豐田汽車新保險杠專利申請完全用木頭制成

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中華網汽車訊據外媒報道，最近，美國專利和商標局（United States Patent and Trademark Office）數據庫公布豐田的車輛減震構件專利申請。這款豐田木保險杠的專利申請提交於2017年，目前尚未得到授權。

（圖片來源：autowise）豐田新保險杠系統完全由木頭制成，基於三層設計，外面兩層為單層木頭，中間一層包括多個小木頭塊。當汽車撞上障礙物時，木頭會變形，然後塌陷。木頭的環形紋路方向和厚度可以改變，以適應不同的負載吸收特性。例如，上下兩層可以更厚一些，以承受更高的負載。環形紋路的方向也可以進行調整，以增加負載吸收量。

（圖片來源：美國專利和商標局）如圖8所示，這三個木制部分的前表面保持彼此齊平。而且，環形紋路可以調整至與負載力垂直或共面的方向，也說是說，木材的環形紋路的方向，可以指向車輛的上下左右。據推測，這可能對偏遠地區的車主有利。假設需要新的保險杠，該公司可以通過遠程服務中心，現場制造新的木制保險杠。總而言之，豐田汽車公司表示，他們希望減少施加在車輛上的碰撞負載。豐田的木制保險杠長什麼樣？

（圖片來源：美國專利和商標局）圖4顯示圖3中同一部分的前視圖，可以進一步看清設計細節。木頭中的環形紋路實際就是樹木的年輪。在此設計中，環形紋路的設置非常有針對性，可垂直於負載路徑（上下）或沿負載路徑（從前到後）定向，以調節負荷吸收性能。正如豐田所說：“減震木構件21的環形紋路21e的軸線，可以沿垂直於支撐木構件22的負載輸入面22f的方向延伸，即碰撞負載F可能的輸入方向。由於減震木構件21塌陷，可以吸收較大的碰撞負載F。”數據與應用

（圖片來源：美國專利和商標局）圖5顯示了有關設計強度的一些高級數據。X軸顯示保險杆的變形度（按mm計）。Y軸顯示施加至保險杆上的負載大小。當保險杆撞到某物上時，上下木制部分會先吸收沖擊力，如圖3和圖5中的L所示。如果負載大到使上下部分變形，接著中間部分會開始吸收沖擊力，這由臨界負載Fx表示。如果負載F超過了臨界負載Fx,該系統就會崩潰。簡言之，該系統可在完全被破壞之前逐步吸收沖擊力。“在碰撞負載F超過減震木構件21的臨界負載Fx之後，減震木構件21可能會在其寬度方向（車輛前後方向）上與支撐木構件22塌陷。因此，減震木構件21和支撐木構件22都可能塌陷，從而吸收碰撞負載F。”豐田公司闡述該系統的其他可優化特性。如可以調整上下木板的厚度，以吸收更多或更少的負載。“通過增加或減小每個支撐木構件22的厚度T2（圖4），可以控制上下支撐木構件22開始坍塌的臨界負載Fo；對於使減震木質構件21開始塌陷的臨界負載Fx，可以通過增加或減小每個減震木質構件21的厚度T1來控制。”