CN109070822B - 用于车辆的渐缩抗压罐 - Google Patents

Abstract

本文提供了用于机动车辆的车辆抗压罐(还称为防撞缓冲区)。一种实例抗压罐包括第一开放端部、第二开放端部和纵向轴线，所述纵向轴线从所述第一开放端部运行至所述第二开放端部。所述抗压罐还包括顶部壁、底部壁、第一侧壁和第二侧壁。所述顶部壁和所述底部壁从所述第二开放端部朝向所述第一开放端部渐缩。当在沿着所述纵向轴线的压缩力条件下时，所述抗压罐均匀地塌缩。

Description

用于车辆的渐缩抗压罐

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2016年2月3日的标题为“渐缩抗压罐(Tapered Crush Can)”的美国专利申请序列号15/015,034和提交于2015年8月31日的标题为“用于机动车辆的下部车体(Underbody for a Motor Vehicle)”的美国专利申请序列号14/840,741(其要求提交于2015年6月30日的美国临时申请No.62/187,044的权益)的优先权权益，这两个申请据此全文以引用方式并入，包括其中所引用的所有参考文献和附件。

技术领域

本公开整体涉及一种汽车框架，并且更特别地而非以限制的方式涉及一种用于电动车辆和其它机动车辆的下部车体框架和设计。

发明内容

根据一些实施例，本公开涉及一种用于车辆下部车体的抗压罐，该抗压罐包括：(a)第一端部和第二端部；(b)顶部壁和底部壁，该顶部壁和底部壁从第二端部朝向第一端部渐缩；和(c)第一侧壁和第二侧壁，顶部壁、底部壁、第一侧壁和第二侧壁各自具有平坦表面。

根据一些实施例，本公开涉及一种用于车辆的抗压罐，该抗压罐包括：(a)本体，该本体具有第一开放端部、第二开放端部、外表面和纵向轴线，该纵向轴线从第一开放端部至第二开放端部；(b)第一状态；和(c)当在沿着纵向轴线的大于预定阈值力的一个或多个压缩力条件下时抗压罐均匀地塌缩之后的第二状态。

根据一些实施例，本公开涉及一种机动车辆下部车体，该机动车辆下部车体包括：(a)前保险杠；(b)至少一个框架梁；和(c)联接至前保险杠和至少一个框架梁的至少一个抗压罐，该抗压罐包括：(i)第一端部、第二端部和纵向轴线，该纵向轴线从第一端部运行至第二端部；(ii)顶部壁和底部壁，该顶部壁和底部壁从第二端部朝向第一端部渐缩；和(iii)第一侧壁和第二侧壁，顶部壁、底部壁、第一侧壁和第二侧壁各自具有平坦表面，其中当由一个或多个力沿着纵向轴线压缩时抗压罐均匀地塌缩。

附图说明

本公开的某些实施例通过附图来示出。应当理解，这些图未必按比例绘制，并且可忽略对于理解技术非必需的细节或难以察觉的其余其它细节。应当理解，技术非必然地限于文本所示的特定实施例。

图1为根据一个示例性实施例的本公开的下部车体结构的透视图。

图2为图1的下部车体结构的俯视平面图。

图3为结合蓄电池子组件的下部车体结构的分解透视图。

图4为下部车体结构的前保险杠的剖视图。

图5为下部车体结构的前端部梁的剖视图。

图6为下部车体结构的前端部的仰视图。

图7为下部车体结构的仰视图，示出了所附接示例性上部车体的安装梁。

图8A为下部车体结构的侧视图。

图8B为附接有示例性上部车体安装梁的下部车体结构的侧视图。

图9A为示例性蓄电池子组件的透视图。

图9B为示例性蓄电池子组件的本体的透视图。

图9C为示例性蓄电池子组件的盖的透视图。

图10为示例性蓄电池子组件的分解透视图。

图11为示例性蓄电池模块的一部分的透视图。

图12为示例性下部车体结构的后端的仰视图。

图13为示例性下部车体结构的俯视图，示出了下部车体结构的各种尺寸可配置部分，这些尺寸可配置部分允许下部车体结构配置成适应各种尺寸的机动车辆(具有示例性上部车体的安装梁，其将附接至下部车体结构，也示于该实例中)的上部车体。

图14为根据一个示例性实施例的车辆车身的一部分和另一示例性下部车体结构的透视图。

图15为下部车体结构的详细视图，示出了力线，碰撞能量在正面碰撞的情况下将沿着该力线传播。

图16为根据一个示例性实施例的渐缩抗压罐的透视图。

图17为渐缩抗压罐的右侧视图。

图18为渐缩抗压罐的左侧视图。

图19为渐缩抗压罐的前视图。

图20为渐缩抗压罐的后视图。

图21为渐缩抗压罐的俯视图。

图22为渐缩抗压罐的仰视图。

图23为附接有渐缩抗压罐的下部车体结构的前透视图。

图24为附接有渐缩抗压罐的车辆车身的后透视图。

图25为通过中间连接器附接至前保险杠的渐缩抗压罐的后透视图。

图26为附接有中间连接器的渐缩抗压罐的前透视图。

图27为第一阶段的压缩力条件下的示例性渐缩抗压罐的侧视图。

图28为第二阶段的压缩力条件下的渐缩抗压罐的侧视图。

图29为第三阶段的压缩力条件下的渐缩抗压罐的侧视图。

图30为第四阶段的压缩力条件下的渐缩抗压罐的侧视图。

图31为经历压缩力之后的渐缩抗压罐的前视图。

具体实施方式

本发明提供了各种不同实施例。本文所描述各个图详细地示出了一些具体实施例，其中应理解，本公开应视为技术原理的例示并且非旨在将技术限于所示出的实施例。

本文所用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并且非旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非文中另行明确指示。还应当理解，术语“包括”和/或“包含”当用于本说明书中时规定了所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在或添加。

应当理解，本文所提及的类似或相似元件和/或部件在所有图中可以类似附图标记来标识。还应当理解，一些图仅为本公开的示意性表示。同样，为图示清晰起见，一些部件可已从其实际比例畸变。

本公开提供了用于机动车辆的示例性下部车体结构。下部车体结构在本文还称为下部车体、滑板或底盘。在各种实施例中，下部车体可与机动车辆的上部车体一起形成混合单体式车体。示例性下部车体可提供可修改平台以用于适应不同机动车辆尺寸和不同车辆上部车体。本公开的下部车体可例如通过具有在各种实施例中居中于车辆中的蓄电池组而增强整体车辆安全性，从而得到相比于现有车辆设计的蓄电池组周围的更大防撞缓冲区性能。此外，下部车体的各种实施例可例如提供可缩放性以易于适应新车辆平台，并且可提供改善车辆操纵(偏航加速度)。

本文所描述和所示的是机动车辆的下部车体的各种实施例。根据本发明的机动车辆可为电动车辆；然而，本公开不限于用于电动车辆。在各种实施例中，下部车体可配置成与上部车体一起形成混合单体式车体和/或配置用于多个车辆产品线中，从而适应具有各种上部车体的各种尺寸的车辆。

在一些实施例中，可修改平台的长度可通过增加或减小下部车体的前梁和后梁之间的某些结构的长度而改变。

在一些实施例中，可修改平台的宽度可通过增加或减小左侧和右侧之间的某些结构的宽度而改变，该宽度满足车辆的上部本体。

蓄电池的尺寸借助于模块化蓄电池设计可选择性地修改。

例如由于具有居中于车辆中的蓄电池，下部车体可增强整体车辆安全性，从而允许相比于现有车辆设计的蓄电池周围的更大防撞缓冲区。

蓄电池壳体的上部(例如，盖)可形成全部或部分的机动车辆的客厢的底板部分(组件)。在一些实施例中，底板部分可与上部分开。示例性底板部分可在蓄电池盖的前部段和后部段之间纵向地延伸。在一些实施例中，额外板或面板可包括于下部车体中，该下部车体可单独或与上部一起形成客厢的底板部分。可包括额外横梁构件以提供额外结构支撑。

因为根据各种实施例的下部车体可用作客厢的底板部分，所以客厢不需要与下部车体完全分离。

本公开的其它实例实施例和方面结合附图根据下述描述将变得显而易见。

图1和图2共同地示出了实例下部车体100。图1为根据本公开构造的实例下部车体100的透视图。一般来讲，下部车体可包括前端部102、后端部104、蓄电池子组件106(参见图3)，以及其它额外或较少部件，如本文将更详细地描述。

前端部102和后端部104可通过中间部段116彼此隔开。中间部段116可包括左中央框架部段142和右中央框架部段144。

在一些实施例中，下部车体100可由多种材料或单种材料来构造。用于下部车体100的材料将参考下部车体100的部件或子组件中的每一者进行描述。

一般来讲，下部车体100可配置成与上部车体协作，如下文将更详细地描述。车辆的常见设计包括车架车身(body-on-frame)技术的使用，其中车架联接引擎、动力传动系统、车辆悬架系统的一些部分，和车辆的车轮。车辆的其余部分(称为上部车体)连结至车架。车辆的安全、舒适和美观部件见于上部车体中，诸如座位。具有安装至车架的座位可通过对该座位提供与车辆的下部车体的更显著和连接关系而增加车辆的安全性。座位、车身和最终车架之间的间接机械连接部用于减少这些特征。

另外，在传统车架车身车辆中，车架包括管状框架构件的骨架，其中动力传动系统(例如，驱动轴)横贯/延伸车架的长度，这必然具有通常分成右旋部段和左旋部段的车架。这些部段然后通过使用横梁构件进行连结。

有利地，本公开提供了一种具有中间部116的下部车体，中间部116从框架的右手侧至框架的左手侧可为连续的，这可在冲击期间增加下部车体对扭曲的阻力。

因此，本公开的下部车体设计可受益于单体(即，车辆结构，其中底盘与车身为一体的)设计的强度和稳定性，但通过允许各种车身部件置于下部车体上(诸如上部车体的外面板)而提供更大灵活性。

图3为包括外周边框架110的下部车体100的分解图，示出了蓄电池盖172和本体174(参见图9A至图9C)，本体174保持蓄电池组(参见图10中的190)。

现共同转向从前端部102至后端部104描述的图3至图6，下部车体100可包括前保险杠118。前保险杠118可由冷轧金属构造，诸如铝。如图4所示，前保险杠118可包括分隔幅材118A，分隔幅材118A将前保险杠分离成两个部段，上部段117和下部段119。前保险杠118可具有大体管状剖面区域。在一个实施例中，前保险杠118可具有大体弧形形状。

前保险杠118可联接一对梁，诸如第一梁120和第二梁122。连接前保险杠118与一对梁的可为第一抗压罐124和第二抗压罐126。

梁抗压罐124和126的每一者可彼此类似地构造，并且可由片材金属构造，诸如铝。在一些实施例中，抗压罐124,126可通过浇铸或液压成形来制备。在一个实施例中，第一梁抗压罐124可具有大体锥形形状，该大体锥形形状具有平坦外表面面板部段。终止第一梁抗压罐124的一端的可为安装板128，安装板128具有符合前保险杠118的弧形曲率的弧形形状。同样，第二梁抗压罐126可构造成形成第二梁122的互补安装件。应当理解，在其它实施例中，还可采用用于联接前保险杠118与梁120,122的其它合适机构。抗压罐124,126将在下文和图14至图23中更详细地描述。

第一梁120和第二梁122可彼此类似地构造(例如，作为彼此的镜像图像)，并且因此第二梁122将参考图5更详细地描述。第二梁122可为大体管状长度的挤出金属，诸如铝。第二梁可具有各种成角度表面，诸如成角度表面130，这些成角度表面根据设计要求可更改，例如，诸如期望防撞强度和马达尺寸。第二梁122可具有分隔幅材132，分隔幅材132提供结构支撑并且将第二梁122划分成上部段134和下部段136。

下部车体100可包括框架过渡部段，诸如第一过渡部段138和第二过渡部段140。第一过渡部段138和第二过渡部段140可为互补(例如，右旋、左旋)部件。第一过渡部段138和第二过渡部段140可提供左中央框架部段142和右中央框架部段144之间的缩窄连接部(还适于图1和图2中)。

为简明和清晰起见，仅第一过渡部段138将详细地描述。第一过渡部段138可包括下区段146和上区段148。下区段146可由高压压铸金属(诸如铝)来制造。下区段146可为提供压缩点的高强度部件，第一梁120和第二梁122可抵着该压缩点扭弯。

如图6所示，第一过渡部段138可具体大体T形配置，该大体T形配置具有梁联接部141和框架部段联接部150。过渡接合部段152可对前横梁构件提供安装位置，该前横梁构件在下文进行描述。同样，第二过渡部段140可具有与第一过渡部段138类似但互补的形状。

在图3中，第一过渡部段138的上区段148可与下区段146协作并且包括开口154，开口154接纳第一前横梁构件156，第一前横梁构件156将第一过渡部段138和第二过渡部段140接合在一起，从而对下部车体100提供结构刚性和稳定性。下部车体100的过渡部段可称为框架节点。这些框架节点可对下部车体的梁提供结构刚性和锚固。

第二前横梁构件158可在第一过渡部段138和第二过渡部段140之间延伸以用于额外结构支撑。上区段148可包括一个或多个部段，并且可配置成接纳前面板160，前面板160在第一过渡部段138和第二过渡部段140以及第一前横梁构件156和第二前横梁构件158之间延伸。前面板160可由结构刚性泡沫(诸如铝泡沫)夹心材料制造。

左中央框架部段142和右中央框架部段144可在前端部102和后端部104之间延伸。在左中央框架部段142和右中央框架部段144之间延伸的可为中间面板162。中间面板162可由结构刚性泡沫(诸如铝泡沫)夹心材料制造。车辆的客厢不需要与根据各种实施例的下部车体完全地分离。例如，蓄电池子组件106的盖172可为中间面板162，使得盖172可形成大体沿着中间部段116纵向延伸的底板部段。在其它实施例中，蓄电池子组件106的盖172可从下方联接至独立中间面板162，该组合形成车辆的底板部段。

下部车体100还可包括一个或多个支撑构件，诸如中间支撑构件147和149(参见图13)。这些中间支撑构件147和149可在左中央框架部段142和右中央框架部段144之间延伸，并且可对下部车体100提供额外结构刚性。构件的每一者可包括安装支架，该安装支架将构件连结至上部车体门槛153。如图7所示，在一些实施例中，安装支架的每一者可包括联接中间支撑构件147和149与上部车体梁的接合部159，接合部159在下文更详细地描述。

本发明的各种实施例可对下部车体100提供结构刚性，从而减小可在冲击情况期间发生的框架扭曲和弯曲。例如，如果下部车体100在右后角部处受冲击，那么随着前端部102上的车轮趋于保持接触道路，冲击力可将扭曲力或扭转力施加至下部车体上。

再次参考图3，沿着左中央框架部段142和右中央框架部段144设置的可为多个接合部159，多个接合部159允许任何上部车体与下部车体100进行联接。用于将上部车体(未示出)锚固至下部车体100的接合部159的实例也示于图7中。

在图8A和图8B中，上部车体门槛(诸如上部车体门槛153)可连结至左中央框架部段142和右中央框架部段144(图3中所示的部段142)。例如，上部车体门槛153可连结至右中央框架部段144。在一些实施例中，上部车体门槛153可将上部车体(未示出)联接至下部车体100。

返回参考图3，第一过渡部段138和第二过渡部段140可与左中央框架部段142和右中央框架部段144以及后端部104的第三过渡部段(节点)166和第四过渡部段(节点)168协作以形成侧壁，从而形成腔室以用于将一部分的蓄电池子组件106接纳于其中。

一种实例蓄电池子组件106示于图9A至图9C中。蓄电池子组件106的组装型式提供于图9A中。盖172结合本体174示出。

图9B示出了示例性蓄电池子组件106，其中盖172移除。本体174可由侧壁176限定，侧壁176与本体174的下部180形成了腔室178。侧壁176可包括角部支柱175A-D，角部支柱175A-D可利用浇铸工艺来制造，而侧壁176的其余部分可由挤出金属部段制造。

在侧壁176的左部段和右部段之间延伸的可为支撑肋部，诸如支撑肋部182。支撑肋部可横向地横跨下部180。在一些实施例中，本体174可设置有凸缘或台阶184，凸缘或台阶184允许蓄电池子组件106与外周边框架进行联接(参见例如图3和图7)。因此，蓄电池子组件106可安装于外周边框架的开口中(参见例如图3和图7)。

蓄电池子组件106的盖172还可设置有支撑肋部，诸如支撑肋部186。当蓄电池串抵着本体174的下部180的支撑肋部182定位时，这些支撑肋部186可形成密封件，这些密封件将个体蓄电池串彼此密封。任选地，支撑肋部还可对盖172提供结构支撑。

在一些实施例中，本体174的支撑肋部182和盖172的支撑肋部186可协作以形成蓄电池通道，诸如蓄电池通道188。蓄电池通道188可配置成接纳蓄电池单元堆，该蓄电池单元堆可为堆叠或成串的个体蓄电池模块，如下文将更详细地描述。

现转向图10，蓄电池组190可包括一系列的蓄电池串或区段，诸如蓄电池单元堆192(也称为蓄电池单元串或蓄电池串)。蓄电池单元堆可包括成串的蓄电池模块(参见图11中的示例性模块)。

应当理解，蓄电池组190的尺寸可通过移除或添加蓄电池区段来选择性地控制。随着蓄电池190的尺寸改变，下部车体100的配置可改变。例如，左中央框架部段142和右中央框架部段144的长度根据设计要求可延长或缩短。图10的实例中所示的箭头195是指移除蓄电池单元堆192以压缩蓄电池组190的尺寸。箭头191和193是指移除蓄电池通道178以相应地压缩蓄电池子组件的本体的尺寸。

图11示出了示例性蓄电池单元堆192的模块92(参见图10)。

现共同地参考图3和图12，下部车体100的后端部104示为包括后结构面板194、第三过渡部段166、第四过渡部段168，以及一对后保险杠梁196A和196B，和后保险杠198。

后结构面板194可由铝泡沫夹心材料或轧制金属面板制造。后结构面板194可由第三过渡部段166和第四过渡部段168以及第一后横梁构件200和第二后横梁构件202来界定。图12示出了后端部104的底部的仰视图，示出了后结构面板194，后结构面板194可配置成容纳后驱动组件204。关于后驱动组件204和前驱动组件206的额外细节将在下文参考图6和图12更详细地描述。

后保险杠梁196A和196B可类似于前端部102的第一梁120和第二梁122来构造，并且协作地接合后保险杠198。后保险杠198可包括弧形配置并且其剖面可为管状的，类似于前端部102的前保险杠118。

图13为示出示例性可修改平台的各种特征的俯视平面图，该可修改平台包括示例性下部车体结构，该下部车体结构可在尺寸上选择性地调整以适应不同尺寸的上部车体。除了示出示例性下部车体之外，图13还示出了示例性上部车体的一部分的门槛151和153。可修改平台可提供下部车体的可修改性以用于多个车辆产品线的组装中。可修改平台(也称为“滑板”平台)可适应具有各种上部车体的各种尺寸的车辆。可修改平台的长度通过增加或减小前梁和后梁之间的特定结构的长度可改变，如通过图13的实例中的箭头121,123,125和127所示。例如，第一梁120和第二梁122以及后保险杠梁196A和196B可选择性地延长或缩短。下部车体100的中间部段116的尺寸可根据需要缩短或延长。在一些实施例中，可修改平台的宽度通过增加或减小特定结构的宽度可改变。蓄电池子组件106的尺寸连同其它下部车体结构可改变，以用于适应不同机动车辆尺寸和不同车辆上部车体。蓄电池子组件106的尺寸变化可需要移除或添加一个或多个蓄电池通道(诸如图9A至图9C的蓄电池通道188)，以及蓄电池组的配置的对应变化。当然，这些部件根据设计要求可彼此独立地设定尺寸。

转回图6，前端部102可配置成接纳前驱动组件，前驱动组件在一些实施例中可包括子框架208，子框架208可分别机械地联接至第一梁120和第二梁122，以及第一过渡部段138和第二过渡部段140。车轮210和212可支撑于具有悬架组件的前端部102上，该悬架组件包括悬架子组件214和216，悬架子组件214和216将车轮210和212分别联接至下部车体100。在图6的实例中，车辆的车轮210和212可联接至前动力装置218，前动力装置218可包括电动机220。

图12示出了后驱动组件204，后驱动组件204包括后悬架组件，该后悬架组件具有后悬架子组件222和224，后悬架子组件222和224分别与下部车体100一起联接至车轮226和228。后驱动组件204可包括后动力装置230，后动力装置230还可包括一个或多个电动机231。

图14至图15示出了下部车体300和车辆车身302的另一实例实施例，车辆车身302具有第一前安装部304和第二前安装部306。如图14所示，下部车体300具有第一渐缩抗压罐310和第二渐缩抗压罐312。渐缩抗压罐310,312可包括材料、设计、构造、特征、操作等中的至少一些，如对于抗压罐124,126所描述(图3和图6)。例如，渐缩抗压罐310,312将前保险杠318与第一框架梁320和第二框架梁322连接以提供抗压区域。渐缩抗压罐310,312可由CA28铝构造，但应当理解，可使用其它铝合金或材料，诸如铁、钢或其它合适材料。在一个实施例中，搅拌摩擦焊接方法形成了渐缩抗压罐310,312。然而，应当理解，设想出其它方法并且可用于形成本公开中的渐缩抗压罐310,312。

图15示出了正面碰撞情况下的力线314，碰撞能量将沿着力线314传播。渐缩抗压罐310,312在撞击的情况下吸收碰撞能量以防止能量伤害乘客或损伤汽车的敏感区域。在一个实施例中，渐缩抗压罐310,312通过自身翘曲和折叠(具有小至无破裂或剪断)而均匀地塌缩以产生期望塌缩行为，如图27至图31中将更详细地示出和描述。同样，撞击情况下的力沿着期望路径来指向。此外，渐缩抗压罐310,312吸收并耗散最大量的可能能量。

现共同地转向图16至图22，渐缩抗压罐312包括本体，该本体具有第一端部330、第二端部332、顶部壁338、底部壁340、第一侧壁342和第二侧壁344。第一端部330和第二端部332分别具有第一边缘334和第二边缘336。

图16示出了第二渐缩抗压罐312的透视图。第一渐缩抗压罐310和第二渐缩抗压罐312可彼此类似地构造(例如，作为彼此的镜像图像)，并且因此第二渐缩抗压罐312的描述将类似地适用于第一渐缩抗压罐310。为简明和清晰起见，仅第二渐缩抗压罐312将详细地描述。

如图17和图18分别所示的右侧图和左侧图所示，顶部壁338和底部壁340形成了渐缩结构。第一距离D1在第一端部330处分离顶部壁338和底部壁340，并且第二距离D2在第二端部332处分离顶部壁338和底部壁340。顶部壁338和底部壁340从第二端部332至第一端部330向内朝向彼此渐缩。同样，第一距离D1小于第二距离D2。在某些实施例中，第二距离D2为约124mm并且第一距离D1为约82mm，但应当理解，第一距离D1和第二距离D2可为如本公开所讨论的任何合适距离。

在一个实施例中，顶部壁338以大约五度的第一角度在水平轴线AA上方延伸。底部壁340可以大约五度的第二角度在水平轴线AA下方延伸。在一个或多个实施例中，第一角度和第二角度为大体等同的。应当理解，顶部壁338和底部壁340可以任何合适范围的角度渐缩以在碰撞的情况下产生期望塌缩行为。

图19和图20分别示出了渐缩抗压罐312的前视图和后视图。如所示，第一侧壁342不相对于第二侧壁344渐缩。相反，第一侧壁342和第二侧壁344彼此平行并且维持相隔第三距离D3的分离。在某些实施例中，第三距离D3为约100mm，但应当理解，第三距离D3可为如本公开所讨论的任何合适距离。

顶部壁338和底部壁340具有平坦平面表面，该平坦平面表面具有恒定厚度和连续表面区域，该连续表面区域从渐缩抗压罐312的第一边缘334延伸至第二边缘336。类似地，第一侧壁342和第二侧壁344具有平坦平面表面，该平坦平面表面具有恒定厚度和连续表面区域，该连续表面区域从第一边缘334延伸至第二边缘336。在一些实施例中，恒定厚度为约3mm至约5mm。

图21示出了渐缩抗压罐312的俯视图。在一个实施例中，第一边缘334相对于第一侧壁342和第二侧壁344成角度。因为前保险杠318可具有大体弧形形状，所以第一边缘334可成角度以大体齐平于或平行于前保险杠318的内表面，如图22至图25将更详细地示出和描述。在一些实施例中，第一边缘334为平面的，如图21所示。然而，应当理解，第一边缘334还可为弯曲的或弧形的，或呈现其它合适角度以配合前保险杠318。

返回参考图16，渐缩抗压罐312包括在第一端部330和第二端部332处开放的内部腔室354。内部腔室354在四侧上由顶部壁338、底部壁340、第一侧壁342和第二侧壁344围绕。在一个或多个实施例中，顶部壁338、底部壁340、第一侧壁342和第二侧壁344的每一者包含大体恒定厚度。同样，内部腔室354可沿着顶部壁338和底部壁340类似地渐缩，如先前相对于渐缩抗压罐312所描述。在一些实施例中，渐缩抗压罐312的底部壁340包括设置于第一端部330处的凹陷部352。

共同地参考图16至图22，渐缩抗压罐312还具有设置于第二端部332处的多个向外突出凸缘350。凸缘350分别切向地延伸至顶部壁338、底部壁340、第一侧壁342和第二侧壁344，然后向外弯曲，使得多个凸缘的每一者为共面的。多个凸缘350有利于渐缩抗压罐312与框架梁322和前安装部306的联接，如下文将更详细地描述。此外，虽然渐缩抗压罐312包括第一、第二、第三和第四凸缘350，但是应当理解，在本公开的范围内可使用任何数量的凸缘或突出部。

渐缩抗压罐310,312不需要启动器或预弱化来产生期望塌缩行为。相反，渐缩抗压罐310,312包括具有恒定厚度和多个平坦平面表面的构造。因此，在压缩期间，渐缩抗压罐310,312维持连续平滑外表面而不偏转或破裂，如下文将更详细地描述。

图23至图26示出了渐缩抗压罐312、下部车体300和车辆车身302之间的连接部。渐缩抗压罐312设计成使得，在其遭受损坏的情况下，其可由维修技术员容易地替换。

图23示出了前保险杠318，前保险杠318以中间连接器370联接至渐缩抗压罐312的第一端部330。在一个实施例中，一个或多个孔口382设置于前保险杠318中以有利于将前保险杠318附接至中间连接器370，如下文将更详细地描述。

图23至图24进一步示出了框架梁322，框架梁322联接至渐缩抗压罐312的第二端部332。渐缩抗压罐312的多个凸缘350邻接框架梁322的平台360。如下文将更详细地描述，渐缩抗压罐312通过法向力附接至框架梁322，该法向力在平台360和前安装部306之间压缩多个凸缘350。

在图24中，紧固件362将前安装部306附接至框架梁322。设置于前安装部306中和设置于框架梁322的平台360中的孔口(未示出)接纳紧固件362。紧固件362可为许多形式，诸如机械螺栓、销轴、螺钉或其它合适紧固件。

参考图15和图24，前安装部306包括孔309和凹陷部308。孔309接纳邻近第二端部332的渐缩抗压罐312的一部分。在安装期间，前端部330插入通过孔309，直至多个凸缘350邻接前安装部306的凹陷部308。然后，框架梁322通过紧固件365附接至前安装部306，如先前所描述。同样，多个凸缘350设置于前安装部306和平台360之间，这防止了渐缩抗压罐312的横向移动。渐缩抗压罐312的所有其它移动由前安装部306的孔309进行限制。

此外，渐缩抗压罐312的第二端部332的轮廓大体类似于框架梁322的轮廓并且与之对准。同样，在碰撞的情况下，施加于第二端部332和框架梁322之间的多个法向力对准，这确保了渐缩抗压罐312均匀地塌缩。

图25至图26示出了设置于前保险杠318和渐缩抗压罐312之间的中间连接器370。中间连接器370包括第一突出部372、第二突出部374和板376。第一突出部372和第二突出部374分别相邻于并紧靠渐缩抗压罐312的第一侧壁342和第二侧壁344。板376的第一表面紧靠渐缩抗压罐312的第一端部330，并且板376的相对第二表面紧靠前保险杠318的内壁319。如图26所示，中间连接器370还可包括孔口378和缺口380。在某些实施例中，板376为平坦的和平面的。在其它实施例中，板376为略微弯曲的或弧形的，以配合略微弯曲或弧形内壁319。

在一个或多个实施例中，平头钉(未示出)将第一突出部372和第二突出部374紧固至渐缩抗压罐312。在安装期间，中间连接器370与如所示的渐缩抗压罐312对准。然后，高速施加器将每个平头钉加速，该平头钉刺透中间连接器370和渐缩抗压罐312两者。同样，将中间连接器370和渐缩抗压罐312连结而无需预冲压或其它形式的孔口。然而，应当理解，中间连接器370和渐缩抗压罐312可以其它紧固件和方法进行连结，诸如螺栓、螺钉、销轴、夹具、铆钉、焊接、粘合剂或其它合适紧固件。

在一些实施例中，平头钉(未示出)将中间连接器370的板376紧固至前保险杠318的内壁319。平头钉可以与上文关于渐缩抗压罐312所描述的类似方法进行操作和安装。返回参考图23，前保险杠318中的一个或多个孔口382提供了至内壁319的通路，使得高速施加器可达到内壁319以安装平头钉。然后，平头钉刺穿内壁319和板376，并且将前保险杠318紧固至中间连接器370。

图27至图31示出了示例性渐缩抗压罐312在压缩力400条件下的均匀塌缩。图27至图30分别示出了第一阶段、第二阶段、第三阶段和第四阶段的均匀塌缩。在压缩力400大于预定阈值力之后，渐缩抗压罐312将开始均匀地塌缩。

在图27中的第一阶段，压缩力400开始将压力施加于渐缩抗压罐312的第一端部330和第二端部332上。顶部壁338、底部壁340、第一侧壁342(未示出)和第二侧壁344为平坦的和平面的，如先前所描述。

在图28中的第二阶段，渐缩抗压罐312开始塌缩。压缩力400在第一拐点402处使壁338,340,342和344弯曲。应当理解，渐缩抗压罐312在第一拐点402处自身折叠，具有小至无破裂或剪断。这部分地由于渐缩抗压罐312的特定形状和厚度，如先前所讨论。

在图29中的第三阶段，随着第一折叠部406在第一拐点402处形成于第一侧壁342和第二侧壁344中，渐缩抗压罐312的均匀塌缩持续。类似地，第二折叠部410形成于顶部壁338和底部壁340中。在一个或多个实施例中，第一折叠部406为凸状折叠部，并且第二折叠部410为凹状折叠部。随着压缩力400持续将压力施加于渐缩抗压罐312的第一端部330和第二端部332，第二拐点404开始形成。同样，壁338,340,342和344由于渐缩抗压罐312的形状和构造经历小至无破裂或剪断。

在图30和图31中的第四阶段，随着第三折叠部408在第二拐点404处形成于第一侧壁342和第二侧壁344上，渐缩抗压罐312的均匀塌缩持续。类似地，第四折叠部412形成于顶部壁338和底部壁340上。在一个或多个实施例中，第一折叠部406和第三折叠部408在第一侧壁342和第二侧壁344上形成凸状折叠部，并且第二折叠部410和第四折叠部412在顶部壁338和底部壁340上形成凹状折叠部。如图27至图31所示，渐缩抗压罐312在均匀塌缩的每个阶段包括连续平滑外表面。

虽然各种实施例已在上文进行描述，但是应当理解，它们仅通过实例并非限制的方式呈现。说明书非旨在将技术范围限于本文所解释的特定形式。因此，优选实施例的广度和范围不应由上述示例性实施例的任一者来限制。应当理解，上述说明书为例示性的，并且非限制性的。相反地，本说明书旨在涵盖此类替代形式、修改和等同物，因为它们可包括于由附属权利要求书所限定和由本领域的技术人员以其它方式所理解的技术的精神和范围内。因此，技术范围不应参考上述说明书来确定，而是应参考附属权利要求书连同其整个范围的等同物来确定。

Claims (20)

1.一种用于车辆下部车体的抗压罐，所述抗压罐包括：

第一端部和第二端部；

延伸自所述第二端部的一个或多个凸缘；

顶部壁和底部壁，所述顶部壁和所述底部壁从所述第二端部朝向所述第一端部渐缩；和

第一侧壁和第二侧壁，所述顶部壁、所述底部壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁各自具有平坦表面，并且所述一个或多个凸缘分别切向地延伸至所述顶部壁、所述底部壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁，然后向外弯曲，使得所述一个或多个凸缘中的每一个凸缘为共面的。

2.根据权利要求1所述的抗压罐，还包括从所述第一端部运行至所述第二端部的纵向轴线，其中当在沿着所述纵向轴线的压缩力条件下时，所述抗压罐均匀地塌缩，所述压缩力大于预定阈值力。

3.根据权利要求2所述的抗压罐，其中所述顶部壁、所述底部壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁配置成在所述抗压罐均匀地塌缩之后形成一个或多个折叠部。

4.根据权利要求3所述的抗压罐，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁的所述一个或多个折叠部为凸状的。

5.根据权利要求3所述的抗压罐，其中所述顶部壁和所述底部壁的所述一个或多个折叠部为凹状的。

6.根据权利要求2所述的抗压罐，其中所述顶部壁、所述底部壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁配置成在所述抗压罐均匀地塌缩之前和之后形成连续外表面。

7.一种用于车辆下部车体的抗压罐，所述抗压罐包括：

本体，所述本体具有第一开放端部、第二开放端部、外表面和纵向轴线，所述纵向轴线从所述第一开放端部运行至所述第二开放端部；

第一状态；和

当在沿着所述纵向轴线的大于预定阈值力的一个或多个压缩力条件下时所述抗压罐均匀地塌缩之后的第二状态，

其中所述外表面在所述第一状态和所述第二状态下为平滑连续外表面。

8.根据权利要求7所述的抗压罐，所述本体还包括顶部壁、底部壁、第一侧壁和第二侧壁，其中各个壁在所述第一状态下为平坦的和平面的。

9.根据权利要求8所述的抗压罐，其中所述顶部壁和所述底部壁从所述第二开放端部朝向所述第一开放端部渐缩。

10.根据权利要求8所述的抗压罐，其中所述顶部壁和所述底部壁在所述第一开放端部处分离第一距离并且在所述第二开放端部处分离第二距离，其中所述第一距离小于所述第二距离。

11.根据权利要求10所述的抗压罐，其中所述第一侧壁和所述第二侧壁大体平行并且分离第三距离。

12.根据权利要求8所述的抗压罐，其中所述顶部壁、所述底部壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述第二状态下各自具有一个或多个折叠部。

13.一种机动车辆下部车体，包括：

前保险杠；

至少一个框架梁；

联接至所述前保险杠和所述至少一个框架梁的至少一个抗压罐，所述抗压罐包括：

第一端部、第二端部和纵向轴线，所述纵向轴线从所述第一端部运行至所述第二端部；

顶部壁和底部壁，所述顶部壁和所述底部壁从所述第二端部朝向所述第一端部渐缩；和

第一侧壁和第二侧壁，所述顶部壁、所述底部壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁各自具有平坦表面，

其中当由一个或多个力沿着所述纵向轴线压缩时，所述抗压罐均匀地塌缩；和

中间连接器，所述中间连接器设置于所述前保险杠和所述至少一个抗压罐之间。

14.根据权利要求13所述的机动车辆下部车体，所述至少一个抗压罐还包括多个凸缘，所述多个凸缘在所述至少一个框架梁和车辆车身的前安装部之间延伸。

15.根据权利要求13所述的机动车辆下部车体，其中所述顶部壁和所述底部壁配置成在所述至少一个抗压罐的均匀塌缩之后各自形成一个或多个凹状折叠部，所述第一侧壁和所述第二侧壁各自具有一个或多个凸状折叠部。

16.根据权利要求13所述的机动车辆下部车体，其中所述至少一个抗压罐的本体具有连续平滑外表面。

17.一种机动车辆下部车体，包括：

前保险杠；

至少一个框架梁；

联接至所述前保险杠和所述至少一个框架梁的至少一个抗压罐，所述抗压罐包括：

第一端部、第二端部和纵向轴线，所述纵向轴线从所述第一端部运行至所述第二端部；

顶部壁和底部壁，所述顶部壁和所述底部壁从所述第二端部朝向所述第一端部渐缩；和

第一侧壁和第二侧壁，所述顶部壁、所述底部壁、所述第一侧壁和所述第二侧壁各自具有平坦表面，

其中当由一个或多个力沿着所述纵向轴线压缩时，所述抗压罐均匀地塌缩，其中所述至少一个抗压罐的本体具有连续平滑外表面。

18.根据权利要求17所述的机动车辆下部车体，还包括中间连接器，所述中间连接器设置于所述前保险杠和所述至少一个抗压罐之间。

19.根据权利要求17所述的机动车辆下部车体，所述至少一个抗压罐还包括多个凸缘，所述多个凸缘在所述至少一个框架梁和车辆车身的前安装部之间延伸。

20.根据权利要求17所述的机动车辆下部车体，其中所述顶部壁和所述底部壁配置成在所述至少一个抗压罐的均匀塌缩之后各自形成一个或多个凹状折叠部，所述第一侧壁和所述第二侧壁各自具有一个或多个凸状折叠部。

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