CN101980889A - 用于保障行人安全的保险杠吸能器 - Google Patents

用于保障行人安全的保险杠吸能器 Download PDF

Info

Publication number
CN101980889A
CN101980889A CN2009801112444A CN200980111244A CN101980889A CN 101980889 A CN101980889 A CN 101980889A CN 2009801112444 A CN2009801112444 A CN 2009801112444A CN 200980111244 A CN200980111244 A CN 200980111244A CN 101980889 A CN101980889 A CN 101980889A
Authority
CN
China
Prior art keywords
energy absorber
thickness
vehicle
aforementioned
bumper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2009801112444A
Other languages
English (en)
Inventor
M·西勒
A·J·范德莱利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of CN101980889A publication Critical patent/CN101980889A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/18—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by the cross-section; Means within the bumper to absorb impact
    • B60R2019/1806—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing
    • B60R2019/1833—Structural beams therefor, e.g. shock-absorbing made of plastic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/34—Protecting non-occupants of a vehicle, e.g. pedestrians

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种吸能器，所述吸能器尤其适用于车辆与行人间的碰撞以便减少传递至该行人的碰撞能，并且所述吸能器具有宽度w、高度h、前壁a、顶壁c和底壁d，其中所述高度介于0.8w和1.0w之间；所述前壁的厚度(t-a)介于0.06w和0.09w之间；所述顶壁的厚度(t-c)介于0.03w和0.09w之间；所述底壁的厚度(t-d)介于0.03w和0.09w之间；并且所述吸能器基本上由热塑性材料制成，所述热塑性材料在温度介于-20℃和+60℃之间时具有高于20％的断裂伸长率(根据ISO 527-1/-2测量)；具有介于30和40MPa之间的屈服强度(根据ISO 527-1/-2测量)；具有介于1000至1500MPa之间的弹性模量(根据ISO 527-1/-2测量)；以及具有介于50ShD和80ShD之间的肖氏D硬度(根据ISO 868测量)。

Description

用于保障行人安全的保险杠吸能器
发明领域
本发明涉及用于保障行人安全的机动车保险杠组合件领域，具体地讲涉及吸能器领域。
发明背景
车辆上使用保险杠以吸收碰撞产生的震动和冲击，从而避免或最小化对乘客的伤害以及减少对车辆的损害。此外，保险杠系统受政府监管，必须符合相关法规。为了符合各种(尤其是在有着欧洲车辆安全促进委员会的欧洲和日本)政府测试标准，对保险杠设计进行了诸多改良，以便当行人被时速40km/h的汽车撞击时，保险杠组合件能显著减轻行人受到的伤害并为其腿部提供保护。
机动车保险杠通常包括多个组件：坚硬的刚梁、柔软的吸能器、底部保险杠加强件和围绕吸能器的、主要起美观和空气动力学功能的面板，这些组件独立制造然后装配在一起。该吸能器置于保险杠梁正面，在与行人发生碰撞时以及发生停车事故时，可以增强保险杠组合件的能量吸收。其可为低速冲击提供初级能量吸收(包括减少损害)以及在与行人高速碰撞时提供补充级能量吸收。
机动车保险杠组合件中使用的常规吸能器是由发泡聚丙烯(EPP)泡沫或热塑性聚合物组合物制成并具有多种多样的形状。发泡聚丙烯泡沫小珠(EPP)的制造方法是通过在表压下将聚丙烯粒料浸渍在挥发性发泡剂水悬液中，然后降低压力，使浸渍的小珠发泡。业内使用的发泡剂为丁烷、二氯二氟甲烷和二氧化碳。由于气体释放缓慢，在模具中发泡需要较长时间，因此这种技术耗费时间。因为需要30-40％无效构造空间，因此在体积压缩超过60-70％后，泡沫变为不可压缩状态。此外，由EPP泡沫组成的吸能器在应用温度范围内表现出剧烈变化的能量吸收性能，即，此类吸能器在寒冷冰冻的天气中过硬，而在高温炎热的天气中又过软。
国际专利申请公布WO 2006/127242和美国专利6,726,262公开了包括非泡沫型吸能器的保险杠组合件，该吸能器包括具有凸缘的机架部分和包括多个可调式挤压凸部的主体。此类吸能器通过注塑塑性材料制造，例如，聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的共混物。
美国专利6,923,494公开了一种吸能器，该吸能器包括一体模制的热塑性材料玻璃纤维毡，其具有多个向外延伸的挤压凸部，并通过压塑或热成形纤维增强树脂材料制造。
美国专利申请公布2004/0174025公开了包括吸能器的保险杠组合件，该吸能器具有向前的可挤压保护部分，该保护部分结合有通过吹塑热塑性聚合物制造的、中空突出形式的中空初级挤压构件。
除了安全方面的考虑，车辆的维修费用以及符合政府测试标准也是车辆部件设计中的重要因素。具体地讲，车辆部件设计要符合政府测试标准，例如已知的低速安全保障测试，其中车辆必须承受低速即时速15km/h下的冲击。
车辆吸能器仍有必要由热塑性材料制造，以使其易于制造、在低速冲击后可以恢复原形、可以节约维修和碰撞保险的费用、同时符合政府有关行人保护的法规标准。
发明概述
本文所描述的吸能器可满足当前对可行的行人小腿保护系统的需求，以符合有关最佳性能和成本收益的欧盟指令时间表。
本文描述了一种吸能器，其特征在于具有宽度w，高度h，前壁a，顶壁c和底壁d，其中：
i)高度h介于0.8w和1.0w之间；
ii)前壁厚度(t-a)介于0.06w和0.09w之间；
iii)顶壁厚度(t-c)介于0.03w和0.09w之间；
iv)底壁厚度(t-d)介于0.03w和0.09w之间；并且
v)该吸能器基本上由具有以下特征的热塑性材料制成：
a)介于-20℃和+60℃之间时高于20％的断裂伸长率(根据ISO527-1/-2测量)
b)介于30和40MPa之间的屈服强度(根据ISO 527-1/-2测量)
c)介于1000和1500MPa之间的弹性模量(根据ISO 527-1/-2测量)
d)介于50ShD和80ShD之间的肖氏D硬度(根据ISO 868测量)。
本文还描述了包含所述吸能器的保险杠组合件和车辆。本文还描述了使用所述吸能器减少传递至行人的碰撞能的方法。
附图简述
图1是吸能器的横截面，其中包括了所有描述吸能器的参数，其中“t”代表厚度；“w”代表宽度；“h”代表高度；“a”代表前壁；“b”代表后壁；“c”代表顶壁；“d”代表底壁；并且“r-a”、“r-c”和“r-d”代表该吸能器的曲率半径。
发明详述
定义
权利要求的意义应采用以下定义解释：
所谓“前壁”是指吸能器面向环境(即，当吸能器位于车辆上的安装位置时，面朝车辆外的方向)的部分以及在碰撞中将受到物体或行人冲击的壁。
所谓“后壁”是指当吸能器位于车辆上的安装位置时吸能器面向车辆内部的部分以及位于前壁相对侧的部分。
所谓“顶壁”是指当吸能器位于车辆上的安装位置时吸能器面向上方的部分。
所谓“底壁”是指当吸能器位于车辆上的安装位置时吸能器面向下方的部分。
本文所用术语“车辆”表示用于运输人或物的结构体，可以是(例如)汽车、卡车、船或拖拉机。
本文所述吸能器用于机动车，使得在涉及此类车辆的碰撞过程中，行人安全性以及车辆完整性得到提升。优选地，根据本发明的吸能器用于汽车。
本文所述的吸能器的外形、形式和几何结构可以容易地根据具体需要进行改变，前提条件是符合表1中的关系，具体地讲需依据(例如)高度(图1，h)、宽度(图1，w)、壁厚(图1，t)和/或曲率(r-x)。本文所述的吸能器的几何结构可以进行修改以微调机械特性和能量吸收性能。
吸能器的前壁(图1，a)，以及顶壁和底壁(图1，c和d)厚度和曲率的变化涉及到能量吸收性能的变化。这些参数限定了吸能器长度范围内载荷分布的情况，并限定了在冲击过程中快速建立的阻力可使顶壁和底壁适时屈曲。
本文所述吸能器包括前壁(图1，a)、顶壁(图1，c)和底壁(图1，d)。该吸能器还可以包括后壁(图1，b)。因此，此类吸能器为具有前壁(图1，a)、后壁(图1，b)、顶壁(图1，c)和底壁(图1，d)的中空体，这些壁限定了管状的形状。
本文所述的吸能器的后壁用于以圆周的方式闭合吸能器，从而导致吸能器呈D形。因此，后壁的存在不是影响能量吸收性能的重要因素。与其他壁相比，后壁可具有最小的壁厚以减轻重量和材料成本，并同时提供简单的连结点将吸能器连接至车辆，例如连接至保险杠。其在下述情况中可以被省略，其中吸能器呈反向的C形，其c和d部件的末端必须直接或间接固定至车辆。
顶壁和底壁(图1，c和d)的厚度对能量吸收性能而言很重要。因此，当吸能器沿着整个横截面上不具有均匀厚度时，顶壁和底壁可具有介于该零件后部与前部之间的不均匀厚度。当顶壁和底壁厚度不均匀时，靠近吸能器后壁的区域厚度较小，然后逐渐增加，直到达到前壁的厚度值。
为了在最小的空间获得最理想的能量吸收性能，表1给出了在与行人的腿部碰撞的情况下可以获得最佳力偏转行为的设计规则。
表1
  所需空间   w
  高度   h＝0.8w-1.0w
  半径r-a   r-a＝0.25w-0.35w
  半径r-c和r-d   r-c＝r-d＝1.5w-3.0w
  厚度t-a   t-a＝0.06w-0.09w
  厚度t-b   t-b＝0.03w-0.05w
  厚度t-c和t-d   t-c＝t-d＝0.03w-0.09w
吸能器的壁厚(t-a、t-c和t-d)可以改变并优选介于2和6mm之间，更优选介于2.5和5mm之间。如下方的表2所示，顶壁与底壁的厚度优选相等，即t-c＝t-d。选择壁厚以微调能量吸收；较高的能量吸收需要较高的壁厚。
根据与行人腿部碰撞时吸能器吸收的能量数量(邻近部件也可以吸收能量)，宽度w可在50mm或约50mm至85mm或约85mm的范围内变化，优选介于50mm或约50mm至70mm或约70mm之间。根据能量吸收数量选择宽度值，即，100％能量吸收需要更高的宽度，例如介于3和6mm之间；并且50％能量吸收需要的宽度，例如介于2和4.5mm之间。
本文还描述了保险杠组合件，包括与刚性梁和面板连接的上述吸能器。吸能器优选地插置在刚性梁和面板之间。梁通常连接至车辆护栏，其可以为整个系统提供强度和刚性。对梁材料和制造技术进行选择以获得刚度，材料可选自例如钢、铝或玻璃纤维毡热塑性材料(GMT)。梁可具有本领域技术人员通常理解和使用的任何标准几何形状，例如B形截面、D形截面、工字梁、或具有C形或W形的横截面形状。
面板是保险杠组合件的外部可视部件，通常由可采用常规车辆喷涂和/或涂布技术进行整理的塑料制成。面板包围根据本发明的吸能器以及刚性梁，通过这样的方式使得这两个组件在安装到车辆上后不可见。
本文还描述了包括上述保险杠组合件的机动车，所述机动车可以是汽车、卡车、船或拖拉机。
如上所述，后壁以圆周的方式闭合吸能器，因此吸能器可以简单地连接到车辆，例如通过使用：自攻螺丝，从车辆连接板背面拧紧固定到吸能器d部件中；盲孔铆钉，使用方式与自攻螺丝类似；或卡扣连接器，使用吸能器和连接板上成对的孔将它们连结到一起。
除吸能器效率之外，吸能器的形状还有利于各种各样的功能整合，例如通过集成行人接触传感器或其他传感器或其他功能性组件实现功能整合。
本文所述吸能器可由任何热塑性树脂或此类树脂的混合物制成，前提条件是此类树脂符合以下特征：
a)为延性材料，介于-20℃和+60℃之间时高于20％的断裂伸长率(根据ISO 527-1/-2测量)；
b)介于30和40MPa之间的屈服强度(根据ISO 527-1/-2测量)；
c)介于1000和1500MPa之间的弹性模量(根据ISO 527-1/-2测量)；
d)介于50ShD和80ShD之间的肖氏D硬度(根据ISO 868测量)。
可用于制造根据本发明的吸能器的热塑性树脂的实例为聚烯烃(如，热塑性聚烯烃弹性体(TPO))、聚酰胺(如，热塑性聚酰胺嵌段共聚物(TPA))、聚酯(如，共聚酯热塑性弹性体(TPC)，例如共聚醚酯或共聚酯酯)、聚苯乙烯(如，苯乙烯类热塑性弹性体(TPS))、聚缩醛、含氟聚合物、热塑性聚醚或聚酯型聚氨酯(TPU))、热塑性硫化橡胶(TPV)、以及它们的混合物。
本文所述吸能器可优选由聚酯或ISO 18064：2003(E)中规定的热塑性弹性体制成，例如热塑性聚烯烃弹性体(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、热塑性聚醚或聚酯型聚氨酯(TPU)、热塑性硫化橡胶(TPV)、热塑性聚酰胺嵌段共聚物(TPA)、共聚酯热塑性弹性体(TPC)。此外，此吸能器由共聚酯热塑性弹性体(TPC)或聚酯制成，尤其优选聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
热塑性聚烯烃弹性体(TPO)由烯烃类(例如丙烯或聚乙烯)与橡胶组成。常用橡胶包括EPR(乙丙橡胶)、EPDM(三元乙丙橡胶)、乙烯-己烷、乙烯-辛烯和乙烯-丁二烯。
苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)由聚苯乙烯和橡胶聚合物材料(例如聚丁二烯)的嵌段共聚物、氢化聚丁二烯与聚丁二烯的混合物、聚(乙烯-丙烯)以及氢化聚异戊二烯组成。
热塑性聚氨酯(TPU)由直线段的嵌段共聚物组成，所述直线段的嵌段共聚物又由包含二异氰酸酯和短链二醇的硬链段与包含二异氰酸酯和长链多元醇的软链段构成，其用以下通式表示
Figure BPA00001232329800071
其中
“X”表示包含二异氰酸酯和短链二醇的硬链段；“Z”表示包含二异氰酸酯和长链多元醇的软链段；以及“Y”表示以氨基甲酸酯键连接X和Z链段的二异氰酸酯化合物的残基。所述长链多元醇包括聚醚类(例如聚(烯化氧)二醇)或聚酯类长链多元醇。
热塑性硫化橡胶(TPV)由热塑性连续相以及分散于其中的硫化弹性体相组成。如本文所用，硫化产品和短语“硫化橡胶”旨在通指固化的或部分固化的、交联的或可交联的橡胶以及可固化的交联橡胶的前体，并且因此包括弹性体、天然橡胶以及所谓的软硫化橡胶。TPV将交联橡胶的许多所期望的特性与热塑性弹性体的一些特性例如热塑性弹性体的可加工性结合起来。有几种可商购获得的TPV，例如，可分别从Advanced Elastomer System和DSM商购获得的
Figure BPA00001232329800072
和(基于乙烯-丙烯-二烯共聚物和聚丙烯的TPV)；可从Thermoplastic Rubber Systems商购获得的NextrileTM(基于腈橡胶和聚丙烯的TPV)；可从Zeon Chemicals商购获得的
Figure BPA00001232329800074
(基于丙烯酸酯弹性体和聚酰胺的TPV)；以及得自E.I.duPont de Nemours and Company的DuPontTM ETPV，该TPV在WO 2004029155中有所描述(热塑性共混物，其包含15至60重量％的聚亚烷基邻苯二甲酸酯聚酯聚合物或共聚物和40至85重量％的可交联聚(甲基)丙烯酸酯或聚乙烯/(甲基)丙烯酸酯橡胶分散相，其中橡胶与过氧化物自由基引发剂和有机二烯助剂动态地交联)。
热塑性聚酰胺嵌段共聚物(TPA)由直链和规则链的聚酰胺链段与挠性聚醚或聚酯链段或者具有醚连接基和酯连接基的软链段组成，其用以下通式表示
Figure BPA00001232329800081
其中
“PA”表示直链饱和脂族聚酰胺序列，“PE”表示例如下列化合物形成的聚氧化烯序列：直链或支链的脂族聚氧化烯二醇、或具有醚连接基和/或酯连接基的长链多元醇、以及它们的混合物或者由它们衍生出的共聚醚或共聚酯。共聚醚酰胺或共聚酯酰胺嵌段共聚物的柔软性一般随着聚酰胺单元的相对量增加而降低。
聚酯通常来源于一种或多种二元羧酸(本文中术语“二元羧酸”也指二元羧酸衍生物，例如酯)和一种或多种二醇。在优选的聚酯中，二元羧酸包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、和2，6-萘二甲酸中的一种或多种，并且二醇组分包括HO(CH2)nOH(I)、1，4-环己烷二甲醇、HO(CH2CH2O)mCH2CH2OH(II)、和HO(CH2CH2CH2CH2O)zCH2CH2CH2CH2OH(III)中的一种或多种，其中n为2至10的整数，m平均为1至4，并且z平均为约7至约40。应注意(II)和(III)可为化合物的混合物，其中m和z可各自不同，并且因为m和z为平均值，所以它们不一定为整数。其他可用于形成热塑性聚酯的二甲酸包括癸二酸和己二酸。羟基羧酸，例如羟基苯甲酸可用作共聚单体。具体优选的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚2，6-萘二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯(PCT)，尤其优选聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。优选地，可用于本发明的热塑性聚酯还包含抗冲改性剂和/或增塑剂。
共聚酯热塑性弹性体(TPC)，例如共聚醚酯或共聚酯酯，为具有大量通过酯连接基头尾相连的重复的长链酯单元和短链酯单元的共聚物，所述长链酯单元由式(A)表示：
Figure BPA00001232329800082
并且所述短链酯单元由式(B)表示：
Figure BPA00001232329800091
其中
G为数均分子量优选介于约400和约6000之间的从聚(烯化氧)二醇中移除端羟基之后剩下的二价基团；R为分子量小于约300的从二羧酸中移除羧基之后剩下的二价基团；D为分子量优选小于约250的从二醇中移除羟基之后剩下的二价基团；并且其中所述共聚醚酯优选包含约15至约99重量％的短链酯单元和约1至约85重量％的长链酯单元。
如本文所用，用于聚合物链中单元的术语“长链酯单元”是指长链二醇与二羧酸的反应产物。合适的长链二醇为具有末端(或尽可能靠近末端)羟基的聚(烯化氧)二醇，并且具有约400至约6000，并且优选约600至约3000的数均分子量。优选的聚(烯化氧)二醇包括聚(四氢呋喃)二醇、聚(氧杂环丁烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇、聚(环氧乙烷)二醇、此类烯化氧的共聚物二醇、以及嵌段共聚物，例如环氧乙烷封端的聚(环氧丙烷)二醇。可使用此类二醇中两种或更多种的混合物。
用于共聚醚酯聚合物链中单元的术语“短链酯单元”是指低分子量化合物或聚合物链单元。通过将低分子量二醇或二醇的混合物与二羧酸反应形成用上述式(B)表示的酯单元，从而制备短链酯单元。反应以形成适用于制备共聚醚酯的短链酯单元的低分子量二醇包括无环的、脂环族的和芳族的二羟基化合物。优选的化合物为具有约2至15个碳原子的二醇，例如乙二醇、丙二醇、异丁二醇、丁二醇、1，4-戊二醇、新戊二醇、己二醇和癸二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、间苯二酚、对苯二酚、1，5-萘二酚等。特别优选的二醇为包含2至8个碳原子的脂族二醇，并且更优选的二醇为1，4-丁二醇。
用于制造本文所述吸能器的材料可以包含其他添加剂，包括：增塑剂；稳定剂；抗氧化剂；紫外吸收剂；水解稳定剂；抗静电剂；染料或颜料；填料、防火剂；润滑剂；增强剂，例如玻璃纤维、玻璃片或玻璃颗粒；矿物质、陶瓷、碳等，包括纳米级颗粒；加工助剂例如隔离剂；和/或它们的混合物。这些添加剂的合适含量以及将这些添加剂掺入热塑性树脂组合物的合适方法是本领域的技术人员已知的。
本文所述的吸能器可以使用任何已知的熔体加工方法，例如注塑法、吹塑法和挤出法，优选挤出法。注塑法是用于制造塑料部件的常规技术，其中将熔融塑料以高压注射到具有所需形状的模具中。
在吹塑方法中，通常将通过挤出或注塑制备的处于热可模塑条件下的塑性材料型坯设置在打开的吹塑的两个半块之间，吹塑具有的模具腔体的形状对应于要制造的制品的所需外形。型坯在重力作用下逐渐下沉和伸展。当型坯到达适合的长度，两个半块模具闭合将其包裹其中，中空型坯的末端被密封，然后可以通过以下任一方式来制造制品：通过a)引入型坯内部的压缩空气(或其他压缩气体)使型坯膨胀形成模具的形状或使型坯膨胀至模具腔体的边缘或者通过b)使型坯真空膨胀至模具腔体表面。冷却一段时间之后，打开模具并且弹出吹塑制品。
吹塑方法的其他变型是本领域熟知的，包括但不限于：吸塑吹塑、共挤出吹塑、连续吹塑、涉及型坯操控或安放的方法以及这些方法中两种或更多种的结合。当使用吸塑吹塑方法时，模具已闭合；通常借助额外的气流并在抽吸作用下使型坯通过顶表面开口进入模具，然后穿过模具腔体。
挤出法是用于制造具有任意长度的制品的常规技术。优选挤出法作为本文所述吸能器的制造方法。相对于吹塑法和注塑法，挤出法不需要模具，这样降低了成本，增加了生产率并且使制造的产品的长度更为灵活。在挤出方法中，通过挤出机头的芯棒和口模之间的间隙挤出热塑性状态下的热塑性树脂。芯棒和口模经过成形以生产具有所需形状和横截面的所需中空部件。退出口模组合件后，可以通过气隙拉伸熔体，使横截面更薄。熔体冷却后，形状维持不变，然后将吸能器剪切至所需长度。
本文所述吸能器的设计不仅可以保护被行进车辆撞击的行人(更具体地规定了该保护)，而且可以保持发生碰撞的车辆的结构完整性。相对于常规吸能器，本文所述吸能器有利于缩小保险杠组合件的包装空间(与w有关)达约30％，因此从车辆设计方面而言更具优势。由于用于制造本文所述吸能器的热塑性树脂的性质，在-20℃至+60℃的温度范围内，该吸能器表现出的能量吸收性能相比由EPP制造的常规吸能器更稳定。
通过低速冲击后恢复原形并保持足够的完整性以承受随后的冲击，该吸能器的维修更简单、更便宜，可以节约碰撞保险的费用。
实施例
在以下实施例中，进一步说明了本发明。
以下材料可用于本文所述的吸能器。
将未加强的超韧聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物用于制造本文所述的吸能器。此类组合物包含约75重量％的聚对苯二甲酸丁二醇酯(在250℃下载荷为2.16kg时测得的熔体流动速率为9dg/min)，约16重量％的乙烯/30％丙烯酸乙酯/2％马来酸酐甲基丙烯酸酯三元共聚物(在190℃下载荷为2.16kg时，熔体流动速率为7dg/min，约4重量％的乙烯/25％丙烯酸甲酯/6.5％甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(在190℃下载荷为2.16kg时，熔体流动速率为6dg/min)，以及剩余5重量％的常规添加剂和稳定剂，例如炭黑、抗氧化剂、润滑剂、催化剂和熔融稳定剂。
此类组合物具有以下特征：断裂伸长率：＞100％；屈服强度：34MPa；弹性模量：1400MPa。
具有D形并由上述聚酯制成的吸能器的十个样品使用挤出生产线(Egan单螺杆挤出机(直径：63.5-L/D＝24∶1)、配备有特定口模的蜘蛛状挤出机头、校准和冷却装置(Floataire 125-30)以及牵引机(Graewe B63S))制造。聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物粒料先在110℃干燥4小时以使其含水量低于0.04％，然后将其送入机筒温度设置为225℃至约245℃的单螺杆挤出机。
该方法的熔融温度为约250℃，生产线速度为0.5m/min。在真空校准水箱中成形并冷却后，将型材取出并剪切至需要的尺寸。经过该部分操作后，聚合物平均温度下降到熔体特定固化温度以下。通过加热中空D形部件，使其逐渐成形为需要的曲率，从而实现轮廓的成形。该吸能器的尺寸在表2中给出。
表2
  宽度w   58mm
  高度h   47mm   0.81
  厚度t-a   5.2mm   0.089
  厚度t-b   2.8mm   0.048
  厚度t-c   1.9mm   0.033
  厚度t-d   1.9mm   0.033
有关行人安全方面的新车性能采用欧洲委员会规定的具体测试、按照EC指令2003/102/EC进行测量。欧洲车辆安全促进委员会(EEVC)17号工作组规定了测试程序。EuroNCAP会评价车辆，评价内容包括行人安全测试，然后将结果告知消费者。
本文所述吸能器根据EC指令2003/102/EC和EuroNCAP进行测试。法规要求和结果在表3中给出。
表3
Z轴中的位置相差20mm。在标记为“位置Z＝+20mm”的测试中，小腿梁冲击器向上提升了20mm。
测试保险杠中的吸能器满足了当前法规并也很可能满足将来的法规。

Claims (13)

1.吸能器，所述吸能器具有宽度w、高度h、前壁a、顶壁c和底壁d，其中：
1)所述高度h介于0.8w和1.0w之间；
2)所述前壁的厚度(t-a)介于0.06w和0.09w之间；
3)所述顶壁的厚度(t-c)介于0.03w和0.09w之间；
4)所述底壁的厚度(t-d)介于0.03w和0.09w之间；并且
5)所述吸能器基本上由热塑性材料制成，所述热塑性材料具有以下特征：
a)介于-20℃和+60℃之间时高于20％的断裂伸长率(根据ISO527-1/-2测量)；
b)介于30和40MPa之间的屈服强度(根据ISO 527-1/-2测量)；
c)介于1000至1500MPa之间的弹性模量(根据ISO 527-1/-2测量)；和
d)介于50ShD和80ShD之间的肖氏D硬度(根据ISO 868测量)。
2.权利要求1的吸能器，其中所述顶壁的厚度(t-c)和所述底壁的厚度(t-d)相等。
3.前述任一项的吸能器，所述吸能器还包括以圆周方式闭合所述吸能器的后壁(b)。
4.前述任一项权利要求的吸能器，所述吸能器还包括以圆周方式闭合所述吸能器的后壁(b)。
5.前述任一项权利要求的吸能器，其中所述后壁(b)具有介于0.03w和0.05w之间的厚度(t-b)。
6.前述任一项权利要求的吸能器，其中所述厚度是可变的并且介于2mm或约2mm和6mm或约6mm之间。
7.前述任一项权利要求的吸能器，其中所述热塑性材料由聚酯或ISO18064：2003(E)中规定的热塑性弹性体制成。
8.前述任一项权利要求的吸能器，其中所述热塑性材料为聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。
9.前述任一项权利要求的吸能器，所述吸能器由注塑法、吹塑法或挤出法制造。
10.权利要求9的吸能器，所述吸能器由挤出法制造。
11.保险杠组合件，所述保险杠组合件包括权利要求1所述的吸能器、刚性梁和面板，所述吸能器插置在所述刚性梁和所述面板之间。
12.具有权利要求11的保险杠组合件的车辆，其中所述车辆选自机动车、汽车和卡车。
13.减少传递至行人的碰撞能的方法，所述方法包括以下步骤：将权利要求1的吸能器连接至车辆，所述车辆选自机动车、汽车和卡车。
CN2009801112444A 2008-04-09 2009-04-08 用于保障行人安全的保险杠吸能器 Pending CN101980889A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12360008P 2008-04-09 2008-04-09
US61/123600 2008-04-09
PCT/US2009/039834 WO2009126670A1 (en) 2008-04-09 2009-04-08 Bumper energy absorbers for pedestrian safety

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101980889A true CN101980889A (zh) 2011-02-23

Family

ID=40874642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801112444A Pending CN101980889A (zh) 2008-04-09 2009-04-08 用于保障行人安全的保险杠吸能器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20090256370A1 (zh)
EP (1) EP2259951A1 (zh)
JP (1) JP2011519406A (zh)
KR (1) KR20100134100A (zh)
CN (1) CN101980889A (zh)
WO (1) WO2009126670A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114126928A (zh) * 2019-07-19 2022-03-01 宝马股份公司 车辆的保险杠

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8104804B2 (en) * 2009-06-25 2012-01-31 Ayyakannu Mani Automobile safety bumper assembly
US20120193851A1 (en) * 2010-08-12 2012-08-02 E.I.Du Pont De Nemours And Company Thermoplastic jounce bumpers
US9238443B2 (en) 2010-12-17 2016-01-19 Sabic Global Technologies B.V. Blow molded energy absorber and systems and methods of making and using the same
US10005408B2 (en) 2011-11-03 2018-06-26 Sabic Global Technologies B.V. Energy absorbing system for conflicting regulatory requirements for vehicle bumpers
US9731669B2 (en) 2012-02-28 2017-08-15 Sabic Global Technologies B.V. Energy absorbing system
US10618455B2 (en) 2016-12-30 2020-04-14 Valeo North America, Inc. Tunable impact feature in automotive lamps
CN107139875B (zh) * 2017-06-16 2023-09-26 徐扬 具有自动修复功能的低速电动汽车防碰撞安全防护系统
US11104294B1 (en) * 2018-09-26 2021-08-31 Amazon Technologies, Inc. Energy absorbing means for an autonomous ground vehicle
KR102472147B1 (ko) * 2021-02-02 2022-11-29 윤기현 폴리우레탄을 이용한 튜브형 범퍼 가드

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5141273A (en) * 1989-10-11 1992-08-25 The Budd Company Molded composite bumper
JP2005510393A (ja) * 2001-10-29 2005-04-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ エネルギー吸収部材を備えるバンパアセンブリ
US6923494B2 (en) * 2002-08-23 2005-08-02 General Electric Company Pedestrian energy absorber for automotive vehicles
JP4162958B2 (ja) * 2002-09-26 2008-10-08 株式会社イノアックコーポレーション 衝撃緩衝部材
US20040174025A1 (en) * 2003-03-07 2004-09-09 General Electric Company Blow molded energy absorber for a vehicle front end
US20050269823A1 (en) * 2004-06-02 2005-12-08 Shape Corporation Structural beam incorporating wire reinforcement
JP4457302B2 (ja) * 2004-07-29 2010-04-28 東海ゴム工業株式会社 自動車用衝撃吸収部材
US7163243B2 (en) * 2004-12-13 2007-01-16 Netshape International, Llc Bumper for pedestrian impact having thermoformed energy absorber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114126928A (zh) * 2019-07-19 2022-03-01 宝马股份公司 车辆的保险杠

Also Published As

Publication number Publication date
EP2259951A1 (en) 2010-12-15
KR20100134100A (ko) 2010-12-22
WO2009126670A1 (en) 2009-10-15
JP2011519406A (ja) 2011-07-07
US20090256370A1 (en) 2009-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101980889A (zh) 用于保障行人安全的保险杠吸能器
JP4163615B2 (ja) エネルギ吸収ユニット
KR101924654B1 (ko) 열가소성 자운스 범퍼
JP7280903B2 (ja) ポリエステル発泡シートとポリエステル樹脂層を含む複合体、およびそれを含む自動車内外装材
US6659520B2 (en) Bumper assembly
CN101675265A (zh) 通过波纹挤出法制造的颠簸缓冲器
JP2006519730A (ja) 車両前端部用のブロー成形エネルギー吸収体
CN104105624B (zh) 改进的能量吸收系统
CN104847833B (zh) 与防尘罩一体的缓冲器行程限止器
US20120153647A1 (en) Asymmetric energy absorber and method of making and using the same
EP2703230B1 (en) Bumper beam assembly system
JP3684238B2 (ja) 樹脂製自動車用衝撃緩衝部材およびその製造方法
CN103080593B (zh) 热塑性颠簸缓冲器
CN104276120A (zh) 一种汽车主动电控防撞保险扛
JP2010065802A (ja) 管状のエネルギ吸収体
JP4457302B2 (ja) 自動車用衝撃吸収部材
KR101342911B1 (ko) 자동차용 충격 흡수 보조재
CN101294374B (zh) 一种高速公路防撞护栏板
CN201053111Y (zh) 一种高速公路防撞护栏板
US9694773B2 (en) Rod stiffener for bumper of car
JP2009073447A (ja) バンパ
CN109747577B (zh) 用于车辆保险杠的下加强件
KR101215113B1 (ko) 자동차용 범퍼 백빔
Gül et al. Emerging Applications of Polymers for Automobile Industries
CN106740646B (zh) 车辆

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20110223