专利名称：机动车辆的膝部垫系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机动车辆的膝部垫系统。
背景技术：
美国专利US 6，866，294号提供了设置在机动车辆的车身内部的膝部支撑，并且 公开了一种横向框架元件，其(i)以直角延伸至机动车辆的纵长方向，(ii)固定至刚性横 向车身结构，以及(iii)设有至少一个变形元件。该变形元件包含数个由支架壁形成的中 空支架，并且由面向乘客的膝部的支撑壁覆盖。该变形元件公开了沿支撑壁延伸的第一中 空支架段和与第一中空支架段成一定角度设置的第二额外中空支架段。第二中空支架段连 接至横向框架元件。美国专利US 6，702，324提供了用于吸收对车辆乘客的膝部的冲撞并且通过接收 膝部负载控制乘客的姿势的膝部垫。膝部垫包括设置成与膝部相对的一对左右面板、提供 至每个面板的上下撑条、和用于连接所形成的三角主体对的连接元件。每个上撑条具有其 固定至相应面板的上部区域的后部。每个下撑条具有其固定至相应面板的下部区域的下 部，并且其上部固定至相应上撑条的前端。主体在连接至连接元件时并排设置并且间隔分 离。优选地，上、下撑条为弧形，并且下撑条的曲率半径小于上撑条的曲率半径。美国专利申请公开文件US 2006/0113781提供了用于吸收膝部区域内的能量的 机动车辆膝部支撑元件。膝部支撑元件包括用于吸收在第一冲撞区域内对膝部冲击的能量 的第一变形元件，和用于吸收第二冲撞区域内对膝部冲击的能量的第二变形元件。第一变 形元件连接至第二变形元件以便使第二变形元件变形，并且从而限制了第二变形元件对在 第一冲撞区域的冲撞变形的抵抗。
实用新型内容对相关技术中存在的一个或多个问题，本实用新型的目的在于提供一种机动车辆 膝部垫系统，其能够吸收对车辆乘客的膝部的冲撞。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供一种机动车辆膝部垫系统， 其包括仪表板横梁；及连接至仪表板横梁并且配置用于吸收乘客膝部冲撞能量的可变刚 性元件。该元件包括多个嵌套的面板，每个面板均具有不同长度以及基本上相同的曲率半径。优选地，该面板具有相同的厚度。优选地，该可变刚性元件的刚性随着可变刚性元件的厚度增加而增大。优选地，面板的横截面是凸起的、或者是凹入的或者是W型。优选地，该面板机械固定在一起。根据本实用新型的另一方面，提供一种机动车辆膝部垫系统，其包括仪表板横 梁；及连接至仪表板横梁的一对能量吸收元件，每一个元件均包括彼此堆叠、具有相同形状 并且具有不同长度的多个面板。[0012]根据本实用新型的又一方面，提供一种机动车辆膝部垫系统，其包括仪表板横 梁；连接至仪表板横梁并且配置用于吸收乘客膝部冲撞能量的一对元件；及隐藏(或遮住) 该一对元件的垫盖板。该一对元件中的每一个元件均包括机械固定在一起并且具有相同曲 率半径、不同长度和相同厚度的至少两个嵌套的面板。根据本实用新型，该膝部垫系统能够有效地吸收乘客膝部冲撞能量。尽管已经说明并公开了本实用新型的示例实施例，这样的公开不应解释为限制本 实用新型。可理解地是在不脱离本实用新型的范围下可作多种改变和替代设计。
图1为膝部垫系统的实施例。图2为图1中的能量吸收元件的分解组合示图。图3为图1中能量吸收元件沿线3-3截取的横截面的后视图。图4为能量吸收元件的另一实施例的横截面的后视图。图5为能量吸收元件的又一实施例的横截面的后视图。图6为50百分位测试乘客的大腿外侧负载对位移的示例图表。图7为5百分位测试乘客的大腿外侧负载对位移的示例图表。
具体实施方式
现参考图1，实施例的机动车辆的膝部垫系统10可包括仪表板横梁12、与仪表板 横梁12连接(例如焊接、粘结等)的一个或多个能量吸收元件14、和垫盖板16。对本领域 技术人员显而易见的是，元件14和盖板16位于邻近车辆乘客的膝部的区域内。如下所述， 元件14配置用于吸收和/或转移与由乘客的膝部产生的冲撞负载相关的能量。现参考图2，元件14包括具有总体上相同宽度、厚度和曲率半径的不同长度的弓 形面板18、20、22。同样，面板18、20、22可为例如由相同滚轧成型的钢材切割而成。面板 18、20、22彼此嵌套(或堆叠于内部)。在其它实施例中，可使用任何数量的合适成型的面 板(U型、J型、C型等)。这些面板可为相同或不同的长度，并且具有总体上相同或不同宽 度和/或厚度。在图2的实施例中，面板18、20、22可焊接在一起。在其它实施例中，面板18、20、 22可螺栓连接或其它方式固定在一起。对本领域技术人员显而易见的是，元件14的刚性(和厚度)沿其长度改变，因为 其包含不同长度的面板18、20、22。例如，元件14在朝向其底部(如所说明)具有最小的刚 性，因为元件14在那个位置仅包括单个面板。元件14在朝向顶部(如所说明)具有最大 的刚性，因为元件14在那个位置包括多个面板。这种变化的刚性可对于不同身材的乘客适 应不同性能目标。例如，身材较小的乘客的膝部很可能撞击在元件14的底部。身体较大的 乘客的膝部很可能撞击在元件14的顶部。相对于身材较大的乘客，对身材较小的乘客，元 件14能够弯曲或伸缩地更大，因为，相对于元件的顶部，元件14朝向其底部具有较小的刚 性。现参考图3，在这个示例中，元件14的面板18、20、22在横截面上总体上凹入，在该 截面总体上平的部分处通过点焊(如由椭圆指示)焊接在一起。当组装时，面板20设置于面板18、22之间以使得面板18最接近于乘客，而面板22离乘客最远。在其它实施例中，面 板18可设置于面板20、22之间以使得面板20、22任一个离乘客最近/最远。其它设置也 是可能的。现参考图4，图4中与图3中的编号元件相差100的编号元件具有类似于图3中编 号元件的描述。元件114的面板118、120、122、124在横截面上总体上凸出。在组装后，面 板120、122设置在面板118、IM之间以使得面板IM最接近于乘客，并且面板118离乘客 最远。当然，面板118、120、122、124的其它设置、横截面形状和组装顺序也是可能的。现参考图5，图5中与图3中的标号元件相差200的标号元件具有类似于图3中标 注的元件的描述。元件214的面板218、220的横截面总体上为W型。面板218长度最长并 且设置于离乘客最远。现参考图6和7，以标准方式对与参考图4讨论的外部能量吸收元件形状相似的外 部能量吸收元件进行测试以评估对于50百分位测试乘客和5百分位测试乘客的腿部负载 对位移。在这些测试中，每个元件均包括由冷滚轧软钢成型并且通过点焊焊接在一起的三 个面板。元件由具有三个厚度(0. 65mm，0. 75mm，0. 85mm)中的一个的面板组装而成。图6显示了对于50百分位测试乘客高于大约IOOmm的位移，外部腿部负载保持低 于它们的目标值。图7显示了对于5百分位测试乘客高于大约60mm的位移，外部腿部负载 保持低于它们的目标值。尽管已经说明并描述了本实用新型的实施例，并不意味着这些实施例说明并描述 了本实用新型的所有可能形式。而是，说明书中使用的语句为说明性语句而非用于限制，并 且应该明白地是在不脱离本实用新型的精神和范围下可作多种改变。
权利要求1.一种机动车辆膝部垫系统，其特征是，所述系统包括 仪表板横梁；以及可变刚性元件，连接至所述仪表板横梁并且配置用于吸收乘客膝部冲撞能量，所述可 变刚性元件包括多个嵌套的面板，每个所述嵌套的面板均具有不同长度以及相同的曲率半径。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个嵌套的面板具有相同的厚度。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可变刚性元件的刚性随着所述可变刚 性元件的厚度增加而增大。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个嵌套的面板的横截面是凸起的。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个嵌套的面板的横截面是凹入的。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个嵌套的面板的横截面为W型。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个嵌套的面板机械固定在一起。
8.一种机动车辆膝部垫系统，其特征是，所述系统包括 仪表板横梁；以及一对能量吸收元件，连接至所述仪表板横梁，所述一对能量吸收元件中每一个均包括 彼此堆叠、具有相同形状并且具有不同长度的多个面板。
9.一种机动车辆膝部垫系统，其特征是，所述系统包括 仪表板横梁；连接至所述仪表板横梁并且配置用于吸收乘客膝部冲撞能量的一对元件，所述一对元 件中每一个均包括机械地固定在一起并且具有相同曲率半径、不同长度和相同厚度的至少 两个嵌套的面板；以及隐藏所述一对元件的垫盖板。
专利摘要本实用新型公开一种机动车辆膝部垫系统，该系统包括仪表板横梁；及连接至仪表板横梁并且配置用于吸收乘客膝部冲撞能量的可变刚性元件。该元件包括多个嵌套的面板，每个面板均具有不同长度以及基本上相同的曲率半径。本实用新型的优点在于膝部垫系统能够有效地吸收乘客膝部冲撞能量。
文档编号B60R21/045GK201824994SQ20102026094
公开日2011年5月11日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月21日
发明者阿米·妮科尔·卡帕迪亚, 雷万钧, 雷克·米思卡 申请人:福特环球技术公司