專利名稱：用于機動車的防護板支架的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于機動車的防護板支架。
背景技術：
眾所周知通過支架一有時稱為防護板支架將機動車防護板固定在車輛結構上，該支架本身被固定于車輛的剛性結構上，稱為間隔體。
已知的支架可以是具有額外功能的緊固件，例如防護板定位、能承受膨脹、在碰撞時為保留防護板的可熔性、或者為增加防護板抗凹陷而實際上作為防護板的背襯。
本技術領域中防護板支架的一個例子在EP0839704中有所描述。在其接收防護板的外表面上，支架帶有一組與防護板的內側形狀相匹配肋條。
然而，當其碰撞行人的頭部時，這些現有技術的支架并不適當。
目前由歐洲加強車輛安全委員會的“行人”工作組(WG17)和歐洲NCAP準則來定義出此等碰撞。此等碰撞朝下具有介于碰撞方向和地面之間變化的角度。模擬行人頭部的碰撞器為球形并且質量介于2.5kg到4.7kg之間。
一般地說，行人頭部碰撞的現行和未來定義所使用的標準會隨著位置和時間變化。本領域技術人員實施本發明時，可以容易地采用適當的標準。
理論上的碰撞是指被車輛撞倒并躺在車輛前面的行人的頭部碰撞。如果頭部碰撞處于機罩中間區域，并且機罩的凹縮可足夠吸收保留行人頭部的足夠能量，就妥善地解決了本說明書范圍之外關于機罩碰撞的其他難題。相反，如果相應的碰撞是在防護板的上邊緣時，就存在這樣一種風險防護板邊緣的固有剛性，加上與防護板邊緣鄰接的機罩邊緣，將降低吸收的能量并導致行人頭部減速過快。
發明內容
本發明致力于開發一種新的防護板支架部分，象現有技術的支架，能在車輛結構上以及相對于車輛的其它車體零件容易和準確地定位防護板，同時有效地緩沖在防護板上邊緣的行人頭部碰撞。
另外，本發明的新型防護板支架部分能夠有效地符合機動車輛防護板的通常規格限制條件，例如抗日光能力、承受凹縮或承坐的能力。
除了吸收能量，本發明的支架還借助于它本身的特殊結構為防護板提供額外的剛性。
本發明提供一種用于機動車輛防護板的支架，該支架包括頂部設有防護板緊固件的一個金屬芯，其中所述頂部設置有肋條，當受到橫向施壓時，這些肋條強化支架，并且防護板支架安裝在車輛上時，這些肋條在出現朝下的碰撞狀況變彎。
因此，本發明的支架具有兩個特征擁有如由金屬片制成的金屬芯子和具有肋條，它們首先起到提供Y向強化作用，其次通過肋條變彎和芯子變形起到Z向吸收作用。
術語“Y向”用來表示沿車身橫向延伸的方向，垂直于豎直的“Z向”，也垂直于車輛的縱向或行駛方向稱作“X向”。
通過支架肋條，本發明的支架能滿足與行人頭部碰撞的Z向減速標準。
在一個具體實施例中，金屬芯包括開口以減小其在Z向剛度以滿足預定的減速標準。
本發明的支架特別適合于用塑料材料制成單一件的防護板，因其頂部邊緣處的較小剛性，使其更容易應付對行人頭部的碰撞。
在本發明的一個具體實施例中，肋條與金屬芯沒有側面粘接，所以肋條在碰撞時可以變彎。
優選地，肋條豎直延伸的范圍在60mm到90mm間，即取決于防護板形狀和車輛結構，也取決于所期望的保護效果。
在本實施例中，肋條平行于豎直面伸展，并且僅通過其末端連接到金屬芯，肋條在其整個高度上都是自由的。因而，一個主要在豎直方向上施加到支架的力除了壓迫支承點外并沒有在肋條和芯子之間造成聯系，并使芯子變形和使肋條彎曲，而沒有結合芯子和肋條的二次面積矩(second moments of area)。
為了實現其Y向強化作用，肋條最好垂直于芯子的總體豎直的面，也就是它們垂直于車輛的縱向方向。這樣，即使不與芯子粘接，肋條也有助于在橫向地受壓的情況下，例如在發生碰撞的情況下，或者防護板受到推擠或熱膨脹的情況下，為支架提供強度。
另外，肋條的這種形狀和排列使其更易于在Y向保持防護板，并限制其在橫向的Y向可進行的移動量。
在本發明的另一個具體實施例中，和前面的實施例兼容，通過任何已知的模制(overmolding)技術使肋條被模制到金屬芯子上。
優選地，肋條和開口以這樣的方式布置，即防護板支架的剛性沿該防護板支架變化。例如，對于防護板支架來說，重要的是與兒童頭部的碰撞和與成人頭部的碰撞不是以相同的方式起作用，而是防護板支架在可能接收來自兒童頭部碰撞的的地方呈現較小的剛性。為了減少防護板支架上那些可能接收來自兒童頭部碰撞的位置的剛性，例如，可以布置較大的開口，或者將肋條隔的更遠，或者在肋條的厚度或形狀上做文章。
在另一個具體實施例中，和前面的實施例兼容，本發明的支架包括一剛性底部以將支架固定在車輛結構上。
該底部的有益之處首先是它作為將支架固定到車輛結構上的部分。
該底部的另一個有益之處是在發生頭部碰撞時對于提供有效的保護是不可缺少的，也就是其變化的高度，從而使支架適應車輛結構和防護板上邊緣之間在Z向上的間隔量的差異，同時確保防護板的頂部保持一個恒定的高度，因而保持恒定的吸收能量效果。
根據可以單獨或結合采納的本發明其它有益特征·金屬芯子可以是S形或C形截面；·金屬芯子的底部包括一排強化肋條；·金屬芯子包括用于防護板并可選地用于車輛結構的固定孔；和·在金屬芯子上、與肋條一起模制的額外緊固成形，從而為防護板支架提供額外的功能。
本發明防護板支架的金屬芯子優選地包括至少一個界面件，為鄰近防護板的車體部分，例如機罩提供界面。當該界面件是一鎖止件或任何其它將機罩保持在防護板支架上的裝置時，機罩將伴隨防護板支架在發生頭部碰撞時一起發生形變。否則，該分界件可以是機罩的接合點，或者是機罩密封條的支架。
為了使本發明易于理解，接下來是對作為例子的實施例進行描述，這些例子并不是限制本發明的范圍。以下是關于附圖的描述
圖1是從外面看的構成本發明第一實施例的防護板支架一末端部分的立體圖；圖2是從里面看的類似于圖1顯示支架的視圖；圖3是類似于圖2顯示防護板支架在垂直壓力作用下變形的視圖；圖4是構成本發明第二實施例的防護板支架的金屬芯子從外面看的立體圖；圖5是沿圖4V向看顯示帶有肋條的芯子立體圖，；圖6是從里面看圖5所示支架的區域VI放大視圖；圖7是類似于圖6的當支架變形時的視圖；圖8從里面看示出支架就位于防護板和車輛結構之間；和圖9是從里面看的構成本發明第三實施例的防護板支架的一末端部分立體圖。
具體實施例方式
附圖中給定整體標號10所示的支架為混合型結構，由芯子12和肋條14構成，芯子12是具有C形縱截面的金屬片(如圖2所示)，肋條14由熱塑性材料制成。
更具體的說，金屬芯子12包括豎直壁16(如圖所示的垂直方向)和兩個沿支架10的縱向方向垂直延伸到豎直壁16的基本上水平的邊緣18和20(如圖所示的水平方向)。
作為示例性的，支架10從功能上可細分為位于圖示例子所示分隔部分(setback)的上面和下面的兩個部分10A和10B。
頂部10A具有透過豎直壁16形成的矩形開口22。這些開口22的作用是減少在該頂部10A中金屬芯子12的Z向剛性，令其在發生豎直壓力的狀況時更易于形變，如圖3所示。
在該圖中，上箭頭表示通過接收行人頭部碰撞的防護板頂部邊緣作用在在支架10上的力，而下箭頭表示來自車輛結構的反作用，表示支架10實際上是被豎直地壓縮的。
支架10的底部10B沒有開口，并且比頂部10A更強，所以在壓縮時并不發生變形。
支架10的頂部10A和底部10B的性能差異通過下面描述的肋條14變得突出。
如同金屬芯子12那樣，肋條14被細分為兩組，14A和14B，一個頂部組和一個底部組。
頂部組的肋條14A豎直伸展(圖片的方向)，即垂直于邊緣18和20，并垂直于芯子12的豎直壁16。它們沿支架10的長度以一個肋條對兩個開口22的方式分布。
支架的頂部10A和底部10B被與肋條14整體模制的平面24隔開，平面24基本上平行于金屬芯子12的邊緣18。
該平面24起支承表面的作用通過其自身的頂面支承頂部組的肋條14A，通過其自身的底面支承底部組的肋條14B。
肋條14通過在金屬芯子12上模制而制得，并且依附在芯子12的內表面上。然而，作為例外，不是將頂部組的肋條14A連接到豎直壁16，而僅是隨后通過它們依附在頂部邊緣18底面的頂部邊緣與金屬芯子12連接。
因此，頂部組的肋條14A存在非常小的豎直方向的二次面積矩，所以施加到支架上的豎直壓力使其頂部變平，肋條14A容易地變彎，而沒有受到金屬芯子12豎直壁16的約束，可以從圖3清楚地看出。
也就是說，在與行人的頭部發生碰撞的情況下，頂部組的肋條14A并不妨礙支架的頂部10A變形。
相反，當橫向、即車輛的Y向施加一個力時，當發生施加到防護板的橫向應力時，這些肋條14A其實起到了加強支架10剛性的作用，因為它們Y向的二次面積矩更大有兩個原因首先，它們通過其到金屬芯子12的頂部邊緣18和到分隔面24的末端被保持住，從而可以防止它們彎曲，其次，肋條14A在所述橫向Y向上比它們在所述豎直的Z向上更短，因而，對于給定的曲率半徑，即使假定它們可自由變平，它們也更難于變平。
分隔面24也被緊固在防護板的豎直壁上。
底部組的肋條14B布置為蜂房式，相對于芯子12的底部邊緣20和分隔面24傾斜，并且彼此相互交叉。它們的邊緣被緊固在金屬芯子12的底部10B(即底部邊緣20)、豎直壁16的底部、以及兩組肋條之間的分隔面24上。
由于用這種方式布置并保持成列，底部組的肋條14B構成一剛性結構，適合于承受發生意外時通過防護板所傳遞的應力。
另外，它們的定向給了它們一個更大的Y向二次面積矩，這樣當施加給防護板橫向應力時能使它們起到緩沖器的作用，并且使它們至少在車輛的橫向Y方向持久地保持防護板。
這樣，被肋條14B強化的支架底部10B，可以包括裝置26，以將底部10B緊固在車輛結構上。
這樣，支架10作為整體，構成了持久地定位防護板的裝置，特別是在豎直的Z向上。
在一個變體中(未示出)，兩組肋條間的分隔面由緊固在金屬芯子上的金屬片構成，并由任何合適的方式，例如焊接固定。
在另一個實施例中，如圖4-8所示，金屬芯子12′的橫截面是S形而不是C形。在這種情況下，豎直壁16′的一半位于支架10′的內部而另一半位于支架10′的外部，分隔面24′由使豎直壁16′的兩半部分互連的芯子12′的水平部分構成。優選地，豎直壁16′的頂部16′A處于外側，而其底部16′B處于內側，這樣，使得孔26′可將支架10′固定到車輛結構上，并確保支架10′易于安裝到所述結構上。另外，頂部部分16′A也可包括孔28′以固定防護板。
圖4-8和圖1-3的支架在結構上的其它差異可以被著重指出·頂部組的肋條14′以這樣的密度分布，在各對相繼開口22′之間設置一肋條；和·開口22′延伸到金屬芯子12′的頂部邊緣18′。
該第二實施例中支架10′的性能與前面第一實施例所描述的基本上相同。
在圖5中，可以清楚地看出，支架的底部存在一朝著車輛前部逐漸減少的高度，而頂部的高度恒定。
這樣，發生頭部碰撞時提供的保護效果保持相同，與行人頭部沿防護板頂部邊緣碰撞的位置無關。
在圖8中，可以看出防護板30和車輛結構間的支架的布置在這種情況下由頂邊梁32構成。
車輛的結構有高有低。它包括比帶有傳統頂邊梁的傳統構造較低的兩個頂邊梁32(未示出)。
特別地，當發生與行人頭部的豎直碰撞時，如圖7所示，頂部組的肋條14′A彎曲而且并不防止支架10′的頂部10′A變平，從而吸收碰撞的能量以及盡可能保留行人頭部。
在第三實施例中，如圖9所示，肋條14″A和開口22″以這樣的方式布置，即防護板支架10″的剛性沿所述防護板支架10″變化。
在防護板支架10″可能受到來自兒童頭部(由球體34模仿兒童頭部)碰撞的區域中，與防護板支架10″可能受到來自成人頭部(由球體36模仿成人頭部)碰撞的區域中的相比，開口22″更大，肋條14″A隔開的更遠。
在所描述的每個實施例中，金屬芯子(12；12′；12″)可包括至少一個界面件，為鄰接防護板的車體部分，例如方護罩提供給界面。
自然地，上述實施例并非對本發明的限制，而是可以在不超出本發明的范圍內用任何所希望的方式進行改進。
權利要求
1，一種用于機動車防護板的支架，該支架包括一金屬芯子，該金屬芯子具有設置防護板緊固件的頂部，其特征在于，所述頂部設置有肋條，當在橫向方向受到壓迫時，所布置的肋條強化支架，并當把防護板支架安裝在車輛上時，所述肋條在發生朝下的碰撞狀況下變彎。
2，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，金屬芯子包括為減小其剛性的開口，以滿足預定的減速標準。
3，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，肋條與金屬芯子不存在側面粘接，以在發生碰撞時可以彎曲。
4，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，肋條豎直延伸的范圍在60mm到90mm間，隨防護板形狀和車輛結構變化。
5，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，肋條平行于豎直面成形。
6，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，肋條垂直于所述芯子的總體豎直的面。
7，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，肋條被模制在金屬芯子上。
8，根據權利要求2所述的機動車防護板支架，其特征在于，所述肋條和開口是這樣的，以致于防護板支架的剛性沿所述防護板支架變化。
9，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，還包括一緊固到車輛結構上的剛性底部。
10，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，剛性底部部分具有變化的高度，使支架適應車輛結構和防護板上邊緣之間在Z向的空間差異，同時保持支架的頂部高度恒定。
11，根據權利要求9所述的機動車防護板支架，其特征在于，支架的剛性底部包括一排強化肋條。
12，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，金屬芯子具有S形或C形的截面。
13，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，用于將防護板緊固到金屬芯子上的緊固件是緊固孔。
14，根據權利要求1所述的機動車防護板支架，其特征在于，金屬芯子至少包括一個界面件，為鄰接防護板的車體部分，例如機罩提供界面。
全文摘要
機動車防護板支架包括一帶有頂部的金屬芯子，頂部設有緊固件以將其緊固在防護板上。所述頂部設置有肋條，當在橫向方向發生壓迫時，所布置的肋條強化該頂部，當把防護板支架安裝在車輛上時，所述肋條在發生向下的碰撞時變彎。金屬芯子還包括減小其剛性的開口，以滿足預定的減速標準。防護板支架還包括一設計成緊固到車輛結構上的剛性底部。
文檔編號B60R21/34GK1572599SQ200410063939
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月3日 優先權日2003年6月3日
發明者J·-P·魯, F·皮埃羅, G·安德烈 申請人:全塑膠公司