[發明專利]能可逆膨脹的能量吸收組件及其操作方法

無效

• 申請號: 200680007274.7
• 申請日: 2006-03-02
• 公開（公告）號: CN101495335A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: W·巴沃薩-卡特;N·L·約翰遜;A·L·布勞恩;G·A·埃雷拉;G·P·麥克奈特;A·J·雅各布森;C·馬西
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: B60J7/00
• 分類號: B60J7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 段曉玲;韋欣華

背景技術

本發明涉及能量吸收組件，更具體地，涉及用于沖擊管理的可逆能 量吸收組件。

在現有技術中已知通過例如在頭盔、車輛等中使用能量吸收裝置提 供各種類型的個體防護。這些產品通常被設計用來吸收顯著百分比的來 自碰撞的能量。例如，在車輛中，可以使用各類乘客保護裝置針對與結 構主體構件例如門柱、框架、車頂縱梁(headrail)等的碰撞。這些構件 通常由鋼管或者鋼通道制備，這些鋼管或者鋼通道被焊接到一起而形成 車輛的結構殼體或者一體化主體；這些構件自身可以吸收由于沖擊而引 起的能量。此外，能量吸收器可以置于門柱、框架、機頭導軌和車輛的 其它部件的上方以進一步在碰撞事件期間保護車輛乘客。現有技術方法 通常使用不可逆的可壓扁的材料(例如金屬、塑料或泡沫)、不可逆的 充氣裝置(例如氣囊和可充氣的側隔板)、剛性平移裝置(例如可伸長 的/殼回縮的膝墊)和可改變碰撞力的裝置(例如基于磁致流變或者電致 流變材料的減震器)。

然而，仍然需要改善的能量吸收組件。如果該組件可以可逆操作從 而潛在地可以重復使用，，那么這將是特別有利的。

概述

本文公開了能量吸收組件，其包括：具有進入口的剛性支撐結構； 與所述剛性支撐結構嚙合以限定可膨脹的內部區域的柔性覆蓋物；與所 述進入口流體連通的流體源；和設置在所述可膨脹內部區域中的蜂窩狀 網格，其中所述蜂窩狀網格包括適合于響應與流體源的流體連通而從第 一構造膨脹到膨脹構造的形狀記憶材料。

車輛內表面包括能量吸收組件，所述能量吸收組件包括：具有進入 口的剛性支撐結構；與所述剛性支撐結構嚙合以限定可膨脹內部區域的 柔性覆蓋物；與所述進入口流體連通的流體源；和設置在所述可膨脹內 部區域中的蜂窩狀網格，其中所述蜂窩狀網格包括適合于響應與流體源 的流體連通而從第一構造膨脹到膨脹構造的形狀記憶材料。

在另一實施方案中，所述能量吸收組件包括剛性支撐結構、與所述 剛性支撐結構嚙合以限定可膨脹內部區域的柔性覆蓋物、和設置在所述 可膨脹內部區域中的蜂窩狀網格，其中所述蜂窩狀網格包括適合于響應 熱激活信號而從第一構造膨脹到膨脹構造和/或從膨脹構造收縮到第一 構造的形狀記憶材料。

操作能量吸收組件的方法包括：將能量吸收組件與具有至少一個進 入口的剛性支撐結構相連接，其中所述能量吸收組件包括與剛性支撐結 構嚙合以限定可膨脹內部區域的柔性覆蓋物、與所述進入口流體連通的 流體源、和設置在所述可膨脹內部區域中的蜂窩狀網格，其中所述蜂窩 狀網格由適合于響應與流體源的流體連通而從第一構造膨脹到膨脹構 造的形狀記憶材料構成；在低于形狀記憶材料的轉變溫度的溫度利用流 體源使包括蜂窩狀網格的內部區域從第一構造膨脹到膨脹構造；和在高 于轉變溫度熱激活所述形狀記憶材料，使得所述蜂窩狀網格回復到第一 構造。

在另一實施方案中，操作能量吸收組件的方法包括：感應物體的沖 擊；使設置在車輛內表面中的包括形狀記憶材料的蜂窩狀網格從第一構 造膨脹到膨脹構造；用蜂窩狀網格的膨脹構造吸收物體的沖擊；和加熱 所述形狀記憶材料至高于轉變溫度，導致所述蜂窩狀網格回復到第一構 造，其中蜂窩狀網格的橫截面運動是基本上平面狀而非三維的。

上述和其它特征通過下面附圖和詳細描述進行闡述。

附圖說明

現在參照附圖，其是示例性實施方案且其中類似的元件的附圖標記 相似：

圖1是處于第一構造的能量吸收組件的示意性圖示；

圖2是處于膨脹構造的能量吸收組件的示意性圖示；

圖3是處于被碰撞構造的能量吸收組件的示意性圖示；

圖4是闡述適于采用能量吸收組件的各種支撐結構的車輛的側透視 圖；

圖5闡述了基于菱形的蜂窩狀網格的各種排列；和

圖6闡述了基于各種增大性(auxetic)單元格幾何形狀的蜂窩狀網 格。

詳述