CN105584447A - 用于车辆的护膝垫装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的护膝垫装置，其包括下缓冲垫板，所述下缓冲垫板在所述下缓冲垫板的后表面处具有向其注射成型的复合材料以改进下缓冲垫板的刚度。减振泡沫安装在下缓冲垫板的后表面上并吸收冲击力。

Description

用于车辆的护膝垫装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的护膝垫(kneebolster)装置。更具体地，本发明涉及这样一种用于车辆的护膝垫装置，其能够在车辆碰撞测试的时候满足乘客安全的强制规定，并将制造成本和工作步骤的次数最小化。
背景技术
在车辆碰撞过程中，车辆中的乘员可能由于惯性而向着乘员前方的缓冲垫移动，因此在车辆中设置安全气囊和座椅安全带从而保护乘员，例如乘员的腹部。然而，当发动机室向内压坏时，安装在缓冲垫内部并在缓冲垫下侧的前围板横梁和包括缓冲垫下部的下板(lowerpanel)可能撞击乘员的膝盖。
为了解决上述问题，护膝垫安装在缓冲垫(仪表板)的内部并在其下侧，从而减小对膝盖伤害的严重程度。
参考图5，相关技术中的护膝垫包括：护膝垫板4，其将减振泡沫3联接至U型支架2，该U型支架2安装至前围板横梁1的一侧。护膝垫板4紧固至护膝垫的前方，并由钢或玻璃纤维增强热塑性塑料(GMT)制成。出于美观的目的使下缓冲垫板5覆盖护膝垫板4，下缓冲垫板5由聚合物材料制成。根据护膝垫，当乘员的膝盖在车辆碰到的过程中碰撞下缓冲垫板5时，作为刚体的护膝垫板4防止膝盖进一步向着护膝垫板4的内部撞击。安装至护膝垫后方的减振泡沫3在与U型支架2一起变形时吸收冲击能。
然而，根据相关技术的护膝垫结构很复杂，由此增加了组装硬件和零件的数量并增加了成本。
在此背景技术部分公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此，其可以包含不构成本领域技术人员在本国范围内已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于解决与现有技术相关的上述问题，并提供一种用于车辆的护膝垫装置，其中连续纤维热塑性塑料(CFT)插入设置在车辆内部的下缓冲垫板中以改进刚度，所述连续纤维热塑性塑料具有连续性的编织和堆叠的结构。减振泡沫由形成在下缓冲垫板的后表面的安装架固定，从而防止在车辆碰撞的时候乘员的膝盖进一步向下缓冲垫板的内部撞击，并减少施加在膝盖上的冲击力。
根据本发明的示例性实施方案，护膝垫装置包括下缓冲垫板，其中，下缓冲垫板在下缓冲垫板的后表面处具有向其中注射成型的复合材料以改进下缓冲垫板的刚度。减振泡沫安装在下缓冲垫板的后表面上并吸收冲击力。
下缓冲垫板可以包括安装架，在安装架上安装减振泡沫，所述安装架在下缓冲垫板的后表面上突出。
减振泡沫可以安装在下缓冲垫板的左侧和右侧中的任一侧，或者减振泡沫可以安装在下缓冲垫板的左右两侧。
所述复合材料可以为插入下缓冲垫板中的连续纤维热塑性塑料以改进下缓冲垫板的刚度。
护膝垫装置可以进一步包括前围板横梁，该前围板横梁在车辆的宽度方向上安装在下缓冲垫板内部。后支撑支架可以形成在前围板横梁的一侧从而与减振泡沫的后侧间隔。后侧支撑支架在与减振泡沫一起变形的时候可以吸收冲击力。
根据本发明的用于车辆的护膝垫装置防止在车辆碰撞的过程中当膝盖碰到下缓冲垫板的时候乘员的膝盖又进入下缓冲垫板的内部，并减少施加至膝盖的冲击力，从而在进行车辆碰撞测试的时候满足乘客安全的强制规定。
根据本发明的用于车辆的护膝垫装置通过减少零件的数量而减少制造成本和重量并减少组装步骤的次数。
本发明的其他方面和示例性实施方案在下文中讨论。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、大客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
附图说明
接下来将参照某些示例性实施例及其所显示的附图详细地描述本发明的以上和其它特征，在此之后所给附图仅作为显示的方式，因而对本发明是非限定性的。
图1A为显示具有根据本发明的示例性实施方案的护膝垫装置的车辆的内部的视图。
图1B为根据本发明的示例性实施方案沿图1A中A-A线的横截面图。
图2为用于解释在本发明的示例性实施方案中将连续纤维热塑性塑料插入下缓冲垫板的视图。
图3为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的护膝垫装置的视图。
图4A为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的护膝垫装置的构成图。
图4B为显示根据本发明的另一示例性实施方案的用于车辆的护膝垫装置的构成图。
图5为显示相关技术中的用于车辆的护膝垫装置的视图。
应当理解，附图并非按比例地绘制，显示了说明本发明的基本原理的各种示例性特征的略微简化的画法。在此所公开的本发明的特定的设计特征，包括例如特定的尺寸、定向、位置和形状，将部分地由特定目的的应用和使用环境加以确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，相同的附图标记表示本发明的相同的或等同的部件。
具体实施方式
接下来将详细引用本发明的各个具体实施方案，具体实施方案的示例被显示在所附附图中并被描述如下。虽然本发明与示例性的实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书不是要将本发明限制为那些示例性的实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同和其它实施方案。
下文中，本发明的示例性实施方案将参考所附附图进行说明，使得本发明的所属领域技术人员可以容易地实施示例性实施方案。
本发明涉及一种使用复合材料的用于车辆的护膝垫装置。本发明的护膝垫装置防止碰到了下缓冲垫板的乘员的膝盖又撞向下缓冲垫板的内部，并减少了在车辆碰撞的时候施加至膝盖的冲击力。
参考图1A和1B，下缓冲垫板10设置在车辆内部驾驶员座椅的前方下侧处。
为了在车辆碰撞的过程中防止乘员的膝盖在膝盖碰到下缓冲垫板10的时候进入下缓冲垫板10的内部，下缓冲垫板10包括通过注射成型的复合材料12。使用复合材料12，该复合材料12为增加下缓冲垫板10的刚度的连续纤维热塑性塑料(continuousfiberthermoplasti，CFT)。
参考图2，CFT为由连续纤维和热塑性材料制得的复合材料。亦即，CFT为这样的复合材料，该复合材料通过将连续纤维(长单纤维)和热塑性材料编织成网状以形成织造织物并随后以多层的形状堆叠该织造织物而制造。将CFT插入下缓冲垫板10，由此改进下缓冲垫板10的刚度。
玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)等等作为连续纤维使用，而聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等等作为热塑性材料使用。
此处，将CFT部分地插入下缓冲垫板10，或将其全部地插入下缓冲垫板10，CFT可以根据下缓冲垫板10的刚度设计而被适当地使用。
参考图1B和图3至图4B，由聚合物材料(例如矿物填充聚丙烯(PPF))制得的下缓冲垫板10具有安装架(pocket)20，安装架20从下缓冲垫板10的后表面突出以便固定减振泡沫30。
当减振泡沫30安置在安装架20上时安装架20固定减振泡沫30，安装架20可以在形成下缓冲垫板10的时候同时形成。
安装架20形成在下缓冲垫板10的左侧和右侧中的一侧(参见图4A)，或者安装架20分别形成在下缓冲垫板10的左右两侧(参见图4B)，减振泡沫30被固定地联接并安装至安装架20。
换言之，减振泡沫30或者安装在下缓冲垫板10的左侧或右侧，或者安装在下缓冲垫板10的左右两侧。减振泡沫30可以安装在下缓冲垫板10的左侧和右侧。
减振泡沫30可以由聚乙烯(PE)制得，该聚乙烯(PE)在减振泡沫30变形的时候吸收冲击力。减振泡沫30固定至下缓冲垫板10的后表面并在车辆碰撞的时候变形的同时吸收施加至乘员膝盖(乘员膝盖与下缓冲垫板10碰撞)的冲击能。
另外，前围板横梁40在车辆的宽度方向上安装在下缓冲垫板10的内侧，后支撑支架42安装至前围板横梁40的一侧从而对准下缓冲垫板10和减振泡沫30。后支撑支架42在减振泡沫30的后方以预定的间距间隔开。后支撑支架42由钢制得，且在车辆碰撞时后支撑支架42在与减振泡沫30一起变形的同时吸收施加在乘员膝盖的冲击能。
根据本发明的护膝垫装置，当乘员的膝盖碰到下缓冲垫板10时，具有改进的刚度的下缓冲垫板10在不使用现有护膝垫板的情况下防止膝盖又撞向下缓冲垫板10的内部。另外，安装在下缓冲垫板10的后表面上的减振泡沫30在与后支撑支架42一起变形的同时吸收所引起的冲击能。
参考本发明的示例性实施方案详细描述了本发明。然而，应当理解，本领域技术人员可以对这些实施方案作出改变而不脱离本发明的原理和精神，本发明的范围限定在所附权利要求及其等同方案中。

Claims (6)

1.一种用于车辆的护膝垫装置，其包括：
下缓冲垫板，在所述下缓冲垫板后表面处具有向其注射成型的复合材料以改进下缓冲垫板的刚度；以及
减振泡沫，其安装在所述下缓冲垫板的后表面上，所述减振泡沫吸收冲击力。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的护膝垫装置，其中，所述下缓冲垫板包括安装架，在所述安装架上安装所述减振泡沫，所述安装架在下缓冲垫板的后表面上突出。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的护膝垫装置，其中，所述减振泡沫安装在所述下缓冲垫板的左侧和右侧中的一侧。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的护膝垫装置，其中，所述复合材料插入下缓冲垫板中以改进下缓冲垫板的刚度，所述复合材料为连续纤维热塑性塑料。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的护膝垫装置，其进一步包括：
前围板横梁，其在车辆的宽度方向上安装在所述下缓冲垫板的内侧；
后支撑支架，其形成在所述前围板横梁的一侧以与所述减振泡沫的后侧间隔，
其中，所述后侧支撑支架在与减振泡沫一起变形的时候吸收冲击力。
6.根据权利要求2所述的用于车辆的护膝垫装置，其中，所述减振泡沫安装在所述下缓冲垫板的左右两侧。
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