АКТИВНЫЙ БУФЕР ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПАССАЖИРА В ПОСАДОЧНОЙ ОБЛАСТИ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ)
ACTIVE BOLSTER FOR PROTECTING PASSENGER IN SEATING AREA OF VEHICLE (VERSIONS)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение в целом относится к активным буферам для защиты от аварий пассажира или водителя в автомобильных транспортным средствах, и в частности, к отделочной панели, поддерживающей множество отдельных стенок надувной камеры с отдельными газовыми микрогенераторами, чтобы добиваться неравномерного расстояния развертывания поперечно по отделочной панели салона.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Активный буфер является защитным устройством для пассажира или водителя транспортного средства с газонадувной камерой для поглощения ударов и уменьшения травмы у пассажиров или водителя во время удара при столкновении. В противоположность разворачиваемым воздушным подушкам безопасности, которые появляются из-за различных проемов при надувании, активные буферы используют саму поверхность внутренней отделки салона, чтобы расширяться в начале события аварийного столкновения для поглощения и рассеяния энергии удара благодаря действию газа для надувания. Патент US 8,205,909 (МПК B60R21/231, B60R7/06, опубл. 26.06.2012), включенный в материалы настоящего описания посредством ссылки, раскрывает активный коленный буфер, встроенный в дверцу бардачка, которая облегчена по весу и визуально привлекательна. Патент US 8,474,868 (МПК B29C45/14, B60R13/02, опубл. 02.07.2013), также включенный в материалы настоящего описания посредством ссылки, раскрывает типичную конструкцию, в которой активный буфер включает в себя наружную стенку (например, отделочную панель салона), которая обращена к пассажиру транспортного средства, прикрепленную к внутренней стенке надувной камеры вдоль уплотненной периферии. Одна или обе из стенок являются деформируемыми, чтобы обеспечивать надувную камеру. Например, внутренняя стенка может иметь складчатую (например, гармошкообразную) область, которая распрямляется при надувании. Стенки сначала разнесены на небольшую величину, когда в своем предразвернутом ненадутом состоянии. Это предоставляет возможность доступа газа для надувания некоторым образом, который может добиваться равномерного надувания по всей панели.
Внутренняя и наружная стенки типичного активного буфера содержат формованный термопласт, такой как полиэтилен, полиолефин, или ПВХ (PVC). Они типично отформованы инжекционным формованием, но также могут быть отформованы выдуванием. Когда формируются по отдельности, стенки должны быть герметично соединены по своей периферии, чтобы образовать надувную камеру. Соединение должно быть крепким, чтобы препятствовать разделению в результате высоких давлений при надувании.
В известных системах, периферические складки дали в результате траекторию расширения, которая перпендикулярна поверхности класса A, как правило, симметричным образом. Этот профиль расширения был желателен в большинстве ситуаций, где потенциальное взаимодействие с пассажиром является симметричным поперек лицевой поверхности буфера. В некоторых ситуациях, однако, поверхность класса А может быть скошенной относительно ударяющегося пассажира. Например, приборная панель или приборный щиток перед передним пассажирским сиденьем может быть криволинейным или изогнутым, так что дверца бардачка находится ближе к пассажиру с левой стороны, чем с правой стороны. Симметричное расширение активного буфера в дверце бардачка давало бы в результате неравномерное соударение пассажира с буфером.
Находящаяся в процессе одновременного рассмотрения заявка на выдачу патента США № 13/460,869, поданная 1 мая 2012 года, озаглавленная «Активный буфер с несимметричным складчатым надуванием» («Active Bolster with Unsymmetric Pleated Inflation») описывает камеру, имеющую складки, которые являются радиально переменными, так чтобы разворачивание при надувании было смещено в конкретном направлении. Ограничения связаны с процессами инжекционного формования или литья под давлением, используемыми для производства складчатой стенки надувной камеры, и ограниченным компоновочным пространством, имеющимся в распоряжении в пределах отделочной конструкции транспортного средства (например, дверцы бардачка), достижимая величина смещенного расширения также ограничена. В целях художественного оформления транспортного средства, иногда желательно применять значительный изгиб поверхностей отделки салона, что еще больше усложняет достижение требуемой ориентации развертывания для активного буфера.
Также требуется улучшать способность приспосабливать кинематику развертывания буфера согласно ожидаемым требованиям к соударению с пассажиром или водителем и снижать общие затраты на активные буферы.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одном из аспектов изобретения предложен активный буфер для защиты пассажира в посадочной области автомобильного транспортного средства, имеющего отделочную панель внутреннего салона, содержащий:
множество стенок надувной камеры, каждая из которых имеет наружный фланец, присоединенный к соответствующей соединительной направляющей, множество складок, расположенных кольцеобразно смежно соответствующему наружному фланцу и определяющих соответствующую длину удлинения, и центральные установочные опоры, прикрепляющие соответствующую стенку надувной камеры к неподвижной активной конструкции;
множество газовых микрогенераторов, каждый из которых установлен на соответствующую стенку надувной камеры для подачи газа для надувания, чтобы надувать соответствующую стенку надувной камеры при событии столкновения;
при этом отделочная панель имеет переднюю поверхность, обращенную к посадочной области, и заднюю поверхность, содержащую множество замкнутых соединительных направляющих, разнесенных поперечно по панели;
а надувание каждой стенки надувной камеры вызывает разворачивание соответствующих складок, причем отделочная панель развертывается в сторону от неподвижной активной конструкции на неодинаковое расстояние, зависящее от по меньшей мере одной стенки надувной камеры, имеющей длину удлинения складок, не равную длине удлинения складок другой, поперечно разнесенной стенки надувной камеры.
В одном из вариантов предложен буфер, в котором отделочная панель внутреннего салона содержит дверцу бардачка, расположенную перед пассажирским сиденьем, при этом дверца бардачка имеет левую сторону и правую сторону, при этом расстояние между левой стороной и сиденьем, меньше, чем расстояние между правой стороной и сиденьем, при этом множество стенок надувной камеры содержит левую стенку надувной камеры и правую стенку надувной камеры, при этом правая стенка надувной камеры имеет длину удлинения складок, большую, чем длина удлинения складок левой стенки надувной камеры, так что правая сторона разворачивается в сторону от неподвижной активной конструкции на правое расстояние развертывания, которое больше, чем левое расстояние развертывания левой стороны.
В одном из вариантов предложен буфер, в котором правая стенка надувной камеры имеет первое количество складок, а левая стенка надувной камеры имеет второе количество складок, при этом первое количество складок больше, чем второе количество складок.
В одном из вариантов предложен буфер, в котором газовые микрогенераторы имеют соответствующие газопроизводительности, которые не все равны, так что сопротивление удару на передней поверхности меняется в поперечном направлении.
В одном из вариантов предложен буфер, в котором стенки надувной камеры каждая имеет соответствующую пропускную вентиляционную способность, чтобы вентилировать газ для надувания, при этом пропускные вентиляционные способности не все равны, так что сопротивление удару на передней поверхности меняется в поперечном направлении.
В одном из вариантов предложен буфер, в котором каждый наружный фланец приварен к соответствующей соединительной направляющей.
В одном из вариантов предложен активный буфер для защиты пассажира в посадочной области автомобильного транспортного средства, имеющего панель дверцы бардачка внутреннего салона, содержащий:
множество стенок надувной камеры, присоединенных к соответствующим соединительным направляющим и имеющих соответствующие складки, расположенные вокруг центральных опор, прикрепляющих соответствующую стенку надувной камеры к активной поверхности, причем складки определяют соответствующие длины удлинения; и
соответствующий газовый микрогенератор, установленный на каждой стенке надувной камеры для разворачивания соответствующих складок, так что панель дверцы разворачивается неравномерно, при этом панель дверцы бардачка имеет заднюю поверхность, содержащую поперечно разнесенные соединительные направляющие.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - обозреваемое снаружи изображение на общем виде в разборе системы дверцы бардачка с активным коленным буфером типа, к которому может быть применено настоящее изобретение.
Фиг.2 - изображение на общем виде в разборе передней стенки отделочной панели салона уровня техники и задней стенки надувной камеры, имеющей непрерывные круговые складки.
Фиг.3 - общий вид стенок по фиг.2 после сваривания друг с другом.
Фиг.4 - общий вид сзади узла в сборе по фиг.2 с гибридным нагнетательным насосом, установленным в углублении.
Фиг.5 - поперечный разрез надутого активного коленного буфера, установленного в дверце бардачка.
Фиг.6 - схематичный вид сверху, показывающий расширение буфера в направлении пассажира.
Фиг.7 - схематичный вид сверху, подробнее показывающий неравномерное взаимодействие между симметрично расширяющимся буфером и пассажиром.
Фиг.8 - вид сзади в плане передней отделочной стенки с парой замкнутых соединительных направляющих для приема соответствующих стенок надувной камеры.
Фиг.9 - вид сзади в плане передней стенки по фиг.8 после сборки со стенками надувной камеры и установки газовых микрогенераторов.
Фиг.10 - поперечный разрез через переднюю стенку и стенки надувной камеры по фиг.9 до надувания.
Фиг.11 - поперечный разрез, показывающий стенки по фиг.10 после надувания.
Фиг.12 - еще один вариант осуществления изобретения, в котором стенки надувной камеры разных размеров вызывают смещенное расширение.
Фиг.13 и 14 - виды сзади в плане еще одного варианта осуществления единой отделочной стенки с многочисленными стенками надувной камеры.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее, со ссылкой на фиг.1, система 10 активного коленного буфера уровня техники имеет первую стенку или основную панель 11 и вторую стенку или панель 14. Основание 11 может быть прикреплено к транспортному средству посредством навешивания на шарнирах из контейнера для хранения или бардачка 12, как показано на фиг.1, или установлено на другую конструкцию, например, такую как держатель приборной панели под рулевой колонкой. Такие местоположения доступны для коленей человека, едущего в соответствующем положении посадки внутри транспортного средства.
Основание 11 имеет периферию 13, приспособленную, чтобы уплотняться по отношению к второй стенке 14, имеющей соответствующую периферию 15. Стенки 11 и 14 предпочтительно сдержат формованные пластики и могут быть соединены пластической сваркой, такой как сварка горячими пластинами или вибрационная сварка, для формирования периферийного уплотнения вокруг внутреннего открытого пространства 17 для формирования надувной камеры. Источник 16 газа для надувания управляется электронным образом для ввода в действие при событии столкновения, чтобы выпускать газ для надувания буфера. Стенка 14 может содержать поверхность внутренней отделки салона (например, наружную часть дверцы бардачка) или дополнительную оболочку 18, которая может быть наложена на наружную поверхность (то есть, поверхность класса А) передней панели 14. Оболочка 18 предпочтительно создана из пластмассы и может быть выполненным в вакууме термопластичным двухслойным материалом, который может быть обработан накаткой мереи или подвергнут иной чистовой обработке. Типично, стенка 11 может быть выполнена с множеством круговых складок (не показаны) для увеличения расширенного размера надувной камеры. Когда используются дополнительные оболочка или покрытие 18, складки также могут быть расположены на стенке 14.
Фиг.2 и 3 показывают активный буфер уровня техники, в котором отделочная панель внутреннего салона транспортного средства, действующая в качестве активного буфера, выполнена в виде дверцы бардачка. Отделочная панель 35 салона функционирует в качестве передней стенки надувной камеры, которая принимает расширяемую стенку 36 надувной камеры. Панель 35 имеет заднюю поверхность с соединительной направляющей или каналом 37, продолжающимися вверх из поверхности, чтобы соединяться с наружным фланцем 38 стенки 36 надувной камеры (например, посредством пластической сварки, такой как сварка горячими пластинами).
Фиг.4 - вид сзади, показывающий буфер 40 в сборе подробнее. Стенки 35 и 36 соединены вокруг замкнутого периметра 38 для формирования надувного надувной камеры, имеющего незанятый центральный объем между стенками 35 и 36, чтобы принимать газ для надувания во время события аварийного столкновения из нагнетательного насоса 41, установленного в выемке 42 стенки 36 надувной камеры. Стенка 36 надувной камеры включает в себя множество складок, таких как 43 и 44, чтобы обеспечивать расширение стенки 36 надувной камеры при надувании. Множество выступов или опор 45 используются для установки стенки 36 надувной камеры на опорную конструкцию транспортного средства, действующую в качестве активной поверхности (такую как внутренняя стенка дверцы бардачка). Вентиляционные отверстия 30 в стенке 36 надувной камеры, могут быть включены в состав для вентиляции центрального объема перед и во время развертывания.
Фиг.5 показывает расширение центрального объема 47 в ответ на газ для надувания из нагнетательного насоса 41, давая в результате перемещение отделочной стенки 35 наружу, в сторону от активной конструкции, содержащей внутреннюю стенку 48 бардачка и окружение или каркас 49 приборной панели.
Фиг.6 показывает приборную панель 20 перед пассажирским сиденьем 21. Наружная обращенная к пассажиру поверхность 22 или поверхность класса А приборной панели 20 искривлена или изогнута, чтобы она не была параллельной переду пассажира (например, в качестве определенной плоскостью передней стороной его коленей и голеней). Буфер 23, содержащийся в передней поверхности приборной панели 20, к примеру, в дверце бардачка, развертывается по траектории, перпендикулярной поверхности 22 класса А, давая в результате симметричную расширенную форму 24. Пассажир 25, посаженный в сиденье 21 с коленями 26 и 27, подвергался бы неравномерному удару симметричной формой 24.
Фиг.7 показывает улучшенный активный буфер 30, содержащийся в скошенной поверхности 22 класса А. Несимметричная расширенная форма 31 предусмотрена настоящим изобретением для более равномерного взаимодействия с коленями 26 и 27, как описано ниже.
Фиг.8-11 показывают первый вариант осуществления изобретения, в котором едина отделочная панель поддерживает два комплекта развертываемой надувной камеры, выполненных с возможностью обеспечивать разные длины удлинения складок, чтобы добиваться смещенного развертывания панели, так что она может развертываться из поверхности, которая скошена относительно пассажира, который должен быть защищен во время удара. Отделочная панель 50 внутреннего салона показана в качестве передней стенки для активной дверцы бардачка. Передняя поверхность панели 50 выполнена с возможностью быть обращенной к посадочной области пассажирского отделения внутри автомобильного транспортного средства. Панель 50 имеет заднюю поверхность 51, включающую в себя замкнутые соединительные направляющие 52 и 53, разнесенные поперечно по панели 50. Соединительные направляющие 52 и 53 могут быть нагреты/частично оплавлены во время горячей сварки с соответствующими стенками надувной камеры традиционным образом.
Как показано на фиг.9, пара стенок 54 и 55 надувной камеры сопряжены с соединительными направляющими 52 и 53. Конкретнее, стенки 54 и 55 надувной камеры включают в себя соответствующие наружные фланцы 56 и 57 для сваривания с соединительными направляющими 52 и 53.
Стенки 54 и 55 надувной камеры дополнительно включают в себя соответствующие газовые микрогенераторы 58 и 60 (MGG), установленные в соответствующие углубления и электрически присоединенные проводами к разъему 61. Схема 62 управления присоединена посредством разъема 61 к MGG 58 и 60, чтобы возбуждать газовые микрогенераторы в ответ на удары, выявленные с использованием датчиков 63.
Стенки 56 и 57 надувной камеры включают в себя соответствующие складки 64 и 65, расположенные кольцеобразно смежно соответствующим наружным фланцам 56 и 57. Центральные установочные опоры 70 прикрепляют стенки 54 и 55 надувной камеры к неподвижной активной конструкции, такой как задняя стенка 71 дверцы, показанная на фиг.10 и 11. Складки 64 и 65 определяют соответствующие длины удлинения для стенок 54 и 55 надувной камеры, чтобы добиваться развертывания панели 50 на неодинаковое расстояние от активной конструкции 71. Разные длины удлинения могут быть получены с использованием складчатых секций, которые разворачиваются в разные длины для соответствующих стенок надувной камеры, например, посредством изменения высот складок или посредством использования разного количества сгибов складок. Как показано на фиг.10, стенка 54 надувной камеры дверцы бардачка справа от пассажира имеет складчатую секцию 64 с тремя сгибами наряду с тем, что левая стенка 55 имеет складчатую секцию 65 с двумя сгибами.
1
2
Как показано на фиг.11, большее количество сгибов дает большую длину удлинения (L) для стенки 54 надувной камеры, чем длина удлинения (L) для стенки 55 надувной камеры. Как результат, отделочная стенка 50 расширяется наружу от наклонной активной поверхности 74, чтобы обеспечивать нескошенное положение развертывания для приема коленей и голеней пассажира.
Газовые микрогенераторы, применяемые в настоящем изобретении, содержат миниатюрные нагнетательные насосы типа, обычно используемого для выработки небольшого объема газа для устройств предварительного натяжения ремней безопасности или других применений небольших дополнительных ограничителей. Типичный газовый микрогенератор обычно имеет размер, не больший, чем приблизительно 20 мм x 20 мм. Использование многочисленных комплектов надувной камеры с соответствующими газовыми микрогенераторами добивается улучшенного управления развертыванием активного буфера, тем временем, снижая затраты, поскольку уменьшается общее количество газа для надувания. В дополнение, может быть достигнуто более точное управление развертыванием панели и сопротивлением удару. MGG могут иметь разные газопроизводительности, так что сопротивление удару, ощущаемое соударяющимся пассажиром, может меняться поперечно по отделочной стенке. Подобным образом, стенки 54 и 55 надувной камеры могут включать в себя соответствующие вентиляционные отверстия 66 и 67 с разными пропускными вентиляционными способностями, чтобы регулировать сопротивление удару, обеспечиваемое активным буфером, которое является поперечно переменным по отделочной панели 50. Поскольку как характеристики надувания, так и вентиляционные характеристики могут регулироваться независимо для разных мест на отделочной панели 50, значительная гибкость проектирования достигается для удовлетворения требуемых рабочих характеристик удара.
Фиг.12 показывает альтернативный вариант осуществления, в котором передняя стенка 75 отделочной панели поддерживает первую и вторую стенки 76 и 77 надувной камеры, при этом стенка 76 надувной камеры имеет больший диаметр и большую длину удлинения складок, чем стенка 77 надувной камеры. Стенка 76 надувной камеры также имеет больший объем расширения, так что больший MGG 78 был бы установлен в стенку 76 надувной камеры, чем MGG 80, установленный в стенке 77 надувной камеры.
Фиг.13 и 14 показывают еще один вариант осуществления, в котором большее количество стенок надувной камеры поддерживаются на единой отделочной стенке. Таким образом, передняя стенка 81 для дверцы бардачка имеет заднюю поверхность 82, выполненную с возможностью обеспечивать замкнутые соединительные направляющие 83-87, разнесенные поперечно по отделочной панели 81. Расположения соединительных направляющих могут быть симметричными или несимметричными. Множество стенок 90-94 надувной камеры присоединены к направляющим 83-87. Длины удлинения складок, пропускные вентиляционные способности и газопроизводительности для соответствующих газовых микрогенераторов, все могут меняться от одной стенки надувной камеры к другой, чтобы регулировать как расстояние развертывания, так и сопротивление удару для различных секций отделочной стенки 81.