CN106347232B

CN106347232B - 吸能式仪表板部件

Info

Publication number: CN106347232B
Application number: CN201610543563.4A
Authority: CN
Inventors: 帕迪普·库马尔·金达尔; 拉胡尔·马克瓦纳; 马修·B·马科夫斯基
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2016-07-11
Publication date: 2021-05-18
Anticipated expiration: 2036-07-11
Also published as: CN106347232A; US20180354445A1; MX2016008934A; US10583795B2; US10093263B2; US20170015358A1; DE102016112983A1

Abstract

一种仪表板部件包括壁、第一凸起、以及第二凸起。壁配置成由仪表板支撑。第一凸起和第二凸起由壁支撑并且在共同方向上远离壁延伸。第一凸起的长度不同于第二凸起的长度，并且第一凸起和第二凸起由不同于壁的材料的材料制成。

Description

吸能式仪表板部件

技术领域

本发明涉及吸能式部件领域，并且特别是涉及用于仪表板的吸能式部件。

背景技术

车辆(例如机动车辆)内部可以包括仪表板总成。仪表板总成可以包括例如杂物箱、膝垫等部件。在车辆的前端碰撞期间，车辆乘客可能向前移动并且可能碰撞仪表板总成的一个或多个部件，例如杂物箱、膝垫等。通过来自例如国家公路交通安全管理局(NHTSA)等组织的各种标准化碰撞试验，可以对车辆进行评分。例如，在碰撞过程中，可以测试股骨负荷能力和身体位移。仪表板总成的部件(例如杂物箱、膝垫等)可以设计成在碰撞期间吸收来自乘客的能量。

车辆乘客大小上各不相同并且碰撞期间变化的大小影响乘客对部件(例如杂物箱、膝垫等)的碰撞力的大小。标准化测试可以，例如，测试来自95％男性乘客的大小的乘客(即相对大的乘客)对部件(例如杂物箱、膝垫等)的碰撞，以及也可以测试来自5％女性乘客的大小的乘客(即相对小的乘客)对部件的碰撞。乘客大小上的该差别产生相互矛盾的设计因素，其有利于相对坚硬的部件(例如杂物箱、膝垫等)吸收来自大的乘客的能量以及有利于相对柔性的部件(例如杂物箱、膝垫等)吸收来自小的乘客的能量。换言之，在仪表板总成的框架上没有“达到最低点”时，坚硬的部件可以吸收来自大的乘客的能量，但是其可能太坚硬以至于在对部件的初始碰撞时不能充分地吸收来自小的乘客的能量。另一方面，在开始对部件的初始碰撞时，柔性部件可能吸收来自小的乘客的能量，但是在碰撞事件的结尾时，其可能不能充分地吸收来自大乘客的能量。因此，存在设计可以吸收来自不同大小乘客的能量的部件的机会。

发明内容

根据本发明，提供一种用于仪表板的吸能式元件，吸能式元件包含：

壁，壁配置成由仪表板支撑；以及

第一凸起和第二凸起，该第一凸起和第二凸起分别由壁支撑并且在共同方向上远离壁延伸，第一凸起具有第一长度以及第二凸起具有不同于第一长度的第二长度；

第一凸起和第二凸起由不同于壁的材料的材料制成。

根据本发明的一个实施例，吸能式元件进一步包含与第一凸起和第二凸起连接并且连接到壁的基部。

根据本发明的一个实施例，其中基部被粘着到壁上。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起和第二凸起如悬臂那样从基部伸出。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起和第二凸起与基部一体形成。

根据本发明的一个实施例，吸能式元件进一步包含限定腔的壳体和由壳体支撑并覆盖腔的盖，其中壁是壳体的一部分。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起沿着轴线延伸并且包括沿着轴线互相间隔的肋。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起包括插孔和柱塞，插孔限定腔并且柱塞提供设置在腔内的锥形表面。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起由第一材料制成以及第二凸起由不同于第一材料的第二材料制成。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起具有第一密度以及第二材料具有不用于第一密度的第二密度。

根据本发明，提供一种仪表板总成，包含：

仪表板；

吸能式设备，该吸能式设备由仪表板支撑并且包括壁；以及

第一凸起和第二凸起，该第一凸起和第二凸起分别设置在壁和仪表板之间，第一凸起和第二凸起在共同方向上延伸；

第一凸起和第二凸起由不同于壁的材料的材料制成。

根据本发明的一个实施例，仪表板进一步包含与第一凸起和第二凸起连接并且连接到壁的基部。

根据本发明的一个实施例，其中基部粘着到壁上。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起具有第一长度以及第二凸起具有不同于第一长度的第二长度。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起沿着轴线延伸并且包括沿着轴线互相分隔的肋。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起包括插孔和柱塞，插孔限定腔以及柱塞提供设置在腔内的锥形表面。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起具有第一材料以及第二凸起具有不同与第一材料的第二材料。

根据本发明的一个实施例，其中第一凸起具有第一密度以及第二材料具有不同于第一密度的第二密度。

附图说明

图1是车辆中的杂物箱的立体图；

图2是包括具有由杂物箱壁支撑的基座和多个从基座延伸的凸起的吸能式元件的杂物箱的后立体图；

图3是吸能式元件的立体图；

图4是碰撞力施加至杂物箱前的杂物箱的左视图；

图5是相对小的乘客碰撞杂物箱期间吸能式元件的第一凸起碰撞仪表板时杂物箱的侧视图；

图6是相对大的乘客碰撞杂物箱期间吸能式元件的第一凸起和第二凸起碰撞仪表板时杂物箱的侧视图；

图7是吸能式元件的另一个实施例的立体图；

图8是吸能式元件的又一个实施例的立体图；

图9是位于膝垫上图3所示的吸能式元件的立体图。

具体实施方式

参照附图，其中类似数字表示附图中类似部分，附图展示了用于仪表板14的吸能式元件10、210、310。吸能式元件包括配置成由仪表板14支撑的壁12。吸能式元件10、210、310包括第一凸起16(即第一肋)、以及第二凸起18(即第二肋)，其分别由壁12支撑并且在共同的方向上远离壁12延伸。第一凸起16具有第一长度以及第二凸起18具有不同于第一长度的第二长度。第一凸起16和第二凸起18的材料与壁12的材料不同。

在车辆碰撞(例如前端碰撞)期间，车辆的乘客可能朝着吸能式元件10、210、310移动并且碰撞吸能式元件10、210、310。例如，乘客的腿部和/或膝盖可能碰撞吸能式元件10、210、310。因为第一凸起16的第一长度与第二凸起18的第二长度不同，所以第一凸起16和第二凸起18可以单独地或者以组合方式吸收来自不同大小乘客的一系列碰撞力。例如，如图5所示，当相对小的乘客(例如第5百分位女性乘客)撞击吸能式元件10、210、310时，乘客使第一凸起16变形并且第一凸起16吸收来自乘客的能量。相比之下，如图6所示，当相对大的乘客(例如第95百分位男性乘客)撞击吸能式元件10、210、310时，乘客使第一凸起16和第二凸起18变形。换言之，图5中，第一凸起16吸收来自相对小的乘客的足够的能量，使得第二凸起18不需要吸收能量。图6中，相对大的乘客使第一凸起16变形足以使得需要第二凸起18连同第一凸起16吸收能量，即是说第一凸起16和第二凸起18并行吸收来自相对大的乘客的能量。因此，在来自相对小的乘客、相对大的乘客、以及大小位于二者之间的乘客的碰撞期间，吸能式元件10、210、310可以吸收能量。

如下，图2-6展示了吸能式元件的第一实施例，图7部分地展示了吸能式元件210的第二实施例，以及图8部分地展示了吸能式元件310的第三实施例。

吸能式元件10、210、310可以是仪表板总成20的一部分，如图1所示。仪表板总成20可以包括仪表板14。仪表板14可以包括框架22和覆盖部。框架22可以是，例如，金属和/或塑料，并且可以支撑覆盖部。覆盖部可以是，例如，塑料、乙烯基树脂、皮革等，并且可以为仪表板总成20提供美学上令人满意的外观。

仪表板14可以包括用于接触凸起的反应表面24，如图4-6所示。例如，反应表面24可以由仪表板14的模块壳体25限定，如图4-6所示。或者，反应表面24可以由仪表板14的任何合适的表面限定，包括框架22。如图5和图6所示，相对于第一凸起16和第二凸起18，反应表面24是刚性的，因此当加压到反应表面24时，第一凸起16和第二凸起18变形。反应表面24可以具有任何合适的形状用于接触第一凸起16和第二凸起18，和/或引导第一凸起16和/或第二凸起18的变形。

吸能式元件10、210、310可以是，例如，杂物箱26，如图1-2和图4-6所示。在这种结构中，杂物箱26可以包括壳体28和由壳体28支撑的盖30。壳体28可以限定腔32并且盖30可以可移动地连接到壳体28用于覆盖和打开腔32，即打开和关闭杂物箱26。盖30可以配置成可释放地锁在封闭位置。为了在关闭位置和打开位置之间移动，盖30可以绕铰链枢转。

在包括杂物箱26的吸能式元件10、210、310的这种结构中，杂物箱26可以提供用于支撑第一凸起16和第二凸起18的壁12。壁12可以，例如，设置在杂物箱26的后端，如图2和图4-6所示。不管吸能式元件10、210、310是什么类型，壁12可以由例如聚合物(例如塑料、或其他任何合适的材料)制成。

当杂物箱26受到超过预定力的力时，杂物箱26可以相对于仪表板14可移动。例如，通过断裂和/或可变形连接(未示出)，杂物箱26可以连接到仪表板14。因此，车辆碰撞期间(例如前端碰撞)，如果乘客碰撞杂物箱26，则杂物箱26可以相对于仪表板14移动以容许第一凸起16和第二凸起18朝着仪表板14的反应表面24移动。

相对于第一凸起16和第二凸起18，盖30和/或壳体28可以是刚性的，因此乘客对杂物箱26的碰撞通过杂物箱26传递至第一凸起16和第二凸起18。盖30和杂物箱26可以分别由任何合适类型的材料制成。

作为另一个示例，如图9所示，吸能式元件10、201、310可以是膝垫34。膝垫34例如可以包括基板36和覆盖部。基板36可以提供用于支撑第一凸起16和第二凸起18的壁12。基板36可以由例如塑料制成，以及覆盖部可以由塑料、乙烯基树脂、皮革等制成并且可以为膝垫34提供美学上令人满意的外观。膝垫34可以沿着仪表板14的任何部分设置。

参照图3，吸能式元件10、210、310(即衬块(patch))可以包括具有由基部40支撑的第一凸起16和第二凸起18的基部40。基部40可以相对于壁12被固定——如下进一步描述——用于将第一凸起16和第二突起18固定到壁12上。

吸能式元件10、210、310可以包括多于一个的第一凸起16和多于一个的第二凸起18。例如，如图3所示，吸能式元件10、210、310包括两个第一凸起16和两个第二凸起18。或者，吸能式元件10、210、310可以包括任何合适数量的(例如一个或多个)第一凸起16，以及可以包括任何合适数量的(例如一个或多个)第二凸起18。

第一凸起16和第二凸起18可以与基部40一体形成，即作为单一单元同时形成。或者，第一凸起16和/或第二凸起18可以与基部40单独地形成并且随后连接到基部40。

基部40可以粘着在壁12上。例如，粘着剂或其他黏合剂可以将基部40粘着至壁12上。另外，或者替代粘着剂，基部40可以通过固定(未示出)、焊接(未示出)、或者其他任何合适的方法安装至壁12上。

参照图2-6，第一凸起16和第二凸起18可以如悬臂那样从基部40伸出。例如，第一凸起16和第二凸起18分别包括固定至基部40的固定端42和与基部40分隔开的自由端44、45。如图5-6所示，在吸能式元件10、210、310的碰撞期间，自由端44、45将接触反应表面24。

第一凸起16和第二凸起18可以由任何合适的材料制成。例如，第一材料和第二材料可以由泡沫制成。

如上所述，第一凸起16可以由不同于第二凸起18的材料的材料制成，即第一凸起16的材料可以是与第二凸起18的材料相比不同的材料类型和/或不同的密度。例如，第一凸起16和第二凸起18可以由不同类型的泡沫制成。作为另一个示例，第一凸起16和第二凸起18可以由具有不同密度的相同类型的泡沫形成。在这种实施例中，第一凸起16和第二凸起18可以被调整用于改变凸起的变形和可压缩性，即以吸收不同量的能量。

基部40可以由与第一凸起16和/或第二凸起18相同类型的材料制成。在这种实施例中，基部40、第一凸起16、和第二凸起18可以一体形成，如上所述，例如通过同时成型。或者，基部40可以由与第一凸起16和第二凸起18不同类型的材料制成。在这种实施例中，基部40可以与第一凸起16和/或第二凸起18一体形成，如上所述，例如通过二级或三级模塑成型工艺。基部40可以由任何合适的材料制成。例如，基部40可以由任何塑料、橡胶、聚氨酯、金属等制成。

第一凸起16与第二凸起18可以具有不同的尺寸和/或形状。例如，如上所述，第一凸起16的长度可以大于第二凸起18的长度。换言之，第一凸起16的自由端44可以比第二凸起18的自由端45更远离基部40。第一凸起16的长度例如可以是75mm至175mm，以及第二凸起18的长度例如可以是50mm至125mm。作为另一个示例，第一凸起16与第二凸起18可以具有不同的截面尺寸和/或形状。第一凸起16和第二凸起18的尺寸和形状可以被调整用于吸收来自不同大小乘客的所需的能量的量。作为另一个示例，第一凸起16和/或第二凸起18可以是空心的或者实心的。

如上所述，吸能式元件10、210、310可以被支撑在吸能式元件10、210、310(例如杂物箱26或膝垫34)的壁12上。或者，吸能式元件10、210、310可以被支撑在仪表板14的反应表面24上。在这种实施例中，第一凸起16和第二凸起18可以朝着吸能式元件10、210、310(例如杂物箱26或膝垫34)的壁12远离仪表板14延伸。

静止时，第一凸起16和/或第二凸起18可以与反应表面24分隔开或与其接触。例如，第一凸起16的自由端44可以与反应表面24间隔开25mm至75mm，例如50mm。

如上所述，第一凸起16和第二凸起18在共同方向上远离壁12延伸，即朝着反应表面24总体上远离壁12的方向上延伸。具体地，第一凸起16和第二凸起18可以平行地或者非平行地延伸。

图4-6展示了吸能式元件10、210、310的操作。如上所述，图4展示了不存在施加到杂物箱26的力时的吸能式元件10、210、310。图5展示了通过来自相对小的乘客的碰撞而相对于框架22移动的杂物箱26。相对小的乘客施加相对小的力F至杂物箱26。在第二凸起18未变形的情况下，第一凸起16吸收该相对小的力F。图6展示了通过来自相对大的乘客的碰撞而相对于框架22移动的杂物箱26。相对大的乘客施加相对大的力F’至杂物箱26。该相对大的力F’移动杂物箱26进而足以使第一凸起16和第二凸起18都变形。

参照图7，在吸能式元件210的第二实施例中，第一凸起16和第二凸起18沿着轴线A延伸并且包括沿着轴线A互相间隔的肋46。在这个实施例中，如图7所示，肋46圆而凸并形成中间部分用于限定锯齿形或阶梯形图案。每个肋46之间的距离可以沿着轴线A均等地或不均等地彼此分隔并且设置在单个平面内或者偏移平面内。

参照图8，吸能式元件310的第三个实施例可以包括插孔48和柱塞50。插孔48可以限定腔52并且柱塞50可以提供设置在腔52内的锥形表面54。在这种结构中，当施加足够大的力时，柱塞50被强迫进入腔52内进而使插孔48和/或柱塞50变形。插孔48和/或柱塞50的该变形将吸收能量。

插孔48和柱塞50可以由任何合适的材料制成。例如，插孔48和柱塞50可以由相同材料制成或者可以由不同材料制成。相对于插孔48，柱塞50可以是刚性的。作为一个示例，柱塞50可以由聚合物(例如塑料或橡胶)制成，以及插孔48可以由金属(例如钢或铝)制成。然而，插孔48和柱塞50可以是任何合适的材料。

本发明以解释的方式进行描述，并且应当理解的是本发明使用的术语目的在于说明词的性质而非限制。根据以上教导，本发明的修改和变型是可能的，并且可以通过在此具体描述的不同方式实施本发明。

Claims

1.一种用于仪表板的吸能式元件，所述吸能式元件包含：

壁，所述壁配置成由所述仪表板支撑；以及

第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起分别由所述壁支撑并且在共同方向上远离所述壁延伸，所述第一凸起具有第一长度以及所述第二凸起具有不同于所述第一长度的第二长度；

所述第一凸起和所述第二凸起由不同于所述壁的材料的材料制成；

所述第一凸起具有第一密度以及所述第二凸起具有不同于所述第一密度的第二密度。

2.如权利要求1所述的吸能式元件，进一步包含与所述第一凸起和所述第二凸起连接并且连接到所述壁的基部。

3.如权利要求2所述的吸能式元件，其中所述基部被粘着到所述壁上。

4.如权利要求2所述的吸能式元件，其中所述第一凸起和所述第二凸起如悬臂那样从所述基部伸出。

5.如权利要求2所述的吸能式元件，其中所述第一凸起和所述第二凸起与所述基部一体形成。

6.如权利要求1所述的吸能式元件，进一步包含限定腔的壳体和由所述壳体支撑并覆盖所述腔的盖，其中所述壁是所述壳体的一部分。

7.如权利要求1所述的吸能式元件，其中所述第一凸起沿着轴线延伸并且包括沿着所述轴线互相间隔的肋。

8.如权利要求1所述的吸能式元件，其中所述第一凸起包括插孔和柱塞，所述插孔限定腔并且所述柱塞提供设置在所述腔内的锥形表面。

9.如权利要求1所述的吸能式元件，其中所述第一凸起由第一材料制成以及所述第二凸起由不同于所述第一材料的第二材料制成。

10.一种仪表板总成，包含：

仪表板；

吸能式设备，所述吸能式设备由所述仪表板支撑并且包括壁；以及

第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起分别设置在所述壁和所述仪表板之间，所述第一凸起和所述第二凸起在共同方向上延伸；

11.如权利要求10所述的仪表板总成，进一步包含与所述第一凸起和所述第二凸起连接并且连接到所述壁的基部。

12.如权利要求11所述的仪表板总成，其中所述基部粘着到所述壁上。

13.如权利要求11所述的仪表板总成，其中所述第一凸起和所述第二凸起如悬臂那样从所述基部伸出。

14.如权利要求11所述的仪表板总成，其中所述第一凸起和所述第二凸起与所述基部一体形成。

15.如权利要求10所述的仪表板总成，其中所述第一凸起具有第一长度以及所述第二凸起具有不同于所述第一长度的第二长度。

16.如权利要求10所述的仪表板总成，其中所述第一凸起沿着轴线延伸并且包括沿着所述轴线互相分隔的肋。

17.如权利要求10所述的仪表板总成，其中所述第一凸起包括插孔和柱塞，所述插孔限定腔以及所述柱塞提供设置在所述腔内的锥形表面。

18.如权利要求10所述的仪表板总成，其中所述第一凸起具有第一材料以及所述第二凸起具有不同与所述第一材料的第二材料。