CN105383431A - 车辆安全气囊附体 - Google Patents

Abstract

一种安全气囊，包括初级部分和次级部分。初级部分限定第一腔室以及次级部分限定流体连接到第一腔室的第二腔室。初级部分进一步限定中心轴线以及次级部分至少部分地沿着中心轴线设置。在其未膨胀状态下，安全气囊可以设置在仪表板下。

Description

车辆安全气囊附体

背景技术

新车评估规程(NCAP)在1979年由美国国家公路交通安全局创立。在美国，NCAP基于碰撞测试数据制定了车辆的五星评级系统。其伙伴规程遍及全世界，包括欧洲(EuroNCAP)、澳大利亚及新西兰(ANCAP)、拉丁美洲(LatinNCAP)、以及中国(C-NCAP)。这些规程定期地更新它们对赢得最高评级的要求。

附图说明

图1示出了一示例，其中车辆具有可以降低碰撞之后可能施加到乘员的腿部或足部的某些力的安全气囊。

图2示出了可以用于图1的车辆中的一个示例安全气囊。

图3示出了可以用于图1的车辆中的另一示例安全气囊。

图4A和4B示出了图2或图3的安全气囊如何在车辆碰撞后限制乘员的腿部或足部的运动。

图5为比较在具有及不具有带附体的安全气囊的情况下施加在乘员的胫骨上的力的图表。

图6为比较在具有及不具有带附体的安全气囊的情况下施加在乘员的胫骨上的剪力的图表。

具体实施方式

一种改进车辆安全性的方式是在碰撞后减少施加在乘员的腿部——特别是驾驶员的腿部——的力。紧随某些类型的碰撞之后，驾驶员的一条或两条腿容易受到横向移动影响。这种横向移动可能会造成驾驶员的双脚中的一只撞到踏板中的一个。这样的横向运动可以通过具有附体的膝部安全气囊来缓解。未展开的安全气囊可以被设置在仪表板的下方。在撞击后，该安全气囊连同附体一起可以膨胀。该附体可以总体上沿着安全气囊的中轴线设置以使该附体可以膨胀进入到驾驶员的两腿之间的区域。该附体可以限制驾驶员腿部的横向运动，因此减轻例如由驾驶员的腿部或足部撞到踏板中的一个所施加的力。

所示的元件可以采用许多不同的形式并包括多种和/或可选择的部件和设施。所示出的该示例性部件并非意在限制。实际上，可以使用附加的或可选择的部件和/或实施方式。

如图1所示，该车辆100包括仪表板105和安全气囊110，该安全气囊110以未膨胀状态存放在仪表板105之中或其下方。仪表板105和安全气囊110二者可以设置在乘客舱115中。安全气囊110可以被配置为在碰撞后朝向驾驶员或其他的车辆乘员至少部分地膨胀。诸如加速器踏板和制动踏板这样的踏板120还可以被设置在乘客舱115中的仪表板105下方。

如以下将更详细地进行讨论的，安全气囊110具有带有流体连接的腔室的多个部分。每个部分可以根据不同的时序展开。即，一个部分可以在碰撞后立即膨胀(例如，在几毫秒内)同时另一部分——附体——可以按几十毫秒后的顺序展开。该附体可以被配置为在碰撞后降低可能施加在乘员腿部或足部的某些力。

虽然图示为轿车，但车辆100可以包括任何的乘用车辆或商用车辆，诸如汽车、卡车、运动型多用途车、出租车、公共汽车等。在如下所述的一些可行的方法中，车辆100为自主车辆，其被配置为在自主(例如，无驾驶员)模式、部分自主模式、和/或非自主模式下运行。

图2示出了示例安全气囊110，其可以用于图1的车辆100中。安全气囊110以例如车辆碰撞后处于其膨胀状态示出。安全气囊110包括初级部分125和从初级部分125延伸的次级部分130(例如，附体)。初级部分125可以限定第一腔室135以及次级部分130可以限定第二腔室140。第一和第二腔室135、140可以相互流体连接。

当处于膨胀状态时，初级部分125可以限定中心轴线145。中心轴线145可以总体上靠近或沿着安全气囊110的中心垂直地延伸(如附图所示)。次级部分130可以靠近或至少部分地沿着中心轴线145设置在初级部分125上。而且，次级部分130可以总体上垂直地定向。当安全气囊110膨胀时，初级部分125可以被配置为限制施加在乘员膝部的力同时次级部分130可以被配置为延伸到乘员腿部之间的一位置。利用处于乘客的两腿之间的次级部分130，安全气囊110可以在车辆碰撞后减少以其他方式作用在乘员腿部或足部的力。一旦这样的力可能到来，乘员的腿部或足部就会撞到踏板120中的一个。因此，安全气囊110的次级部分130可以减少乘员腿部或足部的横向运动以阻止乘员的腿部或足部撞到踏板120中的一个。

虽然属于同一安全气囊110的一部分，但是初级和次级部分125、130可以被配置为在不同的时间上或以不同的速率膨胀。举例来说，初级部分125可以被配置为在检测到碰撞后立即膨胀(例如，几毫秒)而次级部分130可以被配置为在稍后的时间(例如，按在检测到碰撞之后或在初级部分125膨胀之后的数十毫秒的顺序)膨胀。作为一种选择，初级和次级部分125、130可以在实质相同的时间膨胀(例如在碰撞后的几毫秒内)。

控制安全气囊110的硬度的一种方式是可以通过一个或多个通气孔150的使用。初级或次级部分125、130上的通气孔150可降低安全气囊110的该部分的硬度。在一些实施方式中，初级和次级部分125、130可以包括一个或多个通气孔150。此外，通气孔150可以用于流体连接第一和第二腔室135、140。

图3示出了另一示例安全气囊110，其可以用于图1的车辆100中。如图示，次级部分130被分为第一突出部130A和第二突出部130B。第一和第二突出部130A、130B可以相互间隔或可以在一些可行的实施方式中至少部分地限定相同的腔室。如图示，第一突出部130A和第二突出部130B限定分开的腔室。

第一和第二突出部130A、130B可以根据不同时序相对于初级部分125或相对彼此展开。即，第一和第二突出部130A、130B中的一个或二者可以在初级部分125的相同时间(例如，在几毫秒内)展开。在其他方面，第一和第二突出部130A、130B中的一个或二者可以在初级部分125展开之后的一段时间内展开(例如，按数十毫秒的顺序)。

图4A和4B示出了图2或图3的安全气囊110在车辆碰撞后如何限制乘员腿部或足部155的运动。参考图4A，在没有安全气囊110的情况下，乘员腿部和足部155可以自由地横向运动。因此，乘员的足部155可能与踏板120中的一个相碰。然而，如图4B所示，安全气囊110的次级部分130可以限制乘员腿部的横向运动。横向运动可以被充分地限制以防止乘员的足部155与踏板120中的一个的碰撞。

图5为图表500，其将在具有带附体的安全气囊110和不具有带附体的安全气囊110的情况下施加在乘员胫骨上的胫骨指标进行对比。如图示，x轴505代表了时间以及y轴510代表了胫骨指数函数，其可以显示乘员腿部将经历的复合受力和力矩。线515代表了没有附体的安全气囊的情况下的胫骨指数函数值，而线520代表了具有附体的安全气囊110的胫骨指数函数值。如图所示，不具有附体情况下的胫骨指数函数峰值为1.1618，其出现在碰撞后的79.8ms。然而，具有附体的情况下，胫骨指数函数的峰值回落到0.7662。此外，具有附体的安全气囊110的胫骨指数函数的峰值与没有附体的安全气囊相比晚出现了6.3ms，其出现在86.1ms。

图6为图表600，其将在具有带附体的安全气囊110和不具有带附体的安全气囊110的情况下乘员的右膝盖所承受的剪力进行了比较。x轴605代表时间以及y轴610代表切变位移，例如，在模拟碰撞过程中数毫秒内乘员膝盖的横向移动。线615代表具有不带附体的安全气囊的情况下乘员所经历的剪力的量。线620代表具有带附体的安全气囊110的情况下的剪力的量。

对于不带附体的安全气囊，切变位移的峰值为3.3mm并且其出现在碰撞后的大约60.7ms。然而，在具有附体的情况下，切变位移的峰值降低到3.1mm并出现在碰撞后的83.3ms，其明显晚于不带附体的情况。

在不带附体的情况下不仅切变位移更明显，而且切变位移的量级更大持续更长的时间量。举例来说，在不带附体的情况下，切变位移超过3.0mm持续大约20ms。然而，在带有附体的情况下，切变位移超过3.0mm仅仅持续大约5ms内。

相应地，带附体(例如，次级部分130)的安全气囊110可以在碰撞后降低施加在乘员腿部——尤其是驾驶员腿部——的力。紧随着某些类型的碰撞之后驾驶员的一条或两条腿易于受横向移动影响。这种横向运动可能造成驾驶员的一只脚撞到踏板120中的一个。附体可以减轻这样的横向运动，因此降低了由例如驾驶员的腿部或足部155撞到踏板120中的一个所引起的力。

关于在此描述的过程、系统、方法、启示等，应该明白，虽然这样的过程等的步骤等已经被描述为按照特定有序序列发生，但这样的过程可以通过以与本发明所描述的顺序不一样的顺序执行所述的步骤来进行实施。应当进一步理解的是，某些步骤可以被同时地执行，其他步骤可以被加入，或在此描述的某些步骤可以被忽略。换言之，在此对过程的描述被提供用于描述特定实施例，并且绝不应当被解释为限制权利要求。

因此，可以理解的是以上的说明是为了解释而不是限制。提供的示例以外的许多实施例和应用通过阅读以上的描述将变得显而易见。不应当根据上述的说明书来确定本发明的保护范围，而是应该根据所附的权利要求书连同该权利要求书所享有的全部等效范围来确定。可以预期或想到的是，此处讨论的技术会发生未来的改进，所公开的系统和方法将合并入这些将来的实施例。总而言之，应该理解为本发明是可以修改和改变的。

除非本发明另有明确相反的指示，使用在权利要求书中的所有的术语旨在被赋予它们最广义的合理解释以及本领域的技术人员所理解的通常含义。特别地，除非权利要求书详述出明确相反的限制，使用的单数冠词——例如“一”、“这个”、“所述”等——应该理解为叙述一个或多个所示的元件。

提供本发明的摘要以使读者快速明确技术公开的本质。应当理解的是，提交摘要并非用于阐明或限制权利要求书的范围或含义。此外，在前述的具体实施方式中，可以看到各种特征被组合在各个实施例中，其目的在于简化本公开。这个公开方法不应理解为反应这样的意图，即所要求的实施例需要比在每个权利要求中所清楚列举的更多的特征。而是如下列权利要求所反映的，发明的主题在于少于单个公开的实施例的所有特征。因此，每个权利要求本身作为各自请求保护的主题，将下列权利要求以此并入具体实施方式中。

Claims (17)

1.一种安全气囊，包含：

初级部分；以及

从所述初级部分延伸的次级部分，

其中所述初级部分限定第一腔室以及所述次级部分限定第二腔室，所述第二腔室流体连接到所述第一腔室，以及

其中所述初级部分限定中心轴线以及所述次级部分至少部分地沿着所述中心轴线设置。

2.如权利要求1所述的安全气囊，其中所述初级部分被配置为在第一时间膨胀以及所述次级部分被配置为在第二时间膨胀。

3.如权利要求2所述的安全气囊，其中所述第二时间在所述第一时间之后。

4.如权利要求1所述的安全气囊，其中所述次级部分限定第一突出部以及与所述第一突出部间隔的第二突出部。

5.如权利要求4所述的安全气囊，其中所述第一突出部和所述第二突出部中的至少一个限定所述第二腔室。

6.如权利要求4所述的安全气囊，其中所述第一突出部和所述第二突出部中的至少一个限定第三腔室。

7.如权利要求1所述的安全气囊，其中所述初级部分以及所述次级部分被配置为响应于车辆碰撞而膨胀。

8.如权利要求1所述的安全气囊，进一步包含通气孔，其设置在所述初级部分和所述次级部分的至少一个上。

9.如权利要求1所述的安全气囊，其中所述次级部分被配置为响应于车辆碰撞而膨胀到车辆乘员腿部之间的一位置。

10.如权利要求1所述的安全气囊，其中所述次级部分被配置为减少由车辆碰撞施加到车辆乘员腿部或足部的力。

11.如权利要求1所述的安全气囊，其中所述次级部分被配置为在车辆碰撞之后减少车辆乘员腿部或足部的横向运动。

12.一种车辆系统，包含：

安全气囊，其以未膨胀状态装载在仪表板之下并被配置为响应于车辆碰撞而膨胀；

其中所述安全气囊包括限定第一腔室的初级部分和限定流体连接到所述第一腔室的第二腔室的次级部分，

其中所述初级部分限定中心轴线以及所述次级部分至少部分地沿着所述中心轴线设置，

其中所述次级部分被配置为响应于所述车辆碰撞而膨胀到车辆乘员腿部之间的一位置。

13.如权利要求12所述的车辆系统，其中所述初级部分被配置为在第一时间膨胀以及所述次级部分被配置为在第二时间膨胀。

14.如权利要求12所述的车辆系统，其中所述次级部分限定第一突出部以及与所述第一突出部间隔的第二突出部。

15.如权利要求12所述的车辆系统，其中所述安全气囊进一步包括通气孔。

16.如权利要求12所述的车辆系统，其中所述次级部分被配置为减少由车辆碰撞施加给车辆乘员腿部或足部的力。

17.如权利要求12所述的车辆系统，其中所述次级部分被配置为在车辆碰撞后减少车辆乘员腿部或足部的横向运动。