CN106994997B - 包括安全气囊拉带的方向盘总成 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的方向盘总成，包括方向盘和由方向盘支撑的安全气囊。安全气囊可在充气方向上远离方向盘充气。安全气囊拉带包括连接到方向盘的第一端和与第一端间隔开并连接到方向盘的第二端。安全气囊设置在方向盘和安全气囊拉带之间。在车辆的正面碰撞期间，安全气囊拉带可以独立于方向盘位置定位，以限制安全气囊邻近车辆驾驶员胸部的充气。

Description

包括安全气囊拉带的方向盘总成
技术领域
本发明涉及一种包括安全气囊拉带的方向盘总成。
背景技术
车辆可以包括在车辆碰撞期间可展开以在碰撞期间吸收来自车辆的乘员的能量的各种安全气囊。该安全气囊可以是安全气囊总成的部件，包括支撑所述安全气囊的基座和与所述安全气囊连通以使所述安全气囊从未充气位置充气到充气位置的充气装置。安全气囊总成可以被支撑在车辆的方向盘上。
车辆经受各种碰撞测试。这些碰撞试验可包括由国家公路交通安全局(NHTSA)标准化的那些测试。这些碰撞测试可以包括例如正面碰撞测试、斜向碰撞测试等。在这些测试中，坐在车辆驾驶员座椅中的测试假人可以被向前并朝向车辆的方向盘推进。有机会设计一种方向盘总成，其提供乘员的保护，而不管方向盘位置如何。
发明内容
一种方向盘总成，包括：
方向盘；
安全气囊，该安全气囊由方向盘支撑；和
安全气囊拉带，该安全气囊拉带包括连接到方向盘的第一端和与第一端间隔开并且连接到方向盘的第二端，安全气囊设置在方向盘和安全气囊拉带之间。
进一步地，还包括由方向盘可旋转地支撑的第一环，安全气囊拉带的第一端和第二端连接到第一环上。
进一步地，还包括相对于方向盘固定并且可旋转地支撑第一环的第二环。
进一步地，还包括固定到第一环的压载物。
进一步地，其中第一环是圆形的，并且安全气囊拉带从第一环的中心偏移。
进一步地，还包括至少一个定位拉带，至少一个定位拉带包括连接到第一环的第一拉带端和与第一拉带端间隔开并且连接到安全气囊拉带的第二拉带端。
进一步地，其中安全气囊拉带由弹性材料制成。
进一步地，其中安全气囊拉带由非弹性材料制成。
一种安全气囊总成，包括：
基座；
安全气囊，该安全气囊由基座支撑；和
安全气囊拉带，该安全气囊拉带包括连接到基座的第一端和与第一端间隔开并且连接到基座的第二端，安全气囊设置在基座和安全气囊拉带之间。
进一步地，还包括由基座可旋转地支撑的第一环，安全气囊拉带的第一端和第二端连接到第一环。
进一步地，还包括相对于基座固定并且可旋转地支撑第一环的第二环。
进一步地，还包括固定到第一环的压载物。
进一步地，其中第一环是圆形的，并且安全气囊拉带从第一环的中心偏移。
进一步地，还包括至少一个定位拉带，至少一个定位拉带包括连接到第一环的第一拉带端和与第一拉带端间隔开并连接到安全气囊拉带的第二拉带端。
一种拉带总成，包括：
第一环；
可旋转地安装到第一环上的第二环；和
安全气囊拉带，该安全气囊拉带包括连接到第一环的第一端和与第一端间隔开并且连接到第一环的第二端。
进一步地，还包括固定到第一环的压载物。
进一步地，其中第一环是圆形的，并且安全气囊拉带从第一环的中心偏移。
附图说明
图1是包括方向盘总成的车辆的一部分的透视图，其中方向盘总成包括以虚线示出的安全气囊总成和拉带总成；
图2是处于充气位置的安全气囊的透视图，该安全气囊被拉带总成的安全气囊拉带和拉带总成的定位拉带拉住；
图3A是包括安全气囊总成和拉带总成的方向盘总成的正视图；
图3B是图3A中的方向盘总成的正视图，其中方向盘顺时针旋转45度；
图4是安全气囊总成和拉带总成的正视图，其中安全气囊拉带和定位拉带折叠；
图5是拉带总成的轴承的横截面图；
图6是车辆的碰撞感测系统的示意图。
具体实施方式
参考附图，其中在几个视图中相同的附图标记表示相同的部件，用于车辆12的方向盘总成10包括方向盘14和由方向盘14支撑的安全气囊16。安全气囊16可在充气方向D上远离方向盘14充气，如图1所示。参考图2-3B，安全气囊拉带18包括连接到方向盘14的第一端20和与第一端20间隔并且连接到方向盘14上的第二端22。安全气囊16设置在方向盘14和安全气囊拉带18之间。
如图1所示，驾驶员24可以坐在方向盘总成10的前面。方向盘14可以定位为邻近驾驶员24的胸部26，以便于在车辆12运行期间握持和转动方向盘14。方向盘14可以定位成相对于竖直平面成一定角度(未示出)，使得方向盘14的下部15比方向盘14的上部17更靠近胸部26。在车辆碰撞期间，例如车辆12的正面碰撞期间，安全气囊16可以在车辆碰撞期间驾驶员24向前运动期间充气以接收驾驶员24的头部28和/或胸部26。安全气囊拉带18可以在充气期间抑制安全气囊16的一部分的充气，例如，如图2所示的安全气囊16的下部30，以减小在车辆碰撞期间驾驶员24向前运动期间安全气囊16和驾驶员24的胸部26之间的碰撞的大小。另外，通过使安全气囊拉带18在安全气囊16外部，可以通过避免复杂的连接和机构来减少方向盘总成10的机械复杂性。此外，通过去除一体化的安全气囊拉带和/或安全气囊缝合，可以简化安全气囊16的设计。机械复杂性的降低和安全气囊设计的简化可以降低成本并且增加可靠性和耐久性。
参考图1-2，车辆12可以例如包括转向柱32和仪表板34。方向盘总成10可以安装到转向柱32上。仪表板34可以设置在车辆12的乘客舱36的前部并且从驾驶员侧38延伸到乘客侧40。仪表板34可以具有用于转向柱32、仪表组42、通风口44等的开口。车辆12可以是任何合适类型，例如，汽车、卡车、运动型多用途车(SUV)等。
方向盘总成10可以包括安全气囊总成46，如图1-4所示。安全气囊总成46包括安全气囊16、充气机48(在图6中示意性地示出)和基座50。方向盘总成10可包括隐藏安全气囊总成46的方向盘盖52，如图1所示(并且为了说明的目的在图3A-B中被示为已去除)。当安全气囊16充气时，方向盘盖52从方向盘14脱离。
安全气囊总成46的基座50可以限定将安全气囊16容纳在未充气位置的空腔，如图1和3A-4所示。基座50可以在空腔的内部或外部支撑充气机48。
安全气囊总成46可以定位在车辆12的驾驶员侧38，即用于充气和与驾驶员24接触。例如，基座50可以以适合的方式安装到方向盘14和/或转向装置柱32上。例如，安全气囊总成46可以与方向盘14一起旋转。作为另一个示例，安全气囊总成46可以定位在车辆12的乘客侧40，即用于充气和与乘客接触。例如，基座50可以在乘客侧40处被支撑在仪表板34上。作为另一种替代方案，基座50可以安装在车辆12中的任何其他合适的位置。
安全气囊总成46可以是碰撞感测系统54的部件。具体地，如下面进一步阐述的，例如，碰撞感测系统54可以感测车辆12的碰撞，并且可以响应于感测到的碰撞而触发安全气囊16的充气。此外，碰撞感测系统54可以例如基于方向、大小等感测碰撞的类型，并且可以响应于碰撞的类型而触发安全气囊16的充气。
充气器48用充气介质(例如气体)使安全气囊16膨胀。充气器48可以是例如使用化学反应来驱动充气介质进入安全气囊16的烟火式充气器。或者，充气器48可以是例如冷气充气器，其在被激活时点燃烟火填料以产生通过填充管以便将加压充气介质释放到安全气囊16的开口。或者，充气器48可以是任何合适的类型，例如混合式充气器。
在安全气囊16从未充气位置(如图1和图3A-4所示)充气到充气位置(如图2所示)期间，安全气囊16可以远离方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50在充气方向D上充气，如图1所示。具体地，充气方向D总体上在车辆向后的方向上从方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50延伸。
安全气囊16可以由任何合适类型的材料制成，例如由织造聚合物制成。例如，安全气囊16可以由编织尼龙丝线，例如尼龙6，6形成。其它合适的例子包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚酯或任何其它合适的聚合物。织造聚合物可以包括涂层，例如硅树脂、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如，涂层可以是聚有机硅氧烷。
方向盘总成10可以包括如图1和3A-4所示的拉带总成56，其包括安全气囊拉带18。如图3A-4所示，拉带总成56可以包括第一环58和第二环60。安全气囊拉带18可以被连接到拉带总成56的第一环58上。具体地，安全气囊拉带18可以直接被连接到第一环58上，如图3A-4所示。或者，安全气囊拉带18可以被连接，即直接或间接连接到方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50上。
安全气囊拉带18可以由弹性材料制成，即，安全气囊拉带18在拉伸之后将返回到其初始形状和尺寸。在这种情况下，当安全气囊16从如图1所示的未充气位置移动到如图2所示的充气位置时，安全气囊拉带18可以弹性变形。弹性材料可以是例如天然橡胶、合成橡胶、聚酯橡胶混合物等。
或者，安全气囊拉带18可由非弹性材料制成，即，安全气囊拉带18抵抗弹性变形。非弹性材料可以是例如编织尼龙线、尼龙6，6、聚酯等。
当安全气囊16处于未充气位置时，安全气囊拉带18可以折叠，使得当安全气囊16从未充气位置移动到充气位置时，其有效长度可以增加。例如，图4中示出了一个折叠部62。当安全气囊16处于未充气位置时，安全气囊拉带18可以在任何合适的位置包括任何合适数量的折叠部62。
第二环60可以相对于方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50固定。例如，第二环60可以被紧固、粘附、焊接等固定到方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50上。
如图1和图3A-4所示，第一环58可以经由第二环60由方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50可旋转地支撑。换句话说，第二环60可以是固定到方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50上，并且第二环60可以可旋转地安装到第一环58的外周表面64上。
第一环58和第二环60可以是圆形的。第一环58的直径可以小于第二环60的直径。第一环58和第二环60可以由任何合适的材料形成，例如诸如不锈钢、铝等的金属。或者，例如，第一环58和第二环60可以由热塑性材料制成，例如聚甲醛(POM)、聚丙烯(PP)等。
可旋转安装机构可以设置在第一环58和第二环60之间。例如，可旋转安装机构可以是轴承66。轴承66可以是例如薄截面球轴承，如图3A-4和图5中的横截面图所示。或者，轴承66可以是任何合适类型的轴承，例如滚针轴承、滚柱轴承等。轴承66，例如薄截面球轴承可以包括第一环58、第二环60、分离器68和在第一环58和第二环60之间的多个球70。球70减少旋转摩擦并且在第一环58和第二环60之间传递径向和轴向负载，其可以允许第一环58相对于第二环60自由旋转。分离器68可以围绕第一环58和第二环60之间的周向间隙72均匀地间隔球70。球70可以由任何合适的材料制成，例如不锈钢、铝、玻璃、陶瓷等。分离器68可以由任何合适的材料制成，例如不锈钢、黄铜、酚醛树脂、合成模制玻璃纤维等。
参考图1和图3A-4并如上所述，安全气囊拉带18的第一端20和第二端22被连接到第一环58上。例如，第一端20和第二端22可以通过紧固件、粘合剂、超声波焊接等连接到第一环58上。或者，如下所述，可以通过定位拉带74将第一端20和第二端22连接到第一环58上。作为另一替代方案，并且如上所述，安全气囊拉带18可以以任何合适的方式连接到方向盘14和/或安全气囊总成46的基座50上。安全气囊拉带18可以偏离第一环58的中心76。如图1和3A-4所示，安全气囊拉带18水平伸长。或者，安全气囊拉带18可以例如处于从第一环58的中心76偏移的任何方位。
参考图1和3A-4，拉带总成56可以包括固定到第一环58的压载物78。例如，压载物78可以通过紧固件、粘附剂、焊接、一体形成等固定到第一环58上。压载物78抵消第一环58围绕第一环58的中心76的重量分布，使得重力将第一环58偏置到相对于重力的平衡位置，如图1和3A-4所示。换句话说，随着方向盘14旋转，压载物78将第一环58保持在平衡位置，如图3A-B所示。因此，安全气囊拉带18始终保持在如图3A-B所示的水平位置，即，即使随着方向盘14旋转，也便于限制安全气囊16朝向驾驶员24的胸部26的充气。压载物78可由任何合适的材料制成，例如如铅、钢、铝等的金属。
第一环58和第二环60可以在共同的平面(未示出)中延伸。方向盘14可以在平行于第一环58和第二环60平面的平面(未示出)中延伸，使得压载物78沿着方向盘14的轮缘79的最低部分81，如图1和3A-3B所示。
参考图1-4，拉带总成56可以包括至少一个定位拉带74。定位拉带74在安全气囊16的充气期间定位安全气囊拉带18。定位拉带74可以包括第一拉带端80以及与第一拉带端80间隔开的第二拉带端82。第一拉带端80可以，即直接或通过例如缝合、紧固件、粘合剂、焊接等间接连接到第一环58和/或另一个定位拉带74上。第二拉带端82可以，即被直接或例如通过缝合、紧固件、粘合剂、焊接等间接地连接到安全气囊拉带18上。
定位拉带74可以由弹性材料制成。在这种情况下，当安全气囊16从未充气位置(如图3A-3B所示)移动到充气位置(如图2所示)时，定位拉带74将弹性变形。或者，定位拉带74的弹性变形可以由非弹性部件(例如，附接到定位拉带74的非弹性线)限制，以限制定位拉带74的弹性变形。弹性材料可以是例如天然橡胶、合成橡胶、聚酯橡胶混合物等。在另一替代方案中，定位拉带74可由非弹性材料制成。非弹性材料可以是例如编织尼龙丝线、尼龙线、尼龙6，6、聚酯等。
如图4所示，当安全气囊16处于未充气位置时，定位拉带74可以折叠，即可以包括折叠部62，使得当安全气囊16从未充气位置移动到充气位置时可以增加定位拉带74的有效长度。当安全气囊16处于未充气位置时，定位拉带74可以包括在任何合适位置处的任何合适数量的折叠部62。
碰撞感测系统54的示意图在图6中示出。碰撞感测系统54可以包括用于感测车辆12的碰撞的至少一个传感器84以及与传感器84和充气机48通信的控制器86，控制器86用于当传感器84感测到车辆12的碰撞时激活充气器48，例如用于向充气器48的烟火填料提供脉冲。作为感测碰撞的替代或补充，碰撞感测系统54可以被配置为在碰撞之前的感测碰撞，即，预碰撞感测。传感器84可以是任何合适的类型，例如使用雷达、激光雷达和/或视觉系统。视觉系统可以包括一个或多个摄像机、电荷耦合器件(CCD)图像传感器和/或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等。
控制器86可以是基于微处理器的控制器。传感器84与控制器86通信以将数据传送到控制器86。基于由传感器84传送的数据，控制器86指示充气器48激活。
控制器86和传感器84可以连接到车辆12的通信总线88，例如控制器局域网(CAN)总线。控制器86可以使用来自通信总线88的信息来控制激活充气器48。充气器48可以连接到控制器86，如图6所示，或者可以直接连接到通信总线88上。
在操作中，在车辆12的正常操作条件下，安全气囊16处于未充气位置，如图1和图3A-4所示。当传感器84感测到车辆12的碰撞时，碰撞感测系统54触发充气器48以使充气介质将安全气囊16从未充气位置充气到充气位置。特别地，基于由碰撞感测系统54感测的碰撞的类型，碰撞感测系统54将安全气囊16充气到充气位置，如图2所示。
已经以说明性方式描述了本公开，并且应当理解，已经使用的术语旨在是描述性词语的性质，而不是限制性的。根据上述教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以以不同于具体实施例的方式实施。

Claims (12)

1.一种方向盘总成，包括：
方向盘；
安全气囊，所述安全气囊由所述方向盘支撑；和
安全气囊拉带，所述安全气囊拉带包括第一端和与第一端间隔开的第二端，所述安全气囊设置在所述方向盘和所述安全气囊拉带之间；
由所述方向盘可相对于所述方向盘旋转地支撑的第一环，所述安全气囊拉带的所述第一端和所述第二端连接到所述第一环上，
固定到所述第一环的压载物；
其中所述第一环是圆形的，并且所述安全气囊拉带从所述第一环的中心朝向所述压载物偏移。
2.如权利要求1所述的方向盘总成，还包括相对于所述方向盘固定并且可旋转地支撑所述第一环的第二环。
3.如权利要求1所述的方向盘总成，还包括至少一个定位拉带，所述至少一个定位拉带包括连接到所述第一环的第一拉带端和与所述第一拉带端间隔开并且连接到所述安全气囊拉带的第二拉带端。
4.如权利要求1所述的方向盘总成，其中所述安全气囊拉带由弹性材料制成。
5.如权利要求1所述的方向盘总成，其中所述安全气囊拉带由非弹性材料制成。
6.一种安全气囊总成，包括：
基座；
安全气囊，所述安全气囊由所述基座支撑；和
安全气囊拉带，所述安全气囊拉带包括第一端和与所述第一端间隔开的第二端，所述安全气囊设置在所述基座和所述安全气囊拉带之间；
由所述基座可相对于所述基座旋转地支撑的第一环，所述安全气囊拉带的所述第一端和所述第二端连接到所述第一环上，
固定到所述第一环的压载物；
其中所述第一环是圆形的，并且所述安全气囊拉带从所述第一环的中心朝向所述压载物偏移。
7.如权利要求6所述的安全气囊总成，还包括相对于所述基座固定并且可旋转地支撑所述第一环的第二环。
8.如权利要求6所述的安全气囊总成，还包括至少一个定位拉带，所述至少一个定位拉带包括连接到所述第一环的第一拉带端和与所述第一拉带端间隔开并且连接到所述安全气囊拉带的第二拉带端。
9.一种拉带总成，包括：
第一环；
可相对于第一环旋转地安装到所述第一环上的第二环；和
安全气囊拉带，所述安全气囊拉带包括连接到所述第一环的第一端和与所述第一端间隔开并且连接到所述第一环的第二端；
固定到所述第一环的压载物；
其中所述第一环是圆形的，并且所述安全气囊拉带从所述第一环的中心朝所述压载物偏移。
10.如权利要求9所述的拉带总成，还包括在所述第一环和所述第二环之间的轴承。
11.如权利要求10所述的拉带总成，还包括至少一个定位拉带，所述至少一个定位拉带包括连接到所述第一环的第一拉带端和与所述第一拉带端间隔开并且连接到所述安全气囊拉带的第二拉带端。
12.如权利要求9所述的拉带总成，其中所述安全气囊拉带由弹性材料形成。
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