CN114007908A - 用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备 - Google Patents

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CN114007908A CN202080043329.XA CN202080043329A CN114007908A CN 114007908 A CN114007908 A CN 114007908A CN 202080043329 A CN202080043329 A CN 202080043329A CN 114007908 A CN114007908 A CN 114007908A
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Abstract

本发明涉及一种用于车辆(1)的乘员保护系统的腿部保护设备(9)，其包括安全气囊模块(11)，安全气囊模块包括安全气囊(10)和用于为安全气囊(10)充气的气体发生器(12)，该安全气囊模块布置在车辆座椅(5)前方的放脚空间(7)中，安全气囊(10)包括至少两个彼此流体连接的腔室(14A、14B)，所述腔室为保护乘员(3)能展开到放脚空间(7)中，本发明还涉及一种具有这种腿部保护设备(9)的相应车辆(1)。根据本发明，所述至少两个腔室(14A，14B)通过柔性的连接区域(16)彼此连接，所述柔性的连接区域在展开到放脚空间(7)中期间当撞击到物体(4)上时引起安全气囊(10)沿物体(4)在任意的空间方向上偏转，使得安全气囊(10)在展开状态下与物体(4)的位置和姿态相匹配。

Description

用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备。本发明还涉及一种具有这种腿部保护设备的车辆。
背景技术
用于车辆的乘员保护系统以多种变型方案公开。在此，使用安全气囊和安全带，以便在碰撞情况下充分地保护在直立的座椅位置上的乘员。在具有巡航驾驶功能的车辆中，为乘员设置了舒适位置，这些舒适位置通常能够实现沿水平方向调节靠背和/或沿车辆纵向方向向后调节座椅。在此，可能在碰撞时会出现小腿的“向上摆动”。这会导致腿部区域中的负荷增加，可以通过包括至少一个安全气囊的腿部保护设备至少减少或防止该负荷。
文献DE 10 2010 042 943A1公开了一种用于保护车辆乘员的膝部安全气囊模块，该膝部安全气囊模块具有容纳可充气安全气囊和用于提供气体以使安全气囊充气的充气装置的壳体。在此，安全气囊通过合适的装置设计成，使得安全气囊从壳体向外充气并展开至乘员膝盖前方的位置中，其中，安全气囊包括前侧和后侧，该前侧和后侧相互连接形成至少一个可充气的腔室。一旦安全气囊展开，前侧就邻近车辆的仪表板定位，而后侧就邻近乘员定位。另外，通过使前侧的竖直截面长度比后侧的竖直截面长度短，由此使安全气囊在规定的方向上向上方展开。
由文献DE 10 2014 216 472A1已知了一种乘员保护设备。其中，控制件基于来自传感器模块的检测信号来确定坐在座椅中的乘员的小腿的位置，并且根据所确定的小腿位置来控制用于小腿的安全气囊模块的展开状态，以使用展开的安全气囊模块在所确定的小腿位置处支撑乘员的小腿。
由文献DE 602 07 932T2已知一种这种类型的腿部保护设备，其包括安全气囊和用于对安全气囊充气的气体发生器，以便在车辆碰撞时保护车辆乘员的腿部免于与内护板碰撞。在此，安全气囊包括多个腔室，所述多个腔室构造为沿预定方向展开。
在此，被视为不利的是，由于不同的人员身高和/或座椅位置可能对安全气囊的设计产生不同的要求。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备以及一种具有这种腿部保护设备的相应的车辆，所述腿部保护设备自主地适配于不同的人员身高和/或座椅位置。
该目的通过具有权利要求1的特征的、用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备并且通过具有权利要求9的特征的车辆实现。在从属权利要求中给出了具有本发明的适宜的改进方案的有利的设计方案。
为了提供一种用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备，其自主地适应于不同的人员身高和/或座椅位置，安全气囊的至少两个腔室通过柔性连接区域相互连接。在此，柔性连接区域在展开到放脚空间中期间在碰到物体时引起安全气囊沿物体向任意空间方向转向，从而使安全气囊在展开状态下与物体的位置和姿态相匹配。
腿部保护设备还包括安全气囊模块，该安全气囊模块包括安全气囊和用于对安全气囊充气的气体发生器，并且被布置在车辆座椅前方的放脚空间中。在此，安全气囊包括至少两个彼此流体连接的腔室，所述腔室可展开到放脚空间中以保护乘员。在放脚空间中的物体例如是乘员的腿部或脚部。
此外，提出一种具有乘员保护系统的车辆，该乘员保护系统包括至少一个这种腿部保护设备和碰撞传感器。在此，当碰撞传感器识别出即将发生的碰撞或已经发生的碰撞时，腿部保护设备可被触发。
通过在安全气囊的至少两个腔室之间的柔性连接区域，该安全气囊以有利的方式能够在没有附加的传感器的情况下个性化地匹配于乘员的不同的脚部位置、腿部位置和座椅位置。优点在于，能够在每个座椅位置、尤其是舒适位置中尽可能好地保护不同身高的乘员。此外，不同的负载情况也可以被单独考虑。技术上的实施例如可以通过有针对性的溢流方案以及通过安全气囊腔室的适当设计来实现。
以有利的方式，乘员在直立的座椅位置以及舒适位置的情况下可以由始终相同的、但自主地适配于相应的自由空间关系的安全气囊保护。通过柔性地彼此相连的腔室，安全气囊可以个性化地保护不同的腿部位置和脚部位置。
在根据本发明的腿部保护设备的有利的设计方案中，柔性的连接区域可包括至少一个分隔缝。在此，至少一个溢流开口可以设置在该至少一个分隔缝中。这使得可以简单且成本低廉地实现所期望的溢流特性，该溢流特性使得安全气囊沿着物体在任意空间方向上的转向变得容易。
在根据本发明的腿部保护设备的另一有利的设计方案中，柔性的连接区域可以包括溢流通道，该溢流通道构造在两个分隔缝之间。此外，两个分隔缝可以分别具有溢流开口，该溢流开口在两个分隔缝的相反的端部区域上构成。由此得到一种蜿蜒结构，用于实现所期望的溢流特性，以使安全气囊简单地转向。
在根据本发明的腿部保护设备的另一有利的实施方式中，所述至少两个腔室可以具有至少一个通风孔，该通风孔可以被设计成主动的或被动的或被设计成具备溢流功能。由此，安全气囊的各个腔室的展开特性和溢流特性可以与不同的安装空间或放脚空间相匹配。
在根据本发明的腿部保护设备的另一有利的实施方式中，所述至少两个腔室可以具有相同的形状和接纳体积。可替代地，至少两个腔室可以具有不同的形状和接纳体积。
在根据本发明的车辆的一有利的实施方式中，腿部保护设备的安全气囊模块可以设置在仪表板的下部区域中。
针对根据本发明的腿部保护设备所描述的优点和优选的实施方式也适用于根据本发明的车辆。
以上在说明书中提到的特征和特征组合以及以下在附图说明中提到的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅可以以分别给出的组合、而且也可以以其它组合或单独地使用，而不脱离本发明的范围。因此，在附图中未明确示出或解释、但通过来自所说明的实施例的单独的特征组合呈现和可产生的实施例也应视为被本发明所包括和公开。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进一步阐述。在附图中，相同的附图标记表示实施相同或相似功能的部件或元件。在此示出：
图1示出根据本发明的用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备的第一实施例的示意图；
图2示出根据本发明的用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备的第二实施例的示意图；
图3示出根据本发明的用于车辆的乘员保护系统的腿部保护设备的第三实施例的示意图；
图4示出图1至图3中的根据本发明的腿部保护设备的安全气囊的第一实施例的示意图；
图5示出图1至图3中的根据本发明的腿部保护设备的安全气囊的第二实施例的示意图；和
图6至图9分别示出带有图3中的根据本发明的腿部保护设备的车辆在不同的保护位置中的示意图。
具体实施方式
如图1至图9所示，在所示实施例中，用于车辆1的乘员保护系统的腿部保护设备9、9A、9B、9C分别具有一个安全气囊模块11，该安全气囊模块包括安全气囊10、10A、10B、10C和用于为安全气囊10、10A、10B、10C充气的气体发生器12，该安全气囊模块布置在车辆座椅5前方的放脚空间7中。安全气囊10、10A、10B、10C包括至少两个彼此流体连接的腔室14A、14B、14C，所述腔室可展开到放脚空间7中以保护乘员3。
根据本发明，所述至少两个腔室14A、14B、14C通过柔性连接区域16彼此连接，所述柔性连接区域在展开到放脚空间7中期间当撞击到物体4上时引起安全气囊10、10A、10B、10C沿着物体4在任意空间方向上的偏转，使得安全气囊10、10A、10B、10C在展开状态下与物体4的位置和姿态相匹配。
如图1和图2进一步所示，在腿部保护设备9A的所示实施例中，安全气囊10A、10B的所述至少两个腔室14A、14B、14C具有相同的形状和接纳体积。
如图1进一步所示，在腿部保护设备9A的所示的第一实施例中，安全气囊10A具有三个相同的腔室14A、14B、14C，这些腔室在没有物体4的情况下展开到放脚空间7中。
如图2进一步所示，在腿部保护设备9B的所示的第二实施例中，安全气囊10B仅具有两个腔室14A、14B，所述腔室在没有物体4的情况下展开到放脚空间7中。在此，两个腔室14A、14B分别大于图1中的第一实施例中的各个腔室14A、14B、14C。
如图3进一步所示，在腿部保护设备9C的所示的第三实施例中，安全气囊10C具有两个腔室14A、14B，所述腔室具有不同的形状和接纳体积并且在没有物体4的情况下展开到放脚空间7中。当然在未示出的实施例中，安全气囊10也可以具有三个以上的相同的腔室14A、14B、14C或者也可以具有两个以上的各自不同的腔室14A、14B。
如还可从图4和图5中看出的那样，所示出的安全气囊10的柔性连接区域16A、16B分别包括至少一个分隔缝16.1。在此，至少一个溢流开口16.2设置在至少一个分隔缝16.1中。此外，至少两个腔室14A、14B、14C可以具有至少一个未示出的通风孔，该通风孔可以被设计成主动的或被动的或被设计成具备溢流功能。
如还可从图4中看出的那样，在安全气囊10的所示出的实施例中，柔性连接区域16A包括分隔缝16.1，多个溢流通道16.2设置在分隔缝中。
如还可从图5中看出的那样，柔性的连接区域16B在所示出的实施例中包括溢流通道16.3，该溢流通道构造在两个分隔缝16.1之间。此外，两个分隔缝16.1分别具有溢流开口16.2，该溢流开口形成在两个分隔缝16.1的相反的端部区域处。由此，溢流通道16.3在所示的实施例中实施成蜿蜒的。当然，柔性连接区域16也可以具有其它合适的形状。
图6至图9示例性示出了安全气囊10在不同的座椅、脚部位置和腿部位置的情况下的不同的保护位置和保护作用。如由图6至图9还可看出的，所示车辆1的乘员保护系统例如包括根据本发明在图3中所示的腿部保护设备9C和方向盘安全气囊8。此外，车辆1的乘员保护系统包括未进一步示出的碰撞传感器。在这种情况下，当碰撞传感器检测到即将发生的碰撞或已发生的碰撞时，就触发腿部保护设备9C和方向盘安全气囊。此外，车辆1包括仪表板2和可调节的车辆座椅5，其中，腿部保护设备9C的安全气囊模块11布置在仪表板2的下部区域中。在所示的车辆1中，在所示实施例中，在放脚空间7中的物体4是乘员3的腿部4A或脚部4B。
如由图6进一步可见，所示出的车辆座椅5在所示出的保护位置中具有正常位置，从而在碰撞时不仅腿部保护设备9C而且方向盘安全气囊8都被激活。如图6进一步所示，安全气囊10C的第一腔室14A通过柔性的连接区域16沿着腿部4A的下部和竖起的脚部4B的上部在车辆的正纵向方向x上展开，并且布置在仪表板2和乘员3的腿部4A和脚部4B之间。第二腔室14B在没有转向的情况下朝向放脚空间7的方向展开。
如还可从图7至图9中看出的那样，所示出的车辆座椅5在所示出的保护位置中分别具有舒适位置，该舒适位置具有倾斜放置的靠背和沿车辆纵向方向向后移位的车辆座椅5，从而在碰撞时在此仅激活腿部保护设备9C，其中，车辆座椅5在图8中向后移动到其最终位置中，并且在图7和图9中向后移动到中间位置中。
如图7进一步所示，安全气囊10C的第一腔室14A通过柔性的连接区域16沿着竖起的脚部4B的上部和腿部4A的下部在车辆的负的纵向方向x上展开，并且布置在仪表板2和乘员3的腿部4A和脚部4B之间。类似于图6中所示的保护位置，第二腔室14B在没有转向的情况下朝向放脚空间7的方向展开。
如图8进一步所示，安全气囊10C的第一腔室14A通过柔性的连接区域16沿着被抬起的脚部4B的上部和腿部4A的下部在车辆的负的纵向方向x上展开，并且布置在仪表板2和乘员3的腿部4A和脚部4B之间。此外，第二腔室14B由于被抬起的脚部4B的上部在车辆的负的纵向方向x上转向和展开。
如图9进一步所示，安全气囊10C的第一腔室14A通过柔性的连接区域16首先沿着被抬起的脚部4B的上部在车辆纵向方向x上展开。此外，第二腔室14B由于被抬起的脚部4B的上部在车辆纵向方向x上展开。因此，第一腔室14A布置在车辆地板或发动机舱隔板与脚部4B的下部之间，第二腔室14B布置在仪表板2与乘员3的脚部4B之间。
所示的安全气囊10的保护位置仅作为示例示出，因为安全气囊通过柔性地相互连接的腔室14A、14B、14C可以单独地保护不同的腿部位置和脚部位置。当然，通过柔性的连接区域16也还可以实现其它的未示出的保护位置。因此，可以实现具有相同或不同腔室容积的双腔室系统、三腔室系统、四腔室系统或n腔室系统。在此，所述造型可以这样设计，使得多个小腔室14A、14B、14C可以个性化地设置在放脚空间7中。
附图标记列表：
1 车辆
2 仪表板
3 乘员
4 物体
4A 腿部
4B 脚部
5 车辆座椅
7 放脚空间
8 方向盘安全气囊
9、9A、9B、9C 腿部保护设备
10、10A、10B、10C 安全气囊
11 安全气囊模块
12 气体发生器
14A、14B、14C 安全气囊腔室
16、16A、16B 连接区域
16.1 分隔缝
16.2 溢流开口
16.3 连接通道
x 车辆纵向方向
y 车辆横向方向
z 车辆竖直方向

Claims (10)

1.一种用于车辆(1)的乘员保护系统的腿部保护设备(9)，所述腿部保护设备包括安全气囊模块(11)，所述安全气囊模块包括安全气囊(10)和用于为安全气囊(10)充气的气体发生器(12)，所述安全气囊模块被布置在车辆座椅(5)前方的放脚空间(7)中，其中，所述安全气囊(10)包括至少两个彼此流体连接的腔室(14A、14B、14C)，所述至少两个腔室为了保护乘员(3)而能够展开到放脚空间(7)中，
其特征在于，
所述至少两个腔室(14A、14B、14C)通过柔性的连接区域(16)彼此连接，所述柔性的连接区域在展开到放脚空间(7)中期间当撞击到物体(4)上时使安全气囊(10)沿着物体(4)在任意空间方向上偏转，从而使安全气囊(10)在展开状态下与物体(4)的位置和姿态相匹配。
2.根据权利要求1所述的腿部保护设备(9)，其特征在于，在放脚空间(7)中的物体(4)是乘员(3)的腿部(4A)或脚部(4B)。
3.根据权利要求1或2所述的腿部保护设备(9)，其特征在于，柔性的连接区域(16A、16B)包括至少一个分隔缝(16.1)，其中，至少一个溢流开口(16.2)设置在所述至少一个分隔缝(16.1)中。
4.根据权利要求3所述的腿部保护设备(9)，其特征在于，柔性的连接区域(16B)包括溢流通道(16.3)，所述溢流通道形成在两个分隔缝(16.1)之间。
5.根据权利要求4所述的腿部保护设备(9)，其特征在于，所述两个分隔缝(16.1)分别具有溢流开口(16.2)，所述溢流开口在所述两个分隔缝(16.1)的相反的端部区域上形成。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的腿部保护设备(9)，其特征在于，所述至少两个腔室(14A、14B、14C)具有至少一个通风孔，所述至少一个通风孔被设计成主动的或被动的或被设计成具备溢流功能。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的腿部保护设备(9)，其特征在于，所述至少两个腔室(14A、14B、14C)具有相同的形状和相同的接纳体积。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的腿部保护设备(9)，其特征在于，所述至少两个腔室(14A、14B、14C)具有不同的形状和不同的接纳体积。
9.一种具有乘员保护系统的车辆(1)，所述乘员保护系统至少包括碰撞传感器和腿部保护设备(9)，其中，当所述碰撞传感器识别出即将发生的碰撞或已经发生的碰撞时，能触发腿部保护设备(9)，
其特征在于，
所述腿部保护设备(9)是根据权利要求1至8中至少一项所述的腿部保护设备。
10.根据权利要求9所述的车辆(1)，其特征在于，腿部保护设备(9)的安全气囊模块(11)被布置在仪表板(2)的下部区域中。
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