АКТИВНЫЙ БУФЕР С РАЗРЫВНЫМ ШВОМ
ACTIVE BOLSTER WITH TEAR SEAM

Настоящее изобретение относится к активным буферам для защиты пассажиров транспортных средств во время столкновения и, в частности, к установке и маскированию активного буфера.
Уровень техники
Аварийная защита пассажира или водителя является очень важным фактором при разработке и эксплуатации моторных транспортных средств. Одним из типов защитных устройств является активный буфер, в котором поверхность внутренней обшивки пассажирского салона используется в качестве подушки для более мягкого замедления скорости удара пассажира или водителя при аварии. Поверхности отделки салона, где могут быть размещены активные буферы, включают в себя, например, панель приборов рядом с коленом пассажира или водителя либо поверхность отделки боковой двери.
В активном буфере наполняемая газом камера во время аварии расширяется в направлении пассажира для того, чтобы погасить удары и снизить травматизм. Например, в патентной заявке США 12/824,150, дата подачи 26 июня 2010 года, описан легкий и привлекательный внешне активный коленный буфер, встроенный в дверцу перчаточного ящика.
Известные активные буферы выполняют в виде отдельного компонента, установленного в салоне в местах, куда пассажира может откинуть при аварии. Таким образом, вся поверхность класса А (то есть видимая часть) компонента активного буфера расширяется в сторону пассажира. Отдельный компонент активного буфера обычно устанавливают непосредственно на основании рамы транспортного средства и располагают на по существу плоской поверхности, например панели приборов или боковой двери, или рядом с ней. Обычно вдоль по меньшей мере некоторых краев активного буфера между ним и смежными элементами облицовочной панели салона появляются зазоры или другие типы сквозных промежутков. Требуется очень точно контролировать допуски при установке и взаимном расположении различных элементов отделки салона для обеспечения удовлетворительного внешнего вида стыковочных зазоров. Основываясь на положении пассажира относительно облицовочной панели и/или конкретных элементов посадочного места внутри пассажирского салона, можно выделить некоторые оптимальные места для установки активного буфера. Но по причине несоответствующего внешнего вида или других обстоятельств в таких оптимальных местах расположения линии стыковки могут быть нежелательны. Таким образом, желательно исключить зазоры или стыковочные линии как для улучшения внешнего вида, так и для сокращения стоимости производства.
Раскрытие изобретения
В соответствии с одним аспектом изобретения активный буфер для использования в пассажирском салоне транспортного средства содержит по существу плоскую облицовочную панель с поверхностью класса А, направленную в сторону пассажирского салона. Поверхность класса А определяет внешний край облицовочной панели и имеет поверхность класса В со стороны, противоположной поверхности класса А. Облицовочная панель салона имеет разрывной шов в поверхности класса В, который следует по замкнутому контуру, на расстоянии от внешнего края. Разрывной шов представляет собой локальное уменьшение толщины облицовочной панели салона вдоль замкнутого контура. Надуваемая камера, состоящая из гибкого пластикового материала, имеет ободок, связанный с поверхностью класса В вдоль внутреннего края разрывного шва. Надуваемая камера имеет складчатую поверхность для возможности расширения при надувании газом. С надуваемой камерой соединен насос для обеспечения нагнетаемого газа. Опорная конструкция в форме чаши имеет полость, вмещающую надуваемую камеру, а также ободок, связанный с поверхностью класса В вдоль внешнего края разрывного шва, так что надуваемая камера размещена между опорной конструкцией и облицовочной панелью салона. Разрывной шов невидим со стороны поверхности класса А до наполнения камеры. Наполнение камеры приводит к разрыву облицовочной панели салона по разрывному шву, что, в свою очередь, приводит к отделению части облицовочной панели в пределах замкнутого контура и ее выдвижению от опорной конструкции в пассажирский салон.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 изображен вид в плане обычной двери транспортного средства, имеющей активный буфер со стыковочными линиями на поверхности двери.
На Фиг.2 изображен вид в плане двери транспортного средства, имеющей активный буфер в соответствии с настоящим изобретением, без видимых стыковочных линий.
На Фиг.3 изображен вид в плане двери транспортного средства с Фиг.2, показывающий расположение невидимого разрывного шва.
На Фиг.4 изображено поперечное сечение активного буфера вдоль линий 4-4 на Фиг.3.
Фиг.5-8 представляют собой поперечные сечения активного буфера в соответствующие моменты времени при разворачивании.
На Фиг.9 представлено поперечное сечение, демонстрирующее альтернативный вариант выполнения активного буфера.
Осуществление изобретения
Со ссылкой на Фиг.1, на обычной двери 10 транспортного средства имеются прикрепленные к ней различные компоненты облицовочной панели салона, включая активный буфер 11. Когда буфер 11 установлен как отдельный компонент, между буфером 11 и смежными компонентами облицовочной панели, такими как участки отделочной панели, должны сохраняться зазоры или стыковочные линии 12 и 13. Кроме внутренних поверхностей двери, активные буферы настоящего изобретения могут также быть установлены на приборных панелях, поверхностях посадочного места, спинках сидений, панелях крыши, стойках крыши и на других внутренних компонентах для защиты пассажиров при аварии.
Чтобы исключить наличие стыковочных линий, связанных с активным буфером, в настоящем изобретении предлагается активный буфер, скрытый за по существу плоской облицовочной панелью 15 салона, как показано на двери 10 на Фиг.2. Отсутствие стыковочных линий на Фиг.2 придает отделке салона более чистый внешний вид и значительно улучшает универсальность оформления. На Фиг.3 показана пунктирная линия 16, указывающая на место, где за облицовочной панелью 15 скрыт активный буфер. Линия 16 показывает замкнутый контур скрытого разрывного шва для создания участка панели, который будет разрываться и расширяться в направлении от двери 10, для функционирования в качестве активного буфера.
Со ссылкой на Фиг.4, внутренняя облицовочная панель 20 имеет поверхность 20А класса А, которая обращена в сторону пассажирского салона, и поверхность 20 В класса В со стороны, противоположной поверхности класса А. Облицовочная панель 20 является по существу плоской и имеет цвет и обработанную или текстурную поверхность для обеспечения завершенного вида салона транспортного средства. В качестве альтернативы, поверхность 20А класса А также может быть обтянута или другим способом покрыта кожей или другим тонким отделочным слоем без изменения остальных свойств буфера. Облицовочная панель 20 предпочтительно может быть выполнена литьем под давлением с использованием термопластов или других материалов, которые традиционно используют для изготовления облицовочных панелей салона транспортного средства. Разрывной шов 21 выполнен на поверхности 20 В класса В таким образом, что он следует по замкнутому контуру на расстоянии от внешнего края 36 облицовочной панели 20. Разрывной шов 21 представляет собой локальное уменьшение толщины панели 20. Такое уменьшение толщины может быть выполнено в процессе литья под давлением панели 20 или сформировано позже путем вырезания линии контура на поверхности 20 В класса В.
Надуваемая камера 22 состоит из гибкого пластикового материала (такого, как, например, полиэтилен, полиолефин или ПВХ) и имеет ободок 23, связанный с поверхностью 20 В класса В вдоль внутреннего края разрывного шва 21. Камера 22 имеет несколько складок, таких как, например, складка 25, для обеспечения расширения надуваемой камеры 22. Верхние края складок предпочтительно могут быть связаны с поверхностью 20 В класса В с помощью пластиковой сварки, склеивания или других известных способов прикрепления. Ободок 23 герметично соединен в месте 24 непрерывно по контуру разрывного шва 21, создавая внутреннюю камеру 28. Соединения 26 и 27 помогают обеспечить жесткость панели 20 до срабатывания (то есть наполнения камеры 22), что способствует снижению эффекта «коробления».
Опорная конструкция 30 чашеобразной формы создает полость для размещения надуваемой камеры 22. Ободок 31 опорной конструкции 30 соединен с поверхностью 20 В класса В вдоль внешнего края разрывного шва 21, так что надуваемая камера 22 находится между опорной конструкцией 30 и облицовочной панелью 20. Соединение 32 обеспечивает крепкое прикрепление ободка 31 к панели 20 таким образом, чтобы противодействовать силам, возникающим при раздувании камеры 22. Опорная конструкция 30 соединена с надуваемой камерой 22 с помощью креплений 33 и 34 для предотвращения выпадения надуваемой камеры из конструкции 30 после надувания и разрыва шва 21.
Нагнетательный насос 35 установлен внутри опорной конструкции 30 и имеет газовый вывод для подачи нагнетаемого газа в камеру 28 известным способом.
На Фиг.5-8 изображена последовательность надувания активного буфера согласно настоящему изобретению. На Фиг.5 нагнетательный насос 35 еще не активирован. Таким образом, облицовочная панель 20 имеет исходную по существу плоскую форму, включая участок 40 панели внутри границ разрывного шва, который станет активной поверхностью буфера. После наполнения потоком нагнетаемого газа от насоса 35 по команде аварийного датчика (не показан) пространство 41 внутри надуваемой камеры 22 начинает увеличиваться. На Фиг.6 изображен процесс наполнения газом через примерно 5 миллисекунд. Участок 40 панели начинает движение наружу в ответ на увеличение пространства 41, а разрывной шов 21 начинает деформироваться. Через примерно 10 миллисекунд разрывной шов 21 разрушается вдоль отрывного края 42 и участок 40 панели все больше движется наружу, как показано на Фиг.7. Для размещения увеличивающегося пространства 41 складка 25 и другие складки начинают распрямляться. Через примерно 15 миллисекунд, как показано на Фиг.8, участок 40 облицовочной панели полностью отделен и расширяется наружу от панели 20. Крепления 33 и 34 не разрываются, а продолжают удерживать участок 40 облицовочной панели и камеру 22 в положении, в котором они столкнутся с пассажиром.
На Фиг.9 изображен альтернативный вариант осуществления изобретения, в котором на внутренней облицовочной панели 50 имеются средства усиления соединения между панелью и активным буфером. Облицовочная панель 50 включает в себя отформованный разрывной шов 51, задающий отрываемую поверхность буфера, с которой соединена надуваемая камера 52. Опорная конструкция 53 чашеобразной формы имеет ободок 54, соединенный с усиленным и утолщенным фланцем 55, проходящим от стороны облицовочной панели 50, содержащей поверхность класса В. Наличие утолщенного фланца в области сопряжения может привести к более крепкой связи для предотвращения отделения опорной конструкции 53 от облицовочной панели 50 под воздействием сил раздувания. Соединение надуваемой камеры и/или опорной конструкции с внутренней облицовочной панелью предпочтительно осуществляют при помощи сварки пластмассы, такой как, например, вибросварка или сварка нагретым инструментом. В качестве альтернативы можно использовать адгезивное (химическое) или механическое соединение.
На Фиг.9 также изображена кожаная отделка 56, которой обтянута или другим способом покрыта поверхность класса А облицовочной панели 50 для достижения требуемого внешнего вида и цвета. Кожаная отделка 56 представляет собой достаточно тонкий и легко рвущийся материал, поэтому она не мешает функционированию буфера.
Настоящее изобретение позволяет прикрепить активный буфер к внутренней стороне облицовочной панели без каких-либо других вспомогательных средств или промежуточных соединений непосредственно к раме или другой части конструкции транспортного средства (кроме электрических проводов, соединенных с нагнетательным насосом). Так как не требуется особых средств крепления буфера к конструкции компонента внутренней панели отделки, например двери, приборной панели, крыше или другим внутренним поверхностям, минимизируется стоимость разработки и производства. Компонент отделки, который содержит активный буфер, может быть установлен на основную конструкцию любым традиционным способом и в любых обычных местах, например, с помощью зажимов или винтов.