CN101541596B - 机动车内部包护元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机动车内部的包护元件，所述包护元件(3)具有可见表面(5)和与可见表面(5)相对的不可见表面(7)。所述包护元件(3)包括减弱线(9)，所述减弱线被实施在所述不可见表面(7)上，并形成门区，所述门区用于在机动车受到撞击时在安全膨胀袋的展开压力下打开。所述减弱线(9)包括：沟槽(13)，其具有确定的总长度，并由底部(17)界定；和至少一横向肋条(15)，其相对于所述底部(17)突起，并至少部分封闭所述沟槽(13)。所述包护元件(3)具有在所述可见表面(5)与所述底部(17)之间的材料厚度，该材料厚度包括在最小限值与最大限值之间，所述最小限值和最大限值在所述沟槽(13)的总长度的最大部分上预先确定。所述沟槽(13)包括至少一弱强度区(23)，在该弱强度区(23)中，所述可见表面(5)与所述底部(17)之间的材料厚度小于所述最小限值。

Description

机动车内部包护元件

技术领域

本发明总体涉及机动车内部包护元件。

更确切地说，本发明涉及机动车内部包护元件，该元件包括可见表面和与可见表面相对的不可见表面，包护元件包括在不可见表面形成的减弱线，并且形成门区，用于在机动车受到撞击时在安全膨胀袋(安全气囊)的展开压力下打开，减弱线包括一由底部形成的总长度确定的沟槽和至少一相对于底部突出并至少部分封闭沟槽的横向肋条，包护元件具有在可见表面与底部之间的材料厚度，所述材料厚度在沟槽总长度的最大部分上在预先确定的最小和最大限值(borne)之间。

背景技术

从JP-2006-315115了解这样的包护元件，其中沟槽被一些以均匀间距沿所述沟槽分布的肋条分为几个长度相同的段。

这样的包护元件不能满足机动车生产商提出的要求，根据该要求，减弱线应保持对机动车乘客不可见，尽管包护元件由于暴露于阳光而老化，并且还尽管包护元件后面的制造阶段，例如将该包护元件固定在机动车结构上和/或通过震动焊接将辅助元件组装在包护元件上，特别是保证膨胀袋模块和包护元件之间连接的爆破通道(canal de tir)。

所述日文文献的包护元件也不能满足门区一般应在-30℃的低温下使膨胀袋顺利展开的要求。

在该背景下，本发明旨在提出一同时满足机动车生产商的外观要求并且可以使膨胀袋在+85℃到-30℃之间的任何温度下顺利展开的包护元件。

发明内容

为此，本发明提出上述类型的包护元件，其特征在于，所述沟槽包括至少一弱强度区，在该弱强度区中，所述可见表面与所述底部之间的材料厚度小于所述最小限值。

包护元件还可具有以下特征中的一个或几个，这些特征可以是单独的，或者是任何可能的技术组合：

-所述沟槽包括多个具有相应长度的弱强度区，所述相应长度的总和包括在所述沟槽的总长度的2％到15％之间；

-在各个弱强度区中在所述底部与所述可见表面之间的材料厚度包括在0.2mm到0.5mm之间；

-所述材料厚度的最小限值和最大限值分别为0.5mm和1mm；

-所述减弱线包括多个具有相应长度的肋条，所述相应长度的总和包括在所述沟槽总长度的5％到20％之间；

-各个肋条延伸在所述沟槽的整个宽度上，并且其长度包括在0.9mm至1.6mm之间；

-各个肋条从所述底部起在一高度上延伸，所述高度包括在所述沟槽深度的50％到100％之间，所述沟槽深度在所述肋条处取值；

-所述减弱线包括多个沿所述沟槽分布的肋条，两个相邻肋条之间的间距包括在5mm到50mm之间；

-所述沟槽具有至少一没有弱强度区的铰链段，所述铰链段用于形成一铰链，所述门区的至少一部分在安全膨胀袋展开压力下围绕所述铰链枢转；

-所述沟槽具有至少一传播段，所述传播段没有弱强度区，并且延伸在所述弱强度区与所述铰链段之间，所述传播段能够传播在安全膨胀袋展开压力下在所述弱强度区中产生的撕裂；以及

-各个弱强度区没有肋条。

附图说明

参照附图，通过在下文给出的、作为示例性的且没有任何限制性的详细描述，本发明的其它特征和优点将更加清楚：

-图1是包括符合本发明的包护元件的机动车仪表板的透视图；

-图2是图1包护元件的减弱线的简化图，其中只出示一部分肋条15；

-图3是一段沿箭头3指示作出的图2的一段减弱线的剖面图；

-图4是沿箭头4指示作出的图3减弱线的横剖面图；以及

-图5、6是图2减弱线的两个实施变型的简化图，该减弱线形成分别包括两个和四个活门的门区。

具体实施方式

在下面的描述中，前、后、左、右均参照机动车的正常移动方向。

图1部分示出的仪表板(planche de bord)1包括包护元件3、设在包护元件3下的空腔(未出示)和位于空腔中的安全膨胀袋(未出示)。

包护元件3是塑料板，该塑料板具有构成仪表板上表面的可见表面5和与可见表面相对并朝向空腔的不可见表面7。

包护元件3包括在不可见表面7上形成的减弱线9并形成门区11，用于在机动车受到撞击时在安全膨胀袋的展开压力下打开。

为此，减弱线9和门区11被设置成封闭开口，在膨胀袋膨胀时它能够通过所述开口从空腔出来。

如图2、3所示，减弱线9包括在包护元件的不可见表面7中挖出的沟槽13和多个肋条15。沟槽13具有封闭轮廓。在图1、2所示的实施例中，沟槽的整体轮廓基本为带有圆角的矩形。沟槽13由底部17和两个相对的侧边19形成。沟槽13向不可见表面17开放。

沟槽13包括一些正常强度区21和弱强度区23。

在正常强度区，包护元件在可见表面5与沟槽底部17之间的材料厚度在0.5mm的最小限值与1mm的最大限值之间。这些限值优选为0.6mm和0.8mm。该厚度典型为0.7mm。

在弱强度区23，可见表面5与沟槽底部17之间的材料厚度小于上述最小限值，即小于0.5mm。每个弱强度区的材料厚度优选在0.2mm到0.5mm之间。该厚度典型为0.3mm。

沟槽13一般包括多个弱强度区23。这些区域23具有各自的长度，这些长度的总和为沟槽13总长度的2％到15％。所述总和优选为沟槽总长度的4％到8％，并典型为沟槽总长度的6％。

减弱线9一般包括大量可以加固门区11与包护元件其它部分之间连接的肋条15。图2、3中没有出示所有肋条。每个肋条15从沟槽的底部17突起延伸。肋条15延伸在沟槽13的整个宽度上，从一侧边19到另一侧边19。每个肋条15从底部17延伸在所述肋条处沟槽深度的50％到100％之间的高度上。每个肋条优选延伸在沟槽深度的80％到100％之间的高度上，典型延伸在沟槽深度的100％的高度上。

每个肋条15从所述肋条处沟槽宽度延伸在0.9mm到1.6mm之间的长度上。每个肋条优选延伸在1.2mm的长度上。肋条在0.9mm以下不够结实，在1.6mm以上不能有控制地断裂。

肋条15具有各自的长度，这些长度的总和为沟槽总长度的5％到20％，优选为沟槽总长度的7％到15％，典型为沟槽总长度的10％。

另外，肋条沿沟槽13分布，使两个相邻肋条之间的间距为5mm到50mm之间，优选为10mm到30mm之间，典型为10mm。

当然，没有任何肋条15位于沟槽的弱强度区23。

如图2所示，沟槽的中等强度区21由所述沟槽13所有没有被肋条15占据也没有被弱强度区23占据的区域构成。

如图4所示，沟槽13具有楔形横截面。两个横向壁19互相形成一向底部17收敛的角度A。角度A在20°到45°之间，并典型为35°。沟槽13在不可见表面7处的宽度L，即壁19之间的距离在1mm到3mm之间，并典型为1.5mm。从横截面看，底部17是弯曲的。它的弯曲半径R典型在0.25mm到1mm之间，并典型为0.5mm。壁19以基本相切的方式与底部17连接。

如图2所示，沟槽包括四个通过四个圆角部分29连接的基本为直线的边，分别为25、26、27、28。边25、26分别朝向车辆的前方和后方。边27、28分别朝向车辆的左边和右边。

沟槽13包括：五个弱强度区域23，其能够在安全膨胀袋的展开压力下产生撕裂；一个铰链段30，其用于形成铰链，当小门在膨胀袋的展开压力下打开时，围绕该铰链枢转；和多个在弱强度区中产生的撕裂传播段31。

铰链段30基本由沟槽的边25构成。所述铰链段没有弱强度区。相反，它带有多个肋条15。这些肋条15中的两个位于段30的两端。

三个弱强度区23位于边26上。其中一个区域23位于边26的中心。另外两个区域23位于边26的两个相对端。

最后两个区域23中的一个位于左边27上，另一个在右边28上，在这些边最靠近后边26的端部处。

传播段31由沟槽13在两个相邻弱强度区23之间的所有部分以及连接弱强度区23和铰链段30的部分构成。传播段31主要由正常强度区21构成，并带有肋条15。

现在描述多个符合本发明的包护元件的例子。在每个例子中，包护元件在可见表面与不可见表面之间的厚度在沟槽以外基本恒定，约为3.5mm。下面的表格为每个实施例示明弱强度区23的数量、肋条15的数量和正常强度区21的数量。该表格还示出区域21、区域23和肋条15的累计长度与沟槽13总长度的比。该表格还示出区域21和23在可见表面与沟槽底部之间用mm示出的材料厚度。对肋条15，示出的厚度对应于可见表面5与肋条15的自由边之间的材料厚度。

该表格另外示出每个例子的两个相邻肋条15之间的最小距离和最大间距。

表1

在所有例子中，沟槽13的形状基本为图2所示的长方形。在这些例子中，铰链段30和弱强度区的位置和图2一样。

下面的表格中示出不符合本发明的三个例子的主要特征，这些例子或者不能达到减弱线不可见的目标，或者不能使膨胀袋顺利展开。

表2

在该表格中为每个例子示出的量级与表1相同。在例5中，弱强度区和正常强度区的材料厚度增加。另外，肋条15占沟槽总长度的20％，这是一高值。最后，每个弱强度区23非常短，因为沟槽包括十个区域23，它们的累计长度只占沟槽长度的6％。这三个因素结合使门区11与包护元件3的其它部分之间的连接非常结实，致使门区不能在膨胀袋展开压力下顺利打开。

在例6中，肋条15的高度减小。另外，每个弱强度区23的长度较大。实际上，沟槽13包括五个区域23，它们的长度占沟槽总长度的15％。这两个因素使门区11与包护元件的其它部分之间的连接不够结实。因此，当包护元件承受机械应力时，例如把包护元件固定在仪表板上时，把仪表板固定在机动车上时，或者当包护元件长时间暴露于阳光时，减弱线9变得明显。

在例7中，沟槽13带有互相离得非常远的肋条15，但是它们中的每一个非常结实，因为肋条15的累计长度占沟槽总长度的20％。由于肋条15之间的间距很大，当包护元件承受大的机械应力时，尤其是在前一段指出的情况下，减弱线可能变得在肋条15之间局部可见。另外，由于肋条15具有较大的累计长度，门区11具有不能在膨胀袋展开压力下顺利打开的趋势。

包护元件3典型是由聚丙烯、或聚丙烯和三元乙丙橡胶(EPDM)的共聚物形成的模制元件。如果必要，该材料可以包括矿物填料，例如玻璃纤维。减弱线9在包护元件的模制和冷却后实施。它可以通过铣削加工(fraisage)来实施，例如JP-2006-315115中描述的，或者借助使塑料熔化的热刀片进行。这些方法都是已知的，因此这里不做描述。

现在描述安全膨胀袋展开时门区11开放的过程。

当机动车受到撞击时，一传感器检测该撞击，并操纵膨胀袋膨胀，特别是借助于烟火技术措施(moyens pyrotechniques)。在第一阶段，膨胀袋膨胀，充填空腔，并且贴靠包护元件的不可见表面7上的门区11。它在门区11上施加一随着袋子的膨胀而增加的压力。当压力超过一确定限值时，沟槽弱强度区23中的一个或几个撕裂。这些撕裂从一个弱强度区23穿过传播段31向另一弱强度区传播。这些撕裂还穿过传播段31传播到铰链段30。在穿过段31传播的过程中，正常厚度区21和肋条15被撕裂。因此撕裂在沟槽的边26处产生，基本与铰链段30相对，并穿过左边27和右边28传播到该铰链。一旦沟槽在三个边即边26、27、28上撕开，门区11就可以围绕铰链段30枢转，因此释放膨胀袋，并且可以使膨胀袋膨胀到机动车驾驶舱中。

上面描述的包护元件具有多个优点。

由于减弱线包括一沟槽和至少一沟槽加固肋条，沟槽具有一些正常强度区和至少一弱强度区，因此可以使机动车乘客看不见减弱线，同时保证门区在膨胀袋的展开压力下顺利打开。

正常强度区、弱强度区和肋条的特征应根据包护元件的厚度、构成该包护元件的材料和膨胀袋的特征依据情况确定。

第一个要确定的参数是弱强度区处的材料厚度。该厚度应能够足以使沟槽在膨胀袋的压力下撕裂。因此已经确定0.2mm到0.5mm之间的厚度能够满足该要求。

另外，弱强度区的数量和位置应能产生基本与铰链段相对的撕裂，然后使该撕裂传播到沟槽的三个边上。选择弱强度区的数量和位置的方式是避免撕裂穿过铰链段。图2所示的位置满足这些不同要求。

正常强度区域的材料厚度、肋条的数量、间距、高度和厚度都经过选择，以达到以下方面之间的折衷：

-在沟槽整个周边上的、在门区与包护元件其它部分之间的连接的坚固性；

-撕裂在弱强度区之间的传播，以及从这些弱强度区直至铰链段的传播；

在各种情况下，本领域技术人员可以利用本说明书中指出的标准确定上述参数，而无需付出创造性的努力。

因此得到生产特别简单、经济的包护元件，该元件包括通过减弱线形成并且可以使安全膨胀袋顺利展开的门区。门区和包护元件的其它部分之间的连接使得在膨胀袋展开的情况下没有任何使所述门区成为抛射物的危险。

另外，在一定限值内，沟槽的型面(profil)和肋条的特征相对独立于构成包护元件的材料。

另外，无论膨胀袋和包护元件的特征如何，很容易通过计算和/或试验确定沟槽的型面和肋条的特征。

包护元件可以具有多个变型。

沟槽可以具有与权利要求2的沟槽不同的形状，例如为图5和6所示的形状。

图5中，门区11包括两个矩形活门34。沟槽13包括图5中为水平的三条互相平行的线36、38、40，两条图5中为垂直的连接水平线端部的线42、44。弱强度区集中在中心水平线38中。上、下水平线36和40构成铰链段。垂直线42、44主要相当于传播段。

图6中，门区分为四个活门50、52、54、56。沟槽13包括一矩形周边线，该周边线包括两个图6中水平的边58、60和两个图6中垂直的连接水平边端部的边62、64。沟槽还包括一条位于矩形周边线中央的中央线66，该线在图6中为水平线。沟槽还包括两条弧线68、70，每条弧线将中央线66的一端连接至矩形周边线的两个角。弱强度段集中在中央线66上。边58、60、62、64构成四个活门的铰链段。弧线68、70主要相当于传播段。

包护元件的可见表面5可以是空白的，或者相反，可以涂漆或覆盖装饰物。

装饰物也可包括与包护元件的减弱线重合的减弱线。

包护元件可以由上面所述的塑料以外的其它塑料形成。

减弱线可以通过上面描述的技术以外的其它制造技术设置在不可见表面上。它们例如可以来自模制。

包护元件例如可以不包括在机动车仪表板中，而是位于方向盘的中心。它也可位于车门上，或更普遍地位于机动车内安全膨胀袋所在的任何地方。

沟槽的正常强度区可以具有各处相同的厚度。作为替代，沟槽可以局部包括在上述最大和最小限值内的大厚度(图3的区域72)或小厚度。这样可以局部调节门区与包护元件其它部分之间的连接强度。

同样，肋条可以具有各处相同的高度、长度和间距。相反地，某些肋条15可以具有与其它肋条不同的高度、长度或间距。

同样，所有弱强度区可以具有相同的材料厚度。相反地，某些弱强度区可以在上面确定的差别范围内具有不同的材料厚度。

沟槽可以具有各处相同的截面，或者包括一些截面互相不同的部分。

沟槽的截面可以与图4所示的不同。壁19可以互相平行。底部17可以是平的，或者相反地，为V形。

Claims (9)

1.机动车内部的包护元件，所述包护元件(3)具有可见表面(5)和与所述可见表面(5)相对的不可见表面(7)，

所述包护元件(3)包括减弱线(9)，所述减弱线被实施在所述不可见表面(7)上，并形成门区(11)，所述门区(11)用于在机动车受到撞击时在安全膨胀袋的展开压力下打开，

所述减弱线(9)包括：沟槽(13)，其具有确定的总长度，并由底部(17)界定；和至少一横向肋条(15)，其相对于所述底部(17)突起，并至少部分封闭所述沟槽(13)；

所述包护元件(3)具有在所述可见表面(5)与所述底部(17)之间的材料厚度，该材料厚度在所述沟槽(13)的总长度的最大部分上包括在预先确定的最小限值与最大限值之间，

其特征在于，所述沟槽(13)包括至少一弱强度区(23)，在该弱强度区(23)中，所述可见表面(5)与所述底部(17)之间的材料厚度小于所述最小限值；

所述沟槽(13)具有至少一没有弱强度区(23)的铰链段(30)，所述铰链段(30)用于形成一铰链，所述门区(11)的至少一部分在所述安全膨胀袋展开压力下围绕所述铰链枢转；

所述沟槽(13)具有至少一传播段(31)，所述传播段(31)没有弱强度区(23)，并且将所述弱强度区(23)连接到所述铰链段(30)，所述传播段(31)能够传播在安全膨胀袋展开压力下在所述弱强度区(23)中产生的撕裂。

2.如权利要求1所述的包护元件，其特征在于，所述沟槽(13)包括多个具有相应长度的弱强度区(23)，所述相应长度的总和包括在所述沟槽(13)的总长度的2％到15％之间。

3.如权利要求1所述的包护元件，其特征在于，在各个弱强度区(23)中在所述底部(17)与所述可见表面(5)之间的材料厚度包括在0.2mm到0.5mm之间。

4.如权利要求1所述的包护元件，其特征在于，所述材料厚度的最小限值和最大限值分别为0.5mm和1mm。

5.如权利要求1所述的包护元件，其特征在于，所述减弱线(9)包括多个具有相应长度的肋条(15)，所述相应长度的总和包括在所述沟槽(13)总长度的5％到20％之间。

6.如权利要求1至5中任一项所述的包护元件，其特征在于，各个肋条(15)延伸在所述沟槽(13)的整个宽度上，并且其长度包括在0.9mm至1.6mm之间。

7.如权利要求1至5中任一项所述的包护元件，其特征在于，各个肋条(15)从所述底部(17)起在一高度上延伸，所述高度包括在所述沟槽(13)深度的50％到100％之间，所述沟槽(13)深度在所述肋条(15)处取值。

8.如权利要求1至5中任一项所述的包护元件，其特征在于，所述减弱线(9)包括多个沿所述沟槽(13)分布的肋条(15)，两个相邻肋条(15)之间的间距包括在5mm到50mm之间。

9.如上述权利要求1至5中任一项所述的包护元件，其特征在于，各个弱强度区(23)没有肋条(15)。

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