用于提高能量吸收效率的车顶纵梁气囊（RRAB）装饰响应系统、方法及装置与流程

本公开总体上涉及用于传递冲击载荷的系统、方法和装置，并且更具体地涉及一种两用RRAB形状保持器和可压溃载荷传递插件，其提供装饰部件保持并且将冲击载荷从装饰部件传递到支撑金属框架而不妨碍气囊展开。

背景技术：

当作用于所需的压溃效率以抵消内部头部冲击事件的力时，A柱装饰需要增强的支撑以适当地保持装饰部件。目前，需要较大的A柱部分来解决和满足该要求的冲击标准，但是较大的A柱部分在某些情况下可以导致小于最佳的柱封装、造型或内部车辆空间使用。

因此，期望的是提供向A柱部分提供增强的压溃效率的系统和装置，该增强的压溃效率向装饰部件组件提供形状维护并且提供可压溃的载荷传递，以用于将冲击力从装饰部件表面传递到A柱的下面金属框架而不妨碍安全气囊展开。另外，结合附图和前述技术领域和引言，根据随后的详细描述和所附权利要求，本发明的其它期望的特征和特性将变得显而易见。

技术实现要素：

将系统、方法和装置提供为具有用于各种应用的响应力特性的装饰缓冲器元件。

在各种实施例中，提供了一种系统，该系统包括：装饰部件组件，其附着到柱组件；以及装饰缓冲器元件，其插入在装饰部件组件和柱组件之间以在冲击期间支撑装饰部件组件，该装饰缓冲器元件被配置成当载荷施加到装饰缓冲器元件时从基础形状偏转，以通过在装饰缓冲器元件的基础形状响应于所施加的载荷而变形的同时，通过部分地将与载荷相关的力传递到柱组件，使得恒定力的载荷能够被装饰部件组件接收，从而在一段时间内防止装饰部件组件与柱组件脱离。

系统进一步包括：一个或多个延伸部，其从装饰缓冲器元件延伸，该一个或多个延伸部被配置为在冲击期间展开之前保持气囊，其中延伸部响应于施加的载荷而弯曲，以部分地吸收载荷的力。一个或多个延伸部以不妨碍气囊展开的方式弯曲。装饰缓冲器元件被配置为在装饰缓冲器元件偏转载荷时改变力。装饰缓冲器元件具有不规则的且由装饰缓冲器元件设置在其中的空腔确定的形状。装饰缓冲器元件具有带有宽度的侧视图，其中宽度沿着装饰缓冲器元件的长度变化。延伸部包括肋和凹槽，该肋和凹槽被配置为在装饰缓冲器元件偏转所施加的载荷时改变气囊的支撑力。装饰缓冲器元件在远端具有8字形形状。

在另一实施例中，提供了能量吸收方法。该方法包括：形成基础形状的装饰缓冲器元件，当载荷施加到装饰缓冲器元件时该装饰缓冲器元件偏转，该装饰缓冲器元件由聚合物材料形成；以及定位冲击元件，使得装饰缓冲器元件响应于由冲击元件施加的力以将该力传递到车辆的柱组件。

该方法包括：形成具有延伸部的装饰缓冲器元件，该延伸部被配置为在装饰缓冲器元件偏转载荷时改变力。该方法包括：形成具有不规则的且由弹性元件设置其中的空间确定的形状的装饰缓冲器元件。该方法包括：在具有用于保持气囊的延伸部的远端上成形装饰缓冲器元件。该方法包括：将装饰缓冲器元件成形为具有不同宽度的部分，用于附着到柱组件上。所述方法包括：在延伸部中铸造凹槽，其中凹槽被配置为在装饰缓冲器元件偏转载荷时改变力。该方法包括：使装饰缓冲器元件变形以吸收冲击元件的力。变形包括：以不干扰气囊展开的方式弯曲装饰缓冲器元件。

在又一实施例中，提供了用于吸收载荷力的装置。该装置包括：装饰部件组件，其附着到柱组件；以及装饰缓冲器元件，其插入在装饰部件组件和柱组件之间以在冲击期间支撑装饰部件组件，该装饰缓冲器元件被配置成当载荷施加到装饰缓冲器元件时从基础形状偏转，以通过在装饰缓冲器元件的基础形状响应于所施加的载荷而变形的同时，通过部分地将与载荷相关的力传递到柱组件，使得恒定力的载荷能够被装饰部件组件接收，从而在一段时间内防止装饰部件组件与柱组件脱离。

该装置包括：一个或多个延伸部，其从装饰缓冲器元件延伸，该一个或多个延伸部被配置为在冲击期间展开之前保持气囊，其中延伸部响应于施加的载荷而弯曲，以部分地吸收载荷的力。一个或多个延伸部以不妨碍气囊展开的方式弯曲。装饰缓冲器元件被配置为在装饰缓冲器元件偏转载荷时改变力。

附图说明

下文将结合以下附图来描述示例性实施例，其中相同的数字表示相同的元件，并且其中：

图1示出了根据实施例的插入在装饰部件组件中的装饰缓冲器元件的示意图；

图2A-B示出了根据实施例的通过支撑插入到装饰部件组件中的装饰缓冲器元件而实现的装饰组件部件和改变的设计配置的偏移；

图3是根据实施例的加速度对力的时间和对柱组件的冲击力的吸收速率的曲线图；

图4是根据实施例的从装饰部件组件的表面到装饰缓冲器元件的基础状态的载荷传递的图示；

图5A-C示出了根据实施例的、响应于由于冲击引起的载荷传递力的增加，基础状态相对于装饰缓冲器部件结构的变形的变化程度的变形；

图6A-D示出了根据实施例的用于在车辆的柱组件中使用的装饰缓冲器元件的各种不同的设计配置；

图7A-D示出了根据实施例的用于在车辆的柱组件中使用的装饰缓冲器元件的远侧垂直突起的各种不同的设计配置；和

图8示出了根据实施例的装饰缓冲器元件在车辆的柱组件中的放置。

具体实施方式

下面的详细描述本质上仅仅是示例性的，并不旨在限制应用或其用途。另外，不旨在受到在前面的技术领域，介绍，发明内容或下面的详细描述中提出的任何明示或暗示的理论的约束。

在所公开的装饰部件组件装置和系统和方法中的装饰缓冲器元件的一个或多个示例实施方式中，提供了各种设计配置的装饰缓冲器元件。

装饰缓冲器的当前描述涉及装饰部件组件设计，其可以在冲击安全系统，特别是能量吸收系统的上下文中描述，用于演示对装饰部件组件的表面的冲击碰撞力的响应。在碰撞过程中，有必要分散在装饰部件组件表面上接收的冲击力，同时保持传递路径并保持在柱组件(例如，A柱组件)的金属框架上，特别是对于内部头部撞击。装饰缓冲器元件的使用提供了RRAB形状维持和在RRAB不即将展开的同时，利用金属捕捉器覆盖区的从装饰组件部件的表面到柱组件的金属板的冲击力的可压溃载荷传递的双重目的。

此外，通过使用装饰元件缓冲器，通过移除或至少限制具有泪珠形形状的A柱装饰部件组件表面设计的装饰元件组件的结构所需的能量吸收特征，提供了对装饰部件组件的A柱表面造型的更多的选择自由。也就是说，随着吸收来自装饰部件组件表面的传递载荷力并将载荷传递到A柱的金属的装饰缓冲器元件的插入，不再需要被认为是较高压溃深度所必需的泪珠形形状的A柱装饰部件组件表面设计。而且，装饰缓冲器可以与RRAB附件一起安装，因此不需要附加的主体附件。也就是说，以具有骑跨在装饰部件组件和A柱组件的紧固件上的孔的方式配置装饰缓冲器部件。因此，在将装饰部件组件支撑到车辆的A柱的紧固系统中，装饰缓冲器部件被修整为包括在传统车辆装饰部件组件中，而没有任何修改或任何显著修改。

本发明总体上不限于装饰部件组件或A柱组件，而是还涵括需要施加力传递的任何装饰组件。因此，本公开的教导可应用于各种应用中的装饰组件装置和系统，诸如车辆机械和设备等。

在如下面进一步描述的本公开的示例性实施例中，装饰缓冲器元件被配置为当施加载荷时从基础形状偏转，并且在实例中，当移除载荷时恢复基础形状。然而，如果施加的载荷超过阈值，则装饰缓冲器元件可能由于增加的载荷而变形，并且装饰部件组件也可能由于碰撞而变形和/或脱离，以吸收从碰撞接收的载荷力。在可替代的实施例中，装饰缓冲器元件可以由具有响应载荷力可变形特性的金属、塑料、橡胶或类似材料形成。

装饰缓冲器元件响应于施加到装饰部件组件的力，以实现期望的动作，诸如装饰部件组件的脱离和/或RRAB的展开。因此，参照图1，装饰缓冲器元件100以其基础形状示出。装饰缓冲器元件100形成为弹性手动结构(即橡胶模具)，其在力施加到装饰部件组件110高于某个阈值时可变形。

装饰缓冲器元件20的外径在25-50mm(尽管受到设计变化的影响)的范围内，该外径在其中心24到每一侧28、30上的外周边缘上测量。装饰缓冲器元件100具有开口32和34，用于对准和附接到A柱金属护套44。

装饰缓冲器元件100的各种实施例可以包括不同的横截面积、用于支撑装饰部件组件的不同长度、用于附着在装饰组件部件和柱组件之间并用于对准到柱组件的金属用于传递载荷力的不同截面积、以及集成在装饰缓冲器元件100中以保持或支撑RRAB的缓冲和夹持突起的不同构造。相反，对于构造的装饰缓冲器元件100的外径、凹部、凹槽、肋、远端、长度和其它特征或形状，将产生不同的尺寸。

当处于如图1所示的装饰缓冲器元件100的基础形状时，以装饰缓冲器元件100的垂直锥形延伸部或垂直突起48和46用作从轻微弯曲结构的扣或夹持的方式插入RRAB 120后面的装饰部件组件110中，以通过侧向力将RRAB 120保持在由锥形或垂直突起48和46形成的空腔中。RRAB120以由锥形或垂直突起48和26夹持的可移除的方式放置。装饰缓冲器元件100具有大约6mm的厚度，其可以部分地一致，或者可以根据配置而变化。在各种实施例中，锥形延伸部或垂直突起的不同配置可以被用于为RRAB提供侧向支撑以及缓冲以吸收传递到装饰缓冲器元件100的载荷力。也就是说，装饰缓冲器元件100可以包括不同的远端结构配置，以支撑具有集成空间和结构构件的RRAB 120，以通过侧向力向RRAB 120提供夹持，以及当接收载荷力时通过远端结构的变形提供载荷力的后吸收。附加地，装饰缓冲器元件100可以插入到压缩(类似受到应力)的插件中(该插件通过搁置在金属护套44上而从金属护套44提供相反的侧向支撑)，或者放置在RRAB和金属护套44之间的空腔中的未压缩的未受到应力的插件中。

在图1的实施例中，装饰缓冲器元件100可以使用多种材料形成，包括聚氨酯、热塑性材料、聚氯乙烯、聚异戊二烯、氯丁橡胶、硅酮、玻璃纤维等。该材料可以通过使用模具(诸如在铸造或注射模制中)以期望的形状形成。

在图2A和2B中，装饰部件组件200的装饰缓冲器元件205提升装饰部件组件200的装饰边缘220。装饰边缘225高于没有装饰缓冲器元件205的装饰部件组件210，因为装饰部件组件200由装饰缓冲器元件205支撑，装饰缓冲器元件205又提升整个装饰部件组件200。这通过从装饰部件200本身移除能量吸收特征而实现了A表面250造型的更多的自由，并且不再需要依靠装饰部件组件210的A表面260的泪珠设计来给出所需的可压溃空间以吸收来自与A表面260碰撞的载荷力的传递。因此，装饰部件组件210的A表面250不需要像A表面260那样延伸那样远或缠绕到A柱组件中，因为A表面对A柱的附加的支撑不再需要为RRAB 262的展开和载荷转移的延伸可压溃支撑保留空间。也就是说，装饰缓冲器元件205插件通过吸收载荷力、通过对载荷力的形状变形响应以及通过抵靠A柱的后金属222将载荷力直接从A表面250的装饰组件部件200传递到A柱的后金属222而提供载荷传递的机械，而不需要A表面260的延伸表面的延伸压溃保护。

参考图3，图3示出了具有和不具有装饰缓冲器元件的情况下冲击的载荷传递的时间对加速度的线图。在图3的曲线图所示的控制模式中，相同的载荷施加到装饰部件组件。最初，曲线图曲线中的位移相对于对装饰部件组件的冲击的力的加速度的更线性响应310。也就是说，吸收能量可以被看作是以恒定速率降低由对装饰部件组件的冲击测量的总峰值加速度317。如图3所示，在没有装饰缓冲器元件的情况下，对冲击的加速度的初始响应315不是线性的，从而导致所施加的增量力的较高位移，并且323处的峰值加速度显著高于在具有装饰缓冲器元件的情况下实现的峰值加速度317，并且缓冲器元件将载荷力传递和吸收到柱组件的下面金属层。换句话说，通过其结构压缩和变形，装饰缓冲器元件减小了整体位移并减小了峰值加速度，这又导致了冲击所承受的更小的力。与装饰缓冲器元件320相比，峰值加速度323的增加导致对于要实现的加速度减少的更少的时间325，这意味着返回到零加速度的先前初始点的位移发生在缩短的时间段中，这导致消耗更高的反向加速力来抵消更高的峰值加速度。因此，装饰缓冲器元件偏移并降低加速度曲线，从而在碰撞期间在向前和反向方向上降低加速度的影响。由于实现了降低的峰值加速度，与没有装饰缓冲器元件的结果相比，头部损伤标准指数HIC(d)降低了大约150+值的量。

图4示出了载荷传递和装饰组件部件的变形。零部件405的载荷410碰撞并向装饰部件组件400施加侧向力。装饰部件组件400表面的载荷410的变形最初在410处示出，其中装饰部件组件400的表面在表面部分上略微凹陷。装饰缓冲器元件415在零部件405承受的载荷的初始冲击期间利用垂直突起保持或夹持RRAB 435。而且，在冲击发生时，装饰缓冲器元件415最初为装饰部件组件400提供支撑，从而装饰部件组件在初始冲击期间保持附着到柱组件。当装饰部件组件400变形时，载荷传递将侧向力推动到装饰缓冲器元件415的垂直突起中，这又吸收这些侧向力并部分变形，同时将载荷力传递到柱组件的金属下层。由于装饰缓冲器元件415，装饰部件组件400保持完好，并且由于在碰撞的初始冲击时通过插入装饰缓冲器元件415的支撑而更长地保持适当位置，然后在装饰部件组件400开始在表面结构处初始变形的同时没有插入装饰缓冲器元件415。

图5A、5B和5C示出了根据实施例的具有装饰缓冲器元件的装饰组件部件的一系列逐个力矩冲击影响和压缩步骤。在图5A中，最初零部件505的冲击与搁置在A柱组件525的金属层上的装饰部件组件510接触。装饰缓冲器元件515最初没有变形并且将RRAB和装饰组件部件510保持在一起。换句话说，装饰缓冲器元件515为装饰部件组件表面提供支撑，在零部件505与装饰部件组件510的表面碰撞时，装饰部件组件表面与零部件505的冲击力接触。

在下一力矩，在零部件505与装饰部件组件510的表面初始接触之后，装饰部件组件510的表面响应于零部件505施加在表面上的力开始变形。在装饰缓冲器元件545的远端处的外部垂直突起响应于由零部件505以与A柱组件525垂直的角度施加的侧向力开始陷入。装饰缓冲器元件545仍然将装饰部件组件510保持到A柱组件525，并将部分载荷承受传递到A柱组件525的金属下层以吸收碰撞力。装饰缓冲器元件545的变形和装饰缓冲器元件545的远端上的垂直突起540的塌陷以减速和线性化零部件505冲击的加速力的方式发生。也就是说，加速度遵循线性轨迹，其中加速度增加不产生尖峰，而是遵循逐渐增加，从而限制冲击零部件505的任何过度震动力。

图5C示出了装饰缓冲器元件555的进一步变形，其中经历冲击的零部件505继续向装饰部件组件510施加侧向力，从而导致装饰部件组件510的进一步压缩。施加到装饰部件组件510的表面上的力又部分地被装饰缓冲器元件555的结构中的变形吸收。使用不同的材料以及对装饰缓冲器元件555的厚度的设计改变可以调节由装饰缓冲器元件555吸收的侧向力的量，并且操纵装饰缓冲器元件555的基础状态的硬度或刚度。进一步，装饰缓冲器元件555可以在开始时以压缩状态插入，以响应侧向力并向装饰部件组件510提供更高程度的缓冲。来自装饰缓冲器元件555的垂直突起通过进一步从基部或垂直位置塌陷或变形来响应装饰部件组件510的侧向力。RRAB 565不受装饰缓冲器元件555的变形的阻碍，因为垂直突起以从RRAB 565的展开的区域后退的方式塌陷，从而保持RRAB 565在该方向上且以该方式展开的足够面积，而装饰缓冲器元件555不会由于其结构上的变形而干扰。

图6A-D示出了用于包括其它A柱组件的不同柱组件类型中使用的装饰缓冲器元件的各种可替代的设计结构。图6A示出了装饰缓冲器元件605的细长设计。装饰缓冲器元件605包括用于对准和附接到车辆的柱的翼形平面部分607、609和611。凹进部分615和613允许对准柱组件以支撑装饰组件部件而不妨碍视图以及向柱组件提供拉伸强度。

而且，在凹进部分613的下远端中，提供具有锯齿状内部的了一组垂直突起用于将RRAB保持在适当位置。图6B是具有翼形平面部分626、627和628的装饰缓冲器元件625用于与柱组件对准并且(未示出)用于在需要时通过放置的孔或开口附接到柱的另一实施例。还包括凹陷部分630和629，以允许支撑装饰组件部件以及为柱部件提供拉伸强度。在装饰缓冲器元件625的远端处，提供了较长的凹槽锯齿状突起631，用于在展开之前固定和保持RRAB。

图6C，装饰缓冲器元件645被提供为具有远端平面部分646和647，其中远端平面部分中的每一个具有用于螺钉的开口，用于附着和对准装饰部件组件和柱组件并与其附接。附加地，凹陷部分648和649以及垂直突起651和650用于保持RRAB。包括滑动开口652和653，用于在不需要精确对准的情况下附接，并且用于调节具有装饰部件组件和支柱组件的装饰缓冲器元件645。也就是说，当装饰缓冲器元件645附着到装饰部件组件或支柱组件上以便进一步调节时，可以在垂直方向上调节装饰缓冲器元件645。

图6D示出了具有两个延伸的远端部分661和662以及用于缓冲柱组件的金属元件的后垂直突起663的装饰缓冲器组件660。也就是说，RRAB附着在微小的唇部664的前平面表面中，而后垂直突起663通过响应于碰撞变形而从装饰缓冲器元件660的前表面吸收冲击力。RRAB展开区域是不变的，并且由在由后垂直突起663产生的前表面上的微小的唇部664保持。因此，在本实施例中，装饰缓冲器元件660的大部分变形发生在后平面表面区域中，而不发生在承受碰撞力的前平面表面中。碰撞力传递到后垂直突起663，后垂直突起响应冲击力以线性加速度变形。

图7A-7D示出了装饰缓冲器元件结构配置的各种示例性实施例。也就是说，图7A-7D示出了用于在具有装饰部件组件的柱组件的空腔中使用的装饰缓冲器元件的突起的竖直垂直结构的各种可替代的设计实施例。在各种实施例中，可以通过每个不同的设计、横截面面积、厚度等来提供用于装饰缓冲器元件的不同的刚度水平，并且可以导致对碰撞力的不同的响应和吸收水平以及保持或支撑RRAB和装饰部件组件的能力。

在图7A中，装饰缓冲器元件706具有在图8配置中成形的远端，该远端为RRAB 709提供缓冲并支撑柱组件705的装饰部件组件708。在这种情况下，装饰缓冲器元件706提供RRAB 709的有限抓握，因为装饰缓冲器元件706以不会显著弯曲以保持RRAB 709的方式来配置，但是能够对具有柱组件705的金属框架的装饰部件组件708表面的冲击提供后缓冲。

图7B，柱组件710的装饰缓冲器元件711被配置为具有带有稍微弯曲部的远端以支撑RRAB 709。装饰缓冲器元件711的这种配置具有稍微更多的垂直突起，该垂直突起在基础状态下弯曲以实现RRAB 709的更多的支撑，同时提供对从装饰部件组件708的表面到柱组件710的金属表面的冲击力的冲击吸收。

图7C示出了在装饰缓冲器元件716的两个远端上具有更多曲率的装饰缓冲器元件716，其提供支撑以及将RRAB 709保持在适当位置，同时仍然为装饰部件组件708的表面上的力提供缓冲支撑。远端717是线性突起，而没有像远端718那样的后缓冲。换句话说，在这种配置中，仅装饰缓冲器元件716的一侧为装饰部件组件708的表面处对柱组件715的金属的冲击力提供更多的缓冲；通过没有后缓冲结构的配置，另一远端717提供冲击力的有限吸收。

图7D示出了装饰缓冲器组件721，其中两个远端配置成延伸的垂直弯曲突起以保持RRAB 709，并且还通过垂直突起的结构向装饰部件组件708表面处的冲击力提供后缓冲以将载荷传递到柱组件720的金属。该特定配置为RRAB和装饰部件组件708提供了更多的结构支撑，并且吸收了更多的冲击力，并且垂直突起的后部结构可以响应于在两个远端上的冲击力而变形，并且将力传递到柱组件720的金属。此外，装饰缓冲器元件721被以具有更多的结构和更多的内部支撑构件的方式来配置，该内部支撑构件适合于更硬的垂直弯曲突起，该弯曲突起保持RRAB 709并吸收更多的冲击力。

图8示出了装饰缓冲器元件820在车辆800中的位置，其支撑具有装饰缓冲器元件820的锯齿状弯曲突起830的RRAB 825。装饰缓冲器元件820附接到柱组件810并保持装饰部件组件835。在可移动元件831与装饰部件组件835的表面的接触点815处，冲击力被传递到装饰缓冲器元件820，该装饰缓冲器元件的厚度沿着具有锯齿状弯曲突起830的凹槽的横截面变化。

装饰缓冲器元件820响应于冲击力并且取决于冲击力将从基础形状变形以吸收冲击力，通过压缩和减压而挠曲或弯曲。此外，RRAB 825可以由装饰缓冲器元件820从保持位置展开。在冲击力被传递时，装饰组件部件保持在适当的位置一段时期，然后如果力超过阈值，则可以释放以允许RRAB 825的展开。装饰缓冲器元件820的轮廓表面可以被不规则地配置，并且延伸到远端部分，用于附接到柱组件810，以获得柔性并且防止妨碍或阻碍装饰部件组件835的可见性。

因此，装饰缓冲器元件系统和方法提供了可调节的刚度，该刚度可以通过使用塑料或橡胶类型材料实现的横截面厚度的变化来修整。鉴于装饰缓冲器元件在装饰部件组件和柱组件的金属护套之间的插入，由于装饰缓冲器元件的有限弯曲和变形，可以获得具有寿命一致性能的高疲劳寿命。

虽然在前面的详细描述中已经提出了至少一个示例性实施例，但是应当理解的是存在大量的变化。还应当理解的是，一个或多个示例性实施例仅仅是示例，并不旨在以任何方式限制本公开的范围、适用性或配置。相反，上述详细描述将为本领域技术人员提供用于实现一个或多个示例性实施例的便捷路径。应当理解的是，在不脱离所附权利要求及其法律等同物所阐述的本公开的范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。