АКТИВНЫЙ БУФЕР С ДВУХШАРНИРНЫМИ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫМИ ПЛАСТИНАМИ
ACTIVE BUFFER WITH DOUBLE-HINGE ENCLOSURE PLATES

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к активным буферам для защиты пассажиров транспортных средств во время столкновения и, в частности, к надуваемой камере с внутренними ограничителями, которые выполнены как отрывные язычки на стенке камеры и ограничивают ее расширение.
Уровень техники
Активный буфер представляет собой устройство защиты пассажира транспортного средства с помощью надуваемой газом камеры для амортизации ударов и снижения травматизма пассажиров транспортного средства во время аварии. В отличие от подушек безопасности, которые раскрываются из нескольких отверстий, активный буфер использует сами поверхности внутренней отделки салона, расширяющиеся в начальный момент столкновения для амортизации удара и гашения энергии за счет наполнения газом. Патентная заявка США 12/824,150, дата подачи 26 июня 2010 года, включенная в данное описание посредством ссылки, описывает легкий и привлекательный внешне активный коленный буфер, встроенный в дверцу перчаточного ящика.
В типовом варианте активный буфер включает в себя переднюю стенку или панель, которая направлена на пассажира транспортного средства и прикреплена к основной стенке (реактивной пластине) вдоль герметизированного контура. Одна или обе стенки являются деформируемыми для обеспечения возможности создания надуваемой камеры. Изначально стенки в ненаполненном состоянии расположены на расстоянии друг от друга. Это обеспечивает возможность равномерного поступления нагнетаемого газа таким образом, что достигается наполнение поперек панели.
Переднюю и основную стенки активного буфера обычно изготавливают из литого термопластика, например полиэтилена, полиолефина или поливинилхлорида. Они могут быть выполнены выдувным формованием или литьем под давлением. В заявке США №12/824,150 описаны разрушаемые пластины, выполненные на основной стенке и соединяющиеся с передней стенкой. Пластины действуют как шарниры, которые контролируют расширение камеры. В частности, пластины ограничивают расширение камеры за пределами длины пластин (то есть они действуют как ограничитель, который влияет на желаемое расположение поверхности буфера для смягчения удара). До развертывания и разрыва отрывных пластин крепление между пластинами и передней стенкой также может помочь снизить коробление. Коробление представляет собой прогиб внутрь и наружу плоской панели перпендикулярно плоскости панели. Так же, как и стук, коробление является нежелательным эффектом, поскольку оно создает впечатление низкого качества и недостаточной целостности конструкции. Более того, вибрации во время работы транспортного средства могут концентрироваться на таком буфере, что приведет к появлению дополнительного шума. Также между основной и передней стенками могут быть установлены другие нешарнирные соединители, которые полностью отделяются во время разворачивания, как описано в заявке США 13/075,294, дата подачи 30 марта 2011 года, включенное в данное описание посредством ссылки. Нешарнирные соединители могут служить для снижения коробления и легко разделяются во время наполнения камеры расширяющим газом.
За счет того, что ограничительные пластины являются частью одной из стенок, ограничительная функция может быть обеспечена с низкими затратами. Однако из-за шарнирного движения ограничительных пластин расширению камеры придается вращательная составляющая. При типичном расположении активного буфера предпочтительно, чтобы буфер расширялся перпендикулярно внутренней поверхности облицовки и по направлению к пассажиру. Таким образом, вращательная составляющая может быть нежелательной. Поэтому желательно снизить вращательную составляющую расширения (то есть обеспечить поступательное движение вместо вращения), сохранив низкую стоимость изготовления ограничительных пластин, являющихся частью стенок камеры.
Раскрытие изобретения
В одном аспекте изобретения активный буфер для автотранспортного средства содержит реактивную (основную) стенку для крепления к жесткой конструкции транспортного средства и расширительную стенку, расположенную поверх основной стенки. Основная и расширительная стенки состоят из формованных пластиковых компонентов. По меньшей мере одна из стенок включает в себя совокупность ограничительных пластин, каждая из которых имеет контурный край, образующий подвижный клапан. Контурный край имеет первый и второй концы, задающие первую шарнирную ось, и пару дополняющих друг друга волнообразных изгибов, задающих вторую шарнирную ось, по существу параллельную первой шарнирной оси. Подвижный клапан имеет область крепления, соединенную с противоположной стенкой, а вторая шарнирная ось проходит между областью крепления и первой шарнирной осью.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой общий вид в перспективном покомпонентном изображении активного коленного буфера дверцы перчаточного ящика такого типа, в котором может быть применено изобретение.
Фиг.2 представляет собой вид изнутри дверцы перчаточного ящика, показанной на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой вид спереди шарнирной ограничительной пластины.
Фиг.4 представляет собой боковое поперечное сечение ограничительной пластины, показанной на фиг.3, соединенной с расширительной стенкой до наполнения камеры.
Фиг.5 представляет собой боковое поперечное сечение ограничительной пластины, показанной на фиг.4, соединенной с расширительной стенкой после надувания.
Фиг.6 представляет собой вид сбоку профиля наполнения буфера, имеющего ограничительные пластины с одной шарнирной осью, вызывающей вращение.
Фиг.7 представляет собой вид сбоку желаемого профиля наполнения буфера, показывающий поступательное движение наружу с уменьшенным вращением.
Фиг.8 представляет собой вид спереди ограничительной пластины с двумя шарнирными осями.
Фиг.9 представляет собой боковое поперечное сечение ограничительной пластины, показанной на фиг.8, после наполнения камеры.
Осуществление изобретения
Согласно фиг.1 активный коленный буфер 10, известный из уровня техники, имеет компонент, составляющий реактивную стенку 11 (основную панель). Реактивная стенка 11 может быть прикреплена с помощью шарнирного соединения к бардачку или перчаточному ящику 12, как показано на фиг.1, или к другой конструкции, например опоре приборной панели под рулевой колонкой. Такое расположение доступно для коленей пассажира при соответствующем расположении сиденья в транспортном средстве. Изобретение может применяться для коленного буфера или любого другого буфера, например бокового противоударного буфера.
Реактивная стенка 11 имеет контур 13, приспособленный для герметичного прикрепления ко второму панельному компоненту, состоящему из расширительной стенки 14, имеющей стыкующийся контур 15. Реактивная стенка 11 и расширительная стенка 14 предпочтительно выполнены из формованного пластика и могут быть соединены с помощью сварки пластмассы, например, нагретым инструментом для создания контурного уплотнения вокруг изначально свободного пространства для создания камеры. Они также могут выполняться с помощью выдувного формования. Элементы 16 базирования, которые могут принимать форму приподнятых выступов, находятся на внутренней поверхности расширительной стенки 14 для соединения с ограничительными пластинами 20 на передней поверхности реактивной стенки 11 как показано на фиг.2.
Источник 17 нагнетаемого газа крепится внутри камеры и имеет электронное управление для срабатывания во время столкновения и наполнения буфера газом. Расширительная стенка 14 может быть частью внутренней отделки салона (например, внешней панелью дверцы перчаточного ящика), либо на внешнюю поверхность расширительной стенки 14 (т.е. на поверхность Класса А) может быть наложена дополнительная обшивка 18. Обшивку 18 предпочтительно выполняют из пластика, например вакуум-формованного двухслойного термопластика, который может быть текстурирован или отделан другим образом.
На фиг.3 более подробно показана отдельная ограничительная пластина 20. Контурный край 21 образован утонченной канавкой на одной из стенок (предпочтительно на реактивной стенке), где контурный край 21 выполнен с возможностью отрыва при расширении расширительной стенки. Утонченный участок может быть отформован в стенке или может быть вырезан или протравлен в стенке после формования. Контурный край 21 проходит между первым концом 22 и вторым концом 23. Указанные концы имеют крюкообразную форму и образуют стопоры для предотвращения расширения отрывных элементов за пределами контурного края 21.
На ограничительной пластине 20 для крепления к расширительной стенке выполнены сварочные ребра 25. За счет пространства между реактивной и расширительной стенками во время надувания камеры клапан 26, на котором находятся ребра 25, вытягивается вперед, формируя разрыв по контурному краю 21. Клапан 26 поворачивается вокруг шарнирной оси 24, проходящей между концами 22 и 23.
На фиг.4 и 5 ограничительная функция представлена более подробно. До надувания, как показано на Фиг.4, контурный край 21 не разорван, и стенки 11 и 14 находятся в первоначальном, по существу, параллельном положении. После надувания, как показано на фиг.5, клапан 26 поворачивается вокруг шарнирной оси 24 в результате разрыва вдоль контурного края 21. Соответственно, расширительная стенка 14 при надувании поворачивается вверх на фиг.5.
На фиг.6 показан профиль 30 камеры, причем сплошной линией показано положение до надувания. Пунктирная линия 31 показывает расширенную форму буфера, включая вращательный компонент движения, который может смещать конечное положение буфера относительно желаемого положения для смягчения удара. На фиг.7 пунктирной линией 32 показан вид сбоку желаемого профиля буфера, соответствующего поступательному движению наружу и уменьшенному вращению.
Изобретение уменьшает вращательный компонент движения и увеличивает поступательный компонент за счет модифицированного контурного края, показанного на фиг.8. Ограничительная пластина 35, сформированная на реактивной или расширительной стенке (одной из них), имеет контурный край 36. Для того чтобы контурный край 36 мог быть линией разрыва или канавкой вокруг ограничительной пластины 35, его либо выполняют в стенке формованием ее с уменьшенной толщиной по контурному краю 36, либо прорезают или протравливают после формования. Контурный край 36 проходит между первым и вторым крюкообразными концами 37 и 38, тем самым образуя первую шарнирную ось 40. Далее контурный край 36 имеет форму в виде серпантина или зигзага и включает в себя пару волнообразных изгибов 41 и 42, которые дополнительно друг другу или симметрично образуют вторую шарнирную ось 43. Шарнирная ось 43, по существу, параллельна шарнирной оси 40. Более того, ось 43 проходит вдоль пространства между осью 40 и областью 44 крепления клапана 45, на котором находятся крепежные ребра 46. Предпочтительно, чтобы длина второй шарнирной оси 43 была меньше длины первой шарнирной оси. За счет выполнения второй шарнирной оси с возможностью обеспечения комплементарного или обратного поворота по отношению к первой шарнирной оси, большая часть вращения преобразуется в поступательное движение. На фиг.9 проиллюстрировано преимущественное поступательное движение ограничительной пластины 35 и расширительной стенки 14 с использованием сложного контурного края по изобретению.