CN115397701A - 具有前部安全气囊和侧气囊的车辆乘员约束系统 - Google Patents

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CN115397701A CN202180026802.8A CN202180026802A CN115397701A CN 115397701 A CN115397701 A CN 115397701A CN 202180026802 A CN202180026802 A CN 202180026802A CN 115397701 A CN115397701 A CN 115397701A
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Abstract

一种机动车中用于车辆乘员(26)的约束系统包括前部安全气囊(28)、特别是驾驶员安全气囊和侧气囊(14)、特别是帘式气囊。所述侧气囊(14)在充气状态中设置和成形为，在车辆乘员(26)斜向撞击到前部安全气囊(28)上时侧气囊(14)在A柱(12)下部在车辆侧面的关于车辆行驶方向(x)的前部自由区域(20)中不为前部安全气囊(28)提供沿车辆横向(y)的有效支撑。

Description

具有前部安全气囊和侧气囊的车辆乘员约束系统
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的车辆乘员约束系统，其具有前部安全气囊、特别是驾驶员安全气囊和侧气囊、特别是帘式气囊。
背景技术
具有从车辆护板中或从方向盘中展开的、可充气的气囊的车辆乘员约束系统是已知的，其用于在约束情况中、特别是在发生事故时约束车辆乘员，使得其身体部分不碰撞在车辆的坚硬构件上，诸如侧部结构、侧窗、方向盘或挡风玻璃。
通常在机动车中为前排的车辆乘员、即驾驶员和/或副驾驶员设有前部安全气囊和侧气囊，它们在正面撞击或者侧面撞击的情况中提供保护。然而在斜向撞击的情况中(该斜向撞击包括侧偏的正面碰撞或者向车辆纵向偏移的侧面撞击)，也应该为车辆乘员提供充分的保护作用、特别是鉴于车辆乘员头部的可能的角加速度和角速度。
发明内容
本发明的目的是：提供一种车辆乘员约束系统，该车辆乘员约束系统特别是在斜向撞击的情况中确保对车辆乘员的良好的约束保护，而不使车辆乘员头部承受过大的负荷。
所述目的通过具有权利要求1特征的约束系统得以实现。在从属权利要求中说明了根据本发明的约束系统的有利和适宜的构造设计。
根据本发明的机动车中用于车辆乘员的约束系统包括前部安全气囊、特别是驾驶员安全气囊和侧气囊、特别是帘式气囊。根据本发明，所述侧气囊在充气状态中设置和成形为，在车辆乘员斜向撞击到所述前部安全气囊上时所述侧气囊在A柱下部在车辆侧面的相对车辆行驶方向的前部自由区域中不为所述前部安全气囊提供沿车辆横向的有效支撑。
本发明基于以下认识：在发生斜向撞击时有意识地放弃通过侧气囊对前部安全气囊的支撑可以造成对车辆乘员更好的保护作用。这个认识是令人惊喜的，这是因为迄今为止在具有相互协调的前部安全气囊和侧气囊的车辆乘员约束系统的开发中力求通过侧气囊尽可能可靠地支撑前部安全气囊，以便在发生斜向撞击时将所述前部安全气囊保持在稳定的位置中。
然而与这个趋势相反，在根据本发明的车辆乘员约束系统中，气囊如下地相互协调，即，在发生斜向撞击时侧气囊恰恰不对所述前部安全气囊进行鲜明的侧面支撑。即，已经证实为有益的是：在车辆乘员的头部倾斜碰撞到前部安全气囊上时，该前部安全气囊跟随头部在限定范围内的运动。根据本发明，前部安全气囊的这个有益允许的倾斜运动通过在轿厢前部区域中设置在A柱下部的自由区域得以实现，所述前部安全气囊可以进入该自由区域中，而不受所述侧气囊的明显阻碍。
所述两个气囊的这种相互协调导致：车辆乘员的头部只在前部安全气囊移入自由区域中的程度内转动。相比之下，在车辆乘员的头部倾斜碰撞到坚硬的、固定在其展开位置中的前部安全气囊上时存在如下的危险，头部在所述前部安全气囊的接触壁上弹回、沿该接触壁滑动或者被固定并且由此决定地遭受大的角加速度和/或角速度，在降低头部、脑部和颈部受伤风险方面需要避免这个角加速度和角速度。
前部安全气囊应该不受侧气囊的“阻碍”地沉入的所述自由区域、车辆侧面区域在轿厢中的位置必须与所述前部安全气囊的运动方向协调。因此在发生斜向撞击的情况中适宜的是：所述自由区域相对行驶方向在车辆侧面至少大部分位于已充气的前部安全气囊的高度上和/或其前面。自由区域的这个位置数据是指完全展开的前部安全气囊在车辆乘员碰撞之前的初始位置。这意味着，倾斜地碰撞在前部安全气囊上的车辆乘员可以将该前部安全气囊倾斜向前推入设置在那里的自由区域中。此外，如果车辆具有吸能转向柱，那么在设计和规定所述自由区域的位置时，还可以对所述前部安全气囊沿车辆纵向的、由所述吸能转向柱引起的可能移位加以考虑。
所述自由区域本身原则上可以通过不同方式得以实现。最简单的可能性在于，侧气囊的前端部根本不伸入所述自由区域中，因而该自由区域根本就没有被所述侧气囊覆盖。然而侧气囊特别是也可以成形为，它仅仅空出自由区域的一部分。
若侧气囊具有展开伸入自由区域中的区段、即在充气状态中定位在所述自由区域内的区段，那么该区段应沿着车辆横向变细，由此为所述前部安全气囊保留用于沉入的足够的自由空间。在此，所述侧气囊的变细区段在其构造设计方面与前部安全气囊如下地协调，即，在完全展开的侧气囊和完全展开的前部安全气囊触碰车辆乘员之前的初始位置中在所述侧气囊与所述前部安全气囊之间实际上不产生接触。
所述侧气囊的这种变细区段在最简单的情况中可以具有仅仅一个或多个织物料层，在这些织物料层之间没有形成填充气体的腔室。
然而，所述侧气囊的变细区段也完全可以具有填充气体的腔室，只要这些腔室沿车辆横向比所述侧气囊的相邻区段的腔室薄得多。
一般来说，所述侧气囊的变细区段沿车辆横向具有的厚度应该小于该侧气囊的反向于行驶方向的邻接区段的厚度的一半、优选小于其三分之一。
根据本发明的优选应用，车辆乘员约束系统的前部安全气囊是从车辆的方向盘中展开的驾驶员安全气囊，其中，所述方向盘在发生斜向撞击时构成用于前部安全气囊的倾翻装置。已经证实，在发生斜向撞击时，前部安全气囊进入自由区域的倾翻运动特别有利于避免车辆乘员的头部的角加速度。方向盘的前部安全气囊从其中展开的轮圈简单地用作边棱，部安全气囊经由该边棱倾翻。因此不必为实现所述前部安全气囊的期望运动设置额外装置。
三维的前部安全气囊最适于根据本发明的车辆乘员约束系统，该前部安全气囊优选具有面朝车辆乘员的接触壁、对置的后壁以及设置在两个壁之间的周面段。这样构成的前部安全气囊在展开状态中具有足够的厚度，该厚度与二维气囊相比允许用更低的压力进行填充。较软的三维气囊有利于头部沉入气囊中，而不会由于与所述接触壁的接触强制该头部转动。
在替代实施方式中，所述前部安全气囊可以具有面朝车辆乘员的接触壁以及后壁。优选，该后壁在此构造为，该后壁在前部安全气囊的展开和填充状态中具有截锥的形状，从而在发生斜向撞击时能够实现所述前部安全气囊经由方向盘轮圈的倾翻或者侧移。所述接触壁既可以构造为平坦的，也可以构造为拱曲的。
在另一替代实施方式中，所述前部安全气囊可以构造为二维气囊，其具有面朝车辆乘员的接触壁以及对置的后壁，其中，在所述后壁的区域内和/或在所述后壁上添加和/或安装有褶裥、切口和/或限制带，从而在所述前部安全气囊的展开和填充状态中能够实现该前部安全气囊经由方向盘轮圈的侧移或者倾翻。
作为替代方案或者与前部安全气囊的上述实施方式组合，前部安全气囊护罩或者前部安全气囊壳体可以构成为，前部安全气囊的出口向着方向盘轮圈的方向移动。由此可以实现减弱在方向盘轮圈上对后壁的支撑，从而能够实现所述前部安全气囊经由方向盘轮圈的倾翻或者改善关于此的可能性。
附图说明
从以下的说明和所参照的附图中获得本发明的另外的特征和优点。附图中：
图1是车辆内部区域的侧视图，其中示出根据本发明第一实施方式的车辆乘员约束系统的侧气囊；
图2是车辆乘员以及根据本发明第一实施方式的车辆乘员约束系统的前部安全气囊和侧气囊的俯视图；
图3是根据本发明第二实施方式的车辆乘员约束系统的侧气囊的侧视图；
图4是车辆内部区域的透视图，其中示出车辆乘员以及根据本发明第二实施方式的车辆乘员约束系统的前部安全气囊和侧气囊；
图5a)至d)是根据本发明另外的实施方式的车辆乘员约束系统的前部安全气囊的不同俯视图。
具体实施方式
图1示出了机动车的驾驶员侧的内部区域，该内部区域包含A柱10、B柱12和基本上驾驶员车门的区域。另外还示出了车辆乘员约束系统的已完全充气的侧气囊14、更确切地说帘式气囊，其已经从车顶框架16或者A柱10向下展开并且覆盖了驾驶员车门侧面玻璃18的主要部分。在所示出的实施例中，所述侧气囊14沿车辆纵向向后(反向于行驶方向x)一直达到B柱12。然而所述侧气囊14也可以在车辆侧面的更大区域上延伸，并且特别是还将车辆的后侧面玻璃覆盖。
如图1示出的那样，已充气的侧气囊14以其关于行驶方向x的前端部延伸到车辆侧面的下文称为自由区域20的区域中。在该自由区域20中，所述侧气囊14在发生斜向撞击时不为车辆乘员约束系统的前部安全气囊提供沿车辆横向y的明显支撑。这个期望功能还将在后面详细说明。
在所述自由区域20中首先定位有前部侧气囊段22，该前部侧气囊段沿车辆横向y具有的厚度与侧气囊14的反向于行驶方向x邻接的区段相比明显减少。这个区段22要么根本没有填充气体的腔室，要么只有较细的腔室。
其次，所述侧气囊14在A柱12下部将车辆侧面的关于行驶方向x的前部局部区域24完全空出，就是说，这个留空的局部区域24不被侧气囊14覆盖。
图2以俯视图示出了车辆乘员26、更确切地说车辆驾驶员以及已完全充气的前部安全气囊28、更确切地说从方向盘中展开的驾驶员安全气囊和图1所示的已完全充气的侧气囊14。所述前部安全气囊28是所谓的三维气囊，该三维气囊不是仅仅基本上由两个上下叠置的和在边缘侧相互连接的织物件构成、而是由多个织物件构成并且除了面朝车辆乘员26的接触壁30和对置的后壁32之外还就有将两个壁30、32连接的周面段34。在充气状态中，所述前部安全气囊28在其后壁32的区域中具有较小的拉应力。
两个气囊14、28属于同一个用于保护同一个车辆乘员26、此处是驾驶员的车辆乘员约束系统。图2示出了一种状况，在该状况中气囊14、28已经完全充气，然而车辆乘员26尚未沉入气囊14、28中的任意一个中。
如上所述，所述侧气囊14和所述前部安全气囊28如下地相互协调，即，在发生所述侧气囊14和所述前部安全气囊28都被激活并充气的斜向撞击时，所述侧气囊14不为所述前部安全气囊28提供沿车辆横向y的明显支撑。特别是所述侧气囊段22在其造型方面优选与所述前部安全气囊28如下地协调，即，在完全展开的侧气囊14和完全展开的前部安全气囊28触碰车辆乘员26之前的初始位置中，在所述侧气囊14与所述前部安全气囊28之间实际上不产生或者不存在接触。
即，如果车辆乘员26的头部倾斜地碰撞到所述前部安全气囊28上，则该前部安全气囊倾斜向前移入自由区域20中，使得该前部安全气囊28跟随车辆乘员26的头部的运动。由此避免了车辆乘员26的头部的过大角加速度。
在斜向撞击时的这种行为得益于所述前部安全气囊28的形状和内部压力，该形状和内部压力设计为，车辆乘员26的头部至少最初能够相对无阻地沉入所述前部安全气囊28中，就是说，头部不在接触壁30上弹回、也不沿该接触壁30滑动并且在此由于摩擦力之故发生转动。
在驾驶员安全气囊的情况中，前部安全气囊28向着自由区域20的方向的期望运动得到方向盘的辅助，所述前部安全气囊28从该方向盘展开。更确切地说，方向盘轮圈用作边棱，经由该边棱所述前部安全气囊28向自由区域20倾翻。
图3示出了用于车辆乘员约束系统的侧气囊14的另一实施方式。在完全充气状态中示出的侧气囊14是帘式气囊，其设置用于完全覆盖车辆侧面的所有侧面玻璃。
所述侧气囊14分成多个隔开的腔室。该侧气囊14在其沿车辆方向x的前端部具有区段22，该区段沿车辆横向y具有的厚度比所述侧气囊14的邻接区段、特别是比反向于行驶方向x的邻接区段小得多。在这个区段22中尽管同样构成有各个腔室，然而这些腔室比周围区段的腔室细得多。
区段22按以下方式设置在所述侧气囊14内部，即，该区段在所述侧气囊14展开之后在车辆中定位在自由区域20中。这意味着，在发生斜向撞击的情况中，车辆乘员约束系统的附属的前部安全气囊28在车辆乘员26碰撞到该前部安全气囊28时向着所述区段22的方向运动或者倾翻。运动到或者倾翻到自由区域20中的前部安全气囊28在那里没有经受侧气囊14的明显支撑。
图4直观示出了这样的斜向撞击情景，其中，不论是侧气囊14还是前部安全气囊28都已经充气。通过车辆乘员26沉入前部安全气囊28中，该前部安全气囊经由方向盘轮圈倾斜地向前倾翻到自由区域20中，所述侧气囊14的较薄的区段22定位在那里(自由区域20和侧气囊段22在图4中被遮挡)。所以所述前部安全气囊28实际上未得到侧气囊14沿车辆横向y的支撑。相反，如可在图4中看到的那样，车辆乘员26的头部受到所述侧气囊14的较厚的后部区段的约束，使得他不会向侧面摆动得太远。
图5a)至5d)示出了前部安全气囊28的不同的替代实施方式，这些实施方式能够实现前部安全气囊28经由方向盘36的方向盘轮圈38的倾翻或者侧移。在此，图5a)至d)的前部安全气囊28分别具有面朝车辆乘员26的接触壁30和对置的后壁32，它们在边缘侧相互连接在一起、例如通过接缝48。
图5a)示出了前部安全气囊28的一种实施方式，其中后壁32构造为，该后壁32在前部安全气囊28的展开和填充状态中具有截锥的形状。由此能够实现所述前部安全气囊28在发生斜向撞击时经由方向盘轮圈38的倾翻或者侧移。
图5b)示出了前部安全气囊28的一种实施方式，其中在二维构造的前部安全气囊28的后壁32中添加有褶裥40，使得所述后壁32的形状受到如下影响，即，在所述前部安全气囊28的展开和填充状态中能够实现该前部安全气囊28经由方向盘轮圈38的侧移或者倾翻。
图5c)示出了前部安全气囊28的一种实施方式，其中在后壁32的区域中在二维构造的前部安全气囊28的内部添加有限制带42，使得所述后壁32的形状受到如下影响，即，在所述前部安全气囊28的展开和填充状态中能够实现该前部安全气囊28经由方向盘轮圈38的侧移或者倾翻。当然，为了实现后壁32的这种有利的例如基本上截锥状的形状，也可以在后壁32的区域中在所述前部安全气囊28的内部添加多个限制带42。
此外也可以在所述后壁32中添加褶裥40和/或限制带42和/或切口的组合，以便能够实现所述前部安全气囊28经由方向盘轮圈38的侧移或者倾翻。
图5d)示出了一种实施方式，其中所述前部安全气囊28构造为标准化的二维前部安全气囊28。在此通过如下方式能够实现所述前部安全气囊28经由方向盘轮圈38的倾翻，即，前部安全气囊壳体44构造为，所述前部安全气囊28的出口46向着方向盘轮圈38的方向移动，由此可以实现后壁32在方向盘轮圈38上的支撑的减弱。当然，这种使出口46朝方向盘轮圈38移动也可以应用在前面在图2、4和5a)至5c)中说明的前部安全气囊28的实施方式中，以便例如进一步改善在发生斜向撞击时所述前部安全气囊28经由方向盘轮圈38倾翻的可能性。
附图标记列表
10 A柱
12 B柱
14 侧气囊
16 车顶框架
18 侧面玻璃
20 自由区域
22 区段
24 局部区域
26 车辆乘员
28 前部安全气囊
30 接触壁
32 后壁
34 周面段
36 方向盘
38 方向盘轮圈
40 褶裥
42 限制带
44 前部安全气囊壳体
46 出口
48 接缝

Claims (11)

1.机动车中用于车辆乘员(26)的约束系统，该约束系统包括：
前部安全气囊(28)、特别是驾驶员安全气囊，和
侧气囊(14)、特别是帘式气囊，
其特征在于：所述侧气囊(14)在充气状态中设置和成形为，在车辆乘员(26)斜向撞击到所述前部安全气囊(28)上时所述侧气囊(14)在A柱(12)下部在车辆侧面的关于车辆行驶方向(x)的前部自由区域
(20)中不为所述前部安全气囊(28)提供沿车辆横向(y)的有效支撑。
2.根据权利要求1所述的约束系统，其特征在于：所述自由区域(20)在车辆侧面处关于行驶方向(x)至少大部分位于已充气的前部安全气囊(28)前面。
3.根据权利要求1或2所述的约束系统，其特征在于：所述侧气囊(14)使所述自由区域(20)的至少一部分空出。
4.根据前述权利要求之任一项所述的约束系统，其特征在于：所述侧气囊(14)具有沿车辆横向(y)的变细区段(22)，该变细区段在所述侧气囊(14)的充气状态中定位在所述自由区域(20)内。
5.根据权利要求4所述的约束系统，其特征在于：所述侧气囊(14)的变细区段(22)不具有填充气体的腔室。
6.根据权利要求4所述的约束系统，其特征在于：所述侧气囊(14)的变细区段(22)具有填充气体的腔室，这些腔室沿车辆横向(y)比所述侧气囊(14)的相邻区段的腔室更细。
7.根据权利要求4至6之任一项所述的约束系统，其特征在于：所述侧气囊(14)的变细区段(22)沿车辆横向(y)具有的厚度小于该侧气囊(14)的反向于行驶方向(x)的邻接区段的厚度的一半、优选小于其三分之一。
8.根据前述权利要求之任一项所述的约束系统，其特征在于：所述前部安全气囊(28)是从车辆的方向盘中展开的驾驶员安全气囊，所述方向盘在发生斜向撞击时构成用于所述前部安全气囊(28)的倾翻装置。
9.根据前述权利要求之任一项所述的约束系统，其特征在于：所述前部安全气囊(28)是三维气囊，该三维气囊优选具有面朝车辆乘员(26)的接触壁(30)、对置的后壁(32)以及设置在这两个壁(30，32)之间的周面段(34)。
10.根据权利要求1至8之任一项所述的约束系统，其特征在于：所述前部安全气囊(28)具有面朝车辆乘员(26)的接触壁(30)以及对置的后壁(32)，该后壁(32)构造为在所述前部安全气囊(28)的展开和填充状态中成截锥状。
11.根据权利要求1至8之任一项所述的约束系统，其特征在于：所述前部安全气囊(28)是二维气囊，该二维气囊具有面朝车辆乘员(26)的接触壁(30)以及对置的后壁(32)，其中，在所述后壁(32)的区域内和/或在所述后壁(32)上添加有褶裥(40)、切口和/或限制带(42)，从而在所述前部安全气囊(28)的展开和填充状态中能够实现该前部安全气囊(28)的侧移。
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