[发明专利]具有低峰值吸能结构的高集成一体化汽车顶棚

说明书

本发明涉及一种具有低峰值吸能结构的高集成一体化汽车顶棚，包括：顶棚外板、低峰值吸能结构层、内饰板；低峰值吸能结构层是由多个单元胞体在X向上依次排列组合而成的立体结构；单元胞体由从上之下间隔均布设置的内凹四边形吸能部和用于连接相邻两个内凹四边形吸能部的连接板构成；内凹四边形吸能部包括水平方向对称设置的两个第一横向吸能部、竖直方向上与第一横向吸能部对称设置的两个第二横向吸能部、水平方向对称设置的两个第一竖向吸能部、竖直方向上与第一竖向吸能部对称设置的两个第二竖向吸能部。该顶棚碰撞初始峰值低，吸能过程稳定，吸能效果好，安全性和舒适性可同时保证。

技术领域

本发明属于汽车用零部件领域,具体涉及一种具有低峰值吸能结构的高集成一体化汽车顶棚。

背景技术

汽车顶棚是汽车车身的重要组成部分之一，它不仅可以提高与车外的隔音效果，提高吸音效果，降低车内噪声，提高乘坐舒适性；还可以在汽车翻车或者重物坠落时，对汽车起到缓冲吸能的作用，从而提高乘坐的安全性。此外，汽车顶棚本体与内饰板中间还要走线，通过电线传送控制指令，实现汽车的智能控制。

现有汽车顶棚大都采用多层材料复合成型，例如中国专利CN 205930567 U公开了“一种汽车顶棚结构”，包括顶棚本体、设置在顶棚本体上的内饰板，所述内饰板由上至下包括第一基板、杀菌板、第二基板、隔音板；所述第一基本包括上饰板层、支架层和下饰板层，所述支架层呈瓦楞状或蜂窝状中空结构，通过采用中空结构降低自重，提高零件抗冲击强度，实现零件轻质化。然而，该顶棚结构复杂，在生产制造过程中工序繁琐，而且没有考虑汽车顶棚吸能问题，导致乘车安全性不能得到保证。

为了提高顶棚的吸能效果，提高汽车顶棚碰撞时的安全性能，中国专利CN106143386 A公开了“车内顶棚吸能结构、车辆顶棚以及车辆”，该车辆顶棚包括顶棚钣金、顶棚内饰板，在顶棚钣金与顶棚内饰板之间形成空腔，空腔内设有吸能结构；所述吸能结构包括基板、加强肋、溃缩部，加强肋和溃缩部相互结合，使乘员头部遭受的碰撞力能够得到较好的分散及吸收，提高了车辆侧碰或侧翻时对乘员的安全保护，降低了乘员被伤害的风险。然而，这种吸能结构吸能过程不稳定，从它的加速度曲线中可以看出，存在曲线斜率的阶跃点，意味着反力也会有大的波动，虽然反力最大值在人体的承受阈值之内，但是这种波动仍会给人体带来很大的损伤，仍存在安全隐患，同时这种结构轻量化效果不佳。另外，现有顶棚还可以在顶棚钣金与顶棚内饰板之间设置六边形蜂窝吸能结构，或填充柔韧性比较好的缓冲吸能结构或泡沫缓冲吸能结构来减轻司乘人员头部所受到的撞击力度，但六边形蜂窝吸能结构碰撞初始峰值高，会给人体带来很大的冲击力，对人员造成一定伤害，同时也不利于吸能；填充柔韧性好的缓冲吸能结构或泡沫缓冲吸能结构后，顶棚的机械强度无法保证，而且泡沫结构的孔隙利用率很低，仍不能很好的起到吸能效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有低峰值吸能结构的高集成一体化汽车顶棚，以解决现有汽车顶棚结构复杂，生产工序繁琐，碰撞初始峰值高，吸能过程不稳定，吸能效果不好，安全性和舒适性无法同时保证技术难题。

为实现上述目的，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种具有低峰值吸能结构的高集成一体化汽车顶棚，包括：顶棚外板、低峰值吸能结构层、内饰板；所述低峰值吸能结构层设置于顶棚外板与内饰板之间；所做的改进是：所述低峰值吸能结构层是由多个单元胞体在X向上依次排列组合而成的立体结构；

所述单元胞体由从上至下间隔均布设置的内凹四边形吸能部和用于连接相邻两个内凹四边形吸能部的连接板构成，通过连接板使单元胞体上形成多个内凹四边形吸能孔和六边形吸能孔；