專利名稱：一種交通碰撞衰減器框架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種交通碰撞衰減器的框架，如固定到卡車上的衰減器框架。
背景技術(shù)：
June的美國(guó)專利5,642,792和leonhardt的美國(guó)專利6,092,959公開(kāi)了一種交通碰撞緩沖器，可用于保護(hù)的車輛，比如卡車。在這兩份文件中，所公開(kāi)的碰撞緩沖器包括框架，其具有側(cè)面件互相連接的橫向件。側(cè)面件是鉸接的，所以可向外翻折，使得受到?jīng)_擊的框架垮下來(lái)。通過(guò)連接到側(cè)面件的拘束件來(lái)防止框架過(guò)早垮下。在June的專利中，這些拘束件包括在側(cè)面件的中部之間斜向延伸的纜繩和一個(gè)橫向件。這些纜繩防止了側(cè)面件向外移動(dòng)，直到固定纜繩到橫向件的銷轉(zhuǎn)動(dòng)才能得到釋放。在Leonhardt的專利中，拘束件具有螺栓形式，固定在各個(gè)中心鉸鏈兩側(cè)的側(cè)面件的相鄰中間部分之間，可防止側(cè)面件的中心鉸鏈打開(kāi)，直到螺栓在沖擊下破壞。
盡管在使用中有效，June專利中的斜向纜繩不適用于不使用繩索來(lái)啟動(dòng)框架垮下的應(yīng)用場(chǎng)合。因?yàn)長(zhǎng)eonhardt專利的框架處于原始位置是采用螺栓來(lái)保持，螺栓只對(duì)在各中間鉸鏈的力作出反應(yīng)，在框架相對(duì)側(cè)面上的鉸鏈的打開(kāi)因此不是互相協(xié)調(diào)的。
Gertz的美國(guó)專利5,248,129介紹了另一種框架，其包括剪刀狀連接桿，通過(guò)纜繩保持在初始位置，纜繩跨過(guò)框架在位于連接桿上下鉸鏈的桿之間延伸。Gerts的專利涉及到不同類型的連接桿，其中剛性桿跨過(guò)框架的上下部分之間形成剪刀狀連接桿。

發(fā)明內(nèi)容
以概括介紹的方式，下面將介紹的交通碰撞衰減器框架包括一個(gè)或多個(gè)拉伸件，固定在相對(duì)的側(cè)面件之間，靠近各中間鉸鏈的位置。各拉伸件跨過(guò)框架的縱向中心線延伸，從框架的一側(cè)延伸到另一側(cè)。各拉伸件包括機(jī)械保險(xiǎn)，當(dāng)框架的第一和第二側(cè)面件向拉伸件施加過(guò)大載荷時(shí)，可在拉力作用下破壞。一旦機(jī)械保險(xiǎn)破壞，框架兩側(cè)的中間鉸鏈同時(shí)開(kāi)始打開(kāi)。通過(guò)這種方式，框架的垮下在左側(cè)和右側(cè)協(xié)調(diào)進(jìn)行。
上面的內(nèi)容只是用于一般介紹，不打算以任何方式對(duì)所附權(quán)利要求的范圍加以限制。


圖1是結(jié)合了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的交通碰撞衰減器框架的透視圖；圖2和3是圖1中對(duì)應(yīng)圓圈區(qū)的放大視圖；圖4是圖1的拉伸件一部分的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考視圖，圖1顯示了交通碰撞衰減器框架10，其包括第一、第二和第三橫向件12、14、16，沿縱向中心線L間隔開(kāi)。在這個(gè)示例中，橫向件顯示為框架，但在供選擇的實(shí)施例中，可形成實(shí)心面板。總之，橫向件可具有任何形式，包括單件和多個(gè)部件形成的組件。
第一和第二橫向件12、14通過(guò)第一側(cè)面件18和第二側(cè)面件20互相連接，第一側(cè)面件位于縱向中心線L的第一側(cè)面，第二側(cè)面件20位于縱向中心線L的相對(duì)的第二側(cè)面。類似地，第二和第三橫向件14，16通過(guò)第三和第四側(cè)面件22，24互相連接，第三側(cè)面件完全位于縱向中心線L的一側(cè)，第四側(cè)面件完全位于縱向中心線L的相對(duì)一側(cè)。
在這個(gè)示例中，側(cè)面件18、20、22、24顯示出具有鉸接框架的形式，但應(yīng)當(dāng)懂得許多其他選擇形式也可以使用。側(cè)面件可具有面板或單獨(dú)桿的形式，帶有或不帶有下面介紹的鉸鏈。當(dāng)使用鉸鏈時(shí)，其可以是活動(dòng)鉸鏈或多節(jié)鉸鏈。在某些情況下，側(cè)面件可以是在相鄰的橫向件之間延伸的剛性桿、棍或管，其形狀加工成發(fā)生沖擊時(shí)能夠以預(yù)定方式破壞。
在圖1的示例中，4個(gè)側(cè)面件18、20、22、24是相同的，可將側(cè)面件18作為代表。側(cè)面件18包括第一框26和第二框28。第一框26通過(guò)第一鉸鏈30連接到第一橫向件12。第二框28通過(guò)第二鉸鏈32連接到第二橫向件14。第一和第二框26，28通過(guò)中間鉸鏈34連接到一起。在發(fā)生沖擊框架10垮下時(shí)，鉸鏈30、32、34允許框架26、28向外(離開(kāi)縱向中心線)鉸接轉(zhuǎn)動(dòng)。
框架10形成由橫向件12、14、16和側(cè)面件18、20、22、24包圍的第一和第二桿間空間。第一和第二能量吸收件36、38分別位于第一和第二桿間空間。當(dāng)框架10在沖擊下垮掉時(shí)，能量吸收件36，38沿軸向破壞，因此提供了減速力，使受沖擊的車輛得到緩沖。
能量吸收件36，38可具有許多形式，Leonhardt的美國(guó)專利6,092,959所介紹的能量吸收件可作為示例。在所有的實(shí)施例中不要求能量吸收件設(shè)置在框架10內(nèi)，在一些示例中，框架的能量吸收特性足以提供所要求的減速力。
圖1中，斜向的繩索拉條37用虛線顯示，以便使圖1更清楚。這些斜向的拉條37在框架垮下前可提高框架10的剛性，但不會(huì)阻止沖擊造成的垮下。一般地，斜向拉條37是由柔性的纜繩構(gòu)成。
第一橫向件12固定到固定機(jī)構(gòu)39，固定機(jī)構(gòu)39可從保護(hù)的車輛，比如卡車，的后部懸臂支撐框架10。
上面介紹的構(gòu)件12到39可采用許多形式。例如，可如Leonhardt的美國(guó)專利6,092,959所介紹的形式來(lái)構(gòu)成，該專利轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，因此本文參考引用其全部?jī)?nèi)容。
框架10和Leonhardt專利的框架之間的一個(gè)重要差別涉及到第一和第二拉伸件40，42。各拉伸件40、42包括各自的機(jī)械保險(xiǎn)44、46，機(jī)械保險(xiǎn)44、46保持各拉伸件40、42完整，直到拉伸件上的拉伸載荷超過(guò)預(yù)定的闋值。當(dāng)這種情形發(fā)生，機(jī)械保險(xiǎn)44、46分離，使相對(duì)的側(cè)面件18、20、22、24脫開(kāi)連接。
拉伸件40、42的作用是保持框架10位于圖1的位置，直到發(fā)生沖擊時(shí)施加平行于縱向中心線L的沖擊載荷。這些沖擊載荷可通過(guò)各鉸鏈的轉(zhuǎn)動(dòng)使側(cè)面件18、20、22、24向外彎曲(離開(kāi)縱向中心線L)。只要拉伸件40、42保持完整，就限制了各中間鉸鏈34之間的最大分離，因此就防止了框架10垮下。一旦機(jī)械保險(xiǎn)44、46分離，縱向中心線L的第一側(cè)的側(cè)面件18、22不再與縱向中心線L的第二側(cè)的各側(cè)面件20、24連接，側(cè)面件自由地向外移動(dòng)。因?yàn)槔旒?0、42跨過(guò)縱向中心線L并固定到相對(duì)的側(cè)面件之間，拉伸件40、42可保證縱向中心線L兩側(cè)的側(cè)面件同時(shí)(在任何給定的中間空間內(nèi))自由地向外垮下。
圖2到圖4還提供了有關(guān)拉伸件40、42的其他信息。在示例中，拉伸件是相同的。下面的討論將集中于拉伸件42。
如圖2所示，拉伸件42包括第一和第二纜繩48、50，其中心端部固定到各自的重疊件52、54。重疊件52、54形成對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)口，剪切銷56穿過(guò)對(duì)準(zhǔn)的開(kāi)口。示例中的剪切銷56正交纜繩48、50，其形式為螺栓。
纜繩48、50的外端分別端接到螺紋軸58。螺紋軸58穿過(guò)凸緣62的開(kāi)口，凸緣固定到側(cè)面件上的靠近各自中間鉸鏈34的位置。調(diào)整螺帽60與螺紋桿58螺紋連接，其可調(diào)節(jié)纜繩48、50的有效長(zhǎng)度，從而調(diào)節(jié)了拉伸件42的長(zhǎng)度。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到重疊件52、54和剪切銷56只是一種適當(dāng)?shù)臋C(jī)械保險(xiǎn)示例?？刹捎迷S多選擇形式，包括機(jī)械保險(xiǎn)由兩個(gè)或多個(gè)剪切銷組成，機(jī)械保險(xiǎn)的元件可設(shè)計(jì)成在拉力而不是剪切力的作用下破壞。機(jī)械保險(xiǎn)還可以是部分處于選定載荷的纜繩、纜繩之間的連接件和在選定載荷下破壞的固定件(比如螺紋軸58)等。在這種情況下，機(jī)械保險(xiǎn)集成為拉伸件，單獨(dú)件(如纜繩)既可用作拉伸件也用作機(jī)械保險(xiǎn)。機(jī)械保險(xiǎn)44、46可設(shè)計(jì)成在相同的拉伸載荷下分開(kāi)，或在不同的拉伸載荷下分開(kāi)，取決于框架10需要的破壞模式。
如圖1所示，拉伸件40、42分別在上面和下面設(shè)置了能量吸收件36、48。因此，有兩個(gè)拉伸件40在側(cè)面件18、20之間橫向延伸，有兩個(gè)拉伸件42在側(cè)面件22、24之間橫向延伸。
下面通過(guò)示例的方式提供結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，以清楚說(shuō)明優(yōu)選的實(shí)施例。當(dāng)然這些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)不是用于限制所附權(quán)利要求的范圍。在這些示例中，第一和第二纜繩48、50以鋼纜的形式實(shí)現(xiàn)，鋼纜應(yīng)滿足聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)RR-W-410(直徑5/16英寸，7×19鍍鋅)。螺紋軸58的直徑是5/8英寸，每英寸有11條螺紋。剪切銷56是直徑5/8英寸的2級(jí)螺栓。調(diào)節(jié)螺帽60可拉緊，對(duì)拉伸件40施加拉力，從而將框架10保持在發(fā)生沖擊前的圖1位置。雖然圖1顯示了靠近中間鉸鏈38的物理結(jié)構(gòu)，其形式可用于接收Leonhardt專利中的促動(dòng)螺栓，最好不使用促動(dòng)螺栓，在這個(gè)示例中保持中間鉸鏈閉合的力只由拉伸件40、42提供。
本文中所用的用語(yǔ)“組”用來(lái)表示一個(gè)或多個(gè)。因此，一組鉸鏈包括1、2、3或更多個(gè)鉸鏈。術(shù)語(yǔ)“銷”廣義上包括各種類型的桿，可帶有螺紋或無(wú)螺紋，剪切銷如上面介紹可以螺栓的形式實(shí)現(xiàn)。
上面的詳細(xì)介紹只是討論了本發(fā)明可采用的許多形式中的幾種。因此，所作介紹只是一種說(shuō)明，不是用來(lái)進(jìn)行限制。只有所附權(quán)利要求，其包括全部等同體，能夠限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種交通碰撞衰減器框架，包括第一和第二橫向件，沿縱向中心線間隔開(kāi)；第一側(cè)面件，在所述第一和第二橫向件之間延伸，所述第一側(cè)面件完全設(shè)置在所述框架縱向中心線的第一側(cè)；第二側(cè)面件，在所述第一和第二橫向件之間延伸，所述第二側(cè)面件完全設(shè)置在所述框架縱向中心線的與所述第一側(cè)相對(duì)的第二側(cè)；拉伸件，固定到所述第一和第二側(cè)面件，并越過(guò)縱向中心線在所述第一和第二側(cè)面件之間延伸，所述拉伸件包括機(jī)械保險(xiǎn)，可在所述第一和第二側(cè)面件向所述拉伸件提供過(guò)大拉伸載荷時(shí)在拉力作用下破壞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述框架還包括設(shè)置在所述橫向件之間和所述側(cè)面件之間的能量吸收件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述側(cè)面件包括第一和第二框，分別通過(guò)一組中心鉸鏈固定到一起，各所述第一框通過(guò)一組第一鉸鏈固定到所述第一橫向件，各所述第二框通過(guò)一組第二鉸鏈固定到所述第二橫向件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述拉伸件固定到所述側(cè)面件上的靠近所述中心鉸鏈的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述機(jī)械保險(xiǎn)包括第一和第二重疊件，以及穿過(guò)所述重疊件的剪切銷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述拉伸件還包括第一纜繩，其一端固定到所述第一側(cè)面件，另一端固定到所述第一重疊件；和第二纜繩，其一端固定到所述第二側(cè)面件，另一端固定到所述第二重疊件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述纜繩的位置橫向于所述剪切銷。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述框架還包括固定件，可固定到所述橫向件并適合固定所述碰撞衰減器框架到保護(hù)的車輛。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交通碰撞衰減器框架，其特征在于，所述框架包括第三橫向件；第三側(cè)面件，在所述第二和第三橫向件之間延伸，所述第三側(cè)面件完全設(shè)置在所述縱向中心線的第一側(cè)；第四側(cè)面件，在所述第二和第三橫向件之間延伸，所述第四側(cè)面件完全設(shè)置在所述縱向中心線的第二側(cè)；第二拉伸件，固定到所述第三和第四側(cè)面件，并越過(guò)縱向中心線在所述第三和第四側(cè)面件之間延伸，所述第二拉伸件包括第二機(jī)械保險(xiǎn)，可在所述第三和第四側(cè)面件向所述第二拉伸件提供過(guò)大載荷時(shí)在拉力作用下破壞。
全文摘要
一種交通碰撞衰減器框架，包括通過(guò)側(cè)面件互相連接的橫向件。各側(cè)面件完全設(shè)置在框架縱向中心線的兩側(cè)，一個(gè)或多個(gè)拉伸件固定到側(cè)面件，越過(guò)縱向中心線在側(cè)面件之間延伸。各拉伸件包括機(jī)械保險(xiǎn)，可在第一和第二側(cè)面件向拉伸件提供過(guò)大拉伸載荷時(shí)在拉力作用下破壞，當(dāng)出現(xiàn)沖擊時(shí)機(jī)械保險(xiǎn)在拉力作用下破壞，側(cè)面件同時(shí)釋放向縱向中心線外移動(dòng)，因此，框架以左和右兩側(cè)協(xié)調(diào)的方式垮下。
文檔編號(hào)B62D21/00GK1604981SQ02825088
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月19日
發(fā)明者J·B·韋爾奇, L·C·科布 申請(qǐng)人:能量吸收系統(tǒng)公司