CN105365740B - 在单个饰件上具有多个气囊的主动垫 - Google Patents

Abstract

一种主动垫在碰撞事件过程中保护在机动车辆中的乘客。内饰板具有含有面对乘客的前表面和包括多个穿过饰板横向隔开的闭合结合轨道的后表面的前壁。多个气囊壁每个具有结合到各自结合轨道的外凸缘、邻近各自的外凸缘环状地设置和限定各自延伸长度的多个褶、以及将各自的气囊壁附接到固定反作用结构的中央安装塔。多个微型气体发生器每个安装到各自的气囊壁用于给各自的气囊壁充气。充气使得各自的褶展开同时饰板远离反作用结构展开非均匀距离，该非均匀距离是由于至少一个气囊壁所具有的褶延伸长度不等于另外一个横向隔开的气囊壁的褶延伸长度所产生。

Description

在单个饰件上具有多个气囊的主动垫

背景技术

本发明总体上涉及用于机动车辆中乘员碰撞保护的主动垫(active bolster)，并且，更具体地，涉及一种饰板，该饰板支撑具有单独微型气体发生器的多个独立气囊壁以实现横向穿过饰板的非均匀的展开距离。

主动垫是车辆乘员保护设备，其具有可充气的气囊以吸收冲击和减少在碰撞过程中对乘员的创伤。与一旦充气就从各种开口的后面中出现的可展开的安全气囊衬垫截然不同，主动垫使用内饰表面本身来在碰撞事件开始时膨胀，用于吸收冲击和通过充气气体的作用消散能量。美国专利号8,205,909，公告日期2012年6月26日的美国专利——其通过引用并入本文——公开了一种集成到重量轻和视觉上有吸引力的手套箱门中的主动膝部垫。美国专利号8,474,868，公告日期2013年7月2日的美国专利——其也通过引用并入本文——公开了一种典型的结构，其中主动垫包括面对车辆乘员的外壁(例如，饰板)，该外壁沿密封周边附接到内部气囊。壁的一个或两个是可变形的以便提供可充气的气囊。例如，内壁可以具有褶状的(即，手风琴状的)区域，其在充气过程中拉直。壁在它们的预展开、非充气的情况下时最初隔开一小量。这允许充气气体以可以以实现穿过面板均匀充气的方式进入。

典型的主动垫的内壁和外壁由模塑的热塑性塑料比如聚乙烯、聚烯烃或PVC(聚氯乙烯)组成。它们典型地被注塑成型但也可以被吹塑成型。当分别形成时，壁必须在它们周边的周围密封地连接以便形成可充气的气囊。连接必须是强有力的以抵抗由于充气过程中的高压导致的分离。

在已知的系统中，周向褶导致以总体上对称的方式与A级表面垂直的膨胀轨迹。这种膨胀外形(expansion profile)在潜在的乘客互动穿过垫的表面是对称的的大多数情况下是期望的。然而，在某些情况下，A级表面相对于冲击的乘客可以是倾斜的。例如，在前排乘客座椅的前方的仪表板或仪表盘可以是弧形的或弯曲的以便手套箱门左侧比右侧更靠近乘客。在手套箱门中的主动垫的对称的膨胀将导致乘客与垫不均匀的冲击。

美国专利号8,448,980，公告日期2013年5月28日的美国专利，标题为“具有非对称褶状充气的主动垫”，公开了一种具有褶的气囊，该褶是径向可变的以便在充气过程中的展开在特定方向上偏斜。与用来制造褶状气囊壁的注塑成型或吹塑成型工艺和车辆饰件结构(例如，手套箱门)内可用的有限的包装空间、可获得的偏斜膨胀的数量相关联的局限性也被限制。为了车辆造型的目的，有时令人期望的是，在饰件表面中采用显著的弯曲，这使得它对实现主动垫的期望的展开方向更加有挑战性。

同样令人期望的是，根据预期的乘员冲击要求提高调整使适应垫展开的运动学和降低主动垫的总成本。

发明内容

在本发明的一个方面中，主动垫提供用于在碰撞事件过程中保护在机动车辆的座位区中的乘客。车辆的内饰板包含具有面对座位区的前表面和包括穿过面板横向隔开的多个闭合结合轨道的后表面的前壁。存在多个气囊壁，每个具有结合到各自的结合轨道的外凸缘，邻近各自的外凸缘环状地设置和限定各自延伸长度的多个褶，以及将各自的气囊壁附接到固定反作用结构的中央安装塔。多个微型气体发生器每个被安装到各自的气囊壁用于在碰撞事件过程中供给充气气体来给各自的气囊壁充气。每个气囊壁的充气导致各自褶的展开，同时饰板远离固定反作用结构展开非均匀距离，该非均匀距离是由于至少一个气囊壁所具有的褶延伸长度不等于另外一个横向隔开的气囊壁的褶延伸长度所产生。

根据本发明，提供一种用于在碰撞事件过程中保护在机动车辆的座位区的乘客的主动垫，包含：

车辆的内饰板，其中饰板具有面对座位区的前表面和包括多个穿过饰板横向隔开的闭合结合轨道的后表面；

多个气囊壁，每个具有结合到各自结合轨道的外凸缘、邻近各自的外凸缘环状地设置和限定各自延伸长度的多个褶、以及将各自的气囊壁附接到固定反作用结构的中央安装塔；

多个微型气体发生器，每个安装到各自的气囊壁用于在碰撞事件过程中供应充气气体来给各自的气囊壁充气；

其中每个气囊壁的充气使得各自的褶展开，同时饰板远离固定反作用结构展开非均匀距离，非均匀距离是由于至少一个气囊壁所具有的褶延伸长度不等于另外一个横向隔开的气囊壁的褶延伸长度所产生。

根据本发明的一个实施例，其中内饰板包含设置在乘客座椅的前方的手套箱门，其中手套箱门具有左侧和右侧，其中左侧和右侧之间的间隔小于右侧和座椅之间的间隔，其中多个气囊壁包含左气囊壁和右气囊壁，并且其中右气囊壁的褶延伸长度大于左气囊壁的褶延伸长度，以便右侧远离固定反作用结构展开一右侧距离，该右侧距离比左侧的左展开距离更大。

根据本发明的一个实施例，其中右气囊壁具有第一数量的褶和左气囊壁具有第二数量的褶，并且其中褶的第一数量大于褶的第二数量。

根据本发明的一个实施例，其中微型气体发生器具有不全相等的各自的气体容量以便对在前表面上的冲击的抵抗横向地改变。

根据本发明的一个实施例，其中气囊壁每个具有用来排放充气气体的各自的排气容量，并且其中排气容量不全相等以便对在前表面上的冲击的抵抗横向地改变。

附图说明

图1是本发明可以应用到的类型的主动膝部垫手套箱门系统的向外看的分解透视图；

图2是现有技术饰板前壁和具有连续周向褶的气囊后壁的透视分解图；

图3是在焊接在一起之后的图2的壁的透视图；

图4是具有安装在凹口中的混合动力充气机的图2的组装单元的后部透视图；

图5是安装在手套箱门中的充气的主动膝部垫的横截面；

图6是示出了朝向乘客的垫的膨胀的顶部示意图；

图7是更详细地示出了在对称地膨胀的垫和乘客之间的不均匀互动的顶部示意图；

图8是具有一对用于接收各自气囊壁的闭合结合轨道的前饰壁的后部平面图；

图9是在组装气囊壁和安装微型气体发生器之后图8的前壁的后部平面图；

图10是在充气之前通过图9的前壁和气囊壁的横截面；

图11是示出了在充气之后图10的壁的横截面；

图12是本发明的另一实施例，其中不同尺寸的气囊壁产生偏斜膨胀；

图13和14是具有多个气囊壁的单个饰壁的另一实施例的后部平面图。

具体实施方式

现在参照图1，现有技术主动膝部垫系统10具有第一壁或底板11和第二壁或面板14。底板11可以通过与如图1中所示的存储腔或手套箱12铰链式连接来附接到车辆，或安装到另一结构，比如在例如转向柱下面的仪表板支撑件。这样的位置容易接近在车辆内的相应的座椅位置中驾乘的个人的膝盖。

底板11具有适合被密封到具有匹配周边15的第二壁14的周边13。壁11和14优选由模塑的塑料组成并且可以通过塑料焊接比如热板焊接或振动焊接连接，以在内部开口空间17的周围形成周边密封从而形成气囊。充气气源16被电子地控制，用来在碰撞事件过程中激活以释放气体来使垫充气。壁14可以包含内饰表面(例如，手套箱门的外部)，或额外的表层(未示出)可以施加到前面板14的外表面(即，A级表面)。该表层优选由塑料构成，并且可以是真空成形的热塑性双层压制件(bilaminate)，该双层压制件可以是细粒度的或以其他方式精加工的。典型地，壁11可以由多个周向褶(未示出)组成以增加气囊的膨胀尺寸。当额外的表层或覆盖物被使用时，褶也可以位于壁14上。

图2和3示出了现有技术主动垫，其中充当主动垫的车辆的内饰板形成为手套箱门。饰板35起前气囊壁的作用，前气囊壁接收可膨胀的气囊壁36。饰板35具有含有结合轨道或滚道37的后表面，粘合轨道或滚道37从表面向上延伸，以便与气囊壁36的外凸缘38结合(例如，通过塑料焊接比如热板焊接)。

图4是更详细地示出了组装的垫40的后部视图。壁35和36在闭合的周边38的周围连接以形成具有在壁35和36之间的开口中央容积的可充气气囊来在碰撞事件过程中从安装在气囊壁36的凹口42中的充气机41中接收充气气体。气囊壁36包括多个褶，比如43和44，以在充气过程中容纳气囊的膨胀。多个突起部分或塔45被用来安装气囊壁36到充当反作用表面(比如手套箱门内壁)的车辆支撑结构。在气囊壁36中的排气孔46可以被包括用于在展开之前和期间排放中央容积。

图5示出了响应于来自充气机41的充气气体的中央容积47的膨胀，导致饰壁35的向外运动远离由手套箱内壁48和仪表板环绕物或框架49组成的反作用结构。

图6示出了在乘客座椅21的前方的仪表板20。仪表板20的外部面对乘客的或A级表面22是弧形的或弯曲的以便它不与乘客的前方平行(例如，通过在他们的膝盖和小腿的前方处的平面所限定的)。包含在仪表板20的前表面上——比如手套箱门中——的垫23以垂直于A级表面22的轨迹展开，导致对称的膨胀形状24。连同膝盖26和27就座在座椅21的乘客25将被对称的形状24不均匀地冲击。

图7示出了包含在倾斜A级表面22上的改进的主动垫30。非对称的膨胀形状31通过本发明提供用于如下面所描述的更均匀的与膝盖26和27相互作用。

图8-11示出了本发明的第一实施例，其中单个饰板支撑两个可展开的气囊舱，该气囊舱适合于提供不同的褶延伸长度以便实现面板的偏斜展开，从而它可以从相对于在碰撞过程中将要被保护的乘客倾斜的表面中被展开。内饰板50被示为用于主动手套箱门的前壁。内饰板50的前表面配置为面对机动车辆内的乘客舱的座位区。内饰板50具有包括穿过内饰板50横向隔开的闭合结合轨道52和53的后表面51。结合轨道52和53可以以传统的方式在热焊过程中被加热/部分地熔融到对应的气囊壁。

如图9中所示，一对气囊壁54和55与结合轨道52和53紧密配合。更具体地，气囊壁54和55包括用于与结合轨道52和53焊接的各自的外凸缘56和57。气囊壁54和55进一步包括安装到对应的凹口和电力有线连接到连接器61的各自的微型气体发生器(MGG)58和60。控制电路62通过连接器61连接到MGG 58和60以便响应于使用传感器63检测到的冲击引发微型气体发生器。

气囊壁56和57包括邻近各自的外凸缘56和57环状地设置的各自的褶64和65。中央安装塔70将气囊壁54和55附接到固定反作用结构比如在图10和11中所示的门后壁71。褶64和65限定气囊壁54和55的各自的延伸长度以便实现内饰板50展开距反作用结构71非均匀的距离。不同的延伸长度可以使用褶状部分得到，该褶状部分针对各自气囊壁展开到不同的长度，例如，通过改变褶的高度或通过使用不同数量的褶折叠。如图10中所示，在乘客手套箱门右侧的气囊壁54具有含有三个折叠的褶状部分64，而左侧气囊壁55具有含有两个折叠的褶状部分65。

如图11中所示，更大数量的折叠提供比气囊壁55的延伸长度L₂更长的气囊壁54的延伸长度L₁。因此，饰壁50从倾斜反作用表面71中向外膨胀以提供用于接收乘客的膝盖和小腿的无倾斜的展开位置。

本发明中采用的微型气体发生器包含通常用来产生用于安全带预拉设备或其它小辅助约束应用的少量气体的类型的微型充气机。典型的微型气体发生器典型地具有不大于约20毫米×20毫米的尺寸。使用多个气囊舱与各自的微型气体发生器实现主动垫展开的改进的控制同时因为充气气体的总量减少而降低成本。此外，可以获得面板展开和抗冲击性的更精确的控制。MGG可以具有不同的气体容量以便通过碰撞乘客感觉到的抗冲击性可以穿过饰壁横向地改变。同样地，气囊壁54和55可以包括具有不同排气容量的各自的排气口66和67以便调整通过穿过饰板50横向地可变的主动垫提供的抗冲击性。因为充气特性和排气特性二者可以在饰板50上的不同位置独立地调整，所以显著设计灵活性可以得到用于满足期望的冲击性能。

图12示出了替代实施例，其中饰板前壁75支撑第一和第二气囊壁76和77，其中气囊壁76具有比气囊壁77更大的直径和更长的褶延伸长度。气囊壁76也具有更大的膨胀容积，以便比安装在气囊壁77中的MGG 80更大的MGG 78将被安装在气囊壁76中。

图13和14示出了另一实施例，其中更大数量的气囊壁支撑在单个饰壁上。因此，用于手套箱门的前壁81具有配置为提供穿过饰板81横向铺设的闭合结合轨道83-87的后表面82。结合轨道位置可以是对称的或非对称的。多个气囊壁90-94结合到轨道83-87。褶延伸长度、排气容量、和各自微型气体发生器的气体容量都可以从一个气囊壁改变到下一个，以便调整饰壁81的各中部分的展开距离和抗冲击性。

Claims (7)

1.一种用于在碰撞事件过程中保护在机动车辆的座位区的乘客的主动垫，包含：

车辆的内饰板，其中所述内饰板具有面对所述座位区的前表面和包括多个穿过所述内饰板横向隔开的闭合结合轨道的后表面；

多个气囊壁，每个具有结合到各自结合轨道的外凸缘、邻近所述各自的外凸缘环状地设置和限定各自延伸长度的多个褶、以及将所述各自的气囊壁附接到固定反作用结构的中央安装塔；

多个微型气体发生器，每个安装到各自的气囊壁用于在所述碰撞事件过程中供应充气气体来给所述各自的气囊壁充气；

其中每个气囊壁的充气使得所述各自的褶展开，同时所述内饰板远离所述固定反作用结构展开非均匀距离，所述非均匀距离是由于至少一个气囊壁所具有的褶延伸长度不等于另外一个横向隔开的气囊壁的褶延伸长度所产生。

2.根据权利要求1所述的主动垫，其中所述内饰板包含设置在乘客座椅的前方的手套箱门，其中所述手套箱门具有左侧和右侧，其中所述左侧和所述右侧之间的间隔小于所述右侧和所述座椅之间的间隔，其中所述多个气囊壁包含左气囊壁和右气囊壁，并且其中所述右气囊壁的褶延伸长度大于所述左气囊壁的褶延伸长度，以便所述右侧远离所述固定反作用结构展开一右侧距离，所述该右侧距离比所述左侧的左展开距离更大。

3.根据权利要求2所述的主动垫，其中所述右气囊壁具有第一数量的褶和所述左气囊壁具有第二数量的褶，并且其中所述第一数量大于所述第二数量。

4.根据权利要求1所述的主动垫，其中所述微型气体发生器具有不全相等的各自的气体容量以便对在所述前表面上的冲击的抵抗横向地改变。

5.根据权利要求1所述的主动垫，其中所述气囊壁每个具有用来排放所述充气气体的各自的排气容量，并且其中所述排气容量不全相等以便对在所述前表面上的冲击的抵抗横向地改变。

6.根据权利要求5所述的主动垫，其中每个外凸缘被焊接到所述各自的结合轨道。

7.一种主动膝部垫，包含：

手套箱门饰板，其具有包括横向隔开的结合轨道的后表面；

多个气囊壁，其结合到各自的结合轨道且具有设置在将所述各自的气囊壁附接到反作用表面的中央塔周围的各自的褶，所述褶限定各自的延伸长度；以及

各自的微型气体发生器，其安装到每个气囊壁用于展开所述各自的褶以便所述门饰板非均匀地展开。