CN101554864B - 吸收侧碰能量用的树脂碰撞能量吸收装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种树脂碰撞能量吸收装置(1)，包括：由四个肋板(11A)和一个连接部(11B)构成的十字肋(11)。所述四个肋板由连接部连接成一个十字形状。每个肋板都具有对边(11C)和侧边。所述对边与门饰板(2)之间相隔一段距离(S1)。所述树脂碰撞能量吸收装置还包括外壁(12)，所述外壁与其中一个肋板的侧边相连。至少一个外壁具有能与门饰板的靠车厢外侧的表面接触的接触边(12A)。所述树脂碰撞能量吸收装置还包括至少一个安装座面(14)，该安装座面用于通过至少一个外壁将所述十字肋固定到门饰板的靠车厢外侧的表面上。

Description

吸收侧碰能量用的树脂碰撞能量吸收装置

技术领域

本发明涉及一种树脂碰撞能量吸收装置，其安装在门饰板相对于车厢而言的靠外侧的表面上且用于吸收侧碰能量。 

背景技术

公知有多种吸收侧碰能量用的树脂碰撞能量吸收装置。门饰板具有靠车厢外侧的表面，该树脂碰撞能量吸收装置安装在所述门饰板的靠车厢外侧的表面上。在日本发明专利公开公报特开平8-142234中，公开了这样一种树脂碰撞能量吸收装置，该装置包括底板和多个肋板。该多个肋板从底板伸出并形成格子形状，所述底板安装在门饰板的靠车厢外侧的表面上。另一方面，在日本发明专利公开公报特开2007-55549中，公开了一种箱形的用于吸收侧碰能量的树脂碰撞能量吸收装置，该装置具有外周壁和与该外周壁一体设置的顶板。所述外周壁从门饰板的靠车厢外侧的表面伸出并围成矩形筒状，并在外周壁的顶端形成了一个开口，所述顶板将该开口封闭。 

然而，上述第一个结构因为是格子形状，所以在模制时很难起模。因此，肋板的起模高度被限制在一定范围之内(大概30mm的范围内)。 

此外，相邻的肋板也可能被压倒而相互靠在一起，会干扰到肋板的压曲动作。因此这种格子形状的吸收侧碰能量用的碰撞能量吸收装置不能稳定地吸收碰撞能量。 

另一方面，上述第二个结构中以顶板来吸收碰撞能量。但是，随着顶板增大，顶板中心的刚性会减小(因此，该顶板的尺寸被限定在约长100mm、宽100mm的范围内)。此外，因为仅当外周壁接触到门饰板时该装置上才会产生初期载荷并开始吸收碰撞能量，所以在发生侧碰并产生碰撞能量时，在外周壁与门饰板接触之前碰撞能量是无法被吸收的。因此，在将该碰撞能量吸收装置安装在门饰板上时很难使它不受到门饰板的凹凸形状的影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种树脂碰撞能量吸收装置，该装置能够安装在门饰板上并且不会受到门饰板的凹凸形状的影响，此外，在发生侧碰时该装置还能够稳定地吸收侧碰时产生的碰撞能量。 

为实现上述目的，本发明提供一种树脂碰撞能量吸收装置，该装置设在车辆的门饰板上且用于吸收侧碰能量，所述门饰板具有靠车厢外侧的表面，所述树脂碰撞能量吸收装置被设置安装在门饰板的靠车厢外侧的表面上，所述树脂碰撞能量吸收装置具有十字肋，其具有四个肋板和连接部，所述四个肋板沿门饰板的靠车厢外侧的表面交叉的方向延伸并被所述连接部彼此连接起来，形成一个十字形状。所述树脂碰撞能量吸收装置还包括至少一个外壁，所述外壁与所述肋板的位于所述连接部相反一侧的至少一个侧边连接成T形。所述至少一个外壁具有能与门饰板的靠车厢外侧的表面接触的接触边。所述树脂碰撞能量吸收装置还包括至少一个安装座面，该安装座面用于通过至少一个外壁将所述十字肋固定到门饰板的靠车厢外侧的表面上，所述至少一个安装座面从至少一个外壁的接触边开始沿着门饰板的靠车厢外侧的表面延伸。所述十字肋的面向所述门饰板的对边，在所述外壁的所述接触边和所述连接部之间具有逐渐向外侧倾斜的斜度，并且所述每个肋板都具有对边，其中，所述对边面向所述门饰板设置并且和该门饰板之间相隔一段距离。 

采用上述结构，因为肋板由各自的外壁和连接部固定，所以肋板被阻止倒向门饰板，并因此可以确保该肋板在发生侧碰时可以被压曲。具体地说，起初肋板的对边与门饰板相隔一段距离，这时整个十字肋会被压变形，致使肋板的对边在上述距离范围内向门饰板靠近，并因此吸收碰撞能量。之后肋板压曲，并在此过程中吸收碰撞能量。因此该十字肋的压曲动作可以按照上述的方式稳定地完成。 此外，在将该树脂碰撞能量吸收装置安装到门饰板上时，无需使外壁的整个接触边均与门饰板接触，而仅需将安装座面安装在门饰板上并将其固定即可。所以，该树脂碰撞能量吸收装置可以安装在门饰板上而不受到门饰板的凹凸形状的影响。其作用是，不仅可以不受门饰板的凹凸形状的影响来安装该树脂碰撞能量吸收装置，而且还可以稳定地吸收侧碰能量。 

根据本发明，也可以具有下述的其他结构。 

所述树脂碰撞能量吸收装置还可以进一步包括顶板，该顶板设置在十字肋上，位于远离门饰板靠车厢外侧的表面的一侧。在所述十字肋上远离门饰板的一侧设有端边，所述顶板连接在所述十字肋的端边上。 

采用上述结构，在设置有顶板的任何区域内都可以吸收碰撞能量，并且该顶板吸收的碰撞能量还可以可靠地传递给十字肋。 

上述至少一个外壁上具有端边，该端边位于外壁上与接触边相反的一侧，并且所述至少一个外壁的接触边短于端边。 

与接触边和位于与之反向的端边等宽的情况相比，采用上述结构可以减小外壁的尺寸。这有利于减缓发生侧碰时初期载荷的增长速度，并且有利于减轻该树脂碰撞能量吸收装置的重量。 

所述树脂碰撞能量吸收装置还可以包括至少一个限制部。所述顶板具有至少一个角部。所述至少一个外壁包括第一外壁和与该第一外壁相邻的第二外壁。至少一个限制部设置在顶板的至少一个角部上，或该角部附近；并且所述至少一个限制部将第一外壁和第二外壁连接形成L形。 

采用上述结构，可以限制顶板的角部附近的刚性。其作用是，即使顶板的角部受到碰撞也可以将该碰撞能量可靠地传递给十字肋。 

根据本发明，吸收侧碰能量用的树脂碰撞能量吸收装置结构简单，所以能够很容易在模制过程中起模。此外，肋板被限制相互挤靠在一起，因此当发生侧碰时不会影响肋板的压曲动作。而且，十字肋和门饰板之间留有距离有利于降低侧碰时的初期载荷。此外， 由于肋板上分别连接有外壁，并且这些外壁都通过安装座面安装固定在门饰板上，所以肋板能够可靠地压曲，从而能够稳定地吸收碰撞能量。 

附图说明

图1是第一实施方式的门饰板的主视图； 

图2是沿图1中II-II线的剖视图； 

图3是从门饰板一侧观看图1中的树脂碰撞能量吸收装置的立体图； 

图4是表示图1中树脂碰撞能量吸收装置在变形过程中内饰板内表面所受到的载荷特性的图表； 

图5是图4所示的载荷特性中详细说明十字肋所起作用的图表； 

图6是表示图1中的树脂碰撞能量吸收装置的顶板的不同碰撞区域施加碰撞能量时所测定的载荷图表； 

图7是从门饰板侧观看的树脂碰撞能量吸收装置的背面图，图中表示了图6中碰撞区域的位置； 

图8是表示对十字肋的板厚不同于图1所示的十字肋的树脂碰撞能量吸收装置所测定的载荷图表； 

图9是表示测量图8中十字肋板厚时的位置的立体图； 

图10是树脂碰撞能量吸收装置中十字肋肋板的对边与门饰板之间的距离不同于图2所示距离时所测定的载荷图表； 

图11是根据本发明的第二实施方式的树脂碰撞能量吸收装置从门饰板一侧观看到的立体图； 

图12是表示在图11中的树脂碰撞能量吸收装置的顶板上不同碰撞区域施加碰撞能量时所测定的载荷图表； 

图13是从门饰板侧观看到的树脂碰撞能量吸收装置的背面图，图中表示了图12中碰撞区域的位置。 

具体实施方式

<第一实施方式> 

下面将参照图1至图10对根据本发明的第一实施方式进行详细说明。如图1所示，本实施方式中的门饰板2包括车门储物袋21、扶手22和内把手23等。如图2所示，门饰板2固定在门板3的车厢内侧。该门板3包括设在车厢内侧的内门板31和设在车厢外侧的外门板32。 

树脂碰撞能量吸收装置1是用于吸收侧碰能量的树脂碰撞能量吸收装置的一个示例。若该门饰板2具有靠车厢外侧的表面，则该树脂碰撞能量吸收装置1安装在该门饰板2的靠车厢外侧的表面上。此外，“靠车厢外侧和靠车厢内侧”在下文中分别简称为“外侧”和“内侧”。树脂碰撞能量吸收装置1设置在与坐在座椅(未图示)上的乘客的腰部和腰部周围区域相应的位置处。该树脂碰撞能量吸收装置1对着门板3。因此，如果发生侧碰而从车辆侧面施加有碰撞能量时，该门板3会向内侧变形并与树脂碰撞能量吸收装置1接触。另外，树脂碰撞能量吸收装置1由聚丙烯或类似材料制成。 

如图3所示，该树脂碰撞能量吸收装置1包括十字肋11、四个外壁12、顶板13和四个安装座面14等。十字肋11为交叉形状。 

十字肋11具有四个肋板11A，所述肋板11A沿与门饰板2的外侧表面交叉的方向延伸。所述肋板11A被位于十字形状中心的连接部11B连接在一起。该肋板11A从连接部11B开始沿径向延伸(成放射状延伸)，彼此间成相等角度(90°)。由于采用了十字肋11这种简单结构，所以与格子形状的碰撞能量吸收装置相比，树脂碰撞能量吸收装置1更容易在模制过程中起模。因此，该肋板11A的高度可以大于格子形状的肋板的高度。例如，高度可以等于或大于100mm，从而在产生压曲时可以实现较大的位移量。此外，当树脂碰撞能量吸收装置1和外门板32之间存在自由行程距离时，也可以对该自由行程距离进行适当调节。 

每个肋板11A均具有侧边，该侧边位于与连接部11B相反的一 侧。每个侧边均各自以成T形与外壁12相连。每个外壁12都具有接触边12A和端边12B。接触边12A可以与门饰板2的外侧表面接触。端边12B设置在远离门饰板2的一侧。接触边12A比端边12B短。外壁12的宽度从端边12B到接触边12A逐渐变窄。换句话说，本实施方式中的树脂碰撞能量吸收装置1具有将格子形状的每个角部斜着切掉之后所形成的形状。这样可以减轻该树脂碰撞能量吸收装置1的重量。 

此外，该结构可以降低外壁12的刚性，从而使得在发生侧碰时施加在乘客上的初期载荷是缓慢增加的。 

从每个外壁12的接触边12A开始沿门饰板2的外侧表面延伸形成有安装座面14。每个安装座面14上均设有安装孔。可将与门饰板2一体形成的树脂凸起24插入这些安装孔内，并且用超声波焊接将凸起24和安装孔焊接到一起，以此将该安装座面14牢固地安装在门饰板2上。因此，通过外壁12和安装座面14可将十字肋11固定在扶手22下方的部位上。值得注意的是，该安装座面14也可以通过超声波焊接以外的其他方式固定在门饰板2上，例如也可以采用螺纹连接、卡爪接合或类似的连接方式。因而，不必像箱形树脂碰撞能量吸收装置那样，以外周壁与门饰板2相接触的方式将树脂碰撞能量吸收装置安装在门饰板2上，而仅需将该安装座面14固定安装在该门饰板2上即可。因此，该树脂碰撞能量吸收装置1可以稳定地吸收碰撞能量，而不会受到门饰板2的凹凸形状的影响。 

因为每个肋板11A均固定在外壁12上，所以能够防止侧碰时每个肋板11A未被压曲就直接倒向门饰板2这一情况。因此，当肋板11A受力并倒向门饰板2时，每个肋板11A均会被以交叠的方式压曲，从而压曲动作可以很稳定。此外，由于在每个肋板11A和相对应的外壁12相连接的位置处，分别设置有安装座面14，所以十字肋11的压曲动作会更加稳定。 

十字肋11具有端边11D，该端边11D位于十字肋11的外侧(与门饰板2的外侧表面反向的一侧)端部。在端边11D上连接有顶板 13，该顶板13与门饰板2的外侧表面相向设置。顶板13大致为正方形，其四个边分别与外壁12的端边12B相连。因此，在发生侧碰时顶板13受到的碰撞能量能够可靠地传给十字肋11。也就是说，无论在顶板13所在的区域内的任何位置所受到的碰撞能量都可以被顶板13吸收，顶板13受到的碰撞能量也可以传给十字肋11。 

每个肋板11A都具有面向门饰板2的对边11C。每个对边11C均在外壁12的接触边12A和连接部11B之间具有逐渐向外侧倾斜的斜度。所以，当树脂碰撞能量吸收装置1安装到门饰板2上平坦的部分上时，对边11C与门饰板2之间存在距离S1，参见图2。该距离S1在连接部11B处最大。因此，在碰撞能量吸收装置1从外侧受到碰撞时，整个十字肋11先会被门板3压变形而使对边11C靠向门饰板2，随后整个对边11C会与门饰板2接触，然后各个肋板11A开始以交叠的方式压曲。 

在此，为了评测树脂碰撞能量吸收装置1在吸收碰撞能量中所起的作用，对门饰板2的内侧受到的载荷进行了测定，结果如图4所示。图4中的横坐标表示树脂碰撞能量吸收装置1因侧碰而被向内侧挤压时的位移量。将门板3刚与树脂碰撞能量吸收装置1接触时的位置设为坐标零点，从零点开始该树脂碰撞能量吸收装置1向内侧移动的位移量用图中的横坐标来表示。另一方面，图4中的纵坐标表示在树脂碰撞能量吸收装置1变形过程中内饰板2内表面所受到的载荷。图4中A区内的载荷表示当十字肋11的对边11C向门饰板2贴近的过程中产生的初期载荷L1；图4中B区内的载荷表示每个肋板11A被压曲过程中产生的主载荷L2。 

此外，在图5中对图4载荷中由十字肋11产生的载荷作了进一步描述。从该图中可以看出，几乎全部初期载荷L1都是由十字肋11产生的。因此，可以通过改变十字肋11的形状、位置或尺寸等参数来自由调节初期载荷L1的大小。同样，大部分主载荷L2也是由十字肋11产生的。特别是，在主载荷L2中由十字肋11产生的载荷几乎是恒定的。因此可以确定，通过外壁12对十字肋11的压曲动作 进行高精度控制，可以使该十字肋11能够吸收大体恒定的碰撞能量。 

下面，对顶板13上不同位置受到碰撞时的载荷进行了测量，其结果如图6所示，碰撞区域如图7所示。图7中碰撞区域a是顶板13上与连接部11B对应的区域，即，在未设置顶板13时也能受到来自外侧的碰撞的区域。因此，无论有没有设置顶板13，碰撞区域a处载荷都没有什么变化。而图7中的碰撞区域b处本来并未设置十字肋11。也就是说，碰撞区域b处因设置了顶板13才能接受来自外侧的碰撞能量。关于这一点，图6中分别用碰撞区域a和碰撞区域b大体表现出相同的动作。这表明通过顶板13扩大了能够接受外界碰撞能量的范围。另外这也表明，在设置有顶板13的任何区域内，都具有大致相同的吸收碰撞能量的碰撞能量吸收性能。 

下面为了适当调节该树脂碰撞能量吸收装置1的碰撞能量吸收性能，采用不同板厚的肋板11A进行了载荷测定，其结果如图8所示。确切地说，如图9所示，每个肋板11A的厚度都从顶板13一端向门饰板2一端逐渐减小。测定的是肋板11A在门饰板2一端(即对边11C)的厚度。从该测定结果可知，当每个肋板11A比较厚时，如图8中上侧虚线所示，此时初期载荷L1和主载荷L2都较大。而当每个肋板11A比较薄时，如图8中下侧虚线所示，此时初期载荷L1和主载荷L2都比较小。 

下面为了使初期载荷L1缓慢增加，将树脂碰撞能量吸收装置1上十字肋11的对边11C与门饰板2之间的距离S1增大，并对此时的载荷进行测定，测定结果如图10所示。在图10中的A区表示为初期载荷L1增加的区域。图10中实线表示标准状态下树脂碰撞能量吸收装置1的初期载荷L1，而虚线则表示增大距离S1后树脂碰撞能量吸收装置1的初期载荷L1。由此可知，距离S1越大初期载荷L1的增长速度越缓慢。 

以上描述了本实施方式的结构，下面对该实施方式的作用进行说明。起初，当车辆受到侧面碰撞时，门板3会向内侧变形。然后，当门板3接触到树脂碰撞能量吸收装置1的顶板13时，碰撞能量将 从门板3传递给十字肋11。 

肋板11A在连接部11B处彼此相连，而且每个肋板11A上都连接有外壁12。因此，该肋板11A不会倒下而且也不被压曲，而是随着整个十字肋11产生变形，对边11C会向门饰板2靠近。其间，整个十字肋11会吸收来自外侧的碰撞能量，从而使得施加到乘客身上的初期载荷L1可以缓慢增加。 

之后，当肋板11A的整个对边11C接触到门饰板2后，该肋板11A开始被压曲。在肋板11A压曲的过程中，由外壁12对肋板11A的动作进行控制，从而使肋板11A以交叠的方式向门饰板2一侧压曲。因此，肋板11A可以保持着大体恒定的载荷，发挥理想的碰撞能量吸收性能。此外，因为采用了简单的十字肋11结构，所以肋板11A可以形成得很高，从而可以获得更长的用于吸收碰撞的行程。 

如上所示，本实施方式具有十字肋11这样简单的结构，所以该树脂碰撞能量吸收装置1很容易在模制过程中起模，而且肋板11A也可以形成得更高。该结构有利于在压曲时获得更长的碰撞能量吸收行程。另外，由于用于构成十字肋11的肋板11A分别连接有外壁12，所以可以对肋板11A的压曲动作进行更精确地控制。此外，通过调节肋板11A的对边11C与门饰板2之间的距离S1，可以适当地调整初期载荷L1的增长速度。而且，也可以通过调整肋板11A的厚度，对树脂碰撞能量吸收装置1的碰撞能量吸收量进行适当调整。 

<第二实施方式> 

下面参照附图11～13，对本发明的第二实施方式进行说明。与树脂碰撞能量吸收装置1不同，本实施方式中的树脂碰撞能量吸收装置4还包括限制部41。将从顶板13的外边缘延伸出来的外壁12之间连接成L形而形成限制部41。在本实施方式中与第一实施方式相同的结构采用相同的附图标记，并且在此省略对重复的结构、作用以及效果的说明。 

顶板13的每个角部13A都与限制部41相连接。因此在发生侧碰时，即使顶板13上的一个角部13A受到了碰撞，也可以阻止该顶 板13的角部13A发生弯曲变形，从而可以将该碰撞传递给十字肋11。图12中的虚线表示的是，在未设置限制部41(第一实施方式中的结构)的结构中，当碰撞区域c(即图13中顶板13的一个角部13A所在的区域)受到碰撞时的载荷值。另一方面，图12中的实线表示的是，碰撞区域a(图13中位于顶板13上且与十字肋11的连接部11B对应的区域)内受到碰撞时的载荷值。从该结果可知，当设置有限制部41时，在碰撞区域a和碰撞区域c内具有几乎同样的碰撞能量吸收性能。 

<其他实施方式> 

本发明不限于参照附图进行的上述说明中的实施方式，下列实施方式均包含在根据本发明的技术范畴之内，例如： 

(1)在上述实施方式中，树脂碰撞能量吸收装置1安装在门饰板2的平坦面上。根据本发明，树脂碰撞能量吸收装置1也可以安装在门饰板2上凹凸不平的部分上并且横跨该凹凸面设置。或者，树脂碰撞能量吸收装置1也可以设置在门饰板2上倾斜的表面或弯曲的表面上。 

(2)在上述实施方式中，十字肋11的对边11C与各自的外壁12的接触边12A相连。根据本发明，十字肋11的对边11C也可以与外壁12上比接触边12A更靠近顶板13一侧的部分相连。 

(3)在上述实施方式中，顶板13同时与十字肋11和外壁12相连。根据本发明，顶板13也可以仅与十字肋11相连。 

(4)在上述实施方式中，每个外壁12的侧边均以直线形式从端边12B延伸到接触边12A。根据本发明，每个外壁12的侧边也可以是以台阶的形式从端边12B延伸到接触边12A。 

(5)在上述实施方式中，限制部41与顶板13的构成角部13A的两个相邻侧边相连。根据本发明，限制部41也可以与顶板13的比构成角部13A的两相邻侧边稍微靠里侧的位置相连。 

Claims (7)

1.一种树脂碰撞能量吸收装置，该装置设在车辆的门饰板上且用于吸收侧碰能量，所述门饰板具有靠车厢外侧的表面，所述树脂碰撞能量吸收装置被设置安装在门饰板的靠车厢外侧的表面上，其特征在于，所述树脂碰撞能量吸收装置具有：

十字肋，其具有四个肋板和连接部，所述四个肋板沿与门饰板的靠车厢外侧的表面交叉的方向延伸并被所述连接部彼此连接起来，形成一个十字形状；

至少一个外壁，所述外壁与所述肋板的位于所述连接部相反一侧的至少一个侧边连接而与之形成T形，所述至少一个外壁具有能与门饰板的靠车厢外侧的表面接触的接触边；和

至少一个安装座面，该安装座面用于通过至少一个外壁将所述十字肋固定到门饰板的靠车厢外侧的表面上，所述至少一个安装座面从至少一个外壁的接触边开始沿着门饰板的靠车厢外侧的表面延伸，

所述十字肋的面向所述门饰板的对边，在所述外壁的所述接触边和所述连接部之间具有逐渐向外侧倾斜的斜度，并且所述每个肋板都具有对边，其中，所述对边面向所述门饰板设置并且和该门饰板之间相隔一段距离。

2.根据权利要求1所述的树脂碰撞能量吸收装置，其特征在于，还包括：顶板，其设置在十字肋上，位于远离门饰板靠车厢外侧的表面的一侧；

在所述十字肋上与远离门饰板的一侧设有端边，并且

所述顶板与所述十字肋的端边相连。

3.根据权利要求1所述的树脂碰撞能量吸收装置，其特征在于，

所述至少一个外壁具有端边，该端边位于外壁上与接触边相反的一侧；并且

所述至少一个外壁的接触边短于端边。

4.根据权利要求2所述的树脂碰撞能量吸收装置，其特征在于，

所述至少一个外壁具有端边，该端边位于外壁上与接触边相反的一侧；并且

所述至少一个外壁的接触边短于端边。

5.根据权利要求2所述的树脂碰撞能量吸收装置，其特征在于，还包括：

至少一个限制部；

所述顶板具有至少一个角部；

至少一个所述外壁包括第一外壁和与该第一外壁相邻的第二外壁；

所述至少一个限制部设置在顶板的至少一个角部上或该角部附近；并且

所述至少一个限制部将第一外壁和第二外壁连接形成L形。

6.根据权利要求3所述的树脂碰撞能量吸收装置，其特征在于，还包括：

至少一个限制部；

所述顶板具有至少一个角部；

至少一个所述外壁包括第一外壁和与该第一外壁相邻的第二外壁；

所述至少一个限制部设置在顶板的至少一个角部上，或该角部附近；并且

所述至少一个限制部将第一外壁和第二外壁连接形成L形。

7.根据权利要求4所述的树脂碰撞能量吸收装置，其特征在于，还包括：

至少一个限制部；

所述顶板具有至少一个角部；

至少一个所述外壁包括第一外壁和与该第一外壁相邻的第二外壁；

所述至少一个限制部设置在顶板的至少一个角部上，或该角部附近；并且

所述至少一个限制部将第一外壁和第二外壁连接形成L形。 

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