DE102018221376A1

DE102018221376A1 - Kniepolster

Info

Publication number: DE102018221376A1
Application number: DE102018221376.3A
Authority: DE
Inventors: Samuel Zeng; Michael Guerrero
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-12-11
Publication date: 2020-04-30
Also published as: KR20200049423A; CN111098818A; US10933829B2; CN111098818B; KR102600055B1; US20200130628A1

Abstract

Ein Kniepolstersystem zum Absorbieren einer Aufprallenergie des Knies eines Insassen ist mit einem mehrstufigen Kraftlastbegrenzer versehen. Der mehrstufige Kraftlastbegrenzer beinhaltet drei Kraftbegrenzer. Ein erster Kraftlastbegrenzer beinhaltet eine Kontaktplatte zum Empfangen einer Aufprallkraft durch das Knie des Insassen während einer Fahrzeugkollision. Ein zweiter Kraftlastbegrenzer beinhaltet eine Torsionsablenkstange, um sich durch Zulassen einer relativen Bewegung torsionsmäßig zu verbiegen, und ein dritter Kraftlastbegrenzer beinhaltet ein Verriegelungszahnrad und eine weibliche Verriegelungsbasis zum Verriegeln der weiteren Drehung eines Dreharms nach Drehung der Torsionsablenkstange in dem zweiten Kraftlastbegrenzer um einen vorbestimmten Winkel basierend auf Drehung des Dreharms. Dementsprechend kann der mehrstufige Kraftlastbegrenzer eine höhere Torsionskraft auf den Dreharm des Kniepolstersystems erzeugen.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Kniepolstersystem zum Schutz der Knie eines Insassen bei einer Fahrzeugkollision. Genauer gesagt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf das Kniepolstersystem mit mehrstufigen Kraftbegrenzern (Kraftlastbegrenzern), die eine Aufprallenergie aufnehmen können.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Diese Aussagen in diesem Abschnitt stellen lediglich Hintergrundinformationen im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenbarung bereit und können keinen Stand der Technik darstellen. Fahrzeuge sind typischerweise mit einem Kniepolster zum Schutz der Knie von Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision ausgestattet. Das Kniepolster wird im Allgemeinen auf oder neben dem vorderen Armaturenbrett eines Fahrzeugs installiert, beispielsweise auf beiden Seiten der Lenksäule des Fahrzeugs, die sich vom vorderen Armaturenbrett aus erstreckt. In einem herkömmlichen Kniepolstersystem kann eine Aufprallkraft durch eine einfache stoßabsorbierende Platte absorbiert werden. Dementsprechend reicht es nicht aus, wenn das Kniepolstersystem die vom Knie des Insassen ausgeübte Aufprallkraft vollständig absorbiert.
Während des Aufpralls des Fahrzeugs kann die Aufprallkraft gegen das Kniepolster zu schweren Verletzungen der Insassen auf den Vordersitzen im Fahrzeug führen, da das herkömmliche Kniepolstersystem die vom Knie des Insassen ausgeübte Aufprallkraft nicht ausreichend aufnehmen bzw. aufnehmen kann. Dementsprechend wurden verschiedene Arten von Kniepolstersystemen entwickelt und eingeführt, um schwere Verletzungen der Insassen zu vermeiden. Vor kurzem wurde ein Kniepolstersystem zur Steuerung der Auslenkung des Kniepolsters in Abhängigkeit von der Aufprallkraft entwickelt. Es ist jedoch festgestellt worden, dass das eingeführte Kniepolstersystem zur Steuerung der Auslenkung des Kniepolsters nicht ausreicht, um das Eindringen des Knies des Insassen während des Aufpralls des Fahrzeugs zu begrenzen.
Die oben genannten Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart werden, dienen nur der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik darstellen, der einem Durchschnittsfachmann in dem technischen Gebiet bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Kniepolstersystem zum Schutz der Knie von Fahrzeuginsassen bei einem Fahrzeugaufprall.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung umfasst ein Kniepolstersystem für ein Fahrzeug mit Vorrichtungen einen ersten Kraftlastbegrenzer, einen zweiten Kraftlastbegrenzer und einen dritten Kraftlastbegrenzer als mehrstufigen Kraftlastbegrenzer. Der erste Kraftlastbegrenzer beinhaltet einen Dreharm mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt, und eine Kontaktplatte ist mit dem unteren Abschnitt des Dreharms gekoppelt. Die Kontaktplatte ist konfiguriert, um eine Aufprallkraft von einem Insassen während einer Kollision aufzunehmen. Der zweite Kraftlastbegrenzer beinhaltet eine erste Stange. Ein erstes Ende der ersten Stange ist nicht drehbar mit der Vorrichtung gekoppelt und ein zweites Ende der ersten Stange ist nicht drehbar mit dem Dreharm gekoppelt. Die erste Stange ist so konfiguriert, dass sie durch Zulassung einer relativen Drehung drehend bzw. torionsmäßig abgelenkt wird. Der dritte Kraftlastbegrenzer beinhaltet ein Verriegelungszahnrad und eine weibliche bzw. buchsenartige Verriegelungsbasis. Das Verriegelungszahnrad und die buchsenartige Verriegelungsbasis sind drehbar miteinander gekoppelt, und der dritte Kraftlastbegrenzer ist konfiguriert, um den Dreharm nach Drehung der ersten Stange im zweiten Kraftlastbegrenzer um einen vorbestimmten Winkel basierend auf der Drehung des Dreharms zu verriegeln.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein röhrenförmiges Ende des Dreharms eine erste seitliche Seite und eine zweite seitliche Seite, und das röhrenförmige Ende des Dreharms schwenkt in Bezug auf die Vorrichtungen gemäß einer Längsachse. Das zweite Ende der ersten Stange ist mit der ersten seitlichen Seite des Dreharms drehfest verbunden. Die zweite seitliche Seite des Dreharms ist als buchsenartige bzw. weibliche Verriegelungsbasis für die Kopplung mit dem Verriegelungszahnrad ausgebildet, die aus einer Außenfläche einer zweiten Stange im dritten Kraftlastbegrenzer herausragt. Ein zweites Ende der zweiten Stange ist drehfest mit der zweiten Vorrichtung verbunden.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die buchsenartige weibliche Verriegelungsbasis eine Nut und das Verriegelungszahnrad beinhaltet einen Vorsprung. Ein Eingriff des Vorsprungs und der Nut im dritten Kraftlastbegrenzer verhindert eine weitere Drehung des Dreharms.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung beinhaltet der untere Teil des Dreharms ein Anschlagkissen und die Kontaktplatte beinhaltet einen Anschlag auf einer dem Anschlagkissen zugewandten Fläche, und das Anschlagkissen ist konfiguriert, um die Verformung der Kontaktplatte durch Kontakt mit dem Anschlag zu stoppen.
Gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung haben das Verriegelungszahnrad und die buchsenartige bzw. weibliche Verriegelungsbasis jeweils eine kreisförmige Scheibenform, und das Verriegelungszahnrad ist fest an einer zweiten seitlichen Seite des Dreharms befestigt und die weibliche Verriegelungsbasis ist fest an der zweiten Vorrichtung befestigt. Das Verriegelungszahnrad beinhaltet mindestens einen Knopf auf einer ersten Oberfläche des Verriegelungszahnrades, und die weibliche Verriegelungsbasis beinhaltet mindestens ein Loch auf einer Gegenfläche, die der ersten Oberfläche des Verriegelungszahnrades zugewandt ist. Der Knopf des Verriegelungszahnrades wird in das Loch der weiblichen Verriegelungsbasis eingeführt, und ein Verriegelungsempfänger beinhaltet einen schmalen Kanal, der zwischen den Löchern verbunden ist, um einen Widerstand gegen die Drehbewegung des Dreharms zu erhöhen.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung ist das Kniepolstersystem betreibbar, um die Aufprallkraft von einem oder mehreren Knien des Insassen zu empfangen und der Aufprallkraft in drei Stufen zu widerstehen, die drei Kraftstufen entsprechen, einschließlich einer ersten Stufe, einer zweiten Stufe höher als die erste und einer dritten Stufe höher als die zweite. In einer ersten Stufe verformt sich der erste Kraftlastbegrenzer, um der Aufprallkraft auf der ersten Stufe zu widerstehen, und in einer zweiten Stufe beinhaltet die Verformung des ersten Kraftlastbegrenzers die Verformung des zweiten Kraftlastbegrenzers, um Widerstand auf der zweiten Stufe zu erzeugen. Darüber hinaus ruft in einer dritten Stufe eine Verformung des ersten Kraftlastbegrenzers eine Drehung des dritten Kraftlastbegrenzers hervor, um Widerstand auf der dritten Ebene bereitzustellen. Der dritte Kraftlastbegrenzer verhindert eine weitere Drehung des Dreharms bei jeder Kraft über der dritten Stufe.
Gemäß einer weiteren Form der vorliegenden Offenbarung, einem Kniepolstersystem für ein Fahrzeug mit Vorrichtungen, beinhaltet das Kniepolstersystem einen ersten Kraftlastbegrenzer, einen zweiten Kraftlastbegrenzer und einen dritten Kraftlastbegrenzer als mehrstufigen Kraftlastbegrenzer. Der erste Kraftlastbegrenzer beinhaltet einen Dreharm mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt, und eine Kontaktplatte ist mit dem unteren Abschnitt des Dreharms gekoppelt. Die Kontaktplatte ist konfiguriert, um eine Aufprallkraft von einem Insassen während einer Kollision aufzunehmen. Der zweite Kraftlastbegrenzer beinhaltet eine erste Stange. Ein erstes Ende der ersten Stange ist nicht drehbar mit der Vorrichtung gekoppelt und ein zweites Ende der ersten Stange ist nicht drehbar mit der Vorrichtung gekoppelt. Darüber hinaus ist die erste Stange so konfiguriert, dass sie durch Zulassung einer relative Drehung drehend bzw. torsionmäßig abgelenkt wird. Der dritte Kraftlastbegrenzer beinhaltet einen Torsionszylinder. Der Torsionszylinder beinhaltet ein Verriegelungszahnrad und eine weibliche bzw. buchsenartige Verriegelungsbasis, die drehbar gekoppelt und konfiguriert sind, um den Dreharm nach Drehung der ersten Stange im zweiten Kraftlastbegrenzer um einen vorbestimmten Winkel basierend auf der Drehung des Dreharms zu verriegeln. Das Verriegelungszahnrad beinhaltet mindestens einen Knopf, und die weibliche bzw. buchsenartige Verriegelungsbasis beinhaltet mindestens ein Loch zur Aufnahme des Knopfes.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung ist die Anzahl der Löcher in der weiblichen Verriegelungsbasis mindestens eine Zahl größer als die Anzahl des Knopfes des Verriegelungszahnrades, und das weitere Loch in der weiblichen Verriegelungsbasis wird als zusätzliches Loch definiert. Ein Durchmesser des zusätzlichen Lochs in der weiblichen Verriegelungsbasis wird kleiner, um die Drehung des Verriegelungszahnrades zu stoppen.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung ist jedes Loch durch einen schmalen Kanal verbunden, um einen Widerstand zu erhöhen, wenn das Verriegelungszahnrad in Bezug auf die weibliche Verriegelungsbasis gedreht wird.
Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung ist das Kniepolstersystem konfiguriert, um eine höhere Torsionskraft am Dreharm zu schaffen, indem die Torsionskräfte in jedem Kraftlastbegrenzer akkumuliert werden.
Gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Verfahren zum Absorbieren einer Aufprallenergie durch ein Kniepolstersystem für ein Fahrzeug mit Vorrichtungen einen Schritt zum Empfangen bzw. Aufnahmen einer Aufprallkraft von einem Insassen durch eine Kontaktplatte; Verformen der Kontaktplatte, bis die Kontaktplatte mit einem Anschlag- bzw. Stopkissen eines Dreharms in Kontakt kommt; Verdrehen bzw. torionsmäßigen Ablenken einer ersten Stange, indem eine relative Drehung gemäß einer Längsachse der ersten Stange ermöglicht wird; und Verriegeln der Drehung des Dreharms nach der Verdrehung bzw. dem torsionsmäßigem Ablenken der ersten Stange um einen vorbestimmten Winkel basierend auf der Drehung des Dreharms. Das Kniepolstersystem ist konfiguriert, um die Aufprallenergie zu absorbieren, indem es die empfangenen bzw. aufgenommenen Aufprallkräfte aus jeder Stufe eines ersten, eines zweiten und eines dritten Kraftbegrenzers akkumuliert bzw. ansammelt.
Weitere Anwendungsgebiete ergeben sich aus der hierin enthaltenen Beschreibung. Jeder sollte verstehen, dass die hier vorgelegte Beschreibung und die konkreten Beispiele nur zur Veranschaulichung dienen und nicht dazu dienen, den Umfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken.
Figurenliste
Damit die Offenbarung gut verstanden werden kann, werden nun verschiedene Formen davon beschrieben, und zwar beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht eines Kniepolstersystems, das an einem Querträger in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Offenbarung befestigt ist;
2 eine Detailansicht eines zweiten und dritten Kraftbegrenzers des Kniepolstersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
2A eine Detailansicht eines zweiten und dritten Kraftbegrenzers des Kniepolstersystems gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung;
2B eine Querschnittsansicht einer Führungshalterung von 2A, die entlang der Schnittlinie 2B-2B von 2A aufgenommen wurde, und 2C eine Querschnittsansicht einer Halterungsvorrichtung von 2A, die entlang der Schnittlinie 2C-2C von 2A aufgenommen wurde;
3 eine perspektivische Ansicht des Kniepolstersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
4 eine fahrzeugübergreifende Ansicht eines unteren Abschnitts eines ersten Kraftlastbegrenzers gemäß der vorliegenden Offenbarung;
5 eine Draufsicht auf den unteren Teil des ersten Kraftlastbegrenzers gemäß der vorliegenden Offenbarung;
6 eine Detailansicht eines Verriegelungszahnrades und einer weiblichen bzw. buchsenartigen Verriegelungsbasis des dritten Kraftbegrenzers gemäß der vorliegenden Offenbarung;
7 eine Explosionsansicht des Verriegelungszahnrades und der weiblichen Verriegelungsbasis von 6;
7A eine Explosionsansicht des Verriegelungszahnrades und der weiblichen Verriegelungsbasis von 6 gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung;
8 eine perspektivische Ansicht eines Kniepolstersystems gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung;
9 eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungszahnrades eines dritten Kraftbegrenzers in 8 gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung;
10 eine perspektivische Ansicht einer weiblichen Verriegelungsbasis des dritten Kraftlastbegrenzers in 9 gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung;
11(a) bis 11(d) eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsprozesses des Kniepolstersystems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
12 (a) und 11(b) eine Detailansicht des Arbeitsprozesses des dritten Kraftlastbegrenzers in 11(d); und
13 ein Diagramm einer Gesamtlastkraft in jedem des ersten, zweiten und dritten Kraftbegrenzer im Kniepolstersystem der vorliegenden Offenbarung.

Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarischer Natur und soll in keiner Weise die vorliegende Offenbarung oder deren Anwendung oder Verwendung einschränken. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Zeichnungen entsprechende Bezugszeichen gleichartige oder entsprechende Teile und Merkmale angeben.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Kniepolster 10 zur Montage in einem Fahrzeug (nicht dargestellt) dargestellt. Wie Durchschnittsfachleuten bekannt und geläufig ist, ist das Kniepolster 10 an einem Querträger 12 des Fahrzeugs befestigt und so ausgerichtet, dass sich das Kniepolster 10 in Richtung eines Fahrgastraums des Fahrzeugs erstrecken kann, um das Knie oder die Knie eines Fahrzeuginsassen zu schützen, falls das Knie oder die Knie des Insassen während einer Fahrzeugkollision gewaltsam in den von dem Kniepolster 10 belegten Bereich des Fahrzeugs bewegt werden. Der Querträger 12 kann ein Abschnitt des Fahrzeugrahmens, ein starres Element, das mit dem Rahmen verbunden ist, oder ein anderes Stütz- oder Halteelement sein. In einer Form ist der Querträger 12 ein Armaturen-Querträger. Wie in den 1 und 2 dargestellt, kann das Kniepolster 10 mit verschiedenen Verbindungsmitteln, wie beispielsweise einem Spannband bzw. einer Schelle 18, am Querträger 12 im Fahrzeug befestigt werden.
In 1 beinhaltet das Kniepolster (auch als Knieschutz bezeichnet) 10 einen ersten Kraftlastbegrenzer 20, einen zweiten Kraftlastbegrenzer 40 und einen dritten Kraftlastbegrenzer 60 als mehrstufigen Kraftlastbegrenzer. Das Kniepolster 10 mit dem mehrstufigen Kraftlastbegrenzer kann die Kraftbegrenzung des Kniegelenks des Insassen entsprechend der unterschiedlichen Größe der Insassen in einem Fahrzeug steuern. Darüber hinaus kann der mehrstufige Kraftbegrenzer in einer Vielzahl von Kollisionsvorschriften wie einem Frontalaufprall (Federal Motor Vehicle Safety Standards, FMVSS 208) oder NCAP (New Car Assessment Program) für verschiedene Insassengrößen erfüllt werden. Dementsprechend kann es sein, dass das Kniepolster 10 mit dem mehrstufigen Kraftlastbegrenzer in der vorliegenden Offenbarung nicht zwischen verschiedenen Fahrzeugen abgestimmt werden muss.
Unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet der erste Kraftlastbegrenzer 20 einen Dreharm 21 mit einem oberen Abschnitt 22 und einem unteren Abschnitt 23. Der Dreharm 21 ist aus einem Stahl gefertigt. Es können jedoch auch andere geeignete Materialien in Übereinstimmung mit einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Ein rohrförmiges Ende 24 des Dreharms 21 beinhaltet eine erste seitliche Seite 25 zum drehfesten Verbinden mit dem zweiten Kraftlastbegrenzer 40 und eine zweite seitliche Seite 26 zur drehfesten Kopplung mit dem dritten Kraftlastbegrenzer 60. Die erste und zweite Seitenfläche 25, 26 des Dreharms 21 sind zylindrisch geformt und greifen jeweils in den zweiten und dritten Kraftbegrenzer 40, 60 ein. Es können jedoch auch andere geeignete Formen für das rohrförmige Ende 24 des Dreharms 21 in Übereinstimmung mit anderen Formen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
Wie in den 3 und 5 dargestellt, kann der untere Teil 23 des Dreharms 21 entsprechend der Position und/oder dem Winkel des Kniepolsters 10 gebogen werden, wenn das Kniepolster 10 im Fahrzeug installiert ist, um die Kniekraft des Insassen wirksam zu begrenzen. Andere geeignete geometrische Formen des Dreharms 21 in Übereinstimmung mit anderen Formen der vorliegenden Offenbarung können jedoch auf der Grundlage eines Raums in dem Fahrzeug, in dem sich das Kniepolster 10 befindet, realisiert werden. Eine Unterkante 27 des Dreharms 21 ist fest mit einer Kontaktplatte 30 verbunden. Die Kontaktplatte 30 ist im Allgemeinen einstückig mit dem Dreharm 21 als Einzelstück ausgebildet. Wie in den 3 und 5 dargestellt, ist die Kontaktplatte 30 aus einem Blech gefertigt. Es können jedoch auch andere geeignete Materialien in Übereinstimmung mit anderen Formen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Darüber hinaus ist die Kontaktplatte 30 im Allgemeinen breiter als der Dreharm 21 in Querrichtung des Fahrzeugs, so dass die Kontaktplatte 30 vom Knie des Insassen in einem größeren Bereich der Kontaktplatte 30 während des Aufpralls des Fahrzeugs berührt werden kann.
In 4 ist ein verbundener Bereich 29 zwischen dem unteren Teil 23 des Dreharms 21 und der Kontaktplatte 30 im Allgemeinen U-förmig in der Queransicht des Fahrzeugs. Die U-förmige Konstruktion des Verbindungsbereichs 29 ist so konfiguriert, dass sich die Kontaktplatte 30 verformen und mit einem Anschlag bzw. Stopkissen 28 des Dreharms 21 in Kontakt treten kann, wenn das Knie des Insassen während des Fahrzeugaufpralls auf die Kontaktplatte 30 schlägt. Darüber hinaus ist die Kontaktplatte 30 konfiguriert, um eine Stoßbelastung, die von den Knie des Insassen ausgeübt wird, aufzunehmen, wenn die Knie des Insassen auf das Kniepolster 10 treffen.
In 5 beinhaltet die Kontaktplatte 30 einen schmalen Abschnitt 31 an einem unteren Ende 34 des Verbindungsbereichs 29 zwischen dem Dreharm 21 und der Kontaktplatte 30. Der schmale Abschnitt 31 der Kontaktplatte 30 ist ebenfalls so konfiguriert, dass er die Kontaktplatte 30 leicht verformt, wenn die Knie des Insassen auf das Kniepolster 10 treffen. Die Kontaktplatte 30 beinhaltet ferner einen Anschlag 33, der an einer Fläche 32 befestigt ist, die dem Anschlag 28 des Dreharms 21 zugewandt ist. Der Anschlag 33 ist im Allgemeinen einstückig mit der Kontaktplatte 30 als Einzelstück ausgebildet. Nach anderen Formen der vorliegenden Offenbarung kann der Stopper 33 jedoch als separates Stück an der Kontaktplatte 30 befestigt werden. Der Anschlag 33 auf der Kontaktplatte 30 ist konfiguriert, um die Verformung der Kontaktplatte 30 zu stoppen, indem er mit der Anschlagplatte 28 des Dreharms 21 in Kontakt gebracht wird, wenn die Knie des Insassen auf die Kontaktplatte 30 treffen.
Unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet der zweite Kraftlastbegrenzer 40 eine erste Stange 41, die mit der ersten seitlichen Seite 25 des Dreharms 21 drehfest in Eingriff steht. In 3 zum Beispiel ist die erste Stange 41 im Allgemeinen zylindrisch oder rohrförmig und aus Stahl gefertigt. Es können jedoch andere geeignete Formen und/oder Materialien der ersten Stange 41 in Übereinstimmung mit anderen Formen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. An einem ersten Ende 42 der ersten Stange 41 ist die Stange 41 mit einer Vorrichtung 14, die am Querträger 12 des Fahrzeugs befestigt ist, nicht drehbar befestigt (siehe 1 und 2). Wie vorstehend beschrieben, ist ein zweites Ende 43 der ersten Stange 41 nicht drehbar an der ersten seitlichen Seite 25 des Dreharms 21 befestigt. Dementsprechend sind die beiden Enden 42, 43 der ersten Stange 41 fest und drehfest gesichert.
In den 1-3 ist eine Führung 16 drehbar mit der ersten Stange 41 an der Nähe des zweiten Endes 43 der ersten Stange 41 zum Tragen bzw. Halten/Abstützen der ersten Stange 41 gekoppelt. Im Allgemeinen ist die Führung 16 fest mit dem Querträger 12 des Fahrzeugs verbunden. Dementsprechend wird beim Drehen des Dreharms 21 des ersten Kraftlastbegrenzers 20 die erste zylindrische Stange 41 drehend ausgelenkt, weil das erste Ende 42 der ersten Stange 41 drehfest gesichert ist und auch das zweite Ende 43 der ersten Stange 41 mit der ersten seitlichen Seite 25 des Dreharms 21 drehfest verbunden ist.
Wie vorstehend in 3 beschrieben, verbiegt sich die erste Stange 41 des zweiten Kraftlastbegrenzers 40 drehend, indem sie eine Relativdrehung zwischen beiden Enden 42, 43 um eine Längsachse X ermöglicht. Die erste zylindrische Stange 41 ist konzentrisch zur Drehachse des Dreharms 21 des ersten Kraftlastbegrenzers 20 gemäß der Längsachse X. Dementsprechend ist die erste Stange 41 konfiguriert, um die Kraftlastgrenze durch ihre Relativdrehung oder Torsionsverformung zu steuern und einige Mengen der Aufprallenergie des Knies des Insassen während der Fahrzeugkollision zu absorbieren. In Übereinstimmung mit anderen Formen der vorliegenden Offenbarung kann der erste Stab 41 andere Konstruktionen aufweisen, die eine Torsionsverformung aufweisen, wie beispielsweise ein Torsionsstab oder eine Torsionsfeder 141.
Gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung ist die Drehfeder 141 als erste Stange 41 in 8 dargestellt. Wie in 8 dargestellt, sind ein erstes und ein zweites Ende 142, 143 der Drehfeder 141 drehfest an der Vorrichtung 14 bzw. der ersten seitlichen Seite 25 des Dreharms 21 befestigt. Wie vorstehend beschrieben, wird die Torsionsfeder 141 beim Drehen des Schwenkarms 21 des ersten Kraftlastbegrenzers 20 entsprechend der Längsachse X drehend bzw. torsionsmäßig ausgelenkt und absorbiert die vom Knie des Insassen während des Aufpralls des Fahrzeugs ausgeübte Kraft.
Unter Bezugnahme auf 3 beinhaltet der dritte Kraftlastbegrenzer 60 eine zweite Stange 61, die einen Verriegelungsmechanismus 62 aufweist. Darüber hinaus ist die zweite seitliche Seite 26 des Dreharms 21 als weibliche bzw. buchsenartige Verriegelungsbasis 63 zur rotierenden Kopplung mit dem Verriegelungszahnrad 62 ausgebildet (siehe auch 6). Wie in den 3 und 6 dargestellt, ist die zweite Stange 61 eine Stab- oder Rohrform und besteht aus Stahl. Darüber hinaus ist die zweite Stange 61 konzentrisch zur ersten Stange 41 des zweiten Kraftlastbegrenzers 40 gemäß der Längsachse X. Gemäß anderen Formen der vorliegenden Offenbarung können andere geeignete Formen und/oder Materialien der zweiten Stange 61 eingesetzt werden.
In den 3 und 6 ist ein zweites Ende 65 der zweiten Stange 61 fest mit einer zweiten Vorrichtung 14' nicht drehbar verbunden. Die zweite Vorrichtung 14' ist ebenfalls fest mit dem Querträger 12 des Fahrzeugs verbunden. (siehe 1 und 2). Wie in 7A dargestellt, ist gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung ein zweites Ende 65' einer zweiten Stange 61' als Sechskantform zur nichtdrehenden Kopplung mit einem Vorrichtungshalter 17 ausgebildet (siehe 2A und 2C). Darüber hinaus ist die Befestigungshalterung 17 direkt am Querträger 12 des Fahrzeugs befestigt (siehe 2A). Unter Bezugnahme wiederum auf die 3 und 6 beinhaltet ein erstes Ende 64 der zweiten Stange 61 das Verriegelungszahnrad 62, das aus einer Außenfläche 66 der zweiten Stange 61 herausragt. Das Verriegelungszahnrad 62 der zweiten Stange 61 ist drehbar mit der weiblichen bzw. buchsenartigen Verriegelungsbasis 63 gekoppelt, die auf der zweiten seitlichen Seite 26 des Dreharms 21 ausgebildet ist. Dementsprechend ist der Dreharm 21 mit der weiblichen bzw. buchsenartigen Verriegelungsbasis 63 konfiguriert, um sich in Bezug auf die zweite zylindrische Stange 61 gemäß der Längsachse X drehbar zu bewegen. Darüber hinaus ist eine zweite Führung 16' an einer Stelle, die sich in der Nähe des ersten Endes 64 der zweiten Stange 61 zum Tragen der zweiten Stange 61 befindet, mit der zweiten Stange 61 drehbar gekoppelt. Im Allgemeinen ist die Führung 16' fest mit dem Querträger 12 des Fahrzeugs verbunden (siehe 1 und 2).
Wenn in den 3 und 6 die Torsionsverformung der ersten Stange 41 im zweiten Kraftlastbegrenzer 40 ein gewisses Maß erreicht, das einem vorbestimmten Winkel des Dreharms 21 entspricht (d.h. einer vorbestimmten Drehung des röhrenförmigen Endes des Dreharms), wird das Verriegelungszahnrad 62 der zweiten Stange 61 mit der weiblichen Verriegelungsbasis 63 in Eingriff gebracht, um die weitere Drehung des Dreharms 21 zu verhindern. Dementsprechend sind das Verriegelungszahnrad 62 und die weibliche Verriegelungsbasis 63 miteinander verriegelt und der Verriegelungseingriff kann eine höhere Torsionskraft des Dreharms 21 hervorbringen, da die Torsionskraft in den zweiten und dritten Kraftbegrenzern 40, 60 akkumuliert bzw. angesammelt wird.
Gemäß einer beispielhaften Form der vorliegenden Offenbarung, wie in den 6 und 7 dargestellt, ist das Verriegelungszahnrad 62 als Vorsprung 67 auf der Außenfläche 66 der zweiten Stange 61 ausgebildet und die weibliche Verriegelungsbasis 63 ist als Nut 68 auf der zweiten lateralen oder seitlichen Seite 26 im Rohrende 24 des Dreharms 21 ausgebildet. Der Vorsprung 67 der zweiten Stange 61 ist zunächst mit der Nut 68 des weiblichen Verriegelungssockels 63 in Eingriff. Dementsprechend bewegt sich die weibliche Verriegelungsbasis 63 mit der Nut 68 drehend gemäß dem Vorsprung 67 des Verriegelungszahnrads 62 um den vorbestimmten Winkel des Dreharms 21 in Bezug auf die Längsachse X. Nach der Drehung der ersten Stange 41 mit dem vorbestimmten Winkel wird der Vorsprung 67 mit einer Kante 69 der Nut 68 kontaktiert, und die Drehbewegung des Dreharms 21 wird gestoppt. Dementsprechend verhindert der dritte Kraftlastbegrenzer 60 eine weitere Drehung des Dreharms 21 und blockiert die Drehbewegung des Dreharms 21.
Die 8 bis 10 zeigen eine weitere exemplarische Form eines Kniepolstersystems 110. Das Kniepolster 110 kann im Allgemeinen wie oben in Bezug auf die 1 bis 7 beschrieben konfiguriert werden und bietet den vollen Vorteil der vorliegenden Offenbarung. In diesem Zusammenhang ist das Kniepolster 110 in 8 ähnlich dem Kniepolster 10 in der Form der 1 bis 7. Das Kniepolster 110 beinhaltet jedoch einen anderen dritten Kraftlastbegrenzer 160.
Wie in den 8 bis 10 dargestellt, beinhaltet der dritte Kraftlastbegrenzer 160 einen Torsionszylinder 161. Der Torsionszylinder 161 ist im Allgemeinen eine kreisförmige Scheibenform mit größerem Durchmesser und besteht aus Stahl. Es können jedoch auch andere geeignete Formen und/oder Werkstoffe des Torsionszylinders 161 gemäß anderen Formen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Wie in 8 dargestellt, beinhaltet der Torsionszylinder 161 einen ersten Teil 164 und einen zweiten Teil 165, die miteinander in Eingriff stehen.
In den 9-10 ist der erste Teil 164 des Torsionszylinders 161 definiert als ein Verriegelungszahnrad 162 mit mindestens einem Knopf 172. Der zweite Teil 165 des Torsionszylinders 161 ist definiert als eine weibliche Verriegelungsbasis 163. Wie in 9 dargestellt, ist der Knopf 172, der aus einer ersten Fläche 169 des ersten Teils 164 herausragt, eine zylindrische Form. In 9 sind beispielsweise fünf zylindrische Knöpfe 172 aus der ersten Fläche 169 des ersten Teils 164 herausgehoben, die dem zweiten Teil 165 des Torsionszylinders 161 zugewandt ist. Es können jedoch auch andere geeignete Formen oder Anzahlen des Knopfes 172 in Übereinstimmung mit anderen Formen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. Die Knöpfe 172 sind mit einem Abstand 171 entsprechend der Umfangslinie des ersten Teils 164 zueinander angeordnet. Der erste Teil 164 ist fest mit der zweiten seitlichen bzw. lateralen Seite 26 am Rohrende 24 des Dreharms 21 verbunden, und der Torsionszylinder 161 ist konzentrisch zu dem Rohrende 24 des Dreharms 21 gemäß der Längsachse X. Dementsprechend wird bei einer Drehung des Dreharms 21 gemäß der Längsachse X der erste Teil 164 des Torsionszylinders 161 mit dem Dreharm 21 gemeinsam gedreht.
Die weibliche bzw. buchsenartige oder aufnehmerartige Verriegelungsbasis 163 des Torsionszylinders 161 beinhaltet mindestens einen Verriegelungsempfänger bzw. -aufnehmer 166 zur Aufnahme des Verriegelungszahnrades 162 des ersten Teils 164. Wie in 10 dargestellt, beinhaltet der Verriegelungsempfänger 166 auf einer Gegenfläche 170 des zweiten Teils 165, die der ersten Oberfläche 169 des ersten Teils 164 zugekehrt ist, mindestens ein Loch 167. In 10 ist beispielsweise jedes Loch 167 jeweils durch einen schmalen Kanal 168 verbunden. Die schmalen Kanäle 168, die zwischen jedem Loch 167 verbunden sind, sind konfiguriert, um einen Widerstand zu erzeugen, wenn der Dreharm 21 um den vorbestimmten Winkel gedreht wird. Die Konstruktion oder Anordnung des Verriegelungsempfängers 166 kann entsprechend der Formen oder Anordnung des Verriegelungszahnrades 162 geändert werden. Zusätzlich wird die weibliche Verriegelungsbasis 163 durch die Vorrichtung 14' mit dem Spannband 18 oder anderen Befestigungsmethoden fest an dem Querträger 12 angebracht (siehe 8).
Wie in den 9-10 dargestellt, wird jeder Knopf 172 des Verriegelungszahnrades 162 in jedes der Löcher 167 des Verriegelungsempfängers 166 eingesetzt. Die Durchmessergröße jedes Lochs 167, das jeden Knopf 172 aufnimmt, und die Durchmessergröße jedes Knopfes 172 sind im Wesentlichen gleich, um gut in das Loch 167 zu passen. Bei der Konstruktion des Verriegelungsempfängers 166 ist die Anzahl der Löcher 167 in der weiblichen Verriegelungsbasis 163 mindestens um eins größer als die Anzahl der Knöpfe 172 des Verriegelungszahnrades 162. Mindestens ein weiteres Loch, das nicht mit einem Knopf 172 in Eingriff steht, ist definiert als ein zusätzliches Loch 173. Die Anzahl der zusätzlichen Löcher 173 kann entsprechend dem vorgegebenen Drehwinkel des Dreharms 21 im zweiten Kraftlastbegrenzer 40 bestimmt werden. In 10 weist beispielsweise der Verriegelungsempfänger 166 drei zusätzliche Löcher 173 auf und die zusätzlichen Löcher 173 werden kleiner in der diametralen Größe als die nichtzusätzlichen Löcher 167. Dementsprechend ist aufgrund der zusätzlichen Löcher 173 mit der kleineren Durchmessergröße im Verriegelungsempfänger 166 am Ende die weibliche Verriegelungsbasis 163 konfiguriert, um die Drehung des Dreharms 21 nach Drehung der ersten Stange 41 mit dem vorbestimmten Winkel zu verriegeln. Andere geeignete Durchmessergrößen des Knopfes 172 und der Löcher 167 einschließlich der zusätzlichen Löcher 173 können jedoch gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung zum Stoppen der Drehung des Dreharms 21 implementiert werden.
Unter Bezugnahme auf die 8-10 sind das Verriegelungszahnrad 162 und die weibliche Verriegelungsbasis 163 des Torsionszylinders 161 drehbar miteinander gekoppelt, so dass sich der Dreharm 21 in einem vorbestimmten Winkel drehen kann. Darüber hinaus ist der Torsionszylinder 161 aufgrund des schmalen Kanals 168 zwischen den Löchern 167 auf der weiblichen Verriegelungsbasis 163 konfiguriert, um den Drehwiderstand zwischen dem Verriegelungszahnrad 162 und der weiblichen Verriegelungsbasis 163 zu erzeugen. Wie vorstehend beschrieben, ist der dritte Kraftlastbegrenzer 160 des Kniepolsters 110 einer der höchsten Werte der Kraftlastbegrenzer, weil die Torsionskraft im dritten Kraftlastbegrenzer 160 mit dem zweiten Kraftlastbegrenzer 40 angesammelt wird. Dementsprechend kann das Kniepolster 110 mit dem dritten Kraftlastbegrenzer 160 das Eindringen der Knie des größeren Insassen verhindern.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Form bzw. Ausbildung der vorliegenden Offenbarung kann die Anordnung des ersten Teils 164 und des zweiten Teils 165 so umgeschaltet werden, dass der erste Teil 164 als Verriegelungszahnrad 162 fest an der zweiten Vorrichtung 14' angebracht wird und der zweite Teil 165 als weibliche Verriegelungsbasis 163 fest mit der zweiten lateralen Seite 26 am rohrförmigen Ende 24 des Dreharms 21 verbunden ist.
Unter Bezugnahme wiederum auf die 1 und 2 sind die Vorrichtungen 14, 14' und die Führungen 16, 16' zylindrische Formen und sind koaxial mit dem zweiten Kraftlastbegrenzer 40 bzw. dem dritten Kraftlastbegrenzer 60 gekoppelt. Andere geeignete Formen der Vorrichtungen 14, 14' und der Führungen 16, 16' werden jedoch gemäß der gekoppelten ersten Stange 41 und der zweiten Stange 61 in anderen Formen der vorliegenden Offenbarung implementiert. Die Vorrichtungen 14, 14' und die Führungen 16, 16' sind fest an dem Querträger 12 des Fahrzeugs durch eine Schweißung oder ein Spannband 18 verbunden. Andere geeignete Befestigungsmittel, wie beispielsweise ein Befestigungselement, können jedoch in Übereinstimmung mit anderen Formen der vorliegenden Offenbarung implementiert werden. Dementsprechend ist das Kniepolstersystem 10, 110 in der vorliegenden Offenbarung fest an dem Querträger 12 des Fahrzeugs angebracht.
Gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen die 2A bis 2C die Befestigungsbügel 17 und Führungsbügel 19, die ohne die Spannbänder 18 direkt am Querträger 12 des Fahrzeugs befestigt sind. So werden beispielsweise die Befestigungsbügel 17 und die Führungsbügel 19 über die Befestigungslöcher 11 durch Schraubenelemente (nicht gezeigt) am Querträger 12 befestigt. Jeder der Befestigungsbügel 17 ist mit einem ersten Ende 42' einer ersten Stange 41' und dem zweiten Ende 65' der zweiten Stange 61' nicht drehbar gekoppelt. Wie beispielsweise in 2C dargestellt, ist die Form des Vorrichtungshalters 17 eine sechseckige Form 13 zur festen Befestigung mit der ersten und zweiten Stange 41', 61' in nicht-drehender Weise. Dementsprechend sind das erste Ende 42' der ersten Stange 41' und das zweite Ende 65' der zweiten Stange 61' als gleiche Form (z.B. die Sechskantform) zum Einpassen in die Befestigungsbügel 17 ausgebildet. Darüber hinaus werden die Führungshalterungen 19 direkt am Querträger 12 des Fahrzeugs befestigt, wie in 2A dargestellt. Die Führungsbügel 19 sind als Kreisform 15 ausgebildet, um die erste Stange 41' und die zweite Stange 61' rotierend zu führen, wie in 2B dargestellt.
11 veranschaulicht einen Arbeitsprozess 80 des Kniepolstersystems 10. Wie in 11(a) dargestellt, wird die Kontaktplatte 30 beim Kontakt des Knies des Insassen mit der Kontaktplatte 30 während des Aufpralls des Fahrzeugs durch eine Aufprallkraft F verformt, die durch den Knieaufschlag des Insassen hervorgerufen wird. In 11(b) wird die Verformung der Kontaktplatte 30 gestoppt, wenn der Anschlag 33 der Kontaktplatte 30 mit dem Anschlagkissen 28 des Dreharms 21 in Kontakt gebracht wird. Danach greift in 11(c) der Dreharm 21 in die erste Stange 41 des zweiten Kraftlastbegrenzers 40 ein, und der Dreharm 21 wird durch Torsionsverformung der ersten Stange 41 gedreht. Nach der Rotationsverformung der ersten Stange 41 mit dem vorbestimmten Winkel des Dreharms 21, wie in den 11(d), 12(a) und (b) dargestellt, wird die Drehbewegung des Dreharms 21 durch den Eingriff zwischen dem Verriegelungszahnrad 62 und der weiblichen Verriegelungsbasis 63 gestoppt. Dementsprechend verriegelt das Verriegelungszahnrad 62 die Drehung des Dreharms 21.
13 ist ein Diagramm 90 von Testdaten, das das Betriebsverhalten des Kniepolstersystems 10 zeigt. Als Beispiel zeigt die Grafik 90 die kumulierten Kraftlastwerte in jedem Kraftbegrenzer des Kniepolstersystems 10. Eine Kraft-Laststufe 91 zeigt eine Stufe von 11(a), in der die Verformung der Kontaktplatte 30 gerade erst begonnen wird. Eine Kraft-Laststufe 92 zeigt eine Stufe von 11(b), in der die Verformung der Kontaktplatte 30 durch den Anschlag 28 im ersten Kraft-Lastbegrenzer 20 gestoppt wird. Eine Kraft-Laststufe 93 zeigt eine Stufe von 11(c), in der die erste Stange 41 die Aufprallenergie durch Torsionsverformung im zweiten Kraft-Lastbegrenzer 40 absorbiert. Schließlich zeigt eine Kraftlaststufe 94 eine Stufe der 11(d), 12(a) und (b), bei der das Verriegelungszahnrad die Drehbewegung des Dreharms 21 blockiert. Dementsprechend erzeugt der dritte Kraftlastbegrenzer 60 eine höhere Torsionskraft auf den Dreharm 21 durch eine Akkumulation. So sind beispielsweise die bevorzugten Bereiche jedes Kraftlastwertes 0,5 kN ~ 1,0 kN im ersten Kraftlastbegrenzer 20, 2,0 kN ~ 4,0 kN im zweiten Kraftlastbegrenzer 40 und 3,0 kN ~ 6,0 kN im dritten Kraftlastbegrenzer 60.
Die vorstehende Beschreibung der verschiedenen Formen der vorliegenden Offenbarung wurde zur Veranschaulichung und Beschreibung vorgelegt. Es ist nicht beabsichtigt, dass sie vollständig ist oder die vorliegende Offenbarung auf die offenbarten genauen Ausbildungen beschränkt. Aufgrund der oben genannten Lehren sind zahlreiche Modifikationen oder Variationen möglich. Die diskutierten Ausbildungen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung und ihre praktische Anwendung bestmöglich zu veranschaulichen, damit ein Durchschnittsfachmann in dem technischen Gebiet in die Lage versetzt wird, die vorliegende Offenbarung in verschiedenen Ausbildungen und mit verschiedenen Modifikationen zu nutzen, die für die jeweilige vorgesehene Verwendung geeignet sind. Alle diese Modifikationen und Variationen fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, der durch die beigefügten Ansprüche bestimmt wird, wenn sie in Übereinstimmung mit der Breite ausgelegt werden, auf die sie einen fairen, rechtlichen und gerechten Anspruch haben.

Claims

Kniepolstersystem für ein Fahrzeug mit Vorrichtungen, wobei das Kniepolstersystem umfasst: einen ersten Kraftlastbegrenzer, umfassend: einen Dreharm mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt, und eine Kontaktplatte, die mit dem unteren Abschnitt des Dreharms gekoppelt ist, wobei die Kontaktplatte konfiguriert ist, um eine Aufprallkraft von einem Insassen während einer Kollision aufzunehmen; einen zweiten Kraftlastbegrenzer, der eine erste Stange, ein erstes Ende der ersten Stange, das nicht drehbar mit der Vorrichtung gekoppelt ist, und ein zweites Ende der ersten Stange, das nicht drehbar mit dem Dreharm gekoppelt ist, beinhaltet, wobei die erste Stange konfiguriert ist, um torsional abzulenken, indem sie eine relative Drehung zwischen dem ersten und zweiten Ende der ersten Stange ermöglicht; und einen dritten Kraftlastbegrenzer, der ein Verriegelungszahnrad und eine weibliche Verriegelungsbasis beinhaltet, wobei das Verriegelungszahnrad und die weibliche Verriegelungsbasis drehbar miteinander gekoppelt sind, und den dritten Kraftlastbegrenzer, der konfiguriert ist, um den Dreharm nach dem Drehen der ersten Stange in dem zweiten Kraftlastbegrenzer um einen vorbestimmten Winkel basierend auf dem Drehen des Dreharms zu verriegeln.
Kniepolstersystem nach Anspruch 1, wobei ein röhrenförmiges Ende des Dreharms eine erste Seitenseite und eine zweite Seitenseite beinhaltet und das röhrenförmige Ende des Dreharms in Bezug auf die Vorrichtungen gemäß einer Längsachse schwenkbar ist.
Kniepolstersystem nach Anspruch 2, wobei das zweite Ende der ersten Stange mit der ersten seitlichen Seite des Dreharms nicht drehbar verbunden ist.
Kniepolstersystem nach Anspruch 2, wobei die zweite seitliche Seite des Dreharms als die weibliche Verriegelungsbasis zur Kopplung mit dem Verriegelungszahnrad ausgebildet ist, die von einer Außenfläche einer zweiten Stange im dritten Kraftlastbegrenzer vorsteht.
Kniepolstersystem nach Anspruch 4, wobei ein zweites Ende der zweiten Stange mit der zweiten Vorrichtung drehfest verbunden ist.
Kniepolstersystem nach Anspruch 1, wobei die weibliche Verriegelungsbasis eine Nut und das Verriegelungszahnrad einen Vorsprung aufweist.
Kniepolstersystem nach Anspruch 6, wobei ein Eingriff des Vorsprungs und der Nut in den dritten Kraftlastbegrenzer eine weitere Drehung des Dreharms verhindert.
Kniepolstersystem nach Anspruch 1, wobei der untere Abschnitt des Dreharms ein Anschlagkissen beinhaltet und die Kontaktplatte einen Stopper auf einer dem Anschlagkissen zugewandten Oberfläche beinhaltet, und wobei das Anschlagkissen konfiguriert ist, um die Verformung der Kontaktplatte durch Kontakt mit dem Stopper zu stoppen.
Kniepolstersystem nach Anspruch 1, wobei das Verriegelungszahnrad und die weibliche Verriegelungsbasis jeweils eine kreisförmige Scheibenform aufweisen, und das Verriegelungszahnrad fest an einer zweiten seitlichen Seite des Dreharms befestigt ist und die weibliche Verriegelungsbasis fest an der zweiten Vorrichtung befestigt ist.
Kniepolstersystem nach Anspruch 9, wobei das Verriegelungszahnrad mindestens einen Knopf auf einer ersten Oberfläche des Verriegelungszahnrads beinhaltet, und die weibliche Verriegelungsbasis mindestens ein Loch auf einer Gegenfläche beinhaltet, die der ersten Oberfläche des Verriegelungszahnrads zugewandt ist.
Kniepolstersystem nach Anspruch 10, wobei der Knopf des Verriegelungszahnrades in das Loch der weiblichen Verriegelungsbasis eingesetzt ist, und ein Verriegelungsempfänger einen schmalen Kanal beinhaltet, der zwischen den Löchern verbunden ist, um einen Widerstand gegen die Drehbewegung des Dreharms zu erhöhen.
Kniepolstersystem nach Anspruch 1, worin das Kniepolstersystem betreibbar ist, um die Aufprallkraft von einem Knie oder Knien des Insassen aufzunehmen und der Aufprallkraft in drei Stufen zu widerstehen, die drei Kraftstufen entsprechen, die eine erste Ebene, eine zweite Ebene höher als die erste und eine dritte Ebene höher als die zweite beinhalten, wobei sich in einer ersten Stufe der erste Kraftlastbegrenzer verformt, um der Aufprallkraft auf der ersten Ebene zu widerstehen, wobei in einer zweiten Stufe die Verformung des ersten Kraftlastbegrenzers eine Verformung des zweiten Kraftlastbegrenzers beinhaltet, um Widerstand auf der zweiten Stufe bereitzustellen, und wobei in einer dritten Stufe eine Verformung des ersten Kraftlastbegrenzers eine Drehung des dritten Kraftlastbegrenzers induziert, um Widerstand auf der dritten Stufe bereitzustellen.
Kniepolstersystem nach Anspruch 12, wobei der dritte Kraftlastbegrenzer eine weitere Drehung des Dreharms für alle Kräfte oberhalb der dritten Ebene verhindert.
Kniepolstersystem für ein Fahrzeug mit Vorrichtungen, wobei das Kniepolstersystem umfasst: einen ersten Kraftlastbegrenzer, umfassend: einen Dreharm mit einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt, und eine Kontaktplatte, die mit dem unteren Abschnitt des Dreharms gekoppelt ist, wobei die Kontaktplatte konfiguriert ist, um eine Aufprallkraft von einem Insassen während einer Kollision aufzunehmen; einen zweiten Kraftlastbegrenzer, der eine erste Stange, wobei ein erstes Ende der ersten Stange nicht drehbar mit der Vorrichtung gekoppelt ist und ein zweites Ende der ersten Stange nicht drehbar mit dem Dreharm gekoppelt ist, beinhaltet, wobei die erste Stange konfiguriert ist, um sich torsionsmäßig zu verbiegen, indem sie eine relative Drehung zwischen dem ersten und zweiten Ende der ersten Stange ermöglicht; und einen dritten Kraftlastbegrenzer, der einen Torsionszylinder beinhaltet, wobei der Torsionszylinder ein Verriegelungszahnrad und eine weibliche Verriegelungsbasis beinhaltet, die drehbar gekoppelt und konfiguriert sind, um den Dreharm nach einer Drehung der ersten Stange in dem zweiten Kraftlastbegrenzer um einen vorbestimmten Winkel basierend auf der Drehung des Dreharms zu verriegeln, wobei das Verriegelungszahnrad mindestens einen Knopf beinhaltet und die weibliche Verriegelungsbasis mindestens ein Loch zur Aufnahme des Knopfes beinhaltet.
Kniepolstersystem nach Anspruch 14, worin die Anzahl des Lochs in der weiblichen Verriegelungsbasis mindestens eine mehr als die des Knopfes des Verriegelungszahnrades ist, und das weitere Loch in der weiblichen Verriegelungsbasis als ein zusätzliches Loch definiert ist.
Kniepolstersystem nach Anspruch 15, wobei ein Durchmesser des zusätzlichen Lochs in der weiblichen Verriegelungsbasis kleiner wird, um die Drehung des Verriegelungszahnrades zu stoppen.
Kniepolstersystem nach Anspruch 14, wobei jedes Loch durch einen schmalen Kanal verbunden ist, um einen Widerstand zu erhöhen, wenn das Verriegelungszahnrad in Bezug auf die weibliche Verriegelungsbasis gedreht wird.
Kniepolstersystem nach Anspruch 14, wobei das Kniepolstersystem konfiguriert ist, um eine höhere Torsionskraft an dem Dreharm zu erzeugen, indem die Torsionskräfte in jedem Kraftlastbegrenzer akkumuliert werden.
Verfahren zum Absorbieren einer Aufprallenergie durch ein Kniepolstersystem für ein Fahrzeug mit Halterungen, umfassend einen Schritt zum: Empfangen einer Aufprallkraft von einem Insassen durch eine Kontaktplatte; Verformen der Kontaktplatte, bis die Kontaktplatte mit einem Anschlagkissens eines Dreharms in Kontakt kommt; torsionsmäßiges Ablenken einer ersten Stange, indem eine relative Drehung gemäß einer Längsachse der ersten Stange ermöglicht wird; und Verriegeln der Drehung des Dreharms nach der Torsionsablenkung der ersten Stange um einen vorbestimmten Winkel basierend auf der Drehung des Dreharms.
Verfahren nach Anspruch 19, worin das Kniepolstersystem konfiguriert ist, um die Aufprallenergie durch Akkumulieren der empfangenen Aufprallkräfte aus jeder Stufe eines ersten, eines zweiten und eines dritten Kraftbegrenzers zu absorbieren.