CN101918243A - 加强型能量吸收装置及其组件 - Google Patents

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Abstract

通过变形吸收能量的装置(2)，尤其是用于一旦发生碰撞的机动车辆的座椅(10)，该能量吸收装置(2)包括：具有固定厚度(e)的板(20)，其特征在于至少由桥状物(16)间隔开的第一开孔(12)和第二开孔(14)；以及沿第一开孔(14)延伸的杆(19)，其中桥状物(16)具有轴环(18)，该轴环至少具有比板(20)的厚度(e)大的局部厚度(E)。

Description

加强型能量吸收装置及其组件
本发明涉及通过变形来吸收能量的装置，尤其是用于一旦发生碰撞的机动车辆，以及包括两个能量吸收装置的组件。
更具体地说，本发明涉及下述类型的能量吸收装置，该类型包括：
-厚度基本上固定不变的板，其特征是由桥状物隔开的第一开孔和第二开孔，以及
-延伸通过第一开孔的杆。
这种类型的能量吸收装置我们已经普遍熟知，尤其是公开在文献US2004/0061364中。
本发明的目的是降低成本，并提高这种类型的能量吸收装置的坚固性。
为了实现这个目的，根据本发明，桥状物包括轴环，其至少局部厚度比板的厚度大。
术语“轴环”表示材料的弯曲区域，在此情形中，该区域与板的材质相同。结果是板在轴环区域得到了加强，而其厚度因而可以减少。材料的成本以及设备的重量也因此降低了。进一步地，所述板在局部可以用于能量吸收装置，且更全面地形成座椅结构边缘，而不会造成座椅重量或材料成本的显著增加。
根据一个附加的特征，轴环优选是环形的，且在第一开孔的边缘上。
其结果杆在第一开孔内的导向和对中也得到改进。
根据本发明的另一个附加特征，轴环优选地与板的主体部分大致垂直地延伸，且使所述板的厚度局部地增加100％至200％。
板在桥接部位的厚度因此变成了两倍或三倍，这意味着充分地增强了给定厚度的板的抗力，同时也减少了材料，并因此减轻了重量。
优选地，板的主体部分的厚度在1.5到2.5毫米之间，而桥状物的厚度在3到6毫米之间。
根据本发明的另一特征，板在轴环处加工硬化，从而增加其硬度。
对材料的加工以形成轴环使得轴环的局部硬度增强了，从而进一步地增强了抵抗性。
本发明还涉及能量吸收组件。根据本发明，能量吸收组件包括构成第一能量吸收装置以及第二能量吸收装置的上述装置，二者都被插入在第一元件与第二元件之间，从而通过吸收施加在所述第一和第二元件之间的高应力来将它们相互保持住，其中所述的第一能量吸收装置和所述第二能量吸收装置彼此间隔开，并适于它们在施加在第一元件和第二元件之间的相同应力作用下变形。
因此，为了减少每个能量吸收装置的板的厚度，在碰撞中吸收的能力会被分散。
根据附加的特征，能量吸收组件优选地具有以下特征：
-第二能量吸收装置还具有杆和板，其中板至少具有由桥状物隔开的第一开孔和第二开孔，其中杆延伸穿过第一开孔；
-对于每个能量吸收装置，杆和板是固定的，一个相对于第一元件，另一个相对于第二元件；
-在能量吸收方向上，第一能量吸收装置的桥状物与第二元件绕第二能量吸收装置的杆的轴线相对于第一元件的旋转相对；以及
-同样在能量吸收方向上，第二能量吸收装置的桥状物与第二元件绕第一能量吸收装置的杆轴线相对于第一元件的旋转相对。
根据本发明的一个附加特征，第一能量吸收装置的桥状物与第二能量吸收装置的桥状物优选地分别具有一狭槽，相应的能量吸收装置的杆设计成可在槽内通过。
根据本发明的另一附加特征，第一能量吸收装置和第二能量吸收装置优选地适于使第二能量吸收装置的桥状物在第一能量吸收装置之前断裂。
能量的吸收因而更加恒定，且更好地控制，尤其是当桥状物具有槽的时候。
本发明的其他特征和优点将在阅读以下的详细描述和参照相关附图中变得更加清晰，其中：
-附图1示出了根据本发明的能量吸收组件；
-附图2示出在碰撞前的附图1中标记Ⅱ区域的放大图；
-附图3是附图2中沿剖面线Ⅲ-Ⅲ的剖视图；
-附图4示出了与附图2相应的碰撞吸收时的能量吸收组件；
-附图5示出了与附图2相应的碰撞吸收结束时的能量吸收组件；
-附图6示出了与附图2相应的能量吸收组件的另一变体。
附图1至5示出的机动车辆座椅10包括：每个侧端部的座椅结构法兰6、座椅后背结构法兰8、通过铰接接头36连接到座椅后背结构法兰8的成形适配器34的法兰、以及插入在适配器34与座椅结构法兰6之间的能量吸收组件1。
能量吸收组件1包括第一能量吸收装置2和第二能量吸收装置4，它们彼此间隔开，二者距离通常大致为10厘米左右。
对应于第一能量吸收装置2的元件的第二能量吸收装置4的元件，其具有的附图标记相对于第一能量吸收装置2的数字增加10。
第一能量吸收装置2和第二能量吸收装置4分别包括：带有杆19、29的螺纹，其沿轴X1、X2方向延伸；以及板20、30，其具有第一开孔12、22和第二开孔14、24，杆19、29穿过第一开孔，第二开孔通过桥状物16、26与第一开孔间隔开。
如附图3所示，每个能量吸收装置2、4的板20、30由螺母紧靠着适配器34固定。每个螺母的杆19、29优选地相对适配器34通过焊接来进行固定。为了易于理解，螺母在附图1、2、4和5中未示出。
在所示实施例中，每个能量吸收装置2、4的板20、30与座椅法兰6结合从而形成为一个整体。作为一个变体，板20、30可以通过固定在座椅结构法兰6上的增加的元件构成。
对于每个能量吸收装置2、4，第一开孔12、22大致具有环状结构，且其边缘具有轴环18、28，其通过板20、30的变形形成，并相对板20、30的平面部呈大致90°弯曲。因此每个轴环18、28是环形的，且更精确地说具有沿对应杆19、29的轴线X1、X2延伸的管状形状。
在轴环18、28外侧，每个板20、30具有大致固定的厚度e。轴环18、28具有高度E，其构成板20、30厚度的局部增加。径向于杆19、29的轴线X1、X2，轴环18、28具有与板20、30相应的厚度e。
优选地，板20、30在轴环18、28以外的区域具有的厚度e在1.5到2.5毫米之间，轴环处的厚度在4到6毫米之间。
通过加工硬化，板20、30的变形使轴环18、28的硬度相对板20、30的其他部位大大增强了。
一旦碰撞使座椅后背结构8产生很高的应力时，座椅后背结构8和适配器34趋于相对座椅结构8移动。由于杆29的作用，第二能量吸收装置4的桥状物26弹性变形，然后塑性变形，直到根据应力的强度而产生可能的断裂。
如附图4中箭头38所示，座椅后背结构由适配器34通过绕第一能量吸收装置2的杆19的X1轴线旋转(在此图中为顺时针)而趋于向后降低。
然后，如果碰撞非常强烈，第一能量吸收装置2的杆19使桥状物16变形，可能直到其断裂。如附图5中箭头38所示，座椅后背结构9由适配器34通过绕第二能量吸收装置4的杆29的X2轴线旋转(同样是顺时针)而趋于向后降低。
每个能量吸收装置2、4的第二开孔14、24的形状是使桥状物16、26在各端部处较窄，从而引起桥状物16、26各端部开始断裂，这提高了效力和再现性(一系列装置的一致结果)。
附图6示出了另一变体实施例，其与附图1至5中所示实施例的不同之处在于：第一能量吸收装置2的桥状物和第二能量吸收装置的桥状物将第一开孔12、22与第二开孔14、24间隔开，它们包括被槽17、27分隔开的两部分16a、16b；26a、26b，槽17、27将第一开孔12、22连接到第二开孔14、24。
由于槽17、27比杆19、29略窄，第一能量吸收装置2以及第二能量吸收装置4的杆19、29的移动导致桥状物的部分16a、16b；26a、26b的变形与附图4和5中所述的方式相似。
优选地，槽17、27测得的宽度比杆19、29的直径的一半还要小。因此，对于直径为12毫米的杆19、29来说，优选的槽宽度在2到6毫米之间。
槽17、27的布置与杆19、29的移动相切，通过绕其他杆的轴线X1、X2的旋转，来促成适配器34的旋转、以及座椅后背结构8绕其他能量吸收装置的轴线的旋转。
优选地，因此，第二能量吸收装置4先变形，第二能量吸收装置4的槽27沿杆29的通过绕第一能量吸收装置2的杆19的轴线X1的旋转移动的切向延伸，且只有在适配器34绕轴线X1旋转之后，当第二能量吸收装置4的杆29基本上处于第二槽24内时，其中第一能量吸收装置的槽17通过绕第二能量吸收装置的杆29的轴线X2旋转而大致切向于杆19的移动进行延伸。

Claims (9)

1.通过变形吸收能量的装置(2)，尤其是用于一旦发生碰撞的机动车辆的座椅(10)，其中能量吸收装置(2)包括：
-具有大致固定厚度(e)的板(20)，其特征在于至少由桥状物(16)间隔开的第一开孔(12)和第二开孔(14)；以及
-延伸穿过所述第一开孔(14)的杆(19)，
其特征在于：所述桥状物(16)包括轴环(18)，所述轴环至少局部地具有比所述板(20)的厚度(e)大的厚度(E)。
2.根据权利要求1所述的能量吸收装置，其特征在于，所述轴环(18)是环状的，且位于所述第一开孔(12)的边缘上。
3.根据权利要求1或2所述的能量吸收装置，其特征在于，所述轴环(18)沿与所述板的主体部分大致垂直的方向延伸，且所述板的厚度(e)局部地增加了100％至200％。
4.根据权利要求3所述的能量吸收装置，其特征在于，所述板(20)的主体部分的厚度(e)在1.5毫米到2.5毫米之间，所述桥状物(18)的厚度(E)在3毫米到6毫米之间。
5.根据前面任一项权利要求所述的能量吸收装置，其特征在于，所述板(20)在所述轴环(18)处加工硬化而增加其硬度。
6.能量吸收组件(1)，其包括根据权利要求1至5中任一项所述的第一能量吸收装置(2)和一第二能量吸收装置(4)，二者均插入在第一元件(6)和第二元件(8)之间，通过吸收施加在所述第一元件(6)和第二元件(8)之间的高应力而将它们相互保持住，其中所述第一能量吸收装置(2)和所述第二能量吸收装置(4)彼此间隔开，并适于使它们都能在施加在所述第一元件(6)和第二元件(8)之间的相同应力的作用下变形。
7.根据权利要求6所述的能量吸收组件(1)，其特征在于：
-所述第二能量吸收装置(4)还具有杆(29)和板(30)，其中所述板(30)包括至少由桥状物(26)隔开的第一开孔(22)和第二开孔(24)，其中所述杆(29)延伸穿过第一开孔(22)；
-所述杆(29)和所述板(30)是固定的，一个相对于所述第一元件(6)，另一个相对于所述第二元件(8)；
-在能量吸收方向(32)，所述第一能量吸收装置(4)的桥状物(18)与第二元件(8)绕所述第二能量吸收装置(4)的杆(29)的轴线(X2)相对于第一元件(6)的旋转相对；
-同样在所述能量吸收方向(32)，所述第二能量吸收装置(4)的桥状物(28)与第二元件(8)绕所述第二能量吸收装置(2)的杆(19)的轴线(X1)相对于第一元件(6)的旋转相对。
8.根据权利要求7所述的能量吸收组件(1)，其特征在于，所述第一能量吸收装置(2)的桥状物(18)与所述第二能量吸收装置(4)的桥状物(28)优选地分别包括槽(17，27)，相应的所述能量吸收装置(2，4)的杆(19，29)被设计成能在所述槽(17，27)内通过。
9.根据权利要求7或8所述的能量吸收组件(1)，其特征在于，所述第一能量吸收装置(2)和所述第二能量吸收装置(4)适于使所述第二能量吸收装置(4)的桥状物(28)在所述第一能量吸收装置(2)的桥状物(18)断裂之前断裂。
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