CN114084091A - 碗形驾驶员安全气囊 - Google Patents

Abstract

本公开提供了“碗形驾驶员安全气囊”。一种用于车辆的总成包括仪表板。所述总成包括方向盘，所述方向盘具有毂和与所述毂间隔开并由所述毂支撑的轮缘；以及安全气囊，所述安全气囊由所述毂支撑并且可充气至充气位置。在所述充气位置中的所述安全气囊具有从所述毂延伸至所述仪表板的后面板。所述后面板具有围绕所述轮缘无端地延伸的碗形。

Description

碗形驾驶员安全气囊

技术领域

本公开总体上涉及车辆安全气囊。

背景技术

车辆配备有安全气囊。在某些碰撞中，充气机激活并向安全气囊提供充气介质，并且安全气囊加压并向乘员提供保护。安全气囊位于车辆的乘客舱中的各个固定位置处。车辆通常包括安装在方向盘中的驾驶员安全气囊。在充气时，方向盘的轮缘可以用作驾驶员安全气囊的反作用表面。

发明内容

一种总成包括：仪表板；方向盘，所述方向盘具有毂和与所述毂间隔开并由所述毂支撑的轮缘；以及安全气囊，所述安全气囊由所述毂支撑并且可充气至充气位置。在所述充气位置中的所述安全气囊具有从所述毂延伸至所述仪表板的后面板。所述后面板具有围绕所述轮缘无端地延伸的碗形。

所述后面板可以限定空腔并且所述轮缘在所述充气位置中可以在所述空腔中。

所述空腔可以从所述毂膨胀至所述仪表板。

所述后面板在所述充气位置中可以与所述轮缘间隔开。

所述安全气囊可以具有与所述仪表板邻接的唇缘。所述后面板可以从所述毂延伸至所述唇缘。所述安全气囊可以包括从所述毂延伸至所述唇缘的外部系绳。

所述安全气囊可以包括从所述唇缘延伸的前面板。所述前面板可以包括与所述后面板相对的凹陷部。

所述安全气囊可以包括内部系绳，其连接到所述凹陷部和所述后面板。

所述后面板可以包括凹入部分，并且所述内部系绳可以连接到所述后面板的所述凹入部分。

所述安全气囊可以包括从所述唇缘延伸的前面板。所述前面板可以包括与所述后面板相对的凹陷部。

所述安全气囊可以包括内部系绳，其连接到所述凹陷部和所述后面板。

所述后面板可以包括凹入部分，并且所述内部系绳可以连接到所述后面板的所述凹入部分。

所述后面板可以限定空腔，并且所述安全气囊可以包括前面板，所述前面板限定与所述空腔相对的凹陷部。

所述安全气囊可以包括内部系绳，其连接到所述凹陷部和所述后面板。

所述后面板可以包括凹入部分，并且所述内部系绳可以连接到所述后面板的所述凹入部分。

所述方向盘可以为非圆形的方向盘。

附图说明

图1是具有方向盘和由方向盘支撑的且处于未充气位置中的安全气囊总成的车辆的透视图。

图2是具有处于充气位置中的安全气囊的车辆的透视图。

图3是仪表板、方向盘和处于充气位置中的安全气囊的透视图，其中以虚线示出安全气囊的面板。

图4是车辆的视图的侧视图，其中在充气位置中以横截面示出安全气囊。

图5是通过图3中的线5截取的仪表板、方向盘和安全气囊的横截面视图。

具体实施方式

参考附图，其中贯穿若干视图，相同的附图标记表示相同的部分，总体上示出了用于车辆12的总成10。一种总成10包括：仪表板14；方向盘16，其具有毂18和与毂18间隔开并由毂18支撑的轮缘20；以及安全气囊22，其由毂18支撑并且可充气至充气位置。在充气位置中的安全气囊22具有从毂18延伸至仪表板14的后面板24。后面板24具有围绕轮缘20无端地延伸的碗形。

围绕轮缘20无端地延伸的后面板24的碗形和后面板24的从方向盘16的毂18至仪表板14的延伸允许安全气囊22将仪表板14用作反作用表面以在驾驶员碰撞安全气囊22期间控制驾驶员的运动。在朝向仪表板14的方向上推动驾驶员的车辆碰撞期间，安全气囊22被充气到充气位置，并且驾驶员在朝向仪表板14移动期间接触安全气囊22。随着驾驶员继续朝向仪表板14移动，安全气囊22被推靠在仪表板14上并且将仪表板14用作反作用表面以控制驾驶员的运动。由于安全气囊22可以将仪表板14用作反作用表面，因此安全气囊22可以与例如非圆形的方向盘一起使用，如下面所讨论的。

参考图1和图2，车辆12可以是任何合适类型的汽车，例如乘用车或商用车，诸如四门轿车、双门小轿车、卡车、运动型多用途车、跨界车、厢式货车、小型货车、出租车、公共汽车等。例如，车辆12可以是自主车辆。车辆12可以具有计算机，所述计算机可以在自主模式、半自主模式和/或非自主模式下控制车辆12的操作。自主模式被限定为计算机控制车辆的推进、制动和转向中的每一者的模式；在半自主模式下，计算机控制车辆12的推进、制动和转向中的一者或两者；在非自主模式中，驾驶员控制车辆的推进、制动和转向。

车辆12包括用于容纳车辆12的乘员(如果有的话)的乘客舱28。乘客舱28可以跨车辆12延伸，即从车辆12的一侧延伸到另一侧。乘客舱28包括前端30和后端32，其中在车辆12的向前移动期间，前端30在后端32的前方。

车辆12包括仪表板14。仪表板14设置在乘客舱28的前端30。仪表板14可以包括车辆控件和/或娱乐特征件。

继续参考图1和图2，仪表板14可以跨乘客舱28的前端30从车辆12的一侧延伸至车辆12的另一侧，即在车辆横向方向上跨乘客舱28延伸。例如，仪表板14可以从前柱34延伸至另一个前柱34。具体地，前支柱34可以从车顶36延伸到仪表板14。仪表板14可以例如固定到车辆12的隔板38，所述隔板38使乘客舱28与车辆12的发动机舱分开。

车辆12可以包括挡风玻璃40，所述挡风玻璃设置在乘客舱28的前端30。挡风玻璃40可以从车辆12的一侧延伸至车辆12的另一侧。具体地，挡风玻璃40可以从前柱34延伸至另一个前柱34。挡风玻璃40可以从车顶36延伸至仪表板14。挡风玻璃40可以面向乘客舱28的前端30。挡风玻璃40可以为任何合适的透明材料，包括诸如夹层钢化玻璃的玻璃或者塑料。

车辆12在乘客舱28中包括一个或多个座椅42。例如，至少一个座椅42布置在邻近仪表板14处的乘客舱28的前端30，即，在座椅42和仪表板14之间没有任何东西。座椅42可以包括座椅靠背44和从座椅靠背44朝向仪表板14延伸的座椅底部46。座椅42可以包括安全带总成，其用于例如在碰撞的情况下相对于座椅42约束乘员。作为另一示例，座椅42可以不包括安全带，即，无安全带。在这个示例中，乘员在车辆12的正常操作期间相对于座椅42不受约束，并且被动约束装置(例如，安全气囊22)在碰撞期间控制乘员的运动。在附图中，座椅42被示为斗式座椅，并且在其他示例中，座椅42可以是其他类型。座椅42及其部件的位置和取向可以由乘员调整。

车辆12包括转向系统48。转向系统48包括方向盘16。转向系统48控制车辆12的车轮50在地面上的转向以使车辆12转向。转向系统48的部件与方向盘16通信并且从方向盘16接收输入。转向系统48可以包括在本领域中已知的具有电动助力转向的齿条和小齿轮系统、线控转向系统，或任何其他合适的系统。转向系统48可以包括转向柱52，其在仪表板14上支撑方向盘16。转向系统48可以包括转向轴，其在转向柱52中并且与方向盘16进行通信以将方向盘16的旋转例如转换为转向齿条的移动。

如上所述，参考图1至图3，车辆12包括方向盘16。方向盘16通过传输方向盘16的旋转以使车轮50转向来允许驾驶员使车辆12转向。方向盘16包括毂18和轮缘20。

毂18可以居中地位于方向盘16上。方向盘16可围绕旋转轴线旋转。旋转轴线延伸穿过毂18。旋转轴线可以沿着转向柱52延伸。具体地，旋转轴线通常在车辆前后方向上延伸。当驾驶员使方向盘16旋转以使车辆12转弯时，毂18围绕旋转轴线旋转。

轮缘20由毂18支撑。轮缘20可以与毂18间隔开。具体地，轮缘20包括外部部段54，其与毂18径向地间隔开以在外部部段54与毂18之间具有空间，使得外部部段54可以被驾驶员抓握。

方向盘16可以为非圆形的方向盘。具体地，轮缘20可以围绕毂18在圆周上为非圆形。作为一个示例，轮缘20在一个方向上可以比在另一方向上更长。作为轮缘20是非圆形的另一示例，轮缘20可以包括至少两个桨状控制杆56，其围绕毂18相对于彼此不连续并且当使方向盘16笔直地操纵时在车辆横向方向上与毂18间隔开。作为轮缘20是非圆形的其他示例，轮缘20可以是无端的并且是例如椭圆形、矩形、圆角矩形等。在其他例子中，轮缘20可以是圆形的，即，环。

参考图3至图5，车辆12包括安全气囊总成58。安全气囊总成58可以包括安全气囊壳体60、充气机62和安全气囊22。安全气囊22例如经由壳体60由毂18支撑。壳体60容纳处于未充气位置中的安全气囊，如图1所示，并且支撑处于充气位置中的安全气囊22，如图2所示。在未充气位置中，安全气囊22可以被卷起和/或折叠以装配在壳体60内。壳体60可以是任何合适的材料，例如刚性聚合物、金属、复合材料、或刚性材料的组合。

参考图4至图5，充气机62与安全气囊22流体连通。充气机62用充气介质(诸如气体)使安全气囊22膨胀，以将安全气囊22从未充气位置移动到充气位置。充气机62可以由任何合适的部件支撑。例如，充气机62可以由壳体60支撑。充气机62可以例如是烟火式充气机，所述烟火式充气机点燃化学反应以生成充气介质；存储气体式充气机，所述存储气体式充气机(例如，通过烟火阀)释放存储的气体作为充气介质；或混合体。充气机62可以例如至少部分地在充气腔室70中以将充气介质直接地输送到充气腔室70，或者可通过填充管、扩散器等连接到充气腔室70。

安全气囊22由毂18支撑。安全气囊22可以在未充气位置中设置在毂18中，并且在充气位置中从毂18延伸并由其保持支撑。安全气囊22在车辆向后方向上远离毂18朝向驾驶员充气，并且在车辆向前方向上远离毂18朝向仪表板14延伸。

继续参考图4至图5，安全气囊22包括后面板24和前面板26。后面板24面向车辆向前方向，即，从驾驶员的角度来看是“后方”，并且前面板26面向车辆向后方向，即从驾驶员的角度来看是“前方”。

安全气囊22包括唇缘64，如下面进一步描述的，并且前面板26和后面板24在唇缘64处汇合。安全气囊22为碗形。具体地，在充气位置中，前面板26从唇缘64凸出，并且后面板24从唇缘64延伸到前面板26内的壳体60。前面板26和后面板24从唇缘64在大致相同的方向上延伸。具体地，前面板26从唇缘64在大致车辆向前方向上延伸，并且后面板24从唇缘64在大致车辆向前方向上延伸至壳体60。

安全气囊22的前面板26和后面板24可以是一体的，即，一起形成为单个均匀的材料件，而没有将其保持在一起的接缝、接头、紧固件或粘合剂。作为示例，前面板26和后面板24可以是一体织造的。作为另一个示例，前面板26和后面板24可以分开形成并且随后进行组装，例如，通过螺纹接合、超声焊接、融合等进行。唇缘64可以与前面板26和后面板24成一体。唇缘64是前面板26和后面板24之间的汇合线，前面板26和后面板24从该汇合线沿车辆向前延伸。

包括前面板26和后面板24的安全气囊22可以是编织聚合物或任何其他材料。作为一个示例，安全气囊22可以是编织尼龙纱(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。编织聚合物可以包括涂层，诸如硅树脂、氯丁橡胶、聚氨酯等。例如，涂层可以是聚有机硅氧烷。

如上所述，参考图3至图5，当安全气囊22处于充气位置中时，后面板24具有碗形。具体地，后面板24从壳体60成杯形至仪表板14。

在充气位置中，后面板24围绕方向盘16的轮缘20无端地延伸。具体地，碗形围绕轮缘20无端地延伸。换句话说，后面板24围绕方向盘16的旋转轴线360度地从毂18延伸至仪表板14，其中轮缘20设置在后面板24和旋转轴线之间。作为示例，碗形可以是部分半球。安全气囊22的唇缘64围绕旋转轴线无端地延伸。

后面板24在充气位置中限定空腔66。具体地，安全气囊22的碗形限定空腔66。当安全气囊22处于充气位置中时，方向盘16的轮缘20在空腔66中。换句话说，后面板24的碗形围绕方向盘16的轮缘20成杯形。

安全气囊22的唇缘64在充气位置中邻接仪表板14。具体地，唇缘64的至少一部分邻接在充气位置中的仪表板14，并且当仪表板14处于充气位置中时，唇缘64的其他部分可能不接触仪表板14。

参考图5，当安全气囊22处于充气位置中时，方向盘16的轮缘20可以与安全气囊22的后面板24间隔开，即不与安全气囊22的后面板24接触。例如，当唇缘64邻接仪表板14时，唇缘64与仪表板14的接触可以致使后面板24远离轮缘20弯曲。

参考图4至图5，空腔66可以从毂18膨胀至仪表板14。具体地，安全气囊22的空腔66可以从壳体60膨胀至仪表板14。在这样的示例中，后面板24的碗形从壳体60膨胀至仪表板14。

如上所述，后面板24从毂18延伸至仪表板14。后面板24在唇缘64处接触仪表板14。通过在唇缘64处接触仪表板14，安全气囊22将仪表板14用作反作用表面。这可以限制或消除方向盘16的轮缘20作为安全气囊22的反作用表面的操作。如上所述，作为一个示例，在方向盘16为非圆形并且因此不具有充当安全气囊22的反作用表面的尺寸和/或形状的示例中，这可能是有益的。

继续参考图4至图5，后面板24可以具有凹入部分68。凹入部分68在车辆向后方向上位于空腔66的顶端。凹入部分68可以由内部系绳78保持，如下所述。后面板24在车辆向后方向上从毂18延伸至凹入部分68，并且在车辆向前方向上从凹入部分68延伸至唇缘64。

前面板26与后面板24相对，其中安全气囊22的充气腔室70在前面板26和后面板24之间。在朝向仪表板14的方向上推动驾驶员的碰撞期间，驾驶员在朝向仪表板14移动期间接触前面板26。当驾驶员继续朝向仪表板14移动时，前面板26在车辆向前方向上被推动并且致使安全气囊22被推向仪表板14。

参考图3至图5，前面板26在唇缘64处围绕旋转轴线无端地延伸。前面板26在充气位置中具有在车辆向后方向上源于唇缘64的凸形。

参考图4，前面板26可以在充气位置中邻接挡风玻璃40。在这样的示例中，前面板26将挡风玻璃40用作反作用表面。除了唇缘64和仪表板14之间的接触之外，这种示例还增加了挡风玻璃40作为安全气囊22的另一个反作用表面。在方向盘16为非圆形并且因此不具有充当安全气囊22的反作用表面的的尺寸和/或形状的示例中，这可能是有益的。

参考图3至图5，前面板26可以包括凹陷部72。凹陷部72可以相对于前面板26位于中央，以在车辆碰撞期间捕获驾驶员的头部，该车辆碰撞致使乘员在车辆横向方向上移动，诸如正面或倾斜的车辆碰撞。凹陷部72可以被设计为在车辆碰撞期间保持驾驶员的头部以防从安全气囊22的侧面滑落。在一个示例中，凹陷部72可以是凹陷的平坦区域或可以是凹入的。凹陷部72可以由内部系绳78保持，如下所述。

参考图3至图5，安全气囊22可以包括系绳74。系绳74可以是与前面板26和后面板24相同的材料，或者可以是不同类型的材料。系绳74控制和保持处于充气位置中的安全气囊22的形状。例如，系绳74保持后面板24的碗形和前面板26的凹陷部72。

系绳74可以包括外部系绳76。外部系绳76在充气腔室70的外部。外部系绳76从毂18延伸到唇缘64。具体地，外部系绳76在外部系绳的一端连接到毂18，并且在外部系绳的另一端连接到唇缘64。当安全气囊22处于充气位置中时，由外部系绳76在唇缘64和毂18之间创建的张力保持空腔66。

系绳74可以包括多个内部系绳78。内部系绳78在充气腔室70的内部。内部系绳78连接到凹陷部72和后面板24。具体地，内部系绳78在一端连接到前面板26中的凹陷部72并且在另一端连接到后面板24。

多个内部系绳78可以连接到后面板24的凹入部分68。多个内部系绳78可以在内部系绳的一端连接到凹入部分68，并且在系绳的另一端连接到凹陷部72。当安全气囊22处于充气位置中时，由内部系绳78在凹入部分68和凹陷部72之间创建的张力保持凹入部分68和凹陷部72。在如上所述的车辆碰撞期间，安全气囊22被充气至充气位置。当处于充气位置中时，后面板24从毂18延伸至仪表板14，并且具有碗形，碗形围绕方向盘16的轮缘20延伸。后面板24在唇缘64处接触仪表板14。通过在唇缘64处接触仪表板14，安全气囊22将仪表板14用作反作用表面。如图4所示，安全气囊22还可以将挡风玻璃40用作反作用表面。使用仪表板14可以限制或消除方向盘16的轮缘20作为安全气囊22的反作用表面的操作。后面板24的碗形由外部系绳76保持。由后面板24的碗形创建的空腔66可以限制或消除方向盘16的轮缘20作为安全气囊22的反作用表面的操作。如上所述，作为一个示例，在方向盘16为非圆形并且因此不具有充当安全气囊22的反作用表面的尺寸和/或形状的示例中，这可能是有益的。由内部系绳78保持的凹陷部72可以在车辆碰撞期间保持驾驶员的头部以防从安全气囊22的侧面滑落。

车辆12可以包括碰撞传感器。碰撞传感器被编程为检测对车辆12的碰撞。碰撞传感器可以是任何合适的类型，例如：接触后传感器，诸如加速度计、压力传感器和接触开关；以及碰撞前传感器，诸如雷达、激光雷达和视觉感测系统。视觉系统可以包括一个或多个相机、CCD图像传感器、CMOS图像传感器等。碰撞传感器82可以位于车辆12中或车辆上的多个点处。

车辆12可以包括通信网络。通信网络包括硬件，诸如通信总线，以用于促进车辆部件之间的通信。通信网络可以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。

车辆12可以包括计算机。计算机可以为经由电路、芯片或其他电子部件实施的基于微处理器的计算装置。例如，计算机可以包括处理器、存储器等。计算机的存储器可存储可由处理器执行的指令以及数据和/或数据库。处理器被编程为响应于车辆碰撞而发起对安全气囊22的充气。具体地，处理器被编程为响应于车辆碰撞而激活充气机62。

已经以说明性方式描述了本公开，并且应理解，已经使用的术语意欲在本质上是描述性而不是限制性词语。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。

Claims (15)

1.一种总成，其包括：

仪表板；

方向盘，所述方向盘具有毂和与所述毂间隔开并由所述毂支撑的轮缘；以及

安全气囊，所述安全气囊由所述毂支撑并且可充气至充气位置，在所述充气位置中的所述安全气囊具有从所述毂延伸至所述仪表板的后面板，所述后面板具有围绕所述轮缘无端地延伸的碗形。

2.如权利要求1所述的总成，其中所述后面板限定空腔并且所述轮缘在所述充气位置中在所述空腔中。

3.如权利要求2所述的总成，其中所述空腔从所述毂膨胀至所述仪表板。

4.如权利要求1所述的总成，其中所述后面板在所述充气位置中与所述轮缘间隔开。

5.如权利要求1所述的总成，其中所述安全气囊具有与所述仪表板邻接的唇缘，所述后面板从所述毂延伸至所述唇缘，并且所述安全气囊包括从所述毂延伸至所述唇缘的外部系绳。

6.如权利要求5所述的总成，其中所述安全气囊包括从所述唇缘延伸的前面板，所述前面板包括与所述后面板相对的凹陷部。

7.如权利要求6所述的总成，其中所述安全气囊包括内部系绳，所述内部系绳连接到所述凹陷部和所述后面板。

8.如权利要求7所述的总成，其中所述后面板包括凹入部分，并且所述内部系绳连接到所述后面板的所述凹入部分。

9.如权利要求1所述的总成，其中所述安全气囊包括从所述唇缘延伸的前面板，所述前面板包括与所述后面板相对的凹陷部。

10.如权利要求9所述的总成，其中所述安全气囊包括内部系绳，所述内部系绳连接到所述凹陷部和所述后面板。

11.如权利要求10所述的总成，其中所述后面板包括凹入部分，并且所述内部系绳连接到所述后面板的所述凹入部分。

12.如权利要求1所述的总成，其中所述后面板限定空腔，并且所述安全气囊包括前面板，所述前面板限定与所述空腔相对的凹陷部。

13.如权利要求12所述的总成，其中所述安全气囊包括内部系绳，所述内部系绳连接到所述凹陷部和所述后面板。

14.如权利要求13所述的总成，其中所述后面板包括凹入部分，并且所述内部系绳连接到所述后面板的所述凹入部分。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的总成，其中所述轮缘为非圆形。

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