CN109693590A - 扶手芯、包含该扶手芯的扶手以及制造该扶手组件的方法 - Google Patents

Abstract

一种扶手芯，包括具有多个空隙通道群的栅格。所述空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂。扶手组件包括所述扶手芯和覆盖所述扶手芯的外罩。还公开了一种制造所述扶手组件的方法。

Description

扶手芯、包含该扶手芯的扶手以及制造该扶手组件的方法

技术领域

本文总体涉及机动车辆设备领域，且更具体地涉及新的和改进的扶手芯、包含该扶手芯的扶手组件以及制造该扶手组件的方法。

背景技术

用于机动车辆侧门的扶手必须在垂直方向上具有相当大的强度，以支撑诸如搁置在扶手上的车辆乘客的手臂的负荷。相比之下，扶手应该在横向方向上产生一定程度的屈服。更具体地，如果机动车辆发生侧面冲击碰撞，则扶手可能会在肋骨区域撞击车辆乘客。这可能是因为车辆乘客被抛向扶手和/或因为带有扶手的门被偏转到车辆乘客中而引起的。在这种情况下，如果扶手横向太硬并且太不屈服，则车辆乘客冲击扶手而造成伤害的可能性增大。

本文件涉及一种新的和改进的扶手芯，其完全满足对垂直强度的看起来相互矛盾的要求，同时在横向上提供屈服特性。还提供了一种包含新的和改进的扶手芯的扶手组件以及制造该扶手组件的方法。

发明内容

根据本文公开的目的和益处，提供了一种新的和改进的扶手芯。该扶手芯包括栅格(lattice)，该栅格包括多个空隙通道群(void channel cluster)，该多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂。

多个空隙通道群可以沿着扶手芯的纵向轴线L对齐，其中纵向轴线L垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂。此外，多个空隙通道群可以由多个3D形结构限定，该多个3D形结构选自由骨架卵形体(skeletal ovoid)、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。更进一步地，扶手芯可以在栅格的至少一部分上方包括覆盖蒙皮。

根据附加方面，提供了一种新的和改进的扶手组件。该扶手组件包括：扶手芯，该扶手芯具有栅格，该栅格包括多个空隙通道群，该多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂；以及外罩，该外罩覆盖扶手芯。

多个空隙通道群(其形成扶手芯的栅格)可以沿着扶手芯的纵向轴线L对齐，其中纵向轴线L垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂。此外，多个空隙通道群可以由多个3D形结构限定，该多个3D形结构选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。更进一步地，扶手芯可以在栅格的至少一部分上方包括覆盖蒙皮。

此外，外罩(其覆盖扶手芯)可以包括缓冲垫层和隐藏缓冲垫层的罩面层。

根据又一方面，提供了一种制造扶手组件的方法。该方法可以被定义为包括以下步骤：(a)生成扶手芯栅格，该扶手芯栅格包括多个空隙通道群，该多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面积和形状，其中D₁<D₂；以及(b)用外罩覆盖扶手芯栅格。

更进一步地，该方法可以包括使多个空隙通道群沿着扶手芯栅格的纵向轴线L对齐的步骤。该纵向轴线L可以垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂设置。

生成扶手芯栅格的步骤可以包括用增材制造装置挤出多个互连的3D形结构。更具体地，生成扶手芯栅格的步骤可以包括用增材制造装置挤出多个3D形结构的步骤，该多个3D形结构选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。

在以下描述中，示出并描述了扶手芯的几个优选实施例、包含该扶手芯的扶手组件以及制造该扶手组件的方法。应该认识到，扶手芯、扶手组件和制造方法能够具有其他不同的实施例，并且它们的若干细节能够在各种明显的方面进行修改，而不脱离扶手芯、扶手组件和制造方法，如在所附权利要求中阐述和描述的。因此，这些附图和描述应被视为在本质上是说明性的而不是限制性的。

附图说明

并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了扶手芯、包含该扶手芯的扶手组件和制造扶手组件的方法的几个方面，并与说明书一起用于解释其某些原理。

图1是示出了承载在机动车辆的侧门上的新的和改进的扶手组件以及该扶手组件与坐在驾驶员座椅中的机动车辆的操作者的空间关系的透视图。

图2是完整的扶手组件的详细透视图，该扶手组件包含具有栅格的扶手芯以及覆盖该扶手芯的外罩。

图3a是扶手芯栅格的一部分的详细透视图，该扶手芯栅格包括多个空隙通道群，该多个空隙通道群具有如由多个互连的3D形结构所限定的特定的截面几何形状。

图3b是此3D形结构以骨架八面体形式时的一个可能实施例的详细透视图。

图3c是类似于图3b的视图，但示出了其中3D形结构是骨架卵形体的第二可能实施例。

图4是扶手芯栅格的一部分的详细透视图，该扶手芯栅格在该栅格的上表面和下表面上方包含覆盖蒙皮。

现在将详细参考本发明的扶手芯、包含该扶手芯的扶手组件以及制造该扶手组件的方法的优选实施例，其示例在附图中示出。

具体实施方式

现在参考图1，其示出了新的和改进的扶手组件10。如图1所示，扶手组件10被安装到或承载在机动车辆的侧门12上。该门12可以打开以允许进入机动车辆座椅如驾驶员座椅14。

驾驶员座椅14中示出的碰撞试验假人16表示驾驶员在操作机动车辆时的位置。应当理解，侧门12上的扶手组件10位于距肋骨区域18的短的横向距离处。在侧面冲击碰撞的情况下，扶手组件10可接触肋骨区域18并且应该屈服以缓冲打击并保护驾驶员。

如图2中最佳示出的，扶手组件10包括通常由附图标记20表示的扶手芯，以及覆盖扶手芯的外罩22。在所示实施例中，外罩22包括缓冲垫层24和遮蔽缓冲垫层的罩面层26。缓冲垫层24可以由任何适当的材料制成，包括例如多孔泡沫、皮革、织物等。

如图3a和图3b中最佳示出的，扶手芯20包括具有多个空隙通道群30的栅格28。那些空隙通道群30具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂(见图3b)。

如图3a和图3b中进一步示出的，多个空隙通道群30沿着扶手芯20的纵向轴线L对齐。该纵向轴线L垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂。更具体地，当安装在机动车辆的侧门12上并且该侧门12如图1所示处于关闭位置时，纵向轴线L、横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂分别对应于SAE车辆坐标系的纵向轴线X、横向轴线Y和垂直轴线Z(见图3a)。

如图3a和图3b中最佳示出的，多个空隙通道群30由多个3D形结构32限定。那些3D形结构32可以选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的一组结构。

图3b示出了具有骨架八面体配置的单个3D形结构32。更具体地，以骨架八面体形式的每个3D形结构包括第一端处的单个顶点34、第二端处的单个顶点36和位于两端之间的单个中平面中的四个顶点38。第一组肋状物40将顶点34连接到中平面顶点38，并且第二组肋状物42将顶点36连接到中平面顶点38。肋状物40、42一起限定描绘了内部空隙44的轮廓的八面体的骨架3D形结构。

应该理解，空隙通道群30的截面几何形状的垂直尺寸D₂由3D形结构32的从第一端处的顶点34到第二端处的顶点36的距离限定。空隙通道群30的截面几何形状的横向尺寸D₁由沿着横向轴线Y位于中平面中的两个相对的顶点38之间的距离限定。垂直尺寸D₂越长，为栅格28在垂直方向上提供的强度越大，而横向尺寸D₁越短，在横向方向上提供的强度和屈服特性越低，以有助于在发生侧面冲击碰撞时保护驾驶员免受肋骨损伤。

图3c示出了替代的实施例，其中3D形结构32(其提供空隙通道群30)包括骨架卵形体，该骨架卵形体包括第一端顶点46和第二端顶点48(该第一端顶点和第二端顶点限定了更大和更短的垂直尺寸D₂)以及中线顶点50、52，其中一个骨架卵形体连接到其他骨架卵形体以限定更屈服的横向尺寸D₁。

如图4所示，扶手芯20还可在栅格28的至少一部分上方包括覆盖蒙皮54。覆盖蒙皮54可以与栅格28一体地形成为单个件。在所示实施例中，覆盖蒙皮54延伸跨越并覆盖栅格28的第一或顶端56和第二或下端58。在此配置中，覆盖蒙皮54用于使栅格28的各种3D形结构32沿着栅格的第一和第二端以有序、等间隔的取向支撑和稳定。从以下描述中显而易见的是，覆盖蒙皮54还有助于制造扶手组件10。

扶手组件10可以以非常高效和有效的方式制造。更具体地，制造扶手组件10的方法包括生成扶手芯栅格28的步骤，该扶手芯栅格包括多个空隙通道群30，该多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂。此外，该方法包括用外罩22覆盖该扶手芯栅格28的步骤，该外罩包括缓冲垫层24和罩面层26。

更具体地，在所示实施例中，该方法包括使多个空隙通道群30沿着扶手芯栅格28的纵向轴线L对齐的步骤，其中纵向轴线L垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂(见图3a)。在该方法的一个特别有用的实施例中，该方法包括通过用增材制造装置挤出形成栅格的多个3D形结构32来生成扶手芯栅格28的步骤。那些3D形结构可以选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的一组结构。在其他可能实施例中，该方法还可以包括用增材制造装置沿着栅格28的任何侧面或端部挤出覆盖蒙皮54的步骤，从而生成具有一体成型的覆盖蒙皮54的栅格28。

为了说明和描述的目的，已经呈现了前述内容。前述内容并不意图是详尽的或将实施例限于所公开的精确形式。根据上述教导内容，可以进行显见的修改和变化。所有这些修改和变化都在对所附权利要求在根据它们被公平、合法、公正地授予的外延加以解释时所确定的本发明的范围内。

根据本发明，提供了一种扶手芯，该扶手芯具有：栅格，该栅格包括多个空隙通道群，该多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，多个空隙通道群沿着扶手芯的纵向轴线L对齐，其中纵向轴线L垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，多个空隙通道群由多个3D形结构限定，该多个3D形结构选自骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，在栅格的至少一部分上方包括覆盖蒙皮。

根据本发明，提供了一种扶手组件，该扶手组件具有：扶手芯，该扶手芯具有栅格，该栅格包括多个空隙通道群，该多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂；以及外罩，该外罩覆盖扶手芯。

根据一个实施例，多个空隙通道群沿着扶手芯的纵向轴线对齐，其中纵向轴线垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂。

根据一个实施例，多个空隙通道群由多个3D形结构限定，该多个3D形结构选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，在栅格的至少一部分上方包括覆盖蒙皮。

根据一个实施例，外罩包括缓冲垫层和遮蔽缓冲垫层的罩面层。

根据本发明，一种制造扶手组件的方法包括：生成扶手芯栅格，该扶手芯栅格包括多个空隙通道群，该多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面积和形状，其中D₁<D₂；以及用外罩覆盖扶手芯栅格。

根据一个实施例，上述发明的特征还在于，使多个空隙通道群沿着扶手芯栅格的纵向轴线L对齐，其中纵向轴线L垂直于横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂。

根据一个实施例，扶手芯栅格的生成包括用增材制造装置挤出多个互连的3D形结构。

根据一个实施例，扶手芯栅格的生成包括用增材制造装置挤出多个3D形结构，该3D形结构选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。

根据一个实施例，本发明的特征还在于，还包括通过增材制造装置使覆盖蒙皮延伸跨越扶手芯栅格的至少一部分。

Claims (14)

1.一种扶手芯，其包括：

栅格，所述栅格包括多个空隙通道群，所述多个空隙通道群具有通过横向尺寸D₁和垂直尺寸D₂来表征的截面几何形状，其中D₁<D₂。

2.如权利要求1所述的扶手芯，其中所述多个空隙通道群沿着所述扶手芯的纵向轴线L对齐，其中所述纵向轴线L垂直于所述横向尺寸D1和所述垂直尺寸D2。

3.如权利要求2所述的扶手芯，其中所述多个空隙通道群由多个3D形结构限定，所述多个3D形结构选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。

4.如权利要求1–3中任一项所述的扶手芯，其还在所述栅格的至少一部分上方包括覆盖蒙皮。

5.一种扶手组件，其包括：

扶手芯，所述扶手芯具有栅格，所述栅格包括多个空隙通道群，所述多个空隙通道群具有通过横向尺寸D1和垂直尺寸D2来表征的截面几何形状，其中D1<D2；以及

外罩，所述外罩覆盖所述扶手芯。

6.如权利要求5所述的扶手组件，其中所述多个空隙通道群沿着所述扶手芯的纵向轴线对齐，其中所述纵向轴线垂直于所述横向尺寸D1和所述垂直尺寸D2。

7.如权利要求6所述的扶手组件，其中所述多个空隙通道群由多个3D形结构限定，所述多个3D形结构选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。

8.如权利要求7所述的扶手组件，其还在所述栅格的至少一部分上方包括覆盖蒙皮。

9.如权利要求5–8中任一项所述的扶手组件，其中所述外罩包括缓冲垫层和隐藏所述缓冲垫层的罩面层。

10.一种制造扶手组件的方法，其包括：

生成扶手芯栅格，所述扶手芯栅格包括多个空隙通道群，所述多个空隙通道群具有通过横向尺寸D1和垂直尺寸D2来表征的截面几何形状，其中D1<D2；以及

用外罩覆盖所述扶手芯栅格。

11.如权利要求10所述的方法，其还包括使所述多个空隙通道群沿着所述扶手芯栅格的纵向轴线L对齐，其中所述纵向轴线L垂直于所述横向尺寸D1和所述垂直尺寸D2。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述扶手芯栅格的所述生成包括用增材制造装置挤出多个互连的3D形结构。

13.如权利要求11所述的方法，其中所述扶手芯栅格的所述生成包括用增材制造装置挤出多个3D形结构，所述多个3D形结构选自由骨架卵形体、骨架椭圆体、骨架多面体、骨架八面体及其组合组成的组。

14.如权利要求10–13中任一项所述的方法，其还包括由所述增材制造装置使覆盖蒙皮延伸跨越所述扶手芯栅格的至少一部分。