АВТОМОБИЛЬ С ПОДУШКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЛОБОВОГО СТЕКЛА
CAR WITH WINDSHIELD WITH AIR CUSHION

Настоящее изобретение касается автомобиля, снабженного передним капотом, лобовым стеклом и смонтированной на переднем капоте и, по меньшей мере, частично перекрывающей лобовое стекло в развернутом состоянии подушкой безопасности. Такая подушка безопасности нужна для того, чтобы в случае столкновения с пешеходом демпфировать удар головы пешехода о лобовое стекло и уменьшить опасность тяжелых травм.
Автомобиль этого типа известен, например, из US 7 243 754 B2. Подушка безопасности здесь подогнута под встроенную в передний капот крышку. Подушка безопасности при срабатывании отрывает крышку, чтобы затем расшириться по задней области капота, а также нижним и боковым краям лобового стекла.
Размещение подушки безопасности на капоте, в принципе, является предпочтительным, так как подушка безопасности, если она или, соответственно, корпус, в котором она находится, при откидывании капота поднимается вместе с капотом, не препятствует доступу к расположенному под капотом отсеку двигателя. Мешает, однако, то, что крышка представляет собой видимый посторонний предмет на капоте. Кроме того, крышка должна быть плотно закреплена на капоте, чтобы защитить подушку безопасности от влаги, что в случае неправильного срабатывания затрудняет замену разрушенной крышки и приводит к высоким затратам на ремонт.
Из DE 103 15 588 известен автомобиль, снабженный так называемым активным капотом, то есть капотом, который при аварии поднимается исполнительными механизмами, чтобы увеличить расстояние до расположенного под ним блока двигателя и тем самым обеспечить более длинный путь, на котором возможно замедление тела ударившегося о капот пешехода без вступления в контакт с блоком двигателя. Подушка безопасности в этом известном автомобиле расположена под капотом рядом с водосборником. Подушка безопасности рассчитана на то, чтобы в случае столкновения накрыть части лобового стекла и A-стойки кузова.
Задачей настоящего изобретения является создание автомобиля, снабженного подушкой безопасности, которая в развернутом состоянии, по меньшей мере, частично перекрывает лобовые стекла, у которого подушка безопасности расположена незаметно и хорошо защищена от влаги.
Эта задача решается за счет того, что у автомобиля, снабженного передним капотом, лобовым стеклом и смонтированной на переднем капоте, по меньшей мере, частично перекрывающей в развернутом состоянии лобовое стекло подушкой безопасности, между закрепленным с нижней стороны переднего капота изогнутым профилем, в котором (в образованной изгибом полости которого) находится подушка безопасности, и капотом, по меньшей мере, вдоль заднего края изогнутого профиля предусмотрено разъемное соединение.
Поэтому необходимость в крышке для подушки безопасности, видимой на автомобильном кузове в нормальном состоянии, отсутствует. Изогнутый профиль, который принимает подушку безопасности, чтобы защитить ее от влаги, при закрытом капоте невидим, так как закреплен на нижней стороне переднего капота. Так как соединение между изогнутым профилем и капотом, по меньшей мере, вдоль заднего края изогнутого профиля является разъемным, подушка безопасности может в случае необходимости выйти наружу между капотом и изогнутым профилем, и расшириться на лобовое стекло.
Собственно известным является передний капот, выполненный многослойным, с наружной облицовкой и проходящим под наружной облицовкой и усиливающим ее усилительным профилем. У такого капота разъемное соединение между передним капотом и изогнутым профилем может включать в себя, по меньшей мере, одну входящую в отверстия изогнутого профиля и усилительного профиля вставную деталь.
Предпочтительно вставная деталь имеет заданное место разрушения, которое при срабатывании подушки безопасности может быть разрушено посредством ее развертывания или же другим путем.
В передней области изогнутого профиля предпочтительно предусмотрено долговечное соединение между изогнутым профилем и передним капотом, т.е. соединение, которое не разрушается при срабатывании подушки безопасности. Сохранение соединения в передней области изогнутого профиля заставляет его при срабатывании подушки безопасности совершать поворотное движение. Вследствие этого движения при малом подъеме образуется широкое отверстие между капотом и задним краем изогнутого профиля, через которое подушка безопасности может выйти наружу.
Целесообразно также наличие долговечного соединения между изогнутым профилем и усилительным профилем капота. Чтобы надежно выдержать возникающие при срабатывании подушки безопасности усилия, возможно локальное увеличение толщины стенки усилительного профиля в области долговечного соединения.
Локальное увеличение толщины стенки усилительного профиля может быть, кроме того, предусмотрено в контактной области шарнира капота на усилительном профиле.
Такого рода локальные усиления позволяют выполнить усилительный профиль более плоским, чем обычно, и таким образом создать дополнительное место для размещения подушки безопасности под капотом.
Для разгрузки передней области изогнутого профиля при срабатывании подушки безопасности возможно удержание подушки безопасности в изогнутом профиле, по меньшей мере, одним кронштейном, который закреплен непосредственно на переднем капоте и имеет направленный назад свободный конец, чтобы таким образом направлять развертывание подушки безопасности назад. Такой кронштейн может быть смонтирован с малыми затратами, при этом он зажимается винтом между передним капотом и изогнутым профилем.
Водосборник может проходить под изогнутым профилем, так что при срабатывании подушки безопасности изогнутый профиль сначала может отклониться вниз в водосборник, чтобы предоставить подушке безопасности место для развертывания. Одновременно водосборник при срабатывании подушки безопасности является направляющей поверхностью, которая надежно направляет подушку безопасности из отсека двигателя и на лобовое стекло. Поэтому другую задачу изобретения, которая решается с помощью определяемого в пункте 14 автомобиля, можно видеть в создании конструкции кузова, с помощью которой смонтированная под передним капотом подушка безопасности в случае ее срабатывания надежно направляется на лобовое стекло.
Уплотнение, которое не пропускает выпадающую в виде осадков воду в отсек двигателя, в этом случае целесообразно расположить между передним краем водосборника и передней областью изогнутого профиля.
Водосборник может иметь проходящую под задним краем капота стенку, которая делит водосборник на передний и задний желоб. Благодаря этому передний желоб и вместе с ним наружная часть изогнутого профиля в значительной степени защищены от выпадающей в виде осадков воды, и соответственно этому опасность того, что влага проникнет в изогнутый профиль и, соответственно, достигнет подушки безопасности, мала.
Чтобы облегчить выход развертываемой подушки безопасности из отсека двигателя на лобовое стекло, целесообразно, чтобы стенка могла деформироваться под давлением развертывающейся подушки безопасности.
Для упрощения сборки изогнутый профиль может одновременно служить несущим элементом для сопла стеклоочистителя.
Целесообразно, чтобы питающий шланг для сопла проходил между соплом и соединительным элементом на наружной стороне изогнутого профиля. При этом возможен удобный предварительный монтаж изогнутого профиля как единого узла и после встраивания его в автомобиль соединение с системой снабжения жидкостью стеклоочистителя.
Передний капот может быть активного типа, т.е. он может автоматически приподниматься при столкновении. Подъем может быть обеспечен простым способом за счет одной только упомянутой подушки безопасности. Может быть также предусмотрен собственный исполнительный механизм для подъема капота, чтобы не замедлять развертывание подушки безопасности на лобовое стекло.
Если места между задним краем капота и лобовым стеклом для выхода наружу подушки безопасности достаточно и без подъема капота, в частности, после отжимания деформируемой стенки, от подъема можно отказаться. Благодаря этому упрощается конструкция шарниров, которые направляют обычное поворотное движение капота.
Исполнительный механизм, если таковой имеется, является предпочтительно реверсируемым, так что в случае неправильного срабатывания, то есть, в частности, при столкновении, которое привело к срабатыванию исполнительного механизма и подушки безопасности, но при котором оно не требовалось и после которого автомобиль еще находится на ходу, после удаления подушки безопасности капот может быть снова опущен. Так, автомобиль без посторонней помощи может достигнуть мастерской.
Другие признаки и преимущества изобретения вытекают из последующего описания примеров осуществления со ссылкой на прилагаемые фигуры. Показано:
Фиг. 1 схематичный частичный вид в перспективе кузова автомобиля с поднятым капотом и развернутой подушкой безопасности;
Фиг. 2 аналогичный фиг. 1 частичный вид в перспективе кузова автомобиля со стационарным капотом и развернутой подушкой безопасности;
Фиг. 3 частичный вид в перспективе усилительного профиля капота;
Фиг. 4 схематичное сечение усилительного профиля;
Фиг. 5 схематичное сечение задней области капота и граничащих с ней частей автомобильного кузова;
Фиг. 6 увеличенный фрагмент фиг. 5;
Фиг. 7 вид в перспективе изогнутого профиля, в котором принята подушка безопасности;
Фиг. 8 схематичное сечение задней области капота со смонтированным изогнутым профилем и подушкой безопасности;
Фиг. 9 схематичное сечение контейнера в перпендикулярной к плоскости сечения фиг. 8 плоскости;
Фиг. 10 изображение схематичного сечения части изогнутого профиля и смонтированного на нем сопла очистителя; и
Фиг. 11 аналогичное фиг. 5 схематичное сечение, на котором показана подушка безопасности в развернутом состоянии.
На фиг. 1 показана в упрощенном виде в перспективе часть кузова автомобиля по первому варианту осуществления изобретения после аварии, которая привела к развертыванию подушки 1 безопасности. Расположенный обычно заподлицо со смежными крыльями 2 капот 3 двигателя поднят самой подушкой 1 безопасности или не изображенными исполнительными механизмами в то положение, в котором смонтированная на нижней стороне капота 3 подушка 1 безопасности может выйти наружу через зазор между задней кромкой капота 3 и лобовым стеклом 4 и наложиться на лобовое стекло 4 и обрамляющего ее A-стойки 5 кузова. Шарниры 6, которые традиционным образом обычно направляют поворотное движение между открытым и закрытым положением, частично отсоединены от своих креплений, чтобы обеспечить возможность подъема капота 3 по всей его поверхности.
На фиг. 2 показана часть автомобильного кузова по второму варианту осуществления изобретения после срабатывания подушки 1 безопасности. Этот кузов отличается от кузова, показанного на фиг. 1, отсутствием исполнительных механизмов для подъема капота 3; капот здесь даже после срабатывания подушки безопасности расположен заподлицо с крыльями 2. Вместо этого между задним краем капота 3 и низом лобового стекла 4 имеется зазор, который даже в обычном закрытом положении капота 3 предоставляет подушке 1 безопасности достаточно места, чтобы выйти из-под капота и наложиться на лобовое стекло 4.
Капот 3 в обоих вариантах осуществления включает в себя обычно наружную облицовку 7 из листового металла, которая обладает способностью легкой деформации, и усиливающий жесткость этой наружной облицовки 7 усилительный профиль 8, здесь в виде проходящей вдоль краев наружной облицовки 7, изготовленной за одно целое методом глубокой вытяжки из листового металла рамы.
Задняя область усилительного профиля 8 показана в перспективе на фиг. 3. Поперечная балка 9 усилительного профиля 8, которая проходит вдоль заднего края капота 3, является значительно более широкой, но зато более плоской, чем проходящие вдоль боковых краев капота продольные балки 10. Благодаря широкой по сравнению с продольными балками 10 и плоской форме поперечного сечения поперечной балки 9 под ней создается место для размещения подушки 1 безопасности, как будет еще понятнее в ходе дальнейшего описания. На центральном пологом участке продольной балки 10 в центре отформована направленная вверх выпуклость 11, служащая для создания под ней дополнительного места для размещения газогенератора подушки 1 безопасности. Более мелкие выпуклости 12 и отверстия 13 на заднем крае поперечной балки 9 служат для крепления узла подушки безопасности, как будет поясняться далее более подробно.
Для обеспечения жесткого крепления узла подушки безопасности возможно локальное усиление профиля 8 в области выпуклостей 12, предпочтительно с помощью пластинок, приваренных лазерной сваркой. Соответствующее усиление может быть также предусмотрено вблизи служащих для крепления шарниров 6 отверстий 14.
На фиг. 4 изображено сечение усилительного профиля 8 вдоль обозначенной на фиг. 3 плоскости IV-IV, сравниваемое с показанным штрихпунктирной линией поперечным сечением традиционного усилительного профиля, которое иллюстрирует относительно плоскую и широкую форму поперечной балки 9.
На фиг. 5 показано сечение, также вдоль показанной на фиг. 3 плоскости IV-IV, задней области находящегося в нормальном состоянии, закрытого капота 3 и передней области лобового стекла 4. Примыкающий к нижнему краю лобового стекла 4 водосборник 15 заходит под капот 3 и на своем переднем крае снабжен гибким уплотнением 16, которое изображено на фиг. 5 в ненапряженном состоянии, но в действительности при закрытом капоте 3 за счет контакта с ним упруго сплющено в вертикальном направлении, так что оно плотно примыкает к капоту 3 и предотвращает проникновение любой выпадающей в виде осадков воды из водосборника 15 в отсек 17 двигателя.
Отформованный из полимерного материала водосборник 15 делится деформируемой стенкой 18, которая проходит вдоль заднего края капота 3, на передний желоб 19 и задний желоб 20. Стенка 18 в значительной степени препятствует попаданию выпадающей в виде осадков воды в передний желоб 19.
Наибольшая часть переднего желоба 9 занята узлом 21 подушки безопасности, который включает в себя газогенератор 22, соединенную с газогенератором 22 сложенную подушку 1 безопасности и изогнутый профиль 23, в образованной изгибом полости которого находится газогенератор 22 и подушка 1 безопасности, и который закреплен под поперечной балкой 9 на капоте 3. Вдоль заднего края изогнутого профиля 23 его крепление к капоту 3 состоит из пружинных зажимов 24, которые вставлены в отверстия изогнутого профиля 23 и отверстия 13 поперечной балки 9. На фиг. 6 показан такой пружинный зажим 24 в смонтированном состоянии в сечении. Пружинные зажимы 24 имеют заданное место 25 разрушения между прилегающей снаружи к изогнутому профилю 23 головкой 26 и входящим в поперечную балку 9 стержень 27, так что, хотя они в нормальном режиме жестко скрепляют контейнер с поперечной балкой 9, но они сразу же разрываются и отпускают задний край изогнутого профиля 23, когда подушка 1 безопасности начинает развертываться внутри изогнутого профиля 23.
На фиг. 7 показан вид в перспективе узла 21 подушки безопасности. В изготовленном из полимерного материала методом литья под давлением или глубокой вытяжки изогнутом профиле 23 отформовано несколько стоек 28, на которые опираются язычки 29 поддерживающей газогенератор 22 несущей скобы 30 или, соответственно, удерживающих сложенную подушку 1 безопасности крючков 31. В смонтированном состоянии стойки 28 с лежащими на них язычками входят в выпуклости 12 поперечной балки 9 и там, как показано на сечении на фиг. 8, с помощью приварочного винта 32 и гайки 33 крепятся таким способом, при котором обеспечивается достаточная прочность, чтобы противостоять освобождению подушки 1 безопасности.
Снова ссылаемся на фиг. 7, где на задней стенке изогнутого профиля 23 видны два выступа в виде половины стойки. Они представляют собой сопла 34 стеклоочистителя, которые снабжаются очищающей жидкостью через проходящий в дне изогнутого профиля 23 общий подводящий трубопровод 35. Снаружи на изогнутом профиле 23 на одном конце подводящего трубопровода 35 расположена соединительная муфта 36. Таким образом, возможен удобный предварительный монтаж узла 21 подушки безопасности, включая сопла 34 и питающий трубопровод 35, вне автомобиля, установка его в автомобиль и подсоединение с помощью соединительной муфты 36 к системе снабжения очищающей жидкостью этого автомобиля.
На фиг. 10 показано схематичное сечение сопла 34 и часть изогнутого профиля 23, в котором смонтировано сопло 34. Нижний конец продолговатого корпуса сопла удерживается на дне изогнутого профиля 23 в охваченной низкой перемычкой 37 выемке. Верхний конец корпуса сопла входит в проход 38 на верхнем краю изогнутого профиля 23 и закреплен в этом проходе зацепляющейся за край прохода 38 упругим стопорным кулачком 39.
На фиг. 9 показано схематичное продольное сечение газогенератора 22 и его окружения. Несущая скоба 30, на которой установлен газогенератор, снабжена двумя опирающимися на стойки 28 язычками 29. В шлиц 40 в донной панели несущей скобы 30 входят снизу два упругих стопорных кулачка 41 изогнутого профиля 23, которые фиксируют в заданном месте и положении несущую скобу 30 и вместе с ней газогенератор 22, прежде чем узел 21 крепится винтами под капотом 3.
На фиг. 11 показано развернутое стояние подушки 1 безопасности в аналогичном фиг. 4 сечении. Соединение между изогнутым профилем 23 и капотом 3 вдоль заднего края изогнутого профиля разорвано, и изогнутый профиль 23 откинут вниз в передний желоб 19 водосборника 15. Вышедшая наружу через образовавшийся таким образом зазор подушка 1 безопасности прижала стенку 18 водосборника вперед за вал 42 стеклоочистителя, и подушка 1 безопасности, направляемая стенкой 18, развернулась по валу 42 стеклоочистителя и стеклоочиститель 43 и легла на лобовое стекло 4.
Список ссылочных позиций
1 Подушка безопасности
2 Крыло
3 Капот (двигателя)
4 Лобовое стекло
5 A-стойки
6 Шарниры
7 Наружная облицовка
8 Усилительный профиль
9 Поперечная балка
10 Продольная балка
11 Выпуклость
12 Выпуклость
13 Отверстия
14 Отверстия
15 Водосборник
16 Уплотнение
17 Отсек двигателя
18 Деформируемая стенка
19 Желоб (передний)
20 Желоб (внутренний)
21 Узел подушки безопасности
22 Газогенератор
23 Изогнутый профиль
24 Пружинный зажим
25 Заданное место разрушения
26 Головка
27 Стержень
28 Стойка
29 Язычок
30 Несущая скоба
31 Крючок
32 Приварочный винт
33 Гайка
34 Сопло
35 Подводящий трубопровод
36 Соединительная муфта
37 Перемычка
38 Проход
39 Стопорный кулачок
40 Шлиц
41 Стопорный кулачок
42 Вал стеклоочистителя
43 Стеклоочиститель