[发明专利]带有整体能量吸收器和横梁的保险杠

说明书

本申请是中国专利申请No.03812706.7(国际申请号：PCT/US03/17835；国际申请日：2003年6月6日；发明名称：带有整体能量吸收器和横梁的保险杠)的分案申请。

技术领域

本发明涉及车辆保险杠系统，更具体来说，涉及具有整体能量吸收器和横梁的保险杠系统，新颖的横梁被成形以便与相配合的能量吸收器相接合，以及涉及具有适于拖运拖车或类似物的挂钩的保险杠。

背景技术

使用整体的能量吸收器和保险杠横梁装置的保险杠系统需要改善保险杠系统在车辆上的装配，在总体上减少机械紧固件的数目和种类及简化工具制造(tooling)。具体来说，需要提供一种设计，其中横梁和能量吸收器离开车辆主装配线装配成一个整体分组件，然后作为一个单元被操纵以安装到车辆上。也需要将饰带(fascia)连接于该分组件，并将其它构件如前灯、格栅和其它功能性或装饰性构件结合、安装在该分组件上。同时，冲击耐久性和提高的能量吸收继续是保险杠系统中高度优先考虑的项目，因此，任何分组件最好不应有损于系统。

此外，许多车辆制造厂商和一些保险组织和政府机构迫切要求改善车辆的防撞性，也迫切需要能提供更好的行人安全性的保险杠系统。带有较低的初始能量吸收率的较长保险杠行程具有满足上述需要的可能性，但是，这可能致使能量吸收器的尺寸大于现有的保险杠系统，并使能量吸收器不易在车辆前部包封和承载。因此，需要新的整体式保险杠系统来应对相互冲突的功能和设计上的需要。

车辆上的后保险杠系统也需要改进。具体来说，车辆制造厂商正日益关注在形状和功能上不与前保险杠系统相异的后保险杠系统的能量吸收器。但是，任何这种后保险杠系统的能量吸收器必须结合在保险杠系统中，使其不与在车辆后部的其它功能和美观需要相冲突。例如，许多后保险杠系统包括一个台阶，和/或适应于支承一球形挂钩以便拖运拖车。车辆，特别是公用车辆及卡车的后保险杠往往设有挂钩以拖运拖车。挂钩支承结构往往结合在保险杠中，以便减少构件并提供较紧凑的布置。由于采用冲压保险杠，在保险杠构件被成形及增加辅助加强结构时，挂钩支承结构被简单地冲压在保险杠横梁中。但是，采用轧制成形的管状保险杠横梁时则问题较大，这是由于轧制成形操作一般不适于结合有冲压操作。另外，管状横梁往往使用高强度材料，因而在管状横梁中不那么容易形成挂钩支承结构。在难于支承管形内侧时，挂钩支承结构也需要切割和成形材料的内壁。如果不是不可能精确地按照需要形成壁的形状的话，这也是很困难的。

挂钩支承结构的牵引强度有更受限制而满足不了需要。具体来说，类型II的挂钩也必须能够支承158.8千克(350磅)的牵引杆重量(tongue weight)，而且必须能够牵引2268千克(5,000磅)的重量。两个挂钩类型之间的差别是相当大的，必须通过较坚固的类型III的标准的结构，如果不显著提高成本、重量，以及改进车内固定结构，就不易实现。

因此，需要能够解决上述问题且具有上述优点的保险杠系统。

发明内容

按照本发明的一个方面，提供一种保险杠系统，它包括：一个带有前壁、后壁、顶壁和底壁的金属管状横梁，所述前壁和后壁在管状横梁的两端被改造以形成端部；一个聚合物能量吸收器，它具有一个带凹槽的后表面，该凹槽可配合地接纳管状横梁，所述凹槽包括接合所述端部的前部配合平表面，所述能量吸收器被构制成在管状横梁坍陷前被压垮并吸收冲击能量。接合所述端部的外端的后部的支座，所述能量吸收器包括扩大结构的角部，所述角部在支座外侧及横梁外端的外侧延伸，以便在横梁和支座外侧对车辆的角部提供冲击结构；以及将管状横梁和能量吸收器固定在支座上的紧固件。

按照本发明的另一方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包括：一个金属横梁，它具有限定一管状中间部分的前壁、后壁、顶壁和底壁并具有端部；一个整体式能量吸收器，它具有吸收器中间部分，吸收器中间部分带有一个朝后的凹槽，该凹槽可配合地接纳所述管状中间部分并接合前壁、顶壁和底壁部分；还具有角部，所述角部具有靠近所述横梁端部的外端设置的内表面；所述能量吸收器被构制成在所述管状横梁坍陷之前被压垮并吸收冲击能量；接合所述端部的后部的支座，所述角部的内表面设置成在车辆经受角部冲击时接合所述横梁外端并同时接合所述支座的外侧面；以及将所述管状横梁和能量吸收器固定在所述支座上的紧固件。