CN107107847A - 模块式缓冲梁 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的能量吸收器，包括：横过车辆的宽度延伸的连续梁，该梁在中心部分限定多个面向内的腔体，其中，相邻的面向内的腔体通过面向内的肋彼此分开，并且该梁在每个端部部分处具有多个面向外的腔体，其中，相邻的面向外的腔体通过面向外的肋彼此隔开，其中，中心部分包括在外侧连续的板，并且该板通过板的内表面形成多个面向内的腔体中的每一个的相对底部。

Description

模块式缓冲梁
背景技术
越来越强调减少汽车碰撞中的损伤。在低速碰撞的情况下，能量吸收器可以与车辆框架结合使用，并且可以吸收能量以减少车辆损坏。
已经通过诸如美国联邦机动车安全标准(FMVSS)、公路安全保险研究所(IIHS)、汽车修理研究委员会(RCAR)和欧洲联合经济委员会(UNECE，或较不正式的ECE)等组织，建立了不同的车辆性能要求。全球的汽车低速损坏要求的规定是不同的。例如，在欧洲和太平洋地区，车辆必须在车辆的前侧和后侧满足ECE 42(ECE法规No.42)和RCAR标准。在美国，车辆必须通过FMVSS第581部分的RCAR&IIHS可变形障碍物撞击试验。
对于汽车制造商或供应商来说，开发一种能够满足多种要求的高性价比解决方案非常重要。因此，期望能够满足安全标准、重量轻且能以成本有效的方式制造的缓冲梁和能量吸收器。
发明内容
一个实施例涉及一种用于车辆的能量吸收器，其包括横过车辆的宽度延伸的连续梁，该梁在中心部分限定多个面向内的腔体，其中，相邻的面向内的腔体彼此隔开，并且该梁在每个端部处具有多个面向外的腔体，其中，相邻的面向外的腔体通过面向内的肋彼此隔开，其中，该中心部分包括在其外侧连续的面板，并且该板用其内表面形成多个面向内的腔体中的每一个的相对底部。
另一个实施例涉及一种角部能量吸收器，其包括：上壁；下壁；纵向肋，设置在上壁与下壁之间；其中，纵向肋不与上壁和下壁中的至少一个相交；横向肋，在上壁与下壁之间延伸并且与纵向肋相交；以及表面，与上壁、下壁、纵向肋和横向肋相交并且形成冲撞盒；其中，表面沿着端部部分沿着第一侧延伸；其中，表面沿着过渡部分从第一侧横过到第二侧；其中，过渡部分在表面的两侧上包括具有彼此背离的开口侧的一个或多个冲撞盒；其中，能量吸收器形成为单个物品；并且其中，能量吸收器被构造成用于附接到车辆。
另一个实施例涉及一种能量吸收器，包括：上壁；下壁；纵向肋，设置在上壁与下壁之间；其中，纵向肋不与上壁或下壁相交；横向肋，在上壁与下壁之间延伸并且与纵向肋相交；以及表面，与上壁、下壁、纵向肋和横向肋相交并且形成冲撞盒；其中，表面沿着两个端部部分中的每一个沿着第一侧延伸；其中，表面沿着与端部部分相邻的两个过渡部分中的每一个从第一侧横过到第二侧；其中，表面沿着中心部分沿着第二侧延伸；其中，过渡部分在表面的两侧上包括具有彼此背离的开口侧的一个或多个冲撞盒；其中，能量吸收器形成为单个物品；并且其中，能量吸收器被构造成用于附接到车辆。
由以下附图和详细描述例示出上述特征和其他特征。
附图说明
现在参考附图，这些附图是示例性实施例，并且在附图中相同的元件编号相同。
图1从撞击侧示出了角部能量吸收器。
图2从安装侧示出了图1所示的角部能量吸收器。
图3从安装侧示出了包括中心部分和两个角部分的能量吸收器。
图4从撞击侧示出了能量吸收器。
图5是能量吸收器的模拟ECE 42中心摆撞击的力相对于侵入性能的图解示意图。
图6是角部能量吸收器的模拟ECE 42角部摆撞击的力相对于侵入性能的图解示意图。
图7是附接到车辆轨道的能量吸收器的剖切透视图。
具体实施方式
本文所述的模块化能量吸收器可用于满足不同的性能要求(例如，用于不同重量的车辆，地理上不同的法规、标准等)。这种模块化能量吸收器可以有利地包括能量吸收模块，该能量吸收模块针对某些市场(例如，在性能要求不太严格的情况下)可从能量吸收器中移除或不存在。例如，低重量车辆可以仅包括该模块化能量吸收器的部分(例如，角部部分)。因此，本文所述的标准的模块化能量吸收器设计可允许定制成满足市场和/或法规要求，同时提供标准化设计的益处。
用于车辆的这种能量吸收器可以包括角部能量吸收器和中心能量吸收器。中心能量吸收器可用于在标准或法规规定较高的能量吸收能力和/或较低的侵入量(例如在ECE42中心摆撞击测试中)的情况下的市场和/或车辆类别，而在其他市场和/或车辆类别中，可以采用没有中心能量吸收部分(例如，仅使用角部能量吸收器的情况)的能量吸收系统。这种模块化允许定制，同时保留大批量制造技术的益处。
能量吸收器可以附接到车辆。例如，能量吸收器可以附接到车辆的结构元件，包括但不限于车辆底盘、框架、侧轨、白车身(BIW)、黑车身(BIB)、车架延伸部、缓冲梁、缓冲板或包括前述中的至少一种的组合。在一个实施例中，能量吸收器可以附接到车辆轨道(例如，可以包括附接到车辆侧轨的两个角部能量吸收器)。
能量吸收器可以使用任何机械紧固件附接到车辆，诸如包括但不限于螺栓、螺钉、铆钉、互锁连接件、卡扣、焊接件等。能量吸收器可以由装饰面板覆盖，以增强车辆的美感而不降低其耐撞性。
图1和图2示出了角部能量吸收器2，其可包括上壁10、下壁12、纵向肋14、横向肋16和表面18。纵向肋14可设置在上壁10与下壁12之间，使得其不与上壁10和下壁12中的至少一个相交。横向肋16可以在上壁10与下壁12之间延伸，并且可以与纵向肋14相交。横向肋16可以垂直于纵向肋14。横向肋16可以将角部能量吸收器2分成区段28。表面18可以与上壁10、下壁12、纵向肋14和横向肋16相交，并且可以形成冲撞盒20。表面18可以沿着端部部分30沿着第一侧22延伸。
角部能量吸收器2可以具有在l轴维度上测量的长度(L)、在h轴维度上测量的高度(H)和在w轴维度上测量的宽度(W)。角部能量吸收器2的高度、宽度或长度维度中的任一个可以沿着其他两个维度中的至少一个变化。例如，角部能量吸收器2的高度可以沿着其长度和/或其宽度而改变(例如，H可以是1轴维度和/或W轴维度的函数)。
表面18可以沿着过渡部分40从第一侧22到第二侧24交叉。角部能量吸收器2的第二侧24可以包括冲撞盒20的开口侧26。冲撞盒20的开口侧26可面向撞击方向50。过渡部分40可包括形成在表面18的两侧上的一个或多个冲撞盒20，使得其开口侧26彼此背离(例如，面向相反方向)。过渡部分40可以包括一个或多个横向肋16。过渡部分40的横向肋16可以从表面18的任一侧延伸(例如，朝向第一侧22延伸、朝向第二侧24延伸或者朝向两者延伸)。过渡部分40可以包括一个或多个区段28。
区段28可以包括一个或多个冲撞盒20。区段28可以包括纵向肋14，该纵向肋与另一个区段28的纵向肋14偏置(例如，在附图中的沿着h轴或w轴中的至少一个的不同位置处)。横向肋16可以具有任何形状，例如，横向肋16的边缘17可以具有凹形形状。在一个实施例中，端部区段38可以包括纵向肋14，该纵向肋与另一个区段28的纵向肋14偏置(例如，在沿着h轴的不同位置处)。在一个实施例中，端部区段38可以包括单个纵向肋14。在一个实施例中，端部区段38可包括单个横向肋16，使得上壁10和/或下壁12在表面与横向肋之间形成三角形形状(例如，在w-1平面中)。在一个实施例中，端部区段38可以包括与表面18相交的端壁15、纵向肋14、上壁10、下壁12或包括前述中的至少一个的组合。在一个实施例中，表面18可以包括沿着端部区段38的成形部分39。成形部分39可以具有任何形状。与沿着角部能量吸收器2的其余部分的上壁10相比和/或与下壁12相比，沿着成形部分39的上壁10可以具有更小的宽度。使角部能量吸收器2成形可以允许面板在其耦接到车辆时覆盖角部能量吸收器2，同时保持期望的美学和/或能量吸收功能。参见图7，其中，面板34设置在附接到用于车辆38的车辆轨道42上的能量吸收器上。
表面18可以在宽度维度(例如，w轴维度)上凹陷，使得上壁10、下壁12、纵向肋14、横向肋16或包括前述至少一个的组合朝向第一侧22和第二侧24延伸。以这种方式，表面18可以从角部能量吸收器2的边缘偏移一距离(例如，在表面不设置在W＝0处或在沿着w-h平面截取的选定截面中的宽度维度的W＝W处的情况下)。
角部能量吸收器2可以在任何合适的工艺中一体地形成为单个物品，例如注射成型、嵌件成型、二次成型等。角部能量吸收器2可以被构造成用于附接到车辆(附图中未示出)。第一侧22可以是安装侧，其在角部能量吸收器附接至车辆时能够邻接车辆的结构元件2(例如，底盘、框架、侧轨、BIW、BIB、框架延伸部、缓冲梁、缓冲板等)。角部能量吸收器2可包括开口21，穿过该开口可形成孔，以用于使紧固件延伸穿过并将角部能量吸收器2附接到车辆的结构元件(例如，底盘、框架、轨道等)。在一个实施例中，沿着w轴维度测量的上壁(10)和下壁(12)中的至少一个的宽度小于角部能量吸收器2的宽度(W)。在一个实施例中，角部能量吸收器2的宽度(W)沿着角部能量吸收器2的长度(L)和角部能量吸收器2的高度(H)中的至少一个而变化。在一个实施例中，车辆可以包括在车辆的端部(例如，前端或后端)的任一角部附接到车辆的两个角部能量吸收器2。在一个实施例中，用于附接到车辆的一组两个角部能量吸收器2可以是相同的(例如，使用相同的模具制成)，可以是手性的(例如，两个可以是不能重叠的彼此的镜像)，或者每个均可以在几何上不同(例如，两个不能被视为彼此的镜像)。
图3至图4是能量吸收器120的示意图，其具有在l轴维度上测量的长度(LEA)、在h轴维度上测量的高度(HEA)和在w轴维度上测量的宽度(WEA)。能量吸收器120的高度、宽度或长度维度中的任一个可以沿着其他两个维度中的至少一个变化。例如，能量吸收器120的宽度可以沿着其长度和/或其高度而变化(例如，W可以是1轴维度和/或h轴维度的函数)。
能量吸收器120可以包括两个角部能量吸收器102和中心部分108。中心部分108可以设置在两个角部能量吸收器102之间。中心部分108可以包括两个纵向端部142，该纵向端部可以耦接到角部能量吸收器102的过渡部分140(例如，与其一起形成、与其附接等)。
能量吸收器120可以包括上壁110、下壁112、纵向肋114、横向肋116和表面118。纵向肋114可以设置在上壁110于下壁112之间，使得其不与上壁110和下壁112中的至少一个相交。横向肋116可以在上壁110与下壁112之间延伸，并且可以与纵向肋114相交。横向肋116可以垂直于纵向肋114。横向肋116可以将能量吸收器120分成区段128。
表面118可以与上壁110、下壁112、纵向肋114和横向肋118相交，并且可以形成冲撞盒125。表面118可以沿着角部能量吸收器102的端部区段130沿着第一侧104延伸。该表面可以沿着能量吸收器120的中心部分108沿着第二侧106延伸。表面118可以沿着能量吸收器120的过渡部分140从第一侧104横过到第二侧106。角部能量吸收器102的第二侧106可包括冲撞盒125的开口侧126。冲撞盒125的开口侧126可面向撞击方向150。过渡部分140可包括形成在表面118的两侧上的一个或多个冲撞盒125，使得其开口侧126彼此背离(例如，面向相反方向)。过渡部分140可以包括一个或多个横向肋116。过渡部分140的横向肋116可以从表面118的任一侧延伸(例如，朝向第一侧104延伸、朝向第二侧106延伸或者朝向两者延伸)。过渡部分140可以包括一个或多个区段128。
能量吸收器120可以被构造成用于附接到车辆。第一侧104可以是安装侧，其在能量吸收器120附接到车辆时能够邻接车辆的结构元件。能量吸收器120可包括开口121，穿过该开口121可形成孔，以用于使紧固件延伸穿过并将能量吸收器120附接到车辆的结构元件(例如，底盘、框架、轨道等)。
区段128可以包括一个或多个冲撞盒125。区段128可以包括纵向肋114，该纵向肋与另一区段128的纵向肋114偏置(例如，在附图中的沿着h轴或w轴中的至少一个的不同位置处)。横向肋116可以具有任何形状(例如，横向肋116的边缘117可以具有凹形形状)。在一个实施例中，区段128可以包括纵向肋114，该纵向肋与另一区段128的纵向肋114偏置(例如，在沿着h轴的不同位置处)。在一个实施例中，端部部分130可以包括单个纵向肋114。在一个实施例中，端部部分130可以包括单个横向肋116，使得上壁110和/或下壁112在表面与横向肋之间形成三角形形状(例如，在w-1平面)。在一个实施例中，端部部分130可包括与表面118相交的端壁115、纵向肋114、上壁110、下壁112或包括前述中的至少一个的组合。在一个实施例中，表面118可以包括沿着端部区段130的成形部分139。成形部分139可以具有任何形状。与沿着能量吸收器120的其余部分的上壁110相比和/或与下壁112相比，沿着成形部分139的上壁110可以具有更小的宽度。使能量吸收器120成形可以允许面板在耦接到车辆时覆盖能量吸收器120，同时保持期望的美学和/或能量吸收功能。
能量吸收器120可以一体地形成(例如，形成为单个物品)。例如，中心部分108可以在任何合适的工艺(诸如注射成型、嵌件成型、二次成型等)中形成有两个角部能量吸收器102。
上壁110、下壁112、纵向肋114、表面118或包括前述中的至少一个的组合可以在整个能量吸收器120中连续地延伸。如本文所使用的，连续地可以指在至少一个维度中具有可以由该维度中的连续函数描述的坐标。能量吸收器120的在w-h平面中截取的截面可以匹配纵向端142与过渡部分140相交的位置。能量吸收器120可以关于纵向中心80对称，使得能量吸收器120的任一侧是相对侧的镜像。
能量吸收器(2、120)的总体性能可以被调谐以实现期望的能量吸收特性。本文使用的调谐可以表示材料、空间关系、几何构造或包括前述中的至少一个的组合的选择，以实现本文所述的力-位移特性的期望性质，同时优化成本、重量、包装空间或包括前述中的至少一个的组合。例如，可以通过沿着能量吸收器的一部分调节肋、壁或表面的尺寸(例如，厚度、长度、高度、宽度、形状等)来实现调谐。肋、壁或表面的厚度可以沿着一维度变化，以便容易制造或在被冲撞时实现期望的能量吸收。例如，上壁(10、110)可以具有从第一侧(22、104)到第二侧(24、106)减小的厚度。在一个实施例中，横向肋可以仅部分地从上壁、纵向肋和/或下壁延伸，其中横向肋在这些元件(上壁、下壁和纵向肋)中的两个相邻元件之间具有缺失部分160。
上壁(10、110)的厚度(例如，如在附图的h轴维度中测量的)可以为1mm(毫米)至10mm，例如1mm至5mm或2mm至4mm。下壁(12、112)的厚度(例如，如在附图的h轴维度中测量的)可以为1mm至10mm，例如1mm至5mm或2mm至4mm。
纵向肋(14、114)的厚度(例如，如在附图的h轴维度中所测量的)可以为1mm至10mm，例如1mm至5mm或2mm到4mm。能量吸收器(2、120)可以包括任何数量的纵向肋(14、114)，例如2至10个肋，或2至8个肋或2至4个肋。纵向肋(14、114)可以具有彼此大于2mm的间隔(例如，如在附图中的h轴维度中测量的)，例如5mm至20mm、或5mm至15mm、或5mm至10mm、或6mm至8mm。纵向肋(14、114)可以彼此间隔开并且与上壁和下壁间隔开相等的距离，这可以有助于在冲撞盒(20、125)由于在碰撞期间吸收撞击能量而变形时使堆叠最小化。通过使堆叠最小化(例如，元件由于元件变型而在撞击方向上重叠)，可以实现能量吸收器在撞击方向(50、150)上的最大压缩，这可以允许在碰撞期间的最大能量吸收。在端部部分38中可以减少纵向肋(14、114)的数量，这是因为可以沿着能量吸收器(2、120)的端部部分减小所期望的能量吸收。以这种方式，可以减少能量吸收器的质量和/或制造成本。
横向肋(16、116)的厚度(例如，如在附图的1轴维度中测量的)可以为1mm至10mm，例如1mm至5mm或2mm到4mm。能量吸收器(2、120)可以包括任何数量的横向肋(16、116)，例如2至50个肋、或10至30个肋或15至25个肋。横向肋(16、116)可以具有彼此相距大于10mm的间距(例如，如在附图中的1轴维度中所测量的)，例如20mm至400mm、或40mm至200mm、或75mm至150mm、或80mm至120mm。横向肋(16、116)之间的间距可以根据能量吸收器(2、120)的长度而变化。横向肋(16、116)可以彼此间隔开相等的距离，这可以有助于在冲撞盒(20、125)由于碰撞期间吸收撞击能量而变形时使堆叠最小化。可以增加横向肋(16、116)与端壁(15、115)之间的距离(例如，相对于两个相邻横向肋(16、116)之间的间距)，这是因为期望的能量吸收可以沿着能量吸收器(2、120)的端部部分而减少。以这种方式，能够减少能量吸收器的质量和/或制造成本。
表面(18、118)的厚度(例如，沿其最短尺寸所测量的)可以为1mm至10mm，例如1mm至5mm或2mm至4mm。
角部能量吸收器2的长度(L)可以大于或等于100mm，例如为100mm至1000mm、或200mm至800mm、或400mm至600mm。角部能量吸收器2的宽度(W)可以大于或等于25mm，例如为25mm至250mm、或50mm至200mm、或100mm至200mm。角部能量吸收器2的高度(H)可以大于或等于25mm，例如为50mm至250mm、或50mm至200mm、或100mm至200mm。
能量吸收器120的中心部分108的长度(例如，沿着l轴所测量的)可以大于或等于100mm，例如为100mm至1000mm、或200mm至800mm、或400mm至600mm。能量吸收器120的中心部分108的宽度(例如，沿着w轴所测量的)可以大于或等于25mm，例如为25mm至250mm、或50mm至200mm、或100mm至200mm。能量吸收器120的中心部分108的高度(例如，沿着h轴所测量的)可以大于或等于25mm，例如为50mm至250mm、或50mm至200mm、100mm至200mm。
能量吸收器120的长度(LEA)可以大于或等于800mm，例如为800mm至3000mm、或1000mm至2500mm、或1000mm至2000mm。能量吸收器120的宽度(WEA)可以大于或等于25mm，例如为25mm至250mm、或50mm至200mm、或100mm至200mm。能量吸收器120的高度(HEA)可以大于或等于25mm，例如为50mm至250mm、或50mm至200mm、或100mm至200mm。
对于每个车辆，能量吸收器的具体尺寸(即长度、宽度和高度)或多或少由后背板与后面板之间的包装空间而规定。体积的这些尺寸和形状将取决于车辆的造型。
本文描述的能量吸收器的元件(例如，包括上壁、下壁、纵向肋、横向肋、冲撞盒、区段、端壁、表面等)的长度、宽度、高度、厚度、间隔、形状或包括前述中的至少一个的组合可以根据至少一个空间维度而变化。例如，能量吸收器120的宽度可以根据其长度和/或高度而变化。在一个实施例中，能量吸收器(2、120)的宽度(W、WEA)可以沿着其长度(L、LEA)及其高度(HEA)中的至少一个而变化。在一个实施例中，能量吸收器(2、120)的宽度(W、WEA)和高度(H、HEA)可以改变其长度(L、LEA)。
能量吸收器(2、120)可以由包括聚合物、增强材料、增强复合聚合物材料、金属或包括前述中的至少一种的组合的材料制成。如本文所使用的，金属可包括钢、铝、镁、另一结构金属或包括前述中的至少一种的组合。如本文所使用的，增强材料可包括由芳族聚酰胺、碳、玄武岩、玻璃、塑料、金属(例如钢、铝、镁)、石英、硼、纤维素、液晶聚合物、高韧性聚合物(例如聚丙烯、聚乙烯、聚(己内酰胺)、聚[亚氨基(1,6-二氧代六亚甲基)亚氨基六亚甲基]、热塑性聚合物、热固性聚合物或天然纤维以及包括前述中的至少一个的组合形成的纤维(长纤维、短纤维、织纤维等)。
可用于制造能量吸收器(2、120)和/或其元件的可能的聚合物材料包括热塑性树脂。可以使用的热塑性树脂包括但不限于低聚物、聚合物、离聚物、树枝状聚合物、诸如为接枝共聚物、嵌段共聚物的共聚物(例如星形嵌段共聚物、无规共聚物等))和包含上述至少一种的组合。这种热塑性树脂的实例包括但不限于聚碳酸酯(例如，聚碳酸酯的共混物(例如聚碳酸酯-聚丁二烯共混物、共聚酯聚碳酸酯))、聚苯乙烯(例如，聚碳酸酯和苯乙烯的共聚物、聚苯醚-聚苯乙烯共混物)、聚酰亚胺(例如聚醚酰亚胺)、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯(ABS)、聚甲基丙烯酸烷基酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚酯(例如共聚酯、聚硫酯)、聚烯烃(例如聚丙烯(PP)和聚乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE))、聚酰胺(例如聚酰胺酰亚胺)、聚芳酯、聚砜(例如聚芳基砜、聚磺酰胺)、聚苯硫醚、聚四氟乙烯、聚醚(例如聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES))、聚丙烯酸、聚缩醛、聚苯并恶唑(例如聚苯并噻唑吩噻嗪、聚苯并噻唑)、聚恶二唑、聚吡唑并喹啉、聚苯并咪唑、聚喹喔啉、聚苯并咪唑、聚羟吲哚、聚氧代异吲哚、(例如，聚二氧代异吲哚啉)、聚三嗪、聚哒嗪、聚哌嗪、聚吡啶、多聚吡啶、聚三唑、聚吡唑、聚吡咯烷酮、聚碳化二硼、聚氧杂二环壬烷、聚二苯并呋喃、聚邻苯二甲酰胺、聚缩醛、聚酐、聚乙烯化合物(例如聚乙烯醚、聚乙烯硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯酮、聚卤乙烯、聚乙烯腈、聚乙烯酯、聚氯乙烯)、聚磺酸酯、聚硫化物、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、聚硅氧烷、氟聚合物(例如聚氟乙烯(PVF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、氟化乙烯-丙烯(FEP)、聚乙烯四氟乙烯(ETFE))和包含上述至少一种的组合。
更具体地，可用于混合UPD及其元件中的热塑性树脂可包括聚碳酸酯树脂(例如，可从SABIC创新塑料公司购得的LexanTM树脂)、聚苯醚-聚苯乙烯树脂(例如，可从SABIC创新塑料公司购得的NorylTM树脂)、聚醚酰亚胺树脂(例如，可从SABIC创新塑料公司购得的Ultem TM树脂)、聚对苯二甲酸丁二醇酯-聚碳酸酯树脂(例如，可从SABIC创新塑料公司购得的Xenoy TM树脂)、共聚酯碳酸酯树脂(例如，可从SABIC创新塑料公司购得的LexanTM SLX树脂)以及包含至少一种前述树脂的组合。甚至更具体地，热塑性树脂可包括但不限于聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、聚醚酰亚胺、聚苯醚或包含至少一种前述树脂的组合的均聚物和共聚物。聚碳酸酯可以包括聚碳酸酯(例如聚碳酸酯-聚硅氧烷，诸如聚碳酸酯-聚硅氧烷嵌段共聚物)、线性聚碳酸酯、支化聚碳酸酯、封端聚碳酸酯(例如腈封端聚碳酸酯)和包含至少一种前述物质的组合的共聚物，例如支化和线性聚碳酸酯的组合。
聚合物材料可以包括通常结合到这种类型的聚合物组合物中的各种添加剂，条件是选择添加剂以便不会显着不利地影响片材的期望性质，特别是挠曲、应力和弯曲刚度。这种添加剂可以在组分形成期间的合适时间被混合。示例性的添加剂包括抗冲改性剂、填料、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线(UV)光稳定剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、着色剂(诸如炭黑和有机染料)、表面效应添加剂、辐射稳定剂(例如，红外吸收)、阻燃剂和防滴剂。可以使用添加剂的组合，例如热稳定剂、脱模剂和紫外光稳定剂的组合。基于塑料组分的组合物的总重量(例如，热塑性梁的配合部分或混合支架的塑料部分)，添加剂(除了任何抗冲改性剂、填料或增强剂之外)的总量可以为0.001wt.％至5wt.％。
除了弯曲刚度、挠曲和下边缘应力之外，可以选择聚合物材料以显示足够的耐撞击性，使得塑料可以抵抗由车辆撞击引起的破坏(例如，破裂、断裂等)。
任何前述聚合物材料可以用于结合有加强材料的加强复合聚合物材料。
示例
使用耦接到车辆后端的具有约1.3kg质量的能量吸收器120的950千克(kg)车辆的计算机模拟来确定侵入性能。进行了符合中心摆撞击和角摆撞击的ECE 42的要求的两个模拟。第一个模拟是每小时4.0公里(kph)的中心摆撞击。第二个模拟是2.5kph的角摆撞击。在表1中提供了该模拟的结果，其中总撞击能量和所吸收的能量以焦耳(J)为单位，力以千牛(kN)为单位，并且侵入量以毫米(mm)为单位而表示。相应的性能曲线如图5和图6所示。
表1：车辆的ECE 42力和侵入量结果其中包括中心部分的能量吸收器的质量为1.3kg
使用耦接到车辆后端的相对侧的具有大约1.1kg组合质量的两个角部能量吸收器2的950kg车辆的计算机模拟来确定侵入性能。进行了符合中心摆撞击和角部摆撞击的ECE42的要求的两个模拟。第一个模拟是每小时4.0公里(kph)的中心摆撞击。第二个模拟是2.5kph角摆撞击。在表1中提供了该模拟的结果，其中总撞击能量和吸收的能量以焦耳(J)为单位，力以千牛(kN)为单位并且侵入量以毫米(mm)为单位而表示。在图中未示出这些模拟的性能曲线。两个角部能量吸收器的延伸部分可以对中心撞击提供支撑，同时还支撑和接收撞击器从每侧的10至15％的重叠
表2：车辆的ECE 42力和侵入量结果其中两个角部能量吸收器的组合质量为1.1kg
该数据示出了对满足ECE 42法规的通用车辆测试集的评估。
除非本文另有规定，否则对标准、规定、测试方法等(诸如ECE 42和RCAR)的任何引用是指在提交本申请时有效的标准或方法。
通过以下实施例进一步示出了本发明。
实施例1.一种用于车辆的能量吸收器，包括：连续梁，其横过车辆的宽度延伸，该梁在中心部分限定多个面向内的腔体，其中相邻的面向内的腔体通过面向内的肋(例如，通过多个面向内的肋)彼此分开，并且在每个端部处具有多个面向外的腔体，其中相邻的面向外的腔体通过面向外的肋(例如，通过多个面向外的肋)彼此分开，其中中心部分包括在其外侧连续的板，并且用其内表面形成该多个面向内的腔体中的每一个的相对底部。
实施例2.根据实施例1的能量吸收器，其中每个端部部分形成相应的冲撞盒。
实施例3.根据实施例1至实施例2中任一项的能量吸收器，其中每个端部部分在俯视图中限定凸形形状，该凸形形状向外敞开。
实施例4.根据实施例1至实施例3中任一项的能量吸收器，其中连接该梁的端部的基点位于面板的外部。
实施例5.一种角部能量吸收器，包括：上壁；下壁；纵向肋，设置在上壁与下壁之间；其中纵向肋不与上壁和下壁中的至少一个相交；横向肋，在上壁与下壁之间延伸并与纵向肋相交；以及表面，与上壁、下壁、纵向肋和横向肋相交并形成冲撞盒；其中该表面沿着端部部分沿着第一侧延伸；其中该表面沿着过渡部分从第一侧横过到第二侧；其中过渡部分在该表面的两侧上包括具有彼此背离的开口侧的一个或多个冲撞盒；其中能量吸收器形成为单个物品；并且其中能量吸收器被构造成用于附接到车辆。
实施例6.根据实施例5的角部能量吸收器，包括沿着端部部分的一部分的两个纵向肋，并且其中纵向肋在上壁与下壁之间等距地间隔开。
实施例7.根据实施例5至实施例6中任一项的角部能量吸收器，其中该下壁的长度大于或等于上壁的长度。
实施例8.根据实施例5至实施例7中任一项的角部能量吸收器，其中纵向肋在由能量吸收器的高度维度和厚度维度限定的平面中具有凸形形状
实施例9.根据实施方案5至实施例8中任一项的角部能量吸收器，其中端部部分的第一截面处的第一厚度小于端部部分的第二部分处的第二厚度，其中第一截面和第二截面是在由能量吸收器的高度维度和厚度维度限定的平面中截取的。
实施例10.根据实施例9所述的角部能量吸收器，其中端部部分的第三截面处的第三厚度大于第一厚度和第二厚度，其中第三截面是在由能量吸收器的高度维度和厚度维度限定的平面中截取的。
实施例11.根据实施例5至实施例10中任一项的角部能量吸收器，其中横向肋和纵向肋彼此垂直。
实施例12.根据实施例5至实施例11中任一项的角部能量吸收器，其中能量吸收器被构造成用于附接到车辆侧轨的端部。
实施例13.根据实施例5至实施例12中任一项的角部能量吸收器，其中该表面在由能量吸收器的长度维度和厚度维度限定的平面中包括凹形截面形状。
实施例14.根据实施例5至实施例13中任一项的角部能量吸收器，其中端部部分的冲撞盒的开口侧面向撞击方向。
实施例15.根据实施例5至实施例14中任一项的角部能量吸收器，其中当使用能量吸收器时，第一侧是安装侧且第二侧是能量吸收器的撞击侧。
实施例16.根据实施例5至实施例15中任一项的角部能量吸收器，其中形成为最远离过渡部分的端部冲撞盒包括单个横向肋，使得其在由长度维度和厚度维度限定的平面中具有三角形形状。
实施例17.根据实施例5至实施例16中任一项的角部能量吸收器，其中该表面不在上壁的上方或下壁的下方延伸。
实施例18.根据权利要求5至实施例17中任一项的角部能量吸收器，其中，在由能量吸收器的长度维度和厚度维度限定的平面中，该表面包括沿着端部部分的凹形形状并且包括沿着过渡部分的直线形状。
实施例19.根据实施例5至实施例18中任一项的角部能量吸收器，其中纵向肋不与上壁或下壁相交。
实施例20.根据实施例5至实施例19中任一项的角部能量吸收器，其中端部区段包括延伸超过上壁的单个纵向肋。
实施例21.根据实施例5至实施例20中任一项的角部能量吸收器，包括大于五个横向肋，并且其中，横向肋中的至少一个在由能量吸收器的宽度维度和高度维度限定的平面中具有凹形形状。
实施例22.根据实施例5至实施例21中任一项的角部能量吸收器，包括七个横向肋。
实施例23.根据实施例5至实施例22中任一项的角部能量吸收器，其中，角部能量吸收器的质量小于或等于1.3千克(kg)并吸收大于或等于225焦耳(J)的能量，并且当收到由于与18英寸(in.)摆的2.5公里每小时(kph)碰撞所引起的大于或等于230J的角部撞击时，侵入量小于或等于67毫米(mm)。
实施例24.根据实施例5至实施例23中任一项的角部能量吸收器，其中，角部能量吸收器的质量小于或等于1.3千克(kg)并吸收大于或等于280焦耳(J)的角能量，并且当收到由于与18英寸(in.)摆的4.0千米每小时(kph)碰撞所引起的大于或等于570J的中心撞击时侵入量小于或等于59毫米(mm)。
实施例25.一种用于车辆的能量吸收系统，包括：根据权利要求1至20中任一项的两个角部能量吸收器，其中每个角部能量吸收器在车辆的相对的角部上耦接到车辆的结构元件。
实施例26.根据实施例25的能量吸收系统，其中相对的角部位于车辆的后端。
实施例27.根据实施例25至实施例26中任一项的能量吸收系统，其中两个角部能量吸收器是镜像的或彼此成镜像。
实施方式28.一种能量吸收器，包括：上壁；下壁；纵向肋，设置在上壁与下壁之间；其中纵向肋不与上壁或下壁相交；横向肋，在上壁与下壁之间延伸并与纵向肋相交；以及表面，与上壁、下壁、纵向肋和横向肋相交并形成冲撞盒；其中该表面沿着两个端部部分中的每一个沿着第一侧延伸；其中该表面沿着与端部部分相邻的两个过渡部分中的每一个从第一侧横过到第二侧；其中该表面沿着中心部分沿着第二侧延伸；其中，过渡部分在表面的两侧上包括具有彼此背离的开口侧的一个或多个冲撞盒；其中，能量吸收器形成为单个物品；并且其中，能量吸收器被构造成用于附接到车辆。
实施方案29.一种能量吸收器，包括：实施例5至实施例24中任一项的两个角部能量吸收器；以及具有两个纵向端部的中心部分；其中每个纵向端部耦接到角部能量吸收器中的一个的过渡部分，其中上壁、下壁、纵向肋和表面延伸穿过中心部分；并且其中中心部分包括与上壁、下壁和纵向肋相交的横向肋。
实施例30.根据实施例28至实施例29中任一项的能量吸收器，其中端部部分的冲撞盒的开口侧面向撞击方向，中心部分的冲撞盒的开口侧面向与撞击方向相反的方向。
实施例31.根据实施例28至实施例30中任一项的能量吸收器，包括两个纵向肋；其中纵向肋在上壁与下壁之间等距地间隔开。
实施例32.根据实施例28至实施例31中任一项的能量吸收器，其中形成为距离能量吸收器的纵向中心最远的端部冲撞盒包括单个横向肋，使得其在由长度维度和厚度维度限定的平面中具有三角形形状。
实施例33.根据实施例28至实施例32中任一项的能量吸收器，其中该表面不在上壁的上方或下壁的下方延伸。
实施例34.根据实施例28至实施例33中任一项的能量吸收器，其中该表面沿着端部具有凹形形状，沿着中心部分具有凸形形状，并且在由能量吸收器的长度维度和厚度维度限定的平面中沿着过渡部分是直的。
实施例35.根据实施例28至实施例34中任一项的能量吸收器，其中，该表面沿着端部是直的，沿着中心部分是直的，并且在由能量吸收器的长度维度和厚度维度限定的平面中沿着过渡部分是直的。
实施例36.根据实施例28至实施例35中任一项的能量吸收器，其中能量吸收器的质量小于或等于1.5千克(kg)，并且当受到由于与18英寸(in.)摆的2.5千米每小时(kph)碰撞所引起的大于或等于230J的角部撞击时，能量吸收器吸收大于或等于225焦耳(J)的能量且侵入量小于或等于56毫米(mm)。
实施例37.根据实施例28至实施例36中任一项的能量吸收器，其中能量吸收器的质量小于或等于1.5千克(kg)，并且当受到由于与18英寸(in.)摆的4.0公里每小时(kph)碰撞所引起的大于或等于570J的中心撞击时，能量吸收器吸收大于或等于280焦耳(J)的能量且侵入量小于或等于39毫米(mm)。
实施例38.根据实施例5至实施例37中任一项的能量吸收器，其中能量吸收器还包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚脲、聚磷腈、聚硅氮烷、聚硅氧烷、含氟聚合物、聚醚、聚四氟乙烯、聚苯醚、聚砜、聚芳酯、聚酰胺、聚酯、聚烯烃、聚丙烯酸酯、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯、聚醚酰亚胺、聚酰亚胺、聚苯、聚苯乙烯、聚丁二烯、其离聚物、其共聚物或包含至少一种前述物质的组合。
实施例39.根据实施例5至实施例38中任一项的能量吸收器，其中能量吸收器还包括包含玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、热塑性纤维、碳纤维、玄武岩纤维、高韧性聚合物纤维或至少一种前述物质的组合。
一般来说，本发明可以可替换地包括本文所公开的任何适当的组分，由其组成或基本上由其组成。本发明可以另外地或可替换地配制成没有或基本上不含现有技术组合物中所使用的或在其它情况下不是实现本发明的功能和/或目的所必需的任何组分、材料、成分、佐剂或物质。
本文所公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合(例如，“高达25wt.％，或更具体地，5wt.％至20wt.％”的范围包括端点和“5wt.％至25wt.％”范围的所有中间值内等)。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。此外，术语“第一”、“第二”等在本文中不表示任何顺序、数量或重要性，而是用于区分一个元件和另一个元件。除非在本文中另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文中的术语“一个”和“一种”和“该”不表示数量的限制，并且被解释为覆盖单数和复数。本文使用的后缀“(s)”旨在包括其修饰的术语的单数和复数，从而包括该术语中的一个或多个(例如，膜包括一个或多个膜)。在整个说明书中对“一个实施例”、“另一实施例”、“实施例”等的引用意味着结合该实施例描述的特定元件(例如特征、结构和/或特性)包括在本文描述的至少一个实施例中，并且可以或可以不存在于其他实施例中。另外，应当理解，所描述的元件可以以各种实施例中的任何合适的方式组合。
虽然已经描述了特定实施例，但是申请人或本领域的其他技术人员可以想到或者可能目前未预见到的替代、修改、变化、改进和实质等同物。因此，所提交的以及可能被修改的所附权利要求旨在包括所有此类替代、修改、变化、改进和实质等价物。
我们要求：

Claims (20)

1.一种用于车辆的能量吸收器，包括：
横过所述车辆的宽度延伸的连续梁，所述梁在中心部分限定多个面向内的腔体，其中，相邻的所述面向内的腔体通过面向内的肋彼此隔开，并且所述梁在每个端部部分处具有多个向外面向的腔体，其中，相邻的所述面向外的腔体通过面向外的肋彼此隔开，
其中，所述中心部分包括在所述中心部分的外侧连续的板，并且所述板通过所述板的内表面形成该多个所述面向内的腔体中的每一个的相对底部。
2.根据权利要求1所述的能量吸收器，其中，每个所述端部部分均形成相应的冲撞盒。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的能量吸收器，其中，在俯视视角中，每个所述端部部分限定了凸形形状，所述凸形形状向外敞开。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的能量吸收器，其中，连接所述梁的所述端部部分的基点位于所述板的外部。
5.一种角部能量吸收器，包括：
上壁；
下壁；
纵向肋，设置在所述上壁与所述下壁之间；其中，所述纵向肋不与所述上壁和所述下壁中的至少一个相交；
横向肋，在所述上壁与所述下壁之间延伸并且与所述纵向肋相交；以及
表面，与所述上壁、所述下壁、所述纵向肋和所述横向肋相交并且形成冲撞盒；
其中，所述表面沿着端部部分沿第一侧延伸；
其中，所述表面沿着过渡部分从所述第一侧横过到第二侧；
其中，所述过渡部分在所述表面的两侧上包括具有彼此背离的开口侧的一个或多个冲撞盒；
其中，所述能量吸收器形成为单个物品；并且
其中，所述能量吸收器被构造成用于附接到车辆。
6.根据权利要求5所述的角部能量吸收器，包括沿着所述端部部分的一部分的两个纵向肋，并且其中，所述纵向肋在所述上壁与所述下壁之间等距地间隔开。
7.根据权利要求5至6中任一项所述的角部能量吸收器，其中，所述纵向肋在由所述能量吸收器的高度维度和厚度维度限定的平面中具有凸形形状。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的角部能量吸收器，其中，所述端部部分的第一截面处的第一厚度小于所述端部部分的第二部分处的第二厚度，其中，所述第一截面和第二截面是在由所述能量吸收器的高度维度和厚度维度限定的平面中截取的。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的角部能量吸收器，其中，所述能量吸收器被构造成用于附接到车辆侧轨的端部。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的角部能量吸收器，其中，所述表面在由所述能量吸收器的长度维度和厚度维度限定的平面中包括凹形截面形状。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的角部能量吸收器，其中，形成为距所述过渡部分最远的端部冲撞盒包括单个横向肋，使得所述端部冲撞盒在由长度维度和厚度维度限定的平面中具有三角形形状。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的角部能量吸收器，其中，在由所述能量吸收器的长度维度和厚度维度限定的平面中，所述表面包括沿着所述端部部分的凹形形状并且包括沿着所述过渡部分的直线形状。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的角部能量吸收器，其中，所述纵向肋不与所述上壁或所述下壁相交。
14.根据权利要求5至13中任一项所述的角部能量吸收器，包括大于五个的所述横向肋，并且其中，所述横向肋中的至少一个在由所述能量吸收器的宽度维度和高度维度限定的平面中具有凹形形状。
15.根据权利要求5至14中任一项所述的角部能量吸收器，其中，所述角部能量吸收器的质量小于或等于1.3千克(kg)，并且当受到由于与18英寸(in.)摆的每小时2.5公里(kph)碰撞所引起的大于或等于230J的角部撞击时，所述角部能量吸收器吸收大于或等于225焦耳(J)的能量且侵入量小于或等于67毫米(mm)。
16.一种用于车辆的能量吸收系统，包括两个根据权利要求1至15中任一项所述的角部能量吸收器，其中，每个所述角部能量吸收器在所述车辆的相对的角部上耦接到所述车辆的结构元件。
17.根据权利要求16所述的能量吸收系统，其中，所述相对的角部位于所述车辆的后端。
18.根据权利要求16至17中任一项所述的能量吸收系统，其中，该两个所述角部能量吸收器是镜像的或彼此成镜像。
19.一种能量吸收器，包括：
两个根据权利要求5至15中任一项所述的角部能量吸收器；以及
具有两个纵向端部的中心部分；
其中，每个所述纵向端部耦接到所述角部能量吸收器中的一个的过渡部分，其中，所述上壁、所述下壁、所述纵向肋和所述表面延伸穿过所述中心部分；并且
其中，所述中心部分包括与所述上壁、所述下壁和所述纵向肋相交的所述横向肋。
20.根据权利要求19所述的能量吸收器，其中，所述端部部分的所述冲撞盒的所述开口侧面向撞击方向，所述中心部分的所述冲撞盒的所述开口侧面向与所述撞击方向相反的方向。
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