專利名稱：車輛的膝墊支架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車輛的膝墊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明尤其涉及一種在車禍發(fā)生時能有效保護(hù)司機(jī)膝蓋的車輛膝墊結(jié)構(gòu)。
2.背景技術(shù)當(dāng)車禍發(fā)生時，坐在駕駛座以及前排乘客座位上的人會向前移動，與安裝在車輛內(nèi)側(cè)前方的下部面板發(fā)生碰撞。此時，如果下部面板很容易變形的話，在使下部面板發(fā)生變形的同時，司機(jī)和乘客的膝蓋進(jìn)一步前移，使得司機(jī)和乘客的頭部和胸部被拉向后方。在這種情況下，安全氣囊不能有效地保護(hù)司機(jī)和乘客。為了避免上述問題，膝墊安裝在司機(jī)座位前方的下部面板內(nèi)部，以免在車禍發(fā)生時司機(jī)的膝蓋過量移動超出下部面板。當(dāng)乘客的膝蓋與開關(guān)裝置發(fā)生碰撞時，這樣的膝墊可吸收沖擊。
圖1a和1b是立體圖，分別顯示了常規(guī)的車輛膝墊結(jié)構(gòu)。
如圖1a和1b所示的，常規(guī)的膝墊結(jié)構(gòu)包括一個連接到前罩板橫梁1一側(cè)的膝墊支架10。熔絲盒3安裝在膝墊支架10的側(cè)部，下部面板2連接到膝墊支架10前部。
常規(guī)的膝墊支架10包括兩個大致為U形的支架構(gòu)件10a和10b。雖然它們沒有在圖1a和1b中示出，但車輛的方向盤柱(見圖2b中數(shù)字71)和與方向盤柱一體形成的開關(guān)裝置(見圖2b中數(shù)字73)安裝在兩個支架構(gòu)件10a和10b之間。
根據(jù)常規(guī)的車輛膝墊結(jié)構(gòu)，當(dāng)由于車禍方向盤柱71受到擠壓時，開關(guān)裝置73將會與安置在開關(guān)裝置73一側(cè)的支架構(gòu)件10b發(fā)生干涉，因而方向盤柱71不易受壓，由此給乘客的胸部造成傷害。
另外，出于熔絲盒3的A/S的考慮，司機(jī)座位左側(cè)低端部可能不能罩上常規(guī)的膝墊結(jié)構(gòu)。在這種情況下，當(dāng)斜向碰撞發(fā)生時，司機(jī)的膝蓋(左膝蓋)將從膝墊支架10處偏離。
常規(guī)的膝墊支架10垂直連接到前罩板橫梁1上，因此該常規(guī)膝墊支架10就不能同時支撐用于車輛碰撞試驗的50％的男性人體模型(膝蓋間距270mm)和5％的女性人體模型(膝蓋間距150mm)的膝蓋。
另外，當(dāng)車禍發(fā)生時，乘客的膝蓋可能沿著與膝墊支架10的沖擊能量吸收的方向(如圖1a中箭頭所示)相同的方向移動，因此乘客的膝蓋將受到嚴(yán)重?fù)p傷。

發(fā)明內(nèi)容
從而，本發(fā)明的提出就是要解決現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生的上述提到的問題，本發(fā)明的一個目的是提供一種車輛的膝墊結(jié)構(gòu)，其中膝墊支架構(gòu)件傾斜地連接到前罩板橫梁和中心支架上，以便當(dāng)發(fā)生車禍時，在吸收沖擊能量和持續(xù)支撐司機(jī)或乘客膝蓋的同時膝墊支架構(gòu)件傾斜彎曲，由此防止司機(jī)或乘客的膝蓋受到嚴(yán)重?fù)p傷。
本發(fā)明的另一目的是提供一種車輛的膝墊結(jié)構(gòu)，其中膝墊支架構(gòu)件以這樣一種方式分別連接到前罩板橫梁和中心支架上，即位于熔絲盒(安裝在下部面板內(nèi)部)和膝墊構(gòu)件之間的方向盤柱不干涉開關(guān)裝置，由此在車禍發(fā)生時防止司機(jī)的膝蓋受到嚴(yán)重?fù)p傷。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種車輛的膝墊結(jié)構(gòu)，該膝墊結(jié)構(gòu)包括一個第一膝墊支架構(gòu)件，為了吸收施加其上的來自司機(jī)膝蓋的沖擊，其安裝于設(shè)置在司機(jī)前方底部的下部面板的內(nèi)部，并位于熔絲盒一側(cè)；和一個第二膝墊支架構(gòu)件，其鄰近于與車輛方向盤柱一體形成的開關(guān)裝置而設(shè)置，其中第一膝墊支架構(gòu)件具有一個大致為三角板的形狀，其包括一個連接到車輛前罩板橫梁的頂點部分和兩個以一預(yù)定長度向著司機(jī)膝蓋延伸的橫向部分，上部和下部膝蓋接觸部分形成在兩個橫向部分的前端部，并且以一預(yù)定距離在縱向隔開；第二膝墊支架構(gòu)件包括一個偶合到連接在前罩板橫梁上的中心支架上的下端部和兩個以一預(yù)定長度向著司機(jī)膝蓋延伸的橫向部分，上部和下部膝蓋接觸部分形成在兩個橫向部分的前端部，并且以一預(yù)定距離在縱向隔開。
因此，就可避免膝墊支架構(gòu)件與開關(guān)裝置發(fā)生干涉。另外，當(dāng)持續(xù)支撐司機(jī)膝蓋并吸收施加在那里的沖擊能量時，膝墊支架構(gòu)件發(fā)生彎曲，由此防止司機(jī)的膝蓋受到嚴(yán)重?fù)p傷。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，第一和第二膝墊支架構(gòu)件相對于前罩板橫梁的垂直平面以一預(yù)定角度在一預(yù)定方向上傾斜。
為了加強(qiáng)其中的強(qiáng)度，第一膝墊支架構(gòu)件的上膝蓋接觸部和下膝蓋接觸部的預(yù)定的前端連接到前罩板橫梁上，或者第二膝墊支架構(gòu)件的預(yù)定的前端彼此相對發(fā)生彎曲。


通過下文中參照附圖所做的詳細(xì)說明，上述及其它目的、特征和本發(fā)明的優(yōu)點將會更加明顯，其中圖1a和1b是立體圖，顯示了常規(guī)的車輛膝墊結(jié)構(gòu)；圖2a到2d是立體圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的安裝在車輛上的膝墊支架結(jié)構(gòu)。
圖3a是立體圖，顯示了與本發(fā)明一個實施方案的膝墊支架結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞的司機(jī)的膝蓋。
圖3b是立體圖，顯示了一個在車禍發(fā)生時，通過與司機(jī)發(fā)生碰撞受到擠壓的方向盤；圖3c是立體圖，顯示了常規(guī)膝墊支架構(gòu)件和根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的膝墊支架構(gòu)件的安裝位置；圖4a和4b是CAE分析視圖，顯示了進(jìn)行車輛碰撞試驗時與膝墊支架構(gòu)件發(fā)生碰撞的司機(jī)的膝蓋；圖5a是CAE分析視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的膝墊支架構(gòu)件，其中膝墊支架變形但沒有干涉到受壓的開關(guān)裝置；以及圖5b是CAE分析視圖，顯示了進(jìn)行車輛碰撞試驗時，由膝墊支架構(gòu)件支撐的司機(jī)的膝蓋。
具體實施例方式
下文將參照附圖對本發(fā)明一個優(yōu)選實施方案的車輛膝墊結(jié)構(gòu)做出說明。
圖2a到2d是立體圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的安裝在車輛上的膝墊支架結(jié)構(gòu)。
圖2a是連接到車輛前罩板橫梁上的膝墊支架的立體圖。
另外，圖2b到2d是立體圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的膝墊支架結(jié)構(gòu)60在不同角度位置的安裝狀態(tài)。
參照圖2a，根據(jù)本發(fā)明的膝墊支架結(jié)構(gòu)包括用于吸收施加到司機(jī)膝蓋上的沖擊的第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63。第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63中的一個焊接到車輛底盤的前罩板橫梁1上，另外一個焊接到連接前罩板橫梁1的中心支撐支架4上。
第一膝墊支架構(gòu)件61具有一個大致為三角板的形狀，其中頂點部分61c連接到前罩板橫梁1上。另外，從頂點部分61c延伸的兩個橫向部分的端部61a和61b在縱向上以這樣一種方式相互隔開一預(yù)定距離，即司機(jī)的膝蓋(左膝蓋)與兩個橫向部分的端部61a和61b接觸。為了方便解釋，位于端部61a上方的端部61b被稱為“上膝蓋接觸部分”，位于端部61b下方的端部61a被稱為“下膝蓋接觸部分”。
當(dāng)將第一膝墊支架構(gòu)件61的下端焊接到前罩板橫梁1上時，第一膝墊支架構(gòu)件61以一預(yù)定方向(例如左向)傾斜。另外，為了加強(qiáng)其中的強(qiáng)度，上膝蓋接觸部分61b和下膝蓋接觸部分61a的預(yù)定部分(相應(yīng)于兩個橫向部分的前端)彼此相對的彎曲。也就是說，如圖2a所示，上膝蓋接觸部分61b沿圖中箭頭(a)所示的方向向左彎曲，下膝蓋接觸部分61a沿圖中箭頭(b)所示的方向向右彎曲。然而，上膝蓋接觸部分61b和下膝蓋接觸部分61a的彎曲方向可以互換。
第二膝墊支架構(gòu)件63的底端焊接到垂直連接到前罩板橫梁1的中心支架4上。第二膝墊支架構(gòu)件63具有一個三角形形狀，其中頂點部分63c連接到中心支架4上，兩個橫向部分以一預(yù)定長度從頂點部分63c處延伸。
與第一膝墊支架構(gòu)件61相似，當(dāng)?shù)诙|支架構(gòu)件63焊接到中心支架4上時，第二膝墊支架構(gòu)件63沿一預(yù)定方向偏斜(例如，左向)。
為了加強(qiáng)其中的強(qiáng)度，從頂點部分63c處延伸的端部63a和63b以一預(yù)定距離在長度方向上相互隔開，并且這兩個橫向部分的預(yù)定部分彼此相對。另外，司機(jī)的膝蓋(右膝)與兩個橫向部分的端部63a和63b相接觸。
下部面板(見圖2b中數(shù)字51)連接到第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63的上下膝蓋接觸部分61a、61b、63a、63b。
圖2b顯示了本發(fā)明一個實施方案的膝墊支架結(jié)構(gòu)60周圍的元件。如圖2b所示，位于司機(jī)膝蓋前方的下部面板51連接到膝墊支架構(gòu)件60的前部。另外，將方向盤柱71定位在第一膝墊支架構(gòu)件61和第二膝墊支架構(gòu)件63之間形成的空間部分，開關(guān)裝置73與方向盤柱71一體形成。
參照附圖2c和2d，本發(fā)明的第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63分別傾斜連接到前罩板橫梁1和中心支架4上。另外，第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63上下膝蓋接觸部分61a、61b、63a、63b的預(yù)定部分以一預(yù)定角度彎曲。
也就是說，如圖2c所示，其底端連接到前罩板橫梁1上的第一膝墊支架構(gòu)件61相對于前罩板橫梁1的垂直平面向左傾斜。另外，第二膝墊支架構(gòu)件63相對于前罩板橫梁1的垂直平面也向左傾斜。
圖2d是一立體圖，顯示了連接到車輛底盤的前罩板橫梁1上的第一膝墊支架構(gòu)件61和連接到中心支架4的第二膝墊支架構(gòu)件63，其中的中心支架4連接到前罩板橫梁1上。
下文中將對本發(fā)明的膝墊支架結(jié)構(gòu)關(guān)于車輛碰撞做出說明。
圖3a是立體圖，顯示了與本發(fā)明一個實施方案的膝墊支架結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞的司機(jī)的膝蓋。
圖3b是立體圖，顯示了一個在車禍發(fā)生時，通過與司機(jī)發(fā)生碰撞受到擠壓的方向盤；參照圖3a，本發(fā)明的第一膝墊支架構(gòu)件61以這樣一種方式位于膝墊支架結(jié)構(gòu)60的左側(cè)并具有一個三角板的形狀，即第一膝墊支架構(gòu)件61可對應(yīng)于司機(jī)膝蓋81和83的位置變化而使用。也就是，如圖3a所示，在車輛碰撞試驗中，5％的具有相對小的膝蓋間距的女性人體模型，其膝蓋81與第一膝墊支架構(gòu)件61的下部膝蓋接觸部分61a接觸。另外，在車輛碰撞試驗中，50％的具有相對大的膝蓋間距的男性人體模型，其膝蓋83與第一膝墊支架構(gòu)件61的上部膝蓋接觸部分61b接觸，因此沿著圖3a所示的箭頭方向施加膝蓋壓力。相應(yīng)的，本發(fā)明的第一膝墊支架構(gòu)件61具有一種能夠?qū)?yīng)司機(jī)膝蓋81和83的位置變化而使用的結(jié)構(gòu)。
參照圖3b，第二膝墊支架構(gòu)件63的底端焊接到中心支架4上，使得在開關(guān)裝置73受壓時第二膝墊支架構(gòu)件63不干涉開關(guān)裝置73。
也就是，如果由于車輛碰撞，開關(guān)裝置73和方向盤柱71一起沿著圖3b箭頭所示的方向受擠壓的話，由于開關(guān)裝置73受擠后部空間(A)空出，連接到中心支架4上的第二膝墊支架構(gòu)件63移動到后部空間(A)。因此，當(dāng)車禍發(fā)生時，第二膝墊支架構(gòu)件63不干涉開關(guān)裝置73。
圖3c是立體圖，顯示了常規(guī)膝墊支架構(gòu)件和本發(fā)明一個實施方案的膝墊支架構(gòu)件的安裝位置；如圖3c所示，具有U形的常規(guī)膝墊支架構(gòu)件10的底端連接到前罩板橫梁1上。圖3c中所示的點劃線部分(B)代表著常規(guī)膝墊支架構(gòu)件10的安裝位置。這種情況下，當(dāng)由于車輛碰撞開關(guān)裝置73受擠壓時，開關(guān)裝置73的擠壓方向可能會干涉到常規(guī)膝墊支架構(gòu)件10。然而，根據(jù)本發(fā)明，由于第二膝墊支架構(gòu)件63的底端連接到中心支架上，第二膝墊支架構(gòu)件63將不干涉開關(guān)裝置73。
圖4a和4b是CAE(計算機(jī)輔助工程)分析視圖，顯示了進(jìn)行車輛碰撞試驗時與膝墊支架構(gòu)件發(fā)生碰撞的司機(jī)的膝蓋，其中圖4a顯示了與第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63的上部膝蓋接觸部分61b和63b發(fā)生碰撞的50％的男性人體模型的膝蓋，圖4b顯示了與第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63的下部膝蓋接觸部分61a和63a發(fā)生碰撞的5％的女性人體模型的膝蓋。
圖4a和4b顯示了在車輛碰撞開始時剛要變形前的車輛的狀態(tài)。數(shù)字51代表位于司機(jī)膝蓋前方的下部面板。
如上所述，本發(fā)明的第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63形成了支架結(jié)構(gòu)，其可以相對于司機(jī)膝蓋的位置變化而使用，因此即使男性膝蓋和女性膝蓋之間存在高度差異，本發(fā)明的膝墊支架結(jié)構(gòu)仍然可以穩(wěn)定支撐司機(jī)的膝蓋。
圖5a是CAE分析視圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的膝墊支架構(gòu)件61和63，其中膝墊支架61和63變形但沒有干涉到受壓的開關(guān)裝置，圖5b是CAE分析視圖，顯示了進(jìn)行車輛碰撞試驗時，由膝墊支架構(gòu)件61和63支撐的司機(jī)的膝蓋。
圖5a和圖5b顯示了由于車輛碰撞發(fā)生變形的膝墊支架構(gòu)件61和63。
從圖5a可以看出，當(dāng)車禍發(fā)生時，司機(jī)膝蓋可能與第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63的下部和上部膝蓋接觸部分61a、63a、61b、63b發(fā)生碰撞。另外，由于司機(jī)胸部與開關(guān)裝置73和方向盤柱71碰撞，開關(guān)裝置73和方向盤柱71向下受到擠壓。此時，本發(fā)明的第二膝墊支架構(gòu)件63不干涉開關(guān)裝置73和受擠壓的方向盤柱71，因此開關(guān)裝置73和方向盤柱71可以順暢地被壓縮。另外，與第二膝墊支架構(gòu)件63碰撞的司機(jī)的膝蓋可由第二膝墊支架構(gòu)件63持續(xù)地支撐，因此就可防止司機(jī)的膝蓋受到嚴(yán)重傷害。
根據(jù)常規(guī)的膝墊結(jié)構(gòu)，在車禍發(fā)生時，由于其中的結(jié)構(gòu)問題，膝墊支架構(gòu)件10會干涉開關(guān)裝置73，因此開關(guān)裝置73不能正常受壓，對司機(jī)膝蓋造成嚴(yán)重傷害。
參照圖5b，當(dāng)發(fā)生車禍時，司機(jī)膝蓋81和83會與第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63的下部和上部膝蓋接觸部分61a、63a、61b、63b發(fā)生碰撞。此時，第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63將傾斜移向左方，因此即使膝蓋過渡前移，司機(jī)的膝蓋也可以與第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63一起移動。因此，當(dāng)與司機(jī)的膝蓋一起移動時，第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63變形，使得第一和第二膝墊支架構(gòu)件61和63持續(xù)支撐司機(jī)的膝蓋81和83。
如上所述，本發(fā)明的車輛膝墊結(jié)構(gòu)具有兩個具有三角形形狀的支架構(gòu)件，其中第一膝墊支架構(gòu)件的底端連接到前罩板橫梁上，第二膝墊支架構(gòu)件的底端連接到中心支架上，該中心支架連接到前罩板橫梁上。相應(yīng)的，本發(fā)明的膝墊結(jié)構(gòu)可對應(yīng)司機(jī)膝蓋的位置變化而使用。另外，當(dāng)由于車禍開關(guān)裝置受壓時，膝墊支架構(gòu)件不干涉受壓的開關(guān)裝置。根據(jù)本發(fā)明，膝墊支架構(gòu)件分別傾斜地連接到前罩板橫梁和中心支架上，因此當(dāng)持續(xù)支撐司機(jī)膝蓋和吸收沖擊能量時，膝墊支架構(gòu)件可傾斜彎曲，由此防止司機(jī)的膝蓋受到嚴(yán)重傷害。
雖然為了解釋的目的，已經(jīng)對本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案做了說明，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，可以在不偏離由所附的權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍和精神前提下做出各種不同變形、增加和替換。
權(quán)利要求
1.一種車輛的膝墊結(jié)構(gòu)，該膝墊結(jié)構(gòu)包括一個第一膝墊支架構(gòu)件，為了吸收施加其上的來自司機(jī)膝蓋的沖擊，其安裝于設(shè)置在司機(jī)前方下部的下部面板的內(nèi)部，并位于熔絲盒一側(cè)；以及一個第二膝墊支架構(gòu)件，其鄰近于與車輛方向盤柱一體形成的開關(guān)裝置而設(shè)置，其中第一膝墊支架構(gòu)件具有一個大致為三角板的形狀，其包括一個連接到車輛前罩板橫梁的頂點部分，和兩個以一預(yù)定長度向著司機(jī)膝蓋延伸的橫向部分，上部和下部膝蓋接觸部分形成在兩個橫向部分的前端部，并且以一預(yù)定距離在縱向隔開，以及第二膝墊支架構(gòu)件包括一個偶合到連接在前罩板橫梁上的中心支架上的下端部，和兩個以一預(yù)定長度向著司機(jī)膝蓋延伸的橫向部分，上部和下部膝蓋接觸部分形成在兩個橫向部分的前端部，并且以一預(yù)定距離在縱向隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膝墊結(jié)構(gòu)，其中第一和第二膝墊支架構(gòu)件相對于前罩板橫梁的垂直平面以一預(yù)定角度在一預(yù)定方向上傾斜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的膝墊結(jié)構(gòu)，其中第一膝墊支架構(gòu)件或第二膝墊支架構(gòu)件的上膝蓋接觸部和下膝蓋接觸部的預(yù)定的前端部彼此相對地彎曲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膝墊結(jié)構(gòu)，其中連接到中心支架上的第二膝墊支架構(gòu)件以一預(yù)定方向傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的膝墊結(jié)構(gòu)，其中在開關(guān)裝置受壓后，第二膝墊支架構(gòu)件移動到形成在開關(guān)裝置后部的空間部分，從而避免開關(guān)裝置與第二膝墊支架構(gòu)件發(fā)生干涉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車輛的膝墊結(jié)構(gòu)，能夠在車禍發(fā)生時有效保護(hù)司機(jī)的膝蓋。該膝墊結(jié)構(gòu)具有兩個具有三角形形狀的支架構(gòu)件，其中第一膝墊支架構(gòu)件的底端連接到前罩板橫梁上，第二膝墊支架構(gòu)件的底端連接到中心支架，該中心支架連接到前罩板橫梁上，因此就可避免第二膝墊支架構(gòu)件與開關(guān)裝置發(fā)生干涉。膝墊支架構(gòu)件分別傾斜地連接到前罩板橫梁和中心支架上，因此當(dāng)持續(xù)支撐司機(jī)膝蓋時，膝墊支架構(gòu)件可傾斜彎曲，由此防止司機(jī)的膝蓋受到嚴(yán)重傷害。膝墊結(jié)構(gòu)具有形成在第一和第二膝墊支架構(gòu)件前部的上部和下部膝蓋接觸部分，因此該膝墊結(jié)構(gòu)可對應(yīng)司機(jī)膝蓋的位置變化而使用。
文檔編號B60R21/04GK1724295SQ200510085260
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者孔炳碩 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社