ПОДУШКА БЕЗОПАСНОСТИ
AIR CUSHION

Это изобретение относится к так называемым подушкам безопасности такого вида, которые используются для защиты сидящих в автомобиле от повреждения или аварий. Такая подушка безопасности быстро надувается в ситуации дорожно-транспортного происшествия посредством генератора или нагнетательного насоса пиротехнического газа, из уложенного положения, в котором свернутая подушка содержится в отсеке за заменяемой внутренней панелью транспортного средства, до полностью надутого положения впереди сидящего в автомобиле, для которого она и предназначена. Это изобретение относится в особенности к смонтированной на приборной доске подушке безопасности для переднего пассажирского сидения транспортных средств. Такая подушка безопасности для пассажиров обычно должна быть значительно больше, чем соответствующая подушка безопасности для водителя транспортного средства, потому что подушка безопасности водителя транспортного средства обычно устанавливается на ступице рулевого колеса и, таким образом, расположена ближе к человеку, для которого она предназначена, чем подушка безопасности для пассажира, установленная на приборной доске. Такие большие подушки безопасности для переднего сидения пассажиров автомобилей должны, соответственно, иметь объем, значительно больший, чем тот, что установлен для подушек безопасности водителя, требуют значительно больше материала и больших надувных (нагнетательных) насосов, которые относительно дороже и тяжелее.
Одна цель этого изобретения состоит в обеспечении в автомобилях для пассажира переднего сиденья подушки безопасности уменьшенного объема по сравнению с известными подушками безопасности для передних пассажиров, что позволит использовать меньший надувной (нагнетательный) насос, а возможно, даже насос такого же типа, что применяется и в подушке безопасности водителя.
В соответствии с настоящим изобретением предлагается подушка безопасности для пассажиров передних сидений, содержащая подушку безопасности, установленную в уложенном положении на приборной доске автомобиля, при этом подушка безопасности имеет такую конфигурацию, что она надувается, разворачивается в положении, в котором она размещается между приборной доской (щитком) и ветровым стеклом транспортного средства, и с другой стороны любой пассажир переднего сидения обеспечивается надутой подушкой, которая шире на своей верхней стороне, ближе к сидящему в автомобиле, чем на ее нижней стороне.
Предпочтительно, чтобы подушка безопасности имела еще и такую конфигурацию, чтобы в надутом развернутом положении надутая подушка сужалась к своему концу, примыкающему к приборной панели транспортного средства, чем у своего конца, близкого к переднему сидению пассажира.
Предпочтительно подушка безопасности имеет такую конфигурацию, чтобы развертываться по всей своей площади контакта с ветровым стеклом транспортного средства и приборной панелью после удара в переднего пассажира подушкой безопасности.
Пример осуществления изобретения описан ниже посредством примеров со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1А, 1В и 1C это соответственно виды сбоку, впереди в разрезе и вид в плане выше подушки по изобретению, когда она находится в полностью надутом, развернутом состоянии;
Фиг.2А - это вид, показывающий две боковых панели из материала и сопрягающее устройство панели нагнетательного насоса подушки безопасности;
Фиг.2В показывает основную панель подушки безопасности;
Фиг.2С показывает боковые панели фиг.2А, сшитые с сопрягающим устройством нагнетательного насоса фиг.2А;
Фиг.3А - это вид сбоку, показывающий подушку безопасности в надутом и полностью развернутом состоянии в испытуемом транспортном средстве с испытательным манекеном в положении пассажира на переднем сидении транспортного средства;
Фиг.3В - это вид в плане сверху от элементов фиг.4А;
Фиг.4А - это схематичный вид в вертикальном сечении по линии IV-IV на фиг.1 и
Фиг.4В - это вид, сходный с фиг.4А, но показывающий деформацию подушки безопасности, которая ударилась о приборную панель транспортного средства, когда пассажир переднего сидения транспортного средства ударяется в подушку в ситуации дорожно-транспортного происшествия.
Фиг.1А показывает вид сбоку подушки безопасности 10 у переднего сидения пассажира, полностью надутую, и указывает пунктиром ветровое стекло 14 и приборный щиток 18 транспортного средства, в котором установлена подушка безопасности. Над областью, указанной как 20, подушка безопасности прикреплена к нагнетательному насосу (не показан), известному как таковой, установленному в полости (не показана) на приборном щитке, подушка безопасности в уложенном положении до использования или развертывания также размещается в этой полости под панелью, например, легкий пластик, закрепленная с возможностью отсоединения в приборном щитке, опять же так, как известно само по себе. Как будет понятно из фиг.1А-1C, подушка безопасности в своей надутой конфигурации обычно продолговатая в направлении всей длины и, видно на видах сбоку на фиг.1А, подушка, как целое, искривлена в сторону зада и вниз для следования кривизне приборного щитка, обеспечивая верхнюю поверхность, которая является выпуклой по всей длине в вертикальной плоскости, нижнюю поверхность, которая в такой плоскости вогнута по большей части его длины от переднего конца подушки к соседнему заднему концу подушки.
Подушка безопасности образована из множества изначально плоских матерчатых панелей, содержащего основную удлиненную панель 24, показанную на фиг.2 В, две боковых панели 26, показанных на фиг.2А, и сопрягающую панель 28 нагнетательного насоса, аналогично показанную на фиг.2А. Как показано на фиг.2А, боковые панели 26 имеют в основном почковидную форму, соответствующую форме надутой подушки в виде сбоку (фиг.1А). Сопрягающая панель нагнетательного насоса это относительно малая панель, которая пришита к любому концу вогнутых краев панелей 26, расположенных зеркально, как показано на фиг.2А и 2С, в передних областях этих вогнутых краев, соответствующих области 20, указанной на фиг.1А. Сопрягающая панель 28 предпочтительно из армированной конструкции для сцепления с нагнетательным насосом и имеет центральное отверстие 30, через которое такой нагнетательный насос может пропускать газ в подушку для ее надувания.
Основная панель 24 содержит часть 24А, проходящую от одного конца на приблизительно одну треть длины панели и которая постепенно увеличивается по ширине от своего свободного конца, у которого она соответствует в принципе по ширине переднего края сопрягающей панели 28 нагнетательного насоса, до максимальной ширины в месте, указанном пунктирной линией 24 В на фиг.2 В, от которого панель сужается постепенно по ширине в центральной области 24С, здесь также указанной как область удара, поскольку это область, которая будет сталкиваться с телом пассажира на переднем сидении в ситуации удара. От места, указанного штриховой линией 24D у конца области 24С вдали от части 24А, основная панель в области 24Е сужается далее, слегка более остро к месту 24F, у которого она относительно узкая, причем остаток 24G основной панели имеет в принципе однородную толщину или сужается только очень незначительно к своему крайнему концу вдали от части 24А, где основная панель соответствует по ширине заднему краю сопрягающей панели 28 нагнетательного насоса.
В узле подушки, после того как панель 28 пришивается к боковым панелям 26, как показано на фиг.2С, концевые края частей 24А и 24G пришиваются соответственно к переднему и заднему краю панели 28 и боковые края панели 24 пришиваются к соответствующим периферийным краям панелей 26, причем конечные относительные части панели 24 также указаны на фиг.1А-1C. Как показано на фиг.2А и 2С, передний и задний край панели 28 обычно вогнуты, чтобы совместиться с обычно выпуклыми краевыми краями панели 24, и задний край панели 28 оканчивается в частях ушка или углового соединения 28А, суживающихся к соответствующим узким хвостовикам. Части ушка или углового соединения 28А облегчают сшивание закругленных концов конечного края части 24G основной панели к панели 28 и панели 26. Эти части ушка или углового соединения позволяют избежать концентрации напряжения и потому места непрочности и потенциального разрыва в области, где соединяются панели 26, 28 и 24, и эта непрочность иначе возникла бы, если бы эти панели соединились в остром углу с прямым углом. Конечно, будет понятно, что часть подушки, созданная панелями 26, 28, можно сделать как одно целое, как единую панель. Однако более экономное использование материала ткани подушки при массовом производстве таких подушек возможно с панелями показанной формы.
Из предыдущего понятно, что передний конец подушки безопасности, как видно на фиг.1А и 1В расходится вверх от места панели 28, тогда как верхняя поверхность подушки, обеспеченная задней частью части 24А и областью удара 24С, расходится назад от передней части подушки к более широкой области удара, затем еще раз сужается по изогнутому, округленному заднему концу подушки и по нижней поверхности подушки, тем самым подушка является более широкой на своей верхней поверхности, чем на своей нижней поверхности. Таким образом, надутую подушку можно рассматривать как имеющую в вертикальном поперечном сечении форму, которая приблизительно похожа на инвертированный треугольник.
Испытания показали, что глубина надутой подушки безопасности от области удара на верхней поверхности подушки до более узкой части на нижней поверхности подушки должна быть, по меньшей мере, 400 мм и что поперечная ширина надутой подушки в области удара опять должна быть как минимум 400 мм. Аналогичным образом испытания установили, что длина всей надутой подушки безопасности от ее переда до ее зада идеально равна 750 мм.
Как отмечалось выше, надутая подушка имеет широкую область удара на своей верхней стороне и относительно более узкую нижнюю область перед тем, как сидящий на сидении пассажира столкнется с подушкой безопасности.
Фиг.3А показывает пассажира в переднем сидении для пассажира в автотранспортном средстве при полностью надутой подушке безопасности 10. Показанное положение соответствует положению, в котором может произойти ситуация лобового столкновения в момент непосредственно до того, как пассажир на переднем сидении начал двигаться вперед явно относительно транспортного средства. Как показано, задний конец воздушной подушки лежит на коленях пассажира, и нужно понять, что при аварии голова и торс пассажира вертятся вперед и вниз, так что голова пассажира ударится о подушку безопасности в середине области удара 24С.
Фиг.3В показывает, что надута подушка шире у своего конца рядом с пассажиром, чем у своего переднего конца рядом с приборным щитком и ветровым стеклом. Когда подушка надута, перед подушки, обеспеченный частью 24А, примыкающей к панели 28, контактирует в внутренней поверхностью ветрового стекла для улучшения стабильности подушки.
Фиг.4А это в некоторой степени диаграмма надутой подушки в поперечном сечении по линии IV-IV на фиг.1, а именно через область удара 24С и через область нижней стороны подушки безопасности в контакте с приборной доской 18. Фиг.4А показывает, как надутая подушка до того, как о нее заметно ударяется пассажир, имеет в таком поперечном сечении примерно форму перевернутого треугольника, причем верхняя поверхность, создаваемая область удара 24С, является значительно более широкой, чем нижняя поверхность подушки. Подушка может иметь внутренние крепительные ремни, служащие для контролирования формы надутой подушки. Подушка может также иметь выходные отверстия безопасности или трубные отверстия надежности (не показаны) в соответствии с обычной практикой техники, например, контролируемыми ремнями или нитями внутри подушки.
Фиг.4В это схематическое поперечное сечение вида, соответствующего фиг.4А, но показывающего ситуацию, при которой пассажир (голова пассажира указана как Н на фиг.4В) ударился о надутую подушку, так что подушка сокращается, и изначально более узкая нижняя область становится расширенной над большей поверхностью щитка. Таким образом, поддерживающая поверхность, посредством которой приборный щиток поддерживает надутую подушку, увеличивается по мере того, как сидящий ударяется о подушку безопасности. Одно последствие указанного расширения подушки после удара сидящего - это создание особенно благоприятных характеристик абсорбции. Таким образом, тогда как обычно выпускное отверстие в подушке служит для выпуска газа медленно из подушки, замедляя сидящего на сидении, в установке, описанной со ссылками на чертежи, подушка сначала развертывается или сплющивается относительно приборного щитка и ветрового стекла, когда сидящий толкает подушку к приборному щитку и ветровому стеклу до того, как подушка полностью сожмется. Когда подушка, имеющая описанное первое расширение, сжимается, давление газа внутри подушки возрастает, и газ выталкивается через выпускные отверстия.
Как понятно из предыдущего, подушка - это примерно инвертированный треугольник в форме поперечного сечения, перпендикулярного ее направлению максимального удлинения, и эта форма подушки предоставляет степень ненатянутости или потерянного движения в ограничении сидящего в машине, предоставленные надутой подушкой. Таким образом, основное ограничение, примененное к сидящему в ситуации аварии, задерживается до тех пор, пока голова и торс сидящего полнее захватили подушку. В результате голове сидящего можно двигаться дальше, чем она была бы в обычном мешке, так что нет нежелательного изгиба шеи сидящего назад, как может случиться с обычными подушками безопасности пассажира.