Результат интеллектуальной деятельности: АКТИВНАЯ ДВЕРЦА ПЕРЧАТОЧНОГО ЯЩИКА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ)

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к активным буферам для защиты при аварии водителя и/или пассажира в автомобильных транспортных средствах, и в частности, к активному буферу с надувной камерой, образованной панелями пластиковых стенок, которые соединены горячей сваркой для образования герметичного уплотнения, причем одна стенка вентилируется для управляемого выпуска газа для надувания.

Уровень техники

Активный буфер представляет собой устройство защиты водителя и/или пассажира транспортного средства с надуваемой газом камерой для поглощения ударов и уменьшения травмы водителя и/или пассажиров во время аварии. В отличие от раскрываемых подушек безопасности, изготовленных из различных тканей, которые выходят из различных отверстий при надувании, активные буферы используют саму поверхность внутренней отделки (например, приборную доску панели приборов, перчаточный ящик, пассажирскую дверь или спинку сиденья) для расширения в начале события аварии для поглощения удара и рассеивания энергии под действием газа для надувания. В документе US 8,205,909 (МПК B60R21/231, B60R7/06, опубл. 26.06.2012), включенном в настоящее описание посредством ссылки, раскрыт активный коленный буфер, интегрированный в дверцу перчаточного ящика, которая имеет малый вес и является визуально привлекательной. В документе US 8,474,868 (МПК B29C45/14, B60R13/02, опубл. 02.07.2013), также включенном в настоящее описание посредством ссылки, раскрыта обычная конструкция, в которой активный буфер включает в себя переднюю стенку или панель отделки, которая обращена к водителю и/или пассажиру транспортного средства и прикреплена к задней стенке или камерному элементу по уплотненной периферии. Одна или обе стенки являются деформируемыми для того, чтобы обеспечивать расширяемую надувную камеру. Например, камерный элемент может иметь сложенную (т.е. гармошкообразную) область, которая распрямляется во время надувания.

Передняя и задняя стенки обычной камеры для активного буфера состоят из формованных термопластиков, таких как полиэтилен, полиолефин или PVC (поливинилхлорид). Они обычно изготавливаются инжекционным формованием, но также могут быть изготовлены выдувным формованием. При образовании по отдельности передняя и задняя стенки должны быть герметично соединены по их периферии для того, чтобы образовывать надувную камеру. Соединение должно быть прочным для сопротивления разделению, которое может происходить в результате высоких давлений надувания во время надувания, и которое происходит, когда пассажир ударяет буфер. Периферийное уплотнение образовано горячей сваркой, например.

Известно, что для того, чтобы оптимизировать рассеивание энергии, когда водитель и/или пассажир контактирует с подушкой безопасности или активным буфером, газ для надувания должен вентилироваться для обеспечения управляемого сжатия подушки безопасности, которая безопасно замедляет ударяющегося водителя и/или пассажира. В документе US 8,720,943 (МПК B60R21/239, опубл. 13.05.2014), включенном в настоящее описание посредством ссылки, раскрыта активная вентиляционная конструкция для обеспечения переменной скорости вентиляционного потока.

Были раскрыты различные типы конструкций и расположений на сложенном камерном элементе для вентиляции газа для надувания во время надувания и во время приложения нагрузки ударяющимся пассажиром. Были раскрыты расположения вентиляции на центральных плоских областях камерные стенки, в области сложенной перегородки камерные стенки и в сварочных цилиндрах, которые крепят камерную стенку к упорной поверхности, например. Предполагается, что вентиляционные отверстия могут быть расположены 1) в непосредственной близости к локальным областям, где напряжения сил надувания могут создавать наивысшую вероятность разрушения сварного шва, или 2) с пространственным распределением, которое регулирует сдерживающие силы, обеспечиваемые в различных областях буфера. Так как желательно располагать вентиляционное отверстие (отверстия) близко к шву горячей сварки, крайняя складка часто выбирается для расположений вентиляционных отверстий. Посредством инжекционного формования камерного элемента оконные отверстия для вентиляционных отверстий на крайней складке были расположены в верхней части (т.е. на вершине) складки, так как это облегчает процесс инжекционного формования и упрощает формовочные инструменты.

С учетом пространства в обычном автомобильном пассажирском салоне предпочтительно, чтобы не надутый узел буфера был относительно тонким. Для того, чтобы помещать активный буфер в доступную глубину дверцы перчаточного ящика, например, требуется, чтобы сложенная перегородка камерные стенки была расположена очень близко к внутренней обшивке дверцы, действующей в качестве упорной пластины для поддержки расширения камеры. В связи с этим вентиляционное отверстие на вершине складки находится близко к обшивке дверцы, и оно определяет область столкновения, где газ для надувания, выходящий из вентиляционного отверстия, сталкивается с обшивкой дверцы. Из-за частичного преграждения потока газа вентиляционное отверстие не обеспечивало предполагаемый сброс давления или требуемое уменьшение сварочного напряжения во время первоначальных этапов надувания.

Раскрытие изобретения

В одном аспекте изобретения предложена активная дверца перчаточного ящика автомобильного транспортного средства, установленная в проеме панели приборов, содержащая:

формованную из пластика переднюю стенку для раскрытия наружу из проема;

формованный из пластика камерный элемент, соединенный по внешнему периметру с передней стенкой швом горячей сварки для образования надувной камеры, причем камерный элемент содержит по меньшей мере одну по существу периферийную складку, смежную со сварным швом, для раскладывания в ответ на впуск газа для надувания в надувную камеру при событии столкновения; и

внутреннюю обшивку дверцы, соединенную с центральной областью камерного элемента и образующую по существу непрерывную пластину за камерным элементом, причем внутренняя обшивка дверцы контактирует с панелью приборов для обеспечения упорной поверхности для расширения камерного элемента;

причем складка имеет вершину, расположенную вблизи внутренней обшивки дверцы, выполненную с вентиляционным отверстием, которое определяет область столкновения с газом на внутренней обшивке дверцы, причем близость области столкновения частично преграждает вентиляционное отверстие, при этом внутренняя обшивка дверцы включает в себя множество перфораций в области столкновения, обеспечивающих поток газа для надувания из вентиляционного отверстия через внутреннюю обшивку дверцы.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой складка имеет множество вентиляционных отверстий на вершине, определяющих множество областей столкновения, причем каждая область столкновения включает в себя соответствующее множество перфораций.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой перфорации расположены по схеме решетки.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой перфорации расположены по схеме логотипа.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой внутренняя обшивка дверцы состоит из формованного пластика и соединена горячей сваркой с камерным элементом.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой перфорации закрыты соответствующей заглушкой, которая извлекается посредством газа для надувания.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой перфорации образованы соответствующими разрывными швами, которые рвутся в ответ на газ для надувания.

В одном из дополнительных аспектов предложена активная дверца перчаточного ящика автомобильного транспортного средства, содержащая:

надувную камеру, содержащую расширяющуюся переднюю стенку и камерную стенку со складкой, имеющей вентиляционное отверстие; и

внутреннюю обшивку дверцы, образующую по существу непрерывную пластину за камерной стенкой для обеспечения упорной поверхности для расширения камеры;

причем внутренняя обшивка дверцы включает в себя перфорации в области столкновения с газом, определенной вентиляционным отверстием, для обеспечения потока газа для надувания, выходящего из вентиляционного отверстия, через внутреннюю обшивку дверцы.

В одном из еще дополнительных аспектов предложена активная дверца перчаточного ящика автомобильного транспортного средства, установленная в проеме панели приборов, содержащая:

формованную из пластика переднюю стенку для раскрытия наружу из проема;

формованный из пластика камерный элемент, соединенный по внешнему периметру с передней стенкой швом горячей сварки для образования надувной камеры, причем камерный элемент включает в себя по меньшей мере одну по существу периферийную складку, смежную со сварным швом, для раскладывания в ответ на впуск газа для надувания в надувную камеру при событии столкновения; и

внутреннюю обшивку дверцы, соединенную с центральной областью камерного элемента и образующую по существу непрерывную пластину за камерным элементом, причем внутренняя обшивка дверцы контактирует с панелью приборов для обеспечения упорной поверхности для расширения камерного элемента;

причем складка имеет вершину, расположенную вблизи внутренней обшивки дверцы, выполненную с вентиляционным отверстием, которое определяет область столкновения на внутренней обшивке дверцы, причем внутренняя обшивка дверцы включает в себя элемент сброса давления в области столкновения, который открывается в ответ на газ для надувания для обеспечения потока газа для надувания из вентиляционного отверстия через внутреннюю обшивку дверцы.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой элемент сброса давления состоит из отверстия и удаляемой заглушки.

В одном из вариантов предложена дверца, в которой элемент сброса давления состоит из разрывного шва, образующего выступ и гибкий шарнир.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 представляет собой разобранный общий вид снаружи системы дверцы перчаточного ящика с активным коленным буфером, относящейся к типу, к которому может быть применено настоящее изобретение.

Фиг.2 представляет собой общий вид сзади частичного узла надувной камеры активного буфера.

Фиг.3 представляет собой боковое поперечное сечение, показывающее известный узел активного буфера.

Фиг.4 представляет собой общий вид сзади активного узла перчаточного ящика с краем частично в разрезе.

Фиг.5 представляет собой увеличение участка на фиг.4, включающего в себя вентиляционное отверстие.

Фиг.6 представляет собой поперечное сечение, показывающее контакт известного вентиляционного отверстия с упорной поверхностью.

Фиг.7 представляет собой поперечное сечение, показывающее преобразованную упорную пластину настоящего изобретения.

Фиг.8 представляет собой вид сверху внутренней стороны внутренней обшивки дверцы согласно одному варианту осуществления.

Фиг.9 представляет собой вид сверху внешней стороны внутренней обшивки дверцы согласно варианту осуществления с перфорациями по схеме решетки.

Фиг.10 представляет собой вид сверху внешней стороны внутренней обшивки дверцы согласно варианту осуществления с перфорациями по схеме логотипа.

Фиг.11 представляет собой вид сверху внешней стороны внутренней обшивки дверцы согласно варианту осуществления с выдвижной заглушкой.

Фиг.12 представляет собой поперечное сечение через выдвижную заглушку по линии 12-12 на фиг.11.

Фиг.13 представляет собой вид сверху внешней стороны внутренней обшивки дверцы согласно варианту осуществления с разрывным швом, образующим вентиляционную дверцу.

Фиг.14 представляет собой поперечное сечение через разрывной шов, образующий вентиляционную дверцу, по линии 14-14 на фиг.13.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Далее на фиг.1 известная система 10 активного коленного буфера имеет компонент 11 панели основания, который образует основание для буфера. Основание 11 может быть либо прикреплено к транспортному средству на шарнирах из полости для хранения или перчаточного ящика 12, как показано на фиг.1, либо установлено на другой конструкции, такой как опора панели приборов, расположенная ниже рулевой колонки, например. Такие расположения доступны для коленей отдельного пассажира, едущего в соответствующем положении сидя в транспортном средстве.

При этом расположении основание 11 представляет собой внутреннюю стенку дверцы или обшивку, которая действует в качестве упорной пластины для поддержания надувной камеры, образованной задней стенкой 13 (камерной стенкой 13) и передней стенкой 14 (отделочной стенкой 14), которые соединены по их периферии 15. Стенки 13 и 14 предпочтительно состоят из формованных пластиков (таких как термопластичный полиолефин (TPO)) и соединены горячей сваркой пластика, такой как сварка нагретой пластиной или вибрационная сварка, для образования периферийного уплотнения вокруг центральной области 17 для образования надувной камеры. Источник 16 газа для надувания электронно управляется с возможностью активации во время аварии для выпуска газа для надувания буфера. Передняя стенка 14 может содержать поверхность внутренней отделки класса А, такую как наружная часть дверцы перчаточного ящика, или на ее внешнюю поверхность может быть нанесен дополнительный слой или покрытие (не показано).

Фиг.2 представляет собой вид сзади узла 20 надувной камеры для активного буфера. Формованная из пластика передняя стенка или панель 21 отделки перекрывает формованную из пластика расширяемую заднюю стенку или камерный элемент 22. Стенка 21 и камерный элемент 22 соединены вокруг области замкнутого периметра горячей сваркой фланца 23 с внутренней поверхностью стенки 21 отделки для того, чтобы образовывать надувную камеру, имеющую открытый центральный объем между стенкой 21 и камерным элементом 22 для приема газа для надувания от устройства 24 для надувания, установленного в углублении 25 камерного элемента 22, при событии столкновения. Камерный элемент 22 включает в себя множество складок, таких как 26 и 27, для обеспечения расширения камерного элемента 22 во время надувания. Складка 27 представляет собой крайнюю складку, которая является смежной со сварочным фланцем 23. Множество крепежных цилиндров (т.е., выступов) 28 выступают из центральной области камерного элемента 22, расположенной в пределах складок 26 и 27 перегородок. Цилиндры 28 используются для установки камерного элемента 22 на упорной пластине (не показана), такой как внутренняя обшивка дверцы для активного буфера дверцы перчаточного ящика. Пара вентиляционных отверстий 30 и 31 проходят через камерный элемент 22 на вершине крайней складки 27.

Фиг.3 показывает поперечное сечение камеры 20, которая собрана на упорной пластине или стенке 34. Крепежный цилиндр 28 может быть соединен горячей сваркой с упорной стенкой 34, например. Через складку 27 перегородки проходит оконное отверстие 33 для обеспечения вентиляционного отверстия. Во время раскрытия в результате подачи газа для надувания в полость 36 камеры передняя стенка 21 отделки раскрывается в направлении 35 раскрытия к пассажиру в пассажирском салоне транспортного средства.

Фиг.4 показывает активный узел 45 перчаточного ящика, включающий в себя внутреннюю обшивку дверцы или пластину 46, обеспечивающую упорную поверхность для надувного буфера, и которая поддерживает футляр 47 для хранения и защелку 48. Передняя стенка 50 отделки прикреплена к камерному элементу 51 по сварочному фланцу 52. Крайняя складка 53 расположена смежно с фланцем 52. Центральная область (не показана) камерного элемента 51 прикреплена к внутренней обшивке дверцы/упорной пластине 46. Внутренняя обшивка 46 дверцы образована в виде по существу непрерывной пластины за камерным элементом 51 и выполнена с возможностью контакта с панелью приборов и/или неподвижной деталью или каркасом (не показан), окружающим проем для активного узла 45 дверцы перчаточного ящика.

Как показано на фиг.5, крайняя складка 53 включает в себя вершину 54, которая вплотную приближается к внутренней обшивке 46 дверцы. На вершине 54 складка 53 включает в себя вентиляционное отверстие 55. До раскладывания складки 53 во время первоначальных этапов надувания газ для надувания, выходящий из вентиляционного отверстия 55, ограничивается внутренней обшивкой 46 дверцы в области 56 столкновения. Это показано более подробно на фиг.6, на которой путь 57 потока для газа для надувания, выпускаемого через вентиляционное отверстие 55, частично преграждается непосредственной близостью упорной стенки 46. Область 56 столкновения определена расположением вентиляционного отверстия 55, т.е. проекцией отверстия 55 на внутреннюю обшивку 46 дверцы в направлении пути 57 потока газа. Вследствие этого может подниматься избыточное давление газа для надувания по сварному шву, который соединяет фланец 52 со стенкой 50 отделки, из-за уменьшения эффективной скорости потока через вентиляционное отверстие 55. Увеличение размера вентиляционного отверстия 55 для повышения первоначальной скорости потока и для уменьшения первоначального напряжения от подъема давления может быть нежелательным, так как оно будет приводить к слишком высокой скорости потока после того, как складка 53 начинает раскладываться, и упорная стенка 46 прекращает обеспечивать преграждение.

Фиг.7 показывает поперечное сечение первого варианта осуществления изобретения, в котором активный узел 60 дверцы перчаточного ящика имеет переднюю панель 61 отделки, камерный элемент 62 и внутреннюю обшивку дверцы/упорную пластину 63. Каждый компонент предпочтительно состоит из пластиковой части, образованной инжекционным формованием. Камерный элемент 62 имеет вершину 64 крайней складки, где образовано вентиляционное отверстие 65 вблизи области 66 столкновения на внутренней обшивке 63 дверцы. Множество перфораций 67 в области 66 столкновения обеспечивают поток газа для надувания из вентиляционного отверстия 65 через внутреннюю обшивку 63 дверцы. Посредством вентиляции внутренней обшивки 63 дверцы преграждение для газов для надувания, выходящих из вентиляционного отверстия 65, уменьшается. Так как область внутри складки поддерживается с более низким давлением, меньше напряжения создается в горячей сварке, соединяющей камерный элемент 62 с панелью 61 отделки. Посредством ограничения перфораций 67 расположениями только в пределах области 66 столкновения внутренняя обшивка 63 дверцы может по-прежнему обеспечивать уплотненную непрерывную поверхность для большей части внутренней обшивки 63 дверцы (которая очень желательна и по эстетическим, и по функциональным причинам для внутренней стенки дверцы перчаточного ящика).

Фиг.8 представляет собой внутренний вид внутренней обшивки 63 дверцы, на котором множество усиливающих ребер 68 перекрещиваются на большей части внутренней стороны обшивки 63 для дополнительной прочности и жесткости. Перфорации 67 могут быть образованы в пределах области 66 столкновения по схеме, которая обходит ребра 68. Альтернативно ребра 68 могут прерываться в пределах области 66 столкновения, или перфорации 67 могут альтернативно проходить через ребра.

Фиг.9 показывает внешнюю поверхность внутренней обшивки 70 дверцы, показывающую множество перфораций 71, расположенных в соответствующих областях столкновения, для каждого из множества вентиляционных отверстий в камерном элементе (не показан). Перфорации 71 могут быть расположены по схеме решетки с диаметрами отверстий и расстояниями, выбранными для обеспечения поперечного сечения потока, которое достаточно для вентиляции газа для надувания при необходимости. Схема решетки может иметь множество смещенных рядов, таких, которые часто используются для покрытия громкоговорителя.

Фиг.10 показывает внутреннюю обшивку 70 дверцы с множеством перфораций 72, образованных в области столкновения и расположенных согласно схеме логотипа. Как используется здесь, схема логотипа означает любое стилизованное расположение, изображающее требуемую графику, текстовый элемент или иллюстративный элемент.

В дополнение к неподвижной конструкции, которая показана, динамические элементы, такие как привязная заглушка или чувствительная к давлению область, которая рвется или выдвигается для обеспечения потока газа без создания значительного противодавления. Как показано на фиг.11, например, внутренняя обшивка 70 дверцы может быть обеспечена отверстием 76 для приема заглушки 77, которая выровнена с вентиляционным отверстием в камерном элементе. Заглушка 77 может быть подобна «удаляемой крышке», часто используемой для формованных пластиковых поверхностей отделки в транспортных средствах, когда особое возможное оборудование не установлено, но используется общая панель отделки. Заглушка 77 выполнена так, что силы удержания, удерживающие заглушку 77 внутри отверстия 76, намного меньше, чем сила, которую она принимает от газа для надувания во время раскрытия активного буфера.

Как показано на фиг.12, заглушка 77 имеет главный корпус 80, поддерживающий ножки или зажимы 81 и 82, контактирующие с внутренней стороной стенки 75, и кромку или выступ 83, контактирующий с внешней стороной стенки 75. Ножки 81 и 82 являются изгибаемыми в ответ на давление, прикладываемое к корпусу 80 газом для надувания, тем самым выпуская заглушку 77 из отверстия 76. Привязь 84 может быть прикреплена к заглушке 77 и стенке 75 при необходимости для удержания заглушки 77 после извлечения из отверстия 76. Альтернативно, так как активная дверца перчаточного ящика закрыта во время раскрытия, привязь может быть возможной, так как заглушка 77 будет извлекаться в направлении вперед автомобиля в пределах закрытого перчаточного ящика.

Фиг.13 показывает альтернативный вариант осуществления, в котором стенка 75 обеспечена выступом 86, образованным разрывным швом 85. Выступ 86 включает в себя расширение 87 шарнира для создания гибкого шарнира так, что при надувании стенка 75 рвется по разрывному шву 85 для открытия вентиляционного отверстия, совпадающего с вентиляционным отверстием в камерной стенке. Выступ 86 поворачивается наружу и удерживается шарниром 87. Как показано на фиг.14, разрывной шов 85 создается посредством линии надреза, которая продолжается на большей части пути через толщину стенки 75. Толщина неразрезанного материала регулируется так, что разрыв возникает при достаточно низком давлении. Надрез для разрывного шва 85 может быть получен с использованием лазерной резки или посредством резки ножом, которые известны в уровне техники.