CN101049819A - 侧气囊装置 - Google Patents

Abstract

一种气囊(2)包括接缝(6)，接缝(6)将气囊(2)分成上气室(7a)和下气室(7b)。在气囊(2)内部设置内管(8)，使得开口(8a、8b)各位于气室(7a、7b)之一中。将充气器(4)插进内管(8)中，使得从气口(4b)吹出的气体导向下气室(7b)。在气囊(2)膨胀展开期间，形成在充气器(4)的外周面与内管(8)的内周面之间的间隙(9)，使上气室(7a)与下气室(7b)连通。

Description

侧气囊装置

技术领域

本发明涉及一种侧气囊装置，使气囊在车辆侧面与乘员之间膨胀展开。

背景技术

作为车辆的乘员保护装置，例如，在日本专利公开No.2005-225351中披露了一种侧气囊装置。当从车辆横向施加很大冲击力时，诸如在侧碰撞的情况下，侧气囊装置使气囊在车辆侧面与就座于座椅上的乘员之间膨胀展开。图6和图7例示了包括上述公开的常规侧气囊装置的配置。

如图6和图7所示，气囊102内部被系绳106分成上气室107a和下气室107b。通过连通部110(前连通部110a和后连通部110b)使气室107a、107b相互连通。气室107a、107b中，上气室107a展开时主要保护就座于座椅103的乘员P的胸部，而下气室107b展开时主要保护乘员P的腰部。此外，在气囊102中设置内管108，使气室107a、107b相互连通，并且将充气器104插在内管108中，从充气器104的气口104b吹出气体。内管108具有开口108a和108b。开口108b位于下气室107b中，开口108a位于上气室107a中，开口108b的开口面积大于开口108a的开口面积。

当在诸如侧碰撞的情况下从横向对车辆施加很大冲击力时，气体从充气器104的气口104b吹出，以及，吹出的气体通过内管108流进气室107a、107b。由于位于下气室107b中的内管108开口108b所具有的开口面积，大于位于上气室107a中的内管108开口108a的开口面积，所以，流进下气室107b的气体量大于流进上气室107a的气体量。结果，使下气室107b早于上气室107a膨胀。之后，当下气室107b的内压增大时，流进下气室107b的气体中的一部分通过连通部110a、110b流进上气室107a。因此，使上气室107a迟于下气室107b进行膨胀。

在这种侧气囊装置中，通常，气囊设置成以这样的方式膨胀展开，使得气囊不向乘员P的胸部施加较大的冲击力，同时使膨胀展开的气囊可靠地挡住乘员P的腰部。所以，在常规的气囊装置中，通过将位于下气室107b中的内管108开口108b的开口面积设定为，大于位于上气室107a中的内管108开口108a的开口面积，使下气室107b早于上气室107a膨胀，并且，当气囊102膨胀展开时，使下气室107b的最大内压高于上气室107a的最大内压。

然而，在这种侧气囊装置101中，因为气体流过连通部110a、110b(使气室107a、107b彼此连通)的流通面积，随膨胀展开的条件而不规则地改变，所以，气体流过连通部110a、110b的状态是不稳定的。结果，气室107a、107b中的内压变化也是不稳定的，而且气室107a、107b之间的最大内压之间也可能没有明显差异。

取决于侧气囊装置的安装条件或者碰撞发生的方式，上气室的最大内压可能设定为大于下气室的最大内压。然而，在这种情况下，上述缺点也可能以相同的方式出现。

发明内容

据此，本发明的目的是，提供一种侧气囊装置，该侧气囊装置中气囊的内部分成上气室和下气室。在气囊膨胀展开期间，稳定改变气室的内压，并且使最大内压之间形成明显差异。

为了实现上述目的，本发明提供一种侧气囊装置，其通过从充气器的气口吹出的气体，使气囊在车辆的侧面与乘员之间膨胀展开。气囊包括分隔部，该分隔部将气囊的内部分成上气室和下气室。气囊的内部设有内管，将内管布置成，内管的开口端各位于气室之一中。将充气器布置在内管中，使得从气口吹出的气体导向气室之一。在气囊膨胀展开期间，在充气器的外周面与内管的内周面之间形成的间隙，使上气室与下气室连通。

所以，在气囊膨胀展开初期，从气口吹出的气体大部分流进气室之一中，并且通过分隔部，对已流进气室之一的气体向另一气室的流动进行限制。之后，当气室之一的内压增大时，从气室之一通过充气器与内管之间的间隙流到另一气室的气体量逐渐增加，因此，较迟增大上气室的内压。从气囊膨胀展开初期直至完成，使气体通过充气器与内管之间的间隙的流动通道面积保持基本不变。因此，尽管气体的流动速率如上所述发生改变，但气体通过间隙流动的状态是稳定的。因为在气囊的膨胀展开期间如上所述对气体进入气室的流动进行控制，所以，以稳定的方式改变气室的内压。结果，气室之一的最大内压确实地高于另一气室的最大内压。因此，在最大内压之间形成明显差异。此外，当需要时，通过改变内管直径的简单设计变更，在气囊膨胀展开期间，调节在内管与充气器之间形成的间隙尺寸，就能以较高的自由度调节气室最大内压之间的差。

结合附图，以举例方式说明本发明原理，通过参考下列详细描述，本发明的其他方面和优点将更为明了。

附图说明

根据下文结合附图对优选实施例进行的详细描述，本发明的这些以及其它的目的和优点将更为明了，其中：

图1是图示侧气囊装置的侧视图，该侧气囊装置处在使气囊膨胀展开于乘员室中的状态；

图2是图示膨胀展开的气囊的剖视图；

图3是沿图2中3-3线的剖视图；

图4是沿图2的3-3线的剖视图，图示处于折叠状态的气囊；

图5是图示气室的内压变化的曲线；

图6是图示常规侧气囊装置在使气囊膨胀展开状态下的主视图；以及

图7是图示处于膨胀展开状态下的常规气囊的剖视图。

具体实施方式

下面，参照图1至图5描述根据本发明一个实施方式的侧气囊装置1。

如图1所示，座椅3布置在乘员室的地板F上。座椅3是位于乘员室左侧的单前座椅，并且包括座位部3a、靠背3b、以及头枕3c。

车辆设有侧气囊装置1作为乘员保护装置之一。侧气囊装置1包括：圆柱状充气器4，其吹出气体；以及气囊2，通过从充气器4吹出的气体，使气囊2在乘员室内膨胀展开。

气囊2收纳于壳体5并且布置在座椅3的靠背3b中。尽管图中没有示出，但以同样的方式为乘员室右侧的座椅设置侧气囊装置。

如图1和图2所示，通过沿基布2a、2b的外周进行缝合，将气囊2形成为囊状，基布2a、2b是两块机织布。此外，气囊2具有接缝6，通过用缝合线6a(参见图3)，将基布2a、2b缝合到一起，使其中央部分彼此接触，形成接缝6。接缝6起到分隔部的作用，将气囊2的内部分成位于上部的上气室7a和位于下部的下气室7b。

如图1所示，当使气囊2膨胀展开时，接缝6在车辆的前后方向直线状延伸。接缝6使气囊2的上气室7a与气囊2的下气室7b分别膨胀。所以，气囊2中与上气室7a对应的部分保护就座于座椅3中的乘员P的胸部，而气囊2中与下气室7b对应的部分保护乘员P的腰部。

此外，用与气囊2相同的机织布形成内管8，内管8设置在气囊2内部，并且位于没有形成接缝6的气囊2后端。内管8的上开口8a位于上气室7a中，而内管8的下开口8b位于下气室7b中。因此，从气囊2膨胀展开的中期到结束，内管8使上气室7a与下气室7b连通。

将圆柱状充气器4插进内管8。使充气器4的下端4a位于内管8的下部，以及，在充气器4的下端4a处形成气口4b，用于吹出气体，以使气囊2膨胀展开。此外，由于用螺栓(未示出)，将充气器4经由壳体5固定于容纳在靠背3b中的座椅框架(未示出)，还使气囊2及内管8经由壳体5固定于靠背3的座椅框架。在这种状态下，使充气器4的气口4b偏离接缝6位于下气室7b中。

如图3所示，内管8的内径设定成大于充气器4的外径。当气囊2膨胀展开时，在充气器4的外周面4c与内管8的内周面8c之间形成间隙9。更具体地，如图2所示，在气囊2没有膨胀的展平状态下，内管8的长度L0设定为70mm，而从气囊2后端到接缝6后端的长度L1设定为65mm。此外，充气器4的外径L2设定为36mm。内管8由机织布制成，并且是柔软的。所以，即使内管8的长度L0大于从气囊2后端到接缝6后端的长度L1，也容易将内管8插进气囊2后端与接缝6后端之间。即使从充气器4吹出的气体量较小，通过内压也容易使内管8的直径快速增大。所以，从气囊2的膨胀展开早期直到完成，间隙9中气流的流通面积基本保持不变。此外，在该区域中，内管8与气囊2之间所形成的空间10(参见图3和图4)基本上是封闭的。因此，仅仅通过内管8使上气室7a与下气室7b连通。空间10与常规气囊102(参见图6)的后连通部110b相对应。在本申请的实例中，如图2所示，与常规气囊102前连通部110a相对应的区域，是气囊2前外周部的缝合部2c(参见图1)与接缝6前端相接触的部分11。然而，在此区域中上气室7a与下气室7b不连通。

此外，在从前端向后端折叠气囊2的状态下，将气囊2收纳在壳体5中。当以这种方式折叠气囊2时，使内管8直径减小并将其压扁。因此，如图4所示，使充气器4的外周面4c与内管8的内周面8c之间的间隙9变窄。最好将内管8收纳成间隙9基本封闭的状态。

下面描述侧气囊装置1的操作。图5示意性图示从气囊2开始膨胀展开时发生的气室7a、7b内压变化。用实线表示上气室7a的内压变化，以及，用虚线表示下气室7b的内压变化。作为比较数据，用点划线表示常规气囊装置下气室的内压变化，以及，用双点划线表示常规气囊装置上气室的内压变化。纵轴代表内压，而横轴代表时间。

当从车辆侧面施加大于等于预定值的冲击力时，诸如另一辆车碰撞本车的侧面时，车辆的碰撞传感器检测到碰撞。然后，从车辆的控制电路向充气器4发出驱动电流，这促使点火装置(未示出)引发充气器4。结果，如图2所示，从充气器4的气体发生剂产生气体，并且从气口4b吹出气体。

如上所述，气口4b插在内管8中，使得气口4b位于底部，并且偏向下气室7b的内部。在气囊2后端与接缝6之间形成的空间10中，压扁内管8，因而，内管8的直径减小。所以，在膨胀展开的初期，大部分气体通过下开口8b流进下气室7b。此外，由于气口4b位于下气室7b的下部，所以，气体沿下气室7b的下部流进，如图2中箭头A所示。除了箭头A的方向之外，一些气体还趋于流进间隙9中。然而，由于在膨胀初期间隙9是封闭的或者非常小，所以，气体几乎不能流过间隙9。因此，大部分吹出的气体流进下气室7b。

此外，随着从充气器4吹出的气体充入内管8，内管8膨胀，使得内管8的直径增大。这导致接缝6后端与内管8紧密接触，从而使气囊2中的空间10封闭。因此，在气囊2的膨胀展开期间，使气室7a、7b基本上彼此隔绝。所以，已经通过间隙9流进下气室7b的气体几乎不会流进上气室7a，以及，实际上只有一些从充气器4直接供给到内管8的气体直接流进上气室7a。因此，如图5所示，尽管下气室7b的内压在膨胀展开的初期开始增大，但上气室7a的内压却几乎不增大。

当气囊2的膨胀展开进一步进行并使吹出气体的总量增大时，使下气室7b充满，使得气囊2和内管8展开。当填充下气室7b的气体使下气室7b充分膨胀时，过多的气体开始通过内管8与充气器4之间的间隙9流进上气室7a，如图2中箭头B所示。因此，上气室7a进行膨胀。

如上所述，如果下气室7b气体没有充满，就不会有足够的气体流进上气室7a，上气室7a也就不会开始膨胀。所以，如图5所示，上气室7a迟于下气室7b膨胀，以及，上气室7a的内压达到最大内压P2的时刻t2，迟于下气室7b的内压达到最大内压P1的时刻t1。

此外，下气室7b的最大内压P1高于常规下气室的最大内压P1’。下气室7b的内压达到最大内压P1的时刻t1，也早于常规下气室的内压达到最大内压P1’的时刻t1’。

上气室7a的最大内压P2低于常规上气室的最大内压P2’，而上气室7a的内压达到最大内压P2的时刻t2，也迟于常规上气室的内压达到最大内压P2’的时刻t2’。设定气室7a、7b在膨胀期间的尺寸，使得气囊2中对应于气室7a、7b的部分与乘员P接触的时刻，早于上气室7a的内压达到最大内压P2的时刻t2和下气室7b的内压达到最大内压P1的时刻t1。

大部分充入上气室7a的气体，是一些曾经填充下气室7b并在下气室7b中对流之后流过间隙9的气体。所以，流进上气室7a的气体量必然少于流进下气室7b的气体量。此外，在气囊2展开之后，由于从充气器4吹出的气体压力，使气体通过间隙9的流动通道的面积保持基本不变，气体通过间隙9的流动通道的面积不会随时间而不规则变化，并且，气体流过间隙9的状态相对稳定。也就是，如图5所示，下气室7b的最大内压确实高于上气室7a的最大内压，并且在最大内压P1、P2之间形成明显差异。所以，当使气囊2膨胀展开时，在初期下气室7b的膨胀挡住乘员P的腰部，并且将乘员P推向车辆中央。因此，当使气囊2的上气室7a膨胀并与乘员P的胸部接触时，可以避免接触力过大。

根据优选实施方式的侧气囊装置1具有以下优点。

(1)在气囊2膨胀展开的初期，从气口4b吹出的气体大部分流进下气室7b，并且通过接缝6、气囊2和内管8，对已经流进下气室7b的气体向上气室7a的流动进行限制。之后，当下气室7b的内压增大时，使从下气室7b通过充气器4与内管8之间的间隙9流到上气室7a的气体量逐渐增加，因而增大上气室7a的内压。从气囊2的膨胀展开的初期直到完成，气体通过充气器4与内管8之间间隙9的流动通道面积保持基本不变。因此，尽管气体的流动速率如上所述改变，但气体流过间隙9的状态是稳定的。由于在气囊2的膨胀展开期间如上所述对气体进入上气室7a的流动进行控制，所以，以稳定的方式改变气室7a、7b的内压。结果，下气室7b的最大内压确实高于上气室7a的最大内压。因此，与常规气囊装置不同，在最大内压之间形成明显的差异。

此外，由于上气室7a内压开始增大的时间迟于下气室7b，即使在膨胀展开的初期，在气室7a、7b的内压之间也形成明显差异。结果，增大了下气室7b挡住乘员P腰部时气室7a、7b内压之间的差。因此，下气室7b对应部分可靠地挡住乘员P的腰部，并且减小了上气室7a对应部分对乘员P胸部的接触力。

此外，当需要时，通过简单的设计更改来改变内管8的直径，从而，在气囊2膨胀展开期间，调节内管8与充气器4之间形成的间隙9的尺寸，以较高的自由度，对气室7a、7b的最大内压之间的差以及内压增大时刻进行调节。

(2)使充气器4中形成气口4b的下端4a在内管8中偏向下气室7b的内部。所以，在气囊2膨胀展开的初期，更多的气体流进下气室7b，这进一步增大了在膨胀展开初期气室7a、7b内压之间的差，以及增大了气室7a、7b的最大内压之间的差。

(3)气囊2收纳成折叠状态，从而使充气器4的外周面4c与内管8的内周面8c之间的间隙9封闭。所以，在气囊2膨胀展开的初期，从气口4b吹出气体之后，立即由气囊2堵住充气器4的外周面4c与内管8的内周面8c之间的间隙9。因此，气体几乎不能通过间隙9，从而大部分吹出气体流进下气室7b。所以，在膨胀展开的初期，进一步增大了气室7a、7b的内压之间的差、以及气室7a、7b的最大内压之间的差。

优选实施方式可以进行如下更改。

接缝6将气囊2分成上气室7a和下气室7b。然而，采用其他的配置，诸如使用系绳或者粘合剂的接合部，也可以将气囊2分开。

当气囊2收纳成折叠状态时，同样折叠内管8，以封闭内管8与充气器4之间的间隙9。然而，也可以在不折叠内管8并存在间隙9的状态下收纳气囊2。在这种情况下，也能获得等效于优点(1)和(2)的优点。

在采用充气器4的下端4a在内管8中偏向上气室7a内部这种配置的情况下，如果吹出气口4b的气体导向下气室7b，也能获得等效于优点(1)的优点。

在需要上气室最大内压大于下气室最大内压的气囊中，通过采用根据本优选实施方式气囊的配置，也能获得等效于优点(1)至(3)的优点。在这种情况下，将充气器4插入内管8，使得从气口4b吹出的气体导向上气室7a。此外，气口4b形成在充气器4的上端，并且，使上端在内管8中偏向上气室7a的内部。

Claims (5)

1.一种侧气囊装置，其通过从充气器的气口吹出的气体，使气囊在车辆的侧面与乘员之间膨胀展开，所述装置的特征在于：所述气囊包括分隔部，该分隔部将所述气囊的内部分成上气室和下气室，所述气囊的内部设有内管，将所述内管布置成，所述内管的开口端各位于所述气室之一中，所述充气器布置在所述内管中，使得从所述气口吹出的气体导向所述气室之一，以及在所述气囊膨胀展开期间，在所述充气器的外周面与所述内管的内周面之间形成的间隙，使所述上气室与所述下气室连通。

2.根据权利要求1所述的侧气囊装置，其特征在于：所述气口形成在所述充气器的端部，以及，将所述充气器布置在所述内管中，使得所述端部位于所述气室之一中。

3.根据权利要求2所述的侧气囊装置，其特征在于：使所述充气器中形成所述气口的端部在所述内管中偏向所述气室之一的内部。

4.根据权利要求2或者权利要求3所述的侧气囊装置，其特征在于：将所述气囊收纳成折叠状态，以使所述充气器外周面与所述内管内周面之间的间隙封闭。

5.根据权利要求1所述的侧气囊装置，其特征在于：将所述充气器布置在所述内管中，使得从所述气口吹出的气体导向所述下气室。

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