CN104276114A - 用于车辆的混合式缓冲梁、其制造方法及其缓冲梁单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的混合式缓冲梁、其制造方法及其缓冲梁单元。所述用于车辆的混合式缓冲梁包括：梁体，所述梁体由树脂族材料形成；和增强件，所述增强件与所述梁体注塑成型为如下状态的一个单元：所述增强件沿着所述梁体的长度方向插入到所述梁体中，所述增强件的相反端部暴露于所述梁体外部以分别紧固至支撑件。

Description

用于车辆的混合式缓冲梁、其制造方法及其缓冲梁单元
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年7月9日提交的韩国专利申请第10-2013-0080398号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的缓冲梁，其制造方法以及其缓冲梁单元。更特别地，本发明涉及一种用于车辆的缓冲梁，其制造方法以及其缓冲梁单元，该缓冲梁具有由两根钢管和支撑件形成为一个单元的紧固板，且该紧固板与树脂族材料以混合方式注塑成型为一个单元。
背景技术
一般而言，车辆的缓冲器是安装至车辆前方和后方的预定部位用以在车辆碰撞到其它车辆或固定物体时吸收碰撞的冲击的缓冲装置，从而设计保护乘客的安全并将车身的变形减到最小。
参考图1，缓冲器100设置有缓冲梁101，该缓冲梁101设置在车辆前方和后方的宽度方向上；支撑件103，该支撑件103用于将缓冲梁101连接至车身的侧梁111；能量吸收器107，该能量吸收器107设置在缓冲梁101前方用以吸收冲击；以及缓冲器罩109，该缓冲器罩109遮盖缓冲梁101和能量吸收器107。
在这种情况下，缓冲梁101由诸如钢、铝、纤维增强塑料的材料形成，用以支撑能量吸收器，并且与此同时随着缓冲梁本身的变形而吸收外部冲击能量。
近来引进了一种系统，在该系统中，钢管被插入到钢的缓冲梁中以增强缓冲梁的碰撞刚度，此外该系统增加了成本和车重，导致与车辆节约油耗的矛盾。
因此，近来，作为一种使车辆更轻而改进油耗的策略，一种缓冲梁被引起了人们的关注，其由玻璃毡增强热塑性塑料（Glass MatReinforced Thermoplastics，GMT）的一种塑料材料形成。
这种GMT材料的缓冲梁具有出色的物理性质，足以具有能够在车辆碰撞时通过吸收冲击能量而将对车辆的损害降到最小的优势。
GMT材料的缓冲梁通过以下步骤进行制造：将玻璃纤维浸渍在聚丙烯板上，并且在其上再次浸渍聚丙烯板以形成树脂板，该树脂板被真空模塑从而获得GMT的缓冲梁。
然而，GMT材料的缓冲梁的缺点在于缓冲梁在超出疲劳极限的高速碰撞时破裂，而且由于GMT材料的缓冲梁要求整体上较厚以提供所需的刚度和强度，因此GMT材料的缓冲梁在安装空间方面存在问题，且减重效果基本上也不会比钢梁更好。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面提供了一种用于车辆的缓冲梁，其制造方法以及其缓冲梁单元，该缓冲梁的优势在于：在通过制造增强件来改进防撞性的同时通过减小梁的整体重量而改进油耗，所述增强件形成为能够被紧固至支撑件和梁体从而以混合方式形成为一个单元，由此增强梁的强度。
本发明的各个方面提供了一种混合式缓冲梁，其包括：梁体，所述梁体由树脂族材料形成；和增强件，所述增强件与所述梁体注塑成型为如下状态的一个单元：所述增强件沿着所述梁体的长度方向插入到所述梁体中，所述增强件的两端暴露于所述梁体外部以分别紧固至支撑件。
并且，所述增强件可以包括插入所述梁体的多个钢管，和
紧固板，所述紧固板在所述钢管的所述两端部处联接至所述钢管而成为一个单元，所述紧固板暴露于所述梁体的后侧以分别紧固至所述支撑件。
并且，所述梁体可以形成为沿其长度方向具有固定的曲率，并且所述钢管可以形成为与所述梁体的所述曲率相一致。
并且，所述钢管的数量可以为两个，所述钢管可以在插入到模具之前被压缩，且可以具有在所述钢管中的固定间隔处形成的定位孔以将定位销分别安装于其中。
并且，所述梁体可以由包括PA6和GF50的树脂族材料形成。
根据本发明的各个方面提供了一种缓冲梁单元，其包括：缓冲梁，所述缓冲梁具有增强件，所述增强件形成为插入到所述梁体中而仅仅其两端暴露于所述梁体的外部，并且所述增强件通过树脂族材料与所述梁体注塑成型为一个单元；支撑件，所述支撑件分别紧固至所述增强件的所述两端；以及安装板，所述安装板联接至所述支撑件的后端以分别与车身组装。
并且，所述增强件可以包括：插入所述梁体的多个钢管，和紧固板，所述紧固板在所述钢管的两端部处联接至所述钢管而成为一个单元，从而暴露于所述梁体的后侧以分别与所述支撑件紧固。
并且，所述梁体可以形成为沿其长度方向具有固定的曲率，并且所述钢管可以形成为与所述梁体的所述曲率相一致。
并且，所述钢管的数量可以为两个，并且可以在插入到模具之前可以被压缩，且具有在所述钢管中的固定间隔处形成的定位孔以将定位销分别安装于其中。
并且，所述梁体可以由包括PA6和GF50的树脂族材料形成。
根据本发明的各个方面提供了一种用于车辆的缓冲梁的制造方法，其包括：在增强件被插入到模具的状态下，通过注塑成型树脂族材料来制造缓冲梁，所述增强件的两端暴露于梁体外部以分别紧固至支撑件，并且其它部分沿长度方向设置在所述梁体中。
并且，在将多个钢管彼此平行地设置之后可以将所述增强件插入所述模具，并且将紧固板分别联接至所述钢管的两端而成为一个单元。
并且，所述钢管可以被插入到所述缓冲梁中，并且所述紧固板可以暴露于所述缓冲梁的后侧以分别将所述支撑件紧固至所述紧固板。
并且，所述钢管的数量可以为两个，并且可以在插入到模具之前被压缩，且可以具有在所述钢管中的固定间隔处形成的定位孔以将定位销分别安装于其中。
并且，所述树脂族材料可以包括PA6和GF50。
通过以形成梁体的树脂族材料对具有插入其中的增强件（该增强件形成为用于将支撑件联结至模具）的模具进行注塑成型，根据本发明各个方面的缓冲梁可以在增强梁的强度以改进其防撞性的同时减小梁的整体重量，从而改进油耗。
并且，由于可以省去将能量吸收器和支撑件栓接在一起的单独的支撑板，因此可以将成本和重量的增加降至最小。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1显示了相关技术的用于车辆的缓冲器的分解立体图。
图2显示了根据本发明的用于车辆的示例性缓冲梁单元的分解立体图。
图3显示了根据本发明的用于车辆的示例性混合式缓冲梁的立体图。
图4显示了根据本发明的示例性增强件的立体图。
图5显示了根据本发明的用于车辆的示例性缓冲梁的侧视截面图。
具体实施方式
下面将具体参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图2显示了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的缓冲梁单元的分解立体图，图3显示了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的混合式缓冲梁的立体图。图4示出了根据本发明的各个实施方案的增强件的立体图，图5显示了根据本发明的各个实施方案的用于车辆的缓冲梁的侧视截面图。
根据本发明的各个实施方案的用于车辆的缓冲梁单元2包括混合式缓冲梁4、两个支撑件6和两张安装板8。
参考图3和图5，根据本发明的各个实施方案的混合式缓冲梁4以如下状态由树脂族材料注塑成型，增强件11原地插入模具以形成一个或单个整体单元，从而减小梁的整体重量，同时增强梁的强度以改进防撞性。
根据本发明的各个实施方案的混合式缓冲梁4以如下步骤制造：形成增强件11，将增强件11插入模具，以及将树脂族材料注入模具以进行注塑成型。
参考图4，根据本发明的各个实施方案的插入梁体10内的增强件11是用于增强树脂族材料的混合式缓冲梁4的碰撞刚度的增强构件。
增强构件11，即混合式缓冲梁4的增强构件，是通过将紧固板14联接至长型构件（例如钢管12）的两端构成的。
钢管12可设置为多个并设置在梁体10的固定间隔处。本发明的各个实施方案可包括两个钢管12，其沿着上/下方向彼此平行地设置在梁体10的长度方向上，且在它们之间具有间隙。
钢管12之间的间隙可考虑梁体10的宽度因素进行设置。
钢管12构造为与梁体10的曲率相适应而进行弯曲，钢管12的每一者可被压缩以具有椭圆形横截面，从而易于插入到梁体10内。
并且，为了防止在将树脂族材料注入到模具中时钢管12的位置移动，可以在钢管12的固定间隔处形成定位孔16。
由于定位销放置于钢管12中的定位孔16中，因此在将树脂族材料注入模具以及注塑成型进行期间钢管12的位置被固定。
并且，紧固板14被联接至如此设置的两个钢管12的两端以将支撑件6分别安装至所述紧固板14。
紧固板14基本为矩形且在其中形成紧固孔18用以将支撑件6紧固至所述紧固板14。
紧固板14可使用CO2焊接而被焊接至钢管12而成为一个单元。
本发明的各个实施方案可包括在紧固板14和钢管12由此被焊接为一个单元的状态下将紧固板14和钢管12插入模具；将具有紧固板14和钢管12插入其中的模具与树脂族材料由此一起进行注塑成型为一个单元，从而形成刚度比之前更强的混合式缓冲梁4。
在这种情况下，虽然钢管12被插入到混合式缓冲梁4，但紧固板14被设置为暴露于混合式缓冲梁4的后侧。
被注入到模具的树脂族材料可包括PA6和GF50。
以包含PA6和GF50的树脂族材料注塑成型的梁体10因此重量较轻且具有出色的冲击吸收性能。
并且，由于梁体10作为能量吸收器，因此可以省略能量吸收器。
支撑件6在如此制造的混合式缓冲梁4的两端处被分别紧固至紧固板14。
随着从支撑件6的前端的上侧延伸的安装端20通过螺栓被紧固至紧固板14，支撑件6可组装至紧固板14。
并且，即将与车身组装的安装板8被分别在支撑件6的后端联接至支撑件6。
安装板8被焊接至支撑件6的后端，从而能够将支撑件6分别与车身的侧梁进行组装。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上、前或后等被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性实施方式的这些特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种用于车辆的混合式缓冲梁，包括：
梁体，所述梁体由注塑成型的树脂族材料形成；和
增强件，所述增强件在所述梁体内延伸，所述增强件包括沿着所述梁体的长度方向在所述梁体内延伸的长型构件，且具有突出到所述梁体外部以分别紧固至支撑件的相反端部。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的混合式缓冲梁，其中所述增强件包括：
插入所述梁体的多个钢管，和
紧固板，所述紧固板在其所述相反端部处联接至所述钢管而成为一个单元，所述紧固板暴露于所述梁体的后侧以分别紧固至所述支撑件。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的混合式缓冲梁，其中所述梁体形成为沿其长度方向具有固定的曲率，并且所述钢管形成为与所述梁体的所述曲率相一致。
4.根据权利要求2所述的用于车辆的混合式缓冲梁，其中所述钢管的数量为两个，所述钢管在插入到模具之前被压缩，且具有在所述钢管中的固定间隔处形成的定位孔以将定位销分别安装于其中。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的混合式缓冲梁，其中所述梁体由包括PA6和GF50的树脂族材料形成。
6.一种用于车辆的缓冲梁单元，包括：
缓冲梁，所述缓冲梁由注塑成型的树脂族材料形成，所述缓冲梁包括增强件，所述增强件具有在梁体内延伸的长型构件，且具有突出到所述梁体外部的相反端部；
支撑件，所述支撑件分别紧固至所述增强件的所述相反端部；以及
安装板，所述安装板联接至所述支撑件的后端以分别与车身组装。
7.根据权利要求6所述的用于车辆的缓冲梁单元，其中所述增强件包括：
插入所述梁体的多个钢管，和
紧固板，所述紧固板在其所述相反端部处联接至所述钢管而成为一个单元，从而暴露于所述梁体的后侧以分别与所述支撑件紧固。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的缓冲梁单元，其中所述梁体形成为沿其长度方向具有固定的曲率，并且所述钢管形成为与所述梁体的所述曲率相一致。
9.根据权利要求7所述的用于车辆的缓冲梁单元，其中所述钢管的数量为两个，所述钢管在插入到模具之前被压缩，且具有在所述钢管中的固定间隔处形成的定位孔以将定位销分别安装于其中。
10.根据权利要求6所述的用于车辆的缓冲梁单元，其中所述梁体由包括PA6和GF50的树脂族材料形成。
11.一种用于车辆的缓冲梁的制造方法，包括：
围绕插入到模具中的增强件原地形成注塑成型的缓冲梁，其中所述缓冲梁包括由树脂族材料形成的梁体，其中所述增强件包括沿着所述梁体的长度方向在所述梁体内延伸的长型构件，并且包括延伸到所述梁体外部以分别紧固至支撑件的相反端部。
12.根据权利要求11所述的用于车辆的缓冲梁的制造方法，其中在将多个钢管彼此平行地设置之后将所述增强件插入所述模具，并且将紧固板分别联接至所述钢管的相反端部而成为一个单元。
13.根据权利要求12所述的用于车辆的缓冲梁的制造方法，其中所述钢管被插入到所述缓冲梁中，并且
所述紧固板暴露于所述缓冲梁的后侧以分别将所述支撑件紧固至所述紧固板。
14.根据权利要求12所述的用于车辆的缓冲梁的制造方法，其中所述钢管的数量为两个，所述钢管在插入到模具之前被压缩，且具有在所述钢管中的固定间隔处形成的定位孔以将定位销分别安装于其中。
15.根据权利要求11所述的用于车辆的缓冲梁的制造方法，其中所述树脂族材料包括PA6和GF50。
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