车辆的杂物箱容器的制作方法

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技术领域

本实用新型总体上涉及一种汽车的仪表板中的存储容器，更具体地涉及一种容器结构，该容器结构使容器的刚度能够响应于来自冲击载荷的挤压力，在不损害容器的主体的总体尺寸、外观或性能的情况下容易地调节至期望的刚度。

背景技术：

杂物箱存储容器通常通过将其放置在前排乘客座椅前面的仪表板(即，仪表盘)中而安装在汽车中。该容器通常安装在铰接的且可闭锁的门上，位于车辆乘员方便到达的范围内。由于该放置位置在乘客位置的紧前方，所以容器的设计必须将在车辆发生碰撞的情况下容器与乘客之间的相互作用考虑在内。

杂物箱紧邻乘客的膝盖规定它具有低动态刚度，以便获得期望水平的膝盖撞击安全性。特别地，该刚度应该足够低以允许容器取决于冲击载荷力的大小响应于膝盖对容器的冲击开始挤压。在典型的设计工艺中，近似容器构型源自大致的车辆布局。原型零件被制造并且在各种冲击下被测试以确定刚度是否在期望的范围内。通常，需要多次反复设计，使形状不断优化以调节杂物箱的刚度，直到对于所测试的膝盖冲击实现目标膝盖载荷。一些用于对设计稍作调节以在特定的设计中减小刚度的现有方法包括移除或修剪支撑肋，增加穿过容器的壁的开口槽，以及减小容器的壁厚。这些已知的技巧存在某些缺点，例如薄壁会翘曲或下垂，开口槽不美观以及槽可能与容器内容物相互干涉或者甚至内容物有可能通过槽掉出。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种车辆的杂物箱容器，以至少实现使容器的刚度能够响应于来自冲击载荷的挤压力，在不损害容器的主体的总体尺寸、外观或性能的情况下容易地调节至期望的刚度。

根据本实用新型的一个方面，提供一种车辆的杂物箱容器，其包括：模制的基体，基体包括第一硬度塑料材料且具有凹形主体，凹形主体具有容器侧部、容器底部和开口，其中，容器侧部包括前壁，前壁布置成接收沿法线方向的冲击载荷，且其中，容器侧部包括至少一个有孔壁，至少一个有孔壁与法线方向对齐且具有至少一个刚度减小间隙；以及替换面板，替换面板包括具有比第一硬度小的第二硬度的弹性材料，替换面板模制到刚度减小间隙中且封闭刚度减小间隙，其中，刚度减小间隙和替换面板限定用于保持替换面板的锁定表面，并且其中，第一硬度和第二硬度的组合提供响应于冲击载荷的预定塌缩。

根据本实用新型的一个实施例，至少一个有孔壁位于从前壁横向延伸的横向侧部处。

根据本实用新型的一个实施例，至少一个有孔壁位于从前壁横向延伸的容器底部处。

根据本实用新型的一个实施例，容器侧部包括相对横向侧部，相对横向侧部中的每个为从前壁横向延伸的有孔壁，并且其中，容器底部为从前壁横向延伸的有孔壁。

根据本实用新型的一个实施例，锁定表面包括舌片和凹槽设置，其中，基体包括沿着刚度减小间隙的内周延伸的舌片，且其中，通过将替换面板的外边缘包覆成型到舌片上形成匹配凹槽。

根据本实用新型的一个实施例，第一硬度塑料材料包括热塑性聚烯烃。

根据本实用新型的一个实施例，第一硬度塑料材料包括热塑性聚丙烯。

根据本实用新型的一个实施例，弹性材料为热塑性共聚物。

根据本实用新型的一个实施例，弹性材料被硫化。

根据本实用新型的一个实施例，第一硬度塑料材料和弹性材料被着色以提供颜色对比。

在本实用新型的一个方面，车辆杂物箱容器具有模制的基体，基体包括第一硬度塑料材料，基体具有凹形主体，凹形主体具有容器侧部、容器底部和开口。侧部包括前壁，前壁设置成接收沿大致法线方向的冲击载荷，侧部包括至少一个有孔壁，至少一个有孔壁与法线方向大致对齐并具有至少一个刚度减小间隙。包括具有小于第一硬度的第二硬度的弹性材料的替换面板模制到间隙中并封闭间隙。间隙和替换面板限定用于保持替换面板的锁定表面。第一硬度和第二硬度的组合提供响应于冲击载荷的预定塌缩。间隙的布置和尺寸与选择的硬度一起允许设计者围绕容器的各个部分定制刚度以匹配期望的冲击性能，同时保持满足客户期望所需的外观和整体结构完整性。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的车辆的杂物箱容器能够使容器的刚度能够响应于来自冲击载荷的挤压力，在不损害容器的主体的总体尺寸、外观或性能的情况下容易地调节至期望的刚度。

附图说明

图1和图2分别为常规杂物箱容器的正视立体图和后视立体图。

图3为示出在碰撞事件期间可能施加至容器的冲击载荷的视图。

图4和图5分别为本实用新型的改进的容器的左侧立体图和俯视立体图，其中，由低硬度材料形成的替换面板战略性地插入容器壁中以减小整体刚度并在受到预定冲击载荷时提供预定塌缩。

图6为在第一模制步骤期间形成的容器基体的侧视立体图，其示出了与替换面板上的表面配合以提供面板的有效保持的成形锁定表面。

图7A和图7B为截面图，其分别示出了用于模制具有由替换面板填充的刚度减小间隙的容器的第一次模制和第二次模制。

图8和图9分别为侧视立体图和仰视立体图，其示出了用于替换面板的放置的替代性实施例。

图10A和图10B分别示出了在替换面板的包覆成型之前和之后的有孔壁的一部分。

图11A和图11B分别示出了在替换面板的包覆成型之前和之后的有孔壁的一部分的替代性实施例。

具体实施方式

参照图1和图2，杂物箱容器10具有底部11、左侧12和右侧13以及前侧14和后侧15，所有这些部分限定开口16。容器10通常由诸如热塑性聚烯烃(TPO)的适当的热塑性材料注塑成型。定位柱17可设置在前侧14处以协助附接例如外杂物箱门饰板。诸如侧部和顶部缓冲器18以及安装铰链(未示出)的其他部件提供容器10的期望的枢转运动并将容器10保持在车辆仪表板中的相应开口内。

在前端碰撞事件期间，前排座椅乘员会被朝向仪表板向前推进(或者仪表板会被朝向乘员向后驱动)。由于杂物箱位置位于乘员正前方，所以乘员的膝盖会撞击杂物箱。图3示出了冲击载荷20，冲击载荷20会碰撞门(未示出)，门抵靠相对固定的支撑结构21(例如可包括横梁)推压容器10。为了减缓冲击乘客的膝盖的反作用力，容器10的刚度配置成足够低，使得无论何时施加足够高的冲击载荷，容器10都会发生适当水平的挤压。

为了保持足够的结构完整性以用作存储容器以及保持长期的耐久性，期望的是在模制容器10时使用相对牢固的塑料材料。因此，在容器强度与其可压碎性之间存在艰难的权衡，这已经通过使用大量的设计工作和测试来解决以便实现全功能性的设计。容器壁尺寸、形状和厚度的变化与根据经验得到的加强肋或弱化槽的增加和删除一起被反复地使用以形成用于测试的测试样品。这种设计容器的试错方法使得过程慢且成本高。

本实用新型提供一种复合材料杂物箱容器，其中，容器壁的一些部分可以战略性地由具有低硬度(即，更柔性)材料的替换面板替代。图4至图6示出了复合材料容器30，复合材料容器30具有底部31、横向左侧32和横向右侧33以及前侧34和后侧35，所有这些部分限定开口36。当挤压容器30时需要克服的主要阻力源自沿与冲击载荷对齐的方向延伸的容器壁。这些壁中的至少一个是有孔的以形成至少一个刚度减小间隙，并且替换面板放置在每个间隙中。

冲击载荷沿前侧34的大致法线(即垂直)方向施加。因此，那些与冲击载荷大致对齐的壁是同样大致垂直于前侧34的壁，即，底部31和横向左右侧32和33。因此，在图4和图5中示出的替换面板37、38和39模制在图6中示出的相应的刚度减小间隙40、41和42中。面板37至39优选地通过包覆成型软材料(例如，橡胶)形成以便保持由间隙40至42引入的刚度减小。软橡胶材料可包括已知的热塑性弹性体(TPE)并且可优选地被硫化(例如TPV)。围绕间隙形成壁的主要基体优选地利用选择为具有比软橡胶材料更高的硬度的诸如TPO或其他聚丙烯的基础材料模制。通过该构造，容器的刚度可通过细微地调节间隙的尺寸和放置以及用于替换面板的材料的相关硬度而容易地调节。

为了有效地将替换面板37至39保持在间隙40至42中，替换面板与其相应的间隙之间的界面限定用于将面板机械地保持就位的锁定表面。如在图6中所示，锁定表面可包括舌片和凹槽设置，其中舌片43至45沿着每个相应的间隙的内周界延伸。当替换面板包覆成型在间隙内时，其各自形成沿着其外边缘的匹配凹槽以接收每个舌片。

本实用新型的两次注塑模制在图7A和图7B中图示，其中图7A和图7B表示在穿过横向侧部和底部的截面中看到的杂物箱容器50。在第一次注塑模制中，使用具有第一硬度的塑料材料将主基体51注塑模制为凹形主体。示出的每个侧部模制成通过包括刚度减小间隙52而包括有孔壁。每个间隙52的周界具有舌片53，舌片53向内延伸以形成凸缘。在图7B中示出的第二次注塑模制中，替换面板54使用具有比第一硬度小的第二硬度的弹性材料的注塑模制而包覆成型到间隙52中并封闭间隙52。通过包覆成型舌片53，沿着替换面板54的外边缘形成凹槽55以防替换面板54从间隙掉落。由于间隙52和面板54的相对尺寸和放置，第一硬度和第二硬度的组合提供容器50响应于冲击载荷的预定塌缩。例如，在基体利用TPO制造的容器中，由TPV制造的替换面板的引入在无需引入穿过容器的任何有问题的孔的情况下已经使整体容器刚度减小了44％。由于对替换面板的窗口大小的提议的改变而在刚度方面产生的变化可利用计算机建模容易地预测，由此减小对用于容器设计的试错的依赖。此外，通过为替换面板引入对比性的颜色方案能够获得造型美观的外观。

利用“拾取和放置嵌件”模制设备能够完成所述两次注塑模制。更优选地，本实用新型利用旋转模具，在该旋转模具中，芯板在每次注塑后旋转，由此在两个循环中完成包覆成型过程。

图8和图9图示了替换面板的替代性构型。特别地，容器60具有留在刚度减小间隙62中的替换面板61。面板61、间隙62在横向侧壁63和底壁64两者内延伸。底壁64也包括分别被替换面板67和68填充的间隙65和66。一系列间隙70、71和72沿着与冲击方向对齐的线间隔开，这些间隙被横跨底壁64连续延伸的替换面板73填充。底壁64中的一对纵长间隙74和75沿冲击方向并排延伸且由替换面板76填充。每种布置会对刚度变化有不同的影响，并且能够用于更容易地定制任何特定的杂物箱容器的性能。

其他替代性实施例在图10A至图11B中示出。图10A示出了有孔壁80，有孔壁80具有间隙或孔口81、82和83用于减小如对沿着壁80的平面施加的力测量的壁80的刚度。每个间隙81至83包括锁定表面，锁定表面包括沿着每个间隙的内周延伸到每个间隙中的舌片。图10B示出由软橡胶材料的第二次注塑模制形成的包覆成型替换壁84、85和86。

在图11A中，有孔壁90具有间隙或孔口92、93和94，其中，公共锁定表面91形成为围绕间隙92、93和94的内凸缘。图11B示出单个替换壁95，替换壁95包覆锁定凸缘表面91并填充所有的间隙92、93和94。