专利名称：头部碰撞吸能模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种头部碰撞吸能模块，具体地说，涉及一种用于在副驾驶侧未 配置安全气囊的汽车仪表板上的头部碰撞吸能模块。
背景技术：
随着汽车工业的飞速发展，消费者对于汽车安全性要求也越来越高，汽车行业对 于安全性也越来越重视，相应的法规要求GB11552，仪表板要通过头部碰撞试验，要求头部 与仪表板碰撞时，头部的减速度超过80g的持续时间不得超过3ms。对于副驾驶侧未配置安全气囊的车型，在没有吸能模块的情况下，仪表板副驾驶 侧内部空间较大，通过CAE模拟分析，仪表板副驾驶侧在头碰试验中因内部空间大吸能较 弱将发生较大深度的溃缩变形直至碰到刚性支架时减速度才急剧上升，且仪表板因大深度 溃缩变形容易发生断裂进而对乘员造成伤害。因此，在未配置安全气囊的仪表板副驾驶侧 内部要增设吸能结构才能通过法规的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于，提供一种头部碰撞吸能模块，适用于不配置副驾驶侧安 全气囊的汽车仪表板，以解决仪表板副驾驶侧头部碰撞区域由于仪表板骨架单层结构在相 应的变形距离内无法吸收相应的能量，致使头部侵入量较大的技术问题。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下一种头部碰撞吸能模块，固定在仪表板本体与仪表板横梁之间，该吸能模块包括 壳体，所述壳体具有上、下表面和邻近仪表板驾驶侧的左侧壁及相对的右侧壁，形成框形的 结构，所述壳体内部还布置有加强筋，壳体与加强筋之间是易变形的空腔结构。所述加强筋包括基本平行于壳体上表面的横向加强筋和/或基本平行于壳体侧 壁的纵向加强筋。所述加强筋包括三条间隔布置的横向加强筋以及两条间隔布置的纵向加强筋，其 中，一条横向加强筋从壳体的左侧壁延伸穿过左侧的纵向加强筋，终止于右侧的纵向加强 筋处，另外两条横向加强筋从右侧纵向筋延伸至壳体的右侧壁。所述壳体的上表面为逐级减低的阶梯状，并且在阶梯面上布置有若干个孔。所述壳体的左侧壁是逐级减低的阶梯状结构。所述壳体的右侧壁和/或下表面是L形。当头部与仪表板发生碰撞时，吸能模块内部加强筋和侧壁产生变形，以保证在一定距离内吸收大部分能量，减小头部侵入距离，并 且减速度不超过80G，增加了头碰安全性能，满足了法规要求。
图1是本实用新型的头部碰撞吸能装置的结构示意图；图2是本实用新型的头部碰撞吸能装置中吸能块的结构示意图；[0014]图3是本实用新型的头部碰撞吸能装置中吸能块的横截面示意图；图4是本实用新型的头部吸能模块碰撞后发生溃变的状态示意图；图5是加速度曲线对比图(虚线为未加吸能模块曲线，实线为加吸能模块曲线)；图6是溃缩量曲线对比图(虚线为未加吸能模块曲线，实线为加吸能模块曲线)。图中标号说明仪表板骨架1 吸能模块2仪表板横梁3 (CCB)壳体21横向加强筋22 纵向加强筋23中空腔体24 下表面25左侧壁26上表面27右侧壁28
具体实施方式
下面根据图1至图6，给出本实用新型的较佳实施例，并予以详细描述，使能更好 地理解本实用新型的功能、特点。如图1所示，当汽车仪表板副驾强侧没有配置安全气囊的情况下，头碰区域内仪 表板结构不能吸收相应的能量，需要另外增加吸能装置，根据仪表板横梁3 (CCB)和仪表板 骨架1之间的空间布置吸能模块2，并通过合理设计吸能块壳体结构，并调整壳体内部加强 筋的数量、位置来满足吸能要求。参考图2和图3，吸能模块2由壳体21以及壳体内布置的加强筋组成，壳体由左侧 壁26、上表面27、右侧壁28、下表面25围成一个框形结构；加强筋布置在壳体内部，包括基 本平行于壳体上表面的横向加强筋22和/或基本平行于壳体侧壁的纵向加强筋23 ；加强 筋与壳体之间是空腔24。所述吸能模块整体上采用易变形的塑料制成，加强筋与壳体是同
一个零件，由弹性塑料注塑生产。壳体的上表面27是逐级减低的阶梯状结构，并在阶梯面上布置有减弱孔29，减小壳体上表面的强度，以便更好的控制吸能效果。减弱孔的数量、位置可依据CAE分析结果调 整组合，使注塑模制造的可行性比较好，并且调整吸能模块的结构强度以满足吸能要求。壳体的左侧壁26邻近仪表板驾驶侧，同样是逐级减低的阶梯状结构，在头部碰撞过程中易于向下弯折变形，形成比右侧壁28更低的结构强度。右侧壁28是一个纵向平面 和一个斜面组成，大体上是L形。具有斜面的L形右侧壁，可满足吸能模块在仪表板骨架右 侧动态结构刚度较大的要求。壳体的下表面25由平面及其末端的翻边组成，形成倒置的L 形。这样壳体四周侧壁通过上述结构设计达到不同的头碰溃缩吸能效果。壳体内部加强筋的数量、间隔距离、筋的厚度可依据吸能块上方仪表板本体对应 位置的结构强度，通过CAE分析具体决定加强筋的厚度、高度及筋之间的间隔距离，满足仪 表板各个头碰位置点吸能要求。在本实施例中，所述加强筋包括三条间隔布置的横向加强 筋以及两条间隔布置的纵向加强筋，其中，一条横向加强筋从壳体的左侧壁延伸穿过左侧 的纵向加强筋，终止于右侧的纵向加强筋处，另外两条横向加强筋从右侧纵向筋处延伸至 壳体的右侧壁。参考图4，为本实用新型的头部吸能模块碰撞后发生溃变的状态示意图，当头部与 仪表板发生碰撞时，首先，头部与仪表板本体发生碰撞，仪表板本体发生变形，吸收碰撞能 量；然后，与头部碰撞吸能模块发生碰撞，，吸收大部分能量。所述吸能模块为易变形的塑料空腔结构，空腔内部布置有横向和/或纵向加强筋，受压时吸能模块内部加强筋和侧壁产 生变形，以保证在一定距离内吸收大部分能量，减小头部侵入距离，并且减速度不超过80G， 增加了头碰安全性能，满足了法规要求。具体设计分析过程如下根据CAE的分析结果，如附图5所示，虚线为未加吸能模块曲线，实线为加吸能模 块曲线)，可以看到，在未加吸能模块结构的情况下，头碰后的加速度始终是低于40G的。在 增加了吸能模块结构的情况下，头碰后的加速度在70G左右，满足GB11552中锤头的减速度 超过80g的持续时间不得超过3ms的要求。头碰后吸能模块的溃缩示意图见附图6，虚线为未加吸能模块曲线，实线为加吸能 块模块曲线。在未加吸能模块结构的情况下，锤头的溃缩量已经超过100mm，此种情况下仪 表板骨架容易发生断裂，并且断裂可能导致下部的手套箱部件脱落，从而对乘员造成伤害。 在增加了吸能模块结构的情况下，锤头的溃缩量在60mm左右，溃缩量的减小，使得仪表板 骨架不易发生断裂，从而满足头碰的要求。最后在DV试验做最后的验证，并与CAE分析结果做对比。头碰的结果仪表板没 有发生断裂的情况，下面的手套箱盖板也没有脱落，并且加速度在70G左右，满足了法规 GB11552的要求。前面提供了对较佳实施例的描述，以使本领域内的任何技术人员可使用或利用本实用新型。对该较佳实施例，本领域内的技术人员在不脱离本实用新型原理的基础上，可以 作出各种修改或者变换。应当理解，这些修改或者变换都不脱离本实用新型的保护范围。
权利要求一种头部碰撞吸能模块，固定在仪表板本体与仪表板横梁之间，该吸能模块包括壳体，所述壳体具有上、下表面和邻近仪表板驾驶侧的左侧壁及相对的右侧壁，形成框形的结构，其特征在于，所述壳体内部布置有加强筋，壳体与加强筋之间是易变形的空腔结构。
2.如权利要求1所述的头部碰撞吸能模块，其特征在于，所述加强筋包括基本平行于 壳体上表面的横向加强筋和/或基本平行于壳体侧壁的纵向加强筋。
3.如权利要求2所述的头部碰撞吸能模块，其特征在于，所述加强筋包括三条间隔布 置的横向加强筋以及两条间隔布置的纵向加强筋，其中，一条横向加强筋从壳体的左侧壁 延伸穿过左侧的纵向加强筋，终止于右侧的纵向加强筋处，另外两条横向加强筋从右侧纵 向筋延伸至壳体的右侧壁。
4.如权利要求1或2或3所述的头部碰撞吸能模块，其特征在于，所述壳体的上表面为 逐级减低的阶梯状，并且在阶梯面上布置有若干个孔。
5.如权利要求4所述的头部碰撞吸能模块，其特征在于，所述壳体的左侧壁是逐级减 低的阶梯状结构。
6.如权利要求5所述的头部碰撞吸能模块，其特征在于，所述壳体的右侧壁和/或下表 面是L形。
专利摘要本实用新型公开了一种头部碰撞吸能模块，用于在副驾驶侧未配置安全气囊的汽车仪表板上，一种头部碰撞吸能模块，固定在仪表板本体与仪表板横梁之间，该吸能模块包括壳体，所述壳体具有上、下表面和邻近仪表板驾驶侧的左侧壁及相对的右侧壁，形成框形的结构，所述壳体内部还布置有加强筋，壳体与加强筋之间是易变形的塑料空腔结构。当头部与仪表板发生碰撞时，吸能模块内部加强筋和侧壁产生变形，以保证在一定距离内吸收大部分能量，减小头部侵入距离，并且减速度不超过80G，增加了头碰安全性能，满足了法规要求。
文档编号B60R21/045GK201587381SQ20092028657
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者成刚, 艾思宇, 郭亮, 陈浩 申请人:延锋伟世通汽车饰件系统有限公司;延锋伟世通(重庆)汽车饰件系统有限公司