БОКОВАЯ ПОДУШКА БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники, к которой относится полезная модель
Настоящая полезная модель относится к боковой подушке безопасности транспортного средства, в частности, к боковой подушке безопасности, включающей в себя камеру для защиты грудной клетки, проходящую сбоку, которая обеспечивает одновременный контакт боковой подушки безопасности с верхней частью руки и грудной клеткой во время удара.
Уровень техники
Боковые подушки безопасности транспортных средств хорошо известны из уровня техники и предназначены для уменьшения вероятности получения травмы пассажиром во время бокового столкновения транспортного средства. Обычно подобные боковые подушки безопасности используются в сочетании с внешними компонентами транспортного средства, что позволяет контролировать и управлять энергией удара в случае бокового столкновения транспортного средства с внешними объектами. Также во время бокового столкновения такие боковые подушки безопасности позволяют уменьшить величину прохождения внешнего объекта в салон транспортного средства и предотвратить удар пассажира транспортного средства о внутренние компоненты транспортного средства, например, переднюю стойку, центральную стойку, облицовку двери и внутреннюю верхнюю направляющую. Боковые подушки безопасности выполнены таким образом, чтобы раскрываться практически сразу (т.е. в течение 5-10 миллисекунд) после обнаружения удара, обладающего большой скоростью, и оставаться в надутом состоянии в течение примерно 30-70 миллисекунд.
В Соединенных Штатах Америки требования к защите от боковых ударов содержатся в федеральных стандартах по безопасности автомобилей (FMVSS) №214. Вообще, в соответствии с требованиями FMVSS 214 испытания должны позволять определить, находятся ли значения нагрузок, действующих на верхнюю и нижнюю области грудной клетки, и сил, действующих на голову при торможении, в определенных пределах. Однако выполнить условия защиты от боковых ударов после введения новых требований для FMVSS 214 и новой программы оценки новых автомобилей с точки зрения защиты от боковых ударов (LINCAP) стало гораздо сложнее. Также при испытаниях транспортных средств используют процедуры и критерии обеспечения защиты от боковых ударов, определенные страховым институтом безопасности дорожного движения (IIHS). Кроме того, в разных регионах мира действуют собственные процедуры и критерии защиты от боковых ударов, например, европейская программа оценки новых автомобилей (EuroNCAP) и китайская программа оценки новых автомобилей (C-NCAP). Хотя все указанные стандарты оценки преследуют одну цель, заключающуюся в повышении безопасности при боковом столкновении, в каждом из них для этого предусмотрены разные процедуры и критерии.
При этом проектирование и конструирование транспортных средств для глобального рынка требуют использования общих систем. Одним из решений для обеспечения защиты от боковых ударов является использование боковых подушек безопасности. При этом использование одинаковых боковых подушек безопасности для продажи на глобальном рынке требует создания боковых подушек безопасности, соответствующих конкретным критериям каждого рынка, и обеспечения безопасности при аварии с учетом критериев, действующих в Соединенных Штатах Америки (LINCAP), Европе (EuroNCAP) и Китае (C-NCAP), а также требований испытаний ИН8. Конечно, для каждого рынка можно использовать различные боковые подушки безопасности, например, один тип боковых подушек безопасности - в Соединенных Штатах Америки, а другой тип боковых подушек безопасности - в остальной части глобального рынка. Однако данный подход не позволяет получить универсальное решение для всего глобального рынка.
Еще одним из требований к защите от боковых ударов является обеспечение возможности использования системы для пассажиров с разными габаритами и весом. Например, для наименее защищенного пассажира, т.е. пассажира 5-й процентили, предпочтительным может быть обеспечение большей «мягкости» боковой подушки безопасности. Однако подобная боковая подушка безопасности может быть слишком «мягкой» для другого пассажира, например, пассажира 50-й процентили. Следовательно, предпочтительными являются системы обеспечения защиты пассажира от боковых ударов с единой конструкцией для глобального рынка.
Кроме того, было обнаружено, что стандартная боковая подушка безопасности при раскрытии может контактировать не со всей боковой частью тела пассажира из-за того, что на начальных стадиях столкновения верхняя часть руки пассажира будет мешать боковой подушке безопасности обеспечить контакт со всей областью грудной клетки.
Ближайшим аналогом полезной модели является боковая подушка, известная из публикации патента US 7556288 от 07.07.2009. Известная боковая подушка безопасности не обеспечивает контакт со всей областью грудной клетки пассажира.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом полезной модели является повышение уровня защиты пассажира транспортного средства от бокового удара во время бокового столкновения.
Для достижения технического эффекта предложена боковая подушка безопасности транспортного средства, выполненная с возможностью надувания с помощью нагнетательного насоса, которая имеет главную надувную камеру, расположенную таким образом, чтобы в надутом состоянии контактировать с боковой частью руки пассажира, и проходящую вбок камеру для защиты грудной клетки пассажира, сообщающуюся с главной надувной камерой и расположенную таким образом, чтобы в надутом состоянии проходить в пассажирский салон транспортного средства и контактировать с областью грудной клетки пассажира таким образом, что обе камеры в надутом состоянии одновременно защищают область грудной клетки и боковую сторону руки пассажира.
Камера для защиты грудной клетки пассажира в надутом состоянии может контактировать с нижней областью грудной клетки под боковой частью руки пассажира.
Главная надувная камера может иметь внутреннюю секцию и внешнюю секцию, а боковая камера для защиты грудной клетки содержать третью секцию, прикрепленную к внутренней секции главной надувной камеры, причем сообщение между главной камерой и боковой камерой для защиты грудной клетки может обеспечиваться с помощью внутреннего отверстия во внутренней секции главной камеры, таким образом, что когда нагнетательный насос надувает главную камеру с первой заранее заданной скоростью увеличения давления, камера для защиты грудной клетки наполняется через внутреннее отверстие со второй заранее заданной скоростью увеличения давления.
Боковая подушка безопасности может быть выполнена с возможностью выборочной регулировки заранее заданной скорости увеличения давления в камере для защиты грудной клетки для изменения в ней давления.
Боковая подушка безопасности может в надутом состоянии контактировать одновременно с нижней областью грудной клетки пассажира и боковой частью его руки.
Камера для защиты грудной клетки пассажира может представлять собой отдельную камеру, в надутом состоянии контактирующую с нижней областью грудной клетки пассажира, расположенной под боковой частью его руки, благодаря чему боковая подушка безопасности в надутом состоянии одновременно контактирует с нижней областью грудной клетки пассажира и боковой частью его руки.
Камера для защиты грудной клетки пассажира может содержать третью секцию, герметично прикрепленную к внутренней секции главной камеры.
Сообщение между главной надувной камерой и боковой камерой для защиты грудной клетки может обеспечиваться с помощью внутреннего отверстия во внутренней секции главной камеры.
Боковая подушка безопасности может быть которая выполнена таким образом, что когда нагнетательный насос надувает главную надувную камеру с первой заранее заданной скоростью увеличения давления, камера для защиты грудной клетки надувается через внутреннее отверстие во внутренней секции главной камеры со второй заранее заданной скоростью увеличения давления.
Первая заранее заданная скорость увеличения давления в главной камере может быть выше второй заранее заданной скорости увеличения давления в камере для защиты грудной клетки.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлен вид сбоку внутренней части транспортного средства, в котором установлена боковая подушка безопасности транспортного средства с камерой для защиты в надутом состоянии грудной клетки, проходящей сбоку.
На Фиг. 2 представлен вид сзади пассажира, сидящего в транспортном средстве, оборудованном боковой подушкой безопасности без камеры для защиты в надутом состоянии грудной клетки, проходящей сбоку.
На Фиг. 3 представлен вид сзади пассажира, сидящего в транспортном средстве, оборудованном боковой подушкой безопасности с первым вариантом осуществления камеры для защиты в надутом состоянии грудной клетки, проходящей сбоку.
На Фиг. 4 представлен вид спереди пассажира, сидящего в транспортном средстве, оборудованном боковой подушкой безопасности со вторым вариантом осуществления камеры для защиты в надутом состоянии грудной клетки, проходящей сбоку.
На Фиг. 5 представлен вид сзади пассажира, сидящего в транспортном средстве, оборудованном в боковой подушкой безопасности со вторым вариантом осуществления камеры для защиты в надутом состоянии грудной клетки, проходящей сбоку.
На Фиг. 6 представлен вид сбоку боковой подушки безопасности со вторым вариантом осуществления камеры для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, до перехода в надутое состояние.
На Фиг. 7 представлен вид сзади боковой подушки безопасности со вторым вариантом осуществления камеры для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, после перехода в надутое состояние.
На Фиг. 8 представлен перспективный вид сзади боковой подушки безопасности со вторым вариантом осуществления камеры для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, после перехода в надутое состояние.
Осуществление полезной модели
В данном тексте термины «верхний», «нижний», «правый», «левый», «задний», «передний», «вертикальный», «горизонтальный» и их производные относятся к ориентации полезной модели, представленной на Фиг. 1. Однако следует понимать, что полезная модель может предполагать альтернативные варианты ориентации, если не указано иное. Также следует понимать, что конкретные устройства и процессы, изображенные на сопроводительных чертежах и изложенные в следующем описании, являются иллюстративными вариантами воплощения. Таким образом, конкретные размеры и другие физические характеристики, указанные в вариантах осуществления, не должны рассматриваться как ограничения, если не указано иное.
На Фиг. 1 внутренняя часть транспортного средства 10 включает в себя пассажирский салон 12, в котором установлены переднее сиденье 14 со спинкой 15 сиденья, заднее сиденье 16, а также приборная панель 18, при этом пассажирский салон 12 ограничен полом 20, лобовым стеклом 22 и крышей 24. Обычно задняя сторона 26 транспортного средства 10 включает в себя заднюю дверь 28, аналогичную задней двери хэтчбэка, которая при необходимости может быть открыта для обеспечения доступа в грузовое пространство 30, расположенное над полом 32 грузового пространства. Безусловно, в транспортном средстве 10 может быть использовано стандартное багажное отделение с крышкой, располагаемой под задним окном для закрытия грузового пространства 30.
На Фиг. 2 показана стандартная боковая подушка 34 безопасности без описанного в настоящем документе усовершенствования. Изображенная боковая подушка 34 безопасности может быть установлена на внутренней поверхности 36 двери с обеих сторон транспортного средства 10, обычно под окном 38 и под внутренней отделкой 40 дверной панели 42. Однако зачастую предпочтительно устанавливать боковую подушку 34 безопасности на внешней стороне спинки 15 переднего сиденья. Боковая подушка безопасности также может быть установлена на центральной стойке 39 (при ее наличии). Предпочтительно использовать датчик (не показан), который будет отправлять сигнал на электронный блок управления для включения нагнетательного насоса 44 и запуска надувания боковой подушки 34 безопасности через канал 46 после бокового внешнего удара с посторонним объектом, предпочтительно в пределах от 5 до 10 миллисекунд после обнаружения удара. Обычно стандартная боковая подушка 34 безопасности надувается следующим образом: за первые 10 миллисекунд после начала надувания давление увеличивается до уровня менее 10 кПа, за 30 миллисекунд после начала надувания давление резко возрастает примерно до 60 кПа, а через 50 секунд после начала надувания давление в боковой подушке 34 безопасности достигает примерно 75 кПа.
Как показано на Фиг. 2 без усовершенствования, раскрытого в настоящем документе, на начальных этапах надувания и, возможно, во время удара боковая подушка 34 безопасности сначала контактирует только с верхней частью 48 руки, в частности, с плечом 50, пассажира 52 транспортного средства, не создавая нагрузку на грудную клетку 54 пассажира транспортного средства, прежде всего, нижнюю область 56 грудной клетки. Таким образом, воздушное пространство 58 между нижней областью 56 грудной клетки пассажира и внутренней отделкой 40 дверной панели 42 не обеспечивает поглощение энергии удара. В результате для достижения оптимального снижения энергии бокового удара жесткость стандартной боковой подушки 34 безопасности зачастую определяется только взаимодействием воздушной подушки 34 с верхней частью 48 руки пассажира.
Боковая подушка 60 безопасности представляет собой усовершенствование, раскрытое в настоящем документе, показано на Фиг. 1 и 3-8. Как было сказано выше, боковая подушка 60 безопасности может быть установлена под окном 38 и под внутренней отделкой 40 дверной панели 42 (показана на Фиг. 3), на спинке 15 переднего сиденья (показана на Фиг. 1) или на центральной стойке 39 транспортного средства. Датчик и электронный блок управления используются аналогичным образом для включения нагнетательного насоса 44 и запуска надувания боковой подушки 60 безопасности через канал 46 после обнаружения бокового удара. Боковая подушка 60 безопасности имеет главную надувную камеру 62, контактирующую в надутом состоянии с верхней боковой частью 48 руки пассажира 52 транспортного средства и состоящую из внутренней секции 64 и внешней секции 66, изготовленных из нейлона или полиэстера, с внешним периметром 68, 70, которые герметично соединены вдоль соответствующих периметров 68, 70 для образования практически воздухонепроницаемой камеры.
Боковая подушка безопасности также имеет камеру 72 для защиты грудной клетки, проходящую сбоку и образованную герметично прикрепленной третьей секцией 74 к внутренней секции 64 главной надувной камеры 62 для создания второй практически воздухонепроницаемой камеры, как показано в варианте осуществления с Фиг. 3. Камера 72 для защиты грудной клетки, проходящая сбоку, гидравлически соединена с главной надувной камерой 62 боковой подушки 60 безопасности через внутреннее отверстие 76 на внутренней секции 64 главной надувной камеры 62, через которое газ поступает в главную надувную камеру 62 и проходит в камеру 72 для защиты грудной клетки, проходящую сбоку, как также будет сказано ниже.
Когда камера 72 для защиты грудной клетки, проходящая сбоку, находится в надутом состоянии, то боковая подушка 60 безопасности одновременно контактирует с верхней частью 48 руки пассажира, в частности, с плечом 50, и нижней областью 56 грудной клетки. Данный подход позволяет полностью использовать воздушное пространство 58 между пассажиром 52 и внутренней отделкой 40 для поглощения энергии удара. Соответственно, за счет большой области, с которой контактирует пассажир 52, жесткость камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, может быть отрегулирована с помощью внутреннего отверстия 76 для обеспечения оптимальных показателей.
В предпочтительном варианте осуществления камера 72 для защиты грудной клетки, проходящая сбоку, имеет передний край 78 и задний край 80, при этом передний край 78 расположен ниже заднего края 80, что показано в варианте осуществления с Фиг. 4-8 и лучше всего видно на Фиг. 6. Подобная конфигурация может быть получена за счет крепления нижней части 82 внешнего периметра 84 камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, к нижней части 86 внешнего периметра 68 внутренней секции 64 главной надувной камеры 62, при этом верхняя часть 88 внешнего периметра 84 камеры 72, проходящей сбоку, для защиты грудной клетки крепится примерно к середине внутренней секции 64 главной надувной камеры 62.
Предпочтительно, чтобы верхняя часть 88 внешнего периметра 84 камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, образовывала наклонный шов между главной надувной камерой 62 и камерой 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, вдоль внутренней секции 64 главной надувной камеры 62 таким образом, чтобы передний край 78 находился ниже заднего края 80. Данная конфигурация позволяет создать полость 90, в которую может пройти верхняя часть 48 руки пассажира, при этом камера 72 для защиты грудной клетки, проходящая сбоку, располагается ниже верхней части 48 руки пассажира для создания контакта с нижней областью 56 грудной клетки пассажира 52. Таким образом, после завершения надувания камера 72 для защиты грудной клетки, проходящая сбоку, располагается вдоль боковой стороны пассажирского салона 12 и, в частности, устанавливается таким образом, чтобы в надутом состоянии контактировать с нижней областью 56 грудной клетки пассажира 52 транспортного средства, находящейся под верхней боковой частью 48 руки пассажира, что позволяет боковой подушке 60 безопасности в надутом состоянии одновременно контактировать с нижней областью 56 грудной клетки пассажира и верхней боковой частью 48 руки пассажира.
Предпочтительно, чтобы нагнетательный насос 44 надувал главную надувную камеру 62 с первой заранее установленной скоростью увеличения давления, а через внутреннее отверстие 76 на внутренней секции 64 главной надувной камеры 62 происходило надувание камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, со второй заранее установленной скоростью увеличения давления. Скорость надувания камеры 72, проходящей сбоку, для защиты грудной клетки относительно скорости надувания главной надувной камеры 62 может быть отрегулирована за счет изменения размера, количества и расположения газоотводного отверстия (отверстий) 76 между двумя камерами. Другими словами, увеличение размера газоотводного отверстия 76 или количества газоотводных отверстий 76 создает относительно большую площадь поперечного сечения, что позволит получить более высокую скорость увеличения давления внутри камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку. Однако при необходимости получения меньшей скорости увеличения давления внутри камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, можно использовать меньшие размеры или меньшее количество газоотводных отверстий 76. Подобный подход позволяет отрегулировать скорость увеличения давления внутри камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, по сравнению со скоростью увеличения давления внутри главной надувной камеры 62.
2
Предпочтительно, чтобы первая заранее установленная скорость увеличения давления в главной надувной камере 62 была выше заранее установленной скорости увеличения давления внутри камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку. Другими словами, площадь поперечного сечения внутреннего отверстия 76, равная 900 мм, создает среднее давление внутри главной надувной камеры 62 порядка 100-140 кПа в период от 10 до 30 миллисекунд с момента запуска нагнетательного насоса 44 в режиме поддержания постоянного давления. Аналогичным образом среднее нижнее давление воздуха в камере 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, предпочтительно равно 70-100 кПа в период от 10 до 30 миллисекунд с момента запуска нагнетательного насоса 44 в режиме поддержания постоянного давления.
Еще одним способом управления скоростью увеличения и уменьшения давления внутри камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, может быть использование внешнего отверстия 92 для регулировки скорости увеличения и уменьшения давления в ней во время бокового удара. Таким образом, нагнетательный насос 44 надувает главную надувную камеру 62 с первой заранее установленной скоростью увеличения давления, а внутреннее отверстие 76 на внутренней секции 64 главной надувной камеры 62 и внешнее отверстие 92 на третьей секции 74 камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, позволяют надуть камеру 72 для защиты грудной клетки, проходящую сбоку, со второй заранее установленной скоростью увеличения давления.
Следует понимать, что характеристики боковой подушки 60 безопасности для обеспечения защиты от бокового удара при использовании разных протоколов и критериев испытаний могут изменяться таким образом, чтобы достичь максимальной эффективности за счет изменения размеров и количества отверстий 76 между главной надувной камерой 62 и камерой 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, боковой подушки 60 безопасности, а также внешнего отверстия 92 на камере 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку.
Раскрытый вариант выполнения боковой подушки 60 безопасности имеет встроенную, а не отдельную камеру 72 для защиты грудной клетки, проходящую сбоку, которая расположена в области, предназначенной для обеспечения соответствия требованиям FMVSS 214 и других протоколов испытаний для проверки обеспечения безопасности при боковом ударе, и имеющую регулируемое гидравлическое соединение с остальной частью боковой подушки 60 безопасности.
Раскрытый вариант выполнения камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, позволяет достичь максимального бокового контакта со всем телом пассажира в течение всего удара. Увеличивая область нагрузки на пассажира 52, создаваемой боковой подушкой 60 безопасности, можно увеличить энергию удара, поглощаемую боковой подушкой 60 безопасности. Таким образом, ее можно сделать более «мягкой» для менее защищенных пассажиров и более жесткой для поглощения достаточной энергии при сильных ударах.
Кроме того, жесткость камеры 72 для защиты грудной клетки, проходящей сбоку, может быть выбрана таким образом, чтобы она отличалась от жесткости главной надувной камеры 62. Это позволяет оптимизировать характеристики защиты пассажира 52 для разных рынков. Раскрытый вариант осуществления боковой подушки 60 безопасности имеет преимущество с точки зрения снижения серьезности травм пассажира по сравнению с традиционной боковой подушкой 34 безопасности. Раскрытый вариант осуществления боковой подушки 60 безопасности позволяет получить бюджетную конструкцию, которую можно использовать в качестве стандартной в транспортных средствах, продаваемых на глобальном рынке.
Выше были описаны устройство и способ защиты пассажира 52 транспортного средства, находящегося в пассажирском салоне 12 транспортного средства 10 во время бокового столкновения транспортного средства. В соответствии с полезной моделью используется боковая подушка 60 безопасности, проходящая вдоль боковой стороны пассажирского салона 12, в которой боковая подушка 60 безопасности имеет нагнетательный насос 44, главную надувную камеру 62, обеспечивающую в надутом состоянии контакт с боковой частью руки пассажира 52 транспортного средства, и отдельную камеру 72 для защиты грудной клетки, проходящую сбоку и гидравлически соединенную с главной надувной камерой 62 через внутреннее отверстие 76 боковой подушки 60 безопасности, проходящей вдоль боковой стороны в пассажирском салоне 12 и обеспечивающей в надутом состоянии контакт с нижней областью 56 грудной клетки пассажира 52 транспортного средства под верхней боковой частью 48 руки пассажира. В надутом состоянии боковая подушка 60 безопасности одновременно контактирует с нижней областью 56 грудной клетки пассажира и боковой частью 48 руки.
Следует понимать, что в описанную выше конструкцию могут быть внесены различные вариации и модификации без отступления от сущности полезной модели и что ее сущность определена следующей формулой полезной модели, если явно не указано иное.