專利名稱：可膨脹裝置及具有可膨脹裝置的可張開的軟鼻的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位于車輛的可張開前表面處的可膨脹的能量吸收裝置，用于行人保護和低速碰撞傷害的緩解，所述可膨脹的能量吸收裝置被設(shè)置成當由傳感器系統(tǒng)探測到的接近或者實際碰撞而致動時膨脹并因此向車輛行駛方向張開車輛的前表面。本發(fā)明還涉及一種車輛的可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)，用于行人保護和低速碰撞傷害的緩解，特別是包括至少一個可膨脹的能量吸收裝置。
背景技術(shù)：
行人安全要求在緩沖梁前面設(shè)置具有適當?shù)氖┝λ降哪芰课昭b置，用來使得小腿區(qū)域的傷害最小化。低速碰撞安全也要求設(shè)置能量吸收材料來使傷害最小化并降低保險費用。此外，針對小腿碰撞的能量吸收和低速碰撞的能量吸收的力的分布和大小是明顯不同的。這些能量吸收區(qū)域增加了車輛的重量還加長了車輛前部的長度，由于懸于前橋之前的部分被拉長，而破壞了美感。意大利Plastal SpA公司申請的US 7004532B2涉及一種車輛前部結(jié)構(gòu)，通過控制形變的類型以達到保護行人的目的。所述結(jié)構(gòu)采用熱塑性元件，通過與傳感器的協(xié)作來探測接近或?qū)嶋H碰撞，并且包括至少一個位于前機罩部件下方的氣囊。車輛前部具有“軟鼻”形狀，一旦與行人發(fā)生碰撞時，特別是可以稍微增大碰撞的豎直表面，從而改善傷害的程度。所述一個或多個氣囊有助于促使碰撞的豎直表面的增大。德國Bayer AG公司申請的US6637788B1，涉及一種通過碰撞傳感器控制的具有能量吸收元件的緩沖梁。所述緩沖梁包括，特別是，至少一個位于緩沖梁的安裝元件上側(cè)的可膨脹的能量吸收元件，和位于所述安裝元件下側(cè)的可膨脹的能量吸收元件?？膳蛎浀哪芰课赵膳鲎矀鞲衅骺刂撇⑶乙揽恐聞訌堥_從而形成與塑料材質(zhì)的緩沖梁本體連續(xù)的輪廓和共同的前部。所述可膨脹的能量吸收元件或形成現(xiàn)有技術(shù)中車輛前部安全結(jié)構(gòu)中的一部分的氣囊一般不是實現(xiàn)預期功能的最佳設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標是提供一種改進的可膨脹的能量吸收裝置的最佳設(shè)計，能夠可靠的工作并容易制造。為此，可膨脹的能量吸收裝置包括至少一個由抽針編織材料(drop stitchmaterial)制成的氣囊，其至少包括織物外層和織物內(nèi)層以及內(nèi)部加強件，內(nèi)部加強件的形式為在織物外層和內(nèi)層的相對表面之間圍繞氣囊延伸的一條或多條內(nèi)部縫合線。所述一條或多條內(nèi)部縫合線可以圍繞氣囊在水平面內(nèi)，和/或豎直面內(nèi)，和/或所述水平面和豎直面之間的任何其他平面內(nèi)延伸。在平行的平面內(nèi)延伸的兩條或多條內(nèi)部縫合線以彼此之間相距大約1-50毫米的距離延伸。
所述一條或多條內(nèi)部縫合線可以是首尾相連的，例如一條內(nèi)部縫合線圍繞整個氣囊不間斷地延伸，以便于內(nèi)部縫合線的機器縫制。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，抽針編織材料具有在織物外層的外表面上的外部氣密層。所述外部氣密層由乙烯基材料(vinyl)制成。所述氣囊可以具有高達大約100升的容積。如上所述，本發(fā)明的目標還包括提供一種改進的可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)。上述目標的實現(xiàn)是通過設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)，使得該結(jié)構(gòu)包括可張開前表面和至少一個可膨脹的能量吸收裝置，可膨脹的能量吸收裝置是位于所述可張開前表面的后面的至少一個由抽針編織材料制成的內(nèi)部加強的氣囊，其具有如上文所定義的內(nèi)部加強件。根據(jù)所述可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)的一個實施例，可張開前表面包括至少一個覆蓋緩沖梁的緩沖蓋板，由此將可膨脹的能量吸收裝置置于所述緩沖蓋板和所述緩沖梁之間。因此，位于緩沖梁前面的軟鼻結(jié)構(gòu)，其由例如塑料制成并且限定了車輛的前表面，通過位于它后面的可張開的能量吸收裝置而向前張開?？膳蛎浀哪芰课昭b置的膨脹是由預碰撞傳感器觸發(fā)的?？膳蛎浀哪芰课昭b置，如定義的那樣，是內(nèi)部加強的氣囊。氣囊中的內(nèi)部加強件包括一條或多條內(nèi)部縫合線，其在至少兩層用來制成氣囊的織物的相對表面之間圍繞整個氣囊延伸，織物可以使用例如一種公知的叫做“抽針編織(drop-stitch)”的織物，當局部被壓縮時，它可以防止氣囊在別處向外凸出，并且其允許更好地控制壓力和力。例如行人的腿部形狀會推動穿過塑料軟鼻并在局部的區(qū)域壓縮氣囊，而用來低速測試的寬些的物體會在更寬的表面上壓縮軟鼻和氣囊。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部加強的氣囊的使用提供了多個益處。因此，用抽針編織材料制成的內(nèi)部加強的氣囊允許非圓形的氣囊橫截面，其在平面圖中可以是彎曲的，這樣氣囊可以是例如沿著緩沖梁的曲率設(shè)置。它可以被包裝并從軟鼻的后面膨脹。因此，它還可以通過將充入的空氣吸出氣囊而收回，不像典型的膨脹氣囊那樣不可能整齊收回來而重新包裝。該特征允許所述氣囊保守地被再利用和膨脹。保守的膨脹是指膨脹的修理不需要昂貴的花費，并且預碰撞傳感器系統(tǒng)的費用可以降低，例如為了準確識別要碰撞的被識別物體是什么和碰撞事件確實即將發(fā)生所產(chǎn)生的費用。當膨脹時，抽針編織氣囊更平坦。管狀的氣囊不穩(wěn)定，如更傾向于滾動。當傳統(tǒng)的氣囊承受集中力時，氣囊上除了加載區(qū)域之外的任何地方都會凸出。因為內(nèi)部縫合線從內(nèi)部約束了任何向外的凸出，所以用抽針編織材料制成的內(nèi)部加強的氣囊不會凸出。行人緩沖氣囊的問題在于凸出趨向，其造成腿部碰撞的觸底(bottoming out),也就是說因為在別處發(fā)生凸出，所以巨大的氣囊上的局部壓縮會推動穿過氣囊直到它到達位于后側(cè)的支撐結(jié)構(gòu)。這可以通過用抽針編織材料制成的內(nèi)部加強的氣囊來避免。軟鼻也同樣可以分散氣囊上的壓力。最后，有可能將排氣壓力調(diào)整成對行人碰撞或者對與物體的低速碰撞都合適。


本發(fā)明將通過參見附圖并僅以示例的方式在下文進行進一步描述，其中
圖1顯示的是可膨脹的能量吸收裝置以及車輛前部結(jié)構(gòu)的緩沖梁和下部剛性件(擾流器/橫桿)的示意性側(cè)視圖，所述可膨脹的能量吸收裝置處于非工作位置；圖2顯示的是圖1中的可膨脹的能量吸收裝置、緩沖梁和下部剛性件(擾流器/橫桿)的示意性側(cè)視圖，所述可膨脹的能量吸收裝置處于工作位置；圖3顯示的是圖1和2中的可膨脹的能量吸收裝置、緩沖梁和下部剛性件(擾流器/橫桿)的示意性側(cè)視圖，顯示了它們在車輛前部結(jié)構(gòu)中的位置是在所述前部結(jié)構(gòu)的可張開前表面的后面，示出可膨脹的能量吸收裝置處于非工作位置以及工作位置；圖4a_c示意性地顯示了在碰撞中可膨脹的能量吸收裝置的膨脹和由此車輛的前部結(jié)構(gòu)的可張開前表面的縮回。
具體實施例方式如上所述，本發(fā)明涉及一種可膨脹的能量吸收裝置1，所述可膨脹的能量吸收裝置I位于車輛3的可張開前表面2的后面，車輛3的前部結(jié)構(gòu)3a在圖3中示出?？膳蛎浀哪芰课昭b置I和可張開前表面2被設(shè)置用于行人保護和低速碰撞傷害的緩解。因此，在圖示的實施方式中，可張開前表面2包括至少一個緩沖蓋板2a，其與可膨脹的能量吸收裝置I 一起限定了可張開的所謂“軟鼻(soft nose)”結(jié)構(gòu)，在與行人或其它東西發(fā)生碰撞的情況下，所述“軟鼻”結(jié)構(gòu)稍微增加碰撞的豎直表面，從而相當程度地改善傷害的程度。為了這個目的，前表面2/緩沖蓋板2a是由例如塑料材料的材料制成，和/或本身是由已知的方式構(gòu)成和/或安裝的?？蓮堥_前表面2可包括車輛3的前部結(jié)構(gòu)3a的另外的可張開構(gòu)件，例如車輛3的機罩(未圖示)?？膳蛎浀哪芰课昭b置I被設(shè)置成當借助于傳感器系統(tǒng)4探測到的接近或者實際碰撞來致動時膨脹并由此在向前方向上(即在車輛的行駛方向上)張開車輛3的前表面2/緩沖蓋板2a，從而減小對行人或其他物體可能造成的傷害。在圖3和圖4a_c中圖示了前表面2/緩沖蓋板2a的這種張開，其本質(zhì)上用于增大碰撞的豎直表面。如圖3所示，因為前表面2/緩沖蓋板2a在其頂端可轉(zhuǎn)動地安裝，并且通過使前表面2/緩沖蓋板2a的下部向前移動的距離大于其上部移動的距離，從而使得碰撞的豎直表面的增加是可能的。如上所示，圖4a_c圖示了當與例如一個物體碰撞時，可膨脹的能量吸收裝置I的膨脹以及由此車輛3的前部結(jié)構(gòu)3a的可張開前表面2/緩沖蓋板2a的收縮是如何進行的一種方式。用附圖標記8來表示的所述物體可以是例如另一輛車或行人。從例如附圖4b很容易看出可膨脹的能量吸收裝置I是如何通過傳感器系統(tǒng)4被觸發(fā)并在碰撞之前已經(jīng)開始膨脹并張開可張開前表面2/緩沖蓋板2a。如上所述，緩沖蓋板2a覆蓋緩沖梁5，緩沖梁5形成車輛3的前部結(jié)構(gòu)3a的一部分。因此，在位于緩沖蓋板2a和緩沖梁5之間的非工作位置和工作位置中，可膨脹的能量吸收裝置I在圖示實施方式中基本位于緩沖梁5的前方?？膳蛎浀哪芰课昭b置I可位于接近緩沖梁5的位置，甚至可以安裝在其上。如圖2和圖3所示，緩沖蓋板2a也覆蓋由例如擾流器或桿構(gòu)成的下部剛性件(lower stiffener) 6。在膨脹、工作狀態(tài)下,可膨脹的能量吸收裝置I也可以覆蓋緩沖梁5和下部剛性件6，利用這些元件作為反向支撐或支架以便張開緩沖蓋板2a。在膨脹、工作狀態(tài)下，可膨脹的能量吸收裝置I將緩沖蓋板2a的基本上與緩沖梁5和下部剛性件6相對的下部向前移動的距離比緩沖蓋板2a的位于這些下部上方的部件移動的距離更大。從而可膨脹的能量吸收裝置I的膨脹分別在緩沖蓋板2a和緩沖梁5和下部剛性件6之間產(chǎn)生間隔(被可膨脹的能量吸收裝置I占據(jù))，用來減小由于與行人或車輛發(fā)生碰撞所帶來的傷害或損失。根據(jù)本發(fā)明，可膨脹的能量吸收裝置I包括至少一個內(nèi)部加強的自適應氣囊la。氣囊Ia是自適應的，例如一個或多個氣囊Ia內(nèi)部的壓力可以根據(jù)不同目的而調(diào)整。附圖中僅僅顯示了一個氣囊la。氣囊Ia是由抽針編織材料制成的，包括至少兩層基本平行的織物，一個外層織物和一個內(nèi)層織物以及內(nèi)部加強件(internal reinforcement)7,內(nèi)部加強件7由一條或多條在內(nèi)外兩層織物的相對表面之間圍繞氣囊Ia延伸的內(nèi)部縫合線7a構(gòu)成，這樣氣囊Ia至少在其為了張開前表面/緩沖蓋板2的膨脹的主方向上被加強，并且使得氣囊Ia容易制造。即使氣囊Ia包括本身又包括至少兩層織物的抽針編織材料，在附圖中只顯示氣囊Ia具有一層織物。如果比如一條或多條內(nèi)部縫合線7a是首尾相連的且每個內(nèi)部縫合線7a在兩層織物之間圍繞氣囊Ia不間斷地延伸，那么以簡單的方式實現(xiàn)一條或多條內(nèi)部縫合線7a的機器縫制是可能的。但是作為一種變形，每個圍繞氣囊Ia延伸的內(nèi)部縫合線7a可以包括或者分為兩個或更多個單獨的縫合部分。為了提供最佳的強度，上述一條或多條內(nèi)部縫合線7a可以在水平面內(nèi)，和/或在豎直面內(nèi)，和/或在位于所述水平面和豎直面之間的任意其他平面內(nèi)圍繞氣囊Ia延伸。在附圖3所示的實施方式中，多條內(nèi)部縫合線7a在水平面內(nèi)圍繞氣囊Ia延伸，S卩，本身沿著與車輛3的前表面/緩沖蓋板2的張開方向相同的方向延伸(見附圖2和3)。這樣，如果具有不止一條縫合線7a，縫合線7a可以彼此平行地延伸，例如在互相平行的水平面上，以實現(xiàn)最佳功能。在互相平行的平面內(nèi)延伸的兩條或多條內(nèi)部縫合線7a，可以根據(jù)需要的功能和/或氣囊Ia的尺寸，彼此之間以幾毫米到幾厘米的距離相隔延伸，例如彼此之間相隔1-50毫米的距離。平行平面中的內(nèi)部縫合線7a之間的距離在垂直于所述平行平面的沿氣囊Ia的伸展方向上是可變的，而且同樣地，平行平面中的內(nèi)部縫合線7a之間的距離在沿氣囊Ia的伸展方向不同的方向上也是可變的。為達到最佳功能，如上所述，一個或多個氣囊Ia包括抽針編織材料?！俺獒樉幙?drop stitch)”是一種用于生產(chǎn)服裝上的開放式條紋(open stripes)的編織技術(shù)?；舅悸肥菫榱司幙椊Y(jié)實的織物，其通過抽掉一針或多針以便在織物中產(chǎn)生脫線(或抽絲)來實現(xiàn)。抽針編織織物可以制成帶有額外的聯(lián)鎖經(jīng)線的雙層布料，以便制造可膨脹內(nèi)壁，例如如上所述的內(nèi)部加強縫合線7a在兩層織物之間連成圈。抽針編織結(jié)構(gòu)也可以快速地膨脹和縮回。因此使氣囊Ia的外側(cè)和內(nèi)側(cè)的可膨脹表面基本平坦是可能的。抽針編織結(jié)構(gòu)具有很高的工作壓力。為達到抽針編織材料的預期效果來制造氣囊能生產(chǎn)出具有有利特征的最佳工況的氣囊，有利特性是氣囊中最想要的特性。根據(jù)本發(fā)明的抽針編織材料還可在織物外層的外表面上設(shè)置外部氣密層(未圖示)。外部氣密層可以是由例如乙烯基材料制成。根據(jù)本發(fā)明的氣囊Ia的體積可以根據(jù)期望的用途和功能而改變。從而，氣囊Ia可以具有聞達100升的體積。因此，如上所述，根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的能量吸收裝置I包括由抽針編織材料制成的氣囊la，其包括織物內(nèi)層和織物外層以及形式為一條或多條內(nèi)部縫合線7a的內(nèi)部加強件7，內(nèi)部縫合線7a在織物內(nèi)層和織物外層的相對表面之間圍繞氣囊Ia延伸，相對于常規(guī)氣囊具有一些優(yōu)勢。氣囊Ia的橫截面不是必須為圓形，而是其可以具有更平坦的設(shè)計并且例如是沿著緩沖梁5的曲率設(shè)置。氣囊Ia在其未加載區(qū)域不凸出。氣囊Ia中的壓力可以根據(jù)需要調(diào)整以達到氣囊Ia的預期目的。氣囊Ia可以排氣并縮回以便再利用。因為緩沖蓋板2a和緩沖梁5之間的間隔很小，因此，氣囊Ia包括抽針編織材料具有本質(zhì)優(yōu)勢，因為其使得氣囊Ia能被賦予扁平的設(shè)計并且當膨脹時，施加膨脹力給緩沖蓋板2a，而在沒有元件需要張開的方向上則基本不凸出。如圖所示，當氣囊Ia膨脹時，它向前擴張一定范圍，向下擴張到下部剛性件6，利用緩沖梁5和下部剛性件6作為用于緩沖蓋板2a向前方(車輛3的行駛方向)張開的反向支撐或支架。在不背離本發(fā)明的理念和用途的情況下，根據(jù)本發(fā)明的可膨脹的能量吸收裝置I可以在隨后的權(quán)利要求的范圍內(nèi)修改和改變，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。這樣，可膨脹的能量吸收裝置I可以用于可張開軟鼻的前表面2后面的其他位置，而不是在緩沖梁5之前。如果所述機罩是可張開前表面2的一部分，那么可膨脹的能量吸收裝置I還可用于例如車輛3的前部結(jié)構(gòu)3a的機罩下。此外，如上所述，只要可膨脹的能量吸收裝置I的工作不被干涉，所述一條或多條內(nèi)部縫合線7a可以是任何想要的樣式。因此，任何一條內(nèi)部縫合線7a可以在水平面，在豎直面或通過可膨脹的能量吸收裝置I的其他任何平面上延伸，而且任何一條內(nèi)部縫合線7a可以是首尾相連的或由多個單獨的縫合部分組成。兩條或更多個的內(nèi)部縫合線7a可以彼此平行地在通過可膨脹的能量吸收裝置I的任何平面上或不同平面上延伸。
權(quán)利要求
1.一種可膨脹的能量吸收裝置(1)，其位于車輛(3)的可張開前表面(2)的后面，用于行人保護和低速碰撞的傷害緩解，所述可膨脹的能量吸收裝置(I)被設(shè)置成:當由傳感器系統(tǒng)(4)探測到接近或者實際碰撞而致動所述能量吸收裝置(I)時，所述能量吸收裝置(I)膨脹并因此在所述車輛(3)的行駛方向上張開所述車輛(3)的所述前表面(2)，其特征在于，所述可膨脹的能量吸收裝置(I)包括由抽針編織材料制成的至少一個氣囊(Ia),所述氣囊(Ia)至少包括織物外層和織物內(nèi)層以及內(nèi)部加強件(7)，所述內(nèi)部加強件(7)的形式為在所述織物外層和所述織物內(nèi)層的相對表面之間圍繞所述氣囊(Ia)延伸的一條或多條內(nèi)部縫合線(7a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的可膨脹的能量吸收裝置，其特征在于，所述一條或多條內(nèi)部縫合線(7a)圍繞所述氣囊(Ia)在水平面內(nèi)，和/或豎直面內(nèi)，和/或在所述水平面和豎直面之間的任何其他平面內(nèi)延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的可膨脹的能量吸收裝置，其特征在于，在平行的平面內(nèi)延伸的兩條或多條內(nèi)部縫合線(7a)以彼此之間相距大約1-50毫米的距離延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一所述的可膨脹的能量吸收裝置，其特征在于，所述一條或多條內(nèi)部縫合線(7a)是首尾相連的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一所述的可膨脹的能量吸收裝置，其特征在于，所述抽針編織材料在所述織物外層的外表面上設(shè)有外部氣密層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的可膨脹的能量吸收裝置，其特征在于，所述外部氣密層由乙烯基材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的可膨脹的能量吸收裝置，其特征在于，所述氣囊(Ia)具有聞達100升的容積。
8.—種車輛(3)的可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)，用于行人保護和低速碰撞的傷害緩解，其特征在于，所述可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)包括可張開前表面(2)，和至少一個根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一所述的位于所述可張開前表面(2)后面的可膨脹的能量吸收裝置(I)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述可張開前表面(2)包括至少一個覆蓋緩沖梁(5)的緩沖蓋板(2a)，所述可膨脹的能量吸收裝置(I)位于所述緩沖蓋板(2a)和所述緩沖梁(5)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及位于車輛(3)的可張開前表面(2)上的可膨脹能量吸收裝置(1)，用于行人保護和低速碰撞傷害的緩解?？膳蛎浤芰课昭b置(1)被設(shè)置成當由傳感器系統(tǒng)(4)探測到的接近或者實際碰撞致動時膨脹并因此向車輛(3)行駛方向張開車輛(3)的前表面(2)。本發(fā)明還涉及可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)。可膨脹能量吸收裝置(1)包括至少一個由抽針編織材料制成的氣囊(1a)，其至少包括織物外層和內(nèi)層及內(nèi)部加強件(7)，其由在織物外層和內(nèi)層的相對表面之間圍繞氣囊(1a)延伸的一條或多條內(nèi)部縫合線構(gòu)成。可張開的軟鼻結(jié)構(gòu)包括可張開前表面(2)和至少一個如上文所述的位于可張開前表面(2)后側(cè)的可膨脹能量吸收裝置(1)。
文檔編號B60R21/36GK103112426SQ20121044532
公開日2013年5月22日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月16日
發(fā)明者K·孟迪斯, B·魏斯曼, D·弗萊士, R·古洛那 申請人:沃爾沃汽車公司