用于降低车辆乘客骨盆综合负荷的负荷分离路径的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及在侧面碰撞事件中保护乘客的车辆系统。更为特别地，本发明涉及一种用于降低车辆乘客骨盆综合负荷的负荷分离路径(decoupled load-path)。通过在车门内侧金属板上策略性地形成槽来分离负荷路径。槽位于车门内侧金属板上以使得测试假人的骨盆插件位于槽的后/上部。
【背景技术】
[0002]车门通常是由连接在门框上的两个或多个面板构成，包括用于覆盖乘客舱元件的外部或外层金属面板和提供结构支撑的车门内侧金属面板。装饰面板通常固定在面向乘客舱的车门内侧面板上并使得车辆乘客与内侧车门部件(比如车窗、门玻璃升降机和门锁)隔离。装饰面板还能够为乘客舱内部提供美学特征以及人体工程学特征，例如便于接近的门把手、镜子和车窗控制等。
[0003]随着政府要求变得越来越严格，已将车辆侧面碰撞事件认定为研究和监管的首要任务之一。众所周知车辆在运转期间可能与障碍物相撞。车门结构频繁遭受较大的侵入。
[0004]在车辆上执行常规测试以确定在侧面撞击事件中的耐撞性，尤其当涉及后排乘客假人的测试为侧面撞击新车评估项目或“LINCAP”测试。为了进行该测试，具有定义的质量(通常为3015磅(Ibs))的移动可变形障碍物(MDB)以定义的速度(通常为38.5英里每小时)以定义的倾角(通常为27度)侧面撞击目标车辆。该测试模拟在十字路口发生的交通事故，其中被撞击车辆响应于绿灯信号进入十字路口而撞击车辆正试图抢红灯信号而侧向进入十字路口。
[0005]在LINCAP测试中，前排驾驶员座椅上有50%的ES_2re假人并且后排乘客座椅上有小一点的5%的SID-2s测试假人。在LINCAP测试中基于前排驾驶员ES2_re测试假人(50%权重)的损伤测量和后排乘客SID-2s测试假人(50%权重)的损伤测量将车辆评级为5星。后排乘客5星评级取决于头部损伤(HIC36)和骨盆损伤(“骨盆综合负荷”)。后排乘客的骨盆综合负荷在车辆LINCAP测试的总体5星评级中至关重要。
[0006]后排假人的骨盆综合负荷是移动的变形障碍物(MDB)的保险杠撞击车门外侧金属板引起的，该外侧金属板与车门内侧金属板和门饰(door trim)叠在一起。在无任何应对措施的情况下，测试假人的骨盆综合负荷能够高达4000至6000N。在LINCAP测试中3200N的骨盆综合负荷使得后排假人测试得到高置信度的5星评级。
[0007]在LINCAP测试中，移动可变形障碍物的保险杠通常是750磅/平方英寸(psi)的蜂窝块(honeycomb block)。当保险杠撞击后车门外侧金属板时,车门外侧和车门内侧之间的间隙将部分闭合。车门防撞梁、振动拉杆(flutter brace)、车窗电机和其他通常安装在车门结构内的组件的存在阻止了间隙完全闭合。在障碍物撞击之后向车内移动的车门内侧金属板压碎地图袋的壁。车门内侧金属板和门饰底衬之间的间隙随着地图袋的壁压碎而闭合。然后叠加在一起的MDB保险杠、车门结构和门饰向后排测试假人的骨盆和股骨区域施加负荷。取决于移动的可变形障碍物的侵入水平和残余能量，骨盆负荷高达到4000至6000N。
[0008]为了在侧面撞击事件中改善对车辆乘客的保护，机动车辆已提供了各种车辆的结构性升级和约束系统以缓解碰撞类撞击对车辆乘客舱的影响。特别地，为了缓解侧面碰撞类型的撞击对车辆乘客座位区域的影响，已经采用许多方法。这些方法包括加强车门下围和C柱以吸收移动可变形障碍物的冲击能量、在车门结构内提供车门防撞梁以减慢可变形障碍物的移动、在后门饰的骨盆位置提供作为保护乘客骨盆的缓冲的软泡沫、在门饰的股骨位置提供将乘客的股骨推开的硬泡沫从而增加假人的骨盆和门饰底衬之间的间隙以及在车辆后座内提供保护后座乘客的骨盆区域的骨盆气囊。
[0009]因此，正如在车辆技术的许多领域，车门设计领域中还有空间对现有门结构提供替代配置，其在侧面撞击事件中提供有效保护同时保持相对较低的制造和装配成本。
【发明内容】
[0010]本发明涉及在侧面撞击事件中乘客保护领域的改善。特别地，本发明分离了乘客骨盆的负荷路径以降低后排测试假人的骨盆综合负荷从而使得后排假人在LINCAP测试中达到5星评级。
[0011]本发明提供了通过在车门内侧金属板上的策略位置建立切割区域来提供测试假人的骨盆部负荷分离路径。切割区域位于车门内侧金属板上以使测试假人的骨盆插件位于切割区域的后或上部。通过MDB保险杠在车门外侧和车窗马达上施加负荷，车门内侧金属板的前或低部向车内推动。切割区域通过“保险杠-车门外层-车窗-马达”的组合来阻止对车门内侧金属板的后或上部的拖动。
[0012]该解决方案的结果是通过堆叠的“保险杠-车门外层-马达-车门内层-泡沫-底衬”的组合向测试假人的股骨持续地施加负荷。然而，盆骨插件接触在与车门外层不堆在一起的底衬和车门内侧金属板上。这使得骨盆综合负荷减少到3200N下，并且从而帮助后排假人达到高置信度的5星评级。
[0013]尽管切割区域可以是适用于分离目的的任何形状，车门内侧金属板的切割区域优选纵长形。切割区域可以是封闭式槽或者可以是开放式槽。可以在与切割区域邻近的内侧车门金属板上形成加强凸起(stiffening bead)。此外，为了提供防止水或碎片的密封,在切割区域上设置粘合材料(比如防水胶带)。
[0014]作为本发明的进一步变型还可以提供车门防撞梁。优选地由聚合材料组成的门间隔块可以基本上设置在车门内侧金属板/车门防撞梁和门饰底衬之间。
[0015]可以在内侧车门金属板上提供门饰垫。门饰垫降低NVH(噪声、振动和粗糙性)并且覆盖内侧车门金属板上可能存在的任何锋利边缘。
[0016]根据本发明的一个实施例，进一步包括基本上安装在所述切割区域上的密封。
[0017]根据本发明的一个实施例，进一步包括车门防撞梁。
[0018]根据本发明的一个实施例，进一步包括基本上位于车门防撞梁和内侧金属板之间的门间隔块。
[0019]根据本发明的一个实施例，门间隔块由聚合材料组成。
[0020]根据本发明的一方面，提供一种在侧面撞击事件期间为车辆乘客提供保护的车门，该车门包含:车门外侧金属板；连接至外侧金属板的内侧车门金属板，内侧金属板包括由切割区域限定的负荷分离路径；以及车门防撞梁。
[0021]根据本发明的一个实施例，切割区域是槽。
[0022]根据本发明的一个实施例，切割区域是封闭式的。
[0023]根据本发明的一个实施例，切割区域是开放式的。
[0024]根据本发明的一个实施例，进一步包括基本上位于车门防撞梁和内侧金属板之间的门间隔块。
[0025]根据本发明的一个实施例，门间隔块是由聚合材料组成的。
[0026]结合附图并参考对优选实施例的详细描述，上述优点和其他优点及特征将变得显而易见。
【附图说明】
[0027]为了完全理解本发明，应该参考通过结合本发明的附图并在下文以示例方式更详细地描述的实施例:
[0028]图1说明了根据本发明策略性设置负荷分离槽的车门内侧金属板的一部分的侧视图。
[0029]图2说明了在如图1所示的内侧金属板上形成的槽的放大图，其中胶带设置在槽上。
[0030]图3说明了在如图1所示内侧金属板上形成的槽的另一个放大图，在该图中详细描述了加强凸起。
[0031]图4说明了在本发明实施例的内侧金属板上形成的槽的替代实施例。
[0032]图5说明了与图1类似的视图，但是显示了已安装于其上的门饰织物垫的车门内侧金属板的完整侧视图。
[0033]图6说明了与图1类似的视图，但是显示了已处于其位的车门股骨泡沫和车门防撞梁。
[0034]图7是与图6类似的视图，但显示了在侧面撞击事件后45毫秒的负荷分离路径的车门内侧金属板。
[0035]图8显示了在撞击事件之后根据现有技术的常规车门的示意剖视图。
[0036]图9显示了根据现有技术的包括车门内置泡沫的常规车门在撞击事件之后的示意剖视图。
[0037]图10显示了根据本发明的包括车门内置泡沫的的车门在撞击事件之后的示意剖视图。
[0038]图11显示了根据本发明的具有形成于车门内侧金属板内的槽的车门在撞击事件前的一部分。
[0039]图12显示了与图11相同的视图但是说明的是在撞击事件之后的车门。
[0040]图13显示了根据现有技术的另一个常规车门在撞击事件之后的示意剖视图。
[0041]图14显示了根据现有技术的包括车门内置泡沫的另一常规车门在撞击事件之后的示意剖视图。
[0042]图15显示了根据本发明的包括车门内置泡沫的又一车门在撞击事件之后的示意剖视图。
[0043]图16是显示在撞击事件之前常规车门与测试假人关系的示意图。
[0044]图17是显示在撞击事件之后图16中的常规车门与测试假人关系的示意图。
[0045]图18是显示在撞击事件后根据本发明的车门与测试假人关系的示意图。
【具体实施方式】
[0046]在下文的附图中，使用相同的参考数字指示相同的部件。在下文的描述中，对区别构建的实施例描述不同的运转参数和部件。包括的这些特定参数和部件作为示例且不意味着限制。
[0047]参考图1，显示了根据本发明的部分车门内侧金属板(整体上描述为10)的侧视图。车门内侧金属板10可以是车辆的前门或车辆的后门。如图所示的车辆内侧金属板10的整体形状是说明性的并非限制性，因为可以采用