本PCT專利申請要求2014年7月9日提交的序列號為62/022,366的美國臨時專利申請的權(quán)益以及優(yōu)先權(quán)，該申請的全部公開內(nèi)容被認(rèn)為是本申請的公開內(nèi)容的一部分并由此通過參引并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種包括緩沖梁和沖撞盒的車輛緩沖器組件。本發(fā)明還涉及一種制造緩沖器組件的方法。

背景技術(shù)：

已知車輛緩沖器組件被用于提供能量吸收特性。車輛的本體結(jié)構(gòu)設(shè)置有所謂的沖撞盒。這樣的沖撞盒布置在車身結(jié)構(gòu)的框架構(gòu)件的端部以吸收某預(yù)定值的沖擊載荷，從而消除車身的框架結(jié)構(gòu)的變形。

緩沖器組件包括緩沖梁，該緩沖梁通常橫跨車輛的前部或后部橫向地延伸并且通常設(shè)置成用于在受到正面沖擊或背面沖擊期間吸收能量。這樣的緩沖梁布置在裝飾緩沖器或飾帶緩沖器下面并且通過使用以上提到的所謂的沖撞盒安裝至車架。沖撞盒設(shè)計成在受到這種正面沖擊或背面沖擊時折疊。

沖撞盒通過包括但不限于焊接、粘合劑、緊固件等的許多不同的方式安裝至車架和緩沖梁。這樣的沖撞盒和緩沖梁可以由包括但不限于鋼、鋁和/或鎂的許多不同類型的材料制成。另外，這樣的沖撞盒和緩沖梁通過擠出、鋼輥軋成形或熱沖壓制造工藝的方式制造。

仍存在對這種沖撞盒和緩沖梁的設(shè)計的顯著且持續(xù)的需求，即，允許較低的制造成本和組裝成本并且具有改進(jìn)的能量吸收性能。還存在對這種車輛緩沖器組件的改進(jìn)的制造方法的顯著且持續(xù)的需求，即成本有效、減少制造步驟、并且還能夠生產(chǎn)具有改進(jìn)的能量吸收性能和其他性能屬性的組裝產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明包括車輛緩沖器組件，其中，緩沖梁或沖撞盒中的至少一者是金屬鑄造部件。本發(fā)明還包括制造具有金屬鑄造的緩沖梁或沖撞盒中的至少一者的車輛緩沖器組件的方法。

根據(jù)本發(fā)明的緩沖器組件是有利的，原因在于鑄造部件能夠全部通過工藝步驟減少且工藝成本降低的鑄造制造工藝而被設(shè)計并制造成具有能被調(diào)節(jié)以滿足緩沖器組件的重量、價格以及性能需求的特定幾何結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的緩沖器組件的鑄造部件比通過擠出工藝、鋼輥軋成形工藝或熱沖壓制造工藝的方式制造的現(xiàn)有技術(shù)的緩沖器組件的等同部件輕，并且因而促成性能的改善。

附圖說明

當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，通過參照以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他優(yōu)點將會被容易地理解并且變得更好理解，在附圖中：

圖1是鑄造緩沖梁的立體圖；

圖2是鑄造緩沖梁的俯視圖，其圖示了與鑄造緩沖梁一體地鑄造的多個加強(qiáng)筋；

圖3是緩沖器組件的第一實施方式的立體圖，其圖示了固定至沖撞盒的鑄造緩沖梁；

圖4是緩沖器組件的第二實施方式的立體圖，其圖示了固定至緩沖梁的鑄造沖撞盒；

圖5是緩沖器組件的第三實施方式的立體圖，其圖示了與鑄造沖撞盒成一體的鑄造緩沖梁；

圖6是緩沖器組件的第三實施方式的俯視圖，其圖示了與鑄造緩沖梁一體地鑄造的多個加強(qiáng)筋；

圖7A是包括與鑄造沖撞盒成一體的W形鑄造緩沖梁的緩沖器組件的第四實施方式的立體圖；

圖7B是緩沖器組件的第四實施方式的俯視圖；

圖7C是緩沖器組件的第四實施方式的正視圖；

圖7D是沿著圖7A中的A-A截取的截面圖；

圖8A是緩沖器組件的第五實施方式的立體圖，該緩沖器組件包括與鑄造沖撞盒成一體的H形鑄造緩沖梁，并且鑄造緩沖梁和鑄造沖撞盒中的每一者均具有敞開的頂部表面和底部表面；

圖8B是緩沖器組件的第五實施方式的俯視圖；

圖8C是緩沖器組件的第五實施方式的正視圖；

圖8D是沿著圖8A中的B-B截取的截面圖；

圖8E是緩沖器組件的第五實施方式的局部立體圖；

圖9A是緩沖器組件的第六實施方式的立體圖，該緩沖器組件包括與具有封閉的頂部表面和底部表面的鑄造沖撞盒成一體的H形鑄造緩沖梁；

圖9B是緩沖器組件的第六實施方式的俯視圖；

圖9C是緩沖器組件的第六實施方式的正視圖；

圖9D是沿著圖8A中的C-C截取的截面圖；

圖9E是緩沖器組件的第六實施方式的局部立體圖；

圖10A是圖8A中示出的緩沖器組件的俯視圖，其圖示了由H形鑄造緩沖梁和鑄造沖撞盒限定的多個減重孔；以及

圖10B是圖9A中示出的緩沖器組件的俯視圖，其圖示了由H形鑄造緩沖梁限定的多個減重孔。

具體實施方式

參照附圖，其中，貫穿若干視圖，相同的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)的零部件，圖1是用于在車輛緩沖器組件中使用的鑄造緩沖梁的立體圖，該鑄造緩沖梁總體上以附圖標(biāo)記12示出。這樣的車輛緩沖器組件被公知用于提供能量吸收特性，并且鑄造緩沖梁12通常橫跨車輛(未示出)的前部或后部橫向地延伸并且通過使用沖撞盒安裝至車架。鑄造緩沖梁12由金屬材料比如鋁或鎂鑄造而成，并且具有能夠調(diào)節(jié)以滿足緩沖器組件(未明確地示出)整體的能量吸收需求和重量需求的特定的幾何設(shè)計。然而，在不脫離本公開的范圍的情況下可以選擇其他類型的金屬和/或金屬合金。盡管未明確地示出，但鑄造緩沖梁12能夠具有在寬度、幾何結(jié)構(gòu)和/或厚度方面可變的非恒定的部段。

如圖2中最佳地示出的，鑄造緩沖梁12可以包括呈“V”形的多個加強(qiáng)筋14，各個加強(qiáng)筋與緩沖梁12一體地鑄造并且布置成有助于緩沖器組件(未明確地示出)整體的受控制的沖撞性能。應(yīng)當(dāng)理解的是，“V”形加強(qiáng)筋14還可以是根據(jù)選定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)——包括但不限于所要求的結(jié)構(gòu)支承件的量、重量和/或所要求的擠壓量——的任意數(shù)量的其他形狀。如圖3中最佳地示出的，鑄造緩沖梁12可以安裝至沖撞盒16或與沖撞盒16組合以形成總體上以附圖標(biāo)記10示出的緩沖器組件的第一實施方式，其中沖撞盒16根據(jù)傳統(tǒng)的制造工藝比如擠出、鋼輥軋成形、熱沖壓等制造。在優(yōu)選的布置中，鑄造緩沖梁12被焊接至沖撞盒16，然而，在不脫離本公開主題的范圍的情況下也可以使用包括但不限于粘合劑、緊固件等的許多其他不同的方式。

圖4圖示了緩沖器組件的第二實施方式，該緩沖器組件總體上以附圖標(biāo)記20示出，在該緩沖器組件20中，鑄造沖撞盒26安裝至緩沖梁22或與緩沖梁22組合，該緩沖梁22根據(jù)傳統(tǒng)的制造工藝諸如擠出、鋼輥軋成形、熱沖壓等制造。鑄造沖撞盒26由金屬材料比如鋁或鎂鑄造而成，并且具有能夠調(diào)節(jié)以滿足緩沖器組件20整體的能量吸收需求和重量需求的特定的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計。然而，在不脫離本公開范圍的情況下可以選擇其他類型的金屬和/或金屬合金。與第一實施方式相似，鑄造沖撞盒26可以被焊接至緩沖梁22，然而，在不脫離本公開范圍的情況下也可以使用包括但不限于粘合劑、緊固件等的許多其他不同的方式。

圖5圖示了緩沖器組件的第三實施方式，該緩沖器組件總體上以附圖標(biāo)記30示出并且包括與鑄造沖撞盒36成一體的鑄造緩沖梁32。換言之，在緩沖器組件30的第三實施方式中，鑄造緩沖梁32和鑄造沖撞盒36在同一鑄造工藝期間以彼此成一體的方式制造。鑄造緩沖梁32和鑄造沖撞盒36中的每一者由金屬材料比如鋁或鎂鑄造而成，然而，在不脫離本公開范圍的情況下可以選擇其他類型的金屬和/或金屬合金。鑄造緩沖梁32和鑄造沖撞盒36中的每一者均具有能夠調(diào)節(jié)以滿足緩沖器組件30整體的能量吸收需求和重量需求的特定的幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中，這些部件中的一者或兩者具有在寬度、幾何結(jié)構(gòu)和/或厚度方面可變的非恒定的部段。

與緩沖器組件10的第一實施方式和緩沖器組件20的第二實施方式不同，緩沖器組件的第三實施方式有利的是不需要焊接、粘合劑或其他緊固件來實現(xiàn)鑄造沖撞盒36至鑄造緩沖梁32的固定。因此，緩沖器組件30的第三實施方式減少了制造步驟且降低了制造成本，并且實現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的更牢固、更廉價且更輕的緩沖器組件。在示例性實施方式中，緩沖器組件30可以比現(xiàn)有技術(shù)的緩沖器組件設(shè)計輕大約0.5kg。

如圖5中最佳地示出的，鑄造沖撞盒36還可以包括與鑄造沖撞盒36鑄造成一體的安裝板38，該安裝板38用于將緩沖器組件30安裝至車架(未明確地示出)中。如圖6中最佳地示出的，鑄造緩沖梁32還可以包括呈“V”形的多個加強(qiáng)筋34，所述多個加強(qiáng)筋34各自與鑄造緩沖梁32一體地鑄造并且布置成有助于緩沖器組件(未明確地示出)整體的受控制的沖撞性能。應(yīng)當(dāng)理解的是，“V”形加強(qiáng)筋34還可以是根據(jù)選定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)——包括但不限于所要求的結(jié)構(gòu)支承件的量、重量和/或所要求的擠壓量——的任意數(shù)量的其他形狀。

圖7A至圖7D圖示了緩沖器組件的第四實施方式，該緩沖器組件總體上以附圖標(biāo)記40示出并且包括與鑄造沖撞盒46成一體的鑄造緩沖梁42。與第三實施方式相似，緩沖器組件40的第四實施方式的鑄造緩沖梁42和鑄造沖撞盒46也是在同一鑄造工藝期間彼此成一體地制造。鑄造緩沖梁42和鑄造沖撞盒46中的每一者由金屬材料比如鋁或鎂鑄造而成，然而，在不脫離本公開范圍的情況下可以選擇其他類型的金屬和/或金屬合金。鑄造緩沖梁42和鑄造沖撞盒46中的每一者具有能夠調(diào)節(jié)以滿足緩沖器組件40整體的能量吸收需求和重量需求的特定幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中，這些部件中的一者或兩者具有在寬度、幾何結(jié)構(gòu)和/或厚度方面可變的非恒定的部段。緩沖器組件的第四實施方式有利的是也不需要焊接、粘合劑或其他緊固件來實現(xiàn)鑄造沖撞盒46至鑄造緩沖梁42的固定。因此，緩沖器組件30的第四實施方式減少了制造步驟且降低了制造成本，并且實現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的更牢固、更廉價且更輕的緩沖器組件。

如圖7A中最佳地示出的，鑄造沖撞盒46中的每個鑄造沖撞盒46限定有內(nèi)部腔47，并且鑄造緩沖梁42限定有多個前開口44，所述多個前開口44各自布置成與鑄造沖撞盒46的相應(yīng)的內(nèi)部腔47相鄰且相連通。前開口44在鑄造緩沖梁42中的設(shè)置改善了鑄造緩沖器組件40的可制造性。如圖7D中最佳地示出的，鑄造緩沖梁還可以被鑄造成沿著鑄造緩沖梁的長度的至少一部分呈“W”形延伸以有助于緩沖器組件40的受控制的沖撞性能。

圖8A至圖8E圖示了緩沖器組件的第五實施方式，該緩沖器組件總體上以附圖標(biāo)記50示出并且包括與鑄造沖撞盒56成一體的鑄造緩沖梁52。換言之，與第三實施方式和第四實施方式相似，緩沖器組件50的第五實施方式的鑄造緩沖梁52和鑄造沖撞盒56也在同一鑄造工藝期間彼此成一體地制造。鑄造緩沖梁52和鑄造沖撞盒56中的每一者由金屬材料比如鋁或鎂鑄造而成，然而，在不脫離本公開范圍的情況下可以選擇其他類型的金屬和/或金屬合金。鑄造緩沖梁52和鑄造沖撞盒56中的每一者具有能夠調(diào)節(jié)以滿足緩沖器組件50整體的能量吸收需求和重量需求的特定幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中，這些部件中的一者或兩者具有在寬度、幾何結(jié)構(gòu)和/或厚度方面可變的非恒定的部段。緩沖器組件50的第五實施方式有利的是也不需要焊接、粘合劑或其他緊固件來實現(xiàn)鑄造沖撞盒56至鑄造緩沖梁52的固定。因此，緩沖器組件50的第五實施方式減少了制造步驟且降低了制造成本，并且實現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的更牢固、更廉價且更輕的緩沖器組件。

如圖8A以及圖8D至圖8E中最佳地示出的，鑄造緩沖梁52和鑄造沖撞盒56中的每一者沿著頂部部分和底部部分是敞開的以改善鑄造緩沖器組件50的可制造性。如圖8A至圖8B以及圖8E中最佳地示出的，鑄造緩沖梁52可以包括呈“V”形的多個加強(qiáng)筋54，各個加強(qiáng)筋54與緩沖梁52一體地鑄造，并且鑄造沖撞盒58可以包括呈“X”形的多個加強(qiáng)筋58，各個加強(qiáng)筋58與沖撞盒56一體地鑄造。加強(qiáng)筋54、58布置成有助于緩沖器組件50的受控制的沖撞性能。應(yīng)當(dāng)理解的是，“V”形加強(qiáng)筋54和“X”形加強(qiáng)筋58還可以是根據(jù)選定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)——包括但不限于所要求的結(jié)構(gòu)支承件的量、重量和/或所要求的擠壓量——的任意數(shù)量的其他形狀。如圖8D和圖8E中最佳地示出的，鑄造緩沖梁52還可以被鑄造成呈“H”形并且限定沿著鑄造緩沖梁52的長度的至少一部分延伸的附加的水平或橫向筋59以進(jìn)一步控制緩沖器組件50的沖撞性能。

圖9A至圖9E圖示了緩沖器組件的第六實施方式，該緩沖器組件總體上以附圖標(biāo)記60示出并且包括與鑄造沖撞盒66成一體的鑄造緩沖梁62。與第三實施方式、第四實施方式和第五實施方式相似，緩沖器組件60的第六實施方式的鑄造緩沖梁62和鑄造沖撞盒66在同一鑄造工藝期間彼此成一體地制造。鑄造緩沖梁62和鑄造沖撞盒66中的每一者由金屬材料比如鋁或鎂鑄造而成，然而，在不脫離本公開范圍的情況下可以選擇其他類型的金屬和/或金屬合金。鑄造緩沖梁62和鑄造沖撞盒66中的每一者具有能夠調(diào)節(jié)以滿足緩沖器組件60整體的能量吸收需求和重量需求的特定幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中，這些部件的一者或兩者具有在寬度、幾何結(jié)構(gòu)和/或厚度方面可變的非恒定的部段。緩沖器組件60的第六實施方式有利的是也不需要焊接、粘合劑或其他緊固件來實現(xiàn)鑄造沖撞盒66至鑄造緩沖梁62固定或安裝。因此，緩沖器組件60的第六實施方式減少了制造步驟且降低了制造成本，并且實現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計的更牢固、更廉價且更輕的緩沖器組件。

如圖9A至圖9B以及圖9E中最佳地示出的，鑄造緩沖梁62沿著緩沖器組件60的頂部部分和底部部分是敞開的，而鑄造沖撞盒66沿著其頂部部分和底部部分是封閉的。如圖9A至圖9B以及圖9E中最佳地示出的，鑄造緩沖梁62可以包括呈“V”形的多個加強(qiáng)筋64，各個加強(qiáng)筋64與鑄造緩沖梁62一體地鑄造。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，“V”形加強(qiáng)筋64還可以是根據(jù)選定的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)——包括但不限于所要求的結(jié)構(gòu)支承件的量、重量和/或所要求的擠壓量——的任意數(shù)量的其他形狀。如圖9D和圖9E中最佳地示出的，與第五實施方式相似，鑄造緩沖梁62還可以被鑄造成呈“H”形并且限定沿著鑄造緩沖梁62的長度的至少一部分延伸的附加的水平或橫向筋69以進(jìn)一步控制緩沖器組件60的沖撞性能。

圖10A和圖10B分別圖示了緩沖器組件50的第五實施方式和緩沖器組件60的第六實施方式的替代性布置，在緩沖器組件50和緩沖器組件60中，緩沖梁52、62的水平或橫向筋59、69限定出多個減重孔70以進(jìn)一步減輕鑄造緩沖器組件50、60的整體重量。如圖10A中示出的，在緩沖器組件的第五實施方式的替代性布置中，鑄造沖撞盒56還可以限定出多個減重孔以更進(jìn)一步減輕鑄造緩沖器組件50的整體重量。

盡管在圖中未明確地示出，但是在緩沖器組件的前述實施方式中的任意實施方式中的緩沖梁或沖撞盒中的一者或兩者還可以被鑄造成結(jié)合有各種設(shè)計特征，所述各種設(shè)計特征包括但不限于下述方面：前照燈、環(huán)境空氣傳感器、行人支架(pedestrian brackets)、防撞傳感器、機(jī)罩閂、行人保護(hù)系統(tǒng)、喇叭、格柵、霧燈、趾鉤(toe hooks)、螺紋插入件以及氯丁橡膠震動吸收材料。如此，鑄造緩沖器組件可以結(jié)合有原本將必須被焊接到現(xiàn)有技術(shù)的緩沖器組件上或者拉伸彎曲到現(xiàn)有技術(shù)的緩沖器組件中的設(shè)計特征和形狀。因而，鑄造緩沖器組件避免了需要將這些特征結(jié)合到通過擠出、鋼輥軋成形、熱沖壓等方式制造的現(xiàn)有技術(shù)的緩沖器組件中的機(jī)械加工操作和焊接操作。

盡管在圖中未明確地示出，但是在緩沖器組件的前述實施方式中的任意實施方式中的鑄造緩沖梁還可以被鑄造成沿著其長度的一部分呈“U”形或“C”形延伸。

盡管在圖中未明確地示出，但是在緩沖器組件的前述實施方式中的任意實施方式中的緩沖梁或沖撞盒中的一者或兩者還可以包括在緩沖器組件內(nèi)部或者沿著緩沖器組件的任意地方安置的吸收嵌件。

已根據(jù)相關(guān)法律標(biāo)準(zhǔn)對上述發(fā)明進(jìn)行了描述，因而本說明書本質(zhì)上是示意性的而非限制性的。所公開的實施方式的變型和改型對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見并且將落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。