车辆的转向柱系统技术方案

本申请涉及一种车辆的转向柱系统，该转向柱系统包括：能旋转的、中空的转向轴，该转向轴具有附接至方向盘的近端，并且该转向轴被构造成将方向盘处的旋转输入传输至车辆的转向齿条；固定的驾驶员侧安全气囊(DAB)轴，该安全气囊轴由转向轴包围并沿转向轴延伸；以及DAB模块，该DAB模块包含安全气囊，并且该DAB模块固定安装至方向盘区域内的DAB轴的近端。包含在DAB模块中的安全气囊形成为具有基本圆形的中央腔以及一对侧延伸腔，这些侧延伸腔中的一个布置在中央腔的右侧，并且这些侧延伸腔中的另一个布置在中央腔的左侧。

Steering column system of a vehicle

The steering column system of the present invention relates to a vehicle, including the steering column system: rotary hollow steering shaft and the steering shaft has a near end connected to the steering wheel, the steering shaft and configured to rotate the steering rack steering wheel input is transmitted to the vehicle; driver side airbag fixed (DAB) axis, the axis of the airbag steering shaft extending from the steering shaft and surrounded by edge; and the DAB module, the DAB module contains the airbag, and the proximal DAB axis of the DAB module is fixed to the steering wheel in the area. Contains the airbag in the DAB module into a central cavity having a substantially circular cavity and a pair of side extension, an extension of the side arranged in the cavity in the central cavity of the right side, and the extension of another arrangement in the cavity in the central cavity of the left side.

【技术实现步骤摘要】
车辆的转向柱系统
本公开总体涉及车辆安全，并且更具体地，涉及一种用于增强车辆乘员安全性的转向柱系统。
技术介绍
碰撞测试是为了确保各种模式的运输工具(主要包括车辆)的安全设计标准而经常执行的破坏性测试。存在有由美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)制定的不同类型的碰撞测试，以用于评估车辆的耐碰撞性的不同方面。最传统的碰撞测试已知作为“正面撞击碰撞测试(frontal-impactcrashtest)”，即，驾驶车辆与诸如混凝土墙的屏障物迎头碰撞。图1A示出了示例性正面撞击碰撞测试，其中，撞击角度与车辆100行驶的方向直接相对。在这种情况下，车辆100的整个前端都经受由于与屏障物110的碰撞而产生的负载。但是，在“重叠碰撞测试”中，只有车辆前端的一部分撞击屏障物。撞击力保持大约与正面撞击测试的撞击力相同，但是要求车辆的小部分吸收该力。最近，NHTSA提出了新的“斜正面碰撞测试(obliquefrontalcrashtest)”，其中，在与车辆行驶的方向具有偏角的角度处，车辆被屏障物(例如，研究可移动变形屏障物(RMDB))阻挡。例如，图1B示出了示例性斜正面碰撞测试，其中，在相对于车辆100行驶方向具有15°的偏角处(具有35％的重叠)，屏障物110(在这种情况下为移动屏障)与车辆100碰撞。无论车辆何时在与车辆行驶方向具有偏角的位置处撞击另一物体(即，非正面撞击类型的碰撞)，都可出现如图1B所示的“倾斜”碰撞，诸如，转向到对向交通并撞击另一汽车的失控车辆。显著地，在倾斜正面碰撞中，其中，车辆的整个前端不经受主要负载，碰撞的侧向加速度将导致乘员(例如，驾驶员、乘客等)向主要力方向(PDOF)移动，导致如图2所示的驾驶员的向前运动和侧向运动。如果PDOF距离中心足够远，则乘员将会以未在目前常规测试中所表示的方式，来负载传统的正面约束(例如，安全气囊系统)。实际上，最近的倾斜碰撞测试已示出：主要的正面安全气囊系统独自不能充分地保护驾驶员，其中，驾驶员的运动学特征具有显著的侧向输入，这促使驾驶员位于常规的驾驶员侧安全气囊之间，并且使得驾驶员以不安全的方式撞击缓冲板。因此，如同加载更一般的常规加载条件(诸如，迎头碰撞)一样，如果出现斜正面撞击，传统的正面约束不能为乘员提供足够保护水平，。一些车辆可装配有帘式安全气囊(CAB)，用于在具有显著的侧向输入的正面撞击中对驾驶员的头部和/或上半身提供额外保护。CAB通常从驾驶员侧的门的前方向后地向后乘客门膨胀。为了使CAB在图1B所示的倾斜撞击中提供足够的头部保护，气囊必须做得更宽、更长，或者具有一些系带以创建用于约束上部躯干的“口袋”。然而，这些CAB设计受到充气压力、时机以及由于添加额外材料的包装问题的限制。在常规车辆保护系统中，存在其他缺陷，诸如，通常使用烟火式固体(例如，叠氮化钠)的安全气囊充气机。然而，生成气体具有高温，并且由于高温气体通过形成在其中的排气孔从安全气囊中排出，所以它可能对乘客的手部造成烧伤的危险。此外，在常规转向柱中，用于吸收碰撞事件过程中的能量吸收机构一般采用金属的弯曲、伸长，或撕裂。然而，由于金属化学、处理，以及几何形状的变化，这些机构通常容易受到性能变化的影响，包括中断平滑负载传输的可能性。转向柱的离轴(off-axis)加载可造成对转向柱的合成滑动运动干涉，而该合成滑动对于由撞击造成的负载安全处理是必要的。
技术实现思路
本公开提供了一种转向柱系统，其中，中央驾驶员侧安全气囊(DAB)轴沿着车辆的可旋转转向轴延伸。DAB轴可通过磁性组件以固定方式保持。包含安全气囊的DAB模块在方向盘的中央区域内连接至DAB轴的近端，该该中央区域连接至可旋转转向轴的近端。方向盘和DAB模块彼此不连接且彼此不相互作用。因此，即使当方向盘围绕模块旋转时，DAB模块也保持固定。为了在具有显著的侧向输入的正面撞击的过程中提供对驾驶员的头部和/或上半身的增强保护，安全气囊可形成为具有基本圆形的中央腔以及一对侧延伸腔，该一对侧延伸腔分别从中央腔的右侧和左侧延伸。根据本公开的实施方式，车辆的转向柱系统包括：可旋转的、中空的转向轴，该转向轴具有附接至方向盘的近端，并且该转向轴被构造成将方向盘处的旋转输入传输至车辆的转向齿条；固定的驾驶员侧安全气囊(DAB)轴，该安全气囊轴由转向轴包围并沿转向轴延伸；以及DAB模块，该DAB模块包含安全气囊，并且该DAB模块固定地安装至在方向盘区域内的DAB轴的近端。包含在DAB模块中的安全气囊形成为具有基本圆形的中央腔以及一对侧延伸腔，该侧延伸腔中的一个布置在中央腔的右侧，并且该侧延伸腔中的另一个布置在中央腔的左侧。侧延伸腔的膨胀可发生得比中央腔的膨胀更慢。此外，侧延伸腔可保持膨胀的时间比中央腔保持膨胀的时间更长。当安全气囊膨胀时，侧延伸腔的端部可向车辆的驾驶员弯曲。此外，一个或多个排气孔可布置在安全气囊上，从而允许用于使安全气囊膨胀的压缩气体从安全气囊排出。磁性组件可被构造成以固定方式保持DAB轴。就这点而言，磁性组件可包括：一个或多个内部磁体，布置在转向轴内部；以及一个或多个外部磁体，布置在转向轴外部且定位成与一个或多个内部磁体对准。一个或多个内部磁体可嵌入DAB轴的外部。一个或多个外部磁体可安装至围绕转向轴和DAB轴的固定外部轴组件的外表面。同时，方向盘和转向轴可被构造成分别独立于DAB模块和DAB轴进行旋转。DAB模块可固定安装在方向盘的中央区域中。DAB模块也可保持在固定位置中，同时方向盘围绕DAB模块旋转。此外，转向轴的近端可直接附接至方向盘。方向盘可不附接至DAB模块。此外，间隔部件可沿着转向轴的内部布置以避免DAB轴与转向轴的接触。转向轴也可包括通过分离机构连接在一起的上部和下部，该分离机构允许上部和下部在碰撞事件过程中彼此分离。能量吸收部件可布置在上部连接至下部的位置附近，以用于吸收碰撞事件过程中的能量。转向柱系统可进一步包括：固定外部轴组件，该固定外部轴组件围绕转向轴和DAB轴。间隔部件可沿着外部轴组件内部布置以避免外部轴组件与转向轴或DAB轴之间的接触。转向柱系统可进一步包括：一个或多个内部能量吸收部件，该内部能量吸收部件布置在转向轴内部，以用于吸收碰撞事件过程中的能量。转向柱系统可另外包括：一个或多个外部能量吸收部件，该外部能量吸收部件可布置在转向轴外部，以用于吸收碰撞事件过程中的能量。此外，DAB轴可基本中空并且允许压缩空气通过的通道以使包含在DAB模块中的安全气囊膨胀。就这点而言，转向柱系统可进一步包括：压缩气体组件，该压缩气体组件被构造成将压缩气体提供至基本中空的DAB轴。此外，转向柱系统可进一步包括：压缩气体传输构件，该压缩气体传输构件布置为围绕形成在转向轴中的气体进口，并且该压缩气体传输构件被构造成从压缩气体组件接收压缩气体，并且将所接收的压缩气体通过气体进口传输至转向轴。一入口可形成在DAB轴中以接收通过转向轴流动的压缩气体。此外，根据本公开的实施方式，车辆的转向柱系统包括：可旋转的、中空的转向轴，该转向轴具有附接至方向盘的近端，并且该转向轴被构造成将方向盘处的旋转输入传输至车辆的转向齿条；固定的驾驶员侧安全气囊(DAB)轴，该安全气囊轴由转向轴包围并沿转向轴延伸；以及DA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆的转向柱系统，所述转向柱系统包括：能够旋转的、中空的转向轴，所述转向轴具有附接至方向盘的近端，并且所述转向轴被构造成将所述方向盘处的旋转输入传输至所述车辆的转向齿条；固定的驾驶员侧安全气囊轴，所述驾驶员侧安全气囊轴由所述转向轴包围并沿所述转向轴延伸；以及驾驶员侧安全气囊模块，所述驾驶员侧安全气囊模块包含安全气囊，并且所述驾驶员侧安全气囊模块在所述方向盘的区域内固定地安装至所述驾驶员侧安全气囊轴的近端，其中，包含在所述驾驶员侧安全气囊模块中的所述安全气囊形成为具有基本圆形的中央腔以及一对侧延伸腔，所述侧延伸腔中的一个布置在所述中央腔的右侧，并且所述侧延伸腔中的另一个布置在所述中央腔的左侧。

【技术特征摘要】
2015.12.15 US 14/969,2761.一种车辆的转向柱系统，所述转向柱系统包括：能够旋转的、中空的转向轴，所述转向轴具有附接至方向盘的近端，并且所述转向轴被构造成将所述方向盘处的旋转输入传输至所述车辆的转向齿条；固定的驾驶员侧安全气囊轴，所述驾驶员侧安全气囊轴由所述转向轴包围并沿所述转向轴延伸；以及驾驶员侧安全气囊模块，所述驾驶员侧安全气囊模块包含安全气囊，并且所述驾驶员侧安全气囊模块在所述方向盘的区域内固定地安装至所述驾驶员侧安全气囊轴的近端，其中，包含在所述驾驶员侧安全气囊模块中的所述安全气囊形成为具有基本圆形的中央腔以及一对侧延伸腔，所述侧延伸腔中的一个布置在所述中央腔的右侧，并且所述侧延伸腔中的另一个布置在所述中央腔的左侧。2.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，所述侧延伸腔的膨胀发生得比所述中央腔的膨胀慢。3.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，所述侧延伸腔保持膨胀的时间比所述中央腔保持膨胀的时间长。4.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，当所述安全气囊膨胀时，所述侧延伸腔的端部朝向所述车辆的驾驶员弯曲。5.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，在所述安全气囊上布置有一个或多个排气孔，以允许用于使所述安全气囊膨胀的压缩气体从所述安全气囊排出。6.根据权利要求1所述的转向柱系统，进一步包括：磁性组件，所述磁性组件被构造成以固定方式保持所述驾驶员侧安全气囊轴。7.根据权利要求6所述的转向柱系统，其中，所述磁性组件包括：一个或多个内部磁体，布置在所述转向轴的内部；以及一个或多个外部磁体，布置在所述转向轴的外部且定位成与所述一个或多个内部磁体对准。8.根据权利要求7所述的转向柱系统，其中，所述一个或多个内部磁体嵌入所述驾驶员侧安全气囊轴的外部。9.根据权利要求7所述的转向柱系统，其中，所述一个或多个外部磁体安装至围绕所述转向轴和所述驾驶员侧安全气囊轴的一固定外部轴组件的外表面。10.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，所述方向盘和所述转向轴被构造成分别独立于所述驾驶员侧安全气囊模块和所述驾驶员侧安全气囊轴进行旋转。11.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，所述驾驶员侧安全气囊模块固定地安装在所述方向盘的中央区域中。12.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，当所述方向盘围绕所述驾驶员侧安全气囊模块旋转时，所述驾驶员侧安全气囊模块保持在固定位置中。13.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，所述转向轴的近端直接地附接至所述方向盘。14.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，所述方向盘未附接至所述驾驶员侧安全气囊模块。15.根据权利要求1所述的转向柱系统，进一步包括：间隔部件，所述间隔部件沿着所述转向轴的内部布置以避免所述驾驶员侧安全气囊轴与所述转向轴之间的接触。16.根据权利要求1所述的转向柱系统，其中，所述转向轴包括：通过分离机构连接在一起的上部和下部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：库尔特·尚克斯，巴里·菲利普斯，戴维·戈特沃尔斯，
申请(专利权)人：现代自动车美国技术研究所，现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：美国,US