УЗЕЛ ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО Российский патент 2019 года по МПК B60R21/16 B60R21/205 B60R21/264 

Транспортное средство может включать в себя множество подушек безопасности, которые могут развертываться во время столкновения транспортного средства, чтобы поглощать энергию и управлять перемещением пассажира транспортного средства. Подушка безопасности может быть компонентом узла подушки безопасности, включающего в себя корпус, поддерживающий подушку безопасности, и нагнетатель в соединении с возможностью обмена текучей средой с подушкой безопасности для надувания подушки безопасности из ненадутой позиции в надутую позицию. Узлы подушек безопасности могут поддерживаться посредством рулевого колеса транспортного средства, приборной панели транспортного средства, обшивки потолка транспортного средства и т.д.

Транспортное средство может включать в себя систему обнаружения удара в сообщении с узлом подушки безопасности для обнаружения столкновения транспортного средства и инструктирования нагнетателю надувать подушку безопасности, когда обнаруживается столкновение транспортного средства. Система обнаружения удара может обнаруживать направление удара и может выборочно надувать, или не надувать, некоторые подушки безопасности транспортного средства или расширения подушки безопасности на основе типа и величины удара, который обнаруживается, например, на основе направления, величины и т.д.

Подушки безопасности могут быть предназначены, чтобы защищать пассажира на основе фиксированной ориентации пассажира транспортного средства. Например, подушка безопасности, размещенная в рулевом колесе транспортного средства, может защищать пассажира водительского сиденья при фронтальном столкновении, когда пассажир, и водительское сиденье, ориентируются, чтобы быть обращенными к рулевому колесу.

Транспортные средства подвергаются множеству ударных испытаний. Эти ударные испытания могут включать в себя испытания, стандартизированные Национальным управлением по безопасности дорожного движения на автострадах (NHTSA). Эти ударные испытания могут включать в себя, например, испытания косого удара. Одно такое испытание является испытанием с небольшим перекрывающим жестким барьером (SORB), в котором транспортное средство сталкивается передним углом транспортного средства под острым углом с жестким барьером. В этом испытании испытательный манекен в водительском сиденье подгоняется вперед и по направлению к столкнувшемуся углу транспортного средства. Другой тип ударного испытания является испытанием углового удара, в котором испытательный манекен в водительском сиденье подгоняется в поперечном направлении транспортного средства по направлению к двери с водительской стороны транспортного средства или по направлению к двери с пассажирской стороны транспортного средства.

Согласно первому объекту настоящего изобретения создан узел подушки безопасности транспортного средства, содержащий: основание, имеющее зубчатое колесо; подушку безопасности, поддерживаемую основанием; зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса; и пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса зубчатой рейкой и поворота основания при срабатывании пиротехнического устройства.

Предпочтительно, зубчатая рейка включает в себя дальний конец, на котором располагается пиротехническое устройство.

Предпочтительно, срабатывание пиротехнического устройства вызывает поворот основания в первом направлении вращения, причем дополнительно имеется вторая зубчатая рейка, выполненная с возможностью зацепления зубчатого колеса, и второе пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения второй зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса второй зубчатой рейкой и поворота основания во втором направлении вращения при срабатывании второго пиротехнического устройства, при этом первое направление вращения противоположно второму направлению вращения.

Предпочтительно, зубчатая рейка является параллельной второй зубчатой рейке.

Предпочтительно, зубчатая рейка выполнена с возможностью зацепления зубчатого колеса в первом местоположении, а вторая зубчатая рейка выполнена с возможностью зацепления зубчатого колеса во втором местоположении, причем первое местоположение и второе местоположение отделены друг от друга на зубчатом колесе на 180 градусов.

Предпочтительно, зубчатая рейка имеет центр, дальний конец и отверстие, проходящее от дальнего конца к центру зубчатой рейки, причем пиротехническое устройство располагается в отверстии.

Предпочтительно, узел дополнительно содержит второе пиротехническое устройство, причем зубчатая рейка дополнительно содержит второй дальний конец, противоположный дальнему концу, и второе отверстие, проходящее от второго дальнего конца к центру зубчатой рейки, при этом второе пиротехническое устройство расположено во втором отверстии.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создано транспортное средство, содержащее: компонент транспортного средства; основание, поддерживаемое с возможностью вращения компонентом транспортного средства и имеющее зубчатое колесо; подушку безопасности, поддерживаемую основанием; зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса; и пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса зубчатой рейкой и поворота основания в направлении вращения при срабатывании пиротехнического устройства.

Предпочтительно, транспортное средство дополнительно содержит пассажирскую сторону транспортного средства и водительскую сторону транспортного средства, при этом основание поворачивается для направления развертывания подушки безопасности к одной из пассажирской стороны транспортного средства и водительской стороны транспортного средства.

Предпочтительно, основание поворачивается для направления развертывания подушки безопасности от продольного направления транспортного средства к поперечному направлению транспортного средства.

Предпочтительно, транспортное средство дополнительно содержит контроллер транспортного средства, запрограммированный для приведения в действие пиротехнического устройства в ответ на обнаружение косого удара транспортного средства.

Предпочтительно, зубчатая рейка имеет дальний конец, на котором расположено пиротехническое устройство.

Предпочтительно, транспортное средство дополнительно содержит вторую зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса, и второе пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения второй зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса второй зубчатой рейкой и поворота основания во втором направлении вращения при срабатывании второго пиротехнического устройства, при этом направление вращения противоположно второму направлению вращения.

Предпочтительно, транспортное средство дополнительно содержит первую сторону, противоположную второй стороне, при этом вращение основания в направлении вращения направляет развертывание подушки безопасности к первой стороне транспортного средства, а вращение основания во втором направлении вращения направляет развертывание подушки безопасности ко второй стороне транспортного средства.

Предпочтительно, транспортное средство дополнительно содержит контроллер транспортного средства, запрограммированный для приведения в действие пиротехнического устройства в ответ на обнаружение косого удара на первой стороне транспортного средства и приведения в действие второго пиротехнического устройства в ответ на обнаружение косого удара на второй стороне транспортного средства.

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - вид в перспективе фрагмента транспортного средства, взятом в сечении, чтобы раскрывать внутреннее пространство транспортного средства и систему для управления развертыванием подушки безопасности в приборной панели;

Фиг. 2 - вид сверху другого варианта осуществления системы для управления направлением развертывания подушки безопасности, включающей в себя первую и вторую примерные зубчатые рейки;

Фиг. 2A - вид сверху системы с фиг. 2 с направлением развертывания подушки безопасности, повернутым в первом направлении вращения;

Фиг. 2B - вид сверху системы с фиг. 2 с направлением развертывания подушки безопасности, повернутым во втором направлении вращения;

Фиг. 3 - вид сверху и частичный вид в поперечном сечении другого варианта осуществления системы для управления направлением развертывания подушки безопасности;

Фиг. 3A - вид сверху системы с фиг. 3 с направлением развертывания подушки безопасности, повернутым в первом направлении вращения;

Фиг. 3B - вид сверху системы с фиг. 3 с направлением развертывания подушки безопасности, повернутым во втором направлении вращения;

Фиг. 4 - вид в перспективе зубчатой рейки с фиг. 3;

Фиг. 5 - блок-схема системы для управления развертыванием подушки безопасности;

Фиг. 6 - вид сверху транспортного средства, испытывающего косой удар в пассажирскую сторону транспортного средства; и

Фиг. 7 - вид сверху транспортного средства, испытывающего косой удар в водительскую сторону транспортного средства.

Узел включает в себя основание, имеющее зубчатое колесо, и подушку безопасности, поддерживаемую основанием. Узел включает в себя зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса. Узел включает в себя пиротехническое устройство, которое может перемещать зубчатую рейку относительно основания и вынуждать зубчатую рейку зацеплять зубчатое колесо и поворачивать основание при срабатывании пиротехнического устройства.

Зубчатая рейка может включать в себя дальний конец. Пиротехническое устройство может быть расположено на дальнем конце.

Срабатывание пиротехнического устройства может вызывать поворот основания в первом направлении вращения.

Узел может включать в себя вторую зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацеплять зубчатое колесо. Узел может включать в себя второе пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещать вторую зубчатую рейку относительно основания и вынуждать вторую зубчатую рейку зацеплять зубчатое колесо и поворачивать основание во втором направлении вращения при срабатывании второго пиротехнического устройства. Первое направление вращения может быть противоположным второму направлению вращения.

Зубчатая рейка может быть параллельна второй зубчатой рейке. Зубчатая рейка может быть сконфигурирована, чтобы зацеплять зубчатое колесо в первом местоположении. Вторая зубчатая рейка может быть сконфигурирована, чтобы зацеплять зубчатое колесо во втором местоположении. Первое местоположение и второе местоположение могут быть отделены друг от друга на зубчатом колесе на 180 градусов.

Зубчатая рейка может включать в себя центр, дальний конец и отверстие, проходящее от дальнего конца к центру зубчатой рейки. Пиротехническое устройство может быть расположено в отверстии.

Зубчатая рейка может включать в себя второй дальний конец, противоположный дальнему концу, и второе отверстие, проходящее от второго дальнего конца к центру зубчатой рейки. Узел может включать в себя второе пиротехническое устройство, расположенное во втором отверстии.

Транспортное средство включает в себя компонент транспортного средства и основание, поворотно поддерживаемое компонентом транспортного средства. Основание имеет зубчатое колесо. Транспортное средство включает в себя подушку безопасности, поддерживаемую основанием. Транспортное средство включает в себя зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса. Транспортное средство включает в себя пиротехническое устройство, которое может перемещать зубчатую рейку относительно основания и вынуждать зубчатую рейку зацеплять зубчатое колесо и поворачивать основание в направлении вращения при срабатывании пиротехнического устройства.

Транспортное средство может включать в себя пассажирскую сторону транспортного средства и водительскую сторону транспортного средства. Основание может поворачиваться, чтобы направлять развертывание подушки безопасности к одной из пассажирской стороны транспортного средства и водительской стороны транспортного средства.

Основание может поворачиваться, чтобы направлять развертывание подушки безопасности от продольного направления транспортного средства и к поперечному направлению транспортного средства.

Транспортное средство может включать в себя контроллер транспортного средства, запрограммированный, чтобы приводить в действие пиротехническое устройство в ответ на обнаружение косого удара транспортного средства.

Зубчатая рейка может включать в себя дальний конец, и пиротехническое устройство располагается на дальнем конце.

Транспортное средство может включать в себя вторую зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацеплять зубчатое колесо. Транспортное средство может включать в себя второе пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещать вторую зубчатую рейку относительно основания и вынуждать вторую зубчатую рейку зацеплять зубчатое колесо и поворачивать основание во втором направлении вращения при срабатывании второго пиротехнического устройства. Направление вращения может быть противоположным второму направлению вращения.

Транспортное средство может включать в себя первую сторону, противоположную второй стороне. Поворот основания в направлении вращения может направлять развертывание подушки безопасности к первой стороне транспортного средства. Поворот основания во втором направлении вращения может направлять развертывание подушки безопасности ко второй стороне транспортного средства.

Транспортное средство может включать в себя контроллер транспортного средства, запрограммированный, чтобы приводить в действие пиротехническое устройство в ответ на обнаружение косого удара на первой стороне транспортного средства и приводить в действие второе пиротехническое устройство в ответ на обнаружение косого удара на второй стороне транспортного средства.

Зубчатая рейка может включать в себя центр, дальний конец и отверстие, проходящее от дальнего конца к центру зубчатой рейки. Пиротехническое устройство может быть расположено в отверстии.

Зубчатая рейка может включать в себя второй дальний конец, противоположный дальнему концу, и второе отверстие, проходящее от второго дальнего конца к центру зубчатой рейки. Зубчатая рейка может включать в себя второе пиротехническое устройство, расположенное во втором отверстии.

Транспортное средство может включать в себя первую сторону, противоположную второй стороне. Срабатывание пиротехнического устройства может направлять развертывание подушки безопасности к первой стороне транспортного средства. Срабатывание второго пиротехнического устройства может направлять развертывание подушки безопасности ко второй стороне транспортного средства.

Транспортное средство может включать в себя контроллер транспортного средства, запрограммированный, чтобы приводить в действие пиротехническое устройство в ответ на обнаружение косого удара на первой стороне транспортного средства. Контроллер транспортного средства может быть запрограммирован, чтобы приводить в действие второе пиротехническое устройство в ответ на обнаружение косого удара на второй стороне транспортного средства.

Компонент транспортного средства может быть приборной панелью.

В последующем описании относительные ориентации и направления (в качестве примера, впереди, позади, вбок, вверх, вниз, вправо, влево, поперечный, продольный и т.д.) представлены с точки зрения пассажира, сидящего в транспортном средстве 10. Прилагательные "первый" и "второй" используются повсюду в этом документе в качестве идентификаторов и не предназначены, чтобы означать важность или порядок.

Со ссылкой на чертежи, на которых аналогичные номера указывают аналогичные части повсюду на нескольких видах, транспортное средство 10 включает в себя компонент транспортного средства (описанный дополнительно ниже) и узел 12 ограничения перемещения. Узел 12 ограничения перемещения включает в себя основание 14, поворотно поддерживаемое компонентом транспортного средства, и подушку 16 безопасности, поддерживаемую основанием 14. Как изложено дополнительно ниже, узел 12 конструируется, чтобы поворачивать основание 14 относительно компонента транспортного средства, чтобы поворачивать направление надува подушки 16 безопасности на основе обнаруженного направления косого удара. В частности, основание 14 поворачивается, чтобы позиционировать подушку 16 безопасности, чтобы минимизировать вероятность соскальзывания пассажира по подушке 16 безопасности во время удара, чтобы уменьшать потенциальную возможность свернуть голову.

Первый вариант осуществления узла 12 показан на фиг. 1, второй вариант осуществления узла 12 показан на фиг. 2, и третий вариант осуществления узла 12 показан на фиг. 3 и 4. Общие номера используются, чтобы идентифицировать общие детали в вариантах осуществления на фиг. 1-4.

С продолжающейся ссылкой на фиг. 1, транспортное средство 10 может быть любым типом пассажирского или коммерческого автомобиля, таким как легковой автомобиль, грузовой автомобиль, спортивно-утилитарное транспортное средство, транспортное средство для легкого бездорожья, фургон, мини-фургон, такси, автобус и т.д. Транспортное средство 10 может быть, например, автономным транспортным средством, которое может работать в автономном (например, без водителя) режиме, частично автономном режиме и/или неавтономном режиме.

Как изложено выше, транспортное средство 10 включает в себя компонент транспортного средства. Например, компонент транспортного средства может быть одним или более несущими балками 24 приборной панели 26 транспортного средства 10, как показано на фиг. 1-3. В качестве другого примера, компонент транспортного средства может быть рулевым колесом. Альтернативно, компонент транспортного средства может быть любым подходящим компонентом транспортного средства 10, который поддерживает основание 14, первую зубчатую рейку 18 и/или вторую зубчатую рейку 19 узла 12.

Как показано на фиг. 1, приборная панель 26 может быть расположена в переднем конце пассажирского салона транспортного средства 10 и обращена к передним сиденьям транспортного средства 10. Приборная панель 26 может поддерживать и/или включать в себя органы управления транспортным средством, включающие в себя рулевое колесо.

Как показано на фиг. 1, 6 и 7, транспортное средство 10 включает в себя первую сторону 28 и вторую сторону 30, противоположную первой стороне 28. Первая сторона 28 может быть водительской стороной транспортного средства 10, а вторая сторона 30 может быть пассажирской стороной транспортного средства 10. Например, водительская сторона может быть левой стороной транспортного средства 10, а пассажирская сторона может быть правой стороной транспортного средства 10 в некоторых юрисдикциях; и водительская сторона может быть правой стороной транспортного средства 10, а пассажирская сторона может быть левой стороной транспортного средства 10 в других юрисдикциях.

Транспортное средство 10 включает в себя узел 15 подушки безопасности. Узел 15 подушки безопасности включает в себя основание 14, подушку 16 безопасности и нагнетатель 21. Основание 14 узла 15 подушки безопасности включает в себя корпус 17, который размещает подушку 16 безопасности в ненадутой позиции, как показано на фиг. 1-3, и поддерживает подушку 16 безопасности в надутой позиции, как показано на фиг. 5-6. Подушка 16 безопасности может быть скручена и/или сложена, чтобы вмещаться в корпус 17 в ненадутой позиции. Корпус 17 может быть из любого подходящего материала, например, жесткого полимера, металла, композита или сочетания жестких материалов. Корпус 17 узла подушки безопасности может поддерживаться основанием 14.

Подушка 16 безопасности может быть сформирована из любого подходящего материала подушки безопасности, например, тканого полимера. Например, подушка 16 безопасности может быть сформирована из тканевой нейлоновой нити, например, нейлона 6-6. Другие подходящие примеры включают в себя полиэфирэфиркетон (PEEK), полиэфиркетонкетон (PEKK), полиэстер или любой другой подходящий полимер. Тканый полимер может включать в себя покрытие, такое как силикон, неопрен, уретан и т.п. Например, покрытие может быть полиорганосилоксаном.

Нагнетатель 21 поддерживается основанием 14, например, в корпусе 17. Нагнетатель 21 соединяется с подушкой 16 безопасности. При приеме сигнала, например, от контроллера 32 транспортного средства через сеть 34 связи, нагнетатель 21 может надувать подушку 16 безопасности с помощью среды надува, такой как газ. Нагнетатель 21 может быть, например, пиротехническим нагнетателем, который использует химическую реакцию, чтобы приводить среду надува в подушку 16 безопасности. Нагнетатель 21 может быть любого подходящего типа, например, нагнетателем на холодном газе.

Как изложено выше, основание 14 поворотно поддерживается компонентом транспортного средства, например, несущей балкой 24 приборной панели 26. Например, со ссылкой на фиг. 1, компонент транспортного средства, например, несущая балка 24 приборной панели 26, может определять отверстие 37, и основание 14 может включать в себя штифт 36, который поворотно принимается отверстием 37. Штифт 36 и отверстие 37 имеют такие размеры, что штифт 36 вращается в отверстии 37. Подушка 16 безопасности поворачивается вместе с основанием 14, когда основание 14 поворачивается относительно компонента транспортного средства.

Основание 14 может поворачиваться, чтобы направлять развертывание подушки 16 безопасности к одной из первой стороны 28 транспортного средства 10 и второй стороны 30 транспортного средства 10. Например, основание 14 может поворачиваться вокруг штифта 36, так что из первоначальной позиции основание 14 поворачивается, вместе с подушкой 16 безопасности, чтобы изменять направление развертывания подушки 16 безопасности, чтобы быть более близко направленным на пассажирскую сторону или водительскую сторону по сравнению с первоначальной позицией.

Основание 14 может поворачиваться в первом направлении R1 вращения и втором направлении R2 вращения. Первое направление R1 вращения противоположно второму направлению R2 вращения. Поворот основания 14 в первом направлении R1 вращения направляет развертывание подушки 16 безопасности к первой стороне 28 транспортного средства 10 (см. фиг. 7). Поворот основания 14 во втором направлении R2 вращения направляет развертывание подушки 16 безопасности ко второй стороне 30 транспортного средства 10 (см. фиг. 6).

Основание 14 может поворачиваться, чтобы направлять развертывание подушки 16 безопасности от продольного направления L1, т.е., направления спереди назад, транспортного средства 10 и к поперечному направлению L2, т.е., поперечному направлению транспортного средства, для транспортного средства 10. Например, осевое направление штифта 36 и отверстия 37 может быть выровнено с вертикальным направлением, т.е., осевое направление штифт 36 и отверстия 37 может быть перпендикулярно продольному направлению L1 и поперечному направлению L2. Основание 14 может быть первоначально позиционировано так, что развертывание подушки 16 безопасности направляется в продольном направлении L1. Поворот основания 14 вокруг штифта 36 вынуждает подушку 16 безопасности поворачиваться так, что развертывание подушки 16 безопасности происходит в направлении, которое ближе к поперечному направлению L2 по сравнению с первоначальной позицией.

Основание 14 включает в себя зубчатое колесо 22, прикрепленное к корпусу 17. Зубчатое колесо 22 включает в себя дугообразный набор зубьев 38 зубчатой передачи. Хотя показано на чертежах как имеющее зубья 38 зубчатой передачи, которые полностью окружают зубчатое колесо 22, т.е., зубья 38 зубчатой передачи завершают полную дугу на 360 градусов вокруг зубчатого колеса 22, зубья 38 зубчатой передачи не должны окружать зубчатое колесо 22, например, дугообразный набор зубьев 38 зубчатой передачи может быть предусмотрен только вдоль фрагмента зубчатого колеса 22, например, зубья 38 зубчатой передачи могут завершать дугу только на 90 градусов. Длина дуги, например, градусы длины дуги набора зубьев 38 зубчатой передачи, может быть определена на основе желаемого поворота основания 14 и того, желателен ли поворот в первом и втором направлениях. Например, если желательно 45 градусов поворота в единственном направлении, тогда дугообразный набор зубьев 38 зубчатой передачи должен иметь, по меньшей мере, длину дуги 45 градусов. Если желательно 45 градусов поворота в обоих направлениях, тогда дугообразный набор зубьев 38 зубчатой передачи должен иметь, по меньшей мере, длину дуги 90 градусов.

Как изложено выше, первый вариант осуществления узла 12 показан на фиг. 1. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, узел 12 включает в себя первую зубчатую рейку 18 и первое пиротехническое устройство 20. Как изложено ниже, когда первое пиротехническое устройство 20 срабатывает, первое пиротехническое устройство 20 зацепляет первую зубчатую рейку 18, чтобы перемещать первую зубчатую рейку 18 в зацепление с зубчатым колесом 22, чтобы поворачивать основание 14.

Первая зубчатая рейка 18 может поддерживаться компонентом транспортного средства, таким как несущая балка 24. Например, компонент транспортного средства, например, несущая балка 24, может определять направляющую, например, канал, дорожку и т.д., которая направляет перемещение первой зубчатой рейки 18 в линейном направлении, когда первое пиротехническое устройство 20 срабатывает. Направляющая, например, может протягиваться в поперечном направлении L2 транспортного средства, чтобы направлять первую зубчатую рейку 18 в поперечном направлении, т.е., направлении поперек транспортного средства.

С продолжающейся ссылкой на фиг. 1, первая зубчатая рейка 18 включает в себя зубья 39 зубчатой передачи. Зубья 39 зубчатой передачи зацепляют зубья 39 зубчатой передачи зубчатого колеса 22, когда первое пиротехническое устройство 20 перемещает первую зубчатую рейку 18 в зацепление с зубчатым колесом 22. Зубья 39 зубчатой передачи первой зубчатой рейки 18 могут быть либо в соприкосновении с или с интервалом от зубьев 38 зубчатой передачи зубчатого колеса 22 перед срабатыванием первого пиротехнического устройства 20. Зубья 39 зубчатой передачи первой зубчатой рейки 18 могут иметь шаг, аналогичный шагу зубьев 38 зубчатой передачи зубчатого колеса 22.

Первая зубчатая рейка 18 конфигурируется, чтобы зацеплять зубчатое колесо 22. В частности, первая зубчатая рейка 18 позиционируется так, что, когда первое пиротехническое устройство 20 срабатывает, зубья 39 зубчатой передачи первой зубчатой рейки 18 сцепляются с зубьями 38 зубчатой передачи зубчатого колеса и поворачивают зубчатое колесо 22 относительно компонента транспортного средства. В частности, перемещение первой зубчатой рейки 18, например, вдоль компонента транспортного средства, поддерживающего первую зубчатую рейку 18, вынуждает зубья 39 зубчатой передачи первой зубчатой рейки 18 сцепляться с зубьями 38 зубчатой передачи зубчатого колеса 22. В сцепленном размещении линейное перемещение первой зубчатой рейки 18 вызывает поворотное перемещение зубчатого колеса 22 через зубья 39 зубчатой передачи первой зубчатой рейки 18 и зубья 38 зубчатой передачи зубчатого колеса 22.

Первое пиротехническое устройство 20 может быть прикреплено к компоненту транспортного средства, например, несущей балке 24. Первая зубчатая рейка 18, например, включает в себя дальний конец 40, и первое пиротехническое устройство 20 может зацеплять первую зубчатую рейку 18 на дальнем конце 40, когда первое пиротехническое устройство 20 срабатывает. Первое пиротехническое устройство 20 может быть либо расположено с интервалом, либо в соприкосновении с дальним концом 40, перед тем как первое пиротехническое устройство 20 срабатывает.

Первое пиротехническое устройство 20 включает в себя пиротехническое вещество, которое детонирует после срабатывания первого пиротехнического устройства 20, например, при приеме команды, такой как электрический импульс, от контроллера 32 транспортного средства, например, через сеть 34 связи. Например, первое пиротехническое устройство 20 может содержать достаточное количество пиротехнического вещества и быть расположено в позиции и ориентации так, что расширение первого пиротехнического устройства 20 при срабатывании и последующая детонация заставляют первую зубчатую рейку 18 перемещаться относительно зубчатого колеса 22, такое перемещение переносит перемещение первой зубчатой рейки 18 во вращательное перемещение основания 14, например, через зубья 39 зубчатой передачи первой зубчатой рейки 18, зацепляющие зубья 38 зубчатой передачи зубчатого колеса 22.

Как изложено выше, второй вариант осуществления узла 12 показан на фиг. 2. Как показано на фиг. 2, второй вариант осуществления узла 12 может включать в себя вторую зубчатую рейку 19 и второе пиротехническое устройство 23. В этом варианте осуществления, когда первое пиротехническое устройство 20 срабатывает, первое пиротехническое устройство 20 зацепляет первую зубчатую рейку 18, чтобы поворачивать зубчатое колесо 22 в первом направлении относительно основания 14, т.е., по часовой стрелке на фиг. 2. Когда второе пиротехническое устройство 23 срабатывает, второе пиротехническое устройство 23 зацепляет вторую зубчатую рейку 19, чтобы поворачивать зубчатое колесо во втором направлении относительно основания 14, т.е., против часовой стрелки на фиг. 2.

Вторая зубчатая рейка 19 конфигурируется, чтобы зацеплять зубчатое колесо 22 способом, аналогичным первой зубчатой рейке 18. Вторая зубчатая рейка 19 может поддерживаться компонентом транспортного средства, таким как несущая балка 24, способом, аналогичным первой зубчатой рейке 18.

Второе пиротехническое устройство 23 может взаимодействовать со второй зубчатой рейкой 19 способом, аналогичным взаимодействию первого пиротехнического устройства 20 и первой зубчатой рейки 18, описанному выше. Например, вторая зубчатая рейка 19 может включать в себя дальний конец 40, и второе пиротехническое устройство 23 может быть расположено на дальнем конце 40 второй зубчатой рейки 19, так что когда второе пиротехническое устройство 23 срабатывает, второе пиротехническое устройство 23 перемещает вторую зубчатую рейку 19 относительно основания 14, например, вдоль компонента транспортного средства, и вынуждает вторую зубчатую рейку 19 зацеплять зубчатое колесо 22, как описано выше. Второе пиротехническое устройство 23 может быть того же типа, что и первое пиротехническое устройство 20.

Как показано на фиг. 2, первая зубчатая рейка 18 и вторая зубчатая рейка 19 могут быть расположены с интервалом друг от друга на противоположных сторонах зубчатого колеса 22. Другими словами, первая зубчатая рейка 18 может зацеплять зубчатое колесо 22 в первом местоположении, а вторая зубчатая рейка 19 может зацеплять зубчатое колесо 22 во втором местоположении, расположенном с интервалом от первого местоположения на 180 градусов вокруг зубчатого колеса 22. Первая зубчатая рейка 18 и вторая зубчатая рейка 19 могут быть параллельны друг другу. Направление движения первой зубчатой рейки 18 вдоль компонента транспортного средства, если перемещается посредством первого пиротехнического устройства 22, может быть параллельным с направлением движения второй зубчатой рейки 19 вдоль компонента транспортного средства, если перемещается посредством второго пиротехнического устройства 23.

Как изложено выше, третий вариант осуществления узла 12 показан на фиг. 3 и 4. Как показано на фиг. 3 и 4, первая зубчатая рейка 18 может включать в себя центр 42, дальний конец 40 и отверстие 44, проходящее от дальнего конца 40 к центру 42 первой зубчатой рейки 18. Первая зубчатая рейка 18 может включать в себя второй дальний конец 41, противоположный дальнему концу 40, и второе отверстие 44, проходящее от второго дальнего конца 41 к центру 42 первой зубчатой рейки 18.

Как показано на фиг. 3, первое пиротехническое устройство 20 может быть расположено в отверстии 44 на первом дальнем конце 40 первой зубчатой рейки 18, второе пиротехническое устройство 23 может быть расположено во втором отверстии 44, протягивающемся от второго дальнего конца 41. В этом варианте осуществления срабатывание первого пиротехнического устройства 20 подгоняет первую зубчатую рейку 18 вдоль компонента транспортного средства, например, в первом направлении D1. Когда перемещается в первом направлении D1, первая зубчатая рейка 18 зацепляет зубчатое колесо 22, чтобы поворачивать основание 14 в первом направлении R1 вращения. Соответственно, срабатывание первого пиротехнического устройства 20 может направлять развертывание подушки 16 безопасности к первой стороне 28 транспортного средства 10. Срабатывание второго пиротехнического устройства 23 подгоняет первую зубчатую рейку 18 вдоль компонента транспортного средства, например, во втором направлении D2. Второе направление D2 может быть противоположным первому направлению D1. Когда перемещается во втором направлении D2, первая зубчатая рейка 18 может зацеплять основание 14, чтобы поворачивать основание 14 во втором направлении R2 вращения. Соответственно, срабатывание второго пиротехнического устройства 23 может направлять развертывание подушки безопасности ко второй стороне 30 транспортного средства 10.

Сеть 34 связи включает в себя аппаратные средства, такие как шина связи, для обеспечения обмена данными между компонентами транспортного средства, например, между контроллером 32 транспортного средства, нагнетателем, первым пиротехническим устройством 20, вторым пиротехническим устройством 23 и датчиками 46. Сеть 34 связи может обеспечивать проводную или беспроводную связь между компонентами транспортного средства в соответствии с множеством протоколов связи, таких как локальная сеть контроллеров (CAN), Ethernet, WiFi, локальная соединительная сеть (LIN) и/или другие проводные или беспроводные механизмы.

Транспортное средство 10 может включать в себя датчики 46 удара. Датчики 46 удара могут быть любого подходящего типа, например, постконтактными датчиками, такими как акселерометры, датчиками давления и контактными переключателями; и упреждающими удар датчиками, такими как радар, лидар и системы видеоизмерения. Видеосистемы могут включать в себя в себя одну или более камер, CCD-датчиков изображения, CMOS-датчиков изображения и т.д. Датчик 46 удара может быть расположен во множестве мест в или на транспортном средстве 10. Датчики 46 удара могут находиться на связи с контроллером 32 транспортного средства, например, через сеть 34 связи.

Контроллер 32 транспортного средства реализуется посредством схем, микросхем или других электронных компонентов для выполнения различных операций, включающих в себя описанные в данном документе. Контроллер 32 транспортного средства является вычислительным устройством, которое, как правило, включает в себя процессор и память, память включает в себя одну или более форм компьютерно-читаемых носителей и хранит инструкции, исполняемые процессором для выполнения различных операций, включающих в себя описанные в данном документе. Память контроллера 32 транспортного средства дополнительно, как правило, хранит удаленные данные, принимаемые через различные механизмы связи; например, контроллер 32 транспортного средства, как правило, конфигурируется для связи по шине локальной сети контроллеров (CAN) или т.п. и/или для использования других проводных или беспроводных протоколов, например, Bluetooth и т.д. Контроллер 32 транспортного средства может также иметь соединение с бортовым диагностическим разъемом (OBD-II). Через сеть 34 связи, использующую Ethernet, WiFi, CAN-шину, локальную соединительную сеть (LIN) и/или другие проводные или беспроводные механизмы, контроллер 32 транспортного средства может передавать сообщения различным устройствам в транспортном средстве 10 и/или принимать сообщения от различных устройств, например, контроллеров, силовых приводов, датчиков и т.д., например, контроллеров и датчиков, которые обсуждаются в данном документе. Например, контроллер 32 транспортного средства может принимать данные от датчиков 46 удара транспортного средства 10 и отправлять сообщения и команды подушке 16 безопасности и пиротехническому устройству(ам) 20. Хотя один контроллер 32 транспортного средства показан на фиг. 5 для простоты иллюстрации, должно быть понятно, что контроллер 32 транспортного средства может включать в себя одно или более вычислительных устройств, посредством которых различные операции, описанные в данном документе, могут выполняться.

Контроллер 32 транспортного средства может быть запрограммирован, чтобы идентифицировать, получило ли транспортное средство 10 косой удар, например, на первой стороне 28 и/или второй стороне 30. Во время косого удара пассажир может перемещаться вперед и вбок. Контроллер 32 транспортного средства может выполнять такую идентификацию на основе информации, принятой от датчиков 46 удара, например, через сеть 34 связи, таких как датчики 46 удара, поддерживаемые на первой стороне 28 и/или второй стороне 30 транспортного средства 10, предоставляющие информацию, указывающую удар на такой стороне, акселерометр, предоставляющий информацию, указывающую направление ускорения относительно ориентации транспортного средства 10, и т.д.

Контроллер 32 транспортного средства может быть запрограммирован, чтобы приводить в действие первое пиротехническое устройство 20 и/или второе пиротехническое устройство 23. Например, контроллер 32 транспортного средства может передавать команду приведения в действие первому пиротехническому устройству 20 и/или второму пиротехническому устройству 23 через сеть 34 связи. Контроллер 32 транспортного средства может передавать команду первому пиротехническому устройству 20 и/или второму пиротехническому устройству 23 в ответ на обнаружение косого удара транспортного средства, например, на основе информации, принятой от датчиков 46. Контроллер 32 транспортного средства может быть запрограммирован, чтобы приводить в действие первое пиротехническое устройство 20 в ответ на обнаружение косого удара на первой стороне 28 транспортного средства 10 и приводить в действие второе пиротехническое устройство 23 в ответ на обнаружение косого удара на второй стороне 30 транспортного средства 10.

Изобретение было описано иллюстративным образом, и должно быть понятно, что терминология, которая была использована, предполагает быть скорее в сущности слов описания, чем ограничения. Многие модификации и вариации настоящего изобретения возможны в свете вышеописанных учений, и изобретение может быть применено на практике иначе, чем конкретно описано.

Группа изобретений относится к узлу подушки безопасности транспортного средства и транспортному средству. Узел подушки безопасности, поддерживаемой основанием, включает в себя основание, имеющее зубчатое колесо, и зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацеплять зубчатое колесо, пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещать зубчатую рейку относительно основания и вынуждать зубчатую рейку зацеплять зубчатое колесо и поворачивать основание при срабатывании пиротехнического устройства. Обеспечивается повышение безопасности при косом ударе. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Узел подушки безопасности транспортного средства, содержащий:

основание, имеющее зубчатое колесо;

подушку безопасности, поддерживаемую основанием;

зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса; и

пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса зубчатой рейкой и поворота основания при срабатывании пиротехнического устройства.

2. Узел по п. 1, в котором зубчатая рейка включает в себя дальний конец, на котором располагается пиротехническое устройство.

3. Узел по п. 1, в котором срабатывание пиротехнического устройства вызывает поворот основания в первом направлении вращения, причем дополнительно имеется вторая зубчатая рейка, выполненная с возможностью зацепления зубчатого колеса, и второе пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения второй зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса второй зубчатой рейкой и поворота основания во втором направлении вращения при срабатывании второго пиротехнического устройства, при этом первое направление вращения противоположно второму направлению вращения.

4. Узел по п. 3, в котором зубчатая рейка является параллельной второй зубчатой рейке.

5. Узел по п. 4, в котором зубчатая рейка выполнена с возможностью зацепления зубчатого колеса в первом местоположении, а вторая зубчатая рейка выполнена с возможностью зацепления зубчатого колеса во втором местоположении, причем первое местоположение и второе местоположение отделены друг от друга на зубчатом колесе на 180 градусов.

6. Узел по п. 1, в котором зубчатая рейка имеет центр, дальний конец и отверстие, проходящее от дальнего конца к центру зубчатой рейки, причем пиротехническое устройство располагается в отверстии.

7. Узел по п. 6, дополнительно содержащий второе пиротехническое устройство, причем зубчатая рейка дополнительно содержит второй дальний конец, противоположный дальнему концу, и второе отверстие, проходящее от второго дальнего конца к центру зубчатой рейки, при этом второе пиротехническое устройство расположено во втором отверстии.

8. Транспортное средство, содержащее:

компонент транспортного средства;

основание, поддерживаемое с возможностью вращения компонентом транспортного средства и имеющее зубчатое колесо;

подушку безопасности, поддерживаемую основанием;

зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса; и

пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса зубчатой рейкой и поворота основания в направлении вращения при срабатывании пиротехнического устройства.

9. Транспортное средство по п. 8, дополнительно содержащее пассажирскую сторону транспортного средства и водительскую сторону транспортного средства, при этом основание поворачивается для направления развертывания подушки безопасности к одной из пассажирской стороны транспортного средства и водительской стороны транспортного средства.

10. Транспортное средство по п. 8, в котором основание поворачивается для направления развертывания подушки безопасности от продольного направления транспортного средства к поперечному направлению транспортного средства.

11. Транспортное средство по п. 8, дополнительно содержащее контроллер транспортного средства, запрограммированный для приведения в действие пиротехнического устройства в ответ на обнаружение косого удара транспортного средства.

12. Транспортное средство по п. 8, в котором зубчатая рейка имеет дальний конец, на котором расположено пиротехническое устройство.

13. Транспортное средство по п. 8, дополнительно содержащее вторую зубчатую рейку, выполненную с возможностью зацепления зубчатого колеса, и второе пиротехническое устройство, выполненное с возможностью перемещения второй зубчатой рейки относительно основания, обеспечения зацепления зубчатого колеса второй зубчатой рейкой и поворота основания во втором направлении вращения при срабатывании второго пиротехнического устройства, при этом направление вращения противоположно второму направлению вращения.

14. Транспортное средство по п. 13, дополнительно содержащее первую сторону, противоположную второй стороне, при этом вращение основания в направлении вращения направляет развертывание подушки безопасности к первой стороне транспортного средства, а вращение основания во втором направлении вращения направляет развертывание подушки безопасности ко второй стороне транспортного средства.

15. Транспортное средство по п. 14, дополнительно содержащее контроллер транспортного средства, запрограммированный для приведения в действие пиротехнического устройства в ответ на обнаружение косого удара на первой стороне транспортного средства и приведения в действие второго пиротехнического устройства в ответ на обнаружение косого удара на второй стороне транспортного средства.