Направляющая боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова (варианты)

Группа изобретений относится к вариантам выполнения направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова транспортного средства. Направляющая боковой занавесочной подушки безопасности включает в себя основной корпус, имеющий приемник рампы и вставку рампы занавесочной подушки безопасности, присоединенную к приемнику рампы. Основной корпус сделан из первого материала, имеющего прочность S₁ и пластичность D₁ наряду с тем, что вставка рампы занавесочной подушки безопасности сделана из второго материала, имеющего прочность S₂ и пластичность D₂, где S₁ > S₂, и D₁ < D₂. По второму варианту вставка рампы имеет сотовидную конструкцию, выступающую из основного корпуса. Обеспечивается повышение безопасности за счет минимизации возможной травмы головы, при компактной конструкции, которая предоставляет возможность доведения до максимума внутреннего пространства пассажирского отделения. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Этот документ в целом относится к системам занавесочной подушки безопасности для защиты пассажиров или водителя транспортного средства при боковых ударах, конкретнее, к направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, включающей в себя рампу для направления занавесочной подушки безопасности поверх узла центральной или средней стойки кузова транспортного средства.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Занавесочные подушки безопасности, защищающие пассажиров или водителя транспортного средства от боковых ударов, широко известны в данной области техники. Типично, такие системы включают в себя направляющую занавесочной подушки безопасности, включающую в себя рампу для направления траектории надувания занавесочной подушки, так чтобы она не контактировала с верхней кромкой отделки центральной или средней стойки кузова во время развертывания. Это делается для минимизации какой бы то ни было возможности становления отделки стойки кузова отделенной и мешающей достижению занавесочной подушкой своего намеченного «развернутого» положения, из которого она может обеспечивать максимальное преимущество безопасности.

Направляющие боковой занавесочной подушки безопасности типично являются очень жесткими, для того чтобы обеспечивать требуемую функцию рампы, когда подвергаются контакту с быстро надувающейся занавесочной подушкой безопасности. В противоположность требуемой прочности для выдерживания начального удара и направления надувающейся занавесочной подушки безопасности, направляющая занавесочной подушки безопасности также должна включать в себя ответные меры для поглощения энергии в случае удара головой, с тем чтобы минимизировать потенциальную травму у занимающего место человека в транспортном средстве. В прошлом, эти ответные меры типично занимали пространство за обивкой потолка, что вытесняет поверхность обивки потолка внутрь кабины, компрометируя вместимость внутренней области транспортного средства.

Этот документ относится к направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, которая предусматривает необходимую прочность для надлежащего направления быстро надувающейся занавесочной подушки безопасности, к тому же, наряду с обеспечением требуемых характеристик поглощения энергии, необходимых для минимизации травмы головы в случае удара головой. Кроме того, это достигается при компактной конструкции, которая предоставляет возможность доведения до максимума внутреннего пространства пассажирского отделения транспортного средства.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с целями и преимуществами, описанными в материалах настоящей заявки, предусмотрена направляющая боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова. Направляющая включает в себя основной корпус, включающий в себя приемник рампы и вставку рампы занавесочной подушки безопасности, присоединенную к приемнику рампы. Основной корпус сделан из первого материала, имеющего прочность S₁ и пластичность D₁. В противоположность, вставка рампы занавесочной подушки безопасности сделана из второго материала, имеющего прочность S₂ и пластичность D₂, где S₁ > S₂, и D₁ < D₂.

В одном из возможных вариантов осуществления, основной корпус включает в себя фартук рампы, и приемник является прилегающим к и находится ниже фартука рампы. Фартук рампы имеет первую направляющую поверхность для занавесочной подушки безопасности, а вставка рампы занавесочной подушки безопасности имеет вторую направляющую поверхность для занавесочной подушки безопасности, выровненную с первой направляющей поверхностью для занавесочной подушки безопасности. Вставка рампы занавесочной подушки безопасности удовлетворяет требованиям FMVSS201 касательно удара головой.

В одном из возможных вариантов осуществления, вставка рампы занавесочной подушки безопасности включает в себя множество ребер, выступающих из основного корпуса под острым прилежащим углом с основным корпусом. Такой острый прилежащий угол может быть между 10 градусов и 60 градусов. В качестве альтернативы, он может иметь значение от 30 градусов до 40 градусов.

В еще одном возможном варианте осуществления, вставка рампы занавесочной подушки безопасности включает в себя сотовидную матрицу. Такая матрица может иметь размер по оси X или продольный размер в 4-7 сотовидных ячеек или 120-130 мм и размер по оси Y или поперек транспортного средства в 1-2 сотовидных ячеек или 20-25 мм. Сотовидная матрица также может иметь размер по оси Z или толщине в 1,5-2,5 мм. Размер X параллелен лицевой стороне приемника рампы, а размер Y перпендикулярен лицевой стороне приемника рампы. Каждая сотовидная ячейка может иметь шесть сторон, и каждая сторона может быть 6 мм в длину.

В еще одном варианте осуществления, вставка рампы занавесочной подушки безопасности включает в себя множество сотовидных матриц, при этом, сотовидные матрицы разделены зазорами, чтобы обеспечивать большую деформируемость вставки рампы занавесочной подушки безопасности.

В одном из возможных вариантов осуществления, приемник рампы включает в себя углубление. В одном из возможных вариантов осуществления, второй материал является эластомерным ячеистым пенопластом с закрытой ячейкой. В еще одном возможном варианте осуществления, второй материал является высококачественным ячеистым пенопластом с закрытой ячейкой.

В соответствии с дополнительным аспектом, предусмотрена направляющая боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, которая содержит основной корпус, включающий в себя приемник рампы, и вставку рампы занавесочной подушки безопасности, присоединенную к основному корпусу. Такая вставка рампы занавесочной подушки безопасности имеет сотовидную конструкцию.

Сотовидные ячейки такой сотовидной конструкции выровнены в вертикальной плоскости, когда вставка направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова находится в рабочем положении, присоединенном к основному корпусу. Кроме того, сотовидные ячейки выровнены параллельно лицевой стороне приемника рампы.

В последующем описании, показаны и писаны многочисленные варианты осуществления направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова. Как должно быть понятно, направляющая боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова является допускающей другие, иные варианты осуществления, и некоторые ее детали являются допускающими модификацию в различных очевидных аспектах, все не отходя от направляющей, как изложенная и описанная в нижеследующей формуле изобретения. Соответственно, чертежи и описание должны рассматриваться по природе в качестве иллюстративных, а не в качестве ограничивающих.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фигуры прилагаемых чертежей, включенные в материалы настоящей заявки и формирующие часть описания изобретения, иллюстрируют несколько аспектов направляющей занавесочной подушки безопасности и, вместе с описанием, служат для пояснения некоторых ее принципов. На фигурах чертежей:

фиг. 1 - вид спереди в вертикальной проекции первого варианта осуществления направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, включающей в себя основной корпус и вставку рампы занавесочной подушки безопасности;

фиг. 2 - вид спереди в вертикальной проекции основного корпуса по варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1, показывающий углубление приемника рампы;

фиг. 3 - вид в перспективе вставки рампы занавесочной подушки безопасности, принятой в углублении приемника рампы основного корпуса, проиллюстрированного на фиг. 1;

фиг. 4 - вид в перспективе второго варианта осуществления направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, включающей в себя основной корпус и вставку рампы занавесочной подушки безопасности сотовидной конструкции;

фиг. 5 - вид сверху в горизонтальной проекции второго варианта осуществления направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова;

фиг. 6 - вид спереди в вертикальной проекции второго варианта осуществления;

фиг. 7 - вид в разрезе, определенный линией A-A сечения, по варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 5;

фиг. 8 - вид в разрезе в изометрии варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 5;

фиг. 9 - еще один вид в изометрии варианта осуществления, проиллюстрированного на фиг. 4;

фиг. 10, 11 схематически иллюстрируют развертывание боковой занавесочной подушки по направляющей занавесочной подушки безопасности, проиллюстрированной на фиг. 5-7;

фиг. 12 - вид в поперечном разрезе боковой занавесочной подушки поверх направляющей занавесочной подушки безопасности, проиллюстрированной на фиг. 13;

фиг. 13 - вид спереди в вертикальной проекции третьего варианта осуществления направляющей боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, где матрица поделена на три разных сотовидных секции;

фиг. 14 - вид в разрезе, взятый вдоль линии B-B сечения по фиг. 13.

Далее будет сделана подробная ссылка на современные предпочтительные варианты осуществления направляющей, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее сделана ссылка на фиг. 1-3, иллюстрирующие первый вариант осуществления направляющей 10 боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова. Направляющая 10 включает в себя основной корпус 12, включающий в себя приемник 14 рампы в форме направленного в сторону углубления. Вставка 15 рампы занавесочной подушки безопасности принята и удерживается в приемнике 14 рампы на корпусе 12. Вставка 15 рампы занавесочной подушки безопасности включает в себя множество ребер 16, которые выступают из монтажного основания 17. Важно, что ребра 16 выступают из основания 17 и основного корпуса 12 собранной направляющей 10 под острым и прилежащим углом, так что они отличаются улучшенной способностью деформироваться, которая обеспечивает требуемые характеристики поглощения энергии в случае удара головой пассажира или водителя транспортного средства.

В одном из возможных вариантов осуществления, острый прилежащий угол находится между 10 градусами и 60 градусами. В еще одном возможном варианте осуществления, острый прилежащий угол находится между 30 градусами и 40 градусами. В еще одном другом возможном варианте осуществления, острый прилежащий угол имеет значение около 30 градусов.

Как дополнительно проиллюстрировано, основной корпус 12 включает в себя фартук 18 рампы. Приемник 14 рампы является прилегающим к и находится прямо под фартуком 18 рампы. Фартук 18 рампы включает в себя первую направляющую поверхность 20 занавесочной подушки безопасности, а вставка 15 рампы занавесочной подушки безопасности включает в себя вторую направляющую поверхность 22 занавесочной подушки безопасности, сформированную верхними кромками ребер 16. Две поверхности 20, 22 выровнены, когда вставка 15 рампы занавесочной подушки безопасности надлежащим образом посажена в приемнике 14 рампы и присоединена к основному корпусу 12 ультразвуковой сваркой или другими подходящими средствами.

Важно, что основной корпус 12 сделан из первого материала, имеющего прочность S₁ и пластичность D₁. В противоположность, вставка 15 рампы занавесочной подушки безопасности сделана из второго материала, имеющего прочность S₂ и пластичность D₂, где S₁ > S₂, а D₁ < D₂. В одном из возможных вариантов осуществления, основной корпус 12 сделан из поликарбонатного акрилонитрил-бутадиен-стирола (PC-ABS), а вставка 15 рампы занавесочной подушки безопасности сделана из полипропилена. В еще одном, вставка рампы занавесочной подушки безопасности сделана из эластомерного ячеистого пенопласта с закрытой ячейкой с прочностью на сжатие между 60 кПа и 200 кПа при относительной деформации 25%. В кроме того еще одном возможном варианте осуществления, вставка рампы занавесочной подушки безопасности сделана из ячеистого пенопласта с закрытой ячейкой с прочностью на сжатие между 90 кПа и 200 кПа при относительной деформации 25%.

Конечно, следует понимать, что могут использоваться другие материалы. В одном из особенно полезных вариантов осуществления, первый материал, из которого изготовлен основной корпус 12, имеет прочность S₁ между приблизительно 40 МПа и приблизительно 60 МПа, и пластичность D₁, присущую материалам в пределах диапазона, заданного для S₁, и которые пригодны для автомобильных применений. В противоположность, второй материал, из которого изготовлена вставка 15 рампы занавесочной подушки безопасности, имеет прочность S₂ между приблизительно 60 кПа и приблизительно 20 МПа, и пластичность D₂, как правило большую, чем D₁. Вследствие того, что требование к внутреннему удару головой является зависящим не только от жесткости вставки 15 рампы, но также является зависящим от кинематической схемы, сформированной взаимодействием между головой в свободном движении и внутренними компонентами транспортного средства, основным механическим параметром, которому должна удовлетворять вставка рампы занавесочной подушки безопасности, определенная в материалах настоящей заявки, является поглощение энергии, основанное на напряжении сжатия от 0,25 МПа до 0,80 МПа с деформацией сжатия с диапазоном от 0,60 до 0,75 мм/мм при квазистатическом испытании на удар при столкновении.

Далее сделана ссылка на фиг. 4-12, иллюстрирующие второй вариант осуществления направляющей 10' боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, включающей в себя: (a) основной корпус 12', имеющий приемник 14' рампы и фартук 18' рампы, и (b) вставку 15' рампы занавесочной подушки безопасности сотовидной конструкции. Важно, что сотовидная вставка 15' рампы занавесочной подушки безопасности обеспечивает желательные характеристики поглощения энергии в случае удара головой занимающего место человека в транспортном средстве. Как и в предыдущем варианте осуществления, описанном выше, вставка 15' рампы занавесочной подушки безопасности вложена в приемник 14' рампы и приварена ультразвуковой сваркой или иным образом прикреплена к основному корпусу 12'. Когда посажена надлежащим образом, первая направляющая поверхность 20' для занавесочной подушки безопасности фартука 18' рампы выровнена со второй направляющей поверхностью 22' для занавесочной подушкой безопасности, сформированной сотовидными ячейками 24' вставки 15' рампы занавесочной подушки безопасности.

Сотовидная матрица вставки 15' рампы занавесочной подушки безопасности может иметь размер по оси X, параллельный лицевой стороне 26' приемника 14' рампы и проходящий в продольном направлении моторного транспортного средства, от 4 до 7 сотовидных ячеек 24' около 120-130 мм в длину, и размер по оси Y, перпендикулярный лицевой стороне 26' и проходящий в направлении поперек транспортного средства, в 1-2 сотовидных ячейки около 20-25 мм в длину. Сотовидная матрица может иметь размер по высоте или по оси Z между приблизительно 1,5-2,5 мм. Сотовидные ячейки 24' сотовидной матрицы выровнены в вертикальной плоскости (направлении Z), когда вставка 15' рампы боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова находится в рабочем положении, присоединенном к основному корпусу 12'. Каждая сотовидная ячейка 24' сотовидной матрицы может иметь шесть сторон 28', и каждая сторона, например, может быть 6 мм в длину.

Далее сделана ссылка на фиг. 10-12, иллюстрирующие развертывание боковой занавесочной подушки безопасности по направляющей 10. Как проиллюстрировано, направляющая 10' установлена на вертикальную центральную боковую стойку P кузова (центральную стойку кузова) между передней и задней дверями, с тем чтобы перекрывать отделку T стойки кузова. Неразвернутая боковая занавесочная подушка C расположена с перекрытием направляющей 10', и как боковая занавесочная подушка C, так и направляющая 10' скрыты из вида обивкой H потолка. Как указано на фиг. 11, в случае бокового удара, боковая занавесочная подушка C разворачивается. По мере того, как боковая занавесочная подушка C быстро надувается, она зацепляется с и направляется направляющей 10', в том числе, первой направляющей поверхностью 20' для занавесочной подушки безопасности фартука 18' рампы и второй направляющей поверхностью 22' для занавесочной подушки безопасности, сформированной верхними кромками вставки 15' рампы занавесочной подушки безопасности. Как следует понимать, вставка 15' рампы стойко сопротивляются какому бы то ни было прогибу, когда зацепляется надувающейся боковой занавесочной подушкой C вдоль наклонных участков верхней кромки. Таким образом, надувающаяся занавесочная подушка C направляется поверх отделки T стойки кузова направляющей 10, преодолевая с усилием зазор между отделкой T стойки кузова и обивкой H потолка, через который занавесочная подушка разворачивается в свое действующее и требуемое положение для максимальной выгоды для пассажиров или водителя транспортного средства. Несмотря на то, что вставка 15' рампы стойко сопротивляются прогибу в вертикальном направлении (смотрите фиг. 12 и обратите внимание на стрелку A действия), с тем чтобы надлежащим образом направлять надувающуюся занавесочную подушку C поверх отделки T стойки кузова, сотовидные ячейки 24' вставки рампы являются сильно деформируемыми в горизонтальном направлении (также обратите внимание на стрелку B действия), с тем чтобы смягчать любой удар головой, который мог бы происходить в других случаях.

Далее сделана ссылка на фиг. 13 и 14, иллюстрирующие еще один альтернативный вариант осуществления вставки 15" рампы, включающей в себя направляющую 10" боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова. Направляющая 10" включает в себя основной корпус 12", имеющий приемник 14" рампы, и множество сотовидных матриц 19", удерживаемых в приемнике. В противоположность второму варианту осуществления направляющей 10', проиллюстрированной на фиг. 4-12, третий вариант осуществления направляющей 10" включает в себя четыре сотовидных матрицы 19", которые не контактируют друг с другом. В одном из возможных вариантов осуществления четыре сотовидных матрицы 19" разнесены друг от друга зазором G, имеющим ширину 6,0-7,0 мм. Это разнесение между сотовидными матрицами 17" обеспечивает большую деформируемость в горизонтальном направлении (оси Y), так чтобы вставка 15" рампы могла поглощать большее количество энергии в случае удара головой от занимающего место человека в транспортном средстве.

Подводя итог вышесказанному, многочисленные преимущества являются результатом применения проиллюстрированных вариантов осуществления направляющих 10, 10', 10" боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова. Важно, что все три варианта 10, 10', 10" осуществления включают в себя основной корпус 12, 12', 12", сделанный из первого материала с прочностью S₁ и пластичностью D₁, приспособленного чтобы обеспечивать желательные свойства для установки направляющей на среднюю стойку кузова. В дополнение, все три варианта 10, 10', 10" осуществления включают в себя вставку 15, 15', 15" рампы, сделанную из второго материала, приспособленного для обеспечения желательных свойств, в том числе, необходимой жесткости в вертикальном направлении, чтобы принимать и направлять быстро надувающуюся занавесочную подушку C безопасности поверх отделки T боковой стойки кузова, так чтобы занавесочная подушка принималась в своем требуемом развернутом положении, где она может защищать занимающих места людей транспортного средства от бокового удара. Одновременно, вставки 15, 15', 15" рампы предусматривают значительную деформируемость в горизонтальном направлении, так что они могут поглощать энергию в случае удара головой от занимающего место человека в транспортном средстве. Преимущественно, использование двух разных материалов для основного корпуса 12, 12', 12" и вставки 15, 15', 15" рампы по существу устраняет компромиссы рабочих характеристик и дает в результате лучше действующее изделие. Включение сотовидной конструкции во вставки 15', 15" рампы также предоставляет возможность, чтобы улучшение характеристик удовлетворяло требуемым показателям конструкции, в том числе, требованиям FMVSS201.

Вышеизложенное было представлено в целях иллюстрации и описания. Оно не подразумевается исчерпывающим или ограничивающим варианты осуществления точной раскрытой формой. Очевидные модификации и варианты возможны в свете вышеприведенных доктрин. Все такие модификации и варианты находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения, когда интерпретируются в соответствии с объемом притязаний, на который ей дано право объективно, по закону и по справедливости.

1. Направляющая боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, содержащая:

основной корпус, включающий в себя приемник рампы, при этом основной корпус изготовлен из первого материала, имеющего прочность S₁ и пластичность D₁; и

вставку рампы занавесочной подушки безопасности, вставленную и удерживаемую в приемнике рампы на основном корпусе, при этом вставка рампы занавесочной подушки безопасности изготовлена из второго материала, имеющего прочность S₂ и пластичность D₂, где S₁ > S₂ и D₁ < D₂.

2. Направляющая по п. 1, в которой основной корпус дополнительно включает в себя фартук рампы, а приемник прилегает к фартуку рампы и находится ниже него.

3. Направляющая по п. 2, в которой фартук рампы имеет первую направляющую поверхность для занавесочной подушки безопасности, а вставка рампы занавесочной подушки безопасности имеет вторую направляющую поверхность для занавесочной подушки безопасности, выровненную с первой направляющей поверхностью для занавесочной подушки безопасности.

4. Направляющая по п. 3, в которой вставка рампы занавесочной подушки безопасности включает в себя множество ребер, выступающих из основного корпуса под острым прилежащим углом с основным корпусом.

5. Направляющая по п. 4, в которой острый прилежащий угол находится в диапазоне от 10° до 60°.

6. Направляющая по п. 4, в которой острый прилежащий угол находится в диапазоне от 30° до 40°.

7. Направляющая по п. 3, в которой вставка рампы занавесочной подушки безопасности включает в себя сотовидную матрицу.

8. Направляющая по п. 7, в которой сотовидная матрица имеет размер по оси X в 4-7 сотовидных ячеек и размер по оси Y в 1-2 сотовидных ячейки.

9. Направляющая по п. 7, в которой размер по оси X параллелен лицевой стороне приемника рампы, а размер по оси Y перпендикулярен лицевой стороне приемника рампы.

10. Направляющая по п. 9, в которой приемник рампы включает в себя углубление.

11. Направляющая по п. 3, в которой второй материал является эластомерным ячеистым пенопластом с закрытой ячейкой, имеющим прочность на сжатие от приблизительно 60 кПа до приблизительно 200 кПа при относительной деформации 25%.

12. Направляющая по п. 3, в которой второй материал является высококачественным пенопластом с прочностью на сжатие от приблизительно 90 кПа до приблизительно 200 кПа при относительной деформации 25%.

13. Направляющая боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова, содержащая:

основной корпус, включающий в себя приемник рампы; и

вставку рампы занавесочной подушки безопасности, присоединенную к основному корпусу, при этом вставка рампы занавесочной подушки безопасности имеет сотовидную конструкцию, выступающую из основного корпуса.

14. Направляющая по п. 13, в которой вставка рампы занавесочной подушки безопасности содержит множество сотовидных матриц, содержащих зазоры между прилегающими сотовидными матрицами из множества сотовидных матриц.

15. Направляющая по п. 13, в которой сотовидные ячейки сотовидной конструкции выровнены в вертикальной плоскости, когда вставка рампы боковой занавесочной подушки безопасности стойки кузова находится в рабочем положении, присоединенном к основному корпусу.

16. Направляющая по п. 15, в которой вторая направляющая поверхность занавесочной подушки безопасности имеет размер по оси X в 4-7 сотовидных ячеек, а размер по оси Y в 1-2 сотовидных ячейки, и сотовидные ячейки выровнены вдоль оси Z.

17. Направляющая по п. 16, в которой сотовидные ячейки имеют размер Z₁ по оси Z вдоль первой кромки и размер Z₂ по оси Z вдоль второй кромки, где Z₁ > Z₂.

18. Направляющая по п. 17, в которой размер Z₁ по оси Z является прилегающим и присоединен к основному корпусу.

19. Направляющая по п. 18, в которой сотовидные ячейки выровнены параллельно лицевой стороне приемника рампы.