CN112585040B - 具有附加安全气囊的车辆乘客约束系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆乘客约束系统(10)具有正面安全气囊(12)和附加安全气囊(30)，这两个安全气囊指配给同一车辆座椅(22)，其中附加安全气囊(30)在其展开之前被布置在车辆的车顶区域中，并且在填充状态下作为另一个正面安全气囊在车辆乘客(24)前方并且在正面安全气囊(12)与所指配的车辆座椅(22)上的车辆乘客(24)之间延伸，并且支撑在正面安全气囊(12)上。

Description

具有附加安全气囊的车辆乘客约束系统
本发明涉及一种具有正面安全气囊的车辆乘客约束系统。
机动车辆的用于驾驶员和副驾驶员的正面安全气囊在乘客保护中已得到证明。由于正面安全气囊的普遍的结构，这些正面安全气囊是能够针对所指配的车辆座椅以及这个车辆座椅上的车辆乘客的某种标准位置很好地优化的。然而保护处于偏离位置的车辆乘客需要高耗费的措施。
然而现在的趋势在于，车辆乘客在行驶期间也会大幅度地改变其座椅在车辆中的位置。这尤其就自主驾驶而言讨论。例如，车辆乘客还可以采取“舒适位置”，在这些舒适位置中，车辆乘客的车辆座椅比在标准位置中更加远离车辆前部，或者在这些舒适位置中，座椅靠背采取大幅度倾斜的位置。
本发明的目的在于，以简单的方式提供一种车辆乘客约束系统，借助该车辆乘客约束系统能够改善对并非处于标准位置的车辆乘客的保护。
这个目的通过具有权利要求1的特征的车辆乘客约束系统实现。车辆乘客约束系统包括正面安全气囊和附加安全气囊，这两个安全气囊被指配给同一车辆座椅。附加安全气囊在其展开前被布置在车辆的车顶区域中，并且在填充状态下作为另一个正面安全气囊在所指配的车辆座椅上的车辆乘客前方延伸。在此，附加安全气囊在填充状态下位于正面安全气囊与车辆乘客之间，并且支撑在正面安全气囊上。
正面安全气囊可以是已知的驾驶员安全气囊，该驾驶员安全气囊在其启用之前被布置在车辆的方向盘中的安全气囊模块中；或者可以是已知的副驾驶员安全气囊，该副驾驶员安全气囊安置在车辆的仪表盘中。
在任何情况下，包含附加安全气囊的安全气囊模块优选地在车辆中被布置在与正面安全气囊的安全气囊模块不同的位置处。
可以将附加安全气囊集成到现有的具有常规正面安全气囊的车辆乘客约束系统中。
附加安全气囊应相对于车辆横向方向在与正面安全气囊相同的区域中延伸，其中附加安全气囊可以在沿车辆横向方向比正面安全气囊形成得更窄。然而，沿车辆横向方向在附加安全气囊与正面安全气囊之间尽可能的覆盖是值得期望的。
优选地，已填充的附加安全气囊沿车辆纵向方向，即垂直于车辆横向方向的延伸尺寸小于已填充的正面安全气囊的延伸尺寸。
优选地，附加安全气囊的初始展开方向具有指向车辆尾部的分量，因此附加安全气囊至少部分地在朝向车辆乘客的方向上从车顶区域展开。然而，附加安全气囊的主展开方向有利地从车顶区域向下指向车辆内部空间。
附加安全气囊优选地对车辆乘客施加直接的约束作用。为此，附加安全气囊有利地具有碰撞面和相反的支撑面，其中在这两个安全气囊的填充状态下，附加安全气囊的支撑面放置在正面安全气囊的碰撞面上。
优选地，附加安全气囊被设计并且被布置成使得在朝向车辆前部的方向上看，该附加安全气囊在填充状态下至少沿车辆横向方向并且优选地相对于正面安全气囊的碰撞面的总面积覆盖正面安全气囊的碰撞面的至少60％、尤其至少80％。
沿车辆纵向方向看比正面安全气囊更加朝向车辆中部的方向定位的附加安全气囊可以使用填充的正面安全气囊来稳定，以能够对车辆乘客施加足够的约束作用。
出于这个原因，附加安全气囊也可以具有比正面安全气囊明显更小的体积并且在必要时可以具有比正面安全气囊更小的内部压力，这也有利于附加安全气囊的快速展开。例如，附加安全气囊具有大约20l至30l、尤其是大约25l的填充体积。在填充状态下，附加安全气囊可以具有大约100hPa至500hPa、尤其是200hPa至300hPa的内部压力。
有利地提出，正面安全气囊和附加安全气囊能够独立于彼此填充，使得能够选择性地仅填充正面安全气囊，或者填充正面安全气囊和附加安全气囊。如果车辆座椅和/或车辆乘客处于标准位置，则与这个位置相配合的正面安全气囊可以单独承担约束作用，因此仅启用正面安全气囊，而不填充附加安全气囊。然而如果车辆座椅和/或车辆乘客并非处于标准位置，则附加地填充附加安全气囊，如果由此可以改善对车辆乘客的保护的话。
如果填充两个安全气囊，则附加安全气囊优选地以在正面安全气囊之后一定的时间偏差启用，因此当附加安全气囊从车顶区域展开时，正面安全气囊已经是至少部分地填充的。因此，确保了这两个安全气囊的大体上无干扰的展开。此外，附加安全气囊可以以这种方式沿正面安全气囊的碰撞面顺利地引导到其在填充状态下的最终位置。
例如可以借助于用于检测所指配的车辆座椅和/或车辆座椅上的车辆乘客的位置的位置检测系统来决定是否启用附加安全气囊，该位置检测系统是车辆乘客约束系统的一部分。随后，控制单元可以取决于由位置检测系统提供的数据决定任选地触发附加安全气囊。
附加安全气囊应具有一定的可运动性，以便能够在陷入到附加安全气囊中时平衡车辆乘客的运动。车辆乘客可以以这种方式在约束过程期间稳定在其位置中。
为了实现这种可运动性，附加安全气囊优选地具有带有凸起和凹陷的至少一个柔性结构，该至少一个柔性结构尤其被设置在附加安全气囊的碰撞面上。
在一个优选的实施方式中，柔性结构包括附加安全气囊的颈部区段中的第一柔性结构，该颈部区段在从附加安全气囊的充气端部到垫状区段的过渡处形成。
第一柔性结构尤其在填充状态下具有沿车辆高度方向彼此相继的可充气的多个单元，这些单元分别形成附加安全气囊的碰撞面的凸起。因此，附加安全气囊获得沿车辆高度方向的一定的柔性。
替代性地或附加地，柔性结构可以包括第二柔性结构，该第二柔性结构被设置在附加安全气囊的自由端部区域中，并且该第二柔性结构尤其具有沿车辆横向方向彼此相继的可充气的多个单元，这些单元分别形成附加安全气囊的碰撞面上的凸起。借助于第二柔性结构，可以为附加安全气囊提供沿车辆横向方向的一定的柔性。自由端部区域优选地构成附加安全气囊的垫状区段和碰撞面的端部。
柔性结构的可充气的单元可以分别彼此平行地布置。
作为柔性结构的替代方案或额外的解决方案，附加安全气囊也可以在填充状态下在碰撞面的区域中具有减小厚度的区域或呈连续开口形式的凹口，其中减小厚度的区域或凹口由不可充气的壁区段蹦床状地绷紧。不可充气的壁区段在此构成碰撞面的一部分。这种结构同样实现提高附加安全气囊的碰撞面的柔性，并且可以实现更软的接收以及平衡车辆乘客在车辆乘客陷入到附加安全气囊中时的运动。
不可充气的壁区段例如可以由单层的安全气囊织物构成。优选地，不可充气的壁区段被布置成使得该不可充气的壁区段在其边缘处过渡到碰撞面的可充气的区域的壁中。
可以仅在碰撞面上，或在碰撞面和支撑面上设置不可充气的壁区段，该不可充气的壁区段覆盖减小厚度的区域或凹口。
为了进一步提高附加安全气囊的柔性，不可充气的壁区段可以具有至少一个折皱部，该折皱部借助于在预定的载荷下打开的装置固定。因此在某些条件下，可以在车辆乘客陷入到附加安全气囊中时增大不可充气的壁区段沿车辆横向方向和/或车辆高度方向的长度，这实现了碰撞面的更高的挠性。因此，可以更好地吸收车辆乘客在陷入到附加安全气囊中时的运动。
装置例如可以是撕裂式接缝，折皱部借助该撕裂式接缝缚紧为裥。
还可设想的是，设置主动系统，该主动系统在必要时可以由位置检测系统的控制单元触发，并且该主动系统在某些确定条件下释放不可充气的壁区段的先前固定的区域。
下面将借助参考附图的多个实施例详细地阐述本发明。在附图中：
-图1示出了具有根据第一实施方式的附加安全气囊的根据本发明的车辆乘客约束系统的示意性截面视图；
-图2示出了图1的车辆乘客约束系统的已填充的附加安全气囊的示意性前视图；
-图3示出了图3的附加安全气囊沿线III-III的示意性截面视图；
-图4示出了根据第二实施方式的根据本发明的附加安全气囊的示意性截面视图；
-图5示出了图4的附加安全气囊的不可充气的壁区段的示意性截面视图；
-图6示出了根据第三实施方式的根据本发明的附加安全气囊的示意性前视图；以及
-图7示出了图6的附加安全气囊沿线VII-VII的示意性截面视图。
图1示出了在车辆(在此为乘用机动车辆)中的车辆乘客约束系统10。
车辆乘客约束系统10包括正面安全气囊12，该正面安全气囊具有第一填充体积V1，当正面安全气囊12被启用时，该第一填充体积被气体发生器14以填充气体填充。
在这个实施例中，正面安全气囊12是常规的副驾驶员安全气囊，该副驾驶员安全气囊在启用之前以在安全气囊模块中与气体发生器14一起折叠成包裹的方式安置在车辆的仪表盘20的模块接纳部16中。
然而正面安全气囊12同样还可能是驾驶员安全气囊，该驾驶员安全气囊在其展开之前被接纳在车辆的方向盘中的安全气囊模块中。
车辆座椅22指配给正面安全气囊12，车辆乘客24可以乘坐在该车辆座椅上(在图1中示出)。车辆座椅22、车辆座椅22的靠背26和/或乘客24可以采取相对于车辆纵向方向x的不同位置，其中例如，靠背26的倾斜角度也是可调节的。
针对车辆座椅22限定标准位置，该标准位置在图1中以与仪表盘20的间距a1表示。然而标准位置还可以替代性地或额外地涉及车辆座椅靠背26的调节角度和/或乘客24的当前位置。
车辆座椅22、车辆乘客24的位置和/或座椅靠背26的姿态可以由在图1中展示的、设置在车辆内部空间中的位置检测系统28检测，该位置检测系统将其测量数据传送给(未展示的)控制单元。控制单元例如可以是整个车辆乘客约束系统10的控制装置的一部分。位置检测系统28可以以任意合适的方式实现。
如果车辆座椅22和/或车辆乘客24处于标准位置，则在启用车辆乘客约束系统10时，控制单元决定仅填充正面安全气囊12，原因在于车辆乘客24处于针对这个安全气囊而言的最佳位置。
然而如果确定车辆座椅22、车辆乘客24和/或座椅靠背26并非处于标准位置，这在图1中由间距a2展示，则控制单元可以决定除了正面安全气囊12之外启用附加安全气囊30。
还可以仅填充正面安全气囊12或者填充正面安全气囊12和附加安全气囊30。相反，不会单独地填充附加安全气囊30。
在应填充附加安全气囊30的情况下，原则上首先启用正面安全气囊12。只有在正面安全气囊完全或部分地填充时，才实现附加安全气囊30的启用。
在附加安全气囊30展开前，该附加安全气囊被接纳在车辆的车顶区域34上的模块接纳部32中的安全气囊模块中。在这个示例中，模块接纳部32被设置在遮阳板36的区域中。附加安全气囊30藉由自己的气体发生器38填充。气体发生器38可以被布置在车辆的车顶梁上(未展示)。
因此，附加安全气囊30在折叠状态下被接纳在模块接纳部32中，使得附加安全气囊30的初始展开方向E具有沿车辆纵向方向x指向车辆座椅22的分量。然而，附加安全气囊30的主展开方向处于沿车辆高度方向z在从车顶区域34向下的方向上。
在填充状态下，附加安全气囊30在车辆乘客24与正面安全气囊12之间延伸，并且构成用于车辆乘客24的附加的正面安全气囊。
附加安全气囊30具有碰撞面40以及相反的支撑面42。在此，附加安全气囊30被设计并且被布置成使得在这两个安全气囊(即正面安全气囊12和附加安全气囊30)的填充状态下，支撑面42平放在正面安全气囊12的碰撞面44上。仅为了区分安全气囊12、30的轮廓而在附图中存在它们之间的较小的间距。
附加安全气囊30具有第二填充体积V2，该第二填充体积小于正面安全气囊12的填充体积V1。
附加安全气囊30的填充体积V2例如可以是大约25l，同时正面安全气囊12的填充体积V1可以是大约140l。附加安全气囊30的内部压力例如可以在大约200hPa与300hPa之间选择。
附加安全气囊30的深度t(即在填充状态下碰撞面40与支撑面42之间大致沿车辆纵向方向x的间距)小于正面安全气囊12在同一方向上的延伸尺寸。
附加安全气囊30沿正面安全气囊12的碰撞面44大致沿车辆高度方向z的延伸尺寸h被选择成比碰撞面44在这个方向上更短，并且例如是碰撞面44的延伸尺寸的大约60％-90％。
附加安全气囊30的碰撞面40沿车辆横向方向y水平测量的宽度b例如可以是正面安全气囊12的碰撞面44的宽度的大约60％，然而还可以选择得更大。
通常适用的是，附加安全气囊30的碰撞面40在正面安全气囊12的碰撞面44的大部分上延伸，其中附加安全气囊30的碰撞面40的面积例如可以是正面安全气囊12的碰撞面44的面积的至少60％至80％。
为了稳定填充的附加安全气囊30的形状，附加安全气囊30在碰撞面40与支撑面42之间的内部并且大致与碰撞面40平行地设置有例如由安全气囊织物制成的内壁46。
为了提高附加安全气囊30的可运动性，这个附加安全气囊具有至少一个柔性结构48、50。
在第一实施方式中，第一柔性结构48形成在附加安全气囊30的颈部区段52中，该颈部区段构成从附加安全气囊30的充气端部54到垫状区段56的过渡部。颈部区段52在车辆横向方向y上具有比垫状区段56更小的宽度，然而该颈部区段的车辆乘客侧的部分仍然可以构成碰撞面40的一部分。
在此，第一柔性结构48由沿车辆高度方向z彼此相继的、可并行充气的多个单元58(参见图1和图2)组成，这些单元在附加安全气囊30的指向车辆乘客24的外表面上产生类似囊体的彼此相继的凸起60和凹陷62。在这个示例中，单元58由在碰撞面40与支撑面42之间延伸的分隔壁构成。在此，所有的单元58在流动意义上相互连接，并且与附加安全气囊30的充气端部54以及与在朝向自由端部区域64的方向上连接的垫状区段56在流动意义上连接。
附加安全气囊30还具有设置在垫状区段56中的第二柔性结构50(参见图2)。在此，第二柔性结构50由沿车辆横向方向y彼此相继的、竖直的、可并行充气的多个单元68组成，这些单元沿车辆横向方向y形成彼此相继的凸起60和凹陷62。这在图2和图3中示出。
由于这两个柔性结构48、50，附加安全气囊30实现一定的可运动性，并且例如可以沿车辆高度方向z以及沿车辆横向方向y以一定程度跟随陷入的车辆乘客24的运动。这平衡了陷入的车辆乘客24的运动并且使其位置稳定。
图4示出了第二实施方式的附加安全气囊130。仅展示了垫状区段156和其上形成的第二柔性结构150的截面。
在这个实施方式中，第二柔性结构150由具有减小的深度t2的区域170构成，碰撞面140和支撑面142没有间距或仅以较小的间距彼此固定在该区域中。具有减小的深度的区域170可以形成附加安全气囊130的不可充气的区域。
具有减小的深度的区域170由不可充气的壁区段172绷紧，该不可充气的壁区段沿具有减小的深度的区域170的外周174被固定在碰撞面140上，并且该不可充气的壁区段构成用于车辆乘客24的具有一定挠性的接收面。
在这个示例中，在支撑面142上还设置有不可充气的壁区段176，该不可充气的壁区段沿具有减小的深度的区域170的外周174被固定在支撑面142上。
在其他方面，附加安全气囊130可以被设计成与第一实施方式的附加安全气囊30相同。任选地，第一柔性结构48还可以被设置在颈部区段52中。
如图5示出，在不可充气的壁区段172中任选地设置有至少一个折皱部178，该折皱部首先借助于装置179固定。装置179例如是撕裂式接缝，该撕裂式接缝在预定的载荷下打开并且释放折皱部178中的织物。以这种方式，以一定程度影响不可充气的壁区段172的挠性以及因此垫状区段156的柔性和可运动性。
图6和图7示出了附加安全气囊230的第三实施方式。
在这种情况下，与第二实施方式的唯一不同之处在于，代替具有减小的深度的区域170，在垫状区段256中设置有呈连续开口形式的凹口280，沿该凹口的外周274在碰撞面240以及任选地还在支撑面242上分别固定有不可充气的壁区段272、276。就像第二实施方式中的具有减小的深度的区域170一样，被不可充气的壁区段272覆盖的凹口280具有赋予附加安全气囊230一定的柔性的功能，以便能够跟随车辆乘客24在陷入到附加安全气囊230中时的运动。

Claims (9)

1.一种车辆乘客约束系统(10)，所述车辆乘客约束系统具有正面安全气囊(12)和附加安全气囊，两个安全气囊指配给同一车辆座椅(22)，其中所述附加安全气囊在其展开之前被布置在所述车辆的车顶区域中，并且在填充状态下作为另一个正面安全气囊在车辆乘客(24)前方并且在所述正面安全气囊(12)与所指配的车辆座椅(22)上的车辆乘客(24)之间延伸，其中已填充的附加安全气囊支撑在所述正面安全气囊(12)上；
其中，所述正面安全气囊(12)和所述附加安全气囊能够独立于彼此填充，使得能够选择性地仅填充所述正面安全气囊(12)，或者填充所述正面安全气囊(12)和所述附加安全气囊；
所述附加安全气囊具有带有凸起(60)和凹陷(62)的至少一个柔性结构(48，50)；
所述柔性结构包括所述附加安全气囊的颈部区段(52)中的第一柔性结构(48)，所述颈部区段在从所述附加安全气囊的充气端部(54)到垫状区段(56)的过渡处形成，其中所述第一柔性结构(48)在填充状态下具有沿车辆高度方向(z)彼此相继的、可充气的多个单元(58)，所述单元分别形成所述附加安全气囊的碰撞面(40)的凸起(60)。
2.根据权利要求1所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，所述附加安全气囊具有与所述附加安全气囊的碰撞面相反的支撑面(42；142；242)，其中在填充状态下，所述附加安全气囊的支撑面(42；142；242)放置在所述正面安全气囊(12)的碰撞面(44)上。
3.根据权利要求2所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，所述附加安全气囊被设计并且被布置成使得在朝向车辆前部的方向上看，所述附加安全气囊在填充状态下覆盖所述正面安全气囊(12)的碰撞面(44)的至少60％。
4.根据前述权利要求之一所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，所述附加安全气囊具有20l-30l的填充体积(V2)并且/或者在填充状态下具有100hPA至500hPA的内部压力。
5.根据前述权利要求4所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，所述附加安全气囊具有大约25l的填充体积(V2)并且/或者在填充状态下具有200hPA至300hPA的内部压力。
6.根据权利要求1所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，设置有位置检测系统(28)以及控制单元，所述位置检测系统用于检测所指配的车辆座椅(22)和/或所述车辆座椅(22)上的车辆乘客(24)的位置，所述控制单元取决于由所述位置检测系统(28)提供的数据决定任选地触发所述附加安全气囊。
7.根据权利要求1所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，所述柔性结构包括所述附加安全气囊的自由端部区域(64)中的第二柔性结构(50)，所述第二柔性结构具有沿车辆横向方向(y)彼此相继的、可充气的多个第二单元(68)，所述第二单元分别形成所述附加安全气囊的碰撞面(40)上的凸起(60)。
8.根据前述权利要求1-3，5-7中之一所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，所述附加安全气囊在填充状态下在所述碰撞面的区域中具有带有减小的深度的区域(170)或凹口(280)，所述带有减小的深度的区域由不可充气的壁区段(172；272)绷紧。
9.根据权利要求8所述的车辆乘客约束系统，其特征在于，所述不可充气的壁区段(172；272)具有至少一个折皱部(178)，所述至少一个折皱部借助于在预定的载荷下打开的装置(179)固定。
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