СИСТЕМА ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2018 года по МПК B60R21/203 B60R21/233 B60R21/2334 B60R21/239 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к водительским подушкам безопасности для транспортных средств.

Уровень техники

Обычно раскрытие подушек безопасности происходит после столкновения. Подушки безопасности наполняются газом и создают амортизацию для пассажиров транспортного средства, перемещающихся внутри данного транспортного средства. Также подушки безопасности обеспечивают поглощение энергии, возникающей при перемещении пассажиров.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте изобретения предложено транспортное средство, которое имеет рулевое колесо с облицовочным кожухом и модулем подушки безопасности. Модуль подушки безопасности включает в себя подушку безопасности и нагнетательный блок, расположенные за облицовочным кожухом рулевого колеса. Подушка безопасности включает в себя основной мешок, предназначенный для смягчения удара, и вспомогательный мешок, расположенный на боковой части основного мешка рядом с водительской стороной в транспортном средстве. Вспомогательный мешок может «ловить» человека во время столкновения транспортного средства. Подушка безопасности также содержит вставку со швом, проходящим между основным и вспомогательным мешками. Когда давление в основном мешке превышает пороговое значение, шов может разрываться, позволяя газу наполнять вспомогательный мешок.

Материал вставки может отличаться от материала мешков.

Форма надутого вспомогательного мешка, по крайней мере частично, может быть задана с помощью нескольких привязей.

Вспомогательный мешок может содержать по крайней мере одно вентиляционное отверстие, выполненное с возможностью выпуска газа из подушки безопасности таким образом, чтобы пиковая жесткость надутого основного мешка была меньше пиковой жесткости надутого вспомогательного мешка. Вентиляционное отверстие может иметь откидную крышку, закрывающую отверстие во вспомогательном мешке. Откидная крышка может быть прикреплена к вспомогательному мешку с помощью разрывного шва.

В другом аспекте изобретения предложен модуль подушки безопасности, который включает в себя подушку безопасности и нагнетательный блок, выполненный с возможностью надувания подушки безопасности. Подушки безопасности включает в себя основной мешок, вспомогательный мешок и вставку. Вставка разделяет основной и вспомогательный мешки. Вставка содержит шов, который может разрываться, когда давление в основном мешке превышает пороговое значение, чтобы позволить газу поступать во вспомогательный мешок из основного мешка.

В еще одном аспекте изобретения предложена система подушек безопасности транспортного средства, которая включает в себя рулевое колесо с облицовочным кожухом и модуль подушки безопасности. Модуль подушки безопасности включает в себя подушку безопасности и нагнетательный блок, расположенные за облицовочным кожухом рулевого колеса. Подушка безопасности включает в себя основной мешок, вспомогательный мешок и вставку, разделяющую основной и вспомогательный мешки. Вставка содержит шов, который может разрываться, когда давление в основном мешке превышает пороговое значение, чтобы позволить газу поступать во вспомогательный мешок из основного мешка.

Вспомогательный мешок может образовывать крыльевую часть, расположенную на боковой части основного мешка.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлен вид сверху транспортного средства непосредственно перед косым ударом.

На Фиг. 2 представлен вид спереди подушки безопасности для водителя в раскрытом состоянии.

На Фиг. 3-5 представлены виды сверху, на которых показано перемещение пассажира транспортного средства и его контакт с раскрытой подушкой безопасности во время косого удара.

Осуществление изобретения

Далее представлено подробное описание вариантов осуществления изобретения. Однако следует понимать, что описанные варианты приведены исключительно в качестве примеров, и другие варианты осуществления могут быть воплощены в различных формах. Фигуры необязательно выполнены в масштабе. Некоторые элементы могут быть увеличены или уменьшены с целью изображения деталей конкретных компонентов. Конкретные конструкционные и функциональные особенности, изложенные в данном описании, не должны рассматриваться как ограничение, и приведены лишь в качестве иллюстрации для ознакомления специалистов в данной области техники с вариантами реализации изобретения. Специалистам в данной области техники будет понятно, что различные признаки, изображенные и описанные со ссылкой на один или несколько сопроводительных чертежей, могут быть объединены с признаками, изображенными на одном или нескольких других сопроводительных чертежах, для создания других вариантов осуществления, не описанных и не изображенных в явном виде. Комбинации проиллюстрированных признаков должны рассматриваться в качестве примера для стандартных вариантов применения. Однако для некоторых вариантов применения и осуществления предпочтительным может быть объединение или изменение признаков, соответствующих раскрытым в документе концепциям.

Подушки безопасности предназначены для обеспечения защиты пассажиров транспортного средства во время столкновения. Столкновение может произойти многими различными способами. Силы удара могут привести к ускорению и перемещению транспортного средства. При косом ударе транспортное средство перемещается под углом относительно находящегося в нем человека. Поскольку можно считать, что человек внутри транспортного средства находится в свободном положении, его тело может быть подвержено смещению относительно движущегося транспортного средства. Направление смещения человека в транспортном средстве относительно транспортного средства зависит от типа столкновения. Это относительное смещение может вызвать перемещение тела человека к твердым элементам в передней части салона транспортного средства. При перемещении человека в сторону твердых частей салона подушка безопасности действует как энергопоглощающий элемент. Например, косой удар (столкновение под углом примерно 15° с перекрытием около 35%) может вызвать движение человека в транспортном средстве, а точнее, водителя, вперед в сторону окна с водительской стороны в транспортном средстве.

На Фиг. 1 показан косой удар между двумя транспортными средствами. В соответствии с изображением первое транспортное средство 10 сталкивается со вторым транспортным средством 12. В результате столкновения между первым транспортным средством 10 и вторым транспортным средством 12 возникает сила, под действием которой человек в транспортном средстве смещается. Во время косого удара транспортное средство в целом перемещается под углом к продольной оси транспортного средства. Поскольку можно считать, что человек на водительском сиденье находится в свободном положении (т.е. замедление транспортного средства на него не действует), он перемещается в сторону окна 14 с водительской стороны в транспортном средстве.

На Фиг. 2 представлен вид спереди модуля 16 подушки безопасности, используемого во время косого удара. Модуль 16 подушки безопасности содержит подушку безопасности 18. Подушка безопасности 18 включает в себя основной мешок 20, вспомогательный мешок 22 и вставку 24. Основной мешок 20 и вспомогательный мешок 22 разделены вставкой 24. Основной мешок 20 также имеет боковую часть 26. Вспомогательный мешок 22 расположен на боковой части 26 основного мешка 20. Основной мешок 20 и вспомогательный мешок 22 расположены таким образом, чтобы после косого удара пассажир сталкивался с основным мешком 20, при этом вспомогательный мешок 22 позволяет подушке безопасности 18 дополнительно ловить водителя.

Подушка безопасности 18 может быть сформирована с одной камерой. Использование единой камеры в подушке безопасности 18 обладает несколькими преимуществами. Например, подушка безопасности 18 может быть расположена за облицовочным кожухом рулевого колеса 28, расположенного с водительской стороны. Следовательно, благодаря минимальному объему вспомогательного мешка 22 и использованию стандартных способов надувания однокамерной подушки безопасности, подушка безопасности 18 практически не требует внесения изменений в существующую конструкцию рулевого колеса 28. Подобный подход позволяет сократить время, стоимость и производственные издержки. В соответствии с одним примером объем вспомогательного мешка 22 может быть примерно в три раза меньше объема основного мешка 20. Это позволяет придать вспомогательному мешку 22 жесткость и твердость, за счет чего вспомогательный мешок 22 будет обеспечивать дополнительное препятствие для перемещения водителя вперед после косого удара.

На Фиг. 3, 4 и 5 представлены виды сверху, на которых показано перемещение водителя транспортного средства вперед после косого удара и его контакт с системой 16 подушки безопасности. Основной мешок 20 и вспомогательный мешок 22 могут надуваться одновременно, либо основной мешок 20 может надуваться до или после вспомогательного мешка 22. Например, в соответствии с предпочтительным вариантом раскрытие основного мешка 20 может быть основным событием, а раскрытие вспомогательного мешка 22 может быть вторичным событием. Распределение моментов раскрытия подушки безопасности 18 можно контролировать с помощью давления в подушке безопасности 18, как описано ниже.

На Фиг. 3 представлен вид сверху модуля 16 подушки безопасности сразу после косого удара. После столкновения пассажир перемещается вперед и вступает в контакт с основным мешком 20. Вспомогательный мешок 22 предназначен для того, чтобы дополнительно «ловить» человека после косого удара. Когда водитель начинает поворачиваться, вспомогательный мешок 22 надувается и приобретает жесткость и твердость, и является дополнительным препятствием для перемещения человека вперед через основной мешок 20. Данный подход позволяет основному мешку 20 дополнительно смягчать удар. Основной мешок 20 и вспомогательный мешок 22 разделены вставкой 24. Вставка 24 действует как граница, разделяющая основной мешок 20 и вспомогательный мешок 22.

Вставка 24 также имеет шов 30, обеспечивающий надувание вспомогательного мешка 22 после достижения желаемого оптимального давления в основном мешке 20. После достижения оптимального давления в основном мешке 20 шов 30 разрывается, отделяя вставку 24. Это позволяет газу проходить из основного мешка 20 во вспомогательный мешок 22. Когда шов 30 разделяется, вспомогательный мешок 22 наполняется. Вставка 24 может быть изготовлена из материала, который разрывается под действием давления. Однако предпочтительно, чтобы вставка 24 была изготовлена из тканевого материала. Шов 30 может представлять собой любое устройство, позволяющее нагнетаемому газу проходить через вставку 24. Однако предпочтительно, чтобы шов 30 был образован с помощью прошивания нитками. Как было сказано выше, распределение моментов раскрытия подушки безопасности 18 можно контролировать с помощью давления. Вставка 24 может быть приспособлена для достижения оптимального давления в основном мешке 20.

Например, при необходимости использования основного мешка 20 с повышенной жесткостью для вставки 24 может использоваться шов 30, выдерживающий более высокое давление. При необходимости использования основного мешка 20 с меньшей жесткостью для вставки 24 может использоваться шов 30, разрывающийся при более низком давлении. Вставка 24 и шов 30 могут быть выполнены таким образом, чтобы шов 30 разрывался при достижении давления, возникающего в результате мгновенного наполнения основного мешка 20. Это приводит к тому, что вставка 24 отделяется от шва 30 одновременно с надуванием основного мешка 20. Также вставка 24 и шов 30 могут быть выполнены таким образом, чтобы шов 30 открывался после завершения надувания основного мешка 20. Момент разрыва шва 30 определяется давлением в основном мешке 20. Это позволяет сделать надувание основного мешка 20 основным событием, а надувание вспомогательного мешка 22 - вторичным событием, наступающим после достижения в основном мешке 20 оптимального давления для разделения шва 30.

Это позволяет сделать модуль 16 подушки безопасности адаптивным. Например, при обнаружении полностью фронтального столкновения нагнетательный блок 32 может быть использован для надувания основного мешка 20 до давления, при котором разрушения шва 30 не происходит. Аналогичным образом при обнаружении косого удара нагнетательный блок 32 может быть использован для надувания основного мешка 20 до давления, при котором происходит разрушение шва 30, а газ начинает поступать через вставку 24, разворачивая вспомогательный мешок 22.

Из-за небольшого общего объема вспомогательного мешка 22 после отсоединения вставки 24 по шву 30 вспомогательный мешок 22 быстро надувается. Это позволяет использовать подушку безопасности 18 во время как полностью фронтального столкновения, так и косого удара. Кроме того, наличие единой камеры в подушке безопасности 18 позволяет использовать в модуле 16 подушки безопасности стандартный нагнетательный блок 32.

Использование стандартного нагнетательного блока 32 имеет различные преимущества. Например, стандартный нагнетательный блок 32 не требует внесения значительных изменений в модуль 16 подушки безопасности. Другими словами, в отличие от конфигурации с несколькими нагнетательными блоками 32 использование модуля 16 подушки безопасности позволяет избежать увеличения занимаемого места, перекалибровки или дополнительных настроек. Использование стандартного нагнетательного блока 32 приведено исключительно в качестве предпочтительного варианта осуществления. В соответствии с другими вариантами осуществления можно использовать и конфигурацию с несколькими нагнетательными блоками 32, где один нагнетательный блок 32 может надувать основной мешок 20, а дополнительный нагнетательный блок 32 может надувать вспомогательный мешок 22.

Также может быть использован адаптивный нагнетательный блок 32. Адаптивный нагнетательный блок 32 может быть выполнен с возможностью надувания основного мешка 20 до порогового давления, а в случае обнаружения косого удара дальше надувать основной мешок 20 свыше порогового давления. Превышение порогового давления в основном мешке 20 приводит к разрыву шва 30, позволяя газу проходить через вставку 24 во вспомогательный мешок 22.

На Фиг. 4 представлен вид сверху водителя, удар которого смягчается с помощью основного мешка 20. Основной мешок 20 выполнен с возможностью смягчения удара пассажира после косого удара. При смещении водителя вперед удар смягчается сначала с помощью основного мешка 20. Давление в основном мешке 20 таково, что основной мешок 20 обеспечивает смягчение удара. Таким образом, в основном мешке 20 должно быть создано достаточное давление для амортизации водителя после косого удара.

Для достижения оптимального давления в основном мешке 20 вспомогательный мешок также может иметь по крайней мере одно отверстие 34. Отверстие 34 может быть расположено в любом месте на вспомогательном мешке 22. Отверстие 34 может быть выполнено с возможностью выпуска газа из подушки безопасности 18 таким образом, чтобы пиковая жесткость надутого основного мешка 20 была меньше пиковой жесткости надутой вспомогательного мешка 22. Это позволяет независимо регулировать давление и жесткость основного мешка 20. Например, отверстие 34 может иметь дополнительный шов 30. Шов 30 может быть выполнен с возможностью разрыва при превышении определенного давления во вспомогательном мешке 22.

Отверстие 34 также может представлять собой канал. Отверстие 34 может иметь оптимальные размеры с точки зрения достижения оптимального давления во вспомогательном мешке 22. Например, большое отверстие 34 может обеспечить мгновенный выпуск газа из вспомогательного мешка 22 после надувания. Также большое отверстие 34 может быть закрыто откидной крышкой 44 (клапаном). Откидная крышка 44 может представлять собой тканевый покров из материала, из которого изготовлена подушка безопасности 18. Откидная крышка 44 может быть выполнена с возможностью выпуска газа через вспомогательный мешок 22 после достижения порогового давления. Отверстие 34 меньшего размера может не обеспечивать немедленного выпуска газа из вспомогательного мешка 22. Из-за повышенного давления во вспомогательном мешке 22 и малого размера отверстия 34 проход наполняющего газа может быть задержан при выпуске через вспомогательный мешок 22. Следовательно, можно независимо регулировать давление и момент надувания вспомогательного мешка 22 для достижения оптимальных показателей. Отверстие 34 может иметь оптимальные размеры с точки зрения достижения оптимального давления во вспомогательном мешке 22 и в основном мешке 20.

После контакта пассажира с основным мешком 20 относительное перемещение человека приводит его повороту и контакту со вспомогательным мешком 22. Человек будет иметь тенденцию перемещаться поперек основного мешка 20 до вспомогательного мешка 22. Вспомогательный мешок, выступающий от боковой части 26 основного мешка 20, препятствует перемещению головы во время смещения тела поперек основного мешка 20. Вспомогательный мешок может иметь меньший объем, позволяя создать более высокое давление и обеспечить более высокую жесткость и твердость вспомогательного мешка 22. Это позволяет вспомогательному мешку «поймать» человека, когда он начинает поворачиваться к водительской стороне 14 салона транспортного средства. Вспомогательный мешок 22 выполняет функцию барьера, позволяющего осуществить дополнительное смягчение удара основным мешком 20 при косом столкновении.

На Фиг. 5 представлен момент контакта человека со вспомогательным мешком 22 подушки безопасности 18. При смещении пассажира поперек основного мешка 20 в результате перемещения вперед относительно транспортного средства, возникающего при косом столкновении, пассажир сталкивается с вспомогательным мешком 22. Вспомогательный мешок 22 имеет такую твердость и жесткость, которая позволяет ему улавливать человека и дополнительно смягчить удар основным мешком 20 после косого столкновения. Во время контакта пассажира с вспомогательным мешком 22 его твердость и жесткость предотвращает дальнейшее смещение головы поперек основного мешка 20 и позволяет основному мешку 20 и дальше действовать как подушка, амортизирующая удар для водителя.

Вспомогательный мешок 22 может быть сформирован с использованием нескольких привязей 36. Привязи 36 проходят от передней части 38 до задней части 40 вспомогательного мешка 22. Привязи 36 создают форму вспомогательного мешка 22. Привязи 36 могут быть нерастяжимыми. Следовательно, привязи 36 можно регулировать в зависимости от желаемой формы и размеров вспомогательного мешка 22. Для создания оптимальной формы, позволяющей основному мешку 20 дополнительно амортизировать удар после столкновения, привязи 36 могут быть закреплены и могут проходить через любую часть вспомогательного мешка 22. Оптимальная форма вспомогательного мешка 22 может быть такой, чтобы вспомогательный мешок 22 выполнял функцию барьера и улавливал человека в основной мешок 20.

Вспомогательный мешок 22 может представлять собой тонкую камеру, проходящую от боковой части 26 основного мешка 20. Вспомогательный мешок также может быть образован и на другой боковой части 26 основного мешка 20. Например, вспомогательный мешок 22 может представлять собой по крайней мере два крыла. Одно крыло может быть сформировано на одной боковой части 26 основного мешка 20, а другое крыло - на другой боковой части 26 основного мешка 20. Это позволяет создать подушку безопасности 18, имеющую основной мешок 20, смягчающий удар для человека после косого столкновения в зависимости от того, куда в транспортном средстве 12 пришелся удар. Таким образом, подушка безопасности 18 может иметь симметричную форму. Симметрия подушки безопасности 18 позволяет использовать один и тот же модуль 16 подушки безопасности при столкновениях различных типов.

Хотя выше приведены иллюстративные примеры вариантов осуществления полезной модели, это не означает, что они описывают все возможные формы, ограниченные пунктами формулы. Конкретные термины использованы исключительно в описательных целях и не являются ограничивающими, и следует понимать, что возможно внесение различных изменений без отступления от объема и сущности предложенного решения. Как было описано выше, характеристические признаки различных вариантов осуществления могут быть объединены для создания других вариантов, не описанных и не изображенных в явном виде. Хотя различные варианты могли быть описаны как предпочтительные или имеющие преимущества перед другими вариантами реализации или применения, известными из уровня техники, по одному или нескольким выборочным параметрам, специалисты в данной области техники поймут, что для достижения общих желаемых характеристик, которые зависят от конкретного варианта применения или реализации, одним или более признаками или характеристиками можно пренебречь. Данные характеристики включают в себя стоимость, прочность, долговечность, затраты за срок службы, пригодность к реализации, внешний вид, упаковку, размер, пригодность к применению, вес, технологичность, простота сборки и т.д. Таким образом, описанные варианты, как минимум, являются предпочтительными по сравнению с другими вариантами реализации или использования, известными из уровня техники, по одной или более характеристикам, не выходящим за пределы объема сущности полезной модели, и могут быть предпочтительными для конкретного варианта осуществления.

Изобретения относятся к транспортному средству, которое имеет рулевое колесо с облицовочным кожухом и модуль подушки безопасности. Модуль подушки безопасности включает в себя подушку безопасности и нагнетательный блок, расположенные за облицовочным кожухом рулевого колеса. Нагнетательный блок выполнен с возможностью надувать подушку безопасности. Подушка безопасности включает в себя основной мешок, выполненный с возможностью смягчать удар водителя, и вспомогательный мешок, расположенный на боковой части основного мешка рядом с водительской стороной в транспортном средстве. Вспомогательный мешок предназначен для того, чтобы улавливать водителя во время столкновения транспортного средства. Подушка безопасности также содержит вставку со швом, которая разделяет основную и вспомогательную подушки. Шов может разрываться для надувания газом вспомогательного мешка, когда давление в основном мешке превышает пороговое значение. Обеспечивается повышение безопасности водителя транспортного средства. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Транспортное средство, содержащее:

рулевое колесо с облицовочным кожухом и

модуль подушки безопасности, содержащий подушку безопасности и нагнетательный блок, расположенные за облицовочным кожухом рулевого колеса, причем подушка безопасности включает в себя:

основную подушку, выполненную с возможностью смягчения удара водителя,

вспомогательную подушку, расположенную на боковой части основной подушки рядом с водительской стороной в транспортном средстве и выполненную с возможностью улавливания водителя во время столкновения транспортного средства, при этом вспомогательная подушка содержит по меньшей мере один клапан, образованный крышкой, закрывающей отверстие во вспомогательной подушке и прикрепленной к вспомогательной подушке посредством разрываемого шва, и выполненный с возможностью выпуска газа из подушки безопасности таким образом, чтобы пиковая жесткость надутой основной подушки была меньше пиковой жесткости надутой вспомогательной подушки посредством разрыва разрываемого шва, и

вставку со швом, расположенную между основной и вспомогательной подушками, причем шов выполнен с возможностью разрыва для надувания вспомогательной подушки, когда давление в основной подушке превышает пороговое значение.

2. Транспортное средство по п.1, в котором материал вставки отличается от материала подушек.

3. Транспортное средство по п.1, в котором форма надутой вспомогательной подушки по меньшей мере частично образована с помощью множества привязей.

4. Рулевое колесо, содержащее подушку безопасности, включающую в себя:

основную и вспомогательную подушки, причем вспомогательная подушка содержит клапан, образованный крышкой, закрывающей отверстие и прикрепленной посредством разрываемого шва для выпуска газа из подушки безопасности при разрывании таким образом, чтобы пиковая жесткость надутой основной подушки была меньше пиковой жесткости надутой вспомогательной подушки посредством разрыва разрываемого шва, и

разделяющую подушки вставку со швом, разрываемым тогда, когда давление в основной подушке превышает пороговое значение.

5. Рулевое колесо по п.4, в котором вспомогательная подушка образует крыльевую часть, расположенную на боковой части основной подушки.

6. Рулевое колесо по п.4, в котором материал вставки отличается от материала подушек.

7. Система подушки безопасности транспортного средства, содержащая:

рулевое колесо с облицовочным кожухом и

модуль подушки безопасности, содержащий подушку безопасности и нагнетательный блок, расположенные за облицовочным кожухом рулевого колеса, причем подушка безопасности содержит основную подушку, вспомогательную подушку, включающую в себя по меньшей мере один клапан, образованный крышкой, закрывающей отверстие во вспомогательной подушке и прикрепленной к вспомогательной подушке посредством разрываемого шва, и выполненный с возможностью выпуска газа из подушки безопасности посредством разрыва разрываемого шва таким образом, чтобы пиковая жесткость надутой основной подушки была меньше пиковой жесткости надутой вспомогательной подушки, и вставку, разделяющую основную и вспомогательную подушки, причем вставка содержит шов, выполненный с возможностью разрыва для направления газа во вспомогательную подушку из основной подушки, когда давление в основной подушке превышает пороговое значение.

8. Система по п.7, в которой форма надутой вспомогательной подушки по меньшей мере частично образована с помощью множества привязей.

9. Система по п.7, в которой вспомогательная подушка образует крыльевую часть, расположенную на боковой части основной подушки.