專利名稱：乘員保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種乘員保護裝置，用于在乘員的膝部載荷作用到儀表板上時用于保護乘員。
背景技術(shù)：
車輛配備有用于在碰撞時保護乘員的胸部和頭部的座椅安全帶和氣囊，或者配備有用于在碰撞時保護乘員的膝部的膝部保護裝置。JP-UM-A-6-37010公開了一種有關(guān)膝部保護裝置技術(shù)的技術(shù)。
在該相關(guān)技術(shù)中，臂狀物與支架設(shè)置于設(shè)置在車輛本體側(cè)的儀表板的橫梁上。此外，一朝向手套箱的上部加強元件連接于臂狀物的遠端。另外，一下部加強元件連接于支架的下端。該上部加強元件、支架(側(cè)部加強元件)和下部加強元件組成一環(huán)狀地朝向儀表板中的開口的圓周邊緣的結(jié)構(gòu)，并且這些加強元件被構(gòu)造成當(dāng)乘員的膝部抵靠在手套箱的蓋子上時發(fā)生彎曲變形。
然而，在相關(guān)技術(shù)中，作用于手套箱的蓋子上的載荷需要被許多元件吸收，如上部加強元件、支架(側(cè)部加強元件)和下部加強元件。因此，需要進行將所有元件布置在儀表板的內(nèi)部位于手套箱后面的工作。另外，需要制造每一個元件的工時，并且控制每一個元件的質(zhì)量也是需要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種乘員保護裝置，其用于通過一個簡單的結(jié)構(gòu)有效地吸收施加在朝著儀表板的乘員的膝部的沖擊載荷。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種乘員保護裝置，其具有一面板，其組成儀表板的乘客車廂側(cè)面的一部分，并且當(dāng)至少乘員的膝蓋的載荷施加時該面板從儀表板上可分離，以進行移動；和多個支撐元件，其分別朝向面板的橫向端部，并且其硬度比面板的硬度高。


圖1為表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的乘員保護裝置的裝配立體圖；圖2為表示圖1所示的乘員保護裝置安裝在車輛上的狀態(tài)的橫截面圖；圖3為表示圖2所示的乘員保護裝置在車輛碰撞時所產(chǎn)生結(jié)果的情況說明圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明第二實施例的乘員保護裝置的說明圖；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明第三實施例的乘員保護裝置的說明圖。
具體實施例方式
將參照所附的附圖對本發(fā)明的第一實施例進行如下描述。
圖1為本發(fā)明第一實施例的乘員保護裝置的裝配立體圖，圖2為如圖1所示的乘員保護裝置安裝在車輛上的狀態(tài)的橫截面圖，并且圖3為圖2所示的乘員保護裝置在車輛碰撞時所產(chǎn)生結(jié)果的情況說明圖。如圖1所示，乘員保護裝置1包括一手套箱(glove box)2和一對支撐元件3，3。手套箱2包括作為箱子部分的手套箱主體5、外面板6和插入面板7。該手套箱主體5形成為使得內(nèi)面板5b的圓周邊緣部分以類似凸緣的方式垂直和水平地伸出，其中該內(nèi)面板5b形成具有向上的開口的箱子部分5a的前壁。
在每一個側(cè)壁5C的外表面上設(shè)置多個凹槽5d，使這些凹槽從所述外表面的上端延伸到下端且前后對齊。如圖2所示，這兩凹槽5d按照該側(cè)壁5c的形狀排列，如基本上為V形，其中所述凹槽在上端相互遠離，而在下端相互之間離得較近。這些凹槽5d被設(shè)計成當(dāng)初始的膝部載荷(沖擊載荷)從內(nèi)面板5b側(cè)被施加時發(fā)生破裂，從而使側(cè)壁5c破裂或該側(cè)壁5c容易變形(彎曲)。另外，該凹槽被設(shè)置成具有用于根據(jù)初始膝部載荷所產(chǎn)生的破裂的最佳深度和寬度，而不考慮用作側(cè)壁5c的樹脂元件的厚度和質(zhì)量上的差異，成型的變化，以及在車輛被驅(qū)動的例如高溫區(qū)域和低溫區(qū)域的這些區(qū)域的環(huán)境溫度(熱)的差異。根據(jù)這些特征，施加于內(nèi)面板5b的膝部載荷被抑止到最低大小。注意，凹槽5b可形成為如圖3所示的正方形的橫截面形狀，或者形成為類似V字形的橫截面形狀。即，只要當(dāng)膝部載荷施加于內(nèi)面板5b時側(cè)壁5c容易破裂或變形，任何橫截面形狀都可被采用。導(dǎo)向桿5e被設(shè)置成在每一個側(cè)部5b的上部后端的角部中突出。該手套箱主體5由樹脂一體模制而成。
外面板6被安裝在手套箱主體5的內(nèi)面板5b的前表面上，并且被形成為與內(nèi)面板5b基本上相同的形狀。另外，用于開/關(guān)機構(gòu)的安裝部分6b設(shè)置于外面板6的前表面6a的上部的中央位置；并且鉸接部分6c設(shè)置于外面板6的后表面上的下端的中央位置。該外面板6也是由樹脂模制成型。
插入面板7形成為比手套箱主體5的內(nèi)面板5b稍小的形狀，和橫向設(shè)置相互平行的肋板7a，每個所述的肋板具有U形的橫截面，且將所述的肋板設(shè)置成在插入面板7上從頂部位置到底部位置的多個臺階。肋板7a設(shè)置成這樣，使得肋板7a的高度從頂部側(cè)肋板朝向底部側(cè)肋板逐漸降低并且肋板7a之間的節(jié)距或間距從頂部側(cè)肋板朝向底部側(cè)肋板逐漸變窄，由此插入面板7的橫截面的副力矩從插入面板7的頂部朝向底部逐漸減小。即，插入面板7形成為這樣一形狀，其中沖擊吸收能力從其頂部到底部逐漸減小。插入面板7是一金屬板，其通過金屬薄片加工而成。注意，該肋板7a的橫截面形狀并不局限于U形的橫截面，還可形成為波形的橫截面。插入面板7被插設(shè)到手套箱主體5的內(nèi)面板5b和外面板6之間，并且這些元件聯(lián)結(jié)緊固并固定在一起(圖2)。這樣，前壁2a構(gòu)成為手套箱2的面板。
手套箱2設(shè)置于儀表板8的較低位置上(圖2)以便朝向前排乘客座位。手套箱2通過外面板6上的鉸接部分6c支撐于車體側(cè)上。設(shè)于手套箱主體5的側(cè)壁5c的上端角部中的導(dǎo)向軸5e分別與導(dǎo)向元件中的導(dǎo)向槽接合(未示出)，所述的導(dǎo)向元件設(shè)于車體側(cè)用于在該處支撐，從而手套箱2能夠朝向前排乘客座位側(cè)平滑地打開和從前排乘客座位側(cè)平滑地關(guān)閉。另外，空調(diào)10縱向安裝于在手套箱2的前面，并且箱子部分5a的后壁5f面對空調(diào)10，且它們之間設(shè)有微小的間隙。
支撐元件3為金屬的片狀元件，并且近端3a固定于層面橫跨部件(deck crossmember)9，該層面橫跨部件9為車體的加強元件，而前端或遠端3b向上彎曲以便構(gòu)成與在手套箱主體5的內(nèi)面板5b的后表面5b′上的側(cè)部相鄰接的鄰接表面。換句話說，支撐元件3被制成朝向成為面板的前壁2a延伸。該支撐元件3由厚金屬片制成并且被堅固地和剛性地制成，從而不容易變形。特別地，該支撐元件3最好制成為等于或大于插入面板7的3倍厚。
如圖2所示，在該對支撐元件3中，該近部3a分別固定于層面橫跨部件9，中央部分被制成由手套箱主體5的側(cè)壁5c向前延伸，且在它們之間帶有微小的間隙。每一個遠端部3b與在內(nèi)面板5b的后表面5b′上的側(cè)部的基本中央位置相遠離并相面對，其中內(nèi)面板5b在手套箱2處于關(guān)閉狀態(tài)下從側(cè)壁5c突出，且在它們之間設(shè)置有一個間隙g(約為10mm的大小)。這樣構(gòu)成乘員保護裝置1。
在此之前描述的乘員保護裝置的功能將在下面進行描述。
如圖2和圖3所示，一個大體形的人，例如，一個成年男性坐在前排的乘客座椅上，并且乘員的膝部Na與手套箱2的側(cè)壁2a相遠離和相面對，并且膝部Na相互遠離。一旦車輛遇到正面的撞擊，乘員的膝部Na向前移動，由此膝部載荷施加于手套箱2的前壁2a，并且手套箱2向前移動間隙g。然后，內(nèi)面板5b的后表面5b′上的側(cè)部的中央部分與支撐元件3的遠端部3b鄰接，由此手套箱2的向前移動在那里受到限制。
如果膝部載荷進一步施加于前壁2a，該前壁2a沒有破裂而是與插入面板7一起以這樣的方式發(fā)生彎曲變形，使得前壁的中央部分以左和右支撐元件3的遠端部3b為支點朝著車輛的前方突出，如圖3的雙點劃線所示；而當(dāng)膝部Na如箭頭所示向內(nèi)移動或者相向移動時，由于前壁2a的中央部朝向車輛的前方突出，膝部Na擠壓前壁2a并且使前壁2a變形，如雙點劃線所示。這是因為由于支撐元件3的硬度比手套箱2的前壁2a的高，支撐元件3沒有彎曲變形而前壁2a發(fā)生彎曲。當(dāng)側(cè)壁部5c隨著前壁2a朝著車輛的前方彎曲變形被向前推動時，手套箱2的向前移動受到限制，由此后壁5f與空調(diào)10鄰接。結(jié)果，側(cè)壁5c在槽5d處破裂然后倒塌。也就是說，側(cè)壁5c受到初始的膝部載荷在槽5d處破裂并且然后倒塌，而不管膝部載荷性質(zhì)的變化。由于支撐元件3限制前壁2a的側(cè)部朝向車輛前方的移動，阻止了前壁2a與空調(diào)10的碰撞，從而前壁2a不會破裂而是與插入面板7一起根據(jù)所施加的膝部載荷發(fā)生彎曲，以便吸收膝部載荷從而保護膝部Na。
前壁2a可僅由樹脂元件制成。然而，如果這樣，當(dāng)膝部載荷被施加，由于前壁2a在載荷施加的初始階段就產(chǎn)生巨大的變形，可能會發(fā)生這樣的情況大的膝部載荷不能被適當(dāng)?shù)匚?。與前壁2a僅僅由樹脂元件制成的情況相比，插入面板7提高了前壁2a的剛性，并且允許前壁2a充分完全地吸收沖擊，即使是在大的膝部載荷被施加的情況下。
另外，如圖2中的雙點劃線所示，如果一個小體形的人，例如一個小孩或者女性坐在前排乘客座上并且膝部Nc與手套箱2的前壁2a的下部附近的位置產(chǎn)生碰撞，或者如果成年男性乘員的膝部Na的動作發(fā)生變化并且因此膝部Na與在手套箱2的前壁2a的下部附近的位置產(chǎn)生碰撞，由于插入面板7的沖擊吸收能力設(shè)置成從前壁2a的上部到下部遞減，即使膝部Nc或者Na與前壁2a的下部碰撞，前壁2a也會根據(jù)膝部載荷的大小進行變形以便有效吸收膝部載荷，從而使手套箱2能夠保護膝部而不管乘員的體形如何。
雖然在本實施例中，支撐元件3的遠端部3b被制成為面對手套箱2的內(nèi)面板5b的后表面5b′上的側(cè)部，且在手套箱2關(guān)閉的狀態(tài)下在它們之間設(shè)置有一個微小的間隙，而遠端部可與側(cè)部鄰接。如本實施例所描述的，由于內(nèi)面板5b的后表面5b′上的側(cè)部和支撐元件3的遠端部3b之間設(shè)置有微小的間隙，因此如果膝部與前壁2a由于除車輛碰撞以外的其他原因而發(fā)生碰撞，能夠有效地防止前壁2a的變形。
另外，由于當(dāng)車輛碰撞時，支撐元件3支撐著前壁2a而不與手套箱主體5發(fā)生干涉，前壁2a的變形能夠充分地被支撐。
下面，將在圖4的基礎(chǔ)上對第二實施例進行描述。由于本實施例除了插入面板7和支撐元件3的結(jié)構(gòu)外均與以前已經(jīng)描述的第一實施例的結(jié)構(gòu)相同，因此這些有關(guān)實施例1所描述的同樣的組成結(jié)構(gòu)給出同樣的參考標(biāo)記，并且它們的描述將被省略。
在本實施例中，卷邊(bead)11或肋板在支撐元件3的縱向方向上設(shè)置于片狀金屬的支撐元件3的表面上。卷邊可以通過金屬片加工形成以在縱向延伸，并且具有三角形的橫截面。如果這樣，卷邊11的后側(cè)是凹進去的。由于卷邊11能夠顯著提高支撐元件3的剛性，支撐元件的厚度可以減小到與插入面板同樣厚。
另外，作為用于提高支撐元件3的剛性的結(jié)構(gòu)，也可以采用一U形的橫截面或者封閉的橫截面。采用這樣的橫截面的在即使利用薄金屬片用作支撐元件3時也能提供所要求的剛性，并且可因此有效地減少設(shè)備的重量和尺寸。
注意，本實施例的其他功能和優(yōu)點與在前已經(jīng)描述的第一實施例的相同。
進一步，將基于圖5對第三實施例進行描述。本實施例與第一實施例之間的結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于，本實施例的支撐元件不是諸如第一實施例中所用的近端部3a固定于層面橫跨部件9上的類似板形元件，而是儀表板8的端部8a，其在手套箱2的每一個橫向端支撐手套箱2的后表面。
具體地說，一臺階被設(shè)置于儀表板中的開口的每一個端部8a處，其中該臺階從儀表盤的乘客車廂側(cè)的表面退后一個與手套箱的前壁2a的厚度相等的距離。另外，端部8a疊蓋于前壁2a上的距離制成為當(dāng)膝部載荷施加于前壁2a時足夠用于端部8a支撐前壁2a的距離。
當(dāng)儀表板8用樹脂制成時，通過充分增加端部8a的厚度或者用更硬的樹脂形成儀表板8能提高儀表板的剛性使其高于前壁2a的剛性。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)，即使在乘員的膝部載荷施加于前壁2a的情況下，端部8a能夠起到支撐元件的作用，并且在前壁2a被允許向車輛的前方發(fā)生彎曲變形時手套箱2能夠吸收沖擊。
注意，本實施例其他的功能和優(yōu)點與在前已經(jīng)描述的第一實施例的相同。
本發(fā)明不受這里所描述的實施例的限制，并且不用說，本發(fā)明可以進行不脫離其精神和范圍的不同的改進。
權(quán)利要求
1.一種乘員保護裝置，包括一面板，其構(gòu)成儀表板的乘客車廂側(cè)面的一部分，并且當(dāng)至少乘員的膝部載荷被施加時該面板與儀表板分離以進行移動；和多個支撐元件，其分別朝向面板的橫向端部，并且其剛性比所述的面板的剛性高。
2.如權(quán)利要求1所述的乘員保護裝置，其特征在于，當(dāng)膝部載荷被施加時，面板彎曲變形成使其中央位置朝著車輛的前方突出。
3.如權(quán)利要求2所述的乘員保護裝置，其特征在于，該多個支撐元件包括兩個片狀元件，其一端固定于車體的加強元件并在車輛的縱向方向上延伸并且其另一端面向面板的橫向端部。
4.如權(quán)利要求3所述的乘員保護裝置，其特征在于，該面板構(gòu)成手套箱的乘客車廂側(cè)面板，并且所述兩支撐元件被設(shè)置成面對所述的面板，并且手套箱的箱子部分被保持在它們之間。
5.如權(quán)利要求4所述的乘員保護裝置，其特征在于，所述的手套箱由樹脂元件制成，以便當(dāng)初始的膝部載荷施加于外面板上時，手套箱的側(cè)壁塌陷。
6.如權(quán)利要求3所述的乘員保護裝置，其特征在于，該面板包括一外面板，其由樹脂制成并且設(shè)于乘客車廂側(cè)；一內(nèi)面板，其由樹脂制成并且設(shè)于儀表板的內(nèi)側(cè)；以及一金屬面板，其插設(shè)于內(nèi)面板和外面板之間。
7.如權(quán)利要求6所述的乘員保護裝置，其特征在于，該內(nèi)面板形成為其沖擊的吸收能力從其上部朝著其下部減少的結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求6所述的乘員保護裝置，其特征在于，該支撐元件由金屬制成，并且比所述的金屬面板厚。
9.如權(quán)利要求3所述的乘員保護裝置，其特征在于，該面板由樹脂制成，并且該支撐元件由金屬片制成。
10.如權(quán)利要求3所述的乘員保護裝置，其特征在于，每一個支撐元件都具有縱向形成的卷邊。
11.如權(quán)利要求3所述的乘員保護裝置，其特征在于，該支撐元件為支撐端部，其在儀表板的開口處與儀表板整體地形成。
全文摘要
一種乘員保護裝置，其具有面板，該面板構(gòu)成儀表板的乘客廂側(cè)面的一部分并且其當(dāng)至少乘員的膝蓋的載荷被施加時與儀表板分離進行移動；和多個支撐元件，其分別朝向面板的橫向端部，并且其硬度比面板的硬度高。施加于面對儀表板的乘員的膝部的沖擊載荷能夠被有效地吸收。
文檔編號B60R21/00GK1513706SQ20031011306
公開日2004年7月21日 申請日期2003年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月25日
發(fā)明者山崎泰伸 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社