减少胫骨伤害的仪表板总成的制作方法

本实用新型涉及汽车安全领域，具体涉及一种减少胫骨伤害的仪表板总成。

背景技术：

仪表板是驾驶室中安装各种指示仪表和点火开关等的一个总成，并且可以安装在仪表嵌板上，或者作为附件装在转向管柱上；仪表板总成在汽车车身长度方向限制了前排驾驶员和副驾驶的空间位置。

当车辆发生前部碰撞时，尤其是40％偏置碰撞的情况下，驾驶员这一侧车身的前围板后移量会较大，同时发动机舱内的动力总成及底盘件也会挤压转向管柱，会导致转向管柱整体向车后方向移动，从而会增加乘员脚部伤害的风险。

如附图1所示，当管柱受到底盘向上传递的碰撞力以及前围板水平向后传递碰撞力，会导致转向管柱电机向车后方向移动，而驾驶员脚部会在发生碰撞的过程中出现向前移动的情况，从而驾驶员腿部会出现如图1中所示的点撞击 (电机与腿部碰撞)的情况，会增加驾驶员胫骨伤害的风险。常规设计时会要求驾驶员腿部对应的仪表板左下护板后方80mm以内无硬物。

现有技术中，为减小驾驶员的膝盖及膝盖下方位置在碰撞时的伤害，例如在仪表板适当的下部或底部安装气囊或坐椅带拉伸器等结构，或者在仪表板总成中加设一种吸收能量的元件。

如中国专利200580017915.2公开的一种保护驾驶员膝盖的装置及相关仪表板，包括一个吸收板，吸收板的中心部分由中心元件刚性支承，每个侧向部件即左侧部件或右侧部件在远离中心部分的吸收板的侧端附近由相关的侧向元件刚性支承。侧向元件延伸在一个竖直的和纵向的侧向平面内，以致每个侧向部件在垂直于漆盖或有关胫骨的该侧向部件的整个高度上能够基本上受到变形，通过吸收冲击能量发生塑性变形，达到保护乘客目的。

又如中国专利201480017396.9公开的一种用于膝部气囊装置的气囊，气囊在乘客的膝盖和仪表板之间快速向上展开。气囊包括前面板、后面板和转折部分，后面板联结至前面板以形成膨胀腔；当气囊膨胀时，转折部分在和外罩连接部分相对应的位置处具有薄的膨胀厚度，仪表板在外罩连接部分处联结至外罩。当碰撞时，膝部气囊装置通过在仪表板和小腿(例如，乘客的胫骨)之间展开气囊来保护乘客的腿。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种减少胫骨伤害的仪表板总成，通过在仪表板结构的左下护板内壁设置缓冲吸能结构，用于减小碰撞时驾驶员腿部的胫骨伤害。

为达成上述目的，本实用新型提出如下技术方案：一种减少胫骨伤害的仪表板总成，包括仪表板本体、左下护板、转向管柱电机、转向管柱；左下护板内壁设置有缓冲吸能结构；当转向管柱电机向车身后方向移动，驾驶员腿部发生偏向仪表板方向的移动，转向管柱电机与缓冲吸能结构碰撞，所述缓冲吸能结构一方面发生弹性形变吸收碰撞能量，另一方面增大与转向管柱电机的接触面积，将转向管柱电机与左下护板的点碰撞转变为面碰撞，减少驾驶员的腿部胫骨伤害。

进一步的，所述左下护板内壁设置有定位柱，所述定位柱与所述缓冲吸能结构固定；所述左下护板上设置有两排定位柱，分别固定两个缓冲吸能结构，用于发生碰撞时分别保护驾驶员的左右腿的胫骨位置，定义所述驾驶员左右腿胫骨是指满足C-NCAP腿部管理规则的驾驶员腿部胫骨。

进一步的，所述缓冲吸能结构设置为吸能块；所述吸能块上设置有定位孔，所述定位孔与上述定位柱固定，且所述吸能块与左下护板内壁结构适配。

进一步的，所述吸能块安装后在车身高度方向上的高度记为h，h至少覆盖转向管柱电机中心至转向管柱电机底部位置，用于增大转向管柱电机偏转时与吸能块的接触面积，增大转向管柱电机与左下护板的接触面积，将电机与腿部的点碰撞改变为面碰撞，减小对乘客腿部胫骨的伤害。

进一步的，所述吸能块安装后在车身宽度方向的宽度记为b，b≥40mm；吸能块安装后在车身宽度方向的宽度b太小对抵挡转向电机侧的硬物的作用较小，当宽度相对较大时，对驾驶员腿部胫骨缓冲作用较好。

进一步的，所述吸能块安装后在车身长度方向的最大厚度记为l，l＞30mm；所述厚度限定是为了满足吸能块发生最大弹性形变吸收碰撞能量达到缓冲效果。

进一步的，所述吸能块中心线与膝盖中心线在车身长度方向的偏心距记为 P1，P1＜30mm，定义所述膝盖中心线是指满足C-NCAP腿部管理规则的驾驶员腿部膝盖中心线；所述吸能块中心线与转向管柱电机中心线在车身长度方向的偏心距记为P2，P2＜30mm；所述偏心距的限定主要考虑当膝盖挤压仪表板时，能够直接挤压对应的吸能块位置，而吸能块与电机又有重合量，因此能够起到较好的缓冲作用。

进一步的，所述吸能块的材料为EPP发泡材料，所述EPP发泡材料的密度记为ρ，ρ≥20g/L；EPP发泡材料具有十分优异的抗震吸能性能，形变后恢复率高，还具有很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性，并且其质量轻，满足汽车的轻量化要求；密度过小不能达到较好的缓冲吸能效果。

由以上技术方案可知，本实用新型的技术方案提供的减少胫骨伤害的仪表板总成，获得了如下有益效果：

本实用新型通过在仪表板总成的左下护板和转向管柱电机之间设置缓冲吸能结构，用于当转向管柱受到底盘向上传递的碰撞力以及前围板水平向后传递碰撞力，导致转向管柱电机向车身后方向移动，驾驶员脚部向上会在发生碰撞的过程中出现向前左下护板移动发生碰撞时，吸收转向管柱电机对乘客胫骨的碰撞能量，减小对乘客的胫骨伤害；并且由于吸能块具有一定的硬度，将转向管柱电机与左下护板的碰撞导致的对胫骨的点碰撞转化为与胫骨之间的面碰撞，进一步减小对乘客的胫骨伤害。

此外，通过对缓冲吸能结构的位置和结构设置，充分保证不同角度偏转碰撞情况下缓冲吸能结构都能直接与转向管柱电机接触，进而吸收碰撞能量；本实用新型还进一步使用EPP发泡材料作为缓冲吸能结构的材料，EPP发泡材料具有优秀的抗震吸能性能，形变后恢复率高，并且其质量轻，满足汽车的轻量化要求。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1为碰撞时人腿部与转向管柱电机碰撞图；

图2为仪表板总成的具体结构图；

图3为仪表板本体具体结构图；

图4为左下护板具体结构图；

图5为仪表板本体与左下护板的安装图；

图6为缓冲吸能结构与转向管柱电机的安装示意图；

图7为缓冲吸能结构与人腿部的安装示意图。

其中，各标记的具体意义为：

1-仪表板本体，2-左下护板，3-转向管柱电机，4-转向管柱，5-缓冲吸能结构，6-驾驶员小腿部；11-卡孔，12-螺接结构，21-定位孔，22-卡接结构，23-螺接孔，51-定位柱。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

基于现有技术中，当车辆发生前部碰撞时，驾驶员这一侧车身的前围板后移量会较大，并且发动机舱内的动力总成及底盘件也会挤压转向管柱，进而导致转向管柱整体向车后方向移动，增加乘员脚部向上伤害的风险。本实用新型提出一种在仪表板总成的左下护板下方设置缓冲吸能结构，通过缓冲吸能结构发生弹性形变一方面吸收碰撞能量，另一方面增大碰撞时电机与腿部碰撞面积，减小碰撞时对驾驶员腿部胫骨的伤害。

在C-NCAP管理规则中，关于腿部管理时，要求在通过调整假人双腿，使驾驶员侧及乘员侧假人的大腿尽可能靠着座垫，对于驾驶员侧，双腿膝部U型凸缘外表面处在铅垂面内，尽量使左腿处在纵向铅垂面内，对于乘员侧，双腿膝部U型凸缘外表面处在铅垂面内，两外表面之间的距离为270mm±10mm，在可能的情况下，尽量使双腿应分别处在纵向铅垂平面内，本文下述驾驶员腿部位置及乘员腿部均按照上述C-NCAP管理规则的腿部管理要求设置。

下面结合附图实施例所示，对本实用新型的减少胫骨伤害的仪表板总成，作进一步具体介绍。

结合体2至图4所示，本实用新型的减少胫骨伤害的仪表板总成包括仪表板本体1、左下护板2、转向管柱电机3和转向管柱4。

基于转向管柱4受到底盘向上传递的碰撞力以及前围板水平向后传递碰撞力，会导致转向管柱电机3向车身后方向移动，而驾驶员脚部向上的腿部胫骨位置会在发生碰撞的过程中出现向仪表板方向移动的情况，从而驾驶员小腿部6 会出现转向管柱电机3经过左下护板2与腿部发生点碰撞的情况，在所述左下护板2内壁设置缓冲吸能结构5；当转向管柱电机3向车身后方向移动，转向管柱电机3先与缓冲吸能结构5碰撞，再经过左下护板2与腿部发生面碰撞；所述缓冲吸能结构5发生弹性形变吸收碰撞能量，且面碰撞有利于减小对腿部碰撞部位的碰撞强度，减少驾驶员的腿部胫骨伤害。

所述左下护板2与所述仪表板本体1卡接；所述仪表板本体1上设置有卡孔11和螺接结构12；所述左下护板2内壁设置有定位柱21、卡接结构22和螺接孔23，所述卡接结构22和螺接孔23与上述卡孔11和螺接结构12适配；所述定位柱21与所述缓冲吸能结构5固定。部分实施例中，所述左下护板2上设置有两排定位柱21，用于固定两个吸能块，所述吸能块的位置分别与驾驶员左右腿胫骨位置对应，所述驾驶员左右腿胫骨是指满足C-NCAP腿部管理规则的驾驶员腿部胫骨；另外一些实施例中，直接在左下护板2上设置全覆盖的缓冲吸能结构。

一些实施例中，所述缓冲吸能结构5设置为吸能块；所述吸能块上设置有定位孔51，所述定位孔51与上述定位柱21固定，且所述吸能块与左下护板2 内壁结构适配；并且所述吸能块与所述转向管柱电机3接触部位设置为与转向管柱电机3弧度相对的弧形结构，有利于转向管柱电机3的碰撞力向吸能块传递，不出现向其它内部结构的传递分力现象。

如附图6和图7所示，所述吸能块结构和转向管柱电机3以及驾驶员腿部位置的安装位置有具体要求。某些实施例中，所述吸能块安装后在车身高度方向上的高度记为h，h至少要覆盖转向管柱电机3中心至转向管柱电机3底部位置；用于增大转向管柱电机3偏转时与吸能块的接触面积，增大转向管柱电机3 与左下护板2的接触面积，将电机与腿部的点碰撞改变为面碰撞，减小对驾驶员腿部胫骨的伤害；所述吸能块安装后在车身宽度方向的宽度记为b，b≥40mm，吸能块安装后在车身宽度方向的宽度b太小对抵挡转向电机侧的硬物的作用较小，当宽度相对较大时，对驾驶员腿部胫骨缓冲作用较好。所述厚度限定是为了满足吸能块发生最大弹性形变吸收碰撞能量达到缓冲效果。所述吸能块安装后在车身长度方向的最大厚度记为l，l＞30mm，所述厚度限定是为了满足吸能块发生最大弹性形变吸收碰撞能量达到缓冲效果。

进一步的结合具体实施例，所述吸能块中心线与膝盖中心线在车身长度方向的偏心距记为P1，P1＜30mm，所述膝盖中心线是指满足C-NCAP腿部管理规则的驾驶员腿部膝盖中心线；所述吸能块中心线与转向管柱电机中心线在车身长度方向的偏心距记为P2，P2＜30mm；所述偏心距的限定主要考虑当膝盖挤压仪表板时，能够直接挤压对应的吸能块位置，而吸能块与电机又有重合量，因此能够起到较好的缓冲作用；所述吸能块的料为EPP发泡材料，EPP发泡材料具有十分优异的抗震吸能性能，形变后恢复率高，还具有很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性，并且其质量轻，满足汽车的轻量化要求；而且选择的EPP密度过小时，不能达到较好的缓冲吸能效果，因此经过多次碰撞实验，材料的密度也做了进一步限定，即所述EPP发泡材料的密度记为ρ，ρ≥20g/L。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。