎罐12時,粉碎罐12沿著縱向軸線a順序地彎折。如圖8所示,當(dāng)力f施加在粉碎罐12的遠(yuǎn)端22時,粉碎罐12的第二部分20彎折。隨后,粉碎罐12的彎折隨著中間部分18彎折(參見圖9)而進(jìn)行,接著第一部分16彎折(參見圖10),吸收來自力f的能量。

根據(jù)如力f的大小和持續(xù)時間的變量,粉碎罐12可能彎折的程度可以變化。例如,并且仍然參考圖8至圖10,如果力f具有小量級,則只有粉碎罐12的第二部分20可以彎折,如圖8所示。如果力f具有更大的量級,則粉碎罐12的第二部分20和中間部分18可以彎折,如圖9所示。最后,如圖10所示,如果力f具有足夠的量級,則粉碎罐12可以沿著整個縱向軸線a從第二部分20到中間部分18到第一部分16順序地彎折。

車輛10的車架26在圖1和圖2中示出。車架26可以是任何合適的結(jié)構(gòu),例如一體式、分離式(body-on-frame)等,并且可以由任何合適的材料形成,例如鋼、鋁等。

繼續(xù)參考圖1和圖2,車輛10包括保險杠梁28。保險杠梁28可以由任何合適的材料形成,例如鋼、鋁等。保險杠梁28可以配置成變形以在車輛10的碰撞期間吸收能量和/或可被配置成在碰撞期間將力傳遞到車架26。

保險杠梁28可以通過粉碎罐12支撐在車架26上。特別地,如圖1和圖2所示,車輛10可以包括兩個粉碎罐12,每個粉碎罐12在車架26和保險杠梁28之間延伸以將保險杠梁28支撐在車架26上。或者,車輛10可包括將保險杠梁28支撐在車架26上的任何合適數(shù)量的粉碎罐12(即一個或多個)。

參考圖3,粉碎罐12可以從第一部分16上的近端14延伸到第二部分20上的遠(yuǎn)端22。粉碎罐12的近端14接近車輛10的車架26并且遠(yuǎn)端22在車輛10的車架26的遠(yuǎn)側(cè)。中間部分18從第一部分16延伸到第二部分20。

粉碎罐12可以包括在遠(yuǎn)端22處的前板34和在近端14處的后板30。前板34可以將粉碎罐12連接到保險杠梁28,并且后板30可以將粉碎罐12連接到車架26,如下面進(jìn)一步所述?;蛘?,例如粉碎罐12的近端14和遠(yuǎn)端22可以例如通過焊接、緊固等分別直接固定到車架26和保險杠梁28上。

前板34可以固定到粉碎罐12的遠(yuǎn)端22且前板34可以固定到保險杠梁28。具體地,粉碎罐12的遠(yuǎn)端22可以以如焊接、緊固等合適的方式固定到前板34。

后板30可以可拆卸地安裝到車架26上。例如,后板30可以限定多個孔32,并且車輛10的車架26還可以限定與后板30的孔32對齊的孔(未示出)。參考圖4,如螺紋螺栓38的緊固件可以延伸穿過后板30的孔32并延伸進(jìn)入車架26的對齊的孔中以將后板30可拆卸地安裝到車輛10的車架26上。后板30可以以任何合適的方式焊接或以其它方式固定連接到車架26。后板30可以由如鋼、鋁等的金屬制成。

前板34可以固定到粉碎罐12的遠(yuǎn)端22且固定到保險杠梁28。具體地,粉碎罐12的遠(yuǎn)端22可以以如焊接、緊固等任何合適的方式固定到前板34。

粉碎罐12的遠(yuǎn)端22可以可移除地安裝到保險杠梁28。例如,如圖4所示,前板34可以限定多個孔36,并且保險杠梁28可以限定與前板34的孔36對準(zhǔn)的孔(未示出)。如螺紋螺栓38的緊固件可以延伸穿過前板34的孔36進(jìn)入保險杠梁28的對準(zhǔn)的孔中以將前板34可拆卸地安裝到保險杠梁28。前板34可以以任何合適的方式焊接或以其它方式固定連接到保險杠梁28。前板34可以由如鋼、鋁等的金屬制成。

粉碎罐12具有從近端14到遠(yuǎn)端22的大體上恒定的壁厚t。例如,壁厚t由于公差和來自制造過程的缺陷,例如1-5%而可以在近端14和遠(yuǎn)端22之間變化最小量。作為一個示例,壁厚可以為約1.1毫米。

粉碎罐12可以由超高強(qiáng)度鋼(ultrahighstrengthsteel,uhss)制造。作為一個示例,粉碎罐12可以由屈服強(qiáng)度為1500mpa的硼鋼制成。作為結(jié)果,粉碎罐12具有高強(qiáng)度重量比并且可以是輕質(zhì)的,并且仍被設(shè)計成保持從第二部分20到中間部分18到第一部分16的潰縮順序,如下進(jìn)一步闡述。

如圖3和圖7所示,粉碎罐12可以從近端14到遠(yuǎn)端22逐漸變窄。從近端14到遠(yuǎn)端22逐漸變窄可以是恒定的。換句話說,第一部分16、中間部分18和第二部分20均可以逐漸變窄。

如圖5和圖6所示,粉碎罐12可以由固定在一起(例如焊接)的多個部件制成。例如,如圖所示,粉碎罐12可以由兩個部件(第一部件40和第二部件42)制成。

圖5示出了具有限定多條邊44的多邊形橫截面形狀的粉碎罐12的第二部分20。例如,多邊形橫截面形狀可以是八邊形的,具有八條邊44。粉碎罐12的每條邊44具有長度l。每條邊的長度l可以沿著縱向軸線a變化,如下面進(jìn)一步闡述的。

一些邊44也是從粉碎罐12的近端14延伸到遠(yuǎn)端22的脊46,如圖3和圖7所示。具體來說,脊46從近端14到遠(yuǎn)端22逐漸變窄,如圖3和圖5-6所示。換句話說,脊46的長度l從近端14到遠(yuǎn)端22減小。

一些邊44中限定肋48。如圖3所示,肋48可以從粉碎罐12的近端14延伸到第二部分20,例如從近端14延伸到中間部分18和第二部分20的接合處。每個肋48可以具有沿著第一部分16——即從近端14到中間部分18——恒定的橫截面。每個肋48可以沿著中間部分18逐漸變窄。例如每個肋48可以從第一部分16到第二部分20逐漸變窄,并且可以終止于中間部分18和第二部分20之間的接合處。換句話說,第二部分20可以沒有肋48。

參考圖3,槽24沿著縱向軸線a是縱長的。一個槽24可以設(shè)置在每個相鄰的肋48和脊46之間。

槽24沿著第一部分16和中間部分18延伸。例如,槽24可以在近端14處開始。如上所述,槽24可以終止于中間部分18上。例如,槽24可以如圖所示的終止于中間部分18和第二部分20的接合處。換句話說,第二部分20可以沒有槽24,如圖3和圖5所示。槽24可以從近端14連續(xù)地延伸到中間部分18和第二部分20的接合處。

槽24可以從第一部分16到第二部分20逐漸變窄,如圖7所示,例如從近端14到中間部分18和第二部分20的接合處。換句話說,槽24朝向縱向軸線a從第一部分16向第二部分20逐漸變窄。如圖所示,槽24的逐漸變窄可以是恒定的。槽24可以抵抗邊44的彎折。當(dāng)槽24相對深時,即在近端14時,槽24提供更大的加強(qiáng),并且當(dāng)槽24相對淺時,即在中間部分18和第二部分20的接合處時,提供較少的加強(qiáng)。

槽24、脊46和肋48為粉碎罐12提供軸向穩(wěn)定性。具體地,在施加力f時,槽24、脊46和肋48引導(dǎo)粉碎罐12的彎折以從第二部分20到中間部分18到第一部分16依次進(jìn)行。

如上所述,粉碎罐12的邊44可以沿著縱向軸線a變化。具體地,邊44可以在從近端14到遠(yuǎn)端22的方向上變窄。

由于粉碎罐12的厚度和材料類型,粉碎罐12的潰縮是壁厚t與一條邊44的長度l的比的函數(shù)。具體地,在遠(yuǎn)端22沿著縱向軸線a施加力f時,粉碎罐12首先在具有最小t/l比的邊44處彎折。由于第二部分20沒有槽24和肋48,因此在第二部分20的粉碎罐12的邊44的長度l是最大的。這樣,由于厚度t從近端14到遠(yuǎn)端22大體上是恒定,t/l的比率在第二部分20處最小,這導(dǎo)致在遠(yuǎn)端22沿著縱向軸線a施加力f時第二部分20在中間部分18和第一部分之前彎折。

此外,由于槽24從近端14到第二部分20逐漸變窄,如上所述,槽24對中間部分18提供較少的加強(qiáng)以及對第一部分16提供較大的加強(qiáng)。因此,槽24促使中間部分18在第一部分16彎折之前彎折。沿著中間部分18的肋48的逐漸變窄和沿著第一部分16的肋48的恒定橫截面也促使中間部分18在第一部分16之前彎折。

粉碎罐12的槽24、邊44和肋48促使粉碎罐12從第二部分20開始,然后在中間部分18,然后在第一部分16處順序地潰縮的設(shè)計允許粉碎罐12由如硼鋼的uhss以相對小的厚度(例如,約1.1mm)制成,如上所述。這種構(gòu)造減小了粉碎罐12的重量。

已經(jīng)以說明性方式描述了本發(fā)明,并且應(yīng)當(dāng)理解,已經(jīng)使用的術(shù)語旨在是描述性的詞語的性質(zhì),而不是限制性的。根據(jù)上述教導(dǎo),本發(fā)明的許多修改和變化是可能的,并且本發(fā)明可以以不同于具體描述的方式來實施。

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