用于机动车辆扶手的薄板结构支架的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]本发明总体上涉及机动车辆扶手并且，更具体地，涉及垂直牢固而横向可折叠的机动车辆扶手结构。
[0002]机动车辆扶手支承垂直荷载。垂直荷载可能来自车辆乘员的放在扶手上的胳膊。或者，因为扶手通常安装在机动车辆门的内表面，所以垂直荷载可能来自个人打开门以及使用扶手来够到车辆顶部。
[0003]扶手还有横向强度需求。如果机动车辆涉及侧面碰撞，那么扶手就有可能会撞击到车辆乘员。这可能是因为车辆乘员被抛向扶手或者因为支撑扶手的门被推向车辆乘员。如果扶手侧向太坚硬，那么由于扶手撞击车辆乘员而造成伤害的可能性增加。
[0004]典型的机动车辆扶手设计使用顶板和用于结构支承的框架。顶板和框架用合适的缓冲器和饰面遮盖物(finish covering)覆盖。为了当仍然提供垂直支承时在水平方向上是可折叠的，顶板通常使用开放的蜂窝状结构。现有技术具有六角形排列的单元壁(cellwall)的机动车辆扶手用于垂直牢固而横向可折叠的扶手。当仍然能够支承高的垂直荷载时更进一步地减少横向刚度，来为车辆乘员提供增加的可用性和耐久性是可取的。
【发明内容】
[0005]本发明包括结构组件，以支承在机动车辆扶手上的垂直荷载，同时仍然横向可折叠以限制来自侧面碰撞的力传递。它使用安装到机动车辆门的内表面的总体上水平的板。板被如缓冲器或饰面材料这样的覆盖片(cover piece)覆盖来形成扶手。它还可以并入包括垂直边和附加附着点的扶手支架体。
[0006]该板包含具有第一组相对的锐角和第二组相对的钝角的结构单元的矩阵。该钝角跨越垂直于机动车辆门的内表面的方向，并且横梁包含不平行于垂直于机动车辆门的内表面的方向的单元。锐角越小，结构板将越容易地折叠并限制来自侧面碰撞的力传递。结构单元耦接到围绕板的周界的框架上。耦接部可以是横梁的延续部分，垂直于框架，或独立于形成矩阵的横梁地对齐。
[0007]结构板的横向刚度还可以通过改变耦接支柱的横截面积来控制。耦接支柱具有的横截面积越小，板越不坚硬并且在侧面碰撞中更容易折叠。耦接支柱的横截面积可以沿着纵轴从机动车辆的前部到后部改变。
[0008]根据本发明，提供一种机动车辆门和扶手组件，包含:
[0009]具有内垂直面的车辆门；
[0010]板，其配置为总体上水平地安装到内垂直面，用于支承垂直扶手负载，其包含
[0011]内部结构支柱的矩阵，其形成多个重复的结构单元，这些结构单元具有第一、第二、第三和第四内部结构横梁，其限定在第一和第二内部结构横梁之间的锐角的第一角、在第二和第三内部结构横梁之间的钝角的第二角、在第三和第四内部结构横梁之间的锐角的第三角、在第四和第一内部结构横梁之间的钝角的第四角、在第一、第二、第三和第四内部结构横梁之间的空腔，每个内部结构横梁是非平行于从内部垂直面垂直地延伸的直线的，并且每个钝角的第二和第四角跨越内部垂直面各自的法线，
[0012]围绕板的周界的框架，以及
[0013]在内部结构支柱和框架之间耦接的多个周界结构支柱；以及
[0014]覆盖在板上的覆盖片。
[0015]根据本发明的一个实施例，其中第一内部结构横梁在第三内部结构横梁的对面并且第二内部结构横梁在第四内部结构横梁的对面。
[0016]根据本发明的一个实施例，其中在第一和第二周界结构支柱之间的交叉点的第一角与在第一和第二内部结构支柱之间的交叉点的第二角相一致。
[0017]根据本发明的一个实施例，其中周界结构支柱是内部结构支柱的延续部分。
[0018]根据本发明的一个实施例，其中周界结构支柱在大体上垂直于框架的方向。
[0019]根据本发明的一个实施例，其中板与连接到门的扶手支架体相结合。
[0020]根据本发明，提供一种机动车辆门和扶手组件，包含:
[0021]具有内部垂直面的车辆门；
[0022]板，其配置为总体上水平地安装到内部垂直面，用于支承垂直扶手荷载，该板包含
[0023]形成多个重复的结构单元的内部结构支柱的矩阵，
[0024]围绕板的周界并耦接到矩阵的框架，以及
[0025]在内部结构支柱和框架之间跨越的多个周界结构支柱，其中周界结构支柱具有随着沿着纵轴从车辆门的前部到车辆门的后部的位置变化的横截面积；以及
[0026]紧固到板上的覆盖片。
[0027]根据本发明的一个实施例，其中周界支柱的各自的横截面积总体上沿着从前部到后部移动的纵轴增加。
[0028]根据本发明的一个实施例，其中周界结构支柱是内部结构支柱的线性延续部分。
[0029]根据本发明的一个实施例，其中周界结构支柱在大体上垂直于框架的方向。
[0030]根据本发明的一个实施例，其中板与连接到门的扶手支架体相结合。
[0031]根据本发明，提供一种机动车辆门组件，包含:
[0032]具有内表面的车辆门；
[0033]板，其配置为安装到内表面，包含四壁结构单元的矩阵，每个结构单元具有横向朝向外表面的相对的钝角；以及
[0034]覆盖在板上的饰片。
【附图说明】
[0035]图1是根据现有技术的机动车辆门和扶手组件的部件分解图。
[0036]图2是根据现有技术的机动车辆门和扶手组件的部件分解图。
[0037]图3A是根据现有技术的机动车辆门和扶手组件的透视图。
[0038]图3B是根据本发明的机动车辆门和扶手组件的透视图。
[0039]图4是根据本发明的一实施例的扶手支架板的示意图。
[0040]图5是图4的扶手支架板的细节部分的透视图。
[0041]图6是根据本发明的另一实施例的扶手支架板的细节部分的透视图。
[0042]图7是根据本发明的扶手支架板支柱的横截面。
[0043]图8是根据本发明的扶手支架板支柱的横截面。
[0044]图9是根据本发明的扶手支架板支柱的横截面。
[0045]图10是根据本发明的另一实施例的扶手支架板的示意图。
[0046]图11是根据本发明的另一实施例的扶手支架板的示意图。
[0047]图12是图11的扶手支架板的细节部分的透视图。
[0048]图13是根据本发明的另一实施例的扶手支架板的一部分的透视图。
[0049]图14是根据本发明的另一实施例的扶手支架板的示意图。
【具体实施方式】
[0050]现在参照图1和2，现有技术扶手20具有附接到机动车辆门26的内表面24的扶手支架体22。合并进支架体22的上表面的是结构板28。扶手支架体22可以包括垂直面来提供附加的结构到扶手上。扶手支架体22和结构板28可以是模制塑料或由金属制造。支架体22的外露面依次由薄片38、缓冲材料30和饰面材料32覆盖。例如，缓冲材料30可以是聚氨酯泡沫体，并且饰面材料32可以是布、皮革或乙烯树脂。薄片38由具有高抗拉强度的柔性材料制成。例如，薄片38可以是聚酯薄膜。薄片38、缓冲材料30以及饰面材料32通过使用本领域的技术人员已知的方法附接到支架体22和结构板28上。例如，薄片38、缓冲材料30以及饰面材料32可以机械地固定--如通过螺丝或U形钉--到支架体22和结构板28上。可选地，薄片38、缓冲材料30和饰面材料32可以粘到支架体22和结构板28上。支架体22还有许多粧钉40，粧钉40用于支架体22与在车辆门26的内表面上的匹配的洞(未示出)的附接。有垂直于内表面24的方向34和大体上平行于内表面24的纵向方向36。
[0051]在图3A中展示了撞击现有技术的扶手20的躯体42。为清晰起见，只展示了扶手20的支架体22和结构板28。侧面碰撞是垂直方向34的。结构板包含许多形成矩阵的六壁的六角形单元44。六角形单元44具有许多钝内角46。例如，在六角形单元中的两个邻接壁之间的钝内角46是120°。如将要在下文中讨论的，因为钝角46，在垂直方向34的侧面碰撞的力不会使六角形单元44的矩阵跟同样的力会使另外的相似的单元矩阵一一其使用横跨总体上垂直于垂直方向34的方向的一个或多个锐角一一折叠那样容易地折叠。
[0052]图3B展示了撞击根据本发明的扶手20的躯体42。因为这个实施例的扶手20是由图3A展示的实施例的改进，所以相同的附图标记在附图中标示相应的部件并且省略其详细说明。结构板28具有许多具有两个锐角的菱形结构单元66，该锐角跨越总体上垂直于垂直方向34的方向。如将要在下文中所讨论的，菱形结构单元66具有与六角形单元44相比减小的横向刚度。
[0053]图4展示了具有许多内部结构支柱60 (标记在虚线内部的)和许多周界结构支柱62 (标记在虚线外部的)的结构板28。内部支柱60和周界支柱62被围绕在框架64内。周界支柱62将内部支柱60耦接到框架64上。内部支柱60排列为第一组平行支柱与第二组平行内部支柱相交叉的矩阵，来形成许多结构单元66。展示在在第一和第二组中的平行的内部支柱60之间的间隔是大体相等的。可选地，内部支柱60可以既不平行也不等距。内部支柱60不平行于垂直方向34。由内部支柱60形成的结构单元66是有四条边的并且与平行的相对边在尺寸上大体相似。薄结构板28的垂直强度可以通过增加结构板28内的结构单元66的密度或通过增加内部支柱60和周界支柱62的横截面积来增加。结构单元66的密度可以通过减少在内部支柱60之间的间隔以便减少结构单元66的尺寸来增加。
[0054]周界支柱62是内部支柱60的线性延伸，从而在周界支柱62和内部支柱60之间的角对应在交叉的内部支柱62之间的角。例如，周界支柱角85对应第二角80。周界支柱62可以具有跟内部支柱60相同的或不同的截面形状和面积。
[0055]周界支柱62形成不规则尺寸的周界单元68，其中周界单元68的至少一边是框架64。周界单元68在它们的边的数目和几何形状方面变化。例如，周界单元可以有三、四或五条边。
[0056]结构单元66具有第一横梁70、第二横梁72、第三横梁74和第四横梁76。第一横梁70在第三横梁74对面并且大体上平行于第三横梁74，并且第二横梁72在第四横梁76对面并且大体上平行于第四横梁