[发明专利]在车辆中用于降低膝部损伤的结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于降低膝部损伤的结构。更特别地，本发明涉及一种在车辆碰撞时用于有效降低膝部损伤的结构。

背景技术

通常，多种安全装置和安全结构应用于车辆，以安全保护乘客并将碰撞时的损伤程度减小到最小。

由于安全装置和安全结构是直接与乘客的生命相关的重要构件，因此需要所设计的安全装置和安全结构满足一定的性能水平。车辆制造者正在设计与乘客安全相关的车辆结构和安全装置，以满足在碰撞法规和适销品质测试中规定的损伤标准。

例如，通过评估在实际碰撞测试中的膝部损伤来设计车辆，使得损伤程度不超过参考值，以控制在碰撞事故中发生的乘客下肢的损伤增加。

特别地，在使用假人的碰撞测试中，假人的膝部滑动（膝部滑动损伤）必须落入参考值内。当膝部滑动超过参考值，就可能在实际车辆碰撞过程中导致严重的损伤，如膝部脱臼。因此，需要一种使膝部滑动落入参考值内的技术。

发生诸如膝部脱臼的损伤的根本原因可取决于防撞垫的设计和形状。当在碰撞时防撞垫与乘客下肢之间的初始接触点位于其下侧时，即当防撞垫与胫骨部的碰撞早于乘客的膝部（防撞垫的初始接触点位于胫骨部）时，膝部滑动可能超过参考值，从而导致诸如膝部脱臼的损伤。

图1和图2A、2B为示出了根据在碰撞时施加至模拟人体的假人的下肢的负载而发生的假人的膝部滑动的图。当防撞垫1的碰撞负载早于膝部而施加至胫骨部时，发生膝部滑动（参见图1的箭头D）。

因此，防撞垫1的初始接触点必须位于膝部（参见图2B）而不是胫骨部（参见图2A）。

图1的箭头D指示了在假人的膝部上发生的膝部滑动的方向。图2A显示了防撞垫1的初始接触点位于胫骨部，图2B显示了防撞垫1的初始接触点位于膝部。

如图2A所示，碰撞负载早于膝部施加至胫骨部是归因于防撞垫1的形状。为了降低膝部损伤，就必须减弱施加至胫骨部的负载。为此，可以改变防撞垫1的形状，或者可以减弱防撞垫1的强度。然而，这些在降低乘客的损伤方面具有局限性。

图3为示出了在碰撞时由防撞垫1导致的诸如膝部脱臼的损伤的发生的图。如图3所示，在碰撞时当防撞垫1首先与驾驶者或乘客的下肢的胫骨部碰撞时，发生膝部滑动。

参见图3，在碰撞时当防撞垫1首先与乘客的胫骨部碰撞时，乘客的股骨部相对向前移动，从而导致假人的膝部滑动，特别是膝部脱臼。

作为用于降低膝部损伤程度的方法，存在一种减弱与膝部碰撞的一部分车身的强度的方法。除了如上所述的减弱防撞垫的强度之外，存在减弱手套箱及其其他支撑结构的强度的方法。

换言之，存在一种减弱中央仪表盘的下面板（不包括配备手套箱的前罩板支撑结构的凸缘部，或者不包括壳体侧覆盖部和手套箱的肋）的强度的方法。

然而，由于要获得较大的改进效果、设计的过多改变以及耐久构件的强度的减弱是有困难的，因此这些方法具有局限性。

另外，存在一种额外应用诸如用于固定乘客的双安全带预紧器的设备的方法。然而，该方法仅在特定情况下具有作用，并导致成本过度增加。而且，该方法仅在如下情况中具有作用：碰撞物体（如膝部和防撞垫）之间的空间相对较大。

作为用于保护乘客的膝部的安全装置，存在安装膝部气囊装置和膝部衬垫的方法。然而，这些方法也具有如下局限性：与它们的作用相比，由于增加了复杂构件，因此导致制造成本过度增加。

公开于该发明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

本发明的各个方面旨在提供一种车辆安全结构，其可有效降低乘客的损伤（如膝部脱臼）程度，并同时具有简单的结构和配置。

在一方面，本发明提供了一种在车辆中用于降低膝部损伤的结构，其包括脚趾挡块，所述脚趾挡块在车身从右到左的横向方向上纵向设置在驾驶者的座位或乘客座位处的车辆内部的底部上，

其中所述脚趾挡块突出设置以具有一定高度，所述高度使得乘客的脚部的前尖端被阻止向前移动，因此乘客的膝部早于乘客的胫骨部接触防撞垫。

在一个示例性实施方案中，当乘客的脚部的前尖端被所述脚趾挡块阻挡时，在乘客的股骨部的中心轴线与防撞垫的表面之间的交叉点、在所述交叉点与防撞垫的下尖端之间连接的线段，以及沿着乘客的胫骨线在防撞垫的表面上的交叉点绘制的线段分别限定为A、AB和AC，可设置所述脚趾挡块，使得在乘客的股骨部的中心轴线与线段AC之间的角度总是大于在乘客的股骨部的中心轴线与基于交叉点的线段AB之间的角度。