CN101868381B - 保护行人的安全气囊装置以及折叠并存储保护行人的安全气囊装置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机动车辆的保护行人的安全气囊装置，所述机动车辆具有发动机罩(10)，所述发动机罩在前端枢转以用于向上并向前枢转。所述安全气囊装置包括安全气囊(12)，所述安全气囊位于发动机罩下面的靠近发动机罩后端的位置，并且所述安全气囊设计成在其展开状态下穿过车辆挡风玻璃的宽度并且向上至少部分地在挡风玻璃上扩展，所述安全气囊(12)包括中心区域(30)和位于所述中心区域的任意一侧的侧翼(18)。为了保证当安全气囊(12)被启动时按顺序正确地操作，安全气囊以这样的方式挤压成，在预展开、存放状态时，安全气囊的侧翼(18)朝向中心区域(30)折叠或卷起，以位于中心区域(30)的下面，由此当安全气囊的中心区域充气时，所述折叠的侧面区域(18)最初被所述安全气囊的中心区域锁定，但是随着安全气囊的中心区域(30)充气，折叠的侧面区域(18)解锁定，以允许所述侧面区域(18)也得以充气以在所述挡风玻璃和A支柱上延伸。

Description

保护行人的安全气囊装置以及折叠并存储保护行人的安全气囊装置的方法

技术领域

本发明涉及一种在机动车辆与行人相撞的事件中用于保护行人的机动车辆中的安全气囊装置。

背景技术

在机动车辆中现已存在具有上述特征的安全气囊装置，所述机动车辆具有在前端枢转以用于向上和向前枢转的发动机罩，所述安全气囊装置包括例如第一安全气囊或活塞操作的致动器的部件，在与行人的碰撞事件中该部件提升发动机罩的后端并且向一个或多个安全气囊充气，以部分地覆盖车辆的防风玻璃和车辆的部分A支柱。安全气囊提供缓冲，该缓冲使得行人的头部或躯干撞击车辆的挡风玻璃或A支柱的可能性最小化，并且因此最小化对行人产生伤害的风险。

例如从EP0967128可以得知这样的装置，在该装置中，安全气囊具有在发动机罩下面延伸以提升发动机罩的第一缓冲部分和从发动机罩的后端延伸出以覆盖部分挡风玻璃和A支柱的第二部分。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于例如汽车或摩托车的机动车辆的改进的保护行人的安全气囊装置。

本发明的另一个目的是提供这样一种安全气囊装置，其中单个的安全气囊用于提升发动机罩的后端并且覆盖挡风玻璃和A支柱。

本发明提供了一种用于机动车辆的保护行人的安全气囊装置，所述机动车辆具有发动机罩，所述发动机罩在前端枢转以用于向上和向前枢转，所述车辆具有位于所述发动机罩后面的挡风玻璃，所述安全气囊装置包括位于所述发动机罩下面的靠近所述发动机罩后端的安全气囊，并且所述安全气囊基本上在车辆两侧的中间，所述安全气囊在其展开状态下横穿车辆发动机罩的宽度伸长并且跨过车辆发动机罩的宽度并向上在挡风玻璃的至少一部分高度上扩展，所述安全气囊包括具有入口部分的中心区域和侧面区域或侧翼，所述入口部分通过入口固定到充气机上，所述侧面区域或侧翼在所述展开状态下从所述中心区域在所述中心区域的任一侧扩展，并且其中在预展开、存放状态下，安全气囊被挤压在具有壁的支撑壳体或容器中，所述入口和充气机靠近所述壁，并且所述安全气囊的侧面区域或侧翼朝向中心区域折叠或卷起，以位于安全气囊的中心区域和所述壁之间，由此当所述安全气囊充气时，位于所述中心区域和所述壁之间的所述安全气囊的折叠侧面区域最初保持在所述正充气的中心区域和所述壳体或容器的壁和/或充气机之间，以及因此所述卷起或折叠的侧面区域暂时被阻止充气，但是随着安全气囊的中心区域充气，侧面区域从所述壳体或容器中移出，使得侧面区域也可以充气成在挡风玻璃上扩展。

优选地，安全气囊按顺序折叠，其中从安全气囊的扩展的未充气状态开始，首先安全气囊关于安全气囊的纵向延伸的轴线折叠或卷起，所述轴线横穿安全气囊在其中安装的车辆延伸，以这种方式，所述入口部分保持暴露，由此，安全气囊的垂直于安全气囊的所述纵向轴线的范围变窄，并且其后每个这样卷起或折叠的侧面区域还关于垂直于所述安全气囊的纵向轴线延伸的轴卷起或折叠，以这种方式使得所述卷起或折叠侧面区域处于在所述入口的任一侧与所述中心区域呈叠置关系的状态。

因此，在本发明的优选实施例中，安全气囊以这样的方式折叠，使得起初在充气次序的提升发动机罩后端的部分期间，一些所述折叠被锁定，其中安全气囊仅仅一部分随着安全气囊充气而向上延伸以提升发动机罩，并且其后之前被锁定的折叠部分释放成展开并且在挡风玻璃和A支柱上延伸。当位于安全气囊的中心部分下面时，侧面折叠部分被锁定。当安全气囊的中心部分充气时，所述安全气囊的中心部分向下挤压折叠的侧面部分并且因此锁定所述折叠侧面部分。在特定的一段时间之后，安全气囊中的气体压力超过预定的压力并且所述折叠的侧面部分开始展开。

附图说明

下面结合附图通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是示出装配有实施本发明的安全气囊系统的机动车辆的部分剖面的示意性侧视图，所述安全气囊系统处于安全气囊通常的未展开状态；

图2是示出了展开的安全气囊的对应的视图；和

图3是具有展开的安全气囊的车辆的前视图；

图4是横穿车辆纵向轴线的处于存放状态的安全气囊装置的剖视图；

图5A到5F是示出安全气囊折叠的各个示意图；和

图6A到6E示出了不同的折叠装置。

具体实施方式

如图1和图2所示，例如汽车的机动车辆具有由10指示的发动机罩，发动机罩铰接地安装在车辆发动机室的前面并且适于从后方向前并向上摆动以接近发动机室。所述车辆装配有行人安全气囊12，所述行人安全气囊安装在车辆发动机罩下面靠近发动机罩后方处，使得当安全气囊被启动时，安全气囊处于充气的第一阶段，在车辆的发动机区块上方将发动机罩提升一段距离以在事故情况下保护碰撞车辆的行人。所述装置如此处于充气的第二阶段，安全气囊的多个部分还从发动机罩的后方向上并侧向扩展到车辆的侧部，以覆盖部分挡风玻璃16和车辆A支柱14的至少下面部分，如图3所示。安全气囊提供缓冲，该缓冲最小化撞击车辆的挡风玻璃或A支柱的行人的头部或身体受到伤害的可能性或者用于其它方面。

参考图1和图4，在存放状态，安全气囊与相关联的充气机以公知的方式容纳在盆状钢壳体或容器50中，容器50的顶部由可分离的盖子52覆盖。容器50固定在车辆发动机室内的该室的后部，恰好在发动机罩的后端部下方并且大约位于车辆侧部之间的中间位置。

如下面的详细解释，安全气囊12以这样的方式折叠，最初，在充气次序的提升发动机罩后端的这部分中，一些所述折叠被锁定，在这期间，安全气囊中仅仅一部分随着安全气囊充气而向上扩展以提升发动机罩，并且其后前述锁定的折叠部分被释放以打开折叠并且在挡风玻璃和A支柱上扩展。

下面参考图5A到5E描述安全气囊折叠或挤压的方式。因此图5A示出了未充气但平整的安全气囊。因此，安全气囊有效地包括图5A示出的轮廓的两个相同的或大致相同的平板(panel)，它们彼此叠置并且沿着示出的边缘固定在一起。需要注意，安全气囊包括中心区域30，所述中心区域30包括入口部分32，所述入口部分32密封地固定到以34图示地示出的充气机上。中心部分30的任一侧是一般以18示出的侧面区域，所述侧面区域包括外部区域36、38，在示出的装置中，所述外部区域比中心区域30稍微延伸得更深一些，并且趋向于在安全气囊的展开状态下覆盖车辆的A支柱14，即，挡风玻璃任意一侧的车辆框架部分。因此，处于扩展状态下的安全气囊沿着横跨车辆的轴线Y-Y延伸，并且处于展开的平整状态下的安全气囊具有这样的形状：通常关于轴线A-A(图5A)对称，所述轴线A-A在安装安全气囊时基本位于车辆的前后竖直中心平面内，并且处于展开的平整状态的安全气囊具有这样的轮廓，使得下边缘20、22(图5A中的下面的边缘)具有中间区域20，中间区域20以轴线A-A为中心，并且处于图5A中的最下端。所述下边缘20、22随着边缘部分22从区域20远离所述轴线A-A向上弯曲到区域20的任一侧，在图5A中，这些边缘部分22从中心区域20以低角度斜向上进入安全气囊的侧面区域18。如图5A所示，安全气囊轮廓的上边缘24包括基本平直的中间部分26，所述基本平直的中间部分大致垂直于轴线A-A并且因此平行于纵向轴线Y-Y延伸，并且所述部分26相对地靠近下边缘中间部分20。如图5A所示，上边缘24向上弯曲到任一侧，以限定安全气囊的最侧面部分36、38的上边缘28，如图5A所示，所述最侧面部分36、38与安全气囊的相邻部分相比深度增大，并且在安全气囊的展开状态，所述最侧面部分36、38趋向于覆盖车辆挡风玻璃任一侧的A支柱。下边缘的部分22的如图5A所示的向上倾斜和部分36、38的如图5A所示的向上扩展在一定程度上允许挡风玻璃和后发动机罩边缘的弯曲，如在平面图中所示。

在将安全气囊挤压在其容器中的过程中，第一步，安全气囊从远离充气机34的其长上边缘24朝向充气机卷起，如图5B和5C所示。因此，在这一折叠阶段结束时，安全气囊是狭窄的卷，其仍然具有扩展气囊的全侧向宽度。因此，在空间上进一步以这样的方式卷拢，纵向卷和充气机34(或者充气机连接部)都位于入口部分32的下方(考虑在车辆中当安全气囊挤压在壳体50中时关于安全气囊的方位)。在随后的阶段，如图5D和5E所示，包括侧面的外面部分36、38的细长的卷的侧面区域被进一步关于与轴线A-A平行的轴线卷起，使得每个侧面区域是螺旋体或卷体的形式，在这一形式中，离所述螺旋体或卷体的中间最远的部分从安全气囊的中心区域30向外和向下延伸，以卷曲在中心区域30下面的中心区域和充气机之间，如图5F所示。由此而挤压的安全气囊与充气机34一起装配在壳体或容器50中(见图4)，使得每个折叠的或卷起的侧面区域容纳在中心区域30和充气机单元之间。

图6A到6E更概略地示出了对于具有稍微不同形状的类似安全气囊的折叠顺序。在这些附图中，图6A再次示出了处于平整而完全展开状态的安全气囊，再次以34示出的充气机，其中来自充气机的气体出口(实际上被容纳在安全气囊的入口内)以54示出。图6B和6C示出了关于安全气囊纵向轴线Y-Y渐进地卷起安全气囊，同时，如图6D所示，在下一个阶段，每个侧面区域的外面部分，包括例如相应部分36、38，被折叠在安全气囊的相邻部分的下面。在进一步的阶段中，如图6E所示，每个所述相邻的部分，与下面的外面部分一起，被折叠在安全气囊的中心区域30的下面，使得安全气囊的每个侧面区域形成简单的平整螺旋体并且容纳在位于上面的安全气囊的中心区域30和下面的充气机34之间。然后，如上所述，安全气囊/充气机组合被挤压在安全气囊壳体中。可以理解，在如图5F和6F所示的状态，连接安全气囊与充气机的必要的入口管道在折叠的安全气囊的左右外面区域的邻接部分之间延伸。

可以理解，安全气囊的侧面区域折叠在中心区域下面的方式以及实际上安全气囊首先在竖直(如图5A和6A所示)尺寸上的减小的方式的变化可以确保对安全气囊进行期望的修改。例如，安全气囊可以折叠成手风琴的形式，而不是卷成获得沿轴线Y-Y的狭窄的纵向延伸结构，(对应图5C和6C示出的阶段)，和/或安全气囊的侧面区域被以手风琴的形式折叠或部分卷在/部分以手风琴的形式折叠在中心区域30的下面。

通过描述的所述安全气囊装置，在车辆与行人碰撞的事件中，车辆前端的传感器，例如在保险杆的前面，探测所述碰撞并且启动充气机。安全气囊因此开始充气，从紧邻安全气囊入口的中心区域30开始，引起该区域向上扩展，从其通常的位置提升所述发动机罩的后端。最初，安全气囊的侧面区域被有效地封锁或锁定，通过由容器或壳体50从下面的支撑和通过安全气囊的位于上面的中心区域30和发动机罩10的从上的支撑，保持在卷起或折叠状态。然而，随着安全气囊充气的进行，在提升发动机罩后端之后或过程中，中心区域30的充气从容器50提升安全气囊以及折叠或卷起的侧面区域，允许这些区域展卷或打开到任一侧，同时安全气囊还在挡风玻璃上打开，即相反于上面提到的关于纵向轴线Y卷起或折叠。

同时，在上面描述的装置中，在其中具有挤压的安全气囊的容器50被定位成，使得安全气囊的容器开口(通常由盖子52封闭)和中心区域30面向上方，容器50和挤压的安全气囊可以定位成部分或整个地向后朝向车辆挡风玻璃，(例如部分向上和部分向后)，即，使得具有挤压在其中的安全气囊的容器或壳体从图1中示出的位置逆时针偏向达到最多90°的角度，例如在5°和7°之间。可选地，挤压的安全气囊可以相对于其壳体或容器从图1示出的位置向后倾斜，使得挤压的安全气囊的中心区域，描述为在上面的结合图4到6E的描述中所述的最上部，向后朝向车辆挡风玻璃或以某一角度部分地朝向后方且部分地朝向上方。在这样的装置中，所述壳体或容器还可以向后倾斜一定程度，使得其开口也以关于竖直方向的一定角度朝向后方或上方。然而，不可想象，挤压的安全气囊相对于其容器以及容器相对于车辆的的综合倾斜将使安全气囊12从图1和2示出的位置倾斜大于90°。如上面描述的壳体和安全气囊的向后定位减少了安全气囊在展开过程中被卡在车辆发动机罩的下面的风险。当然可以理解，容器50本身不需要图1、2和4示出的形式，而是特别地适用于当充气机运行时安全气囊展开的方向。

上面参考附图描述的安全气囊提供了如下优点：在存储状态下，安全气囊能够被挤压成狭窄的模块，同时仍然保证当充气时安全气囊良好运行。而且，如上所述，仅需要附带单个致动器等的单个安全气囊。

同时，在参考附图描述的实施例中，车辆发动机罩被描述为在前端枢转，以便从后面向前和向上摆动以接近发动机室，可以理解，本发明还可以应用到如下车辆，其中发动机罩在铰链(例如在发动机罩的后端)上枢转，以便从前面向后和向上摆动以通常地接近发动机室，这是在很多机动车中的常规设置。在这些情况下，通过示例的方式，在发动机罩后端的铰链可以配置成，使得在前端碰撞情形中，或者通过在传感器的控制下操作松脱机构或者通过在发动机罩后端的充气安全气囊的力，松脱发动机罩后端与车辆的邻近部分的连接部的通常的铰接连接，在这一前端碰撞情形中，在发动机罩的前端设置的在此类情况下通常压下发动机罩的挂钩或类似机构，被配置为提供在发动机罩前端的枢轴或有效枢轴。因此，简单地通过金属部件(例如金属板或条)可以在发动机罩前端提供这样有效的枢轴，所述金属部件弯曲以允许发动机罩在这样的前端碰撞情形中向上和向前摆动到期望的程度，或者可以在发动机罩的前端提供辅助的铰链设置。因此，说明书和权利要求中对于在前端枢转用于向上和向后枢转的发动机罩的引用趋向于包括表明的此类装置，在该装置中发动机罩设置成，在通常的未碰撞情形中，关于在发动机罩的后端处的铰链装置向上和向后枢转。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的保护行人的安全气囊装置，所述机动车辆具有发动机罩(10)，所述发动机罩(10)在前端枢转以用于向上和向前枢转，所述车辆具有在发动机罩后面的挡风玻璃(16)，所述安全气囊装置包括安全气囊(12)，所述安全气囊(12)位于发动机罩下面邻近发动机罩后端，并且位于车辆侧面之间的基本中间位置，所述安全气囊在其展开状态下横穿并延伸跨过车辆发动机罩的宽度并且穿过车辆发动机罩的宽度并向上在挡风玻璃的至少一部分高度上扩展，所述安全气囊包括具有入口部分(37)的中心区域(30)和侧面区域或侧翼(18)，所述入口部分(37)通过入口固定到充气机(34)上，所述侧面区域或侧翼在所述展开状态下从所述中心区域在所述中心区域的任一侧扩展，并且其中在预展开、存放状态下，安全气囊被挤压在支撑壳体或容器(50)中，所述支撑壳体或容器具有与所述入口和充气机邻近而处的壁和与所述壁相对的开口，所述安全气囊首先关于安全气囊的横跨车辆延伸的纵向轴线(Y-Y)折叠或卷起，并且该安全气囊将横越其中安装有该安全气囊的车辆延伸，并且所述安全气囊的侧面区域或侧翼(18)朝向中心区域折叠或卷起，以位于安全气囊的中心区域和所述壁之间，由此当所述安全气囊充气时，位于所述中心区域和所述壁之间的所述安全气囊的折叠侧面区域最初保持在正充气的中心区域和所述壳体或容器的壁和/或所述充气机之间，并且因此所述卷起或折叠的侧面区域暂时被阻止充气，但是随着安全气囊的中心区域充气，侧面区域从所述壳体或容器中移出，使得侧面区域也能够充气而在挡风玻璃上扩展。

2.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，所述支撑壳体或容器(50)具有底壁，所述底壁形成与所述入口和充气机(34)邻近而处的所述壁，并且所述支撑壳体或容器(50)具有从底壁延伸以限定室的侧壁，所述室具有与所述底壁相对的开口，所述开口能够由分离的盖子封闭。

3.根据权利要求2所述的安全气囊装置，其特征在于，每个侧面区域或侧翼(18)以这样的方式卷起或折叠，使得所述侧面区域一部分的表面在安全气囊的挤压或存放状态下离所述中心区域最远并且最靠近所述壳体或容器的底壁，所述侧面区域的这一部分在安全气囊(12)的展开状态中朝向上方和前方并且在展开状态中紧邻中心区域(30)的外部表面，并且所述卷起或折叠的侧面区域的另外部分位于侧面区域的上述部分和安全气囊的中心区域之间。

4.根据权利要求1到3任一项所述的安全气囊装置，其特征在于，所述车辆具有在所述挡风玻璃任一侧的“A”支柱(14)，和所述安全气囊的所述侧面区域包括配置成在安全气囊的充气的、展开状态中在所述“A”支柱上扩展的深度增大的最侧面部分(36、38)。

5.一种折叠和存放根据前述任一项权利要求所述的行人安全气囊的方法，其中从安全气囊(12)的展开的未充气状态开始，所述安全气囊首先关于安全气囊的横跨车辆延伸的纵向轴线(Y-Y)折叠或卷起，并且该安全气囊将横越其中安装有该安全气囊的车辆延伸，在这种方式中，所述入口部分保持暴露，由此垂直于安全气囊的所述纵向轴线的安全气囊的范围变窄，并且其后每个卷起或折叠的侧面区域进一步关于垂直于安全气囊的所述纵向轴线延伸的轴线(A-A)进一步卷起或折叠，以这样的方式使得所述卷起或折叠区域(18)与所述中心区域(30)在所述入口的任一侧上形成叠置关系。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每个所述侧面区域(18)关于垂直于安全气囊(12)的所述纵向轴线(Y-Y)的所述轴线(A-A)卷起或折叠，使得所述侧面区域形成螺旋体形式，其中，在所述安全气囊的展开状态下侧面区域(18)的远离所述中心区域(30)的部分(36、38)靠近所述螺旋体的中间位置，并且在安全气囊的展开状态下靠近所述中心区域(30)的部分远离所述螺旋体的中间位置。

7.一种机动车辆，该机动车辆具有在前端枢转以向上和向前枢转的发动机罩(10)，所述车辆具有位于所述发动机罩后面的挡风玻璃(16)，所述车辆安装有位于所述发动机罩下面的如权利要求1到4任一项所述的行人安全气囊装置。

8.根据权利要求7所述的机动车辆，其特征在于，所述车辆发动机罩安装用于在通常未发生事故的情形下在后端关于后铰链装置枢转，并且通过在发动机罩前端的挂钩装置保持在封闭位置，还安装成能够在前端碰撞情形中从其枢轴安装中松脱用于关于所述发动机罩的前部分枢转。

9.根据权利要求7或8所述的机动车辆，其特征在于，在预展开、存放状态下，所述存放的安全气囊的所述中心区域(30)面向如下方向，该方向至少具有被指定向上朝向所述发动机罩(10)的下侧的分量。

10.根据权利要求7或8所述的机动车辆，其特征在于，在预展开、存放状态下，所述存放的安全气囊的所述中心区域(30)面向如下方向，该方向至少具有被指定向后并朝向车辆挡风玻璃(16)的分量。

11.根据权利要求10所述的机动车辆，其特征在于，具有挤压在其中的安全气囊的所述壳体或容器(50)定位成，使得所述壳体或容器的所述开口面向如下方向，该方向至少具有被指定向上朝向所述发动机罩(10)的下侧的分量。

12.根据权利要求10所述的机动车辆，其特征在于，在其中具有挤压的安全气囊的所述壳体或容器(50)定位成，使得所述壳体或容器的所述开口面向如下方向，该方向至少具有被指定朝向车辆后方并因此朝向挡风玻璃(16)的分量。

13.根据权利要求10所述的发动机车辆，其特征在于，在其中具有挤压的安全气囊的所述壳体或容器(50)定位成，使得所述壳体或容器的所述开口面向如下方向，该方向至少具有：被指定向上朝向发动机罩(10)的下侧的分量和被指定向后朝向车辆挡风玻璃(16)的分量。

14.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每个所述侧面区域(18)关于垂直于安全气囊(12)的所述纵向轴线(Y-Y)的所述轴线(A-A)卷起或折叠，使得所述侧面区域形成平的螺旋体形式，其中，在所述安全气囊的展开状态下侧面区域(18)的远离所述中心区域(30)的部分(36、38)靠近所述螺旋体的中间位置，并且在安全气囊的展开状态下靠近所述中心区域(30)的部分远离所述螺旋体的中间位置。

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