УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОЛЕНЕЙ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
KNEE PROTECTION DEVICE FOR VEHICLES

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для защиты коленей для транспортного средства.
Уровень техники
В транспортном средстве, таком как автомобиль, приборная панель установлена в передней части кабины транспортного средства. Внутри приборной панели имеется силовой элемент кузова транспортного средства, изготовленный из металла, который проходит практически в поперечном направлении транспортного средства для соединения правой и левой панелей кузова транспортного средства.
Как показано на виде сбоку, приведенном на Фиг.5, например, из патентных документов JP 2007-62542 А и JP 2012-228997 А известно устройство для защиты коленей для транспортного средства, в котором верхний кронштейн 3 и нижний кронштейн 4 прикреплены, при их вертикальном расположении, к силовому элементу 1 кузова транспортного средства, который упомянут выше, где верхний кронштейн 3 создает большую силу реакции на входную нагрузку со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, а нижний кронштейн 4 создает меньшую силу реакции, чем верхний кронштейн 3.
Верхний кронштейн 3 имеет открытое поперечное сечение, как показано на сечении, приведенном на Фиг.6А. Верхний кронштейн 3 имеет, например, поперечное сечение в форме буквы U, обращенной практически вниз. Кроме того, хотя это конкретно не показано на чертеже, нижний кронштейн 4 имеет открытое поперечное сечение, аналогично верхнему кронштейну 3. Нижний кронштейн 4 имеет, например, поперечное сечение в форме буквы U, обращенной практически вверх.
При такой конструкции, которая описана выше, входная нагрузка со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, имеющего средние размеры тела, в аварийной ситуации может поглощаться, главным образом, за счет деформации как верхнего кронштейна 3, который создает большую силу реакции, так и нижнего кронштейна 4, который создает небольшую силу реакции. Здесь на Фиг.6А, 6В и 6С, соответственно, показано то, как деформируется верхний кронштейн 3 или нижний кронштейн 4 на ранней стадии, средней стадии и поздней стадии. В дополнение к этому, линии а, b и с на графике, приведенном на Фиг.7, соответственно показывают противодействующую силу реакции, созданную верхним кронштейном 3 или нижним кронштейном 4 на ранней стадии, средней стадии и поздней стадии.
Кроме того, входная нагрузка со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, имеющего небольшие размеры тела, может поглощаться, главным образом, за счет деформации нижнего кронштейна 4, который создает небольшую силу реакции.
Техническая задача
Как верхний кронштейн 3, так и нижний кронштейн 4 описанного выше устройства для защиты коленей для транспортного средства имеют, например, практически U-образное открытое поперечное сечение. Таким образом, когда верхний кронштейн 3 и нижний кронштейн 4, особенно, верхний кронштейн 3, деформируются, как по порядку показано на Фиг.6А–6С, и когда U-образные фланцевые части 3а с обеих сторон раскрываются в определенной степени, после этого эти части 3а становится трудно раскрыть. То есть верхний кронштейн 3 и тому подобное не может поглотить входную нагрузку со стороны коленей за счет раскрывания фланцевых частей 3а с обеих сторон. Таким образом, существует проблема, например, заключающаяся в том, что степень поглощения нагрузки или сила реакции, которая должна быть создана, быстро уменьшаются на поздней стадии, как указано линией с на Фиг.7.
С учетом сказанного выше, главной задачей настоящего изобретения является решение проблемы быстрого уменьшения противодействующей силы реакции на поздней стадии.
Решение задачи
Для решения указанной выше задачи, согласно изобретению создано устройство для защиты коленей для транспортного средства, в котором верхний кронштейн, создающий большую силу реакции на входную нагрузку со стороны коленей, и нижний кронштейн, создающий меньшую силу реакции, чем верхний кронштейн, непосредственно или опосредованно прикреплены, в вертикальном расположении, к силовому элементу кузова транспортного средства.
По меньшей мере, верхний кронштейн имеет область с замкнутым поперечным сечением на, по меньшей мере, его части.
На по меньшей мере одной поверхности области с замкнутым поперечным сечением образована выступающая внутрь часть.
Преимущества
Описанная выше конструкция обеспечивает выполнение следующих функций и следующие эффекты. А именно, по меньшей мере, верхний кронштейн имеет область с замкнутым поперечным сечением на, по меньшей мере, его части. При таком исполнении можно увеличить момент сопротивления сечения для той части верхнего кронштейна или нижнего кронштейна, в которой создана область с замкнутым поперечным сечением, в результате чего можно увеличить степень поглощения входной нагрузки со стороны коленей. Или же можно снизить вес за счет уменьшения толщины верхнего кронштейна или тому подобного на величину, соответствующую увеличению момента сопротивления сечения, достигнутому при использовании области с замкнутым поперечным сечением. В дополнение к этому, так как прочность на кручение верхнего кронштейна увеличивается из-за увеличения момента сопротивления сечения, достигнутого при использовании области с замкнутым поперечным сечением, даже если входная нагрузка со стороны коленей является неравномерной, верхний кронштейн деформируется устойчивым образом. То есть верхний кронштейн может быть смят в определенном направлении без неравномерности, и, следовательно, входная нагрузка со стороны коленей может поглощаться устойчивым образом. В дополнение к этому, по меньшей мере на одной поверхности области с замкнутым поперечным сечением создана выступающая внутрь часть. Это исполнение может увеличить жесткость области с замкнутым поперечным сечением на величину, соответствующую параметрам созданной выступающей внутрь части. В результате можно дополнительно увеличить противодействующую силу реакции верхнего кронштейна на входную нагрузку со стороны коленей, что позволяет предотвратить быстрое падение противодействующей силы реакции.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 приведен общий вид устройства для защиты коленей для транспортного средства, согласно практическому примеру представленного варианта реализации настоящего изобретения.
На Фиг.2 приведен вид сбоку устройства для защиты коленей, показанного на Фиг.1.
На Фиг.3А приведено поперечное сечение, иллюстрирующее то, как верхний кронштейн, показанный на Фиг.1, сминается на ранней стадии.
На Фиг.3В приведено поперечное сечение, иллюстрирующее то, как верхний кронштейн, показанный на Фиг.1, сминается на средней стадии.
На Фиг.3С приведено поперечное сечение, иллюстрирующее то, как верхний кронштейн, показанный на Фиг.1, сминается на поздней стадии.
На Фиг.4 приведен график, на котором показана противодействующая сила реакции верхнего кронштейна, показанного на Фиг.1, и линии а, b и с, соответственно, указывают противодействующую силу реакции на ранней стадии, средней стадии и поздней стадии.
На Фиг.5 приведен вид сбоку обычного устройства для защиты коленей для транспортного средства.
На Фиг.6А приведено поперечное сечение, иллюстрирующее то, как верхний кронштейн, показанный на Фиг.5, сминается на ранней стадии.
На Фиг.6В приведено поперечное сечение, иллюстрирующее то, как верхний кронштейн, показанный на Фиг.5, сминается на средней стадии.
На Фиг.6С приведено поперечное сечение, иллюстрирующее то, как верхний кронштейн, показанный на Фиг.5, сминается на поздней стадии.
На Фиг.7 приведен график, на котором показана противодействующая сила реакции верхнего кронштейна, показанного на Фиг.5, и линии а, b и с, соответственно, указывают противодействующую силу реакции на ранней стадии, средней стадии и поздней стадии.
Описание вариантов реализации изобретения
Далее со ссылкой на чертежи будут подробно описаны представленный вариант реализации настоящего изобретения и практический пример, в котором воплощен представленный вариант. На Фиг.1–4 показаны практический пример этого варианта и модифицированная версия практического примера.
Пример 1
Далее будет описана конструкция.
На чертежах направления представлены продольным направлением х транспортного средства, поперечным направлением y транспортного средства и вертикальным направлением z. В транспортном средстве, например автомобиле, приборная панель установлена в передней части кабины транспортного средства. Внутри приборной панели имеется силовой элемент кузова транспортного средства, изготовленный из металла, который проходит практически в поперечном направлении y транспортного средства и соединяет панели кузова транспортного средства, расположенные справа и слева.
В дополнение к этому, устройство для защиты коленей для транспортного средства в практическом примере, как показано на общем виде, приведенном на Фиг.1, или на виде сбоку, приведенном на Фиг.2, выполнено с такой конструкцией, что верхний кронштейн 23 и нижний кронштейн 24 непосредственно или опосредованно прикреплены, при их вертикальном расположении, к силовому элементу 21 кузова транспортного средства, причем верхний кронштейн 23 создает большую силу реакции на входную нагрузку со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, а нижний кронштейн 24 создает меньшую силу реакции, чем верхний кронштейн 23.
Здесь устройство для защиты коленей для транспортного средства фактически представляет собой устройство или конструкцию, обеспеченные в транспортном средстве для удержания коленей сидящего в этом транспортном средстве. Устройство для защиты коленей для транспортного средства установлено в панели интерьера транспортного средства, например приборной панели, в передней части кабины транспортного средства таким образом, чтобы оно было невидимо для сидящего в транспортном средстве. В данном случае устройство для защиты коленей для транспортного средства предназначено для защиты коленей сидящего на месте водителя, однако устройство для защиты коленей также может быть предназначено для защиты коленей сидящего на переднем сидении пассажира.
В данном случае силовой элемент 21 кузова транспортного средства представляет собой силовой элемент, изготовленный из металла, который установлен в передней части кабины транспортного средства. Силовой элемент 21 кузова транспортного средства проходит в поперечном направлении y транспортного средства для соединения с панелями кузова транспортного средства, расположенными справа и слева, например, боковыми панелями. Средняя часть силового элемента 21 кузова транспортного средства удерживается панелью пола кабины транспортного средства через стойку 21а. Силовой элемент 21 кузова транспортного средства установлен в приборной панели таким образом, чтобы он был невидим для сидящего в транспортном средстве. Силовой элемент 21 кузова транспортного средства служит опорой рулевой колонке и поэтому в некоторых случаях называется, например, опорным элементом рулевой колонки, или проходит в поперечном направлении y транспортного средства, как описано выше, и поэтому в других случаях называется поперечной балкой кузова. На силовом элементе 21 кузова транспортного средства имеется кронштейн 21b колонки, служащий опорой рулевой колонке.
Следует отметить, что основная часть силового элемента 21 кузова транспортного средства, проходящего в поперечном направлении y транспортного средства, представляет собой, например, элемент в форме трубы, имеющий круглое поперечное сечение, например, железную трубу. Однако также разработаны силовой элемент кузова транспортного средства, который изготовлен из легкого сплава и имеет поперечное сечение, отличающееся от круглого, либо другие силовые элементы кузова транспортного средства.
Входная нагрузка со стороны коленей создается сидящим в транспортном средстве, который приходит в контакт с транспортным средством, например, с приборной панелью, когда сидящий на сидении перемещается в транспортном средстве вперед в аварийной ситуации или создается по другим причинам. Сила реакции представляет собой силу, созданную устройством для защиты коленей для транспортного средства в ответ на действие входной нагрузки со стороны коленей. Сила реакции может быть использована для восприятия и поглощения входной нагрузки со стороны коленей.
Верхний кронштейн 23 представляет собой кронштейн, фактически расположенный с верхней стороны нижнего кронштейна 24. Верхний кронштейн 23 изготовлен из металла. В данном случае верхний кронштейн 23 проходит вниз от нижней половины силового элемента 21 кузова транспортного средства в направлении задней стороны транспортного средства на виде сбоку.
Нижний кронштейн 24 представляет собой кронштейн, фактически расположенный с нижней стороны верхнего кронштейна 23. Нижний кронштейн 24 изготовлен из металла. В данном случае нижний кронштейн 24 проходит вниз от нижней области средней части верхнего кронштейна 23 в направлении задней стороны транспортного средства на виде сбоку.
Приведенное выше выражение "при их вертикальном расположении" фактически означает, что верхний кронштейн 23 расположен с верхней стороны, а нижний кронштейн 24 расположен с нижней стороны.
Следует отметить, что задняя концевая часть 23а верхнего кронштейна 23 расположена в транспортном средстве ближе к задней части и выше, чем задняя концевая часть 24а нижнего кронштейна 24. Кроме того, задние концевые части 23а и 24а верхнего кронштейна 23 и нижнего кронштейна 24 соединены в единое целое посредством вертикального соединительного элемента 26. Вертикальный соединительный элемент 26 представляет собой наклонный элемент или тому подобное, который наклонен таким образом, чтобы его передний конец был ниже, в зависимости от различий в положениях задней концевой части 23а верхнего кронштейна 23 и задней концевой части 24а нижнего кронштейна 24 в продольном направлении х транспортного средства и вертикальном направлении z. Вертикальный соединительный элемент 26 выполнен в виде металлического элемента или т.п., вытянутого в вертикальном направлении z.
При этом исполнении в задней концевой части 23а верхнего кронштейна 23 и задней концевой части 24а нижнего кронштейна 24 создана часть крепления для прикрепления верхней концевой части и нижней концевой части вертикального соединительного элемента 26. Эти части крепления выполнены изогнутыми под углом, равным углу наклона вертикального соединительного элемента 26.
Кроме того, пара из верхнего кронштейна 23 и нижнего кронштейна 24 установлена как с правой стороны, так и с левой стороны, соответствуя правому и левому коленям сидящего в транспортном средстве. В дополнение к этому, практически в поперечном направлении y транспортного средства проходит поперечный соединительный элемент 27, который соединяет между собой, по меньшей мере, нижние концевые части правого и левого вертикальных соединительных элементов 26. Поперечный соединительный элемент 27 выполнен как элемент в виде металлической пластины или тому подобное, вытянутый в поперечном направлении y транспортного средства. Следует отметить, что вертикальный соединительный элемент 26 и поперечный соединительный элемент 27 могут быть выполнены как единое целое.
Приведенное выше выражение "непосредственно или опосредованно" фактически означает, что верхний кронштейн 23 непосредственно прикреплен или опосредованно прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства. Или же, это выражение означает, что нижний кронштейн 24 непосредственно прикреплен или опосредованно прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства.
В данном случае верхний кронштейн 23 прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства непосредственно, а нижний кронштейн 24 прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства опосредованно, через верхний кронштейн 23. Исполнение, при котором нижний кронштейн 24 прикреплен к верхнему кронштейну 23 указанным выше образом, является более выгодным по прочности, чем исполнение, при котором верхний кронштейн 23, создающий большую силу реакции, прикреплен к нижнему кронштейну 23, создающему меньшую силу реакции.
Однако также имеется исполнение, при котором нижний кронштейн 24 непосредственно прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства, а верхний кронштейн 23 прикреплен к нижнему кронштейну 24, как показано на Фиг.5. Или же, имеется также исполнение, при котором верхний кронштейн 23 опосредованно прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства через нижний кронштейн 24. В этом случае, в качестве контрмеры, прочность нижнего кронштейна 24 увеличивают на участке между двумя областями, в одной из которых нижний кронштейн 24 прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства, и в другой из которых верхний кронштейн 23 прикреплен к нижнему кронштейну 24.
В отличие от описанной выше базовой конструкции, конструкция по представленному практическому примеру имеет следующие особенности.
Особенность 1
Как показано на поперечном сечении, приведенном на Фиг.3А–3С, по меньшей мере, верхний кронштейн 23 снабжен областью 31 с замкнутым поперечным сечением, по меньшей мере, на его части. В дополнение к этому по меньшей мере на одной поверхности области 31 с замкнутым поперечным сечением создана выступающая внутрь часть 32.
Здесь приведенное выше выражение "по меньшей мере, верхний кронштейн 23" означает только верхний кронштейн 23, либо как верхний кронштейн 23, так и нижний кронштейн 24. В данном случае только верхний кронштейн 23 имеет замкнутое поперечное сечение, а нижний кронштейн 24 имеет, например, открытое поперечное сечение в форме буквы U, обращенной вверх.
В приведенном выше выражении "по меньшей мере, на его части" подразумевается фактически часть верхнего кронштейна 23 или весь этот кронштейн. Термин "часть" включает часть и множество частей. В данном случае практически весь верхний кронштейн 23 представляет собой область 31 с замкнутым поперечным сечением.
Область 31 с замкнутым поперечным сечением фактически представляет собой часть, имеющую замкнутое поперечное сечение. В данном случае область 31 с замкнутым поперечным сечением создана таким образом, что верхний элемент 35 в форме буквы U, обращенной вниз, и нижний элемент 36 в форме буквы U, обращенной вниз, входят без зазора один в другой в направлении по вертикали, при этом, например, верхний элемент 35 расположен снаружи, а нижний элемент 36 расположен внутри, и таким образом, что нижние краевые части боковых поверхностей 35а верхнего элемента 35 и боковые поверхности 36а нижнего элемента 36 скреплены при помощи непрерывного сварного шва, проходящего вдоль всей поверхности входящих одна в другую частей (линии 37 сварки).
Однако конфигурация области 31 с замкнутым поперечным сечением не ограничивается описанной выше, и эта область 31 с замкнутым поперечным сечением может быть выполнена, например, с такой конфигурацией, при которой левый элемент в форме буквы С, обращенной вправо, и правый элемент в форме буквы С, обращенной влево, входят один в другой без зазора в поперечном направлении, при этом, например, левый элемент расположен снаружи, а правый элемент расположен внутри, и при которой правые края верхней и нижней поверхностей левого элемента и верхняя и нижняя поверхности правого элемента скреплены при помощи непрерывного сварного шва, проходящего вдоль всей поверхности входящих одна в другую частей. Или же, область 31 с замкнутым поперечным сечением может быть создана путем изгибания элемента в виде пластины и сварки по линии стыка, по которой примыкают концы изогнутого элемента в виде пластины, с созданием единого тела.
В приведенном выше выражении "по меньшей мере на одной поверхности" подразумевается одна или более поверхностей области 31 с замкнутым поперечным сечением. В данном случае упомянутая "по меньшей мере одна поверхность" представляет собой одну поверхность, которая является только верхней поверхностью.
Выступающая внутрь часть 32 фактически представляет собой выступающую внутрь часть области 31 с замкнутым поперечным сечением. В данном случае выступающая внутрь часть 32 представляет собой элемент, похожий на желобок или похожий на канавку, который проходит в продольном направлении верхнего кронштейна 23. В данном случае выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, выполнена, например, проходящей почти по всему верхнему кронштейну 23 в продольном направлении. Как можно увидеть из формы верхнего участка 32а, выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, имеет поперечное сечение практически в форме буквы U и содержит пару боковых поверхностей и нижнюю поверхность, соединяющую внутренние края боковых поверхностей. Нижняя поверхность параллельна расположенной напротив поверхности области 31 с замкнутым поперечным сечением, которая в данном случае представляет собой нижнюю поверхность части 42 на стороне противоположной поверхности, которая будет описана ниже. В данном случае имеется только одна выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, но могут быть созданы две или более выступающих внутрь частей 32, похожих на желобок.
Особенность 2
Верхний участок 32а выступающей внутрь части 32 расположен таким образом, что он отделен от части 42 на стороне противоположной поверхности, которая имеется в области 31 с замкнутым поперечным сечением, разделяющей областью 41, расположенной между ними (см. Фиг.3А). Кроме того, разделяющая область 41 создана в виде зазора такой величины, что во время поглощения входной нагрузки со стороны коленей верхний участок 32а выступающей внутрь части 32 и часть 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением приходят в контакт друг с другом (см. Фиг.3В и 3С).
Здесь верхний участок 32а выступающей внутрь части 32 представляет собой вершину выступающей области в выступающей внутрь части 32 и, другими словами, в данном случае представляет собой область нижней поверхности выступающей внутрь части 32, похожей на желобок.
Часть 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением представляет собой расположенную напротив поверхность, которая обращена к выступающей внутрь части 32 области 31 с замкнутым поперечным сечением, или часть расположенной напротив поверхности.
Разделяющая область 41 фактически представляет собой область, с использованием которой устанавливается разделение перед поглощением входной нагрузки со стороны коленей (состояние на Фиг.3А).
Указанное выше "время поглощения входной нагрузки со стороны коленей" фактически представляет собой время поглощения входной нагрузки со стороны коленей, и в результате поглощения входной нагрузки со стороны коленей область 31 с замкнутым поперечным сечением деформируется со смятием.
Приведенное выше выражение "в виде зазора такой величины, что … приходят в контакт" означает, что разделяющая область 41 создана в виде зазора такой величины, что при деформации со смятием области 31 с замкнутым поперечным сечением в результате поглощения входной нагрузки со стороны коленей, верхний участок 32а выступающей внутрь части 32 и часть 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением приходят в контакт друг с другом.
Особенность 3
В части 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением создана вторая выступающая внутрь часть 45, которая обращена к выступающей внутрь части 32.
Здесь вторая выступающая внутрь часть 45 создана таким образом, чтобы получить пару с выступающей внутрь частью 32. Вторая выступающая внутрь часть 45 создана с образованием разделяющей области 41, таким образом, чтобы эта часть 45 приходила в контакт с верхним участком 32а выступающей внутрь части 32 во время поглощения входной нагрузки со стороны коленей. Вторая выступающая внутрь часть 45 может иметь ту же форму в поперечном сечении, что и выступающая внутрь часть 32, или может иметь форму в поперечном сечении, отличающуюся от формы выступающей внутрь части 32. В данном случае друг против друга расположены компоненты, имеющие одну и ту же форму, при этом один компонент повернут в обратном направлении.
Особенность 4
Как показано на Фиг.2, верхний кронштейн 23 имеет по меньшей мере одну изогнутую область 48, которая изгибается и деформируется во время поглощения входной нагрузки со стороны коленей. Выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, создана, по меньшей мере, в положении изогнутой области 48, или там созданы выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, и вторая выступающая внутрь часть 45.
Здесь изогнутая область 48 представляет собой точку начала изгибания, вызываемого входной нагрузкой со стороны коленей. Если изогнутая область 48 имеет небольшой угол, ее легко изогнуть, и она имеет небольшую степень поглощения нагрузки. И наоборот, если изогнутая область 48 имеет большой угол, ее нелегко изогнуть, и она имеет большую степень поглощения нагрузки. Кроме того, если создано много изогнутых областей 48, можно увеличить степень поглощения нагрузки и время поглощения нагрузки, но вес, вероятно, будет увеличиваться. И наоборот, если создано меньше изогнутых областей 48, степень поглощения нагрузки и время поглощения нагрузки уменьшаются, но легко можно снизить вес. Выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, и вторая выступающая внутрь часть 45 созданы проходящими в том направлении, в котором изгибается изогнутая область 48 верхнего кронштейна 23.
Если говорить конкретнее, верхний кронштейн 23 имеет на виде сбоку суженую форму, при которой ширина постепенно уменьшается в вертикальном направлении z от передней концевой части 23b, в которой верхний кронштейн 23 прикреплен к силовому элементу 21 кузова транспортного средства, в направлении задней концевой части 23а, в которой верхний кронштейн 23 прикреплен к вертикальному соединительному элементу 26. Кроме того, верхний кронштейн 23 в целом приблизительно горизонтален, но проходит назад, слегка снижаясь. В дополнение к этому, между передней концевой частью 23b и задней концевой частью 23а верхнего кронштейна 23 создана единственная изогнутая область 48, которая изгибается и деформируется во время поглощения входной нагрузки со стороны коленей. Изогнутая область 48 имеет относительно большой угол, близкий к 180°, например, угол не меньше примерно 160°, или имеет форму с небольшим изгибом.
В отличие от этого, нижний кронштейн 24 имеет на виде сбоку практически L-образную форму. Между передней концевой частью 24b и задней концевой частью 24а нижнего кронштейна 24 создана единственная изогнутая область 49, которая изгибается и деформируется во время поглощения входной нагрузки со стороны коленей. Изогнутая область 49 имеет относительно небольшой угол, близкий к 90°, например, угол примерно 110°, или имеет сильно изогнутую форму. Следует отметить, что передняя концевая часть 24b нижнего кронштейна 24 прикреплена в транспортном средстве в положении ближе к передней части, чем положение изогнутой области 48 верхнего кронштейна 23.
Приведенное выше выражение "по меньшей мере одну" означает, что верхний кронштейн 23 может быть снабжен одной или более изогнутыми областями 48. В данном случае, как описано выше, число созданных изогнутых областей 48, которые функционируют как точки начала изгибания, равно единице. Следует отметить, что приведенное выше описание также применимо для изогнутой области 49 нижнего кронштейна 24.
Далее будет описано функционирование практического примера. Входная нагрузка со стороны коленей, создаваемая сидящим в транспортном средстве в аварийной ситуации, передается на силовой элемент 21 кузова транспортного средства через верхний кронштейн 23 и нижний кронштейн 24. При этом сила реакции, созданная верхним кронштейном 23 и нижним кронштейном 24, противодействует входной нагрузке со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, и за счет деформации верхнего кронштейна 23 и нижнего кронштейна 24 входная нагрузка со стороны коленей сидящего в транспортном средстве поглощается.
Кроме того, верхний кронштейн 23 и нижний кронштейн 24, которые создают большую силу реакции и небольшую силу реакции, непосредственно или опосредованно прикреплены, при их вертикальном расположении, к силовому элементу 21 кузова транспортного средства. При этом исполнении входная нагрузка со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, имеющего средние размеры тела, поглощается за счет деформации как верхнего кронштейна 23, так и нижнего кронштейна 24, которые создают большую силу реакции и небольшую силу реакции. Здесь на Фиг.3А, 3В и 3С, соответственно, показано то, как деформируются верхний кронштейн 23 или нижний кронштейн 24 на ранней стадии, средней стадии и поздней стадии. В дополнение к этому, линии а, b и с на графике, приведенном на Фиг.4, соответственно, указывают противодействующую силу реакции, созданную верхним кронштейном 23 или нижним кронштейном 24 на ранней стадии, средней стадии и поздней стадии. В дополнение к этому, входная нагрузка со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, имеющего небольшие размеры тела, поглощается за счет деформации нижнего кронштейна 24, который создает небольшую силу реакции. Это исполнение позволяет подходящим образом задать противодействующую силу реакции и степень поглощения нагрузки как для входной нагрузки со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, имеющего средние размеры тела, так и для входной нагрузки со стороны коленей сидящего в транспортном средстве, имеющего небольшие размеры тела.
Практический пример предоставляет следующие преимущества.
Преимущество 1
По меньшей мере, верхний кронштейн 23 имеет область 31 с замкнутым поперечным сечением, по меньшей мере, на его части. Это исполнение позволяет увеличить момент сопротивления сечения для той части верхнего кронштейна 23 или нижнего кронштейна 24, в которой создана область 31 с замкнутым поперечным сечением, таким образом, можно увеличить степень поглощения входной нагрузки со стороны коленей. Или же можно уменьшить толщину верхнего кронштейна 23 или тому подобного на величину, соответствующую увеличению момента сопротивления сечения, достигнутому при использовании области 31 с замкнутым поперечным сечением, таким образом, можно снизить вес.
Если говорить конкретнее, например, боковые поверхности 35а верхнего элемента 35 и боковые поверхности 36а нижнего элемента 36, образующие область 31 с замкнутым поперечным сечением, удерживают друг друга, чтобы предотвратить их раскрывание, в результате чего область 31 с замкнутым поперечным сечением будет нелегко деформировать, поэтому, соответственно, возникает большая сила реакции, что позволяет увеличить степень поглощения нагрузки.
Кроме того, так как момент сопротивления сечения для области 31 с замкнутым поперечным сечением увеличивается, увеличивается прочность на кручение верхнего кронштейна 23, поэтому, даже если входная нагрузка со стороны коленей является неравномерной, верхний кронштейн 23 деформируется устойчивым образом. То есть верхний кронштейн 23 сминается равномерно в определенном направлении, и поэтому входная нагрузка со стороны коленей может поглощаться устойчивым образом.
В дополнение к этому по меньшей мере на одной поверхности области 31 с замкнутым поперечным сечением создана выступающая внутрь часть 32. При этом исполнении жесткость области 31 с замкнутым поперечным сечением можно дополнительно увеличить на величину, соответствующую параметрам созданной выступающей внутрь части 32, как следствие, можно дополнительно увеличить противодействующую силу реакции на входную нагрузку со стороны коленей, что позволяет предотвратить быстрое падение противодействующей силы реакции.
Преимущество 2
Верхний участок 32а выступающей внутрь части 32 расположен таким образом, что он отделен от части 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением разделяющей областью 41, расположенной между ними. При этом исполнении часть 31 с замкнутым поперечным сечением может деформироваться входной нагрузкой со стороны коленей на объем разделяющей области 41. В результате для входной нагрузки со стороны коленей может быть гарантирована требуемая степень поглощения.
В дополнение к этому, разделяющая область 41 создана в виде зазора такой величины, что во время поглощения входной нагрузки со стороны коленей верхний участок 32а выступающей внутрь части 32 и часть 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением приходят в контакт друг с другом. При этом исполнении после того, как область 31 с замкнутым поперечным сечением деформируется, верхний участок 32а выступающей внутрь части 32 и часть 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением приходят в контакт друг с другом или взаимодействуют для удержания друг друга, как следствие, область 31 с замкнутым поперечным сечением дальше не деформируется, что приводит к созданию силы реакции, и в результате этого может продолжиться поглощение входной нагрузки со стороны коленей.
Это исполнение позволяет предотвратить, например, быстрое падение степени поглощения входной нагрузки со стороны коленей после того, как область 31 с замкнутым поперечным сечением деформировалась, таким образом, входная нагрузка со стороны коленей может поглощаться дольше.
Преимущество 3
Вторая выступающая внутрь часть 45 создана в части 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением таким образом, чтобы она была обращена к выступающей внутрь части 32. Это исполнение позволяет увеличить жесткость области 31 с замкнутым поперечным сечением на величину, соответствующую параметрам созданной второй выступающей внутрь части 45, таким образом, можно дополнительно увеличить противодействующую силу реакции на входную нагрузку со стороны коленей, чтобы предотвратить быстрое падение этой силы.
Преимущество 4
Верхний кронштейн 23 имеет по меньшей мере одну изогнутую область 48, которая изгибается и деформируется во время поглощения входной нагрузки со стороны коленей. При этом исполнении изогнутая область 48 работает как точка начала изгибания, вызванного входной нагрузкой со стороны коленей, как следствие, входную нагрузку со стороны коленей можно поглощать за счет изгибания и деформации изогнутой области 48.
В дополнение к этому, в положении изогнутой области 48 создана, по меньшей мере, выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, либо в положении изогнутой области 48 созданы выступающая внутрь часть 32, похожая на желобок, и вторая выступающая внутрь часть 45. При этом исполнении, как описано выше, жесткость выступающей внутрь части 32 и второй выступающей внутрь части 45, силу реакции, возникшую при контакте или взаимодействии выступающей внутрь части 32 и второй выступающей внутрь части 45 или тому подобное можно использовать, чтобы предотвратить быстрое падение противодействующей силы реакции, когда изогнутая область 48 изгибается.
Кроме того, изогнутая область 48 верхнего кронштейна 23 имеет относительно большой угол, близкий к 180°, например, угол не меньше примерно 160°, или имеет форму с небольшим изгибом. Это исполнение позволяет распределить входную нагрузку со стороны коленей по всему верхнему кронштейну 23, в то же время, предотвращая быстрое изгибание изогнутой области 48 из-за концентрации входной нагрузки со стороны коленей в этой области 48. Таким образом, можно вызвать изгибание верхнего кронштейна 23 в изогнутой области 48 после того, как входная нагрузка со стороны коленей воспринимается всем верхним кронштейном 23 в целом, поэтому описанное выше исполнение является выгодным с точки зрения увеличения степени поглощения нагрузки.
Если обобщать описанное выше, можно эффективным образом предотвратить, как представлено линией с на Фиг.4, быстрое падение противодействующей силы реакции на поздней стадии поглощения входной нагрузки со стороны коленей за счет применения множества следующих особенностей конструкции: создание области 31 с замкнутым поперечным сечением в верхнем кронштейне 23; создание выступающей внутрь части 32 в области 31 с замкнутым поперечным сечением; подходящее задание зазора между верхним участком 32а выступающей внутрь части 32 и частью 42 на стороне противоположной поверхности в области 31 с замкнутым поперечным сечением; создание второй выступающей внутрь части 45 в области 31 с замкнутым поперечным сечением; создание выступающей внутрь части 32 и второй выступающей внутрь части 45 в изогнутой области 48; и другие особенности.
Выше со ссылкой на чертежи подробно описан практический пример представленного варианта реализации настоящего изобретения, однако этот практический пример является просто примером настоящего изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается любой из особенностей конструкции в практическом примере, и само собой разумеется, что в настоящее изобретение включены модификации конструкции и тому подобное, не выходящие за пределы сущности этого изобретения. В дополнение к этому, например, если каждый практический пример включает множество особенностей конструкции, любая возможная комбинация этих особенностей, разумеется, включена в настоящее изобретение, даже если отсутствует ее конкретное описание. Кроме того, если рассмотрено множество практических примеров и модифицированных примеров, любая возможная комбинация особенностей конструкции, охватывающая эти примеры, разумеется, включена в настоящее изобретение, даже если отсутствует ее конкретное описание. Далее, конструкция, изображенная на чертежах, разумеется, включена в настоящее изобретение, даже если отсутствует ее конкретное описание. В дополнение к этому, если используются слова "и/или тому подобное" в различных падежах, эти слова используются для указания того, что включен эквивалент. В дополнение к этому, если используются такие слова, как "практически", "приблизительно" или "примерно", эти слова используются для указания того, что в настоящее изобретение включено то, что находится в пределах приемлемых с точки зрения здравого смысла диапазона и точности.