АКТИВНЫЙ БУФЕР И КАМЕРА ДЛЯ АКТИВНОГО БУФЕРА
ACTIVE BUFFER AND CAMERA FOR ACTIVE BUFFER

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к активным буферам для аварийной защиты пассажира или водителя в автомобильных транспортных средствах, и в частности, к дополнению поглощения энергии газа для надувания с использованием механически действующего поглощающего элемента, который поворачивается на место внутри надутой камеры.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Активный буфер является устройством защиты пассажира транспортного средства с надуваемой газом камерой для амортизации ударов и снижения травматизма пассажиров во время аварии. В отличие от разворачиваемых воздушных подушек безопасности, которые появляются благодаря различным проемам при надувании, активные буферы используют внутреннюю поверхность самой отделки для расширения в начале аварии для поглощения удара и рассеивания энергии посредством действия газового наполнения. В патенте US8,205,909 (МПК B60R 21/231, B60R 7/06, опубл. 26.06.2012), включенном в настоящий документ посредством ссылки, раскрыт активный коленный буфер, включенный в дверцу бардачка, которая является легковесной и визуально привлекательной. В патенте US8,474,868 (МПК B29C 45/14, B60R 13/02, опубл. 02.07.2013), также включенном в настоящий документ посредством ссылки, раскрыта типичная конструкция, в которой активный буфер содержит внешнюю стенку или отделочную панель, которая обращена к пассажиру транспортного средства, прикрепленную к внутренней стенке или панели вдоль уплотненного контура. Одна или обе стенки являются деформируемыми в целях обеспечения надувной камеры. Например, внутренняя стенка (т.е., стенка надувной камеры) может содержать гофрированную (т.е. похожую на гармошку) область, которая выпрямляется при надувании. Стенки первоначально разнесены на небольшое расстояние, когда находятся в своем не надутом состоянии перед разворачиванием. Тем самым предоставляется возможность доступа наполняющему газу таким образом, что надувание по всей панели может происходить равномерно.
Внутренняя и внешняя стенки стандартного активного буфера состоят из литых термопластмасс, таких как полиэтилен, полиолефин или PVC (PVC - Poly Vinyl Chloride – поливинилхлорид, ПВХ). Они стандартно изготовляются литьем под давлением, но могут также быть выполнены посредством выдувного формования. После того, как стенки отдельно образованы, они должны быть уплотненным образом соединены по своим контурам для образования надувной камеры. Соединение должно быть прочным для сопротивления разделению в результате высоких давлений при надувании.
Известно, что, для того чтобы оптимизировать рассеяние энергии, когда пассажир или водитель контактирует с подушкой безопасности или активным буфером, газ для надувания должен вентилироваться для предоставления возможности управляемого сдутия подушки безопасности или буфера, который безопасно замедляет ударяющегося пассажира или водителя. В патент US 8,328,233 (МПК B60R 21/16, опубл. 11.12.2012),, включенный в настоящий документ посредством ссылки, раскрыт регулируемый вентиляционный клапан для активного буфера, при этом вентиляционный клапан имеет низкую интенсивность потока на низких давлениях и более высокую интенсивность потока на более высоких давлениях на вентиляционном клапане.
Известным способом уплотнения стенок камеры является горячая сварка, которая подразумевает нагрев соединяемых поверхностей и затем сжатие их вместе. Примеры включают в себя сварку нагретым инструментом, ИК-сварку (сварка инфракрасным излучением) и лазерную сварку. По существу, плоский приварной фланец обеспечивается вокруг внешнего периметра внутренней стенки (камеры), который располагается, в целом, в плоской поверхности внешней (отделочной) стенки. Внешняя стенка и/или внутренние поверхности могут также содержать выступающие вверх сварные ребра, которые увеличивают прочность сварки, проникая и сплавляясь с противоположной поверхностью во время процесса горячей сварки. Тем не менее, разделение сварки продолжало быть потенциальным признаком отказа от активных буферов по различным причинам, включающим в себя деформацию частей, которые должны быть сварены, температурные изменения нагревательных пластин во время сварки, нескорректированные изменения в давлении, прикладываемом во время сварки, и различия характеристик между отделочной стенкой и стенкой надувной камеры, которые могут быть отлиты из различных пластмассовых составов.
По вышеизложенным причинам, может быть трудно добиваться удовлетворительной балансировки прочности сварного шва, размера камеры, пропускной способности нагнетательного насоса и пропускной способности вентиляции.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из аспектов настоящего изобретения предложен активный буфер для установки на отделочной поверхности салона пассажирского отделения в автомобильном транспортном средстве, содержащий:
литую пластмассовую переднюю стенку для разворачивания, чтобы принимать ударяющегося пассажира в пассажирском отделении;
литую пластмассовую заднюю стенку, соединенную вокруг по существу уплотненного периметра с передней стенкой для образования надувной камеры, при этом задняя стенка содержит по меньшей мере одну по существу круговую гофрированную перегородку для разворачивания при надувании камеры, чтобы разворачивать переднюю стенку;
нагнетательный насос для подачи газа для надувания в надувную камеру в ответ на событие столкновения транспортного средства; и
поглощающий элемент, расположенный вдоль передней стенки камеры перед надуванием и выполненный с возможностью разворачивания поперечно передней стенке и в неподвижный упор с задней стенкой после надувания камеры для оказания механического сопротивления движению после надувания передней стенки в направлении задней стенки и для рассеивания энергии ударяющегося пассажира.
В одном из вариантов предложен активный буфер, в котором поглощающий элемент содержит пластиковую панель, откидываемую от передней стенки.
В одном из вариантов предложен активный буфер, дополнительно содержащий второй поглощающий элемент, образованный в виде второй пластиковой панели.
В одном из вариантов предложен активный буфер, в которой поглощающий элемент с возможностью поворота установлен на передней стенке.
В одном из вариантов предложен активный буфер, в котором задняя стенка содержит ступеньку для стыковки с поглощающим элементом после разворачивания для поддержания поглощающего элемента в повернутой ориентации.
В одном из вариантов предложен активный буфер, дополнительно содержащий пружину, опирающуюся на поглощающий элемент для поворота поглощающего элемента во время разворачивания.
В одном из вариантов предложен активный буфер, дополнительно содержащий связывающее средство, присоединенное между поглощающим элементом и задней стенкой для поворота поглощающего элемента во время разворачивания.
В одном из вариантов предложен активный буфер, в котором поглощающий элемент является деформируемым в ответ на ударяющегося пассажира.
В одном из вариантов предложен активный буфер, в котором задняя стенка содержит множество крепежных стоек, выступающих из центральной области в пределах перегородки, для установки активного буфера на активную поверхность, при этом поглощающий элемент удерживается в одной из крепежных стоек для обеспечения неподвижного упора.
В другом аспекте предложена камера для активного буфера, содержащая:
отделочную стенку;
стенку камеры, уплотненную по отношению к отделочной стенке, содержащей круговую складку, разворачивающуюся при надувании для расширения отделочной стенки; и
поглощающий элемент, поворачивающийся от отделочной стенки, чтобы разворачиваться поперечно между отделочной стенкой и и стенкой камеры при надувании, чтобы затем оказывать сопротивление перемещению отделочной стенки в камере и рассеивать энергию ударяющегося тела об отделочную стенку.
В одном из вариантов предложена камера, в которой поглощающий элемент содержит пластиковую панель, откидываемую от стенки внутренней отделки.
В одном из вариантов предложена камера, дополнительно содержащая второй поглощающий элемент, образованный в виде второй пластиковой панели, независимо откидываемой от отделочной стенки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 – представляет собой общий вид с пространственным разделением активного буферного узла уровня техники, содержащего переднюю стенку отделочной панели и заднюю стенку камеры.
Фиг.2 - представляет собой вид сзади сверху внутренней поверхности передней стенки отделочной панели.
Фиг.3 - представляет собой общий вид сзади стенки камеры.
Фиг.4 - представляет собой боковое поперечное сечение части активного буферного узла уровня техники.
Фиг.5 - представляет собой общий вид сзади одного из вариантов осуществления изобретения, содержащего пару поглощающих панелей на внутренней поверхности отделочной панели.
Фиг.6 - представляет собой общий вид сзади стенки камеры, содержащей ступенчатые элементы для перехвата поглощающих панелей по фиг.5 во время разворачивания.
Фиг.7 - представляет собой вид сбоку, показывающий движение поворота поглощающих панелей по фиг.5.
Фиг.8 - представляет собой вид сверху, показывающий поворачивающееся крепление и пружину поглощающей панели.
Фиг.9 - представляет собой вид сбоку в поперечном сечении активного буферного узла, содержащего отделочную панель по фиг.5 и стенку камеры по фиг.6 до надувания/разворачивания.
Фиг.10 - представляет собой вид сбоку в поперечном сечении активного буферного узла по фиг.9 после надувания/разворачивания.
Фиг.11 - представляет собой общий вид сзади еще одного варианта осуществления изобретения, содержащего поглощающие элементы на внутренней поверхности отделочной панели, образованных в виде распорок.
Фиг.12 - представляет собой вид сбоку в поперечном сечении активного буферного узла, содержащего отделочную панель по фиг.11 до надувания/разворачивания.
Фиг.13 - представляет собой вид сбоку в поперечном сечении активного буферного узла по фиг.12 с надуванием/разворачиванием, выполняющимся в текущий момент.
Фиг.14 - представляет собой вид сбоку в поперечном сечении активного буферного узла по фиг.12 после надувания/разворачивания.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг.1-3 показывают компоненты активного буфера уровня техники, при этом активный буфер образован с использованием отделочной панели салона, которая является частью дверцы бардачка в автомобильном транспортном средстве. Конкретнее, отделочная панель 10 функционирует в виде передней стенки отделки, которая принимает расширяемую стенку 11 камеры. Панель 10 содержит внутреннюю поверхность 12 со сварочным швом или каналом 13, предпочтительно образованным ребрами, которые продолжаются вверх от внутренней поверхности для соединения с наружным фланцем 14 стенки 11 камеры (например, посредством пластической сварки, такой как сварка горячими пластинами).
Стенка 11 камеры имеет углубление 15 возле центра для установки нагнетательного насоса (не показан) и множество монтажных стоек 16 для прикрепления узла к активной поверхности, такой как внутренняя панель дверцы бардачка (не показана). Гофрированная область 17 образована между стойками 16 и наружным фланцем 14, так чтобы множество складок могло разворачиваться при надувании некоторым образом, который предоставляет отделочной панели 10 возможность перемещаться в пассажирской кабине для смягчения ударяющегося пассажира.
Горячая сварка шва 13 и фланца 14 создает камеру для приема газа для надувания из нагнетательного насоса. Во время операции горячей сварки, горячая пластина, лазер или другой источник тепла используется для плавления пластичного материала шва 13 и фланца 14, а после того, как источник тепла убран, затем шов 13 и фланец 14 сжимаются друг с другом и охлаждаются, так чтобы расплавленные материалы перемешивались и становились сваренными воедино.
Фиг.4 показывает частичное поперечное сечение активного буферного узла 31, содержащего переднюю отделочную стенку 10, уплотненную по периферии по отношению к стенке 11 камеры. Крепежная стойка 16 приварена к активной стенке 21, например, которая может содержать внутреннюю обшивку дверцы бардачка. Во время разворачивания, в результате подачи газа для надувания в камеру 22, передняя отделочная стенка 10 разворачивается в направлении 23 разворачивания к пассажиру в пассажирском отделении транспортного средства.
Фиг.5 показывает первый вариант осуществления, в котором передняя отделочная стенка 25 имеет внутреннюю поверхность 26 для установки пары поглощающих элементов 27 и 28, образованных в виде в целом плоских панелей. Поглощающий элемент 27 с возможностью поворота установлен на монтажных блоках 30 и 31 вдоль первого конца 32, так чтобы удаленный конец 33 был поворачиваемым от поверхности 26 во время разворачивания активного буфера. Поглощающий элемент 28 с возможностью поворота установлен на монтажных блоках 34 и 35 вдоль первого конца 36, так чтобы удаленный конец 37 был поворачиваемым от поверхности 26 во время разворачивания. Ради компактности, концы 33 и 37 показаны в виде не перекрывающихся, но они могли бы перекрываться, чтобы предусматривать большую длину разворачивания, если необходимо.
Фиг.6 показывает сопрягаемую стенку 40 камеры, содержащую внутреннюю поверхность 41 для наплавки на внутреннюю поверхность 26. Углубления в поверхности 41 содержат карман 42 нагнетательного насоса и крепежные стойки 43. Когда камера надувается в случае аварии, приводя к движению переднюю отделочную стенку 25 от центральных частей стенки 40 камеры, откидыванию поглощающих элементов 27 и 28 для продолжения между стенками 25 и 40 (например, смотрите фиг.10). Чтобы элементы 27 и 28 обеспечивали сопротивление против сдутия камеры, необходимо закреплять удаленные концы 33 и 37 по отношению к стенке 40 камеры. В настоящем варианте осуществления, ступеньки 44 и 45 предусмотрены на поверхности 41 для закрепления удаленных концов 33 и 37 соответственно.
Фиг.7 показывает вид сбоку движения с возможностью поворота поглощающего элемента 28 в блоке 35. Поворотная ось 46 присоединяет элемент 28 к блоку 35 для содействия поворачиванию в положения, показанные пунктирными линиями. Как показано на фиг.8, неподвижная опора 47 может принимать один конец пружины 48, которая имеет другой свой конец, смонтированный на поглощающий элемент 28 некоторым образом, который поджимает удаленный конец элемента 28, чтобы откидывался от передней отделочной стенки. Во время сборки, пружина 48 нагружается посредством поворачивания элемента 28, так чтоб он располагался вдоль передней стенки панели (например, по существу параллельной с внутренней поверхностью). Ребра 49 или другие элементы, такие как прорези, могут быть образованы в поглощающем элементе 28 для калибровки требуемого рассеяния энергии на основании соответствующей деформации (например, изгибания и/или смятия), которая должна быть получена для поглощающего элемента.
Фиг.9 и 10 показывают неразвернутое и развернутое состояния активного буферного узла, соответственно. Периметровое уплотнение стенки 40 камеры с передней отделочной стенкой 25 формирует камеру 50. Перед подачей газа для надувания, неразвернутое состояние на фиг.9 показывает поглощающие элементы 27 и 28, расположенные вдоль передней стенки 25. Ступеньки 44 и 45 выступают из внутренней поверхности стенки камеры 40 для образования неподвижного упора. В развернутом состоянии по фиг.10, перемещение передней стенки 25 от центральной монтажной части стенки 40 камеры (вследствие разворачивания складок 51) предоставляет поглощающим элементам 27 и 28 откидываться от передней стенки 25 с удаленными концами 33 и 37, остающимися в контакте со стенкой 40 камеры. Ступеньки 44 и 45 могут содержать неотъемлемые наклонные плоскости 52 и 53, предоставляющие концам 33 и 37 возможность преодолевать ступеньки 44 и 45 во время своего движения наружу вдоль стенки 40 камеры. Таким образом, элементы 27 и 28 разворачиваются поперечно передней стенке (то есть, в поперечном направлении для достижения положения, которое в целом является поперечным по отношению к отделочной поверхности и по меньшей мере частично выровнено с направлением удара). Затем, во время удара пассажира о переднюю отделочную стенку 25, удаленные концы 33 и 37 входят в упор с и закрепляются ступеньками 44 и 45, так что поглощающие элементы 27 и 28 сопротивляются спадению внутрь стенки 25. Предпочтительно, элементы 27 и 28 могут деформироваться, как показано на 55 и 56, для механического сопротивления после надувания передней стенки в задней стенки, и рассеивать энергию ударяющегося пассажира. Предпочтительно, дополнительная связь жесткости, достигаемая поглощающими элементами, размещается согласно ожидаемой ударной нагрузке и предусматривает профиль рассеяния энергии, который комбинируется требуемым образом с работой газа для надувания и вентиляции. В этом варианте осуществления, два поглощающих элемента, например, расположены согласно ожидаемым областям удара коленями на дверце бардачка.
Фиг.11 показывает альтернативный вариант осуществления, использующий продольные распорки в виде поглощающих элементов вместо плоских панелей по фиг.5-10. Таким образом, передняя отделочная стенка 60 содержит монтажные блоки 62, 64, 66 и 68 на внутренней поверхности для установки поглощающих распорных элементов 61, 63, 64 и 67, соответственно. Каждый распорный элемент установлен с возможностью поворота, для его расположения вдоль передней стенки 60 в камере до надувания и его выполнения с возможностью разворачиваться поперечно от передней стенки 60 и в неподвижный упор с задней стенкой после надувания камеры, чтобы механически сопротивляться перемещению после надувания передней стенки 60 к задней стенке, и чтобы рассеивать энергию ударяющегося пассажира.
Фиг.12 показывает неразвернутое состояние активного буферного узла 70, в котором отделочная стенка 60 была приварена к стенке 71 камеры. Поглощающие элементы 61 и 63 расположены в камере вдоль передней стенки 60. Вместо пружин, используемых в монтажных блоках, этот вариант осуществления показывает связывающие средства для поворачивания поглощающих элементов во время разворачивания. Связывающее средство 72 прикреплено к стенке 71 камеры в точке 73 (например, возле гофрированной секции) и к поглощающему элементу 61 в точке 74. Подобным образом, связывающее средство 75 прикреплено к стенке 71 камеры в точке 76 и к поглощающему элементу 63 в точке 77. Фиг.13 показывает частично развернутое состояние, в котором связывающие средства 72 и 75 показаны удерживающими распорные элементы 61 и 63 вплотную к стенке 71 камеры.
Распорные элементы 61 и 63 по конструкции выровнены с крепежными стойками 80 и 81. На фиг.13, удаленные концы распорных элементов 61 и 63 приближаются к соответствующим углублениям, образованным крепежными стойками 80 и 81. Фиг.14 показывает полностью развернутое состояние, в котором перемещение наружу передней стенки 60 вызвало поворот связывающими средствами 72 и 75 поглощающих распорных элементов 61 и 63, так что их удаленные края 82 и 83 вошли в упор на нижних концах крепежных стоек 80 и 81 соответственно. Таким образом, элементы 61 и 63 захватываются на месте, так что силы удара о переднюю стенку 60 внутренней отделки могут вызывать деформацию элементов 61 и 63, например, как показано под 85. Посредством использования крепежных стоек 80 и 81, никакие дополнительные конструкции не нужны на стенке 71 камеры для реализации дополнительной связи жесткости для добавления механического сопротивления силам удара к сопротивлению, получаемому посредством вентиляции газа для надувания.