CN105270310A - 可充气的脚跟阻挡器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于在发生事故时保护机动车辆的操作者的可充气的脚跟阻挡器。脚跟阻挡器包括充气气囊，充气气囊具有固定到邻近趾板并且在车辆控制踏板下方的地板底盘的第一部分。值得注意的是，当展开时，充气气囊的最后且最下部被固定到地板底盘，从而最大化该装置的有效性。

Description

可充气的脚跟阻挡器

技术领域

本发明总体涉及车辆安全装置，并且更具体地涉及一种可充气的脚跟阻挡器，这种脚跟阻挡器通常沿着邻近趾板(toepan)的地板水平延伸并且在发生事故时展开以保护车辆操作者的脚、脚跟和小腿。

背景技术

本发明涉及一种在发生事故时保护机动车辆的操作者的脚、脚跟和小腿的可充气的脚跟阻挡器。为此目的，脚跟阻挡器具有两个主要功能。首先，它有助于膝盖和膝垫之间更好地接合，从而通过限制脚跟进入趾板区域来改善小腿和股骨负荷以及运动学。其次，它提供了用于能量管理的充气气囊并且作为与事故——例如迎头或偏置正面碰撞——相关的力的附加阻尼器。

发明内容

根据在此所述的目的和优点，提供了一种用于在事故期间保护机动车辆的操作者的可充气的脚跟阻挡器，其中该机动车辆包括地板底盘(floorpan)、地板底盘前面的趾板和车辆控制踏板。脚跟阻挡器可以概括地描述为包含具有固定到邻近趾板且在车辆控制踏板下面的地板底盘的第一部分的充气气囊。在一个可能的实施例中，充气气囊仅安装到地板底盘并且在从邻近并且沿着趾板的内部表面的地板底盘朝向车辆控制踏板向上的方向充气。进一步地，充气气囊的最后且最下部在所有时候都固定到地板底盘，以防止操作者的脚跟由于在正面碰撞中产生的力从充气气囊下切或下滑的任何可能性。

脚跟阻挡器具有沿着邻近趾板的地板底盘水平延伸的初始位置和在由车辆控制踏板的底部、趾板和地板底盘限定的区域中的展开位置。进一步地，展开区域的第一端由搁脚板(footrest)限定且第二端由机动车辆的中央控制台或中央通道(centertunnel)限定。脚跟阻挡器具有实质上相切于车辆控制踏板(制动踏板和加速踏板)的控制表面的充气方向。

在一个可能的实施例中，充气气囊的第一部分被热焊接至地板底盘。在另一个可能的实施例中，充气气囊的第一部分被热熔接至所述地板底盘。在一个可能的实施例中，充气气囊被固定到地毯下面的地板底盘。在一个可能的实施例中，覆盖充气气囊的地毯被刻痕以允许充气气囊沿着划痕通过地毯展开。在另一个可能的实施例中，充气气囊被固定到隔音材料层和地毯层下面的地板底盘。在一个可能的实施例中，覆盖充气气囊的隔音材料层和地毯层都被刻痕以允许充气气囊沿着划痕通过隔音材料层和地毯层展开。

在任何一个实施例中，充气气囊包括进气口和连接到进气口的增压流体源。进一步地，可充气的脚跟阻挡器可以包括控制器和用于检测与机动车辆事故相关的突然减速的运动传感器。控制器响应于运动传感器，以当运动传感器检测到与事故相关的突然减速特性时，激活加压流体源并展开充气气囊。

根据另外的方面，提供了一种保护机动车辆的操作者的脚、脚跟和小腿的方法。该方法包括以下步骤：固定充气气囊到邻近趾板的地板底盘，在发生事故时展开充气气囊至由车辆控制踏板的底部、趾板以及地板底盘限定的区域。因此，该方法包括从邻近并且沿着趾板的内部表面的地板底盘朝向车辆控制踏板而不是朝向车辆的操作者向上给气囊充气。因此，该方法包括在实质上相切于车辆控制踏板的控制表面的方向上给气囊充气。进一步地，该方法的一个实施例包括仅安装充气气囊至地板底盘。

根据另外的方面，提供一种包含如描述的可充气的脚跟阻挡器的机动车辆。

在以下的说明书中，显示和描述了脚跟阻挡器的几个优选实施例。如应当认识到，脚跟阻挡器能够具有其他的、不同的实施例，并且在不脱离以下权利要求中提出和描述的脚跟阻挡器的情况下，其若干细节在各种明显的方面能够进行修改。因此，附图和说明书应被认为是本质上是说明性的而不是限制性的。

附图说明

并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了脚跟阻挡器的几个方面，并与说明书一起用于说明脚跟阻挡器的某些原理。在附图中；

图1a是具有脚跟阻挡器的车辆的踏板操作区域的透视图，其中脚跟阻挡器处于地毯下面的初始位置或未展开位置；

图1b是示出了处于初始位置或未展开位置的脚跟阻挡器的详细的端视图和局部剖视图；

图2a是类似于图1a但示出了处于展开位置的脚跟阻挡器的透视图；

图2b是示出了处于展开位置的脚跟阻挡器的详细的端视图和局部剖视图；

图3是包括充气机和控制电路的脚跟阻挡器的示意框图；

图4是类似于图2b、本发明的可替代的实施例的视图。

现在将详细参考脚跟阻挡器的优选实施例，该优选实施例的示例在附图中示出。

具体实施方式

现在参考图1a和1b，示出了本发明的主题的脚跟阻挡器10。更具体地，脚跟阻挡器10包括充气气囊12。充气气囊12可以由实质上任何合适的材料制成，包括，例如，注射成型或吹塑成型的塑料材料，例如聚乙烯、聚烯烃或PVC(聚氯乙烯)。气囊12的第一或最下部分14固定到邻近趾板18且在车辆控制踏板的下方的机动车辆的地板底盘16，在所示的实施例中，车辆控制踏板包含制动踏板20和加速器踏板22。如应当领会的是，在一个可能的实施例中，充气气囊12仅安装到地板底盘16。如此，这意味着没有一部分气囊12安装或固定到趾板18。

如图1a和1b进一步所示，气囊12从邻近搁脚板26的第一端24延伸到邻近控制台或中央通道30的第二端28。

在所示的实施例中，在隔音材料层32和地毯层34的下方的位置提供气囊12。在另一个可能的实施例中，仅提供覆盖的地毯层34。没有隔音层32。在另一个可能的实施例中，没有提供层32、34，并且仅在沿着覆盖符合审美的塑料或者在发生事故时当气囊展开时易破裂的其他材料的覆盖层下面的地板底盘16的腔或通道内提供气囊12。

现在参考图2a和2b，示出了脚跟阻挡器10，以及更具体地，处于完全展开位置的充气气囊12。当展开时，充气气囊12实质上填充由车辆控制踏板20、22的底部36、趾板18和地板底盘16限定的区域。进一步，应当领会的是，展开的气囊12从搁脚板26连续延伸到控制台或中央通路30，跨过车辆的踏板操作区域。

应当领会的是，当气囊12展开时，它在从邻近且沿着趾板18的内部表面的地板底盘(用箭头A表示)朝向车辆控制踏板20、22向上的方向充气。在此，应当领会的是，气囊12的最后且最下部或拐角40固定到地板底盘16。因此，车辆操作者的脚跟或脚尖从气囊12下切或下滑并且在气囊12和地板底盘16之间朝向趾板18向前延伸是不可能的。因此，最佳的可能的运动学被保持，并且车辆操作者的腿被迫进入膝垫可以提供保护的位置，从而减少或消除小腿创伤。进一步地，应当领会的是，充气方向实质上相切于车辆踏板20、22的控制表面42，从而相切于在踏板上操作者的脚的脚底。因此，气囊12的展开或充气没有对脚的底部提供直接冲击。

与此相反，现有技术的可充气的脚跟阻挡器安装到趾板且在朝向车辆操作者的方向B充气，用对起因于迎面碰撞或者事故的正面碰撞的附加的力对脚的脚跟或脚底产生直接冲击。进一步地，应当领会的是，现有技术的固定到趾板的充气气囊按照定义不固定到地板底盘。因此，充气气囊的最后且最下角保持不固定到地板底盘并且可能受到车辆操作者的脚尖或者脚跟的下切或下滑。这样的情况在任何事故期间，减少了气囊在保持最好的驾驶员安全性的适当运动学方面的有效性。

现在参考图3。如图所示，充气气囊12包括以连接到加压流体源46的单向阀的形式的进气口44。加压流体源46连接到以微处理器的形式的控制器48，控制器响应于设计用于检测与迫使脚跟阻挡器10的展开的迎面或偏置正面碰撞相关的突然减速类型特性的一个或多个运动检测器50，例如加速度计或水银开关。当检测器50检测到迎面碰撞事件的突然减速特性时，适当的信号被发送到控制器48，控制器48立即发送信号到加压流体源46，使得流体在压力作用下通过进气口44进入气囊12。这导致气囊12展开，如图2A和2B所示。在所示的实施例中，隔音层32和地毯层34包括各自的划痕52、54，该划痕削弱那些层，以便允许充气气囊12通过那些层经过划痕并且沿着趾板18的表面向上展开。在另一个可能的实施例中，气囊12仅在推动覆盖隔音材料层32和/或地毯层34向上同时仍然到达完全展开位置这样的力下充气。

为了确保脚跟阻挡器10的最高效和有效的操作，重要的是，气囊12以最大完整性安装到地板底盘16。在一个可能的实施例中，气囊12的第一部分14热焊接到地板底盘16。这可以通过热板焊接实现，热板焊接包含同时加热两块塑料，然后在压力作用下将他们放在一起以创建塑料焊接。因此，在这种情况下，地板底盘16可以包括沿着气囊12的第一或最下部分14成型并且然后在压力下放在一起并使其冷却从而产生焊缝的塑料肋(未示出)。在另一个可能的实施例中，气囊12的第一部分14根据已知的热熔接的原理被热熔接到地板底盘16。在其他实施例中，气囊12的第一部分14使用夹子、挂钩、紧固件或者其他适当的手段附接到地板底盘。

描述了一种保护机动车辆的操作者的脚、脚跟和小腿的方法，该机动车辆包括地板底盘16、趾板18和操作踏板20、22。该方法可以大体上阐述为包括以下步骤：将充气气囊12固定到邻近趾板18的地板底盘16以及在发生事故时展开充气气囊至由车辆控制踏板20、22的底部、趾板和地板底盘限定的区域。应当领会的是，充气气囊12从邻近和沿着趾板18的内部表面的地板底盘16朝向车辆控制踏板20、22向上充气。这包括在实质上相切于车辆控制踏板20、22的控制表面(以及如果操作者的脚尖在踏板上，相切于车辆操作者的脚的脚跟和脚底)的方向给气囊12充气。根据该方法，完成充气气囊12与地板底盘16的安装，以便当展开时，充气气囊的最后且最下部固定到地板底盘。以这种方式，防止车辆操作者的脚的任何部分从展开的充气气囊的任何下滑时可能的。

总之，许多好处从应用在此所公开的构思解决。更具体地，提供了脚跟阻挡器10，处于初始位置的脚跟阻挡器10沿着邻近趾板18的操作踏板20、22的下方的地板底盘16水平放置。因此，覆盖地毯层34以美观的方式平放。

当脚跟阻挡器10展开时，它在从地板底盘16向上并且在实质上相切于制动踏板20和加速器踏板22的控制表面的方向充气，因此，当车辆操作者的脚的脚底在踏板上时，不增加正面碰撞的任何冲击力。进一步地，展开的充气气囊12的最后且最下部被牢固地固定到地板底盘16，以防止装置的任何可能的下滑，下滑可以致使充气气囊在保护操作者的下肢方面不大有效。

介绍前述内容的目的在于说明和描述。它并非旨在是穷尽的或限制实施例为所公开的精确形式。鉴于以上教导，明显的改进和变化是可能的。例如，如图4所示的实施例，地毯层34和隔音层32不被刻痕。替代沿着划痕线分离，当充气气囊12展开时他们都鼓起。当根据权利要求公平、合法和公正地享有的广度解释时，所有这样的修改和变化都在所附权利要求的范围之内。

Claims (20)

1.一种用于在事故期间保护机动车辆的操作者的可充气的脚跟阻挡器，其中所述机动车辆包括地板底盘、所述地板底盘前面的趾板以及车辆控制踏板，所述脚跟阻挡器包含：

充气气囊，其具有固定到邻近所述趾板并且在所述车辆控制踏板下方的所述地板底盘的第一部分。

2.根据权利要求1所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊仅安装到所述地板底盘。

3.根据权利要求1所述的脚跟阻挡器，其具有沿着邻近所述趾板的所述地板底盘水平延伸的初始位置和在由所述车辆控制踏板的底部、所述趾板和所述地板底盘限定的区域中的展开位置。

4.根据权利要求3所述的脚跟阻挡器，其中所述展开位置的所述区域的第一端由搁脚板限定且第二端由所述机动车辆的控制台或中央通道限定。

5.根据权利要求4所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊在从邻近且沿着所述趾板的内部表面的所述地板底盘朝向所述车辆控制踏板向上的方向充气并且所述充气气囊的所述最后且最下部固定到所述地板底盘。

6.根据权利要求5所述的脚跟阻挡器，其中所述充气方向实质上相切于其中一个所述车辆控制踏板的控制表面。

7.根据权利要求1所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊的所述第一部分被热焊接至所述地板底盘。

8.根据权利要求中1所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊的所述第一部分被热熔接到所述地板底盘。

9.根据权利要求8所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊被固定到地毯下方的所述地板底盘。

10.根据权利要求9所述的脚跟阻挡器，其中覆盖所述充气气囊的所述地毯被刻痕以允许所述充气气囊沿着所述划痕通过所述地毯展开。

11.根据权利要求1所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊固定到隔音层和地毯层下方的所述地板底盘。

12.根据权利要求11所述的脚跟阻挡器，其中覆盖所述充气气囊的所述隔音材料层和所述地毯层都被刻痕以允许所述充气气囊沿着所述划痕通过所述隔音材料层和地毯层展开。

13.根据权利要求1所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊包括进气口和连接到所述进气口的加压流体源。

14.根据权利要求13所述的脚跟阻挡器，进一步包括控制器和用于检测与机动车辆事故相关的突然减速的运动传感器，所述控制器响应于所述运动传感器，以当所述运动传感器检测到与事故相关的所述突然减速时，激活所述加压流体源并展开所述充气气囊。

15.根据权利要求1所述的脚跟阻挡器，其中所述充气气囊是由吹塑成型的塑料材料制成的。

16.一种保护机动车辆的操作者的脚、脚跟和小腿的方法，其中所述机动车辆包括地板底盘、所述地板底盘前面的趾板和车辆控制踏板，所述方法包含：

固定充气气囊到邻近所述趾板的所述地板底盘；

在发生事故时，展开所述充气气囊至由所述车辆控制踏板的底部、所述趾板和所述地板底盘限定的区域。

17.根据权利要求16所述的方法，包括从邻近且沿着所述趾板的内部表面的所述地板底盘朝向所述车辆控制踏板向上给所述充气气囊充气。

18.根据权利要求17所述的方法，包括在实质上相切于所述车辆控制踏板中的一个的控制表面的方向上给所述充气气囊充气。

19.根据权利要求18所述的方法，包括安装所述充气气囊至所述地板底盘，使得当展开时，所述充气气囊的最后且最下部固定到所述地板底盘。

20.一种包含如权利要求1所述的所述可充气的脚跟阻挡器的机动车辆。