АМОРТИЗИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, УЗЕЛ ДВЕРНОЙ ПАНЕЛИ, СОДЕРЖАЩИЙ ТАКОЙ АМОРТИЗИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ, И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ ТАКОЙ УЗЕЛ ДВЕРНОЙ ПАНЕЛИ
DAMPING ELEMENT FOR VEHICLE DOOR PANEL ASSEMBLY WITH SAID DAMPER  AND VEHICLE WITH SAID DOOR PANEL ASSEMBLY

Область техники
Изобретение относится к амортизирующему элементу для транспортного средства, к узлу дверной панели транспортного средства, содержащему такой амортизирующий элемент и к транспортному средству, содержащему такой узел.
Уровень техники
Амортизирующие элементы применяются, например, в дверях транспортных средств, для поглощения ударных нагрузок, возникающих при столкновении. Боковые столкновения являются наиболее серьезными авариями, которые могут произойти. Авария может нанести вред обоим вовлеченным в нее транспортным средствам, и обычно высока вероятность того, что водитель или подвергшийся удару пассажир пострадают от тяжелых травм. Были предприняты значительные усилия для эффективного решения этой проблемы, в частности в конструкцию нижней части двери транспортного средства были введены внутренние амортизирующие элементы дверной панели для защиты нижней части тела пассажира или водителя при боковом столкновении транспортных средств.
В патентном документе ЕР 0718161 В1 описан внутренний амортизирующий элемент дверной панели транспортного средства, при этом между внутренней и внешней панелями двери размещены энергопоглощающие накладки в виде пенопластовых блоков. Одним из недостатков пенопластовых блоков является то, что для усиления защиты необходимо увеличивать толщину этих пенопластовых блоков, т.е. такие блоки должны иметь больший размер в поперечном направлении транспортного средства (в дальнейшем поперечное направление будет называться «высотой»), что приводит к уменьшению занимаемого пассажиром внутреннего пространства. Еще одним недостатком является то, что поглощение энергии является линейным по высоте блока, поэтому скорость поглощения энергии не может изменяться по его высоте.
Целью настоящего изобретения является уменьшение влияния вышеуказанных недостатков.
Раскрытие изобретения
Одним объектом изобретения является амортизирующий элемент для транспортного средства, содержащий внешнюю стенку, имеющую внутреннюю и наружную поверхности и проходящую в направлении по высоте от первого края до второго, и по меньшей мере одну усиливающую полку, проходящую в продольном направлении между двумя противоположными торцами внутренней поверхности внешней стенки, при этом указанная полка проходит в поперечном направлении вдоль направления по высоте от первого края до второго, а ее ширина между первым и вторым краем меньше высоты внешней стенки на торцах указанной полки. Согласно изобретению первый и второй края усиливающей полки расположены, соответственно, на расстоянии от первого и второго краев внешней стенки.
Такое выполнение амортизирующего элемента позволяет получить простой амортизирующий элемент, в котором скорость поглощения энергии изменяется в направлении по его высоте и который может быть легко приспособлен к конкретным требованиям, например, путем выбора необходимого расстояния между первым и вторым краями усиливающих полок до первого и второго краев внешней стенки. Кроме того, такой амортизирующий элемент способен изменять скорость поглощения энергии в направлении по высоте и может быть более тонким по сравнению с известными амортизирующими элементами, что делает его более компактным.
Предпочтительно амортизирующий элемент представляет собой деталь из термопластика, изготовленную литьем под давлением, что обеспечивает простоту изготовления амортизирующего элемента.
Предпочтительно толщина внешней стенки амортизирующего элемента изменяется в направлении по его высоте. Это дает возможность регулирования скорости поглощения энергии амортизирующим элементом по его высоте.
Предпочтительно толщина усиливающей полки изменяется в направлении по его высоте, что обеспечивает возможность регулирования скорости поглощения энергии амортизирующим элементом между первым и вторым краями усиливающей полки.
Предпочтительно между двумя противоположными в продольном направлении торцами внешней стенки проходит несколько усиливающих полок, каждая из которых в поперечном направлении вдоль направления по высоте проходит от первого края до второго и имеет на своих концах ширину между первым и вторым краями, меньшую высоты внешней стенки, причем указанные усиливающие полки пересекаются между собой и выполнены за одно целое.
Это обеспечивает дополнительное регулирование скорости поглощения энергии амортизирующим элементом между первым и вторым краями усиливающих полок.
Предпочтительно по меньшей мере две разных усиливающих полки имеют разную высоту, что обеспечивает дополнительное регулирование скорости поглощения энергии амортизирующим элементом между первым и вторым краями усиливающих полок.
Предпочтительно амортизирующий элемент выполнен в литейной форме, состоящей из первой и второй частей, между которыми образуется полость, когда первая и вторая части контактируют друг с другом, причем линия разъема между первой и второй частями литейной формы на отлитом изделии расположена на расстоянии от первого и второго краев внешней стенки. При этом расстояние от линии разъема до первого и второго краев внешней стенки составляет от 1/3 до 2/3 от общей высоты, предпочтительно посередине этой высоты.
Это позволяет улучшить формуемость амортизирующего элемента. Действительно, при этом улучшается заполнение термопластичным материалом внутренней полости литейной формы. Кроме того, улучшается терморегуляция термопластичного материала внутри полости вдоль направления по высоте.
Предпочтительно толщина внешней стенки постоянна от первого края до линии разъема и уменьшается от линии разъема до второго края.
Предпочтительно толщина усиливающей полки увеличивается от первого края до линии разъема и уменьшается от линии разъема до второго края.
Такое выполнение внешней стенки и полок увеличивает угол расформовки, что облегчает извлечение отлитого изделия из полости литейной формы.
Другим объектом изобретения является узел дверной панели транспортного средства, содержащий дверную панель транспортного средства и выполненный за одно целое с ней по меньшей мере один описанный выше амортизирующий элемент, при этом высота внешней стенки амортизирующего элемента по существу перпендикулярна указанной дверной панели.
Такое выполнение узла дверной панели транспортного средства позволяет уменьшить количество деталей, содержащихся в таком узле.
Предпочтительно дверная панель транспортного средства содержит основной несущий элемент и установленный на нем внутренний несущий элемент, при этом амортизирующий элемент установлен на внутреннем несущем элементе.
Преимущественно для изготовления внутреннего несущего элемента и амортизирующего элемента используется только один инструмент. Это способствует снижению производственных затрат.
Предпочтительно по меньшей мере один амортизирующий элемент покрыт основным несущим элементом.
Еще одним объектом изобретения является транспортное средство, содержащее по меньшей мере одну дверь с указанным выше узлом дверной панели и соответствующее этой двери сиденье, причем амортизирующий элемент расположен внутри двери в соответствии с нормальным положением таза сидящего на сиденье пользователя.
Такое выполнение транспортного средства позволяет улучшить боковую защиту пользователя при боковом ударе транспортных средств, обеспечивая при этом компактность дверной панели транспортного средства.
Другие особенности и преимущества изобретения станут более понятны из дальнейшего описания одного из возможных вариантов его осуществления со ссылкой на чертежи.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично показано транспортное средство, снабженное амортизирующим элементом дверной панели в соответствии с одним из возможных вариантов осуществления изобретения;
на фиг. 2 - узел дверной панели автомобиля, содержащий амортизирующий элемент, показанный на фиг. 1, вид изнутри;
на фиг. 3 и 4 - часть узла дверной панели, показанного на фиг. 2, виды в перспективе сзади и спереди;
на фиг. 5 - амортизирующий элемент, вид в разрезе по плоскости V-V на фиг. 6;
на фиг. 6 - амортизирующий элемент, вид в разрезе по плоскости VI-VI на фиг. 5;
на фиг. 7 - литейная форма в области амортизирующего элемента, вид в поперечном сечении.
Осуществление изобретения
Одинаковые или аналогичные элементы на различных чертежах обозначены одними и теми же номерами позиций.
На фиг. 1 изображен пользователь U, сидящий на сиденье 1 транспортного средства 2. Дверь 5 транспортного средства, соответствующая форме сиденья 1, содержит амортизирующий элемент 3 дверной панели, изображенный пунктиром, который более четко показан на фиг. 2-6. Амортизирующий элемент расположен на уровне тазовой области пользователя для ее защиты при боковом ударе. Амортизирующий элемент 3 является частью узла 5a дверной панели транспортного средства, установленной внутри двери 5 и более четко показанной на фиг. 2.
Узел 5a дверной панели автомобиля содержит основной несущий элемент 4a и установленный на нем внутренний несущий элемент 4b и амортизирующий элемент 3, установленный на внутреннем несущем элементе.
Амортизирующий элемент 3 может быть изготовлен, например, литьем под давлением за одно целое с внутренним несущим элементом 4b, например, из термопластичного материала. Внутренний несущий элемент 4b и амортизирующий элемент 3 могут быть прикреплены к основному несущему элементу 4а любыми средствами, например винтами, заклепками и т.д.
Как показано на фиг. 2-6, амортизирующий элемент 3 содержит внешнюю стенку 6, имеющую внутреннюю и наружную поверхности и проходящую в направлении по высоте на заданное расстояние от первого края 6a до второго края 6b, и по меньшей мере одну первое и вторую усиливающие полки 7, 11, каждая из которых проходит между двумя противоположными торцами внешней стенки 6. И первая, и вторая усиливающие полки проходят на заданную высоту параллельно внешней стенке 6 между первым и вторым краями (7a, 11a; 7b, 11b). Кроме того, и первый, и второй края (7a, 11a; 7b, 11b) первой и второй усиливающих полок направлены, соответственно, к первому и второму краям (6a, 6b) внешней стенки 6. При этом первая и вторая усиливающие полки пересекаются между собой перпендикулярно друг другу в центре 8 внутри внешней стенки и объединены друг с другом в этом центре.
Внешняя стенка может иметь в целом по существу форму треугольника с двумя прямыми сторонами 6c и 6d, по существу перпендикулярными друг другу, и изогнутой стороной 6e (фиг. 3 и 4).
В изображенном на чертежах примере выполнения, в частности, как более четко видно на фиг. 3-6, внутренние полки 7, 11 могут иметь разную высоту, и высоты обеих полок могут быть меньше высоты внешней стенки.
Точнее, высота полки 7, соединяющей более длинную прямую сторону 6d и изогнутую сторону 6e, больше высоты полки 11, которая соединяет более короткую прямую сторону 6c и изогнутую сторону 6e (за исключением точки пересечения 8, где высота полки 7 больше или равна высоте полки 11).
Края 7a, 11a полок 7, 11, расположенные ближе к первому краю 6а внешней стенки 6, расположены в одной плоскости, смещенной от плоскости первого края 6a в направлении второго края 6b внешней стенки 6, а края 7b, 11b полок 7, 11, расположенные ближе ко второму краю 6b внешней стенки 6, расположены на разных уровнях, за исключением точки пересечения 8, и смещены от плоскости второго края 6b в направлении к первому краю 6а внешней стенки 6.
Собранный амортизирующий элемент дверной панели может быть вмонтирован в пространство с максимальной высотой 100 мм между дверной панелью 5a и внутренним металлическим листом двери 5 транспортного средства.
На фиг. 7 схематично показана литейная форма 25 для изготовления амортизирующего элемента 3 посредством литья под давлением. Литейная форма 25 содержит первую и вторую части 13 и 15, между которыми образуется полость 17, когда первая и вторая части 13 и 15 контактируют между собой. Когда первая и вторая части 13 и 15 контактируют между собой, образуется линия разъема 9, которая определяет на отливаемой детали границу между первой частью 21 детали, выходящей из первой части 13 литейной формы, и второй частью 23 детали, выходящего из второй части 15 литейной формы.
Линия разъема 9 расположена на расстоянии от первого края 6a и второго края 6b внешней стенки. Как правило, расстояние от линии разъема 9 до первого и второго краев 6a, 6b внешней стенки 6 составляет от 1/3 до 2/3 высоты внешней стенки 6, а предпочтительно она расположена посередине.
Как лучше видно на фиг. 5 и 6, толщина внешней стенки 6 и полок 7, 11 может изменяться по их высоте. В частности, в рассматриваемом примере толщина части внешней стенки 6, расположенной ближе к первому краю 6a, может быть больше толщины части внешней стенки 6, расположенной ближе ко второму краю 6b, при этом указанные две части разделены линией разъема 9. Кроме того, в рассматриваемом примере толщина полок 7, 11 максимальна в центральной плоскости, соответствующей линии разъема 9, и уменьшается по направлению к каждому краю полок.
Как показано на фиг. 5 и 6, толщина внешней стенки 6 является постоянной от первого края 6a до линии разъема 9, и уменьшается от линии разъема 9 до второго края 6b. Кроме того, толщина усиливающих полок 7, 11 увеличивается от первого края 7a, 11a до линии разъема 9 и уменьшается от линии разъема 9 до второго края 7b, 11b.
При смятии в случае бокового столкновения начинается разрушение амортизирующего элемента 3 с первой скоростью поглощения энергии от второго края 6b внешней стенки до более высоких вторых краев 7b, 11b усиливающих полок. Затем разрушение амортизирующего элемента 3 продолжается со второй скоростью поглощения энергии от более высоких вторых краев 7b, 11b до более низких первых краев 7a, 11a усиливающих полок. При этом вторая скорость поглощения энергии выше первой скорости поглощения энергии. После этого, наконец, происходит разрушение торцов амортизирующего элемента 3 с третьей скоростью поглощения энергии от более низких первых краев 7a, 11a усиливающих полок до первого края 6a внешней стенки 6. При этом третья скорость поглощения энергии меньше, чем вторая скорость поглощения энергии, и в зависимости от требований по поглощению энергии может быть больше или меньше первой скорости поглощения энергии.
Упомянутая изменяющаяся толщина внешней стенки и полок помогает им лучше сопротивляться разрушению при боковом столкновении, обеспечивая возможность их изгиба, но не поломки, и переводя энергию ударного воздействия в энергию деформации, чтобы пластичный материал мог поглощать энергию удара, обеспечивая защиту пассажиров, особенно в тазовой области.
В целом, амортизирующий элемент дверной панели транспортного средства изготавливается из термопластичного материала. Таким образом, по сравнению с существующими конструкциями, представляющими собой внутреннюю металлическую дверную панель с пластиковыми или пенопластовыми прокладками, данный элемент легче, и его проще устанавливать. В результате это обеспечивает сокращение рабочего времени, требуемого при сборке дверной панели, и повышение производительности.