行人保护系统和安全气囊的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可充气安全气囊系统，且更特别地涉及用于机动车的行人安全气囊系统。
【背景技术】
[0002]当机动车撞上行人、自行车或摩托车时，受冲击的个体被向上抛且通常随即抛到机动车的挡风玻璃或前柱上。当这情况发生时，由于与挡风玻璃的这一二次碰撞，人员冲击产生更危险的严重的头部和颈部伤害。通常，由于下端吸收了初始打击，初始冲击并不太严重，留下擦伤和其它更小的伤害。行人或骑车人的头部和颈部区域的冲击则更严重地伤害人员。对于这些和其它原因，建议自行车和机动车的骑车人使用头盔。
[0003]由于与人员的碰撞是现实的，所以车辆制造商已经开发出了位于机罩后部下方的外部安装的安全气囊装置，以展开行人安全气囊来吸收抛到挡风玻璃上的受击打人员的冲击。
[0004]这些系统沿着A柱和挡风玻璃的前表面膨胀。发明名称为“可充气外部安全气囊系统”的US6，857，495B2中示出了这样一种装置。如附图1所示，现有技术的膨胀安全气囊4位于倾斜的A柱和部分挡风玻璃20上。在这一定位中，仅有现有技术的膨胀的缓冲腔内部的空气压力保护个体。膨胀的安全气囊4抵靠在倾斜的挡风玻璃20上。典型地，为了降低风阻，乘用车上的倾斜角是45°或更小。当一个体被移动车辆撞击而被抛向空中时，飞行或轨迹使得个体以水平线呈高撞击角度、典型地大约65°撞击挡风玻璃。
[0005]当这一轨迹发生时，由于最常见以大约30mph冲击，当前现有技术的位于倾斜挡风玻璃上的安全气囊基本上垂直于65°路径上的头部。结果，头部被推入膨胀的安全气囊中，颈部处于基本上直立的碰撞路径中，其给颈部椎骨和脊骨带来大的压缩力。因而，即使使用展开且充气的现有技术的行人安全气囊，仍极大地增加了严重伤害的机会。因此，有极大的需求来改进当前可用的行人安全气囊。
[0006]此外，此外，希望目标是设计和生产一种系统，其不会引起引导撞击行人的头部和颈部与安全气囊垫正交的情形。
[0007]这些和其它目的通过下文描述的本发明而实现。
【发明内容】
[0008]用于机动车的可充气外部行人保护系统具有独特的展开结构。机动车具有机罩(或发动机罩)和在机罩后端处相邻机罩的挡风玻璃(或风挡)。可充气外部行人保护系统具有可充气安全气囊垫，用以在机罩间且沿着挡风玻璃展开，以及用于为安全气囊垫充气的装置。安全气囊垫具有相对于参考平面的充气展开的垫位置角α。参考平面可以是水平面，或替代为正切于挡风玻璃的平面。如果参考平面是水平面，该角度α通常将在60°至90°之间。如果参考平面是经过挡风玻璃的平面，该角度α将相应更小。该可充气安全气囊垫当展开时具有从参考平面测量的大于挡风玻璃倾斜角度的垫位置角α。由于挡风玻璃倾斜角和垫位置角α之间的差，该可充气安全气囊垫在展开时具有车辆挡风玻璃和安全气囊垫之间的空间。
[0009]相对于水平方向呈65°的行人撞击角β与55°或更小的膨胀安全气囊垫位置角α形成了夹角Θ。优选地，当安全气囊位置角α是90°时，夹角Θ是25°。行人撞击处于65°的行人撞击角β的安全气囊垫将导致旋转。行人撞击角β和安全气囊垫的膨胀垫位置角α之间的角Θ越小导致行人越大的旋转，降低头部或颈部外伤的可能。
[0010]安全气囊垫可以很多不同方式构造和成型;示出的安全气囊垫具有前面板侧和后面板侧，两个面板通过围绕安全气囊垫的外缘缝而结合在一起，该缝沿着顶部、横向侧面和底部延伸。垫位置角限定为在前面板侧和后面板侧之间从底部至顶部经过的直线。垫位置角通过经过沿着横向侧面的外缘缝所画的线而确定。膨胀安全气囊垫具有基本一致平坦或大致笔直形状的后侧面板，并且前面板具有增大的下部，具有通常一致平坦或基本笔直的上部，所以垫子膨胀形成了膨胀腔，具有朝向机罩增加的撞击吸收厚度。垫位置角α位于后侧和前侧膨胀面板之间的中间，位于膨胀垫的上部，朝向垫子的底部以直线延伸，无需调整前面板的增大下部。垫子角还可定义为延伸经过安全气囊垫的几何中心的平面和水平面之间的角度，两个平面交叉在垫子枢转点，其通常将位于发动机罩边缘处。
【附图说明】
[0011]将通过示例的方式且参考附图描述本发明，其中:
[0012]附图1是传统的行人安全气囊垫展开和膨胀的现有技术截面图。
[0013]附图2Α、2Β和2C是不同的行人安全气囊垫角度的侧视图，其中具有65°的行人撞击角。
[0014]附图3Α、3Β和3C是本发明的行人安全气囊垫的侧视图，其在不同位置角膨胀时出现，示出了在65°撞击角处行人的旋转。
[0015]附图4是具有垫子位置角的优选范围的示意的车辆视图。
[0016]附图5是本发明的膨胀安全气囊垫在其膨胀状态的侧视图，示出了挡风玻璃和垫子之间的间隙。
【具体实施方式】
[0017]美国专利US6，857，495B2的现有技术的可充气外部安全气囊系统I具有类似容器的保持器(安全气囊保持件)2和安全气囊4，保持器2具有开口，用于安全气囊从其顶部展开，而安全气囊4通常为折叠的且容纳在保持器2中，气体发生器(充气机)6用于为安全气囊4充气。安全气囊系统I布置在覆盖车辆前体顶部的机罩10的后部区域后方(在车辆的纵向方向中)的空间中，其中保持器2通过支架8固定至车辆元件(未示出)。
[0018]在这一现有技术实施方式中，机罩10包括第一机罩部(也就是，前机罩部)12或第二机罩部(也就是，后机罩部)或铰接机罩翼14，第二机罩部14是相对第一机罩部12分离的元件且动作为展开方向调节元件。保持器2的敞开顶部在这一现有技术装置中通常由第二机罩部14覆盖。
[0019]第一机罩部12固定成与车身为一体，并且第二机罩部14连接至第一机罩部12，使得第二机罩部14的前端通过铰链16连接至第一机罩部12的后端。铰链16具有枢转轴，其在平行于车辆宽度方向的方向中延伸。第二机罩部14可在垂直方向中围绕枢转轴16a枢转，类似翼部。
[0020]第二机罩部14正常地在水平方向中延伸，以具有与第一机罩部12的上表面齐平的上表面且覆盖保持器2的敞开顶部。随着现有技术的安全气囊4开始膨胀，第二机罩部14由安全气囊4推动并因而像翼一样围绕铰链16的枢转轴16a向上枢转，从而打开保持器2的敞开顶部。此时，第二机罩部14悬挂在展开的安全气囊4上，由此调节安全气囊4的展开方向，以朝向挡风玻璃20偏移该展开，如附图1中所示。
[0021]前围上板22布置在挡风玻璃20下方的位置处。前围上板22正常地相邻第二机罩部14的后端且具有与第二机罩部14的上表面(也就是，机罩10的上表面)齐平的上表面。
[0022]这一现有技术的行人安全气囊系统I非常类似于传统系统，其中，膨胀的垫子当展开时抵靠接触A柱和倾斜的挡风玻璃。该现有技术典型地具有相对水平面倾斜小于60°、典型地大约45°的挡风玻璃。这一现有技术系统I使用铰接的机罩翼14。通常，因为设计或因为整个机罩可以提升，这一部分并不需要。在每种情形中，展开的垫子抵靠在倾斜挡风玻璃的表面上。
[0023]本发明类似地通过附图1的气体发生器6的膨胀装置而膨胀，然而，如附图2A-5所示，不需要铰接的机罩部。
[0024]参考附图2A、2B和2C，本发明的膨胀的行人安全气囊垫40示出为处于多种膨胀展开位置