用于轨道车辆的外部安全气囊组件的制作方法

本发明一般涉及轨道车辆领域。更具体地，本发明涉及一种配备有外部前安全气囊的轨道车辆，尤其是诸如有轨电车等低速城市轨道车辆。

背景技术：

在城市环境中，一些诸如有轨电车的轨道车辆在汽车和行人之间循环。在如此密集和不断移动的环境中，仍然会发生不幸的事故。其中，轨道车辆与行人之间的事故是这里主要的问题。

多年来，已经提出了许多解决方案以减少伤亡。例如，已经提出了许多用于铁路车辆的充气式行人保护系统的概念。然而，这些概念目前几乎没有一个用于生产车辆。事实上，许多提出的解决方案都有缺点或不便之处，使它们不及理想解决方案。这里有一些示例。

美国专利申请公开第us2014/0007790号公开了一种安装在车辆前端用于存放充气袋的盒子。尽管这样的盒子可能不会掩盖过多的机车，但通常会优先考虑功能而不是设计，它反而完全破坏了采用更为精致、令人愉悦的美学设计来增加城市标志的有轨电车的美感。

欧洲专利第ep2995508号公开了一种安全系统，该安全系统包括上部安全气囊和下部展开活门，该下部展开活门封闭由于安全气囊不向下延伸至地面而形成的轨道车辆与地面之间的下部间隙。尽管该系统在有轨电车的设计中集成得很好，但该系统在上部安全气囊与下部活门之间缺乏保护，因此无法保护行人身体的中部免受轨道车辆的直接撞击。

许多保护安全气囊位于轨道车辆的前面，例如欧洲专利第ep887237号公开了呈现出具有大体积的一个特别特征。如果安全气囊的充气要足够迅速以确保在发生撞击之前完全展开，则需要在高压下注入非常大量的气体。这种非常大量的气体需要存储在压力容器中，该压力容器占用了车辆内部的很大的空间，并且不利地影响了将这种保护系统集成到诸如有轨电车的轻轨车辆中的容易度。

许多其他充气式安全系统，例如欧洲专利第ep1142770号中公开的一种充气式安全系统，该充气式安全系统不向下延伸至地面，从而无法有效地封闭驾驶室地板下与地面之间的间隙，从而使行人被困在轨道车辆下方直到其停止。

因此，需要一种用于轨道车辆的改进的行人安全系统。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于轨道车辆的安全气囊和一种配备有这种安全气囊的轨道车辆，其克服或减轻了用于轨道车辆的已知安全气囊和配备有这种安全气囊的轨道车辆的一个或更多个缺点，或者至少提供一种有用的替代方案。

有利地，本发明能够与轨道车辆的美学设计相结合，并且允许将展开的安全气囊向下延伸至地面而不会有损坏安全气囊的风险。

根据本发明的实施例，提供了一种轨道车辆，其包括车身、美学端盖、可拆卸的美学车身面板和安全气囊组件。美学端盖位于车身的一端。可拆卸的美学车身面板具有适于与美学端盖互补的美学表面。美学车身面板在与美学表面相对的内表面上具有第一连接接口。

安全气囊组件位于美学车身面板的后面并紧邻美学车身面板。安全气囊组件包括壳体、安全气囊、至少一个容器和盖。壳体具有开口，该壳体限定了其中布置安全气囊的空腔。所述至少一个容器包含加压流体并且流体地连接至安全气囊。盖适于可拆卸地封闭开口。盖附接到安全气囊，使得当安全气囊完全展开时，盖位于安全气囊的底部。盖在与空腔相对的盖的外表面上具有第二连接接口。第二连接接口与美学车身面板的第一连接接口兼容，从而能够附接到其上。实际上，在安全气囊通过加压流体展开时，盖通过互连在一起的第一连接接口和第二连接接口与美学车身面板接合。一旦安全气囊完全充气，美学车身面板最终位于安全气囊的下方，以防止安全气囊在轨道车辆行驶的表面上磨损。

可选地，一旦安全气囊充气，安全气囊可以包括靠近安全气囊的多个边缘的多个管。所述多个管中的每一个都与至少一个容器中的至少一个流体地连接。

可替代地，一旦安全气囊充气，安全气囊可以包括靠近安全气囊的至少一个边缘的至少一个管，所述至少一个管与所述至少一个容器中的至少一个流体地连接。

安全气囊还可以包括位于安全气囊的外壳上的至少一个止回阀。当加压流体在至少一个管内流动时，至少一个止回阀可操作以让环境空气在安全气囊内流动。安全气囊还可以包括限定内部单元的内部分隔件，内部单元中的每一个都与至少一个止回阀中的一个流体地连接。

第一连接接口可以是钩环型紧固件的第一部件，而第二连接接口可以是钩环型紧固件的兼容的第二部件。

可选地，美学车身面板可以含有芳纶纤维。

可选地，当安全气囊被存储在壳体中时，盖和美学车身面板可以基本间隔开一间隙。

所述至少一个容器位于空腔内。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种用于轨道车辆的具有美学端盖的安全气囊组件。安全气囊组件包括壳体、安全气囊、盖和至少一个容器。壳体在限定了壳体中空腔的一面上具有开口。安全气囊放在空腔内。盖适合于可拆卸地封闭开口。盖附接到安全气囊，使得当安全气囊完全展开时，该盖位于安全气囊的底部。盖在其与空腔相对的外表面上具有第一连接接口。至少一个容器包含加压流体并且与安全气囊流体地连接。

可选地，一旦安全气囊充气，安全气囊可以包括沿安全气囊的至少一个边缘的至少一个管。至少一个管与至少一个容器中的至少一个流体地连接。

可替代地，一旦安全气囊充气，安全气囊可以包括沿安全气囊的多个边缘的多个管。多个管中的每一个都与至少一个容器中的至少一个流体地连接。

安全气囊还可以包括位于安全气囊外壳上的至少一个止回阀。当流体在多个管内流动时，至少一个止回阀适于让环境空气在安全气囊内流动。

安全气囊还可以包括限定内部单元的内部分隔件，其中内部单元中的每一个与至少一个止回阀中的一个流体地连接。

有利地，至少一个容器可以位于空腔内。

可选地，安全气囊组件可以包括具有美学表面的可拆卸的美学车身面板，该美学表面适于与轨道车辆的美学端盖互补。美学车身面板在与美学表面相对的内表面上具有第二连接接口。美学车身面板具有比盖大的宽度和高度。当通过填充至少一个管的加压流体使安全气囊展开时，盖可操作以通过兼容的第一连接接口和第二连接接口与美学车身面板接合。美学车身面板适于接触轨道车辆适于在其上行驶的表面，从而防止安全气囊的底部受该表面磨损。

壳体适于布置在美学车身面板后面，以便在盖与美学面板之间产生间隙。

有利地，美学车身面板含有芳纶纤维。

可选地，第一连接接口可以是钩环型紧固件的第一部件，而第二连接接口可以是钩环型紧固件的兼容的第二部件。

附图说明

通过以下参考附图的描述，本发明的这些特征和其他特征将更加明显，其中：

图1是根据本发明的实施例的轨道车辆的等距视图；

图2是适于安装在图1的轨道车辆中的安全气囊组件的分解等距视图；

图3是根据本发明的实施例的展开的安全气囊的等距视图，其中安全气囊的外壳从其前表面移除；

图4是图的1的轨道车辆端部的横截面侧视图，其示出已安装的安全气囊组件；

图5a是在已安装的安全气囊组件的安全气囊展开的第一阶段中的图1的轨道车辆的一端的横截面侧视图；

图5b是在已安装的安全气囊组件的安全气囊展开的第二阶段中的图1的轨道车辆的一端的横截面侧视图；

图5c是在已安装的安全气囊组件的安全气囊展开的最后阶段中的图1的轨道车辆的一端的横截面侧视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于轨道车辆的安全气囊，尤其是诸如有轨电车的轻轨车辆的安全气囊，该安全气囊可以很好地集成在轨道车辆的前整流罩后面，可以快速展开，可以容易且快速地更换，并且覆盖行人的全身高度。车身面板有利于保护安全气囊不受地面磨损。

现在参考图1。示出了在城市环境中的轨道上在汽车和行人之间循环的诸如有轨电车的轨道车辆10。轨道车辆10具有置于转向架14(大部分隐藏在侧裙16下方)上的轨道车车身12。尽管轨道车辆有两端18，前端和后端，但是车辆是对称且双向的，根据行驶的方向，两端18可以被交替地视为前端和后端。两端18可以配备有驾驶室20。

典型的诸如有轨电车的城市轨道车辆，两端18被设计成使车辆10显示出美学的外观。每一个端部18设置有流线型整流罩或端盖22和挡风玻璃24。作为端盖22的一部分，在挡风玻璃24的下方设置有可拆卸的美学车身面板26。美学车身面板26具有适合于与端盖22互补的美学外表面。安全气囊组件28位于该车身面板26的后面，处于轨道车车身12的内部空间内。现在同时参考图2，最好地示出了该安全气囊组件28。

安全气囊组件28包括壳体30、安全气囊32、盖34和包含加压流体的至少一个容器36，该至少一个容器流体地连接至安全气囊32。可选地，安全气囊组件28可以包括美学车身面板26，因为如下文所述在安全气囊展开的情况下可能需要更换所述安全气囊组件。

壳体30在其前面打开，其设计成将安全气囊32容纳在其空腔38中，安全气囊在该空腔中布置、适当折叠或以其他方式布置以最终展开。盖34可拆卸地封闭空腔38的开口。壳体30及其盖34用于保护安全气囊32免受可能影响其正常工作的环境或污染物的影响。壳体30及其盖34被设计成易于集成在车身面板26的后面，处于轨道车辆10的一端18处的空间中。安全气囊组件28被设计成作为单个单元易于更换。

在所述安全气囊组件的内表面上，即盖34面向空腔38的表面，当盖34位于封闭壳体30的位置时，盖34附接到安全气囊32，使得在安全气囊完全展开时，盖34相对于安全气囊32以及相对于轨道车辆10终止于预定位置。更具体地，盖34附接到安全气囊32，使得在安全气囊32完全展开时盖位于安全气囊32的底部。在所述安全气囊组件的外表面上，即盖面向车身面板26的表面(或者，从另一个角度来看，当盖34位于封闭壳体30的位置时，与空腔38相对的盖34的表面)，盖34设置有第一连接接口42。第一连接接口42可以是钩环型紧固件(例如，velcrotm)的第一部件。

一个或更多个容器36可以位于壳体30的内部或外部。如果一个或更多个容器36布置在壳体30内部，则其必须进行组织，以免干扰安全气囊32。例如，一个或更多个容器36可以位于空腔38内的单独隔室内。如果一个容器36连接到安全气囊32，则它可以直接连接，即通过单个软管44连接，或者可以连接到歧管，该歧管通过多个软管44将加压流体分配到安全气囊的不同区域或腔室。

现在参考图3描述安全气囊32的细节。安全气囊由外壳46、沿相应的多个边缘50延伸的多个充气管48构成，一旦安全气囊充气，该多个边缘通常限定安全气囊32的形状。要注意并非绝对必要沿安全气囊32的所有边缘使用充气管48，尽管这样做当然是可取的，因为它有助于安全气囊32更快地达到其充气形状并在充气后保持该形状。充气管48可以以不同的方式组织和连接到加压流体的源。例如，所有充气管48可以流体地互连，从而仅一个软管44连接到容器36。可替代地，一些充气管48可以互连在一起以创建互连的子组，该互连的子组与互连的充气管48的另一个子组在流体上不相连通。每一个子组可以经由单独的软管44连接到一个或更多个容器36。可替代地，每一个充气管48可以经由单独的软管44分别连接到一个或更多个容器36。同样，为了冗余起见，在一个容器36有缺陷并且不能用作加压流体的源的情况下，一个充气管48或充气管48的一个子组可以连接到两个或更多个容器36。

可以使用分隔件或肋板54将安全气囊32分成单元52。这些肋板54也为安全气囊32提供某种结构并且有助于限定其充气形状。注意，也可以提供充气肋板54，然后，其像内部充气管48一样工作，并且有助于安全气囊32的展开。使用环境空气填充每一个单元52，如果止回阀56直接安装在安全气囊32的外壳46上，则环境空气直接到达该单元，或者间接地，即通过安装在公共肋板54中的孔57间接到达该单元，该孔57连接到可接触周围空气的第二电池52，其可能穿过安装在限定了第二单元52的外表面的外壳46上的止回阀间接到达该单元。一个或更多个止回阀56适用于当加压流体在至少一个充气管48内流动时使环境空气在安全气囊32内流动，从而展开安全气囊32。与内部肋板54一起使用充气管48的优点在于，这种充气管48提供了用于安全气囊32的结构，同时所需的流体体积比整个安全气囊被加压流体填充的情况下小得多。这使得安全气囊32更快速地展开，同时保持包含在容器36中的加压流体的体积足够小以使得整个安全气囊组件28可以装在轨道车辆10的前端18的结构内。

一个或更多个容器36可以简单地是适于包含诸如空气或其他合适的气体的加压流体的瓶子，其装有遥控阀以使加压流体流到充气管48。

现在同时参考图4。能够看出，示出的安全气囊组件28安装在轨道车辆10的一端18处。更具体地，安全气囊组件28通常安装在底盘58上方，特别是在端梁60上方，并且所述端梁从其通常承载有防攀爬装置64的突出部分62的顶端凹陷。从端梁60的顶端稍微凹陷，以防止安全气囊组件28被发生在轨道车辆10的端部18处的较小或低能量冲击损坏。安全气囊组件28也略微凹陷地安装在美学车身面板26的后面，从而在车身面板26与盖34之间产生间隙66。通常，间隙66可以大约为1至3cm(0.4至1.2英寸)。与安装在盖34的外部上的第一连接接口42互补，美学车身面板26在其与外部美学表面69相对的内表面，或者换句话说，其面向第一连接接口42的内表面上设置有第二连接接口68，使得第一连接接口和第二连接接口能够互连在一起。第二连接接口68被设计成与第一连接接口42兼容并互连，使得利用加压流体对安全气囊32充气时，美学车身面板26可以通过第一连接接口和第二连接接口42、68的互连附接到盖34，下文将进一步说明。例如，当第一连接接口42是钩环型紧固件的第一部件时，第二连接接口68是钩环型紧固件的兼容的第二部件。

美学车身面板26通常在高度和宽度上制造的比盖34稍大一些，使得盖34可以很容易地通过由车身面板26隐藏的孔70(图5c中最好地示出)离开流线型端盖22。如下文所述，美学车身面板26可以包含芳纶纤维以保护充气安全气囊32免受磨损。

现在同时参考图5a至5c。在图5a中，当通过连接到控制器的传感器检测和识别即将发生的撞击时，由控制器发送信号以打开封闭容器36的阀门71，从而其中包含的加压流体开始对安全气囊32的充气管48充气。这样的传感器可以是照相机、激光雷达、雷达等，并且通常能够扫描轨道车辆10的前方，并且能够检测轨道车辆10前方3至10米(9.8至32.8英尺)处即将发生的撞击。它们在具有诸如本文所述的一种安全气囊系统的车辆中的使用和集成在本领域中是众所周知的，因此将不作进一步描述。当充气管48开始充气时，盖34从壳体30上分离并且通过互锁在一起的第一连接接口和第二连接接口42、68接合车身面板26。从这一刻起，车身面板26和盖34一体移动。

在图5b中，车身面板26从车辆端部18的流线型端盖22分离，并且通过孔70与盖34一起向外排出。安全气囊26的一部分也通过孔70排出。通过利用加压流体在高压下对充气管48充气所产生的力作用下安全气囊32开始变形为其充气形状。通过使空气流过止回阀56，周围的空气开始填充内部单元52。在安全气囊32的充气下，车身面板26和盖34开始朝向地面定向。

在图5c中，安全气囊32在即将发生的冲击之前完全展开。安全气囊32在填充充气管48的加压流体所产生的压力下已呈现其最终的不变形形状(在撞击之前)。车身面板26接触地面72，从而保护安全气囊32免受磨损性路面或其他类型的地面的磨损，直到轨道车辆10停止。注意，取决于几何形状，车身面板26可能首先接触行驶轨道而不是路面。因此，在本说明书中，地面还指轨道车辆10在其上行驶的行驶轨道或任何其他表面。有利地，使用芳纶纤维增强材料，车身面板26可以被构造成足够耐磨，以保护安全气囊32。

有利地，一旦安全气囊32已经展开并且执行其保护行人的安全功能，就可以很容易地用另一个新的和现成的安全气囊组件28替换使用过的安全气囊组件28。整个使用过的安全气囊组件28可以例如通过孔70从轨道车辆10的端部18中取出，并且新的安全气囊组件28可以类似地通过孔70安装。通过标准连接器进行连接，以将新的安全气囊组件28电连接到控制器。相同的车身面板26可以从使用过的安全气囊组件28上的盖34上拆下来，并重新定位在孔70中。然而，在保护使用过的安全气囊32的过程中，使用过的车身面板26可能已被刮擦，因此建议用新的车身面板替换使用过的车身面板26，该新的车身面板可以简单地卡入在孔70中的适当位置，并且可以该车身面板可以与新的安全气囊组件28一起提供。

已经关于优选实施例描述了本发明。与附图一样，说明书旨在帮助理解本发明，而不是限制其范围。对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本文所述的本发明的范围的情况下，可以对本发明进行各种修改，并且这些修改意在被本说明书覆盖。本发明由所附权利要求书限定。

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