CN105539348B - 一种汽车门饰板用吸能器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车门饰板用吸能器，包括设置在汽车门饰板与汽车门板外钣金之间的吸能器本体，吸能器本体为帽形壳体，帽形壳体包括侧壁和顶面，侧壁和顶面围合形成一端开口的中空腔体；侧壁向开口一端的侧面边沿向外延伸有翻边；翻边边沿开有开口朝外的槽口；侧壁与顶面的结合处设有侧面槽；在发生侧碰时，能够形成两级断裂效果，使吸能器本体受到侧面撞击时，反力不至于过大，始终处于平缓水平，从而保证了吸能。

Description

一种汽车门饰板用吸能器
技术领域
本发明涉及汽车车门的零部件领域，具体地涉及一种汽车门饰板用吸能器。
背景技术
汽车在人们生活中被广泛使用，中国市场的汽车保有量日益增大，关于汽车的安全性能也越来越被人们重视。而由于汽车从侧面收到冲击，车门被冲撞后，乘员会受到直接的冲击伤害，危险系数极高。
目前汽车的车门内饰板部件，为了保护乘员腰部或臀部等要害部位，在相应的位置上都会设置有吸能性能的零件。当施加有来自车辆侧方的冲击负荷时，该内饰部件会通过本身变形或溃缩而吸收冲击负荷，减轻向乘员施加的负荷，保护乘员。
中国发明专利申请(公开号：CN 101850751A，公开日：2010.10.06)公开了题为汽车用内装部件的文献，提供了一种由树脂材料注塑成型的四方形中空盒体的吸能装置，该四方形中空盒体的顶面壁与两个侧面壁的角落部形成切角槽并且设置内支撑筋，抑制冲撞初期的反作用力急剧上升，并且消除冲撞后半期的反作用力的过度下降。该吸能装置的缺点是断裂方式单一，负载曲线简单，不能达到期望的吸能效果。
中国实用新型专利(公开号：CN 202264729 U，公开日：2012.06.06)公开了题为汽车前门门板钣金和内护板之间的吸能装置的文献，提供了一种泡沫材质的吸能器，通过导柱孔将吸能器与门饰板焊柱焊接固定。该吸能装置的材料成本高，并且需要用两种材质的零件通过两次加工完成，加工工序复杂。在汽车大批量生产的现在，成本方面不能占据优势。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种汽车门饰板用吸能器，能达到更好的吸能效果。
为实现上述目的，本发明所设计的汽车门饰板用吸能器，包括设置在汽车门饰板与汽车门板外钣金之间的吸能器本体，所述吸能器本体为帽形壳体，所述帽形壳体包括侧壁和顶面，所述侧壁和所述顶面围合形成一端开口的中空腔体；所述侧壁向开口一端的侧面边沿向外延伸有翻边；所述翻边边沿开有开口朝外的槽口；所述侧壁与所述顶面的结合处设有侧面槽。
进一步地，所述吸能器本体的中空腔体内还设有一端开口的中空凸台，所述中空凸台的开口端设置在所述顶面上。
进一步地，所述所述侧壁的侧面与所述顶面之间的夹角为100°～110°。
进一步地，所述顶面由三条侧边围合形成，每相邻两条侧边通过圆弧过渡段连接；所述侧壁的每相邻侧面通过圆弧过渡面连接，且圆弧段的圆心与圆弧面的每个截面圆心在同一条直线上，所述圆弧段的半径为15mm～20mm。
进一步地，所述侧面槽为直槽，所述直槽设置在圆弧段上，且延伸到对应的圆弧面上。
进一步地，所述槽口为V型槽口，所述V型槽口的中心线与对应翻边的中心线重合。
进一步地，所述V型槽口延伸到对应侧壁的侧面上，所述V型槽口的中心线与对应侧壁侧面的中心线重合。
进一步地，所述中空凸台为圆台形。
进一步地，所述翻边的宽度为10～15mm。
进一步地，所述顶面上设有用于与汽车门饰板焊接的焊接柱孔。
本发明吸能器的工作原理为：当汽车门板受到外侧冲击时，帽型壳体的翻边首先与钣金件接触，支撑整个吸能器本体，并引导侧壁变形吸能；当冲击力达到一定值时，侧壁上的V型槽口开裂，形成第一级断裂；当冲击力继续增大，材料压缩堆积导致吸能器本体侧壁无法继续变形时，侧面槽开裂，形成第二级断裂；为了使第二级断裂发生后，反力不至于降低的过快，中空凸台弯曲变形，支撑反力。本发明提供的一种汽车门饰板用吸能器，主要吸收侧面冲撞时的冲击能量，从而达到保护乘员的腰部或臀部等要害部位的目的。
本发明设计的吸能器本体设计成帽型壳体的结构，其中，翻边形成的面与顶面不平行，即翻边形成的面与吸能器本体的轴向方向之间的夹角不是直角，设计成这样的结构，是方便吸能器本体溃缩变形。
为了控制反力的大小，本发明可以调整V型槽口的角度和深度；为了控制第二级断裂的时机，可以调整中空凸台的高度。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的汽车门饰板用吸能器，在汽车发生侧碰时，能发生二级断裂，实现更好的吸能，同时使反力始终处于平缓水平，不至于伤及乘员；可以通过调整侧面槽的角度和深度来控制吸能器能量吸收量，从而更好的与汽车制造商所设定的各车辆种类相匹配。
附图说明
图1为本发明汽车门饰板用吸能器的安装主视示意图；
图2为图1的后视示意图；
图3为图2中A—A剖面图；
图4为图2中B—B剖面图；
图5为图1中安装孔的结构示意图；
图6为图1中汽车门饰板用吸能器的主视图；
图7为图6的左视图；
图8为实施例中吸能器侧壁沿底板中心轴线的截面图；
图9为实施例中吸能器测试示意图；
图10为实施例中吸能器弯曲变形示意图；
图11为图10的吸能效果图；
图12为实施例中改变槽口深度和角度的示意图；
图13为图12的吸能效果图；
图14为实施例中改变侧面槽高度的示意图；
图15为图14的吸能效果图；
图16为实施例中改变中空凸台高度的示意图；
图17为图16的吸能效果图；
其中：1—汽车门饰板：11—焊接柱孔；2—吸能器本体：21—侧壁、22—顶面、23—翻边、24—槽口、25—侧面槽、26—中空凸台；
3—开口：31—实验冲头；4—钣金。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的保护范围不限于此。
如图1、图2所示的汽车门饰板用吸能器，包括设置在汽车门饰板1背面的吸能器本体2，本实施例中的吸能器本体2采用高冲击抗性聚丙烯(PP)树脂材料制成。从图3、图4可知，本实施例中吸能器本体2的开口朝向钣金4。另外，如图5所示，吸能器本体2上设有若干个焊接柱孔11(优选为三个)，通过焊接的方式固定在汽车门饰板1上，主要用于吸收侧面碰撞时的冲击能量，从而达到保护乘员腰部或臀部等要害部位的目的。
结合图6和图7可知，吸能器本体2为帽形壳体，帽形壳体包括侧壁21和顶面22，且侧壁21和顶面22围合形成一端开口的中空腔体；设计成中空的帽形壳体的结构，目的是在发生碰撞时，吸能器本体比较容易溃缩吸能，从而达到缓冲的效果；本实施例中顶面21由三条侧边围合形成，当然也可是是其它形状；为了保证吸能器比较容易溃缩变形，顶面与侧壁侧面之间的夹角为100°～110°(优选为105°)；顶面的每相邻侧边通过圆弧段连接，同时，侧壁21的每相邻侧面通过圆弧面连接，保证圆弧段的圆心与圆弧面的每个截面圆心在同一条直线上，并且圆弧段的半径为15mm～20mm(优选为17mm)。
再次结合图6和图7，可知侧壁21向开口一端的侧面边沿向外延伸有宽度为10～15mm(优选10mm)的翻边(23)，在翻边(23)边沿开有开口朝外的槽口(24)，本实施例中的槽口优选为V型槽口，且V型槽口延伸到对应的侧壁侧面上，同时要保证V型槽口的中心线与该侧壁侧面的中心线重合，V型槽口作为本发明吸能器本体发生第一级断裂吸能的装置。
同时，每个相邻侧边的圆弧段上开有侧面槽25，且侧面槽延伸到对应的圆弧面上，本实施例中的侧面槽优选为直槽，但还可以为矩形槽等其它形状的槽口，直槽作为本发明吸能器本体发生第二级断裂吸能的装置。
再次结合图6、图7所示，吸能器本体2的中空腔体内还设有一端开口的中空凸台26，且中空凸台26的开口端设置在底板22上，本实施例中，中空凸台26的开口端设置在底板22的中心位置处，当然也可以是其它位置处；本实施例中的中空凸台26采用的是圆台形，圆台形中空凸台倒扣在底板上，即圆台形中空凸台通过底板的通孔与外界连通，使得中空侧壁的开口与中空筒的开口呈相反方向，从而保证吸能器更好的弯曲变形和吸能。
本发明设计的吸能器本体设计成帽型壳体的结构，其中，翻边形成的面与顶面不平行，如图8所示，即翻边形成的面与吸能器本体的轴向方向之间的夹角不是直角，设计成这样的结构，是方便吸能器本体溃缩变形。
本发明中的汽车门饰板用吸能器的工作原理如下：
当汽车车门发生侧面碰撞时，在冲击力的作用下，钣金4首先与吸能器本体2的翻边23接触，支撑整个吸能器本体2，并引导中空侧壁21变形吸能；当冲击力继续增大，V型槽口24开裂，形成第一级断裂；当冲击力继续增大，材料压缩堆积导致吸能器本体2的中空侧壁21无法继续变形时，侧面槽25开裂，形成第二级断裂。为了使第二级断裂发生后，反力不至于降低的过快，中空凸台26弯曲变形，支撑反力。
下面结合图9至图13对吸能器的测试效果进行进一步的说明。
结合图9、图10及图11，本实施中采用质量为22.5kg的实验冲头，以29km/h的速度，在正对着底板中心轴线的方向，向底板进行冲击，会引起吸能器的侧壁向外弯曲变形，且具有圆弧面侧壁的吸能器，在冲击位移达到50mm以上时，反力增大，使吸能器本体不至于弯曲变形的过快，从而提高了吸能效果。
结合图12、图13，本实施例中采用增大V型槽口的角度和深度，导致吸能器在吸能前半段时间里的反力变化不大，但是吸能后半段时间里的反力迅速增大，延迟第一级断裂发生的时机，从而提高了吸能效果。
结合图14、图15，本实施例中采用增大侧面槽的高度，导致吸能器在吸能后半段时间里的反力缓慢的变化，从而保证第二级断裂缓慢的发生，不会引起吸能器因为反力的骤降而弯曲变形，从而控制第二级断裂的时机。
结合图16、图17，本实施例中采用增大中空凸台的高度，导致吸能器在吸能后半段时间里的反力缓慢变化，且呈现减小的趋势，从而与第二级断裂的反力形成互补，实现更好的吸能效果。

Claims (3)

1.一种汽车门饰板用吸能器，包括设置在汽车门饰板(1)与汽车门板外钣金(4)之间的吸能器本体(2)，其特征在于：所述吸能器本体(2)为帽形壳体，所述帽形壳体包括侧壁(21)和顶面(22)，所述侧壁(21)和所述顶面(22)围合形成一端开口的中空腔体；所述侧壁(21)向开口一端的侧面边沿向外延伸有翻边(23)；所述翻边(23)边沿开有开口朝外的槽口(24)；所述侧壁(21)与所述顶面(22)的结合处设有侧面槽(25)，所述侧壁(21)的侧面与所述顶面(22)之间的夹角为100°～110°，所述顶面(22)由三条侧边围合形成，每相邻侧边通过圆弧过渡段连接，所述侧壁(21)的每相邻侧面通过圆弧面过渡连接，且圆弧段的圆心与对应圆弧面的每个横向截面圆心在同一条直线上，所述圆弧段的半径为15mm～20mm，所述吸能器本体(2)的中空腔体内还设有一端开口的中空凸台(26)，所述中空凸台(26)的开口端设置在所述顶面(22)上；
所述侧面槽(25)为直槽，所述直槽设置在圆弧段上，且延伸到对应的圆弧面上；
所述槽口(24)为V型槽口，所述V型槽口的中心线与对应翻边(23)的中心线重合；
所述V型槽口(24)延伸到对应侧壁的侧面上，所述V型槽口的中心线与对应侧壁侧面的中心线重合；
所述中空凸台(26)为圆台形。
2.根据权利要求1所述的汽车门饰板用吸能器，其特征在于：所述翻边(23)的宽度为10～15mm。
3.据权利要求1所述的汽车门饰板用吸能器，其特征在于：所述顶面(22)上设有用于与汽车门饰板(1)焊接的焊接柱孔(11)。
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