用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，该装置减小了在前端侧角撞击期间所产生的冲击能量并以这样一种方式通过去掉传统的四重焊接结构解决了现有的问题，这种方式是：取代了传统的加强的前侧后下构件（构件F），一种新结构的竖直加强构件（构件Q）被固定焊接至水平加强构件（构件E），并且该竖直加强构件的底部与底部构件（构件D）间隔开从而提供了冲击吸收的空间。
【专利说明】用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于减小乘客足部伤害的装置，该装置能减小前端侧角撞击期间可能会造成乘客足部伤害的冲击能量。
【背景技术】
[0002]过去，车辆的撞击安装装置测试是这样实施的，即通过将车辆正面撞击到墙上使得车辆的前端结构吸收冲击能量。
[0003]但是，在车辆撞击的那个时刻，驾驶员倾向于通过以任意方向转动方向盘来避免碰撞，因此，事实上，车辆是侧面撞击的。
[0004]这种类型的撞击被应用到撞击试验就称之为“前端侧角撞击”。
[0005]在这种情况下，冲击集中在车辆前端的一部分上，而不是整个前端，因此车辆被部分损坏，这就意味着前面的乘客将处于比正面碰撞更加危险的位置。
[0006]大多数真实的事故是与前端侧角撞击相关的，因此很多汽车制造商近来都已经进行了前端侧角撞击试验和正面撞击试验以确保在车辆碰撞中的安全性。
[0007]同时，图1显示了在传统车辆的车身中乘客的足部放置的区域的立体图，其中对足部挡板后下构件(或前侧构件)进行加强的加强材料布置在(虚线)圆圈P周围以防止在前端侧角撞击期间对乘客(或驾驶员)足部的伤害。
[0008]图2是图1中的圆圈P的放大图，并且显示了在乘客(特别是驾驶员)的足部所放置的区域的底部放置的多个加强构件E、F和G。
[0009]参考图2，设置在前侧构件的后部的构件包括前侧外部构件(构件A )、前侧外部后下构件(构件B)、前侧后下构件(构件C)，副框架安装支架(构件D)和前侧内部构件(构件I)。
[0010]设置在这些构件中的加强构件包括加强的前侧构件(构件E)、加强的前侧后下构件(构件F)和加强的前侧后上子构件(构件G)。
[0011]前侧构件的加强构件E、F和G防止前侧构件进入乘客舱，依次将对放置在驾驶员座椅左侧上的驾驶员的左脚的伤害或冲击降到最小。
[0012]图3为沿着图2中的线X-X所呈现的横截面图。参考图3，构件A和构件I分别设置在前侧构件的左侧(外侧)和右侧(内侧)，构件D设置在构件A和构件I之间的底部，构件E设置在构件A和构件I之间的顶部，由此大体上形成箱子形状。
[0013]这里，加强构件E、F和G通过点焊固定至前侧构件。
[0014]在前端侧角撞击中产生的冲击能量顺序传递至构件D、构件A和1、构件C、构件F以及驾驶员的足部所放置的区域的底部。
[0015]冲击能量从构件C至构件E和G消散，由此冲击能量减小。
[0016]但是，在图3的箱子形结构的情况下，加强构件以四重方式点焊到构件F、1、C和D上，冲击负载集中在点焊区域。结果，通过点焊固定的构件可能很容易被分离，并且仪表板可能被撕裂。[0017]此外，由于四重焊接区域的强度缺乏，因此加装了构件G，这就增加了重量和成本。
[0018]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般【背景技术】的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0019]本发明提供了一种用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，该装置能够减小在前端侧角撞击期间所产生的冲击能量并以这样一种方式通过去掉传统的四个组成部分的焊接结构解决了现有的问题，这种方式是:取代了传统的加强的前侧后下构件(构件F)，一种新结构的竖直加强构件(构件Q)被固定焊接至水平加强构件(构件E)，并且该竖直加强构件的底部与底部构件(构件D)间隔开从而提供了冲击吸收的空间。
[0020]在一个方面中，本发明提供了一种用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，该装置包括:前侧构件，所述前侧构件位于乘客足部区域的底部并具有箱状结构；水平加强构件，所述水平加强构件水平地设置，从而横穿所述前侧构件的两侧并将所述前侧构件的两侧连接以增加横向强度；以及竖直加强构件，所述竖直加强构件附接至水平加强构件的一部分以吸收施加到所述前侧构件的底部的冲击能量。
[0021]所述竖直加强构件可以是板子的形式且包括:竖直主体，所述竖直主体设置在竖直方向上以吸收冲击能量；上凸缘部分，所述上凸缘部分在所述竖直主体的上端处在水平方向上弯曲并且固定至所述水平加强构件；以及下凸缘部分，所述下凸缘部分在所述竖直主体的下端处在水平方向上弯曲。
[0022]所述竖直加强构件的下端与所述前侧构件的底部构件间隔开，从而在所述底部构件和所述竖直加强构件之间提供吸收冲击的空间。
[0023]所述竖直加强构件包括从所述竖直加强构件的竖直表面突出多个筋条部分，并且所述水平加强构件包括从所述水平加强构件的两侧向内突出的多个筋条部分。
[0024]所述竖直加强构件的筋条部分和所述水平加强构件的筋条部分彼此交错以分散冲击能量。
[0025]应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
[0026]通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的【具体实施方式】，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]接下来将参照某些示例性实施例及其所显示的附图详细地描述本发明的以上和其它特征，在此之后所给附图仅作为显示的方式，因而对本发明是非限定性的。[0028]图1是用于减小乘客足部伤害的传统的装置的立体图。
[0029]图2为图1中“ P ’’的放大图。
[0030]图3为沿着图2中的线X-X所呈现的横截面图。
[0031]图4是根据本发明的用于减小乘客足部伤害的示例性装置的立体图。
[0032]图5为沿着图4中的线Y-Y所呈现的横截面图。
[0033]图6为显示竖直加强构件固定焊接至水平加强构件以及筋条部分彼此交错布置的平面图。
[0034]图7为图6的仰视图。
[0035]图8为图6的竖直加强构件的立体图和仰视立体图。
[0036]应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
[0037]在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
【具体实施方式】
[0038]下面将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0039]本发明提供一种用于减小乘客足部伤害的装置，该装置通过加强前侧构件10的后侧而能够减小前端侧角撞击期间可能会造成乘客足部伤害的冲击能量。
[0040]前侧构件10位于车身的前部且对应于驾驶员的足部放置的区域。前侧构件10通过本发明的加强构件而加强以改进冲击性能。
[0041]本发明改进了前侧构件10的冲击性能，同时，通过去掉传统的四重焊接结构来解决现有的问题，所述四重焊接结构包括加强的前侧后下构件(构件F)、前侧后下构件(构件C)、前侧内部构件(构件I)以及副框架安装支架(构件D)。
[0042]为了去掉包括构件F、C、I和D的四重焊接结构，根据本发明，从现有的前侧构件10中去掉了构件C，通过双重焊接将构件Q (不是构件F)固定至构件E，构件Q与构件I的底部间隔预定的距离，因此提供了冲击吸收空间。
[0043]如图5所示，根据本发明的前侧构件10包括外侧构件A、设置在内侧的内侧构件
1、设置在两个侧构件A和I之间的底部的底部构件D和插入在两个侧构件A和I之间的水平增强构件E。
[0044]外侧构件A、内侧构件I和底部构件D以分别与现有的构件A、I和D同样的方式
进行配置。
[0045]虽然外侧构件A、内侧构件I和底部构件D可以分别配置和焊接，但是也可以通过例如冲压成型(必要的话也可以是其它合适的手段)整体地和/或一体地形成单个构件。
[0046]水平加强构件E是U形构件，其在宽度方向上将外侧构件A和内侧构件I连接起来。水平加强构件E的两端分别固定焊接至外侧构件A和内侧构件I，因此增加了两个侧构件的横向强度。
[0047]本发明进一步包括固定焊接至水平加强构件E的竖直加强构件Q。
[0048]根据本发明的各个实施方案的竖直加强构件Q竖直地固定至水平加强构件E的底部从而将通过底部构件D传输过来的冲击能量传递至水平加强构件E，同时，最小化了前端侧角撞击期间的冲击能量。
[0049]竖直加强构件Q具有与水平加强构件E的整体长度相同或相似的长度以均匀地分散和传递冲击能量，并且竖直加强构件Q在宽度方向上沿着中心线固定附接至水平加强构件E的底部的中心。
[0050]竖直加强构件Q固定附接至冲击负载集中的区域，即附接到水平加强构件E的一部分(在宽度方向上从中心处稍微向左移动)从而以较少量的材料(即较小的尺寸(剖面模数))最大化地吸收冲击能量。
[0051]此外，优选地，竖直加强构件Q的上端与水平加强构件E的底部进行面接触，从而将竖直加强构件Q稳固地固定至水平加强构件E。
[0052]现在将更详细地描述竖直加强构件Q的结构。竖直加强构件Q是板子的形式并且包括竖直主体Q2、上凸缘部分Ql和下凸缘部分Q3，该竖直主体Q2相对于水平加强构件E的水平面竖直地设置，该上凸缘部分Ql从竖直主体Q2的上端垂直弯曲，该下凸缘部分Q3从竖直主体Q2的下端垂直弯曲。具有上面所描述的配置的竖直加强构件Q可以通过冲压成型形成各种形状。
[0053]上凸缘部分Ql相对于竖直主体Q2的竖直平面横向弯曲以与水平加强构件E进行表面接触，并且通过焊接固定至水平加强构件E。
[0054]此外，竖直加强构件Q的竖直主体Q2设置在与从前侧构件10的底部构件D传递的冲击负载相同或平行的方向上，由此在冲击负载施加的点处最大化地吸收该冲击负载。
[0055]竖直加强构件Q的下凸缘部分Q3在与上凸缘部分Ql相反的方向上横向地弯曲，由此进一步吸收冲击负载。
[0056]此外，竖直加强构件Q稳固地焊接至水平加强构件E。竖直加强构件Q的上凸缘部分Ql的长度与竖直加强构件Q的长度相等，使得上凸缘部分Ql在竖直加强构件Q的整个长度上连续地弯曲。上凸缘部分Ql的宽度小于水平加强构件E的宽度，例如，上凸缘部分Ql的宽度大约为水平加强构件E的宽度的一半或更少，由此防止竖直加强构件Q被冲击负载从水平加强构件E分离。此外，优选上凸缘部分Ql具有足够的强度以抵抗冲击负载。
[0057]此外，本发明设置了筋条部分21，所述筋条部分21在相对于竖直加强构件Q的竖直主体Q2的竖直表面的水平方向上具有C形弯曲表面，而不是平面，由此使得冲击能量的吸收最大化。
[0058]例如,筋条部分21在相对于竖直加强构件Q的竖直主体Q2的竖直表面的横向方向上具有凹陷或突出的形状。
[0059]这里，筋条部分21指的是一种结构形状，这种形状适合于水平加强构件E和竖直加强构件Q之间的装配性和强度，即在横向方向上的凹凸形结构。
[0060]此外，筋条部分11也设置在水平加强构件E中以增加焊接点，该筋条部分11从水平加强构件E的两侧向内突出。[0061]现在将更详细地描述水平加强构件E的结构。水平加强构件E包括水平主体El和侧面固定部分E2，所述水平主体EI设置为横穿前侧构件IO的侧构件，所述侧面固定部分E2从水平主体El的两端向上延伸并且与侧构件进行表面接触。
[0062]水平加强构件E的筋条部分11在纵向方向上形成在侧面固定部分E2的两侧上，每个筋条部分11横向地突出，当从内部看时，每个筋条部分11在宽度方向上与侧构件分隔开。
[0063]这里，竖直加强构件Q的上凸缘部分通过点焊由若干焊接点固定至水平加强构件E的水平主体El。
[0064]特别的，当竖直加强构件Q固定至水平加强构件E时，水平加强构件E的筋条部分11和竖直加强构件Q的筋条部分21在水平加强构件E的纵向方向上彼此交错布置，由此分散冲击能量。
[0065]现在将更详细地描述本发明通过竖直加强构件Q和水平加强构件E来进行冲击能量的吸收和分散。
[0066]冲击负载竖直地施加在底部构件D的水平平面的一部分，当冲击负载施加到本发明的竖直加强构件Q的筋条部分21时，与平面结构相比，由于C形弯曲平面，筋条部分11和21中的每一个都具有较大区域使冲击负载施加于其上。
[0067]这是因为，当同样的冲击负载施加在不同的区域时，较大的区域吸收更多的冲击能量。因此，当冲击负载施加的时候，根据本发明的具有弯曲表面的筋条部分11和21与平面结构相比吸收更多的冲击能量。
[0068]这个原理应用到所有的水平加强构件E的侧面固定部分E2和竖直加强构件Q的竖直主体Q2，每个都具有弯曲表面。
[0069]此外，根据本发明，水平加强构件E的筋条部分11和竖直加强构件Q的筋条部分21在纵向方向上彼此交错布置，与在宽度方向上共线布置的筋条部分11和21相比，本发明能够均匀的分散冲击负载。
[0070]如上所述，根据本发明的用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置具有以下优点。
[0071]首先，与传统的结构相比，竖直加强构件固定至水平加强构件，而不是前侧构件的底部构件，从而提供了一种双重的焊接结构，而不是现有的四重焊接结构，由此能够防止在前端侧角撞击期间冲击负载集中施加并且能够增加抗冲击强度。
[0072]第二，现有的四重焊接结构改变为双重焊接结构，因此改进了冲击吸收性能。因此可以去掉额外的加强构件(构件G)而增加抗冲击强度，因此减小了重量和成本。
[0073]第三，竖直加强构件在上面与底部构件隔开，从而在竖直加强构件和底部构件之间提供了冲击吸收的空间，因此冲击负载以一定的时间间隔顺次施加到底部构件和竖直加强构件，由此提高了减小冲击能量的效果。
[0074]为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语上或下，前或后等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
[0075]前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。
【权利要求】
1.一种用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，该装置包括: 前侧构件，所述前侧构件位于乘客足部区域的底部并具有箱状结构； 水平加强构件，所述水平加强构件水平地设置，从而横穿所述前侧构件的两侧并将所述前侧构件的两侧进行连接以增加横向强度；以及 竖直加强构件，所述竖直加强构件附接至所述水平加强构件的一部分以吸收施加到所述前侧构件的底部的冲击能量。
2.根据权利要求1所述的用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，其中所述竖直加强构件是板子的形式且包括: 竖直主体，所述竖直主体设置在竖直方向上以吸收冲击能量； 上凸缘部分，所述上凸缘部分在所述竖直主体的上端处在水平方向上弯曲并且该上凸缘部分固定至所述水平加强构件；以及 下凸缘部分，所述下凸缘部分在所述竖直主体的下端处在水平方向上弯曲。
3.根据权利要求1所述的用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，其中所述竖直加强构件的下端与所述前侧构件的底部构件间隔开，从而在所述底部构件和所述竖直加强构件之间提供吸收冲击的空间。
4.根据权利要求1所述的用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，其中所述竖直加强构件包括从所述竖直加强构件的竖直表面突出的多个筋条部分，所述水平加强构件包括从所述水平加强构件的两侧向内突出的多个筋条部分。
5.根据权利要求1所述的用于减小前端侧角撞击期间乘客足部伤害的装置，其中所述竖直加强构件的筋条部分和所述水平加强构件的筋条部分彼此交错以分散冲击能量。
【文档编号】B62D25/08GK103448806SQ201210475291
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2012年6月4日
【发明者】金徒会 申请人:现代自动车株式会社, 起亚自动车株式会社