CN112693419A - 具有可释放面板的安全气囊总成 - Google Patents

Abstract

本发明提供了“具有可释放面板的安全气囊总成”。一种用于车辆的总成，包括内部部件和可旋转地连接到所述内部部件的面板。所述总成包括被设计为使所述面板相对于所述内部部件旋转的致动器。板材从所述内部部件延伸到所述面板。安全气囊由所述内部部件支撑并且可充气到与所述板材相邻的充气位置。

Description

具有可释放面板的安全气囊总成

技术领域

本公开总体上涉及车辆安全气囊。

背景技术

车辆可包括可在车辆碰撞期间展开以控制乘员在车辆内部的运动的一个或多个安全气囊。安全气囊可为安全气囊总成的部件，所述安全气囊总成包括支撑安全气囊的壳体以及与安全气囊连通以用于将安全气囊从未充气位置充气到充气位置的充气装置。

发明内容

一种总成包括：内部部件；面板，所述面板可旋转地连接到所述内部部件；致动器，所述致动器被设计为使所述面板相对于所述内部部件旋转；板材，所述板材从所述内部部件延伸到所述面板；以及安全气囊，所述安全气囊由所述内部部件支撑并且可充气到与所述板材相邻的充气位置。

所述面板可具有可旋转地连接到所述内部部件的第一端部和与所述第一端部间隔开的第二端部，所述板材延伸到所述第二端部。

所述致动器可为使所述面板围绕所述第一端部偏置的弹簧。

所述总成可包括从所述内部部件延伸到所述面板的系绳。

所述总成可包括由所述内部部件支撑的卷轴，所述板材围绕所述卷轴卷绕。

所述卷轴可为弹簧加载的。

所述总成可包括计算机，所述计算机包括处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以使所述面板从所述内部部件释放并且随后对所述安全气囊充气。

所述总成可包括挡风玻璃，所述面板可远离所述内部部件并且朝向所述挡风玻璃旋转。

所述安全气囊可在所述安全气囊处于所述充气位置时邻接所述板材。

所述致动器可为弹簧。

所述致动器可为扭转弹簧。

所述板材相对于所述面板可为柔性的。

所述内部部件可包括支撑所述安全气囊的搁架，并且所述面板与所述搁架重叠。

所述面板可与所述安全气囊重叠。

所述板材可夹置在所述面板与所述搁架之间。

所述面板可具有可旋转地连接到所述内部部件的第一端部和与所述第一端间隔开的第二端部，所述第二端部与所述搁板重叠。

所述板材可具有锚接到所述内部部件的第一端部和连接到所述面板的所述第二端部的第二端部。

所述总成可包括卷轴，所述板材的所述第一端部连接到所述卷轴。

所述内部部件可为仪表板。

附图说明

图1是车辆的乘客舱的前视图，所述车辆具有总成，所述总成具有各自处于未展开位置的两个面板。

图2是乘客舱的前视图，其中面板处于展开位置。

图3是乘客舱的前视图，其中面板处于展开位置并且安全气囊处于充气位置。

图4是总成的一部分的剖面图，其中面板处于未展开位置并且安全气囊未充气。

图5是总成的一部分的剖面图，其中面板处于展开位置并且安全气囊处于充气位置。

图6是总成的剖视图，其中面板处于未展开位置。

图7是总成的剖视图，其中面板移动到展开位置。

图8是总成的剖视图，其中面板处于展开位置且安全气囊已充气。

图9是车辆的通信网络的框图。

图10是操作总成的方法的流程图。

具体实施方式

参考附图，其中贯穿若干视图，相同附图标记指示相同零件，用于车辆12的总成10包括内部部件14和可旋转地连接到内部部件14的面板16。总成10包括被设计为使面板16相对于内部部件14旋转的致动器18。板材20从内部部件14延伸到面板16。安全气囊22由内部部件14支撑并且可充气到与板材20相邻的充气位置。

当安全气囊22处于充气位置并且总成10的板材20处于展开位置时，板材20可充当安全气囊22的反作用表面，如图5和图8所示。换句话说，处于充气位置的安全气囊22可在车辆12乘员朝向板材20的充气和/或偏置力的作用下邻接板材20。通过充当反作用表面，板材20至少部分地控制安全气囊22的位置。在一些实施例中，板材20在受到安全气囊22撞击时可挠曲以吸收来自安全气囊22的能量。板材20允许安全气囊22具有更小尺寸，因为板材20相对于其他反作用表面(例如，挡风玻璃26)更靠近充气位置。在这种示例中，这消除了要求挡风玻璃26作为反作用表面的设计约束，从而允许挡风玻璃26和内部部件14的形状、相对间距等的更大的灵活性。车辆12可为任何类型的载客或商用汽车，诸如小汽车、卡车、运动型多用途车、跨界车、货车、小型货车、出租车、公共汽车等。车辆12限定例如在车辆12的前部与后部之间延伸的车辆纵向轴线A1。车辆12限定例如在车辆12的左侧与右侧之间延伸的车辆横向轴线A2。车辆12限定例如在车辆12的顶部与底部之间延伸的车辆竖直轴线A3。车辆纵向轴线A1、车辆横向轴线A2和车辆竖直轴线A3彼此垂直。本文中使用的顶部、底部、前部、后部、左侧和右侧以及相对方向(诸如向前、向后、向上、向下等)为相对于车辆12的车轮都彼此平行时车辆12的行驶方向而言。车辆向前方向和车辆向后方向沿着车辆纵向轴线A1延伸，并且车辆横向方向沿着车辆横向轴线A2延伸。

参考图1至图3，车辆12包括乘客舱以在车辆12内容纳乘员(如果有的话)。乘客舱可容纳总成10和一个或多个座椅24。换句话说，内部部件14可在乘客舱中。

车辆12包括一个或多个座椅24。座椅24可布置在乘客舱中的任何合适的位置，即，作为前排座椅、后排座椅、第三排座椅等。座椅24可能可相对于车辆12的地板62移动到各种位置，例如，可前后移动和/或可横向于车辆移动。座椅总成可为任何合适的类型，例如，如图1所示的斗式座椅24。每个座椅24可围绕延伸穿过车辆12的车顶和车辆12的地板62(即，大致平行于车辆竖直轴线A3)的大致竖直轴线旋转。例如，座椅24可在面向前的位置、面向后的位置、面向右的位置、面向左的位置和/或它们之间的位置之间旋转。座椅24可围绕竖直轴线完全旋转，即，360°。座椅24可在固定位置(例如，面向前的位置与面向后的位置)之间旋转，或者可能可旋转到无数个位置。

内部部件14被定位成面向座椅24。如下所描述，座椅24可为固定的或者可围绕大致竖直轴线旋转。换句话说，座椅24可固定在面向内部部件14的位置，或者可旋转到面向内部部件14的位置。

内部部件14可在乘客舱的外围边界处并且向内面向乘客舱。例如，内部部件14可在乘客舱的前部、乘客舱的后部或乘客舱的侧部处。内部部件14可包括位于内部部件14的外部面板上的其他部件，例如，以下所描述的仪器。作为其他示例，外部面板可限定内部部件14的面向乘客舱的唯一部分。外部面板可具有A级表面，即，暴露在客户的视线之下并且无不美观瑕疵和缺陷的精制表面。外部面板可为聚合物(例如，乙烯基)、皮革等。

作为一个示例，内部部件14可为仪表板，如图1至图8所示。仪表板可位于乘客舱的前部(如图1至图3所示)或乘客舱的后部。在此类示例中，内部部件14可沿车辆横向方向伸长。仪表板可包括一个或多个仪表，诸如车辆控件(例如，方向盘、共乘控件、导航控件、照明控件等)和/或信息娱乐控件(例如，音乐选择控件、音量控件、地图显示器和/或控件等)。仪表可包括图形用户界面、按钮、旋钮等。作为其他示例，内部部件14可为车顶面板或者附接到座椅24或与其相邻的面板。作为另一示例，内部部件14可为车辆12的车门上的车门装饰面板。

继续参考图1至图8，挡风玻璃26可从内部部件14向上延伸。具体地，挡风玻璃26可从内部部件14延伸到车顶。仪表板可在充气位置与安全气囊22间隔开。挡风玻璃26可从仪表板大致竖直地延伸到车顶。挡风玻璃26可位于乘客舱的前部。作为另一示例，挡风玻璃26可位于乘客舱的后部。挡风玻璃26是透明的。挡风玻璃26可为任何合适的透明材料，包括诸如夹层钢化玻璃等玻璃或者塑料。

总成10包括安全气囊总成28。安全气囊总成28由内部部件14支撑。例如，内部部件14包括支撑安全气囊总成28的搁架30。安全气囊总成28包括安全气囊22和充气机32，并且可包括壳体34。安全气囊22可由充气机32充气到充气位置，在所述充气位置，安全气囊22被定位成在处于展开位置时邻接板材20。安全气囊总成28被定位成是乘客安全气囊总成28。在附图所示的示例中，车辆12可为没有方向盘的自主车辆，并且在这种示例中，车辆12可包括两个总成，即，在面向内部部件14的座椅24前方的仪表板的两侧上。在车辆12包括方向盘的示例中，车辆12可在乘客座椅24(例如，右前排座椅24)前方具有一个总成10。替代地，车辆12可在任何合适的位置中具有任何合适数目个总成。

安全气囊22例如经由壳体34安装到内部部件14。例如，壳体34可安装到搁架30。在这种示例中，安全气囊22向上打开，例如，搁架30具有空腔36，安全气囊22在充气位置延伸穿过空腔36。在未充气位置，壳体34容纳安全气囊22，如图6和图7所示。当安全气囊22被充气时和当安全气囊22处于充气位置时，壳体34支撑安全气囊22，如图8所示。安全气囊22可被卷起和/或折叠以在未充气位置装配在壳体34内。壳体34可为任何合适的材料，例如，刚性聚合物、金属、复合材料或刚性材料的组合。壳体34可由内部部件14支撑。

安全气囊22被定位成在安全气囊22被充气到充气位置并且板材20处于展开位置时邻接板材20。换句话说，安全气囊22、面板16和板材20定位在内部部件14上，使得当安全气囊22充气到充气位置并且板材20移动到展开位置时，安全气囊22邻接板材20。具体地，安全气囊22、面板16和板材20可定位在内部部件14上，使得即使在没有乘员朝向板材20推动安全气囊22的力的情况下，安全气囊22也邻接板材20。

安全气囊22可为编织聚合物或任何其他材料。作为一个示例，安全气囊22可为编织尼龙纱，例如，尼龙6,6。其他示例包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚酯等。编织聚合物可包括涂层，诸如硅树脂、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如，涂层可为聚有机硅氧烷。

充气机32例如经由管道或其他结构与安全气囊22流体连通，以将充气介质从充气机32传递到安全气囊22。在从例如计算机38接收到诸如电脉冲的指令时，充气机32可用诸如气体的可充气介质将安全气囊22充气到充气位置。充气机32可为例如烟火充气机，其使用化学反应来将充气介质驱动到安全气囊22。充气机32可为任何合适的类型，例如，冷气充气机。充气机32可由壳体34支撑或支撑在任何其他合适的车辆位置处。

在发生碰撞的情况下，多个碰撞传感器40可检测碰撞并且通过通信网络将信号传输到计算机38。计算机38可通过通信网络将信号传输到充气机32。充气机32可放气并将安全气囊22充气到充气位置。

总成10包括可展开总成42。可展开总成42包括面板16和板材20。在总成10的一些实施例中，诸如附图所示的示例，可展开总成42可包括位于面板16与内部部件14之间的致动器18、相对于内部部件14释放面板16的释放装置44以及释放板材20的卷轴46。可展开总成42由内部部件14支撑，例如，面板16、卷轴46、致动器18和释放装置44可各自由内部部件14支撑。

如图4和图5所示，面板16在未展开位置连接到内部部件14。具体地，面板16可围绕面板16的周边连接到内部部件14。作为示例，面板16可连接到内部部件14的外部面板。在这种示例中，面板16和外部面板可具有共同的外观(例如，共同的颜色、纹理等)，并且都可为A级表面。撕裂缝48可在面板16的至少一部分与外部面板之间，以允许面板16从未展开位置(图4)展开到展开位置(图5)。

面板16可与挡风玻璃26相邻地连接到内部部件14并且延伸到搁架30。具体地，面板16可与搁架30和安全气囊22重叠。面板16从第一端部50延伸到与第一端部50间隔开的第二端部52。如在附图所示的示例中，第一端部50可与挡风玻璃26相邻地连接到内部部件14，并且面板16的第二端部52可与搁架30重叠。

面板16可以可旋转地连接到内部部件14。在附图所示的示例中，第一端部50可例如在铰链处可旋转地连接到内部部件14。铰链可为任何合适的类型，例如，第一端部50与内部部件14的外部面板之间的活动铰链、面板16与内部部件14之间的对接铰链等。

面板16可从未展开位置释放到展开位置。作为一个示例，可启动释放装置44，从而允许致动器18将面板16从未展开位置移动到展开位置。作为另一示例，致动器18可包括释放装置44，即，致动器18和释放装置44可为既将面板16从内部部件14释放又迫使面板16到达展开位置的一个单一部件，例如，爆炸以将面板16从内部部件14释放并且迫使面板16到达展开位置的烟火装置。当面板16从未展开位置移动到展开位置时，面板16可能可远离内部部件14并且朝向挡风玻璃26旋转。

释放装置44相对于内部部件14固定，例如，安装到内部部件14，并且与面板16可释放地接合。当被启动时，释放装置44相对于内部部件14释放面板16，以允许面板16移动到展开位置。释放装置44可与铰链和/或致动器18间隔开。释放装置44可包括可释放地接合面板16的销。释放装置44可为例如烟火释放装置。在这种示例中，烟火释放装置包括烟火填料，所述烟火填料在致动时(例如,响应于电脉冲)爆炸。在爆炸时，销将面板16从内部部件14释放。致动器18的其他示例可包括线性致动器、螺线管致动器、气动致动器、压电致动器和/或将面板16释放成从未展开位置移动到伸展位置的另一合适的致动器。

当面板16由释放装置44释放时，致动器18与面板16接合以迫使面板16到达展开位置。致动器18定位在内部部件14与面板16之间，例如，与内部部件14和面板16接合，并且使面板16相对于内部部件14朝向展开位置偏置。作为示例，致动器18可在面板16的第一端部50处。致动器18可为当面板16处于未展开位置时抵靠内部部件14和面板16加载的弹簧。例如，致动器18可为扭转弹簧。

当释放装置44相对于内部部件14释放面板16时，致动器18迫使面板16到达展开位置。例如，在面板16在撕裂缝48处连接到内部部件14的示例中，致动器18克服撕裂缝48以断开撕裂缝48并且迫使面板16到达展开位置。

板材20具有锚接到内部部件14的第一端部54和锚接到面板16的第二端部52的第二端部56。板材20的第二端部56可连接到面板16的第二端部56。

如图6至图8所示，卷轴46由内部部件14支撑。作为示例，卷轴46可由内部部件14的搁架30支撑。当面板16处于未展开位置时，板材20的第一端54可连接到卷轴46，并且板材20可围绕卷轴46卷绕。换句话说，当面板16处于未展开位置时，板材20可围绕卷轴46卷绕，其中板材20从卷轴46延伸到面板16的第二端部52。

卷轴46可为弹簧加载的，以在面板16处于未展开位置时使板材20维持围绕卷轴46卷绕，并且在面板16从未展开位置移动到展开位置时允许板材20从卷轴46展开。换句话说，卷轴46可包括板材20围绕其卷绕的杆和使杆偏置以卷绕板材20的弹簧。

当面板16处于未展开位置时，板材20可在面板16与内部部件14之间(例如，在面板16与内部部件14的搁板30之间)延伸到面板16的第二端部52。在面板16从未展开位置旋转到展开位置时，面板16向上拉动板材20。在此移动期间，卷轴46随着板材20从卷轴46展开而旋转。板材20可在面板16到达展开位置时处于大致竖直位置，以使板材20在安全气囊22处于充气位置时充当安全气囊22的反作用表面。

如上所陈述，安全气囊22可充气到与板材20相邻的充气位置。安全气囊22可在安全气囊22处于充气位置时邻接板材20并且板材20处于大致竖直位置，即，安全气囊22可在安全气囊22处于充气位置时使用板材20作为反作用表面。

板材20相对于面板16可为柔性的。换句话说，板材20在受到撞击时比面板16更容易变形。板材20例如可为塑料、织物等。板材20可为与安全气囊22的材料类似或相同的材料。板材20的柔性允许板材20在车辆12发生碰撞的情况下吸收来自乘客对安全气囊22的碰撞的能量。

参考图5、图7和图8，总成10可包括从内部部件14延伸到面板16的系绳58。系绳58被设计为(即，被定位并且具有一定长度)限制面板16移动超过展开位置。例如，系绳58限制面板16的旋转，使得当系绳58完全伸展时，板材20处于大致竖直位置。

如图9所示，通信网络60包括用于促进车辆部件之间的通信的硬件，诸如通信总线。通信网络60可根据诸如控制器局域网(CAN)、以太网、WiFi、局域互连网(LIN)和/或其他有线或无线机制的多种通信协议来促进车辆部件之间的有线或无线通信。

计算机38可为经由电路、芯片或其他电子部件实施的基于微处理器的计算机。例如，计算机38可包括处理器、存储器等。计算机38的存储器可包括用于存储可由处理器执行的指令以及用于电子地存储数据和/或数据库的存储器。

经由电路、芯片或其他电子部件实施的计算机38包括在车辆控制系统中以用于执行各种操作(包括如本文描述的操作)。计算机38是通常包括处理器和存储器的计算装置，所述存储器包括一种或多种形式的计算机可读介质并且存储可由处理器执行以用于执行各种操作(包括各种操作)的指令。换句话说，存储器包括可由处理器执行的指令。计算机38的存储器通常存储经由各种通信机制接收的远程数据；例如，计算机38通常被配置用于在控制器局域网(CAN)总线等上进行通信，和/或用于使用其他有线或无线协议，例如，蓝牙等。计算机38还可具有至车载诊断连接器(OBD-II)的连接。经由使用以太网、WiFi、CAN总线、局域互连网(LIN)和/或其他有线或无线机制的通信网络60，计算机38可向车辆12中的各种装置传输消息和/或从各种装置接收消息，所述各种装置例如控制器、致动器、传感器等。例如，计算机38可从车辆传感器接收数据。

图10示出了操作总成10的方法1000。计算机38被编程为执行方法800(即，包括用于执行方法800的指令)。

参考框1005，计算机38可包括用于识别对车辆12的碰撞的指令。多个碰撞传感器40可识别已发生碰撞。计算机38可被编程为确定碰撞是否是触发安全气囊22的充气的类型。

参考框1010，响应于对车辆12的撞击的识别，计算机38可包括用于将面板16从内部部件14释放的指令。面板16可从未展开位置释放到展开位置。具体地，在附图所示的示例中，计算机38指示释放装置44释放面板16。在这种示例中，致动器18(例如弹簧)将面板16移动到展开位置。

参考框1015，计算机38可包括用于随后在面板16的释放之后将安全气囊22充气到充气位置的指令。这为面板16在安全气囊22展开之前到达展开位置提供了时间。作为示例，计算机38可在释放面板16之后将安全气囊22的充气延迟10ms。计算机38通过提供启动充气机32的指令来指示安全气囊22的充气。

本文中“响应于”的使用指示因果关系，而不仅仅是时间关系。已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意图具有描述性词语而非限制性词语的性质。鉴于以上教导，本公开的许多修改和变化是可能的，并且本公开可以不同于具体描述的其他方式来实践。

根据本发明，提供了一种总成，其具有：内部部件；面板，所述面板可旋转地连接到所述内部部件；致动器，所述致动器被设计为使所述面板相对于所述内部部件旋转；板材，所述板材从所述内部部件延伸到所述面板；以及安全气囊，所述安全气囊由所述内部部件支撑并且可充气到与所述板材相邻的充气位置。

根据实施例，所述面板具有可旋转地连接到所述内部部件的第一端部和与所述第一端部间隔开的第二端部，所述板材延伸到所述第二端部。

根据实施例，所述致动器是使所述面板围绕所述第一端部偏置的弹簧。

根据实施例，上述发明的特征还在于从所述内部部件延伸到所述面板的系绳。

根据实施例，上述发明的特征还在于由所述内部部件支撑的卷轴，所述板材围绕所述卷轴卷绕。

根据实施例，所述卷轴是弹簧加载的。

根据实施例，上述发明的特征还在于计算机，所述计算机包括处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以将所述面板从所述内部部件释放并且随后将所述安全气囊充气。

根据实施例，上述发明的特征还在于挡风玻璃，所述面板可远离所述内部部件并且朝向所述挡风玻璃旋转。

根据实施例，所述安全气囊在所述安全气囊处于所述充气位置时邻接所述板材。

根据实施例，所述致动器是弹簧。

根据实施例，所述致动器是扭转弹簧。

根据实施例，所述板材相对于所述面板是柔性的。

根据实施例，所述内部部件包括支撑所述安全气囊的搁架，并且所述面板与所述搁架重叠。

根据实施例，所述面板与所述安全气囊重叠。

根据实施例，所述板材夹置在所述面板与所述搁架之间。

根据实施例，所述面板具有可旋转地连接到所述内部部件的第一端部和与所述第一端部间隔开的第二端部，所述第二端部与所述搁板重叠。

根据实施例，所述板材具有锚接到所述内部部件的第一端部和连接到所述面板的所述第二端部的第二端部。

根据实施例，上述本发明的特征还在于卷轴，所述板材的所述第一端部连接到所述卷轴。

根据实施例，所述内部部件是仪表板。

Claims (15)

1.一种总成，其包括：

内部部件；

面板，所述面板可旋转地连接到所述内部部件；

致动器，所述致动器被设计为使所述面板相对于所述内部部件旋转；

板材，所述板材从所述内部部件延伸到所述面板；以及

安全气囊，所述安全气囊由所述内部部件支撑并且可充气到与所述板材相邻的充气位置。

2.如权利要求1所述的总成，其中所述面板具有可旋转地连接到所述内部部件的第一端部和与所述第一端部间隔开的第二端部，所述板材延伸到所述第二端部。

3.如权利要求1所述的总成，其还包括由所述内部部件支撑的卷轴，所述板材围绕所述卷轴卷绕。

4.如权利要求1所述的总成，其还包括计算机，所述计算机包括处理器和存储指令的存储器，所述指令可由所述处理器执行以使所述面板从所述内部部件释放并且随后使所述安全气囊充气。

5.如权利要求1所述的总成，其还包括挡风玻璃，所述面板可远离所述内部部件并且朝向所述挡风玻璃旋转。

6.如权利要求1所述的总成，其中当所述安全气囊处于所述充气位置时，所述安全气囊邻接所述板材。

7.如权利要求1所述的总成，其中所述内部部件包括支撑所述安全气囊的搁架，并且所述面板与所述搁架和所述安全气囊重叠。

8.如权利要求7所述的总成，其中所述板材夹置在所述面板与所述搁架之间。

9.如权利要求7所述的总成，其中所述面板具有可旋转地连接到所述内部部件的第一端部和与所述第一端部间隔开的第二端部，所述第二端部与所述搁板重叠。

10.如权利要求9所述的总成，其中所述面板具有锚接到所述内部部件的第一端部和连接到所述面板的所述第二端部的第二端部。

11.如权利要求10所述的总成，其还包括卷轴，所述板材的所述第一端部连接到所述卷轴。

12.如权利要求1-11中任一项所述的总成，其中所述致动器是弹簧。

13.如权利要求1-11中任一项所述的总成，其中所述板材相对于所述面板是柔性的。

14.如权利要求1-11中任一项所述的总成，其中所述内部部件是仪表板。

15.如权利要求1-11中任一项所述的总成，其还包括从所述内部部件延伸到所述面板的系绳。

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