CN101080340A - 具有低展开危险的乘客气囊系统 - Google Patents

Abstract

一种乘客气囊系统设计用于机动车辆，该机动车辆具有乘客车厢、挡风玻璃以及设置在乘客车厢与挡风玻璃之间的仪表板。所述仪表板具有顶部和中部，所述顶部具有相对于垂直而言更为水平的、且基本朝向挡风玻璃的表面，所述中部具有相对于水平而言更为垂直的、且基本朝向乘客车厢的乘客的表面。系统包括设置在仪表板内的、从顶部延伸至中部的单独的气囊罩。气囊垫可沿着预定的路径通过仪表板从罩中展开，以与乘坐在乘客车厢内的乘客直接接触。预定的路径相对于仪表板的表面基本成放射状。

Description

具有低展开危险的乘客气囊系统

相关申请的相交引用

本申请要求2004年11月15日提交的、第60/628,434号美国临时专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及应用于机动车辆的乘客气囊系统。具体地，气囊罩作为单独单元从仪表板的顶部延伸至仪表板的中部，以使得在严重碰撞中，气囊膨胀时对未处于适当位置的乘客造成伤害的危险最小化，同时像传统的气囊那样对处于适当位置的乘客进行有效的保护。

背景技术

传统的乘客气囊模块安装在仪表板的单一位置上，即，上部部分、中部(前面)部分，或者两者之间的某个位置。当气囊垫展开时，单一位置处的气垫展开所产生的集中力会对离气囊模块非常近的、未处于适当位置的乘客造成严重的伤害。

发明内容

本发明气囊模块的优选实施方式具有长而弯曲的罩，所述罩从仪表板的顶部延伸至中部(前部)。在车辆纵向方向测得的罩长度延伸足够长，以能向乘客提供完全分散的气囊膨胀力，因此显著地降低了气囊膨胀对乘客造成伤害的危险性。本发明的气囊系统还提供了一种与传统的气囊系统相比，更加安全的、基本沿着仪表板表面成放射状的气囊展开模式。这种更安全的放射状展开模式能够显著降低在使用传统的气囊对未处于适当位置的乘客的测试时经常看到的、对颈部损害的危险性。

本发明的第一实施方式提供了一种用于机动车辆的乘客气囊系统，所述机动车辆具有乘客车厢、挡风玻璃、以及设置在乘客车厢与挡风玻璃之间的仪表板。该仪表板具有顶部，它的表面相对于垂直而言更为水平，并且通常朝向挡风玻璃；以及中部，它的表面相对于水平而言更为垂直，并且通常朝向乘客车厢的乘客。所述乘客气囊系统包括单独的气囊罩，其设置于所述仪表板中，并从所述仪表板的所述顶部延伸至所述仪表板的所述中部。气囊垫可沿着预定的路径通过所述仪表板从所述气囊罩中展开，以与乘坐在乘客车厢内的乘客直接接触，其中所述预定的路径相对于所述仪表板的表面基本成放射状。优选地，预定路径基本上不具有相对于乘客的向下或向上方向的分量。在某些变换中，在纵向方向测得的罩的长度为至少8英寸。在一些版本中，罩沿着仪器板的轮廓呈弯曲。在另一些版本中，设置在仪器板的顶部的、罩的表面面积大于设置在仪器板的中部的、罩的表面面积。

本发明还提供了扩散器，其具有指向不同方向的多个开口，用来均匀地将充气机产生的气体输送进长而弯曲的罩的每一个部分。本发明的扩散器能够增强垫展开模式，以使其沿着所述罩的长度均匀且成放射状地展开。而且每个方向的开口区域的量不同，以控制每个方向的气体流量，并调整垫展开模式。本发明第一实施方式的一个版本中，所述气囊系统进一步包括单一的充气机和设置在所述充气机和所述气囊之间的扩散器。所述扩散器具有至少两组开口，并优选地具有穿过其中而限定的三组开口。第一组开口可操作以将气流引导进气囊垫的顶部，第二组可操作以将气体引导进所述气囊垫的中部，以及第三组可操作以将气流引导向垂直于所述仪表板表面的方向。每一组中的开口限定表面的总开口区域。在一些版本中，所述开口组的至少一组的总开口面积不同于其他组的总开口面积。在其他版本中，所述开口组的一组的开口大于邻近组的开口。

本发明的气囊垫优选地从所述仪表板的长而弯曲的表面上分离(break out)。修改传统的U型、I型和H型撕缝来更好的符合本发明的气囊系统。修改的撕缝相对于传统的撕缝具有附加的撕缝线，或者与传统的撕缝线相结合。本发明修改的撕缝使气囊易于分离，因此加强了均匀且放射状的展开模式。本发明的第一实施方式的版本中，系统包括具有多个撕缝的气囊系统盖。所述撕缝可包括纵向撕缝和与所述纵向撕缝相交的至少三个横向的撕缝。所述横向撕缝可基本上垂直于纵向撕缝。这些撕缝可进一步地包括与横向撕缝的相对端部相交的至少两个附加的纵向撕缝。在可选方式中，所述撕缝包括具有一对端部的第一纵向撕缝，与所述第一撕缝相交的一对横向撕缝，以及四个彼此与所述横向撕缝的相对端部相交的附加的纵向撕缝。

乘客气囊系统的第二实施方式包括设置于所述仪表板的气囊罩。所述罩具有设置在所述仪表板的顶部的第一边缘，和设置在所述仪表板的所述中部的相对的第二边缘。所述气囊罩进一步具有在第一边缘和第二边缘之间延伸的气囊垫接纳表面。气囊垫可通过所述仪表板从所述罩中展开。所述气囊垫在未展开状态时被收纳在所述气囊罩的气囊垫接纳表面上。气囊垫接纳表面具有邻近第一边缘的顶部和邻近第二边缘的前部。所述气囊垫接纳表面的顶部和所述前部相对彼此形成角度，两表面之间的角至少为30度。在一些版本中，表面之间的角至少为45度，在其他本本中所述角至少为60度，并在另一些版本中所述角为至少90度。在本实施方式的一些版本中，气囊可沿着相对于所述仪表板的所述表面基本呈放射状的预定的路径展开。在可选方式中，所述罩的第一和第二边缘隔开至少8英寸的距离。气囊垫接纳表面可为弯曲的。

本发明的另一个实施方式提供了包括顶部安装的气囊罩和中部或前部安装的气囊罩的气囊系统，两者具有可通过仪表板展开的气囊垫。用作主气囊的上部气囊垫具有底部表面，以及用作支撑气囊的中部或前部气囊垫具有上部表面，当垫被完全展开时，所述的两个表面彼此邻近。表面基本限定在相对于水平线成正负30度角的接触线上。在其他版本中，所述角度为正负20度范围，并且在其他版本中，所述角度为正负10度范围。

本发明的另一个实施方式提供了这样一种气囊系统，其可包括顶部安装的气囊和底部安装的气囊，两者可沿着给定的路径通过仪表板展开，以与乘坐在乘客车厢中的乘客直接接触。底部安装的气囊安装在所述仪表板的底部部分，该底部部分朝向乘客的腿部。顶部安装的气囊沿着挡风玻璃向上倾斜地、并且水平朝向乘客的上肢展开，但是不具有实质向下的分量。用作主气囊的顶部安装的气囊能有效地保护处于适当位置的乘客的头部和上肢，并大大降低了由气囊膨胀对未处于适当位置的乘客和朝后儿童座椅中的婴儿造成损害的危险性。底部安装的气囊首先倾斜地或者直接向上地在小腿和手套盒或所述仪表板的底部之间的开放空间展开。气囊进一步在由乘客的下肢、大腿、顶部安装的气囊垫的底部表面、和所述仪表板的中部或前部之间的开放空间展开。底部安装的气囊保护了乘客的腿部、膝盖和下肢，并且还支撑了顶部安装的气囊。

附图说明

通过以下结合附图所进行的详细描述，可以更好地理解以及更加容易地认识到本发明的优点。其中：

图1是传统的顶部安装的乘客气囊的侧视图，其中还示出有未处于适当位置的儿童模型和处于适当位置的成年人模型；

图2是传统的中部安装的乘客气囊的侧视图，其中还示出有未处于适当位置的儿童模型和处于适当位置的成年人模型；

图3是根据本发明的一个实施方式的侧视图，其中还示出有未处于适当位置的儿童模型和处于适当位置的成年人模型；

图4是根据本发明的一个实施方式的侧视图，其中气囊罩从传统的顶部安装气囊的位置延伸至传统的中部安装气囊的位置。

图5是本发明的乘客气囊的另一个实施方式的侧视图，其中还示出有未处于适当位置的儿童模型和处于适当位置的成年人模型；

图6是本发明的、在其中使用了本发明的扩散器的另一个实施方式的侧视图；

图7a和7b是本发明另一个实施方式的扩散器的透视图；

图8(a)和8(b)是应用于本发明的传统的U型撕缝的透视图；

图9(a)-(d)是应用于本发明的传统的I型和H型撕缝的透视图；

图10(a)-(d)是本发明的另一方面的新的撕缝的透视图；以及

图11是本发明的乘客气囊系统的另一个实施方式的侧视图；

图12时本发明的乘客气囊系统的再一个实施方式的侧视图。

具体实施方式

图1示出了顶部安装在仪表板内的、传统的乘客气囊模块。气囊垫3朝着成年乘客2的头部和躯干部分展开。在气囊展开过程中，如虚线所示，气囊会产生相当大的向下展开的分量，如箭头6所示。向下展开的分量6会将未处于合适位置的儿童1的头部向下推，并潜在地对其颈部造成严重伤害。气囊模块具有气体发生充气机4以及容纳充气机4和气囊垫3的罩5。

图2示出了中部安装在仪表板内的、另一种传统的乘客气囊模块。该气囊模块包括朝着成年乘客2的头部和躯干部分展开的气囊垫7。在气囊展开过程中，如虚线所示，气囊7会产生相当大的向上展开的分量，如箭头10所示，并且会被截留在未处于合适位置的儿童1的下颚下方。向上展开的分量10会将下颚向上推，并潜在地对颈部造成严重伤害。气囊模块还包括气体发生充气机8以及容纳充气机8和气囊垫7的罩9。

图3示出了本发明的优选实施方案。本发明的气囊系统从仪表板的上部部分至中部(前面)部分产生基本呈放射状的垫展开，如虚线所示。这种展开模式能够给未处适当位置的乘客带来两个主要优点。第一，提供了遍及乘客全身的分散力，而不是如图1和图2所示的传统气囊所产生的集中力。这种分散力能够降低对儿童安全带内未处于合适位置的儿童和婴儿造成伤害的危险性。第二，这种展开模式从侧面看去，基本沿着仪表板的轮廓放射状展开。这种放射状展开能够显著降低对颈部造成伤害。相比较而言，传统的气囊的展开在颈部区附近具有向上或向下的危险分量，如图1和图2箭头所示。

图4示出了在气囊垫展开之前的、本发明的优选实施方式。乘客气囊系统14包括：气体生成充气机12、气囊垫11以及容纳充气机12和气囊垫11的罩13。在本发明中，罩13作为单独的单元从仪表板的顶部部分16延伸至仪表板的中部或前部17。气囊垫11被仪表板表面18覆盖。本发明的罩13的、在车辆的纵向方向上测量的长度基本长于传统的气囊罩。它足够长以基本覆盖仪表板的上部和中部。它的长度至少为传统的气囊罩的两倍长，用以覆盖传统的上部安装气囊的位置和传统的中部安装气囊的位置。例如，在一些实施方式中，长度L为至少10英寸，而在另一些实施方式中，长度为至少12英寸。应当注意，长度L是沿着仪表板的表面18大致以纵向方向测得的，因此可以沿着弯曲的或有角度的表面。最大长度L是基于功能考虑以及仪表板的尺寸和形状而限定的。实际的上限是30英寸。一个优选的长度是12-20英寸。

在本文中，仪表板的顶部是指仪表板的、其表面基本更为水平(相对于垂直而言)且基本上面向挡风玻璃的部分。仪表板的中部或前部指仪表板的、其表面基本上更为垂直(相对于水平而言)且基本上面向乘客的部分。如图3和图4所示，气囊罩13具有相隔长度L的、一对相对的边缘20和22。在本实施方式中，充气机12置于相对边缘20和22间的大约中间位置的凹处部分19。凹处部分19具有一对相对的边缘21a和21b，参见图4。气囊垫11具有一对连接气囊罩13的边缘27和28。在图3所示的实施方式中，这些边缘在凹处19的边缘21a和21b附近与罩连接。在边缘27和28上限定了开口，气体穿过该开口从充气机12流进垫11。边缘27和28基本上置于气囊罩13的边缘20至边缘22的之内侧。气囊垫11的优选的膨胀模式如图3虚线所示。如图所示，当垫开始膨胀时，垫打开并且从气囊罩13开始放射状扩张，如最里面的虚线所示。当垫11继续膨胀时，如第二虚线和实线所示，气囊位于气囊罩中接近罩13的边缘20和22的部分基本呈放射状地远离气囊罩，直到成为图3实线所示的形状。

现参照图5，示出了气囊垫11的可选模式，该气囊垫11具有与罩13的相对边缘20和22连接或接近的相对的边缘29和30。因此，边缘29和30限定了允许气体从充气机进入垫11的开口，并相隔充分大的距离(类似长度L)。本领域技术人员应该清楚，垫还可以与罩的其他部分相连。再参照图5，第一边缘29与罩13在仪表板的顶部连接，同时第二边缘30与罩13在仪表板的前部或中部连接，并且这两个边缘以类似图4所示的长度L的距离隔开。即，这些边缘可以以至少10英寸或至少12英寸或更长的长度隔开。

参照图3-5，气囊系统的罩13优选地为弯曲的，以符合(follow)仪表板的轮廓。还可以说，罩13具有设置在仪表板顶部的顶部23，以及设置在仪表板的上部或中部的前部或中部24。顶部23和中部或前部24分别可具有垫接纳表面25和26，如图4所示。在图4的实施方式中，罩13的顶部23基本上是水平的，而中部或前面24基本上是垂直的。优选地，这些部分相对于彼此成至少30度的角T，更为优选地为至少45度，最为优选地为至少60度。所述的角可认为是，面25和面26之间的、直接与边缘20和22邻近的部分形成角。在图4所示的实施方式中，面25和面26之间的角T大于90度。

角T的上限值基于功能和仪表板设计考虑而受到限制。这些考虑不可能允许角T为180度。实际的上限可为120度。在示例性的实施方式中，罩13在边缘20和22之间平滑地弯曲。可选地，罩可具有一定的角度或弯曲以符合仪表板的轮廓，从而使得罩具有一个或多个基本为平坦的部分。优选地，邻近于端部部分的垫接纳表面相对于彼此形成角度。在示例性的实施方式中，垫接纳表面基本与仪表板的表面平行。可选地，上述面也可以为不平行。在这种情况下，上面讨论的角度也适用于仪表板表面。即，直接邻近于气囊罩的一个边缘的仪表板表面可以与邻近另一相对边缘的表面形成角度。这个角度可至少为30度，更为优选地为至少45度。

再参照图3-5，可以看出，气囊罩13的上部23基本上大于前部或中部24。这是优选的配置。

尽管本发明实施方式的气囊罩13的宽度优选地与传统的气囊罩保持相同，但是与传统的尺寸相比其可以更宽，以使气囊垫进一步分布在仪表板上。对于给定的宽度，当长度增加时，在仪表板表面垂直方向测得的深度应该减少，以保持罩体积与传统的气囊相同。当全部展开时，气囊垫优选地具有与传统的气囊垫相同的形状和体积。

尽管在图4中未示出，在充气机12和气囊垫11之间可提供扩散器。图6示出了本发明扩散器的优选实施方式。中心是优选位置，但是充气机12可位于气囊模块的任意位置。由于罩的长度较长，因此充气机生成的气体可以在充气机附近形成相对高的气压，而远离充气机的位置产生相对低的气压，由此导致不期望的垫展开。为了避免这个问题，本发明的扩散器31具有几个具有朝向不同方向的开口孔的表面，用以控制气囊垫展开方式。本发明扩散器有助于控制气体生成充气机12生成的气体流量，使得气囊垫能够以想要的一致发射状的方式展开。如果包括扩散器31，扩散器可以有多种形状和尺寸，并且可以在其中以多种排列方式提供孔或开口。优选地，扩散器31在至少三个方向引导气体，如图6中箭头A、B和C所示。一些气体流以基本相反方向流动也是优选的，如箭头A和C所示。气流A和C之间的角度被显示为优选地大于90度的角D，角D更优选地大于120度。在一些实施方式中，角D至少为150度，以及可以为180度或更大。作为实际的上限，角D不能大于270度。每个箭头A-C的方向可以被定义为基本上垂直于扩散器31的具有扩散器开口的表面。

图7a和7b示出了两种扩散器。图7的扩散器32具有三个表面33、34和35，每一个表面都具有穿过其中的开口36。尽管该实施方式的扩散器32可具有所需多的表面，但是图7a所示的具有三个大约为直角的表面是优选的。表面33、34和35可以被提供为，其每一个与相邻表面成一定的角度。因此，穿过表面33的开口的气体和穿过表面35的开口的气体将会为基本上相反的方向。本领域技术人员应该清楚，表面33、34和35之间的角度可以与示例的角度不同，或者还能提供其它的表面。优选地，每一个表面与邻近的表面成至少45度的角，并且优选地两个端表面(例如33和35)相对于彼此成至少90度的角，更为优选地150度或更大角度，并且最优选地为180-270度。

开口区域的量和/或在每个表面33、34和35上的开口孔的样式可以彼此不同，以对垫的展开进行微调。例如，可能会希望气囊垫的顶部比底部展开得更快，并同时保持发射状展开，这是因为在达到垫展开的最终形状之前顶部需要行进的路程更长。这一效果还可使得气囊展开时顶部和底部之间的气囊攻击性更为均匀地分布。由于气囊垫的顶部比底部(仪表板的中部或前部)距离未处于合适位置的乘客更远，因此气囊垫的顶部通常更为安全。为了达到不同的展开速度，开口区域可朝气囊垫的顶部进一步扩大。如图7a中，表面35具有较大的开口36，以允许在气囊的顶部具有增多的气流。另一种向顶部输送更多气体的方式是将充气机置于远离优选的中心位置的顶部。

图7b为本发明使用的扩散器37的另一个结构。这种结构具有基本上弯曲的表面，并沿着曲线限定的开口38。其提供了与图7a的扩散器相似的功能，但是在一些应用中是优选的。进一步优选地，开口38提供了基本上相对方向的气流，该气流方向可以限定在90-180度的范围内，更为优选地是在180-270度内。在最相对的开口之间还优选地设置有开口，以向气囊垫的中心提供气流。气流的方向可以限定为垂直于扩散器37在开口处的表面的方向。本领域技术人员还应当清楚，这些开口例如36和38可以在形状和尺寸上变化。此外，还可以根据需要，提供缝隙或者成角度的开口。

优选地，本发明气囊系统使用仪表板集成的气囊模块，该气囊模块使用撕缝(tear seam)而不使用门。传统的撕缝设计包括如图8(a)和(b)所示的U型，以及图9(a)、(b)和(d)所示的I型和H型。尽管这些传统的类型还可应用到本发明的气囊系统，但是它们被修改以进一步加强一致的放射状展开。

图10示出了本发明另一方面修改的撕缝设计。撕缝提供在仪表板的表面，该表面可以被认为是气囊盖。图10(a)示出了对图9(a)所示的传统I型设计进行修改后的撕缝设计。该撕缝设计具有附加的横向(side-to-side)撕缝39。整体上，该撕缝设计可具有伸长的纵向撕缝40，与纵向撕缝40的端部相交的一对横向的撕缝41和42，以及在撕缝40的两端之间与撕缝40相交的、附加的横向的撕缝39。优选地，撕缝39位于仪表板在顶部16和中(前)部17之间弯曲的地方。横向的撕缝39、41和42基本上都相互平行，并且基本上都与纵向撕缝40垂直。

图10(b)示出了另一种撕缝设计，其为图10(a)设计的修改。图10(b)的设计具有相同的纵向撕缝40和横向撕缝41和42。在横向的撕缝39的位置，提供了一对基本平行的横向撕缝43，并且其每一个基本与撕缝41和42相平行。图10(c)提供了与图10(b)相似的撕缝设计的另一种实施，但是进一步的包括从横向的撕缝43的端部延伸的纵向撕缝44。这种设计更适用于更加弯曲的仪表板表面。图10(d)具有结合了I型和H型设计的撕缝设计。图10(d)的撕缝设计具有纵向撕缝45，并且具有一对横向的撕缝46和47，撕缝46和47与撕缝45的端部相交。这些撕缝45-47提供了I型撕缝设计。图10(d)的设计进一步包括四个纵向撕缝48，其每一个与撕缝46和47的端部相交，从而提供了一对H型设计。

现参照图11，根据本发明的气囊系统的另一个实施方式以标号50示出。气囊系统被设置在仪表板51内，并且包括顶部安装的气囊罩52和中部或前部安装的气囊罩53。顶部安装的气囊垫54和前部安装的气囊垫55都可以通过仪表板51展开。气囊垫54和55都可沿着给定的路径展开，以直接接触乘客。优选地，预先给定的路径基本是水平的。顶部安装的气囊垫54沿着挡风玻璃倾斜地展开，并朝向乘客水平的展开，但优选地相对于乘客不具有向下方向的分量，所述向下方向的分量对于未处于合适位置的乘客的颈部和位于朝后的儿童座椅内的婴儿的脸部是危险的。中部或前部安装的气囊垫55可以沿着基本水平并朝向乘客向下的路径展开，但优选地不具有任何实质向上展开的、对于未处于合适位置的乘客的颈部来说是危险的分量。

如图所示，气囊垫54和55都是展开的，它们一起限定了与上述的实施方式的较大气囊相似的形状。顶部安装的气囊在中部安装的气囊垫55上方展开，并且顶部安装的气囊垫54具有实质上较大的体积，以当作主气囊保护处于合适位置的乘客的头部和上部躯干，而中部安装的气囊用作支撑气囊，保护处于合适位置的乘客的下部躯干，并在展开和缓冲过程中防止顶部安装的气囊掉下和/或偏移。在一些实施方式中，顶部安装的气囊垫展开的体积至少比中部安装的气囊垫55展开的体积大25％。在另一些实施方式中，顶部安装的气囊垫的体积至少比中部安装的气囊垫55的体积大50％。顶部安装的气囊垫54的展开体积可在60-120公升范围内，而中部安装的气囊垫的展开体积可在30-70公升范围。但也可使用其它尺寸。

虽然可以使用单个充气机来通过某种类型的通道或开口向两个气囊垫提供气体，但是优选地，两个气囊垫54和55可具有分离的充气机。顶部安装的罩61可使用驾驶者气囊充气机52a，其能对机械性能如压力和罐装时间进行合适调整，中部安装的罩62可使用能进行合适调整的侧帘(side curtain)气囊充气机53a。如图11所示，两个气囊垫54和55可以基本沿着F所示的线，在展开状态结束时它们紧靠或者彼此接触。接触线F优选地为基本水平，也可以为相对于水平线成正负30度角。更为优选地，接触线F成正负20度角，并且更为优选地是接触线F成正负10度角。优选地，接触线F的角小于挡风玻璃的角，使得其与挡风玻璃不平行。在一些实施方式中，接触线F的角可以不大于挡风玻璃角-5度。例如，如果车辆具有32度角的挡风玻璃，虽然接触线能远离挡风玻璃在上述界限内向下成角，但是优选地，接触线面向挡风玻璃形成为不大于27度的角。出于说明的目的，顶部气囊垫54可以具有下部表面56，而下部气囊垫55可以具有上部表面57。这两表面可以基本相邻和/或彼此平行，以及每一个表面可与线F基本相邻和/或平行。优选地，这两表面基本上是水平的，但是可以形成正负30度之间的角，更为优选地在正负20度之间，或最为优选地在正负10度之间。通常认为水平是最佳角度，因为这样其最佳地适用于保护处于适当位置的乘客，并且降低气囊膨胀对未处于合适位置的乘客和朝后的儿童座椅坐着的婴儿造成的损害危险性。基于申请人的未决的申请No.10/909,581，本领域技术人员将会明了本发明该实施方式的其他方面，该申请的全部内容通过引用全部并入本文。申请人的未决申请的任意教导可与本发明的教导合并。

图12示出了本发明的气囊系统的另一个可选实施方式。顶部安装的罩61安装在仪表板的顶部，并且可以使用能合适调整压力和罐装时间的驾驶者气囊充气机71。气囊沿着挡风玻璃70倾斜地向上展开，在展开后形成上部垫表面69，以及水平地展开形成底部垫表面60。这顶部安装的气囊基本上具有与图11所示的相同的特征和优点。

底部安装的气囊罩62安装在低于成年乘客的膝盖的仪表板上，优选地作为单独单元安装在手套盒(glove box)区域，或者低于手套盒的空间中。为了说明的目的，底部安装的气囊可被说成为，被设置在低于中部的、仪表板的底部部分。底部部分具有基本面向乘客的下肢如小腿和脚的表面。如果侧帘气囊充气机72具有足以容纳底部安装的气囊垫的体积，则充气机72能被合适调整来使用。垫59首先在乘客的小腿63和仪器板77的底部之间的空间展开，并且形成垫体积67。垫59进一步地行进，并被置于四个边界(即下肢75、顶部安装的气囊60的底部垫表面、仪表板78的中部或前部和大腿76)形成的开放的体积中，并且与上部表面80一起形成垫体积66。

垫59的底部部分67用来保护乘客的膝盖64、小腿63和大腿(股骨)76。上部部分66用来保护乘客的下肢75并防止在展开和缓冲过程中顶部安装的气囊垫58掉下和/或偏移。可选择地，气囊垫59可形成有两个腔室，其中气流由薄膜79限制，生成的气体穿过该薄膜从底部部分67流进上部部分66。这种两腔室结构有助于在缓冲过程中增加形成在底部部分67中的气压，并且有助于吸收更多能量。

如图12所示，两个气囊垫58和59可以基本上沿着由G所示的线在展开状态结束时相紧靠或者彼此接触。接触线G优选地为基本水平，但是也可以为相对于水平成正负30度角。更为优选地，线G成正负20度之间的角，更优选地成正负10度之间的角。和线F一样，优选地，接触线G的角小于挡风玻璃角，使得接触线G与挡风玻璃不平行。在一些实施方式中，该角可为不大于挡风玻璃的角度-5度的角。例如，当车辆具有32度角的挡风玻璃，虽然，接触线G能远离挡风玻璃在上述限制内向下成角度，但是优选地，接触线G朝向挡风玻璃形成不超过27度的角。出于说明的目的，顶部气囊垫58可以具有下部表面60，而下部气囊垫59可以具有上部表面80。这两表面可以基本相邻和/或彼此平行，以及其每一个可与线G基本上相邻和/或平行。优选地，这两表面基本上是水平的，但是可以在正负30度之间成角，更为优选地在正负20度之间，或最为优选地在正负10度之间。通常认为水平是最佳角度，因为这样能够适用于保护处于合适位置的乘客，并且降低气囊膨胀对未处于合适位置的乘客和朝后儿童座椅坐着的婴儿造成的损害危险性。在垫展开的早期阶段，由于充气机位于远离颈部的区域，底部安装的气囊垫59的向上方向的分量不会对未处于合适位置的乘客构成危险。

顶部安装的气囊优选地用作主气囊。它保护乘客的主要人体部分如头部和上肢，这些部分的伤害将导致死亡。乘客的下肢如下部躯干和腿部由膝盖垫(keen bolster)和底部安装的气囊保护。膝盖垫是一种能量吸收装置，其安装在仪表板的底部，并且在车辆前部碰撞事件中，主要与膝盖相接触。顶部安装的气囊的体积为60-120公升范围内。位于乘客大腿以上的、底部安装的气囊的上部部分66的体积为30-70公升范围内。保护膝盖和小腿的、底部安装的气囊的底部部分67的体积为10-30公升范围内。优选地，顶部安装的气囊大于底部安装的气囊的上部部分66。在一些实施方式中，其至少比底部安装的气囊的上部部分66大25％，或者在其他实施方式中，其至少比底部安装的气囊的上部部分66大50％。

本领域技术人员应当清楚，在不背离本发明的范围或教导的情况下，本文中描述的本发明的实施方案可以以不同的方式变化。其为限定本发明范围的下述权利要求，包括所有等同替换。

Claims (30)

1.一种用于机动车辆的乘客气囊系统，所述机动车辆具有乘客车厢、挡风玻璃、以及设置在所述乘客车厢与所述挡风玻璃之间的仪表板，所述仪表板具有顶部和中部，所述顶部具有相对于垂直而言更为水平的、且基本朝向挡风玻璃的表面，所述中部具有相对于水平而言更为垂直的、且基本朝向乘客车厢的乘客的表面，所述乘客气囊系统包括：

单独的气囊罩，其设置于所述仪表板中，并从所述仪表板的所述顶部延伸至所述仪表板的所述中部；以及

气囊垫，其可沿着预定的路径通过所述仪表板从所述气囊罩中展开，以与乘坐在乘客车厢内的乘客直接接触，其中所述预定的路径相对于所述仪表板的表面基本成放射状。

2.如权利要求1所述的乘客气囊系统，其中所述预定的路径基本不具有相对于所述乘客的向下或向上方向的分量。

3.如权利要求1所述的乘客气囊系统，其中所述气囊罩以纵向测得的长度至少为10英寸。

4.如权利要求1所述的乘客气囊系统，其中所述气囊罩是弯曲的，以符合所述仪表板的表面的轮廓。

5.如权利要求1所述的乘客气囊系统，其中所述气囊罩的、设置在所述仪表板的顶部的表面面积大于所述气囊罩的、设置在所述仪表板的中部的表面面积。

6.如权利要求1所述的乘客气囊系统，还包括单一的充气机以及设置在所述充气机和所述气囊之间的扩散器，其中所述扩散器具有穿过其中限定的开口的表面，所述表面上的第一组开口可操作以将气流引导进所述气囊垫的顶部，以及所述表面上的第二组开口可操作以将气流引导进所述气囊垫的中部。

7.如权利要求6所述的乘客气囊系统，其中所述表面还包括另一组开口，该组开口可操作以将气流引导向垂直于所述仪表板表面的方向。

8.如权利要求6所述的乘客气囊系统，其中所述开口限定所述表面的总开口面积，所述开口组的至少一组开口的总开口面积不同于其他组中的每一组的总开口面积。

9.如权利要求6所述的乘客气囊系统，其中所述开口组中的一组的开口大于所述开口组中的另一组的开口。

10.如权利要求1所述的乘客气囊系统，还包括气囊盖，在所述气囊盖上限定有多个撕缝。

11.如权利要求10所述的乘客气囊系统，其中所述撕缝包括纵向撕缝，和与所述纵向撕缝相交的至少三个横向的撕缝。

12.如权利要求11所述的乘客气囊系统，其中所述横向的撕缝基本上垂直于所述纵向撕缝。

13.如权利要求11所述的乘客气囊系统，其中每一个所述横向的撕缝具有相对端部，并且所述撕缝进一步包括至少两个附加的纵向撕缝，所述纵向撕缝与每一个所述横向的撕缝的所述相对端部相交。

14.如权利要求10所述的乘客气囊系统，其中所述撕缝包括：

具有一对端部的第一纵向撕缝；

与所述第一撕缝的端部相交的、具有相对端部的一对横向的撕缝；以及

与所述横向的撕缝的每个端部彼此相交的四个附加的纵向撕缝。

15.一种用于机动车辆的乘客气囊系统，所述机动车辆具有乘客车厢、挡风玻璃、以及设置在所述乘客车厢与所述挡风玻璃之间的仪表板，所述仪表板具有顶部和中部，所述顶部具有相对于垂直而言更为水平的、且基本朝向所述挡风玻璃的表面，所述中部具有相对于水平而言更为垂直的、且基本朝向所述乘客车厢的乘客的表面，所述乘客气囊系统包括：

设置在所述仪表板内的气囊罩，其中所述气囊罩具有设置于所述仪表板的所述顶部的第一边缘，以及设置于所述仪表板的所述中部的相对的第二边缘，所述气囊罩进一步具有在所述第一和第二边缘之间延伸的气囊垫接纳表面；

可通过所述仪表板从所述气囊罩展开的气囊垫，所述气囊垫在未展开状态时收纳于所述气囊罩的所述气囊垫接纳表面上；

所述气囊接纳表面具有与所述第一边缘邻近的顶部，和与所述第二边缘邻近的前部，所述气囊接纳表面的所述顶部和前部相对于彼此形成角度，且所述气囊接纳表面之间的所述角度为30-120度之间。

16.如权利要求15所述的乘客气囊系统，其中所述气囊接纳表面之间的所述角度在45-90度之间。

17.如权利要求15所述的乘客气囊系统，其中所述气囊接纳表面之间的所述角度至少为60度。

18.如权利要求15所述的乘客气囊系统，其中所述气囊可沿着相对于所述仪表板的所述表面基本上成放射状的预定的路径展开。

19.如权利要求15所述的乘客气囊系统，其中所述气囊罩的所述第一和第二边缘至少隔开10英寸的距离。

20.如权利要求15所述的乘客气囊系统，其中所述气囊垫接纳表面是弯曲的。

21.一种用于机动车辆的乘客气囊系统，所述机动车辆具有乘客车厢、挡风玻璃、以及设置在所述乘客车厢与所述挡风玻璃之间的仪表板，所述仪表板具有顶部和中部，所述顶部具有相对于垂直而言更为水平的、且基本朝向所述挡风玻璃的表面，所述中部具有相对于水平而言更为垂直的、且基本朝向所述乘客车厢的乘客的躯干的表面，所述乘客气囊系统包括：

设置在所述仪表板的所述顶部的顶部安装的气囊，所述顶部安装的气囊可沿着预定的路径通过所述仪表板展开，以与乘坐在所述乘客车厢中的乘客直接接触，并且在展开时具有底部表面；

设置在所述仪表板的所述中部的中部安装的气囊，所述中部安装的气囊可沿着预定的路径穿过所述仪表板展开，以与乘坐在所述乘客车厢中的所述乘客直接接触，并且在展开时具有上部表面；以及

其中，在展开时，所述顶部安装的气囊的所述底部表面和所述中部安装的气囊的所述上部表面基本相邻，且限定交界线，所述交界线相对于水平的角度为正负30度的范围。

22.如权利要求21所述的乘客气囊系统，其中所述交界线相对于水平的角度为正负20度的范围。

23.如权利要求21所述的乘客气囊系统，其中所述交界线相对于水平的角度为正负10度的范围。

24.一种用于机动车辆的乘客气囊系统，述机动车辆具有乘客车厢、挡风玻璃、以及设置在所述乘客车厢与所述挡风玻璃之间的仪表板，所述仪表板具有顶部和中部，所述顶部具有相对于垂直而言更为水平的、且基本朝向所述挡风玻璃的表面，所述中部具有相对于水平而言更为垂直的、且基本朝向所述乘客车厢的乘客的躯干的表面，所述仪表板进一步具有低于所述中部的底部，该底部的表面基本上朝向所述乘客车厢中的乘客的腿部，所述乘客气囊系统包括：

设置于所述仪表板的所述顶部的顶部安装的气囊，所述顶部安装的气囊可沿着预定的路径通过所述仪表板展开，以与乘坐在所述乘客车厢中的乘客直接接触，并且在展开时具有底部表面；

设置于所述仪表板的所述底部的底部安装的气囊，所述底部安装的气囊沿着预定的路径通过所述仪表板展开，以与乘坐在所述乘客车厢中的所述乘客直接接触，并且在展开时具有上部表面；以及

在展开时，所述顶部安装的气囊的所述底部表面和所述底部安装的气囊的所述上部表面基本邻近，且限定交界线，所述交界线相对于水平的度角为正负30度的范围。

25.如权利要求24所述的乘客气囊系统，其中所述交界线相对于水平的度角为正负20度的范围。

26.如权利要求24所述的乘客气囊系统，其中所述交界线相对于水平的度角为正负10度的范围。

27.如权利要求24所述的乘客气囊系统，其中所述底部安装的气囊的垫具有由薄膜隔开的两个腔室，所述薄膜具有开口以限制气流。

28.一种用于机动车辆的乘客气囊系统，述机动车辆具有乘客车厢、挡风玻璃、以及设置在所述乘客车厢与所述挡风玻璃之间的仪表板，所述仪表板具有顶部和中部，所述顶部具有相对于垂直而言更为水平的、且基本朝向所述挡风玻璃的表面，所述中部具有相对于水平而言更为垂直的、且基本朝向所述乘客车厢的乘客的躯干的表面，所述仪表板进一步具有低于所述中部的底部，该底部的表面基本上朝向所述乘客车厢中的乘客的腿部，所述乘客气囊系统包括：

设置于所述仪表板的所述顶部的顶部安装的气囊，其可沿着预定的路径通过所述仪表板展开，以直接接触乘坐在所述乘客车厢中的乘客；

设置于所述仪表板的所述底部的底部安装的气囊，其可沿着预定的路径通过所述仪表板展开，以直接接触乘坐在所述乘客车厢中的所述乘客；

所述底部安装的气囊进一步具有位于所述乘客的大腿上方而又低于所述顶部安装的气囊的底部表面的上部部分，以及位于所述乘客的膝盖或小腿和所述仪表板的所述底部之间的底部部分；以及

所述顶部安装的气囊在展开后的体积基本大于所述底部安装的气囊展开后的所述上部部分的体积。

29.如权利要求28所述的乘客气囊系统，其中所述顶部安装的气囊在展开后的体积至少比所述底部安装的气囊展开后的上部部分的体积大25％。

30.如权利要求28所述的乘客气囊系统，其中所述顶部安装的气囊在展开后的体积至少比所述底部安装的气囊展开后的上部部分的体积大50％。

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