专利名称：用于机动车的防护板支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于机动车的防护板支架。
背景技术：
众所周知通过支架一有时称为防护板支架将机动车防护板固定在车辆结构上，该支架本身被固定于车辆的刚性结构上，称为间隔体。
已知的支架可以是具有额外功能的紧固件，例如防护板定位、能承受膨胀、在碰撞时为保留防护板的可熔性、或者为增加防护板抗凹陷而实际上作为防护板的背衬。
本技术领域中防护板支架的一个例子在EP0839704中有所描述。在其接收防护板的外表面上，支架带有一组与防护板的内侧形状相匹配肋条。
然而，当其碰撞行人的头部时，这些现有技术的支架并不适当。
目前由欧洲加强车辆安全委员会的“行人”工作组(WG17)和欧洲NCAP准则来定义出此等碰撞。此等碰撞朝下具有介于碰撞方向和地面之间变化的角度。模拟行人头部的碰撞器为球形并且质量介于2.5kg到4.7kg之间。
一般地说，行人头部碰撞的现行和未来定义所使用的标准会随着位置和时间变化。本领域技术人员实施本发明时，可以容易地采用适当的标准。
理论上的碰撞是指被车辆撞倒并躺在车辆前面的行人的头部碰撞。如果头部碰撞处于机罩中间区域，并且机罩的凹缩可足够吸收保留行人头部的足够能量，就妥善地解决了本说明书范围之外关于机罩碰撞的其他难题。相反，如果相应的碰撞是在防护板的上边缘时，就存在这样一种风险防护板边缘的固有刚性，加上与防护板边缘邻接的机罩边缘，将降低吸收的能量并导致行人头部减速过快。
发明内容
本发明致力于开发一种新的防护板支架部分，象现有技术的支架，能在车辆结构上以及相对于车辆的其它车体零件容易和准确地定位防护板，同时有效地缓冲在防护板上边缘的行人头部碰撞。
另外，本发明的新型防护板支架部分能够有效地符合机动车辆防护板的通常规格限制条件，例如抗日光能力、承受凹缩或承坐的能力。
除了吸收能量，本发明的支架还借助于它本身的特殊结构为防护板提供额外的刚性。
本发明提供一种用于机动车辆防护板的支架，该支架包括顶部设有防护板紧固件的一个金属芯，其中所述顶部设置有肋条，当受到横向施压时，这些肋条强化支架，并且防护板支架安装在车辆上时，这些肋条在出现朝下的碰撞状况变弯。
因此，本发明的支架具有两个特征拥有如由金属片制成的金属芯子和具有肋条，它们首先起到提供Y向强化作用，其次通过肋条变弯和芯子变形起到Z向吸收作用。
术语“Y向”用来表示沿车身横向延伸的方向，垂直于竖直的“Z向”，也垂直于车辆的纵向或行驶方向称作“X向”。
通过支架肋条，本发明的支架能满足与行人头部碰撞的Z向减速标准。
在一个具体实施例中，金属芯包括开口以减小其在Z向刚度以满足预定的减速标准。
本发明的支架特别适合于用塑料材料制成单一件的防护板，因其顶部边缘处的较小刚性，使其更容易应付对行人头部的碰撞。
在本发明的一个具体实施例中，肋条与金属芯没有侧面粘接，所以肋条在碰撞时可以变弯。
优选地，肋条竖直延伸的范围在60mm到90mm间，即取决于防护板形状和车辆结构，也取决于所期望的保护效果。
在本实施例中，肋条平行于竖直面伸展，并且仅通过其末端连接到金属芯，肋条在其整个高度上都是自由的。因而，一个主要在竖直方向上施加到支架的力除了压迫支承点外并没有在肋条和芯子之间造成联系，并使芯子变形和使肋条弯曲，而没有结合芯子和肋条的二次面积矩(second moments of area)。
为了实现其Y向强化作用，肋条最好垂直于芯子的总体竖直的面，也就是它们垂直于车辆的纵向方向。这样，即使不与芯子粘接，肋条也有助于在横向地受压的情况下，例如在发生碰撞的情况下，或者防护板受到推挤或热膨胀的情况下，为支架提供强度。
另外，肋条的这种形状和排列使其更易于在Y向保持防护板，并限制其在横向的Y向可进行的移动量。
在本发明的另一个具体实施例中，和前面的实施例兼容，通过任何已知的模制(overmolding)技术使肋条被模制到金属芯子上。
优选地，肋条和开口以这样的方式布置，即防护板支架的刚性沿该防护板支架变化。例如，对于防护板支架来说，重要的是与儿童头部的碰撞和与成人头部的碰撞不是以相同的方式起作用，而是防护板支架在可能接收来自儿童头部碰撞的的地方呈现较小的刚性。为了减少防护板支架上那些可能接收来自儿童头部碰撞的位置的刚性，例如，可以布置较大的开口，或者将肋条隔的更远，或者在肋条的厚度或形状上做文章。
在另一个具体实施例中，和前面的实施例兼容，本发明的支架包括一刚性底部以将支架固定在车辆结构上。
该底部的有益之处首先是它作为将支架固定到车辆结构上的部分。
该底部的另一个有益之处是在发生头部碰撞时对于提供有效的保护是不可缺少的，也就是其变化的高度，从而使支架适应车辆结构和防护板上边缘之间在Z向上的间隔量的差异，同时确保防护板的顶部保持一个恒定的高度，因而保持恒定的吸收能量效果。
根据可以单独或结合采纳的本发明其它有益特征·金属芯子可以是S形或C形截面；·金属芯子的底部包括一排强化肋条；·金属芯子包括用于防护板并可选地用于车辆结构的固定孔；和·在金属芯子上、与肋条一起模制的额外紧固成形，从而为防护板支架提供额外的功能。
本发明防护板支架的金属芯子优选地包括至少一个界面件，为邻近防护板的车体部分，例如机罩提供界面。当该界面件是一锁止件或任何其它将机罩保持在防护板支架上的装置时，机罩将伴随防护板支架在发生头部碰撞时一起发生形变。否则，该分界件可以是机罩的接合点，或者是机罩密封条的支架。
为了使本发明易于理解，接下来是对作为例子的实施例进行描述，这些例子并不是限制本发明的范围。以下是关于附图的描述
图1是从外面看的构成本发明第一实施例的防护板支架一末端部分的立体图；图2是从里面看的类似于图1显示支架的视图；图3是类似于图2显示防护板支架在垂直压力作用下变形的视图；图4是构成本发明第二实施例的防护板支架的金属芯子从外面看的立体图；图5是沿图4V向看显示带有肋条的芯子立体图，；图6是从里面看图5所示支架的区域VI放大视图；图7是类似于图6的当支架变形时的视图；图8从里面看示出支架就位于防护板和车辆结构之间；和图9是从里面看的构成本发明第三实施例的防护板支架的一末端部分立体图。
具体实施例方式
附图中给定整体标号10所示的支架为混合型结构，由芯子12和肋条14构成，芯子12是具有C形纵截面的金属片(如图2所示)，肋条14由热塑性材料制成。
更具体的说，金属芯子12包括竖直壁16(如图所示的垂直方向)和两个沿支架10的纵向方向垂直延伸到竖直壁16的基本上水平的边缘18和20(如图所示的水平方向)。
作为示例性的，支架10从功能上可细分为位于图示例子所示分隔部分(setback)的上面和下面的两个部分10A和10B。
顶部10A具有透过竖直壁16形成的矩形开口22。这些开口22的作用是减少在该顶部10A中金属芯子12的Z向刚性，令其在发生竖直压力的状况时更易于形变，如图3所示。
在该图中，上箭头表示通过接收行人头部碰撞的防护板顶部边缘作用在在支架10上的力，而下箭头表示来自车辆结构的反作用，表示支架10实际上是被竖直地压缩的。
支架10的底部10B没有开口，并且比顶部10A更强，所以在压缩时并不发生变形。
支架10的顶部10A和底部10B的性能差异通过下面描述的肋条14变得突出。
如同金属芯子12那样，肋条14被细分为两组，14A和14B，一个顶部组和一个底部组。
顶部组的肋条14A竖直伸展(图片的方向)，即垂直于边缘18和20，并垂直于芯子12的竖直壁16。它们沿支架10的长度以一个肋条对两个开口22的方式分布。
支架的顶部10A和底部10B被与肋条14整体模制的平面24隔开，平面24基本上平行于金属芯子12的边缘18。
该平面24起支承表面的作用通过其自身的顶面支承顶部组的肋条14A，通过其自身的底面支承底部组的肋条14B。
肋条14通过在金属芯子12上模制而制得，并且依附在芯子12的内表面上。然而，作为例外，不是将顶部组的肋条14A连接到竖直壁16，而仅是随后通过它们依附在顶部边缘18底面的顶部边缘与金属芯子12连接。
因此，顶部组的肋条14A存在非常小的竖直方向的二次面积矩，所以施加到支架上的竖直压力使其顶部变平，肋条14A容易地变弯，而没有受到金属芯子12竖直壁16的约束，可以从图3清楚地看出。
也就是说，在与行人的头部发生碰撞的情况下，顶部组的肋条14A并不妨碍支架的顶部10A变形。
相反，当横向、即车辆的Y向施加一个力时，当发生施加到防护板的横向应力时，这些肋条14A其实起到了加强支架10刚性的作用，因为它们Y向的二次面积矩更大有两个原因首先，它们通过其到金属芯子12的顶部边缘18和到分隔面24的末端被保持住，从而可以防止它们弯曲，其次，肋条14A在所述横向Y向上比它们在所述竖直的Z向上更短，因而，对于给定的曲率半径，即使假定它们可自由变平，它们也更难于变平。
分隔面24也被紧固在防护板的竖直壁上。
底部组的肋条14B布置为蜂房式，相对于芯子12的底部边缘20和分隔面24倾斜，并且彼此相互交叉。它们的边缘被紧固在金属芯子12的底部10B(即底部边缘20)、竖直壁16的底部、以及两组肋条之间的分隔面24上。
由于用这种方式布置并保持成列，底部组的肋条14B构成一刚性结构，适合于承受发生意外时通过防护板所传递的应力。
另外，它们的定向给了它们一个更大的Y向二次面积矩，这样当施加给防护板横向应力时能使它们起到缓冲器的作用，并且使它们至少在车辆的横向Y方向持久地保持防护板。
这样，被肋条14B强化的支架底部10B，可以包括装置26，以将底部10B紧固在车辆结构上。
这样，支架10作为整体，构成了持久地定位防护板的装置，特别是在竖直的Z向上。
在一个变体中(未示出)，两组肋条间的分隔面由紧固在金属芯子上的金属片构成，并由任何合适的方式，例如焊接固定。
在另一个实施例中，如图4-8所示，金属芯子12′的横截面是S形而不是C形。在这种情况下，竖直壁16′的一半位于支架10′的内部而另一半位于支架10′的外部，分隔面24′由使竖直壁16′的两半部分互连的芯子12′的水平部分构成。优选地，竖直壁16′的顶部16′A处于外侧，而其底部16′B处于内侧，这样，使得孔26′可将支架10′固定到车辆结构上，并确保支架10′易于安装到所述结构上。另外，顶部部分16′A也可包括孔28′以固定防护板。
图4-8和图1-3的支架在结构上的其它差异可以被着重指出·顶部组的肋条14′以这样的密度分布，在各对相继开口22′之间设置一肋条；和·开口22′延伸到金属芯子12′的顶部边缘18′。
该第二实施例中支架10′的性能与前面第一实施例所描述的基本上相同。
在图5中，可以清楚地看出，支架的底部存在一朝着车辆前部逐渐减少的高度，而顶部的高度恒定。
这样，发生头部碰撞时提供的保护效果保持相同，与行人头部沿防护板顶部边缘碰撞的位置无关。
在图8中，可以看出防护板30和车辆结构间的支架的布置在这种情况下由顶边梁32构成。
车辆的结构有高有低。它包括比带有传统顶边梁的传统构造较低的两个顶边梁32(未示出)。
特别地，当发生与行人头部的竖直碰撞时，如图7所示，顶部组的肋条14′A弯曲而且并不防止支架10′的顶部10′A变平，从而吸收碰撞的能量以及尽可能保留行人头部。
在第三实施例中，如图9所示，肋条14″A和开口22″以这样的方式布置，即防护板支架10″的刚性沿所述防护板支架10″变化。
在防护板支架10″可能受到来自儿童头部(由球体34模仿儿童头部)碰撞的区域中，与防护板支架10″可能受到来自成人头部(由球体36模仿成人头部)碰撞的区域中的相比，开口22″更大，肋条14″A隔开的更远。
在所描述的每个实施例中，金属芯子(12；12′；12″)可包括至少一个界面件，为邻接防护板的车体部分，例如方护罩提供给界面。
自然地，上述实施例并非对本发明的限制，而是可以在不超出本发明的范围内用任何所希望的方式进行改进。
权利要求
1，一种用于机动车防护板的支架，该支架包括一金属芯子，该金属芯子具有设置防护板紧固件的顶部，其特征在于，所述顶部设置有肋条，当在横向方向受到压迫时，所布置的肋条强化支架，并当把防护板支架安装在车辆上时，所述肋条在发生朝下的碰撞状况下变弯。
2，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，金属芯子包括为减小其刚性的开口，以满足预定的减速标准。
3，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，肋条与金属芯子不存在侧面粘接，以在发生碰撞时可以弯曲。
4，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，肋条竖直延伸的范围在60mm到90mm间，随防护板形状和车辆结构变化。
5，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，肋条平行于竖直面成形。
6，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，肋条垂直于所述芯子的总体竖直的面。
7，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，肋条被模制在金属芯子上。
8，根据权利要求2所述的机动车防护板支架，其特征在于，所述肋条和开口是这样的，以致于防护板支架的刚性沿所述防护板支架变化。
9，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，还包括一紧固到车辆结构上的刚性底部。
10，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，刚性底部部分具有变化的高度，使支架适应车辆结构和防护板上边缘之间在Z向的空间差异，同时保持支架的顶部高度恒定。
11，根据权利要求9所述的机动车防护板支架，其特征在于，支架的刚性底部包括一排强化肋条。
12，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，金属芯子具有S形或C形的截面。
13，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，用于将防护板紧固到金属芯子上的紧固件是紧固孔。
14，根据权利要求1所述的机动车防护板支架，其特征在于，金属芯子至少包括一个界面件，为邻接防护板的车体部分，例如机罩提供界面。
全文摘要
机动车防护板支架包括一带有顶部的金属芯子，顶部设有紧固件以将其紧固在防护板上。所述顶部设置有肋条，当在横向方向发生压迫时，所布置的肋条强化该顶部，当把防护板支架安装在车辆上时，所述肋条在发生向下的碰撞时变弯。金属芯子还包括减小其刚性的开口，以满足预定的减速标准。防护板支架还包括一设计成紧固到车辆结构上的刚性底部。
文档编号B60R21/34GK1572599SQ200410063939
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月3日 优先权日2003年6月3日
发明者J·-P·鲁, F·皮埃罗, G·安德烈 申请人:全塑胶公司