車輛撞擊潰縮裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛撞擊潰縮裝置，包含依序結合第一結合端件、至少二潰縮體及第二結合端件，各潰縮體由多個具有塑性變形能力的潰縮元間隔排列形成，且各潰縮體的韌性不同，當車輛撞擊潰縮裝置配于車架時，潰縮體韌性較大的潰縮體相較于潰縮體韌性較小的潰縮體更靠近車架，據此在遭受外力撞擊時以具有較小潰縮體韌性的潰縮體首先遭受碰撞并透過潰縮變形抵銷大幅撞擊能量，而具有較大潰縮體韌性的潰縮體則能二次吸收能量，避免撞擊力量直接碰撞車架，降低車架產生的震蕩，并據以提高車架內乘客的安全；車輛撞擊潰縮裝置整體透過潰縮變形吸收撞擊能量，因此可單獨裝配于車架，車架即不需設置潰縮空間，提高車輛車架及車架內機構的配置自由度。
【專利說明】車輛撞擊潰縮裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛撞擊潰縮裝置，其是與車輛上吸收撞擊力量的裝置有關。

【背景技術】
[0002]汽車，安全性能為消費者購車的首要考量，而汽車的安全性設計可分為預防車禍意外發(fā)生訂單主動安全設計及在發(fā)生意外時降低車內人員傷亡的被動安全設計。
[0003]以被動式安全設計來說，早期的被動式安全設計主要著重于降低車體的損壞程度，故其設備重點在于緩沖撞擊車體的力量，如英國第GB1200464號專利，其主要是提供一種沖擊能量緩沖裝置，如圖1所示，該沖擊能量緩沖裝置10為一表面具有多個切槽11的波紋管狀結構，該沖擊能量緩沖裝置10裝配于汽車的保險桿A與車體B之間，透過波紋管狀結構整體構形及切槽11的設置，使該沖擊能量緩沖裝置10整體具有彈性變形能力，于撞擊時透過該沖擊能量緩沖裝置10的彈性變形吸收撞擊能量，降低撞擊力量對車體B的傷害，據以達到緩沖車體B傷害的效果，然而，該沖擊能量緩沖裝置10具有彈性能力的結構特性又代表其結構剛性不佳，因此根本無法承受高能量的碰撞，當車體承受高能量的碰撞時，不僅傷害車體更會直接傷及車體內的乘客，而有乘客安全性不足的缺失；而如日本JP2008302791號專利則與此結構狀態(tài)類似而因此有相同的缺失。
[0004]另外，如美國第US3724833號專利，同樣提供一種沖擊能量緩沖裝置，如圖2、3所示，該沖擊能量緩沖裝置20配置于保險桿A與車體B之間，而該沖擊能量緩沖裝置20主要包含一彈性變形件21穿套一彈性殼體22，該彈性變形件21由多個具彈性變形能力的肋片211間隔配置成為空心圓筒結構，該彈性殼體22則由高密度聚脂氨構成空心筒形結構，且該彈性變形件21穿套于該彈性殼體22內部，據此，當該沖擊能量緩沖裝置20遭受撞擊時，該彈性變形件21及該彈性殼體22同時接收沖擊力量產生形變，據以降低撞擊力量直接對車體B造成傷害；然而，同樣地，該沖擊能量緩沖裝置20具有彈性能力的結構特性代表其結構剛性不佳，因此同樣地在車體承受高能量碰撞時，無法保全車體內的乘客的安全性。
[0005]而再如英國第GB347447號專利，其同樣是供以連結于車體及保險桿之間的一車輛碰撞防護裝置30，如圖4所示，該車輛碰撞防護裝置30的兩端供以連結于車體及保險桿，而兩端之間則連結設置多個橡膠片31，當保險桿遭受撞擊時，該車輛碰撞防護裝置30的橡膠片31變形以緩沖施加于車體的撞擊力，據以降低對車體的損害；但同樣地,該車輛碰撞防護裝置主要透過具有彈性回復能力的橡膠片31的形變提供防護，而在該車輛碰撞防護裝置承受高能量碰撞時則會直接壓縮各該橡膠片31，除了無法避免車體受到傷害之外，更無法保全車體內乘客的人身安全。
[0006]還有，以美國第US3564688號專利、US3412628號專利而言，主要提供一種減震結構，如圖5所示，該減震結構40供以設置于車輛的保險桿與車體之間，該減震結構40整體概為一圓筒結構，該圓筒結構的兩端之間成形多個筒狀部41，且各筒狀部41上切割成形多個切槽411，據此，當該車輛遭受碰撞時，該減震結構40的各筒狀部41壓縮變形以吸收碰撞力量，然而，由于該減震結構40整體由單一材質制成而僅具有單一結構特性，整體若以結構剛性較弱的材質制成則無法發(fā)揮防護車體、車體內乘客的目的；而整體若以結構剛性較高的材質制成則會造成撞擊力量無處消耗，車體反而產生更劇烈的震蕩，車體內的乘客在遭受劇烈震蕩時便極有可能產生無法預期的傷害，而無法達到保全乘客安全的目的。
[0007]因此，又有一種主要目的是為保全車輛座艙內人員人身的安全潰縮式車體設計，其結構特點主要是提高構成車輛座艙的骨架結構強度，而車輛座艙的前后端則分別設置為前潰縮區(qū)與后潰縮區(qū)，構成前潰縮區(qū)與后潰縮區(qū)的骨架結構強度低于車輛座艙的骨架結構強度，據此即能在車輛的前方或后方遭受撞擊時，遭受撞擊的前潰縮區(qū)或后潰縮區(qū)的骨架吸收撞擊的力量并產生形變，前、后潰縮區(qū)透過骨架的形變吸收撞擊的能量，降低傳遞至座艙的撞擊力量，而能達到保全座艙內人員安全的目的；然而，車輛座艙的前端主要還必須同時配置車輛的主要元件，如引擎、水箱與傳動機構，如此就必須作整體性的空間規(guī)劃，因而大幅限制整體空間配置或機構配置的自由度。


【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種車輛撞擊潰縮裝置，其是改善一般撞擊緩沖裝置只能降低對車體的傷害而無法保全乘客安全的缺陷；以及降低車體透過設置潰縮區(qū)而造成機構配置靈活度的限制。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種車輛撞擊潰縮裝置，包含依序結合的一第一結合端件、至少二潰縮體以及一第二結合端件，連接該第一結合端件與該第二結合端件的方向定義為一軸向，該第一結合端件的一端供以結合于一車輛的一車架上，該至少二潰縮體以端部接鄰連結，而連結后兩端的潰縮體分別連結于該第一結合端件的另一端及該第二結合端件，其特征在于:
[0010]各所述潰縮體包含多個潰縮元，該潰縮元為具有塑性變形能力的材質制成的長形片體結構，各該潰縮元的兩端之間具有一弧形段，該弧形段是相較于該軸向為弧凸形態(tài)，該些潰縮元間隔排列成輪廓形態(tài)并構成中廣籠形結構的該潰縮體。
[0011]各所述潰縮體分別具有一個潰縮體韌性，各該潰縮體的潰縮體韌性不同，而潰縮體韌性較大的潰縮體相較于潰縮體韌性較小的潰縮體更靠近該第一結合端件。
[0012]本發(fā)明透過依序結合的第一結合端件、至少二潰縮體及第二結合端件構成車輛撞擊潰縮裝置，各潰縮體的潰縮體韌性不同，且當車輛撞擊潰縮裝置配于車架時，潰縮體韌性較大的潰縮體相較于潰縮體韌性較小的潰縮體更靠近車架，據此在遭受外力撞擊時以具有較小潰縮體韌性的潰縮體首先遭受碰撞并透過潰縮變形抵銷大幅撞擊能量，而具有較大潰縮體韌性的潰縮體則能二次吸收能量，避免撞擊力量直接碰撞車架，降低車架產生的震蕩，并據以提高車架內乘客的安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為GB1200464號專利的沖擊能量緩沖裝置的使用狀態(tài)。
[0014]圖2為US3724833號專利的沖擊能量緩沖裝置的使用狀態(tài)。
[0015]圖3為圖2的沖擊能量緩沖裝置的變形狀態(tài)。
[0016]圖4為GB347447號專利的車輛碰撞防護裝置的示意圖。
[0017]圖5為US3564688號專利的減震結構的示意圖。
[0018]圖6為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置的立體結構示意圖。
[0019]圖7為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置的平面剖視圖。
[0020]圖8為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置裝配于車架上的使用狀態(tài)。
[0021]圖9為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置裝配于車架上并潰縮變形的狀態(tài)。
[0022]圖10為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置潰縮變形的狀態(tài)。
[0023]圖11為圖10的平面圖。
[0024]圖12為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置設置三個潰縮體的實施狀態(tài)。
[0025]圖13為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置的潰縮體排列為方形輪廓的實施狀態(tài)。
[0026]附圖標記說明
[0027]沖擊能量緩沖裝置10切槽11
[0028]沖擊能量緩沖裝置20彈性變形件21
[0029]肋片211彈性殼體22
[0030]車輛碰撞防護裝置30橡膠片31
[0031]減震結構40筒狀部41
[0032]切槽411保險桿A
[0033]車體B
[0034]第一結合端件50潰縮體60
[0035]第一潰縮體60A第二潰縮體60B
[0036]潰縮元61弧形段611
[0037]第二結合端件70車輛C
[0038]車架Cl軸向X

【具體實施方式】
[0039]本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置的較佳實施例如圖6至圖8所示，供以設置于一車輛C的車架Cl上，而該車輛撞擊潰縮裝置包含依序結合的一第一結合端件50、至少二潰縮體60以及一第二結合端件70，連接該第一結合端件50與該第二結合端件70的方向定義為一軸向X，其中:
[0040]所述第一結合端件50, —端供以結合于該車架Cl,且該第一結合端件50的兩端端面的面積大于30平方公分，本實施例的第一結合端件50為直徑大于6公分的圓形結構；
[0041]所述至少二潰縮體60分別為一第一潰縮體60A以及一第二潰縮體60B，各該潰縮體60分別具有一個潰縮體韌性，各該潰縮體60的潰縮體韌性不同，而潰縮體韌性較大的潰縮體60相較于潰縮體韌性較小的潰縮體60更靠近該第一結合端件50，S卩，較遠離第一結合端件50的潰縮體60的潰縮體韌性小于靠近第一結合端件50的潰縮體60的潰縮體韌性；其中，該潰縮體韌性的韌性(Toughness)定義為受到外力作用直至破裂前所能吸收的能量與體積的比值。
[0042]所述第一結合端件50與該第二結合端件70之間設置至少二潰縮體60，該至少二潰縮體60以端部接鄰連結，而連結后兩端的潰縮體分別連結于該第一結合50端件的另一端及該第二結合端件70，如圖1所示的實施例是配置二潰縮體60 ;該第一潰縮體60A的一端連結于該第一結合端件50的另一端，該第一潰縮體60A的另一端連結該第二潰縮體60B的一端，本實施例的第一潰縮體60A的潰縮體韌性大于該第二潰縮體60B的潰縮體韌性，且本實施例是透過設置該第二潰縮體60B的長度大于該第一潰縮體60A的長度以賦予其不同的韌性。
[0043]而各所述潰縮體60包含多個潰縮元61，本實施例的潰縮元61為具有塑性變形能力金屬制成的長形片體結構，各該潰縮元61的兩端之間具有一弧形段611，該弧形段611是相較于該軸向X為弧凸形態(tài)，該些潰縮元61間隔排列成輪廓形態(tài)并構成該潰縮體60，使該潰縮體60成為中廣形的籠形結構；而改變該潰縮體韌性的手段可透過改變各潰縮體60的潰縮元61的長度、厚度或材料來達成。
[0044]所述第二結合端件70，結合于該第二潰縮體60B的另一端，且該第二結合端件70的兩端端面的面積大于30平方公分，本實施例的第二結合端件70為直徑大于6公分的圓形結構。
[0045]以上為本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置的結構組態(tài)及特征，而其使用時，請配合參閱圖8至圖11所示，本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置供以裝配于車輛C的車架Cl上，而當車輛遭受撞擊并撞擊到該車輛撞擊潰縮裝置時，較遠離車架Cl的第二潰縮體60B是首當其沖先遭受碰撞，而由于該第二潰縮體60B的潰縮體韌性配置為小于第一潰縮體60A的潰縮體韌性，該第二潰縮體60B在受力初始能直接吸收撞擊的力量并產生潰縮變形，此處的變形為彈性變形；而當該第二潰縮體60B持續(xù)受力，且受力超過該第二潰縮體60B的降伏強度時，該第二潰縮體60B繼續(xù)產生潰縮變形，此時的潰縮變形為塑性變形，透過該第二潰縮體60B的變形抵銷吸收撞擊的能量，此時，該第二潰縮體60B已能吸收絕大部分的撞擊力量。
[0046]接著，當撞擊能量無法被第二潰縮體60B完全吸收時，撞擊的能力持續(xù)傳遞至第一潰縮體60A，則該第一潰縮體60A則同樣地能透過潰縮變形抵銷吸收撞擊能量，而由于該第一潰縮體60A的潰縮體韌性大于該第二潰縮體60B的潰縮體韌性，因此該第一潰縮體60A除了提供第二次的能量吸收，降低沖擊車架Cl的力量之外，更能抵擋撞擊能量直接地沖擊車架Cl，避免車架Cl產生劇烈的震蕩而傷及車架Cl內的乘客人身安全。
[0047]而由于本發(fā)明的該車輛撞擊潰縮裝置的潰縮體60透過形變以抵銷受力，且該車輛撞擊潰縮裝置的潰縮體60的潰縮元61相較于軸向X為弧凸形態(tài)，該潰縮元61能順應其自身形態(tài)發(fā)生變形，如圖9?圖11所示，據此，使得本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置的變形為可預期的狀態(tài)。
[0048]另外，上揭實施狀態(tài)(圖6至圖11)的潰縮體60數量為二，然該數量并不以此為限，也可如圖12所示配置該潰縮體60的數量為三，則各該潰縮體60以端部依序結合，而兩端的潰縮體60再分別結合于該第一結合端件及該第二結合端件，且該潰縮體60排列同樣符合潰縮體韌性較大的潰縮體60相較于潰縮體韌性較小的潰縮體60更靠近該第一結合端件50的原則，此結構組態(tài)也能提供同樣的目的及功效。
[0049]還有，如圖6至圖12所示例的第一結合端件50、第二結合端件70的形狀為圓形，而構成潰縮體60的潰縮元61是間隔排列成圓形輪廓形態(tài)，然，本發(fā)明的結構形態(tài)并不以此為限，如圖13所示即是將第一結合端件50與第二結合端件70設置為方形，而構成潰縮體60的潰縮元61則間隔排列成方形輪廓形態(tài)，此結構形態(tài)同樣地能達到相同的目的及功效。
[0050]綜上，本發(fā)明透過以具有不同潰縮體韌性的至少二潰縮體60組成車輛撞擊潰縮裝置，具有較低韌性的潰縮體60首當其沖承受撞擊，并產生潰縮變形以抵銷巨幅撞擊力，而具有較高韌性的潰縮體60則靠近車架設置以阻隔撞擊力量直接撞擊車架Cl，除了避免車架Cl直接受損之外，更同樣可以產生潰縮變形以吸收剩余能量，藉此使本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置整體透過潰縮變形以雙重吸收撞擊能量，避免撞擊力量直接撞擊車架Cl，降低車架Cl的劇烈震蕩，并據此提高車架Cl內乘客的安全性；且值得說明的是，由于本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置整體承受撞擊時，是本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置整體本身產生潰縮變形，本發(fā)明可直接單獨設置于車架Cl上，使用的適用性極高，且在車輛遭受撞擊時由本發(fā)明車輛撞擊潰縮裝置整體產生潰縮變形，則車輛即不需另外設置潰縮空間，更可提高車輛空間的設置自由度。
【權利要求】
1.一種車輛撞擊潰縮裝置，包含依序結合的一第一結合端件、至少二潰縮體以及一第二結合端件，連接該第一結合端件與該第二結合端件的方向定義為一軸向，該第一結合端件的一端供以結合于一車輛的一車架上，該至少二潰縮體以端部接鄰連結，而連結后兩端的潰縮體分別連結于該第一結合端件的另一端及該第二結合端件，其特征在于: 各所述潰縮體包含多個潰縮元，該潰縮元為具有塑性變形能力的材質制成的長形片體結構，各該潰縮元的兩端之間具有一弧形段，該弧形段是相較于該軸向為弧凸形態(tài)，該些潰縮元間隔排列成輪廓形態(tài)并構成中廣籠形結構的該潰縮體；以及 各所述潰縮體分別具有一個潰縮體韌性，各該潰縮體的潰縮體韌性不同，而潰縮體韌性較大的潰縮體相較于潰縮體韌性較小的潰縮體更靠近該第一結合端件。
2.如權利要求1所述的車輛撞擊潰縮裝置，其特征在于:所述第一結合端件的兩端端面的面積大于30平方公分；該第二結合端件的兩端端面的面積大于30平方公分。
【文檔編號】B60R19/34GK104512361SQ201410353566
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】伍必翔 申請人:電能有限公司