CN102791539A - 引擎罩行人吸能器 - Google Patents

Abstract

一种吸能系统包括：引擎罩，所述引擎罩具有限定后边缘空腔的引擎罩内板和引擎罩外板；以及位于所述空腔中的一对聚合体吸能器。所述引擎罩和所述吸能器被调整以使得在引擎罩接触在车辆的通风部之前吸收能量，以在撞击期间当行人的头部碰到所述引擎罩时的头部伤害程度判定标准值最小化。所述吸能器优选地由能够经受与进行上漆或电泳涂层处理相关的高温的聚合体制成，诸如高温尼龙。所示的吸能器具有帽形横截面并且包括相交凸缘，所述凸缘被调整成在撞击期间提供最佳力变形弯曲。

Description

引擎罩行人吸能器

相关申请的交叉引用

本申请根据美国法典第35卷第119（e）条要求于2010年3月5日提交的名为HOOD PEDESTRIAN ENERG ABSORBER（引擎罩行人吸能器）的美国临时申请序列号为No.61/310,883的权益，该临时申请的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

本发明涉及车辆引擎罩，并且更具体地涉及结合有可压扁的吸能器的引擎罩组件，以提供抵抗车辆撞击的改善的行人安全。

在试图防止或最小化与汽车撞击期间的行人伤害中，期望行人的头部在撞击期间导致的头部伤害程度判定标准（HIC）值降低。实际上，存在正在采用的对于行人撞击的全球技术规范（GTR）。另外，欧洲和日本的新车评价规程（Euro NCAP）也在该方面评估车辆。

然而，包括在车辆的正常操作期间，以及在引擎罩必须满足乘员安全要求的情况下车辆前端撞击期间，对于改进撞击期间的行人安全的任何变化必须既不能不利地影响引擎罩（即，“引擎罩组件”）的总体性能，也不影响引擎罩的美学性能。因此，在如何满足任何这种HIC值或GTR要求上存在冲突的要求。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供一种用于具有通风部或者其它引擎罩下方坚硬结构的车辆的吸能系统。所述吸能系统包括：引擎罩，所述引擎罩包括引擎罩内板和引擎罩外板，所述引擎罩内板和引擎罩外板在其后边缘附近限定至少一个空腔；并且还包括至少一个吸能器，所述吸能器位于所述至少一个空腔中，并且由非泡沫聚合体材料制成。

所述吸能器具有间隔的侧壁，所述间隔的侧壁构造成在所述引擎罩的外层接触在车辆的所述通风部或其它引擎罩下方坚硬结构上之前压扁并吸收能量。

在更窄的形式中，所述吸能器由即使在至少200摄氏度的温度时也能够保持形状的聚合体材料制成，从而所述吸能器即使在经受油漆炉或电泳涂层处理时能够保持所述形状。

在本发明的另一方面中，提供一种用于具有引擎罩、通风部或其它引擎罩下方结构的车辆的吸能系统。所述吸能系统包括：所述引擎罩，该引擎罩包括限定至少一个空腔的引擎罩内板和引擎罩外板；至少一个聚合体吸能器，所述吸能器位于所述至少一个空腔中，所述至少一个空腔构造成：在撞击行人期间行人的头部碰到在车辆的所述引擎罩下方结构上之前，通过吸收能量使行人的头部碰到所述引擎罩时的HIC值最小化。

在本发明的另一方面中，提供一种用于具有通风部或其它引擎罩下方结构的车辆的吸能系统。所述吸能系统包括：引擎罩，该引擎罩包括限定至少一个空腔的引擎罩内板和引擎罩外板；至少一个聚合体吸能器，所述吸能器位于所述引擎罩外板下方并且附接到所述引擎罩，所述吸能器构造成在行人车辆事故期间吸收来自上方的撞击例如将发生于行人的头部的撞击的能量，所述吸能器由聚合体材料制成。

在本发明的另一方面中，提供一种用于使车辆上的引擎罩的头部伤害程度判定标准（HIC）最佳的方法，该方法包括以下步骤：提供引擎罩，该引擎罩包括引擎罩内板和引擎罩外板，在所述引擎罩内板和所述引擎罩外板之间限定至少一个空腔；以及提供非泡沫吸能器，所述吸能器具有构造成在撞击时压扁并吸收能量的壁。所述方法还包括：将所述非泡沫吸能器布置在所述至少一个空腔中，并且将所述引擎罩内板和所述引擎罩外板与所述吸能器组装在一起而形成引擎罩组件；撞击测试所述引擎罩组件的HIC值；通过在所述吸能器的一个或更多个壁上形成弱化部位来定制所述吸能器；以及重复提供引擎罩、提供吸能器、布置并组装所述引擎罩和撞击测试的步骤。

在本发明的另一方面中，提供一种用于优化使车辆上的引擎罩的头部伤害程度判定标准（HIC）的方法，该方法包括以下步骤：提供引擎罩，该引擎罩包括引擎罩内板和引擎罩外板，在组装时，所述引擎罩内板和所述引擎罩外板限定至少一个空腔，并且该引擎罩构造成具有美观地覆盖所述车辆的所述引擎罩下方坚硬结构。所述方法还包括将至少一个聚合体吸能器在引擎罩下方的位置处附接到所述引擎罩，其中当在撞击期间行人的头部碰到所述引擎罩时，所述吸能器在该位置的存在使HIC值最小化，所述吸能器构造成在行人的头部下降至车辆的所述引擎罩下方坚硬结构之前吸收撞击能量。

本发明的一个目的在于提供一种吸能器，诸如注射成形或者热力成形的聚合体吸能器，所述吸能器附接到引擎罩内部和引擎罩外部中的一个或两个，从而在所述引擎罩接触在车辆的通风部或其它坚硬物体上之前吸收能量。

本发明的一个目的在于提供一种吸能器，该吸能器使得在头部下降至位于下面的坚硬表面或结构之前通过吸收撞击期间的能量而使当行人的头部碰到引擎罩或防护板时HIC值最小化。

本发明的一个目的在于提供一种吸能器，该吸能器在夹在引擎罩内部和引擎罩外部之间时构造成抵靠车辆的引擎罩吸收撞击的能量，其中吸能器由能够经受与进行上漆或电泳涂层处理相关的高温的聚合体材料制成。

在研读了下列说明书、权利要求和附图的情况下，本领域技术人员将理解并认识到本发明的这些和其它方面、目的和特征。

附图说明

图1是车辆前端的俯视图，该车辆前端包括引擎罩的后部的一部分以及车辆前挡风玻璃的一部分。

图2是图1的沿车辆的纵向线剖取的侧视图，包括以虚线表示的行人的头部。

图3－图9是用于使行人车辆撞击的HIC最佳的不同引擎罩吸能器的立体图。

图10至图11是引擎罩的俯视图和立体图，示出了吸能器的多个位置并且示出了在引擎罩中使用的附加吸能器。

具体实施方式

本设备20（图1至图3）包括车辆引擎罩21，该车辆引擎罩21具有吸能器22，所述吸能器在车辆的通风部25附近位于引擎罩的内板23和外板24之间的空腔30中（即，紧邻着车辆的前挡风玻璃26的前方）。板23和24利用胶粘剂23’和/或借助机械手段（例如借助沿着引擎罩的周边的翻边凸缘）而共同保持在一起，其中为了美学和功能要求而用内板23加强外板24。在行人撞击期间，随着行人下落/摔落在引擎罩上，行人的头部27可能在引擎罩的后部附近碰到引擎罩。撞击的力和行程与所造成的伤害程度相关。通过限制最大的力峰值并提供撞击的行程距离与时段范围内的最佳阻力水平，而能够降低伤害程度。

如图2所示，所示的内板23和外板24在引擎罩21的后部附近限定左、右空腔30。吸能器22被构造成安装在空腔30中并且接合引擎罩的内板23和外板24，由于其在车辆行人撞击期间在来自行人的头部的由上向下撞击时被压扁。值得注意的是，所示的吸能器22的横截面形状通常与空腔30的横截面形状相匹配，以使得吸能器22的顶部、底部和侧面接合形成空腔30的相邻表面和结构。潜在地，吸能器22的外周凸缘局部位于空腔30的楔形边缘内，诸如图2中所示位于引擎罩外部24附近。吸能器22的侧壁在引擎罩内部23和外部24之间以一定角度延伸，诸如相对于引擎罩外部24以45度至90度的角度延伸。吸能器22并且具体为侧壁定位成使得它们在撞击期间以使能量吸收最大的方式在一个或更多个位置处压皱并弯曲，同时使负载峰值最小化，并且同时还使HIC值最小化。吸能器22能够由不同的材料制成。优选材料为尼龙（或者其它耐热聚合体），尼龙是注射成型的非泡沫聚合体，以使得侧壁具有实心质量。

能想到的是，吸能器能够定制成具有不同结构并且能够由不同材料制成，以向组装后的引擎罩提供不同的功能、特征和美学外观。例如，吸能器22（图3）包括纵向边缘凸缘34和35、纵向中间凸缘36以及横向U形“桥式”凸缘37和38。注意到的是，位于端部的凸缘37能够形成得比其它的桥式凸缘38略大，并且进一步注意，特定的凸缘34至38能够被调整以提供特定的吸能构形轮廓和功能。例如，远离端部定位的凸缘38在它们的端部附近具有孔口39。在剖面图中，吸能器限定帽形轮廓，该轮廓具有与引擎罩外板相匹配的相对平坦的顶部截面、与内板和外板之间的空腔的变化形状相匹配的相对弯曲的侧截面、以及与内板和外板接合处的狭窄特征相匹配的向外延伸的相对平坦的边缘凸缘。

吸能器22A（图4）包括边缘凸缘34A-35A和三个中间凸缘36A，以及几乎是双倍数量的桥式凸缘37A-38A。而且，端部凸缘37A的宽度比前面描述的端部凸缘37小很多，并且端部边缘37A的宽度与中间凸缘38A的宽度类似。凸缘38A也包括孔口39A。

吸能器22B（图5）在凸缘34B-38B的横截面尺寸以及间隔和大小方面与吸能器22类似。然而，一些凸缘38B在通向它们的顶部表面的上弯曲部附近具有附加的孔口40B。这些孔口40B在吸能器22B的中心区域附近降低了吸能器22B的撞击强度。

吸能器22C-22H（图6至11）在它们的外部形状和轮廓方面与吸能器22至22B类似，但是吸能器22C至22H包括具有较少开口的侧壁，以使得侧壁具有更大的质量并具有以吸收更多能量的能力（取决于壁的厚度和形状，如以下所述的）。具体的是，吸能器22C（图6）包括基部（顶部）凸缘50C、侧壁51C以及底壁52C，壁51C和52C形成可压扁盒，其中壁51C在撞击期间而压皱或塌缩并且带有多个弯曲部和折叠部，以使撞击期间的吸能最佳，同时使负载峰值最小化。吸能器22D（图7）与吸能器22C（图6）类似，并且除了使用字母D之外类似的部件被类似地标记。然而，吸能器22D包括位于角部61D的顶部和底部（即，在侧壁51D的交接位置处）的孔口60D。设置开口60D的原因是：在无开口的情况下，角部61D在侧壁51D自身的范围内具有增大的梁强度，因此潜在地导致在撞击期间负载峰值（取决于行人的头部撞击引擎罩的位置）。通过提供孔口60D，梁强度降低，从而整个可压扁盒提供更均匀的预期撞击强度，而与撞击位置无关。吸能器22E（图8）与吸能器22C类似，但左部件和右部件形成由带62E连接的左部分和右部分，从而吸能器22E成形为能够作为单个单元操纵并组装成引擎罩的单个部件。吸能器22F（图9）与吸能器22C类似，但吸能器22F具有四个相邻的（较小的）可压扁盒63F，这四个可压扁盒63F形成在与吸能器22C的单个可压扁盒相同的空间中。

图10至图11示出了具有多个吸能器22F、22G和22H的引擎罩21F，所述多个吸能器22F、22G和22H大体在引擎罩内板的开口中位于引擎罩外板的下方。例如，吸能器22F沿着引擎罩21F的后部边缘定位（在车辆的通风部附近，但位于引擎罩内板的后部附近的开口中），并且吸能器22G在引擎罩外板下方局部地位于由引擎罩内板限定的向下敞开的三角形空腔中（诸如在发动机或其它坚硬引擎罩下方结构上），并且吸能器22H在引擎罩21F的前部位于引擎罩内板的开口中（诸如在引擎罩锁闩附近或者在车辆的支撑散热器的隔壁结构上方）。吸能器22F、22G和22H的周边上的凸缘将吸能器保持附接到引擎罩组件。当然，能想到，任意的吸能器也都能够整体位于引擎罩内板和引擎罩外板之间的空腔中。

所示的吸能器22均大约35-40mm高，大约92mm宽且大约365mm长。吸能器22A至22J类似地定尺寸成需要安装在它们将要使用的空腔内。如图所示，引擎罩21产生右空腔和左空腔，但能想到，可以存在单个横向车辆空腔，并且单个吸能器能够完全延伸穿过车辆。另选地，能想到，所示的两个吸能器能够借助带、绳索或其它连接器而互连，从而它们能够被处理为整体。所示的吸能器具有由略微倾斜的壁形成的横截面形状，所述略微倾斜的壁敞开并且基本不直角。能想到，吸能器的横截面形状将大体与供布置吸能器的空腔的横截面形状匹配，但这不是必需的，除非功能方面需要如此。作为设计组件的引擎罩和吸能器被调整，以提供使最小化HIC值的力变形轮廓。吸能器优选地由聚合体材料制成。当吸能器在涂覆之前要附接到引擎罩组件时，吸能器将由能够经受与进行上漆或电泳涂层处理相关的高温的聚合体制成，诸如高温尼龙。然而，能想到，所述材料也能够是金属或在塌缩期间吸收能量的其它结构性材料。而且，将吸能器连接到引擎罩但不将其夹设在引擎罩层之间的一个优点在于其无需穿过烘箱。

应理解，在不脱离当前发明的理念的情况下能够对上述结构进行各种变形和修改，并且应进一步理解，该理念旨在由所附的权利要求覆盖，除非这些理念由明确以相反方式陈述的语句主张。

Claims (19)

1.一种用于具有通风部或者其它引擎罩下方坚硬结构的车辆的吸能系统，所述吸能系统包括：

引擎罩，所述引擎罩包括引擎罩内板和引擎罩外板，所述引擎罩内板和外板在其后边缘附近限定至少一个空腔；以及

至少一个吸能器，所述吸能器位于所述至少一个空腔中并且由非泡沫聚合体材料制成，所述吸能器具有间隔的侧壁，所述间隔的侧壁被构造成在所述引擎罩的外层下降至在车辆的所述通风部或其它引擎罩下方坚硬结构上之前压扁并吸收能量。

2.根据权利要求1所述的吸能系统，其中，所述吸能器具有敞开横截面，所述敞开横截面具有所述至少一个空腔的横截面的形状。

3.根据权利要求1所述的吸能系统，其中，所述吸能器包括横向壁，所述横向壁与所述间隔的侧壁一起限定帽形横截面。

4.根据权利要求1所述的吸能系统，其中，所述吸能器包括纵向边缘凸缘，所述纵向边缘凸缘局部地安装在所述引擎罩内板和所述引擎罩外板之间。

5.根据权利要求1所述的吸能系统，其中，所述吸能器包括形成基体的多个纵向凸缘和横向凸缘。

6.根据权利要求1所述的吸能系统，其中，所述吸能器的横截面形状不是直角的、但大体上与所述吸能器所定位的所述空腔的横截面形状匹配。

7.根据权利要求1所述的吸能系统，其中，所述引擎罩和所述吸能器组合以提供使头部伤害程度判定标准值最小化的力变形轮廓。

8.根据权利要求1所述的吸能系统，其中，所述吸能器包括聚合体材料，所述聚合体材料即使在至少200摄氏度的温度下也能够保持形状，使得当所述吸能器经过油漆炉或电泳涂层处理时能够保持所述形状。

9.根据权利要求8所述的吸能系统，其中，所述聚合体材料是尼龙聚合体。

10.一种用于车辆的吸能系统，所述车辆具有引擎罩、通风部或其它引擎罩下方结构，所述收能系统包括：

引擎罩，所述引擎罩包括限定至少一个空腔的引擎罩内板和引擎罩外板；以及

至少一个聚合体吸能器，所述吸能器位于所述至少一个空腔中，所述至少一个空腔被构造成：在撞击行人期间在行人的头部下降至车辆的所述引擎罩下方结构之前，通过吸收能量使行人的头部碰到所述引擎罩时的头部伤害程度判定标准值最小化。

11.根据权利要求10所述的吸能系统，其中，所述聚合体材料即使在至少200摄氏度的温度下也能够保持形状，使得即使当所述吸能器通过油漆炉或电泳涂层处理时也能够保持所述形状。

12.一种用于具有通风部或其它引擎罩下方坚硬结构的车辆的吸能系统，所述吸能系统包括：

引擎罩，所述引擎罩包括限定至少一个空腔的引擎罩内板和引擎罩外板；以及

至少一个聚合体吸能器，所述吸能器位于所述引擎罩外板下方并且附接到所述引擎罩，所述吸能器被构造成在行人车辆事故期间吸收来自上方的撞击例如将发生于行人的头部的撞击的能量，所述吸能器由聚合体材料制成。

13.根据权利要求12所述的吸能系统，其中，所述吸能器包括至少一个中空可压扁叶状件，所述至少一个中空可压扁叶状件在处于车辆安装位置时大体向上突出。

14.一种用于优化车辆上的引擎罩的头部伤害程度判定标准（HIC）的方法，该方法包括以下步骤：

提供引擎罩，该引擎罩包括引擎罩内板和引擎罩外板，在所述引擎罩内板和所述引擎罩外板之间限定至少一个空腔；

提供非泡沫吸能器，所述吸能器具有构造成在撞击时压扁并吸收能量的壁；

将所述非泡沫吸能器布置在所述至少一个空腔中，并且将所述引擎罩内板和所述引擎罩外板与所述吸能器组装在一起而形成引擎罩组件；

撞击测试所述引擎罩组件的头部伤害程度判定标准值；

通过在所述吸能器的一个或更多个壁上形成弱化部位来定制所述吸能器；

重复提供引擎罩、提供吸能器、布置并组装所述引擎罩以及撞击测试的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，通过形成弱化部位来定制所述吸能器的步骤包括在所述壁中形成至少一个孔口和狭槽。

16.一种用于优化车辆上的引擎罩的头部伤害程度判定标准（HIC）的方法，所述车辆包括引擎罩下方坚硬结构，该方法包括以下步骤：

提供引擎罩，该引擎罩包括引擎罩内板和引擎罩外板，所述引擎罩内板和所述引擎罩外板在组装时限定至少一个空腔，并且所述引擎罩被构造成具有美感地覆盖所述车辆的所述引擎罩下方坚硬结构；以及

将至少一个聚合体吸能器在引擎罩下方的位置处附接到所述引擎罩，其中当在撞击期间行人的头部碰到所述引擎罩时，所述吸能器在所述位置的存在使头部伤害程度判定标准值最小化，所述吸能器被构造成在行人的头部下降至车辆的所述引擎罩下方坚硬结构之前吸收撞击能量。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，在将所述引擎罩内板组装到所述引擎罩外板期间或之前，进行将至少一个聚合体吸能器在引擎罩下方的位置处附接到所述引擎罩的步骤。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，将至少一个聚合体吸能器在引擎罩下方的位置处附接到所述引擎罩的步骤包括将所述吸能器布置在限定于所述引擎罩内板和所述引擎罩外板之间的空腔中。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，将至少一个聚合体吸能器在引擎罩下方的位置处附接到所述引擎罩的步骤包括将所述吸能器布置在所述吸能器没有被所述引擎罩内板覆盖的位置。

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