CN111152745A - 汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构 - Google Patents

汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构 Download PDF

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孙涛
宋选鹏
王熙泉
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Abstract

本发明涉及汽车零部件制造领域，公开了一种汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，包括通过金属板支架安装在仪表板横梁上的仪表板本体骨架，仪表板本体骨架上通过卡扣连接安装有仪表板左下护板，仪表板本体骨架上布置有若干个缓冲弹簧组件，缓冲弹簧组件另一端连接固定在仪表板左下护板上。本发明汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，让仪表板左下护板在汽车碰撞发生后尽早接触腿部，增加仪表板左下护板对腿部作用的减速行程，有效降低汽车碰撞中驾驶员的腿部损伤。

Description

汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构
技术领域
本发明涉及汽车零部件制造领域，具体涉及一种汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构。
背景技术
随着对汽车碰撞过程中的乘员保护要求越来越高，汽车上的安全配置也越来越多，但现在关注点大多在安全气囊上面，对驾驶员腿部保护的关注度不够，特别是在正面碰撞中常与驾驶员腿部发生接触的仪表板左下护板区域，在结构设计时，没有比较完备的碰撞保护策略。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，让仪表板左下护板在汽车碰撞发生后尽早接触腿部，增加仪表板左下护板对腿部作用的减速行程，有效降低汽车碰撞中驾驶员的腿部损伤。
为实现上述目的，本发明所设计的汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，包括通过金属板支架安装在仪表板横梁上的仪表板本体骨架，所述仪表板本体骨架上通过卡扣连接安装有仪表板左下护板，所述仪表板本体骨架上布置有若干个缓冲弹簧组件，所述缓冲弹簧组件另一端连接固定在所述仪仪表板左下护板上。
优选地，所述缓冲弹簧组件包括连接在所述仪表板本体骨架上的内部中空的外筒，所述外筒底部设有第一开口，所述外筒顶部设有圆柱形的气体发生器，所述气体发生器与所述外筒内壁之间留有间隙，所述外筒内设有内部中空的推杆，所述推杆顶部设有第二开口，所述推杆通过所述第二开口套置在所述气体发生器上，所述推杆的底部穿过所述第一开口连接在所述仪表板下护板上，所述推杆内设有弹簧，所述弹簧一端抵住所述推杆的底部，所述弹簧另一端抵在所述气体发生器上，所述气体发生器的侧面上布置有若干个与所述气体发生器内部连通的销孔，所述推杆顶部侧面布置有若干个与所述销孔一一对应的锁销室，所述锁销室内设有锁销，所述锁销的头部伸出所述锁销室伸入所述销孔内，
优选地，所述锁销背部设有抵住所述锁销室内壁的弹力件。
优选地，所述外筒顶部盖有顶盖，所述外筒顶部开有若干个排气孔，所述外筒顶部与所述顶盖之间布置有若干个与所述排气孔匹配的排气阀。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、通过缓冲弹簧组件，让仪表板左下护板在汽车碰撞发生后尽早接触腿部，通过增加仪表板左下护板对腿部作用的减速行程，从而达到让仪表板结构在不超过驾驶员大腿力损伤指标的情况下，有更多空间更有效地吸收膝部撞击能量，有效降低汽车碰撞中驾驶员的腿部损伤；
2、体积占用相对较小，仪表板左下护板结构及其内部区域的设计自由度更大，吸能工作过程更稳定，成本更便宜。
附图说明
图1为本发明汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构的结构示意图；
图2为图1中缓冲弹簧组件的截面示意图；
图3图2中气体发生器点爆后的工作原理示意图；
图4为图2中推杆弹出的过程示意图；
图5为图2中推杆弹簧压缩过程中的工作原理示意图；
图6为图2中推杆回弹过程中的工作原理示意图；
图7为本发明未启用是的示意图；
图8为本发明启用时的示意图；
图9为图8另一个视角的示意图。
图中各部件标号如下：
金属板支架1、仪表板横梁2、仪表板本体骨架3、仪表板左下护板4、缓冲弹簧组件5、外筒7、第一开口8、气体发生器9、推杆10、第二开口11、弹簧12、销孔13、锁销室14、锁销15、弹力件16、顶盖17、排气孔18、排气阀19。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，包括通过金属板支架1安装在仪表板横梁2上的仪表板本体骨架3，仪表板本体骨架3上通过卡扣连接安装有仪表板左下护板4，仪表板本体骨架3上布置有若干个缓冲弹簧组件5，缓冲弹簧组件5另一端连接固定在仪表板左下护板4上。
其中，如图2所示，缓冲弹簧组件5包括连接在仪表板本体骨架3上的内部中空的外筒7，外筒7底部设有第一开口8，外筒7顶部设有圆柱形的气体发生器9，气体发生器9与外筒7内壁之间留有间隙，外筒7内设有内部中空的推杆10，推杆10顶部设有第二开口11，推杆10通过第二开口11套置在气体发生器9上，推杆10的底部穿过第一开口8连接在仪表板下护板4上，推杆10内设有弹簧12，弹簧12一端抵住推杆10的底部，弹簧12另一端抵在气体发生器9上，气体发生器9的侧面上布置有两个与气体发生器9内部连通的销孔13，推杆10顶部侧面布置有两个与销孔13一一对应的锁销室14，锁销室14内设有锁销15，锁销15的头部伸出锁销室14伸入销孔13内，锁销15背部设有抵住锁销室14内壁的弹力件16。
另外，外筒7顶部盖有顶盖17，外筒7顶部开有两个排气孔18，外筒7顶部与顶盖17之间布置有两个与排气孔18匹配的排气阀19，缓冲弹簧组件5在压缩过程中其排气阀19处于打开状态，不会因为空气压缩产生过大的反作用力。
本实施例中，当汽车未发生正面碰撞时，如图7所示，布置在仪表板本体骨架3上的两个缓冲弹簧组件5并未启用，仅起连接作用，当汽车发生恶劣的正面碰撞后，当汽车发生正面碰撞后，车载电脑根据碰撞严重程度判断是否启用缓冲弹簧组件5，如果判断启用缓冲弹簧组件5，如图8及图9所示，缓冲弹簧组件5将仪表板左下护板4迅速推出一定距离至驾驶员腿部前方，使驾驶员膝盖和小腿尽早受到来自仪表板左下护板4的约束力，增加了仪表板左下护板4对腿部作用的减速行程，从而达到让仪表板结构在不超过驾驶员大腿力损伤指标的情况下，有更多空间更有效地吸收膝部撞击能量，如同膝部安全气囊一样，通过尽早合理吸收来自腿部的撞击能量，达到保护驾驶员腿部的效果。
具体地，当汽车碰撞触发了缓冲弹簧组件5的气体发生器9的点爆开关后，如图3所示，气体发生器9产生的高压气体将迅速推开锁销15，同时高压气体通过销孔13流入到推杆10的上方空间，在弹簧12和高压气体的共同作用下，如图4所示，推杆10被迅速推出直至达到最大伸长位置，于是具备弹簧缓冲性能的仪表板左下护板4在汽车碰撞发生不久就伸出到驾驶员腿部前方，和安全气囊、安全带等约束系统一起尽早地介入到改善驾驶员的碰撞响应行为中，提高仪表板系统的被动安全性能。
当来自腿部的冲击力压缩弹簧12时，由于推杆10上方空间的压缩气体压力大于外部大气压，如图5所示，排气阀19即处于打开状态，缓冲弹簧组件5不会因为压缩空气产生过大的反作用力而丧失缓冲性能。当推杆10重新被压缩回初始位置时，锁销15会在弹力件16复位力的作用下重新伸入销孔13，锁住推杆10的运动，防止回弹给驾驶员造成不必要的二次伤害；另外，如果推杆10没有被压缩回初始位置就开始回弹，推杆10上方空间因为变大，导致气体压力会逐渐小于外部大气压，如图6所示，使排气阀19复位将成为关闭状态，于是就在大气压的作用下限制了推杆10的回弹速度和幅度，也有效降低了缓冲弹簧组件5回弹给驾驶员造成的二次伤害。
本发明汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，通过缓冲弹簧组件5，让仪表板左下护板4在汽车碰撞发生后尽早接触腿部，通过增加仪表板左下护板4对腿部作用的减速行程，从而达到让仪表板结构在不超过驾驶员大腿力损伤指标的情况下，有更多空间更有效地吸收膝部撞击能量，有效降低汽车碰撞中驾驶员的腿部损伤；本结构体积占用相对较小，仪表板左下护板4结构及其内部区域的设计自由度更大，吸能工作过程更稳定，成本更便宜。

Claims (4)

1.一种汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，包括通过金属板支架(1)安装在仪表板横梁(2)上的仪表板本体骨架(3)，所述仪表板本体骨架(3)上通过卡扣连接安装有仪表板左下护板(4)，其特征在于：所述仪表板本体骨架(3)上布置有若干个缓冲弹簧组件(5)，所述缓冲弹簧组件(5)另一端连接固定在所述仪表板左下护板(4)上。
2.根据权利要求1所述汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，其特征在于：所述缓冲弹簧组件(5)包括连接在所述仪表板本体骨架(3)上的内部中空的外筒(7)，所述外筒(7)底部设有第一开口(8)，所述外筒(7)顶部设有圆柱形的气体发生器(9)，所述气体发生器(9)与所述外筒(7)内壁之间留有间隙，所述外筒(7)内设有内部中空的推杆(10)，所述推杆(10)顶部设有第二开口(11)，所述推杆(10)通过所述第二开口(11)套置在所述气体发生器(9)上，所述推杆(10)的底部穿过所述第一开口(8)连接在所述仪表板下护板(4)上，所述推杆(10)内设有弹簧(12)，所述弹簧(12)一端抵住所述推杆(10)的底部，所述弹簧(12)另一端抵在所述气体发生器(9)上，所述气体发生器(9)的侧面上布置有若干个与所述气体发生器(9)内部连通的销孔(13)，所述推杆(10)顶部侧面布置有若干个与所述销孔(13)一一对应的锁销室(14)，所述锁销室(14)内设有锁销(15)，所述锁销(15)的头部伸出所述锁销室(14)伸入所述销孔(13)内。
3.根据权利要求2所述汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，其特征在于：所述锁销(15)背部设有抵住所述锁销室(14)内壁的弹力件(16)。
4.根据权利要求2所述汽车驾驶员侧仪表板腿部保护结构，其特征在于：所述外筒(7)顶部盖有顶盖(17)，所述外筒(7)顶部开有若干个排气孔(18)，所述外筒(7)顶部与所述顶盖(17)之间布置有若干个与所述排气孔(18)匹配的排气阀(19)。
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