CN101084141A - 用于减少的离位效应的具有收紧管的安全气囊缓冲垫 - Google Patents

用于减少的离位效应的具有收紧管的安全气囊缓冲垫 Download PDF

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Abstract

在此公开了一种用于汽车保护系统的安全气囊缓冲垫。该安全气囊缓冲垫包括可以被限制而防止气体排放的管。一绳与该管以及缓冲垫表面相连。基于安全气囊展开，该绳伸展到拉紧或者伸展到缓冲垫遇到阻碍。如果被拉紧，该绳拉紧所述管并限制气体排出。如果所述缓冲垫遇到障碍，该绳保持松弛，并且所述管能够排气。

Description

用于减少的离位效应的具有收紧管的安全气囊缓冲垫
技术领域
本发明通常涉及汽车保护系统。更确切地说，本发明涉及用于汽车的充气安全气囊。
附图说明
应理解尽管附图仅描述了本发明的典型实施例，但并不因而被认为限制了本发明范围，将通过附图说明和解释本发明其他特征和细节，其中：
图1A是展开中的安全气囊缓冲垫实施例的横截面图；
图1B是图1A中展开中的安全气囊缓冲垫的横截面图；
图1C是图1A和1B中的展开中的安全气囊缓冲垫实施例的横截面图；
图2A是收紧管实施例的立体图；
图2B是图2A中收紧管的立体图；
图3A是说明初始展开中的安全气囊缓冲垫的横截面图；
图3B是说明展开中的安全气囊缓冲垫的横截面图；
图3C是说明展开后的安全气囊缓冲垫的横截面图；
图3D是说明初始展开中的安全气囊缓冲垫的横截面图；
图3E是说明展开中的安全气囊缓冲垫的横截面图；
图3F是说明展开后的安全气囊缓冲垫的横截面图；
图4是说明与安全气囊缓冲垫的展开相关的安全气囊缓冲垫排放曲线的图表；
图5是展开后的安全气囊缓冲垫可选实施例的横截面图；
图6是收紧管一实施例的侧视图；
图7是收紧管一实施例的侧视图；
具体实施方式
以下描述安全气囊缓冲垫和排放装置的实施例。本领域技术人员应该明白，本发明原理可应用于多种安全气囊展开系统(airbagdeployment systems)并与其一齐使用，所述多种安全气囊启动系统包括：正面的驾驶员和乘客安全气囊、膝部安全气囊、顶部安全气囊(overhead airbags)以及窗帘式安全气囊等等。因而，本发明可应用于多种形状和大小的安全气囊缓冲垫。
安全气囊缓冲垫常常设置于仪表面板中而在乘员正前方。在碰撞中，该安全气囊缓冲垫充气并穿过表面盖展开。安全气囊缓冲垫朝向乘员展开并产生约束。在乘员的位置靠近安全气囊的情况下会发生危险状况，其导致随着安全气囊的展开，而使乘员接触到气囊。理想地，乘员应该处于仅在安全气囊完全展开后而与气囊接触的位置。当乘员离位时，气囊产生轻柔的展开将是有利地。以下所描述的实施例提供了一种安全气囊缓冲垫，该安全气囊缓冲垫响应乘员的位置并相应地放气从而避免过度展开的冲击。
在此所公开的实施例包括一端与收紧管连接而另一端与缓冲垫的内表面连接的收紧绳。如果乘员紧密接近展开中的气囊而限制正常膨胀，收紧管保持打开而使气体迅速泄出。如果乘员处于正常位置而膨胀不受限制，牵力牵引收紧管而迅速关闭收紧管。闭合保留了气体以正常约束乘员。因而，收紧管可用作处于离位状态和正常约束状态的可变部件。如此，安全气囊缓冲垫对缓冲垫的受阻膨胀很敏感。
现在参照附图，将更加详细地描述本发明的特殊实施例。图1A到1C描述了正从壳体10中展开的安全气囊缓冲垫100的横截面图。安全气囊缓冲垫100包括一个收紧管102，该收紧管可以含有尼龙编织的织物或本领域公知的其他适当材料。收紧管102可体现为通常的圆柱形，并具有可排放气体的相对的开口端。收紧管102可具有任何适当的形状例如矩形、三角形或多角形。收紧管102可具有一高度，该高度足以实现所需的闭合。
收紧管102连接于安全气囊缓冲垫100的表面104，并包围表面104中的孔106。表面104可形成安全气囊缓冲垫通口108的一部分，或可靠近通口108。收紧管102可延伸进安全气囊缓冲垫内部110，或从安全气囊缓冲垫100延伸出来。出于示例性目的，公开了单个收紧管102，但安全气囊缓冲垫100可包括多个收紧管以提供所需的排放性能。
安全气囊缓冲垫100包括收紧绳112，该收紧绳与收紧管102相连或接合，并与安全气囊缓冲垫100的表面114相连。收紧绳112可含有尼龙材料或本领域公知的适当材料。表面114可以为所述的安全气囊缓冲垫的内表面。表面114可以为与安全气囊缓冲垫的外表面(face surface)116相对的表面，该外表面116与乘员接触。可选地，表面114可以靠近与外表面116相对的表面而设置。表面114可以为如外表面116这种外部表面。因而，收紧绳112可以延伸穿过安全气囊缓冲垫100的内部110，或可以设置在安全气囊缓冲垫100的外部。表面114的位置根据组件展开角度(module deployment angle)、车辆内部几何结构、以及缓冲垫折叠类型而定。
在图1A中，初始展开中的安全气囊缓冲垫100具有松弛的收紧绳112，并且收紧管102保持打开。在图1B中，收紧绳112被拉紧并且收紧管102开始闭合。在图1C中，收紧绳112被完全拉紧并且收紧管102闭合。
参照图2A和2B，示出了处于打开和闭合位置的收紧管102的一个实施例的立体图。收紧绳112围绕收紧管102的大部分周边200以适当拉紧和限制收紧管102。收紧绳112具有一长度，该长度包括开头的自由长度和收紧管102的周长。收紧绳112可布置在形成于收紧管102内的套管202中。收紧绳穿过形成于收紧管102中的套管口204而进入套管202。收紧绳112进入套管口204，穿过套管202，而在套管120内的端部206处与收紧管102连接。可通过缝线、粘合剂或胶粘剂实现连接。
参照图3，示出了收紧管300的可选实施例，其中收紧绳302环绕收紧管大部分周长304。收紧管300包括第一和第二套管口306、308，所述第一和第二套管口与形成于收紧管300内的套管310相通。收紧绳302进入第一套管口306，沿套管310延伸，而从第二套管口308出来。
参照图4，示出了收紧管400的一可选实施例，其中收紧管400包括多个收紧环402。收紧环402可布置在如所示的外围404上、或在收紧管400的内或外表面406、408上。收紧绳410被穿过收紧环402，并因而能够按需要限制收紧管400。
图5A-5C说明了在展开通道中无障碍时展开中的安全气囊缓冲垫500的三个阶段。所描述的安全气囊缓冲垫500包括对称布置在缓冲垫500上的两个收紧管502，以及对称布置在缓冲垫500上的两个排放口504。排放口504提供了安全气囊缓冲垫500的可靠(consistent)排放，并不受乘员位置的限制。可根据排放需求而在某些缓冲垫实施例中选设排放口504。收紧管502和排放口504的位置可根据收紧管502和排放口504设置的数量而变化。乘员12处于正常乘坐位置，将使安全气囊缓冲垫500在撞击乘员之前完全张开。如此，乘员12将得益于安全气囊缓冲垫500的完全约束力。
在图5A中，安全气囊缓冲垫500出现开始的打开。在所描述的实施例中，收紧管502打开，并从安全气囊缓冲垫500中伸出。在图5B中，每个收紧管502对应的收紧绳506被拉紧从而限制收紧管502。收紧管502也可以在安全气囊缓冲垫500的内部508内被拉紧。在图5C中，收紧管502完全闭合，气体通过排放口504泄出，而提供给乘员12正常约束。
图5D-5F说明在展开通道中受阻时展开中的安全气囊缓冲垫500的三个阶段。乘员12离位并阻碍展开中的安全气囊缓冲垫500，而阻止安全气囊缓冲垫500完全膨胀。在图5D中，安全气囊缓冲垫500开始如图5A中的初始展开状态。在图5E中，安全气囊缓冲垫500撞击乘员12，而收紧绳506保持松弛。收紧管502保持打开，并通过收紧管502和排放口504进行迅速排放。缓冲垫膨胀被限制，而乘员12受到比完全展开状态小的缓冲垫500的负荷。在图5F中，缓冲垫500部分膨胀而提供有限约束。通过收紧管502和排放口504继续排放。
参照图6，示出了说明收紧管排放作为安全气囊缓冲垫位置的函数的图表。为了参考，示出了安全气囊缓冲垫600的多种展开阶段。安全气囊缓冲垫600包括两个对称布置的收紧管602。初始展开过程中，安全气囊缓冲垫600持续伸展，而收紧管602稍微排放或不排放。安全气囊缓冲垫600扩展到离位区604，此处如果受阻，收紧管602将保持完全或差不多完全打开并进行充分排放。在上述区域中乘员不受完全约束力而得益于有限约束。如果不受阻，安全气囊缓冲垫600扩展到灰色区606，此处收紧管602开始部分闭合，并且排放受限。根据缓冲垫的设计，收紧管602可以被扯入安全气囊缓冲垫600中。如果进一步不受阻，安全气囊缓冲垫600完全扩展到约束区608。在该区域中，收紧管602完全闭合，并且乘员得益于安全气囊缓冲垫600的完全约束力。
参照图7，示出了安全气囊缓冲垫700的可选实施例。安全气囊缓冲垫700包括两个对称的收紧管702，这两个收紧管可以和上述的收紧管一样。收紧管702已被完全扯入安全气囊缓冲垫的内部704。与每个收紧管702具有对应的收紧绳不同，这里使用单个收紧绳706。收紧绳706通过与以上所描述的方式类似的方式与各收紧管702相连或接合。收紧绳706穿过与内表面710相连的绳环708。绳环708可以由与安全气囊缓冲垫700类似或相同的纺织材料制成。收紧绳706可以自由穿过环708，因而可被称为“浮动”收紧绳。在可选实施例中，收紧绳706可被布置在安全气囊缓冲垫外部并穿过与安全气囊缓冲垫700的外表面相连的绳环708。在任一实施例中，安全气囊缓冲垫的展开拉紧收紧绳706并关闭两个收紧管702。
参照图8，示出了布置在收紧管802内的收紧绳800的可选实施例。收紧管802包括套管804，该套管绕收紧管802的周界延伸并容纳一部分收紧绳800。收紧绳800穿过套管口806从套管804中伸出。收紧绳800包括在安全气囊缓冲垫展开之前布置于套管804内的闭锁装置(stopper)808。闭锁装置808被设计为一定大小并配置为允许展开运动，即从套管804并穿过套管口806，但通过套管口806限制运动。在工作中，展开而收紧管802闭合之后，闭锁装置808防止收紧管802重新打开。这种情况在收紧绳变松安全气囊缓冲垫放气过程中可能发生。因而由其他排放口控制排放。
参照图9，示出了收紧管900的可选实施例，其中收紧绳902部分布置在该收紧管中。收紧管900包括含有部分收紧绳902的套管904。收紧管900进一步包括粗缝线(tack stitching)906，该粗缝线906被引入套管904和收紧绳902以固定收紧绳902并防止运输和操作过程中无意中关闭收紧管900。粗缝线906设计为容易断裂并不妨碍安全气囊缓冲垫展开。
在此公开的实施例说明了排放安全气囊缓冲垫的新技术方案，该新技术方案中，当乘员阻碍展开中的缓冲垫的通道时保持排放口打开，而当乘员不阻碍展开中的缓冲垫时保持排放口关闭。当乘员阻碍展开时，安全气囊缓冲垫通过以较小压力展开而提供提高的安全性。当乘员不阻碍展开时，并且需要高压来提供必需的约束时，安全气囊缓冲垫以更大的压力展开。在此描述的安全气囊缓冲垫既应用于驾驶员位置也可用于乘客位置。而且，安全气囊缓冲垫可根据设计约束条件配置为多种尺寸。
在此已公开了收紧管的多种实施例。收紧管102、300、400、502、602、702、802以及900是用于将气体排出气囊并包围设置在气囊中的孔的装置的示例。收紧绳112、302、410、506、706、800以及902是用于限制气体排放的装置，该装置基于可充气安全气囊无障碍展开通过收紧所述排放装置而缩小排放装置的周长，并且基于可充气安全气囊受阻展开能够使排放装置保持打开。
本领域技术人员应该明白，可对上述实施例的细节作多种变化而不脱离本发明基本原理。要求了排他特性或特权的本发明的实施方式由所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种安全气囊缓冲垫，包括：
可充气安全气囊；
收紧管，所述收紧管布置在所述可充气安全气囊上，并围绕布置于所述安全气囊中的孔；以及
收紧绳，所述收紧绳与所述收紧管相连并绕所述收紧管大部分周边延伸，所述收紧绳进一步与所述安全气囊的表面相连，使得基于所述可充气安全气囊的受阻展开，所述收紧绳不完全伸展并且所述收紧管保持打开，以及基于可充气安全气囊的无障碍展开，所述收紧绳伸展并至少部分关闭所述收紧管。
2.根据权利要求1所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，所述收紧管包括：
套管，所述套管绕所述收紧管的大部分圆周延伸并且容纳部分所述收紧绳；以及
套管口，所述套管口与所述套管相通，并且所述收紧绳穿过所述套管口。
3.根据权利要求2所述的安全气囊缓冲垫，所述安全气囊缓冲垫进一步包括闭锁装置，所述闭锁装置与所述收紧绳相连，并在安全气囊展开前布置于所述套管内，所述闭锁装置适于基于安全气囊展开穿过所述套管口，并且在安全气囊展开后抵制进入所述套管口。
4.根据权利要求2所述的安全气囊缓冲垫，所述安全气囊缓冲垫进一步包括引入所述套管和收紧绳的粗缝线。
5.根据权利要求2所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，所述收紧管包括多个环，并且所述收紧绳布置于所述环内。
6.根据权利要求1所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，与所述收紧绳相连的表面是内表面，并且所述收紧绳布置在安全气囊内部。
7.根据权利要求1所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，与所述收紧绳相连的表面是外表面，并且所述收紧绳布置在所述安全气囊外部。
8.根据权利要求1所述的安全气囊缓冲垫，所述安全气囊缓冲垫进一步包括：
第二收紧管，所述第二收紧管布置在所述可充气安全气囊上，并且围绕布置于所述安全气囊中的第二孔；以及
第二收紧绳，所述第二收紧绳与所述第二收紧管相连，并绕所述第二收紧管大部分周边延伸，所述第二收紧绳进一步与所述安全气囊的表面相连，使得基于所述可充气安全气囊的受阻展开，所述第二收紧绳不完全伸展并且所述第二收紧管保持打开，以及基于可充气安全气囊的无障碍展开，所述第二收紧绳伸展并至少部分关闭所述第二收紧管。
9.根据权利要求8所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，所述第一和第二收紧管对称布置在所述安全气囊上。
10.根据权利要求1所述的安全气囊缓冲垫，所述安全气囊缓冲垫进一步包括一排放口，所述排放口布置在所述安全气囊上，并且适于在所述安全气囊受阻和不受阻展开过程中排放气体。
11.一种安全气囊缓冲垫，包括：
可充气安全气囊；
第一收紧管，所述第一收紧管布置在所述可充气安全气囊上，并且围绕布置于所述安全气囊中的第一孔；
第二收紧管，所述第二收紧管布置在所述可充气安全气囊上，并且围绕布置于所述安全气囊中的第二孔；
收紧绳，所述收紧绳与所述第一和第二收紧管相连，并绕所述收紧管大部分周边延伸；以及
收紧环，所述收紧环与所述安全气囊的表面相连，
所述收紧绳穿过所述收紧环，使得基于所述可充气安全气囊的受阻展开，所述收紧绳不完全伸展并且所述收紧管保持打开，以及
基于可充气安全气囊的无障碍展开，所述收紧绳伸展并至少部分关闭所述收紧管。
12.根据权利要求11所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，所述第一和第二收紧管各包括：
套管，所述套管绕对应的收紧管的大部分圆周延伸并且容纳部分所述收紧绳；以及
套管口，所述套管口与所述套管相通，并且所述收紧绳穿过所述套管口。
13.根据权利要求12所述的安全气囊缓冲垫，所述安全气襄缓冲垫进一步包括：第一闭锁装置，所述第一闭锁装置与所述收紧绳相连，并且布置于所述第一收紧管的套管内；以及第二闭锁装置，所述第二闭锁装置与所述收紧绳相连，并前布置于所述第二收紧管的套管内，所述第一和第二闭锁装置适于根据起安全气囊展开穿过对应的套管口，并且在安全气囊展开后抵制进入所述套管口。
14.根据权利要求12所述的安全气囊缓冲垫，所述安全气囊缓冲垫进一步包括引入所述第一和第二收紧管的套管和收紧绳的粗缝线。
15.根据权利要求11所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，所述第一和第二收紧管各包括多个环，并且所述收紧绳布置于所述环内。
16.根据权利要求11所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，与所述收紧绳相连的表面是内表面，并且所述收紧绳布置在安全气囊内部。
17.根据权利要求11所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，与所述收紧绳相连的表面是外表面，并且所述收紧绳布置在所述安全气囊外部。
18.根据权利要求11所述的安全气囊缓冲垫，其特征在于，所述第一和第二收紧管对称布置在所述安全气囊上。
19.根据权利要求11所述的安全气囊缓冲垫，所述安全气囊缓冲垫进一步包括排放口，所述排放口布置在所述安全气囊上，并且适于在所述安全气囊受阻和不受阻展开过程中排放气体。
20.一种安全气囊缓冲垫，包括：
可充气安全气囊；
用于将气体排出所述安全气囊，并围绕布置于所述安全气囊中的孔的装置；以及
用于限制气体排放的装置，所述装置基于可充气安全气囊无障碍展开通过收紧所述排放装置而缩小排放装置的周长，并且基于可充气安全气囊受阻展开能够使排放装置保持打开。
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