CN203267977U - 主动缓冲垫 - Google Patents

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Abstract

一种主动缓冲垫，具有包括舱的可膨胀的内壁，舱具有第一相对末端、第二相对末端和中央碗形部。可膨胀的外壁覆盖内壁以在二者之间提供主体腔。充气机安装在舱中并具有出口喷嘴，出口喷嘴具有多个出口通道，以用于在碰撞期间响应于主体腔充气将充气气体放射状地排出到舱和外壁上。中央碗形部的内壁包括多个第一分散肋，第一分散肋基本彼此平行并沿弓形路径延伸以提供具有相对的末端的至少一个气体通道，该相对的末端从中央碗形部注入主体腔。外壁包括多个第二分散肋，第二分散肋被定向为将来自中央碗形部的充气气体朝向外部的周边边缘引导。本实用新型至少避免开始充气时内外壁出现不期望的突起。

Description

主动缓冲垫
技术领域
本实用新型总的来说涉及在机动车辆中用于对乘客提供碰撞保护的主动缓冲垫，更具体地，涉及在缓冲垫充气期间对充气气体的分散进行导向。
背景技术
主动缓冲垫是一种车辆乘客保护装置，其具有可充气膨胀的囊，以在碰撞期间吸收撞击并降低对乘客的损伤。与通过各种开口来展开气囊垫相反，主动缓冲垫使用的是内部装饰表面本身以在碰撞事件的初始时膨胀，以通过充气气体的作用吸收撞击并消耗能量。2010年6月26日提交的标题为“Active Knee Bolster for Automotive Vehicle”的共同未决专利申请US2011/0316300A1的全部内容在本文中作为参考，该申请公开了一种结合在杂物箱盖中的主动膝部缓冲垫，其重量较轻并且具有吸引人的视觉效果。主动缓冲垫通常还结合在车门面板中以用于侧面碰撞保护。
在通常的结构中，主动缓冲垫包括囊，囊包括朝向车辆乘客并沿密封周边连接至内壁或后壁的外壁或前壁。其中的一个壁或者两个壁是可变形的以提供可充气的囊。在未充气状态时，壁最初时仅间隔开很小量。这可以允许充气气体进入以实现横跨面板的均匀充气。
通常的主动缓冲垫的内壁和外壁由诸如聚乙烯、聚烯烃或PVC的模制的热塑性材料制成。它们可以吹塑模制或者注射模制。内壁经常使用褶皱结构，其在充气期间以像手风琴形的式样展开来提供囊增加的体积，以用于形成碰撞垫。内壁的中央部支撑于诸如结构框架或车辆支柱的反作用表面。
在碰撞事件期间用于对主动缓冲垫充气所需的增压气体由充气机供给。充气机包括包含有烟火材料和其它物质的罐，以在其被触发时快速产生大量膨胀气体。气体穿过喷嘴排至囊中。舱或凹口通常设置在内壁中以容纳充气机。将喷嘴安置在囊中的一个理由是将充气气体直接连接至囊，因此可避免对管或用于传导气体的装置的需求。
由于充气必须极快发生，所以排出气体处于高压。所引起的施加到塑料囊壁的恰好被气体直接碰撞的区域处的结构负载很高，足以引起该区域的额外伸展。局部压力引起在壁中相应的突起，这会导致不均匀的膨胀、能量损失和潜在的破裂。能量的损失会需要使用更大、更昂贵的充气机。为了防止这些问题，可在喷嘴上安装偏转盖以扩散排出气体，但是所需的制造成本和装配操作会对缓冲垫的整体成本产生消极影响。
实用新型内容
针对现有技术的相关技术问题，本实用新型的目的在于提供一种主动缓冲垫，提供分散肋将从中央碗形部接收的充气气体朝向外部的周边边缘引导，从而至少避免开始充气时内外壁出现不期望的突起。
本实用新型一方面提供了一种用于在碰撞事件期间保护机动车辆内位于乘客座位区域中乘客的主动缓冲垫。可膨胀的内壁支撑倚靠于车辆的反作用表面，其中内壁包括具有第一相对末端、第二相对末端和中央碗形部的舱。可膨胀的外壁覆盖内壁并提供车辆的A级内饰表面。外壁和内壁具有连接在一起的外部的周边边缘以在外壁和内壁之间提供主体腔。内壁中的舱远离外壁延伸。充气机至少部分地安装在舱中并具有出口喷嘴，出口喷嘴具有多个出口通道，以响应于碰撞事件而将充气气体放射状地排出到舱和外壁上以对主体腔充气。中央碗形部的内壁包括从内壁朝向喷嘴突出的多个第一分散肋，第一分散肋基本彼此平行并沿弓形路径延伸以提供至少一个气体通道，该至少一个气体通道具有从中央碗形部注入主体腔的相对的末端。外壁包括从外壁朝向中央碗形部突出的多个第二分散肋，第二分散肋被定向为将来自中央碗形部的充气气体朝向外部的周边边缘引导。
优选地，第二分散肋包括具有横向间距的至少一对相邻肋，所述横向间距在所述至少一对相邻肋的相对的末端处最大以提供具有最大气流横截面的相应气体通道，所述充气气体在所述主体腔的充气期间从所述相应气体通道离开。
优选地，内壁和所述外壁均由注射模制热塑性材料制成。
优选地，热塑性材料由聚烯烃组成。
优选地，内壁和所述外壁通过焊接沿所述外部的周边边缘连接在一起。
相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于，所述主动缓冲垫具有分散肋将从中央碗形部接收的充气气体朝向外部的周边边缘引导，从而避免开始充气时内外壁出现不期望的突起充气气体的能量被均匀地施加到主体腔中。
附图说明
图1是本实用新型主动缓冲垫的后视立体图。
图2是现有技术缓冲垫的截面图，其示出了启动之前的充气机。
图3是图2中现有技术的缓冲垫开始充气时的截面图。
图4是本实用新型的主动缓冲垫在充气初始阶段的截面图。
图5是示出了外壁上的扩散肋的局部内部立体图。
图6是示出了由本实用新型的分散肋产生的充气气体的扩散气流的截面图。
具体实施方式
现参照图1，主动缓冲垫10包括内壁11和外壁12，二者围绕它们的外部的周边边缘13连接在一起。壁11和12由适当的热塑性材料(诸如聚乙烯、聚烯烃或PVC)制成，并优选地使用注射模制或其他模制方法形成以能够形成充当气体分散通道的肋状表面，这在下文中会进行描述。当使用分开模制的内壁11和外壁12时，外部的周边边缘13通过诸如振动焊接或热板焊接的焊接来密封。
内壁11包括许多褶皱14，其用于在充气期间伸展以使外壁12朝向车辆乘客向外膨胀。内壁11还包括舱(bay)15以形成远离外壁12延伸的用于接收充气机20的凹口。舱15具有相对的末端16和17，充气机20连接于末端16和17。位于末端16和17之间的中央碗形部18容纳充气机20的主体。电信号线21连接至充气机20并以常规方式连接至控制/驱动器(未示出)。
如图2的截面图所示，充气机20包括一末端为喷嘴22、另一末端为连接体23的细长筒体。舱的末端16和17分别具有安装孔25和24。在装配期间，充气机20可被***穿过孔24直至螺纹延伸部26穿过孔25。螺母27紧固延伸部26，并且孔24和25被密封以防止在充气期间的气体损失。
壁11和12间隔开以提供主体腔30。在充气机20启动时，如图3所示，会产生通过喷嘴22排入主体腔30的充气气体。尽管期望其中壁11和12根据预先限定的形状分离的均匀展开，但是施加在壁11和12的不同位置的不均匀压力已经潜在地导致不期望的突起31和32。这种突起对应于塑料壁额外的拉伸以及能量损失，这些损失的能量应更好的用于获得囊的整体膨胀。另外，尖角33和34也出现在了现有技术设计中，这些尖角会产生应力集中并进一步加剧能量损失以及加重破裂的潜在可能。
图4至图6中示出了本实用新型的改良后的缓冲垫39。主体腔40设置在内壁41和外壁42之间，内壁41和外壁42围绕它们的外部的周边边缘连接在一起。外壁42提供了车辆的内饰中的A级表面(并可由外壳覆盖或未由外壳覆盖)。内壁41安装至和/或支撑倚靠于诸如杂物箱盖、仪表板框架或车门框架的反作用表面。舱43形成为在内壁41中的远离外壁42延伸的凹口。舱43具有相对的末端44和45以及中央碗形部46。如前所述，充气机47安装在舱43中。充气机47的喷嘴48具有多个出口通道57，以在碰撞事件期间响应于启动将充气气体放射状地排出到舱43和外壁42上。
舱43具有内表面50，多个第一分散肋51从该表面突出。分散肋51彼此基本平行。因为中央碗形部46具有弯曲轮廓，所以分散肋51沿弓形路径延伸并在分散肋之间提供至少一个气体通道，气体通道具有从中央碗形部46通向主体腔40的相对的末端56和59。类似地，外壁42具有内表面52，多个第二分散肋53从该表面朝向中央碗形部46突出。分散肋53被定向为将从中央碗形部46接收的充气气体朝向外部的周边边缘引导，因此不会形成突起并且充气气体的能量被均匀地施加到主体腔40中。
如图5所示，分散肋53优选地包括多对相邻肋，相邻肋的横向间距会随着充气气体被朝向周边边缘引导而增加。因此最接近于充气气体进入相邻肋之间气体通道的位置处的横向间距D1，小于充气气体离开气体通道的位置处的横向间距D2。通过提供在相邻肋53之间气体通道的相对末端处最大的横向间距，气体通道的气流横截面在出口处最大，因此不会在出口处发生压力积聚。
如图6所示，两组分散肋51和53协同地扩散充气气体以更有效地填充囊的内腔。模制的肋51和53对各自部件仅增加很少的成本或者不增加任何成本，并且不需要盖或不需要对对充气机喷嘴的其他修改。

Claims (5)

1.一种用于在碰撞事件期间保护机动车辆内位于乘客座位区域中乘客的主动缓冲垫，其特征在于，包括：
可膨胀的内壁，用于支撑倚靠于所述车辆的反作用表面，所述内壁包括具有第一相对末端、第二相对末端和中央碗形部的舱；
可膨胀的外壁，覆盖所述内壁并提供所述车辆的A级内饰表面，所述外壁和所述内壁具有连接在一起的外部的周边边缘以在二者之间提供主体腔，并且所述内壁中的所述舱远离所述外壁延伸；以及
充气机，至少部分地安装在所述舱中并具有出口喷嘴，所述出口喷嘴具有多个出口通道，以响应于碰撞事件将充气气体放射状地排出到所述舱和所述外壁上以对所述主体腔充气；
其中，所述中央碗形部的内壁包括从所述内壁朝向所述喷嘴突出的多个第一分散肋，所述第一分散肋基本彼此平行并沿弓形路径延伸以提供至少一个气体通道，所述至少一个气体通道具有从所述中央碗形部注入所述主体腔的相对的末端；以及
其中，所述外壁包括从所述外壁朝向所述中央碗形部突出的多个第二分散肋，所述第二分散肋被定向为将来自所述中央碗形部的充气气体朝向所述外部的周边边缘引导。
2.根据权利要求1所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述第二分散肋包括具有横向间距的至少一对相邻肋，所述横向间距在所述至少一对相邻肋的相对的末端处最大以提供具有最大气流横截面的相应气体通道，所述充气气体在所述主体腔的充气期间从所述相应气体通道离开。
3.根据权利要求1所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述内壁和所述外壁均由注射模制热塑性材料制成。
4.根据权利要求3所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述热塑性材料由聚烯烃组成。
5.根据权利要求3所述的主动缓冲垫，其特征在于，所述内壁和所述外壁通过焊接沿所述外部的周边边缘连接在一起。
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