许多车辆结构采用设置在钢的保险杠表面或前表面上的能量吸收 器，以便改善保险杠系统的能量吸收。能量吸收器提供对于低冲击的初 始水平的能量吸收，包括减小低冲击中的损伤，也在高冲击中(即，在 杠和车辆开始吸收大量的能量之前及之时)提供补充水平的能量吸收。 通常能量吸收器借助紧固件固定在保险杠上，紧固件保证能量吸收器在 杠上的精确定位，因而能量吸收器在保险杠上的精确定位可保证一致的 性能，以及精确定位可保证外观和组装(例如，保证前端标牌在组装中 在能量吸收器和杠上的良好配合)。
但是，就暂时和永久的固定来说，以及为了改进的和更为可靠的能 量吸收，还需要进一步改进，一般来说，能量吸收器在保险杠上的固定 需要多个机械紧固件。由于机械紧固件需要手工安装，会增加不合乎希 望的成本，因而这是不利的。另外，机械紧固件可能导致冲击过程中局 部的和非均匀的应力分布，从而导致冲击时保险杆不一致的破坏和不良 的能量吸收。另外，能量吸收器在杠上的固定可导致能量吸收器不能移 动及调节来自冲击体的非垂直和不均匀的负荷。同时，取决于保险杠系 统，有时能量吸收器的偏移不好，这是由于可能导致不可预见的、非均 匀的破坏，从而导致保险杠系统不佳的、不一致的能量吸收。
对于保险杠系统上的角部冲击结构也需要改进。许多现有的保险杠 系统需要保险杠端部前表面成形为相对于保险杠其余部分的前部角度增 大，以便与车辆在其前翼子板上的空气动力学曲率相匹配。实现这一点 的一个方式是以一个角度斜切割保险杠的端部，其后将一块板焊接在倾 斜端部以形成复合角度的(Compound-angled)平的前表面，以便支承 能量吸收器如泡沫垫。另一种方式是变形或压扁保险杠的端部以形成斜 的前表面，还有一种方式是在保险杠端部上焊接一个托架，使托架纵向 超过保险杠，以便形成需要的形状。但是，所有这些方式都有缺陷。例 如，它们都需要二次加工操作，导致尺寸改变加大，并且需要对基本设 备投入大量资金。另外，它们会导致废料增多，人工及制造时间显著增 加及在加工过程中存货及工作量的显著增加。
由于上述所有的原因，对于低、高冲击事件，以及对于正、斜冲击 方向来说，都希望保险杠系统能产生更好的、更一致的、更可靠的和更 大的冲击能吸收。另外，也希望做出改进，以便能够以较低的成本、较 少的零件及较少的劳动量将能量吸收器组装在保险杠上。另外，还希望 甚至在缓冲发展程序晚期使能量吸收器结构能够调节、调整以便有最佳 的前端和角部冲击强度，但是又不需要昂贵或复杂的模制技术、组装技 术，也不需要二次斜切割或压扁成形保险杠端部。另外，还希望能量吸 收器结构能适用于许多不同的保险杠横截面形状和尺寸。也希望能量吸 收器结构是挠性的，能够应用在具有不同曲率和纵向后掠(longitudinal sweeps)，以及具有不同形状和尺寸的非直线形保险杠上。

按照本发明的一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包括： 一根保险杠，该保险杠具有连续的管状横截面，带有限定一前表面的顶 部和底部前壁，当保险杠处于车辆安装位置时所述前表面竖直延伸，还 包括顶部和底部中壁，所述顶部和底部中壁在顶部和底部前壁之间限定 在所述前表面上的一纵向延伸的沟槽，以及一个能量吸收器，该能量吸 收器包括抵靠保险杠前表面的箱形部分，还包括伸入沟槽内的向后延伸 的凸头部分，所述凸头部分包括控制破坏的踢壁，所述踢壁沿着并抵靠 顶部和底部中壁放置，并且所述踢壁连接于所述箱形部分，因而当物体 冲击保险杠系统时，所述踢壁随着物体以增大的力撞击箱形部分而被增 大的力压入顶部和底部中壁，结果使作为一个系统的聚合物的能量吸收 器的箱形部分和保险杠的顶部和底部中壁受控地挠曲和塌陷。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括：一个保险杠，该保险杠具有连续的管状横截面，带有在保险杠处于 车辆安装位置时竖直延伸的前表面，所述保险杠具有延伸至所述前表面 的中壁，所述中壁构成横过所述前表面的中间区域的纵向延伸的沟槽； 以及一个能量吸收器，该能量吸收器包括一个抵靠所述保险杠的前表面 的后表面，所述能量吸收器具有水平延伸的第一、第二、第三、和第四 平行壁，第一平行壁处于顶部位置，第四平行壁处于底部位置，所述能 量吸收器还包括连接第一和第二平行壁以形成顶部箱形部分的顶部前壁 和顶部后壁，还包括连接第三和第四平行壁以形成底部箱形部分的底部 前壁和底部后壁，所述能量吸收器还具有一个凸头部分，所述凸头部分 从顶部和底部后壁向后伸入保险杠，所述凸头部分包括踢壁，所述踢壁 在保险杠系统受到冲击时侧向压在保险杠的中壁上，使中壁，因而使保 险杠以更加受撞的方式塌陷。通过这种布置，杠的破坏载荷得到局部控 制，使一致性破坏和能量吸收得到改善。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括；一个B形保险杠，带有一个表面和一个在该表面内的纵向延伸的沟 槽；以及一个能量吸收器，该能量吸收器包括接合所述表面的能量吸收 部分，并包括至少一个连接于所述能量吸收部并伸入所述沟槽的凸头部 分。
按照本发明的另一个方面，提供一种车辆保险杠系统，它包括带有 一个表面和在该表面上的通道的一个保险杠，以及一个能量吸收器，该 能量吸收器具有接合上述表面的第一能量吸收部分。该能量吸收器还包 括与通道对准的第二能量吸收部分，第二能量吸收部分与通道底部间隔 开来，并构制成在对保险杠系统冲击的初始阶段中移动得与通道底部接 触，并构制成在冲击的随后阶段中吸收能量。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括：一个管状保险杠，该保险杠包括一个前表面和敞开端部，以及一个 能量吸收器，该能量吸收器包括一个接合所述前表面的主要部分，并包 括连接于所述主要部分的覆盖端部的角部，所述覆盖端部的角部包裹敞 开端部并覆盖敞开端部，每个所述角部包括限定一管状部分的壁，所述 管状部分在基本垂直于管状保险杠长度的方向上延伸，所述壁被构制成 在对保险杠系统的角部冲击时最佳地吸收能量。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括：一个保险杠，该保险杠具有一个表面；以及一个接合所述表面的能 量吸收器，该能量吸收器具有多个间隔开来的箱形部分和多个连接相邻 箱形部分的相互连接部分，每个所述箱形部分具有一个顶壁、一个底壁、 一个右侧壁、一个左侧壁和一个前侧壁，这些壁共同构成朝后敞开的箱， 每个相互连接部分具有在右侧壁和左侧壁的相邻侧壁之间在水平平面上 延伸的平行壁，并具有连接所述平行壁以形成向前敞开的蜂窝结构的一 个后壁，选择的侧壁包括在其上的挤压起始孔，所述挤压起始孔被成形 以弱化箱形部分，从而在车辆冲击和碰撞过程中提供需要水平的能量吸 收，以及沿能量吸收器的特定部分的力对挠曲特性。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括：一个保险杠，该保险杠具有一个限定车辆向前方向的表面；以及一 个接合所述表面的能量吸收器，所述能量吸收器在车辆安装位置上时关 于一个横向的垂直中央平面，所述能量吸收器包括多个平行壁，所述平 行壁限定水平平面，并在除去所述中央平面以外的整个能量吸收器长度 上纵向延伸，所述能量吸收器还包括断续的前壁和后壁，所述前壁和后 壁基本平行于所述表面，并使平行壁相互连接以形成敞开的箱形部分， 从而限定朝前开口和朝后开口的交错配置。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包括： 一个保险杠，该保险杠具有一个限定车辆向前方向的表面，并具有敞开端部， 所述敞开端部靠近于且适于部分限定车辆的前角部；以及一个能量吸收器， 所述能量吸收器在车辆安装位置上时关于一个横向的垂直中央平面对称，并 具有一个接合所述表面并覆盖所述表面的中央部分，并具有覆盖保险杠敞开 端部的角部，所述角部部分地由形成敞开的峰窝状结构的垂直延伸壁构成， 并且部分地由从所述垂直延伸壁向外延伸的弯月形凸缘。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，其特 征在于：一个保险杠，该保险杠具有一个限定车辆向前方向的表面且具 有敞开端部；一对连接于保险杠且适于将保险杠安装在车辆上的安装托 架，每个安装托架包括一个向前延伸的部分，该部分延伸得至少部分地 覆盖有关的一个敞开端部；以及一个接合所述表面的能量吸收器，该能 量吸收器在车辆安装位置上时关于一个横向垂直中央平面对称，所述能 量吸收器包括一对形成角部的端部，每个形成角部的端部具有一个箱形 部分，所述箱形部分部分地位于敞开端部之一和安装托架的向前延伸的 部分的相应一个之间。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括：一个保险杠，该保险杠具有一个限定车辆向前方向的表面，并具有 敞开端部；一个接合所述表面的能量吸收器，该能量吸收器在车辆安装 位置上时关于一个横向的垂直中央平面对称，所述能量吸收器包括一个 中央部分和一对形成角部的部分，所述形成角部的部分连接于所述中央 部分的外端，其间形成一个凹部区域；以及一对安装托架，所述安装托 架连接于保险杠且适于将保险杠安装在车辆上，每个安装托架包括一个 向外延伸的部分，该向外延伸的部分部分地伸入所述凹部区域，以便在 角部冲击过程中支承能量吸收器的相应一个角部。
按照本发明的另一个方面，提供一种研制用于车辆的保险杠系统的 方法，该方法包括以下步骤：提供一个保险杠组件，该组件包括一个适 于连接于车辆的保险杠和一个连接于保险杠的能量吸收器，该能量吸收 器具有一个限定一个从前至后方向的表面，并具有一个中央部分和形成 角部的端部，所述中央部分和端部具有多个箱形部分，所述箱形部分部 分地由平面壁部限定，所述平面壁部平行于所述从前至后方向延伸。该 方法还包括以下步骤：用一个物体冲击所述保险杠组件以模拟车辆碰撞， 并收集冲击数据；在冲击步骤后，分析冲击数据和对保险杠系统组件的 损伤；以及通过在所述平面壁部上形成孔和不均匀的孔以降低特定箱形 部分的强度。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括：一个保险杠，该保险杠具有连续的管状横截面，带有顶、底、前和 后壁，前壁限定一个前表面，该前表面在保险杠在车辆安装位置上时基 本竖直地延伸，并包括在顶部和底部的前壁之间的孔；以及一个能量吸 收器，该能量吸收器具有一个抵靠所述前表面的主体，并包括箱形凸头 部分，所述箱形凸头部分穿过保险杠前表面上的孔延伸至紧邻后壁的位 置，所述箱形凸头部分构制成在车辆冲击过程中提供能量吸收的初始量， 并且构制成在车辆冲击的随后阶段中随保险杠塌陷。
按照本发明的另一个方面，提供一种用于车辆的保险杠系统，它包 括：一个保险杠，该保险杠具有连续的管状横截面，带有顶、底、前和 后壁，前壁限定一个前表面，该前表面在车辆安装位置上基本竖直地延 伸，顶和底壁基本水平地延伸；以及一个能量吸收器，该能量吸收器具 有一个抵靠所述前表面的主体，并包括顶部和底部凸缘，所述顶部和底 部凸缘分别带有接合顶和底壁的摩擦垫，所述顶部和底部凸缘相对较为 刚性但有弹性，并且被定向以足够的力偏压所述摩擦垫，从而在组装过 程中在保险杠上产生顶部和底部的相反的夹紧力，从而暂时地将能量吸 收器保持在保险杠上。
在研究下述说明、权利要求书和附图时，本专业技术人员可理解本 发明的上述的和其它的方面、目的和特征。

图1是本发明的保险杠系统的立体图，该保险杠系统包括一个管状 保险杠和在保险杠表面上的能量吸收器；
图2是图1的能量吸收器的后视图；
图3是图1中圈出的区域的放大图；
图4-6是图1的保险杠系统的横剖面图，图4为受冲击前，图4A类 似于图4，但表示在模制过程中需要避免模子咬口的结构，图5为低冲击 时，图6为高冲击时；
图7-7B是现有技术的保险杠系统的局部顶视图，图7表示包括一个 斜切口(以虚线表示)的保险杠，图7A表示一个焊接在保险杠的倾斜端 部上的板，图7B表示在保险杠上的一个泡沫能量吸收器；
图8是另一种保险杠系统的立体图，该保险杠系统包括一个保险杠 和一个能量吸收器，能量吸收器带有穿过保险杠前表面上的孔的向后的 凸起；
图9是沿图8中IX-IX线的剖面图；
图10是一个包括保险杠和能量吸收器的保险杠系统的前视立体图；
图11是图10的能量吸收器的后视立体图；
图12-14是图11的能量吸收器的前视图、顶视图和底视图；
图15是图12的右半部的放大图；
图12A是类似于图12的前视图，但是，能量吸收器的前表面画出阴 影线以更好地表示能量吸收器上的“箱形”区域；
图16-20、22、24和25是沿图15中XVI-XVI至XX-XX、XXII-XXII、 XXIV-XXIV及XXV-XXV线的剖面图；以及
图21和23是类似于图20和22的视图，但是为受冲击变形以后。

本发明被描述为利用了一种B形双管保险杠，该保险杠是被轧制成 形并被向后弯曲(swept)的。在本说明书中对这种B形保险杠作了充分 的描述，使本专业技术人员可理解和实施，但是，应当注意的是，如果 读者需要这种信息的话，在Sturrus的专利US5,454,504中对图示的B形 保险杠有更为详细的描述。可以特别地想见，本发明能够与一种具有较 浅的沟槽以替代图示的深沟槽的保险杠组合使用。例如，可以想见，本 发明可以在D形保险杠上使用，其中保险杠具有一个明显伸入保险杠前 表面的沟槽，但是，该沟槽并不完全伸至保险杠的后壁。专利US5,454,504 的技术内容显然可以全部并入本说明书，以提供对整个保险杠系统的完 整描述。
保险杠系统20(图1)包括一个安装在车辆上的保险杠21，以及一 个安装在保险杠21的表面上的能量吸收器22。图示的保险杠21是借助 托架20A安装的。也可以使用挤压搭(crush towers)来安装保险杠。图 示的保险杠是轧制成形并被向后弯曲的(见Sturrus的专利 US5,454,504)，并且具有连续的B形双管状横截面(图3)。双管在垂向 上间隔开来，包括顶部和底部的中壁23和24，它们沿前表面限定一条纵 向延伸的沟槽。聚合物的能量吸收器22具有一段长度，带有顶部和底部 箱形部分27和27’(并不都具有相同的尺寸或长度)，这些箱形部分抵靠 保险杠21的前表面26。能量吸收器22还包括多个向后延伸的，伸入沟 槽25中的凸头部分28。凸头部分28呈梯形状，可配合在沟槽25内，延 伸至沟槽25底部的距离的大约50％至60％。如果需要，凸头部分28包 括瓜(detents)或被成形，以便提供充足的摩擦接合，从而暂时将能量 吸收器22保持在保险杠21上。图示的凸头部分28包括控制破坏的踢壁 (kick walls)30和31，它们沿保险杠21的顶部和底部中壁23和24设 置，并抵靠在所述中壁上。踢壁30和31是不平行的，连接于箱形部分 27和27’，因而在物体冲击保险杠系统时，踢壁30和31以可预见的、预 先计划好的方式弯曲，并压入顶部和底部中壁23和24中。在高冲击期 间(图3和4)，踢壁30和31以增大的力加压，使作为一个系统的聚合 物的能量吸收器22的箱形部分27和金属保险杠21的管状部分更为一致 的受控挠曲。凸头部分28陷入沟槽25内，这样就消除了能量吸收器垂 向滑脱保险杠表面的问题(这是某些采用安装在保险杠表面上的能量吸 收器的保险杠系统中的问题)。
保险杠21的B形部分除了顶部和底部中壁23和24以外，还包括一 个顶壁34、一个前上壁35、一个底壁36、一个前下壁37、一个最后部 的后壁38和一个构成沟槽的后壁39。保险杠21的顶部管是由壁23、34， 35和38构成的。保险杠21的底部管是由24、36、37和38构成的。顶 部和底部管借助后壁38和39相互连接。上述壁23-24和34-39中的每个 壁可以是平的，也可以是不平的。例如，在某些保险杠系统中(例如图 示的壁23-24)，已经发现，使水平壁23、24、34和36稍许弯曲是有利 的，这不仅是为了使保险杠不易过早地扭绞，更易于可靠地、一致地弯 曲，而且也是为了使保险杠更易于制造，如图所示，中壁23和24包括 倾斜的前部，以便形成一个锥形的喉部，在冲击时能量吸收器22的凸头 部分易于移入该喉部中。中壁23和24也包括相对较平的、基本平行的 后部。应当注意的是，在较小力冲击时，能量吸收器22可部分地移入上 述喉部(见图4-6)，如果在低能量的冲击中吸收了足够的能量，那么， 能量吸收器可以返回至原来的形状而不对车辆或保险杠系统造成显著的 变形或损坏。
能量吸收器22(图3)是非泡沫的聚合物如PC/ABS/PBT混合物的 模制构件。例如，可以想见，General Electric的XENOY聚合物可用于 此目的。如上所述，能量吸收器22包括抵靠前壁35和37的前部的顶部 和底部箱形部分27和27’。如果需要的话，接合前上壁35的顶部箱形部 分27的成形可以稍许不同于接合前下壁37的成形，但是，在目前公开 的推荐实施例中，它们的尺寸和形状相似，以便保证在冲击中均匀和平 衡地被破坏。顶部箱形部分27包括顶壁41，敞开的后部区域42、顶壁 43和底壁44，以及将上述壁联结在一起的端部45和46。底部箱形部分 27’包括类似的壁41’-46’。壁46A，46B和46C在顶部和底部箱形部分 27和27’之间延伸并使其相互连接起来。应当注意的是，顶部和底部的壁 43、44、43’和44’，当从保险杠系统前面的位置看去时，可以是波状的， 或者形状可以是非直线的及不平的。这使顶部和底部的壁43、44、43’ 和44’具有抵抗弯曲(buckling)的更大的强度，也有助于在模制长零件 时发生的例如蛇形的变形。还应当注意的是，由前壁和后部区域41、42、 41’和42’(以及还可能由顶部和底部的壁43、44、43’和44’)所限定的 表面是断续的，还包括在模制中防止模子咬合的孔口。(即，它们包括使 模具能够穿过一个壁的平面以便形成另一个壁的孔口)在一个推荐的形 式中，这些孔口有足够的尺寸，因而使模具不需要滑动或推动。换言之， 能量吸收器22可以借助硬的阳模和阴模来制造，阳模和阴模都无需能够 二次移动的模具构件来形成不通透的(blind)表面。
凸头部分28(图4)包括踢壁30和31，还包括使踢壁30和31的引 导(最后)端部相互连接起来的连接壁48。连接壁48位于进入沟槽的中 途，因而它在冲击中用作导向器，引导踢壁30和31的引导端部进入沟 槽25。具体来说，连接壁48位于进入沟槽25的路径的大约30％至80％， 或者特别是位于进入沟槽25的路途的大约50％至60％。
这样在能量吸收器22中就能够吸收例如在低能量的冲击中可产生的 大的能量。具体来说，在低能量的冲击中(图4)，能量吸收器22吸收冲 击能量中的大部分能量，能量吸收器和保险杠21未发生永久变形。在中 等能量的冲击中(图5)，能量吸收器22显著变形，可能发生了永久变形。 但是，保险杠21偏斜并吸收能量，但是，中壁23和24只是暂时挠曲， 并不永久变形。在高能量冲击中(图6)，踢壁30和31使中壁23和24 在趋近最大量的偏斜时发生屈曲。能量吸收器22和保险杠21都永久变 形。在保险杠系统20中设计有这种屈曲点(buckling point)，引起两级 破坏(图5-6)，从而吸收最大量的能量而不使车辆受损，同时又考虑到 了所有的相关因素如优选的削减-加速度(de-accelerations)、乘员安全、 政府规定的标准等。
顶部踢壁30(图4)包括一个连接于顶部箱形部分27的底壁44的 根部区域50，底部踢壁31包括一个连接于底部箱形部分27’的顶壁43’ 的根部区域51。这种直接的连接可使凸头部分28对冲击快速、直接地反 应，这是由于冲击能量通过顶部箱形部分27的底部44直接传至踢壁30， 以及由于冲击能量通过底部箱形部分27’的顶壁43’直接传至踢壁31的缘 故。由于壁42，在50和51处的材料的自然流动使材料分别沿着方向A 和B流入壁30和31(见图5)。
一个顶部凸缘53(图4)从顶部箱形部分27向后延伸，一个底部凸 缘54从底部箱形部分27’向后延伸。凸缘53和54接合保险杠21的上、 下表面。可选择的是，凸缘53和54可包括用于接合保险杠上的孔或特 征的安装片或钩，以便(暂时或永久地)保持在保险杠21上。图示的凸 缘53和54包括摩擦接合保险杠21的上、下表面的指尖状垫53’和54’。 上述摩擦凸缘53和54的优点在于，可以消除所有的或大部分紧固件。 还应当注意的是，钩可以穿过保险杠21的表面35和37上的通孔，将能 量吸收器22保持在保险杠21上。
应当注意的是，本配置(见图3和4-6)相对于安装在其上的车辆而 言，与保险杠21的B形横截面是“反向(reverse)”的，这样在保险杠 21的沟槽内就形成了有用的吸收能量的空间，过去，B形保险杠一般在 使用时是以B形的平侧朝前并支承能量吸收器的。但是，由于B形的平 侧朝前，因而公知的能量吸收器只能塌陷在平侧上。因此，能量吸收比 起本发明的结构更加受到限制。具体来说，图4-6的布置在冲击时可提供 更好受控的可以预见到的两级能量吸收，这是由于能量吸收器的踢壁30 和31在最初的冲击中可稳定壁23和24的缘故。另外，这种布置可使凸 头部分28滑入保险杠21的沟槽中，从而提供了吸收能量的中间步骤， 这有助于为检测冲击而阅读传感器输出，例如，这用于气囊配置中。另 外，象在上述的本发明中那样，在能量吸收器中使用“踢”出的壁结构， 引起钢保险杠可预见的破坏(图6)，这一点是新颖的。
可以想见，作为能量吸收器的一部分，角部可以在能量吸收器的端 部上模制或整体地形成。角部可以特别地设计以满足各种功能性的或美 观上的条件。这是有利的。例如，角部可以是方形的，并可以模制成任 何量的壁厚及所需要的肋，因而可以借助角部成功地消耗显著增大的角 部冲击载荷。或者，在能量吸收器的端部上可模制不同的聚合物材料以 形成角部，例如玻璃增强的较硬的聚合物材料。
图8-9表示一种保险杠系统200，包括一个支承在安装塔302上的D 形单管保险杠201，以及一个能量吸收器203，这种保险杠系统与上述的 保险杠20和能量吸收器21功能相似。保险杠201包括两个在其前表面 205上的孔204，能量吸收器203包括向后突出的凸头部分206，所述凸 头部分穿过孔204突出并伸至保险杠201的后壁207。图示的凸头部分 206抵靠后壁207，但是，应当注意的是，它们可以在未达到后壁207处 终止，以便提供分级的挤压行程，这样就在不同的冲击行程深度上提供 不同水平的能量吸收。可以想见，可以采用更多或更少的孔204及凸头 部分206。在车辆冲击中，凸头部分206提供初始水平的冲击强度和能量 吸收。当冲击行程增大时，凸头部分206向外屈曲，并接合保险杠201 的顶壁和底壁。保险杠系统200的一个优点在于，在冲击中它可提供良 好的局部控制和一致、可重复的能量吸收。
现有技术(图7-7B)包括一个沿一直线222以一个角度斜切的B形 保险杠221，一个平板203焊接在切割端部上，从而在斜切端部上提供一 个具有增大角度的延伸的平前表面。一个泡沫能量吸收器224设置成抵 靠保险杠221的平的前表面，并伸向平板223。下述的布置消除了保险杠 斜切端部，这是有利的，原因在于斜切是一种昂贵的二次操作，费时、 成本高。需要设备，从而导致存货(inventories)增加。下述的本发明消 除了在保险杠系统221/222中需要的斜切和二次操作。
改进
保险杠系统100(图10)包括一个B形保险杠101和一个安装在保 险杠的“平”前表面上的能量吸收器102。能量吸收器102包括类似于前述 能量吸收器22的构思的箱形部分，但是，如下所述是按照一种能把能量 吸收器102应用在B形保险杠101的“平”侧(即，B形保险杠101的没 有形成沟槽的那一侧)上的方式这样做的。能量吸收器102也可以应用 在D形或单管保险杠上。
保险杠101具有与保险杠21相同的形状和壁，只是保险杠101具有 相反的纵向弯曲，以便与车辆的空气动力学形状的弯曲的前部相匹配。 在保险杠101中，这种纵向弯曲使“平”表面103(图20)处在保险杠101 的前侧上，两个管部104和105和其间的沟槽106则在保险杠101的后 侧上。两个安装托架或板107和108(图10)安装在管部104和105上。 每个安装板107和108具有一个平板部分109，该平板部分接合并焊接在 管部104和105的后侧上。一个部分110(图13)在距离管部104和105 的一端大约1英寸至1-1/2英寸的部位从安装板107和108延伸。每个部 分110包括一个外支腿112，该外支腿112基本在车辆的角部从板部向后 延伸。可以想见，安装板107和108可以具有一个向前的弯曲部分111， 如果需要，该弯曲部分部分地覆盖能量吸收器的端面(见图25)。共面凸 缘113和114(图13)从托架107和108的后/外端延伸。应当注意的是， 如果需要，也可以使用其它的安装系统来使车辆连接于本保险杠系统。
能量吸收器102关于中心线115(图12A)对称，能量吸收器102的 每个半部包括四个箱形部分117-120，如下所述，每个箱形部分借助纵向 延伸的壁相互连接。箱形部分117(图12A)邻近于中心线115，包括一 个前面壁121、一个顶壁122、一个底壁123、一个内侧壁124和一个外 侧壁125。箱形部分117的后面是敞开的，壁122-125具有牵引角 (draftangle)，因而箱形部分117可以在无需拉拔力(diepulls)或其它 用于形成不通透表面的移动零件的模具上成形。在内侧壁124上形成两 个大的“挤压起始(crush-initiator)”孔126(图15)，以便弱化箱形部分， 从而在保险杠系统100上冲击时形成最佳的挤压行程，特别是在挤压行 程中形成最佳的能量吸收。图示的孔126每个约为内侧壁124总高度的 大约1/3(见图18)，位于顶部第三个和底部第三个侧壁124上，并延伸 内侧壁124的整个深度。可以使用不同形状的孔。图示的孔126不是矩 形的，而具有至少一条弯曲的边缘126’，该边缘用于在冲击中开始受控 的挤压，以便在冲击中有最佳的能量吸收，该边缘也用于便利模制。在 孔126之间的材料带，以及在孔126上方和下面的材料带构成侧壁124 的结构。在所描述的前面壁121上也形成孔127(图15)，以便减少质量、 改善加工，以及为饰面提供间隙和附件。(当在车辆安装位置上看去时) 外侧壁125具有C形轮廓，并具有一个垂向中央部分128，该部分比上、 下部分更靠近中心线115。前面壁121的一个顶部倾斜部分129从垂向的 前面壁121的其余部分向后倾斜，所述其余部分的取向更为竖直，但并 不完全竖直。
箱形部分118(图12A)邻近于箱形部分117，包括一个前面壁131、 一个顶壁132、一个低壁133、一个内侧壁134和一个外侧壁135。(在纵 向上)，箱形部分118的宽度大约是箱形部分117的两倍，内侧壁135呈 C形，纵向宽度约为中央箱形部分117的外侧壁124的C形尺寸的两倍。 另外，前面壁131的顶部倾斜部分139具有一个稍小于中央箱形部分117 的顶部倾斜部分129，因而能量吸收器的组合的前面与放置在其上的面板 的形状匹配。外侧壁135(图17)具有类似于上述侧壁124上的孔126 的三个孔136。只是在每个第三个外侧壁135上形成一个孔136。
箱形部分119(图12A)邻近于箱形部分118。包括一个前面壁141、 一个顶壁142、一个底壁143、一个内侧壁144和一个外侧壁145。箱形 部分119(在纵向上)约为箱形部分118的宽度的2/3。内侧壁144和外 侧壁145是相对较平的(即不是C形的)。另外，前面壁141的顶部倾斜 部分149具有的垂向尺寸稍小于箱形部分118的顶部倾斜部分139，因而 能量吸收器的组合的前面与放置在其上的面板的形状匹配。内侧壁144 和外侧壁145中的每一个都具有与上述侧壁124上的孔126类似的两个 孔146(图20)，只是内侧壁144也具有一个中央孔146。
箱形部分120(图12A)邻近于箱形部分119，包括一个前面壁151、 一个顶壁152、一个底壁153、一个内侧壁154和一个外侧壁155。(在纵 向上)箱形部分120在宽度上大约等于箱形部分117。内侧壁154和外侧 壁185相对较平(即，不是C形的)。另外，前面壁151延伸至箱形部分 120的顶部，没有象其它箱形部分117-119的那种顶部倾斜部分。内侧板 154具有与上述侧壁124上的孔126类似的两个孔156。图示的箱形部分 120实际上分成垂向间隔开来的半部，并且一致的是，前面壁151，以及 内侧壁154和外侧壁155实际上也分成顶半部和底半部，除了一个垂向 稳定肋157外，中央部分完全敞开。
图示的箱形部分117-120借助相互连接的“蜂窝形”结构连接在一起， 所述蜂窝形结构呈四条水平肋160-163形式，这四条水平肋在垂向上等距 间隔开来。可以想见，箱形部分117-120可以借助不同的布置被连接在一 起，仍包括本能量吸收器的许多优点。顶部肋160和底部肋163从能量 吸收器102的端部至端部地延伸。中间的两条肋161和162也从能量吸 收器102的端部至端部地延伸，只是中间肋161和162在中心线115附 近是断续的，并不连接两个中间箱形部分117。肋161和162也连接壁 125和134的C形内部的顶部和底部的腿部。箱形部分117-120也借助一 个后壁164连接在一起。除了在每个箱形部分117-120上在后壁上形成一 个开口以利于加工及防止模子咬口以外，后壁164完全覆盖能量吸收器 102的后部。后壁164不仅将箱形部分117-120联结在一起，而且也形成 垂向带，这些垂向带将顶壁和底壁联结在一起以防止顶壁和底壁在冲击 中散开。这样也消除了对顶部和底部紧固件的需要。
在后壁164的顶缘和底缘上形成一条顶部凸缘170(图13)和一条 底部凸缘171(图14)凸缘170和171包向保险杠101的顶部和底部。 指尖状垫172在凸缘170和171上形成，以便接合在保险杠101的顶面 和底面上的配合区域，从而将能量吸收器102暂时保持在保险杠102上。 另外，在从顶壁和底壁122、123、132、133、142、143、152和153延 伸且与其共面的翼片上形成钩173(图10-11)。例如在操作者已将能量吸 收器预先组装在饰板(fascia)上时，钩173(以及凸缘53-54)提供了“盲 式(blind)”咬合安装的机会，然后将作为组件的已组装的能量吸收器/ 饰板安装在车辆前部上。在这种情形中，饰板防止操作者将能量吸收器 安装在保险杠上。
能量吸收器102(图11)包括整体成形的端部180和181，所述端部 是对称成形的，并且被最佳地成形，以便形成位于端部的用于在车辆角 部冲击时吸收能量的挤压箱。每个端部180和181包括一条垂向肋182 (图12A)，该垂向肋横过并连接于水平肋160-163以形成蜂窝形状。外 侧壁被向后延伸，从而基本覆盖保险杠101上的管部的敞开端。另外， 后壁164在位置164’(图22、24和25)从外侧壁155延伸以形成一个向 后延伸的箱164”(图25)，该箱邻近保险杠一端安装。应注意的是。安 装托架107和108包括一个向前的弯曲部分111，该弯曲部分将箱164” 保持在抵靠保险杠一端的位置上。一个弯月形凸缘183与前面壁121、 131、141、151共面地延伸。凸缘183是刚性的，但是有挠性，因而可很 好地支承放在其上的前端饰板如RIM聚氨酯饰板。同时，凸缘183是挠 性的，以便在车辆角部冲击中挠曲，从而减小对车辆的损伤。
图示的顶壁及底壁122、123、132、133、142、143、152和153是 波状或波纹形状以利模制及强度。图示的箱形部分117-120的壁及壁 160-163和相邻的区域为大约2mm厚，而端部180和181的壁大约为3 至4mm厚。(比较图16-20及图22-25)但是，可以想见，壁的厚度可以 制成任何的厚度，包括为使能量吸收最佳化而制成的局部变化。由于模 具相对来说并不复杂(由于无需拉拔及可移动构件来形成不通透表面 (blind surface)，因而可以相对较容易地通过磨掉模具内的金属而将壁 制得较厚。另外，通过磨掉金属也可将孔制得较小，从而挤压/冲击强度 能够精密地得到控制，也可精心地调节、调整，以便在为特定车辆研制 保险杠中，对车辆碰撞试验的实际结果做出反应。例如，通过在冲击后 再检查能量吸收器102和保险杠101(比较冲击前的图20和22和冲击后 的图21和23)，可以做出关于能量吸收器102的什么区域需要增加的强 度，以及什么区域需要弱化的明智决定。例如，通过改变孔126、136、 146和156的弯曲边缘的形状，不同的能量吸收曲线导致车辆冲击的力对 偏转图，具体来说，当“扭拧(tweaking)”并精细调节能量吸收器102 时，能量吸收增加率可被控制及更精确地调节。不同材料替代混入能量 吸收器102也可能有所帮助。
具体来说，应当注意的是，本能量吸收器102的端部180和181构 成整体箱形部分，这种整体箱形部分可提供很一致和强大的角部冲击强 度。本发明的重要方面在于由肋160-163和肋153和182，以及新月形凸 缘183构成的蜂窝形状。以及带有安装托架107和108的J形部分110 的端部180-181和保险杠101的管部104和105的端部的相互作用。另外， 本发明的一个重要方面是下述构思：通过改变壁厚及提供不同尺寸的孔 来精细调节能量吸收器102，从而使保险杠系统最佳化。
图示的能量吸收器102的结构的另一个重要特征为下壁163中的连 接壁163的前部163B和后部163C的偏置部分163A。在冲击过程中， 前部163B重叠地向后部163C缩回，使偏置部分163A向后包覆在自身 上及包覆在前部163B和后部163C之间。这种“包覆”动作可提供高的能 量吸收和很一致及可预见的破坏，这在能量吸收器中是很需要的。
对上述结构显然可以做出各种修改和变化而并不背离本发明的构 思，另外，本发明的构思显然是借助权利要求书覆盖的，除了权利要求 书中的语言另有明确的表述以外。另外，与上述构思有关的方法显然也 应认为是在本发明的范围之内。