CN102414055B - 配置为插入充气机和以充气机为媒介结合至气囊外罩的膝部气囊装置 - Google Patents

配置为插入充气机和以充气机为媒介结合至气囊外罩的膝部气囊装置 Download PDF

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Abstract

一种气囊装置，具有成本降低的膝部气囊垫和内部栓绳，可以通过单个长方形材料板形成，因而材料浪费很少。背面可以形成褶皱，从而栓绳与褶皱的结合帮助所述垫以有利的特性展开并且充气时呈弧形。所述垫可以具有用于使充气机的装配杆部分插入所述垫的孔，从而所述装配杆可以用于将所述垫结合至气囊罩。所述装置还可以具有用单片织物形成的气囊带，用于缠绕卷绕的和/或折叠的垫。所述装置还可以具有能够结合至所述垫和气囊罩的稳定带，从而在展开期间，所述垫不会歪斜或交缠。

Description

配置为插入充气机和以充气机为媒介结合至气囊外罩的膝部气囊装置
技术领域
本发明基本涉及汽车防护系统领域。更具体地，本发明涉及充气气囊垫装置，例如膝部气囊。
附图说明
本发明的实施方式将通过下面的说明书和所附的权利要求，结合附图表现得更加充分。应当理解，附图表示的只是有代表性的实施方式，因此不能认为是对公开范围的限制，将参照附图对实施方式将进行具体和详细的描述和解释。
图1A为一种材料板的俯视图，从所述材料板可以形成气囊垫的一部分，相应地，组成了气囊装置的一部分。
图1B为图1A所示的材料板的板部分移除后的俯视图。
图2为气囊装置的一个实施方式的一部分的底透视图。
图3为图2气囊装置旋转180度后的顶透视图。
图4为图2气囊装置的后透视图。
图5为图2气囊装置的侧视图。
图6为图2气囊装置一部分的靠近的侧视图。
图7为图2气囊装置一部分的靠近的侧视图。
图8A为材料板的透视图，从所述材料板可以形成气囊带。
图8B为图8A的材料板一部分折叠后的板的透视图。
图8C为图8B的材料板中形成有环后材料板的透视图。
图9为图2的气囊装置的一部分的靠近的顶透视图。
图10为图2的气囊装置的一部分的靠近的底透视图。
图11A为图2的气囊装置的后视图，其中气囊垫在被应用折叠气囊垫方法之前为延伸状态。
图11B为图11A的气囊装置在气囊垫得侧部按照折叠气囊垫的方法收拢后的后视图。
图11C为图11B的气囊装置在气囊垫的顶部按照折叠气囊垫的方法折叠后的后视图。
图12A为图11C的气囊垫装置的侧视图。
图12B为图12A的气囊垫装置在气囊垫的顶部按照折叠气囊垫的方法开始卷绕后的侧视图。
图12C为图12B的气囊垫装置的侧视图，其中所述气囊垫按照折叠所述垫的方法继续卷绕。
图12D图12C的气囊垫装置在气囊垫的上部按照折叠气囊垫的方法卷绕后的侧视图。
图13A为图12D的气囊装置的后视图。
图13B为图13A的气囊装置在气囊带按照折叠气囊垫的方法缠绕气囊垫后的后视图。
图14为图13B的气囊装置的侧视图。
图15为气囊罩的后透视图，所述气囊罩中装入了打包了的图2的气囊装置。
图16为充气垫气囊装置的另一个实施方式的一部分的靠近的切角(cutaway)透视图。
图17为图16的气囊装置的一部分的顶透视图。
图18为图17的充气垫气囊装置的一部分在按照连接充气机的方法进行另一步骤之后的靠近的切角透视图。
图19A为充气垫气囊装置的另一实施方式的一部分的靠近的切角透视图。
图19B为图19A的充气垫气囊装置在执行了用于连接充气机的方法中的一个步骤后的靠近的切角透视图。
图19C为图19B的充气垫气囊装置在执行了用于连接充气机的方法中的另一个步骤后的靠近的切角透视图。
图20为图19A的充气垫气囊装置的靠近的切角前透视图。
具体实施方式
容易理解，在附图中基本描述和说明的实施方式中的部件，可以在不同形态的宽泛变化中进行安排和设计。因此，下述各种实施方式的更详细的说明，如附图中所表示的，并不用于限制本发明所要求保护的范围，而仅仅是各种实施方式的代表。附图中呈现了实施方式的各个方面，除非特别指出，附图没有必要成比例。
短语“连接至”、“结合至”和“与……相连”是指两个或多个实体之间任何形式的相互作用，包括机械的、电的、磁性的、电磁的、流体的和热的相互作用。两个部件即使没有直接相互接触也可以相互结合。术语“抵靠(abutting)”是指彼此间直接物理接触的对象，即使所述对象可能没有必要连接在一起。
充气气囊系统广泛应用于将碰撞事态中乘员的伤害最小化。气囊组件已经安装于车辆的各个位置，包括但不限于，方向盘、仪表板、在侧门或侧座内、车辆的邻近的车顶纵梁、头顶位置，或者膝部或腿的位置。在如下公开中，“气囊”可以是指充气垫气囊、头顶气囊、前气囊或者任何其他的气囊类型。
前气囊一般安装在车辆的方向盘和仪表板内。安装过程中，气囊是卷绕的、折叠的或二者兼有，且在一个盖子后面保持卷绕/折叠状态。在碰撞事件期间，车辆传感器触发充气机的激活，所述充气机迅速用充气填充气囊。因此气囊由卷绕/折叠形态迅速改变为膨胀形态。
图1A-1B为材料板101的俯视图，该材料板可以形成气囊垫的一部分。板101包括织物片，所述织物片可以含有编织尼龙材料或者本领域公知的任何其他材料。板101包括由周边105限定的长方形，并且具有第一部分102、第二部分103和中间部分104。可以将第一栓绳(techer)130和第二栓绳135从板101的中间部分切掉，这样在切掉之后，板101可以说呈“I”或“H”形。板101的长度和/或宽度可以根据不同的实施方式变化。例如，宽度W1可以从大约400mm到大约600mm，和长度L1可以从大约600mm到900mm。
图1B表示了在第一和第二栓绳130和135从板101切掉后的板101，此时第二宽度W2由中间部分104限定。W2可以从大约250mm到大约550mm。中间部分104的宽度W2可以为气囊装置100的气囊罩宽度的大约110％。充气机插入孔123和充气机装配杆孔(mounting stem aperture)124可以在中间部分104通过切割、冲压或者应用一步织(one-piece-weaving)的技术形成。图1B表示了板101的角与图1A显示的板的角相比已修剪过；但是，所述角可以修剪或者不修剪。由未经修剪角的板形成的充气气囊垫的实施方式可以具有周边接缝(seam)，所述接缝与板的角交叉形成角度，如图1B所示，在这种情况下垫的可充气空间可以包括与图1B显示的相类似的角。
图2-4为气囊装置100的一部分的透视图，其中图2为底透视图，图3为顶透视图，图4为侧透视图。装置100可以包括垫110，第一栓绳130，第二栓绳135，加强件(reinforcement)140，热板145，气囊带150和稳定带170。在第一栓绳和第二栓绳从材料板101切掉后，所述板可在中间部分104折叠以形成折叠部109。当板101折叠后，第一部分102和第二部分103非常接近，这样第一部分和第二部分的平面基本上呈平行方向。折叠部109可以包括一个或多个离散的折叠部，或者所述折叠部可以包括通常的“U”形。
一旦膜101折叠，线迹(stitching)106可以环绕周边105应用，这样第一和第二部分102和103结合在一起。折叠并缝合在一起后，可以说材料板101已经配置成为充气气囊垫膜110。如此，所述垫膜具有充气空间118。为了将装置100的各种结构和特征描述清楚，在下面有些附图中，垫110显示为周边没有缝合在一起。
垫膜110可以描述为具有上部111，下部112，正面113和背面114。垫110的上部111是垫在展开状态时气囊垫最靠近车辆顶蓬(headliner)的部分。下部112在垫110展开状态时低于上部111，并且距离车辆底板最近。术语“下部”并不必然地局限为垫110的在垫水平中心平面以下的部分，而是可以包括少于一半、多于一半或正好一半的垫底部部分。同样，术语“上部”也不必然地局限为垫110的在垫水平中心平面以上的部分，而是可以包括少于一半、多于一半或正好一半的垫顶部部分。
本领域技术人员会理解，不脱离本发明的范围和精神，可以利用气囊气囊垫膜的各种类型和配置。例如，垫膜的尺寸、形状和比例可以根据在不同车辆或车辆内的不同位置进行变化。此外，所述垫膜可以由一块或多块本领域公知的任何材料组成，比如编织尼龙织物。此外，所述气囊垫可以使用各种技术制造，比如一步织、“裁剪和缝合”、或者所述两种技术的组合。此外，气囊垫膜可以使用密封或非密封的接缝(seam)制造，其中所述接缝通过线迹、粘合、胶粘合、射频焊接、热封或其他合适的技术或技术组合形成。
一旦材料板配置成充气垫110，所述垫可以与另外的部件结合以形成如图2所示的充气气囊垫装置100。气囊带150、稳定带170和第一栓绳130已经在中间部分104结合到膜101。第二栓绳135结合到膜101上，比第一栓绳130更靠近上部111。第一和第二栓绳130和135结合至正面113，延伸并结合至背面114。换言之，第一和第二栓绳位于正面和背面之间，从而栓绳位于所述充气气囊垫的充气空间内。第一和第二栓绳130和135可以通过线迹或任何其他合适的技术结合至正面和背面113和114。
每个栓绳可以不对称地连接到气囊垫膜的正面和背面上。例如第一和第二栓绳结合到膜背面的部分可以距折叠部109比第一或第二栓绳近连接到膜正面的部分近大约20mm到30mm。换言之，第一和第二栓绳结合至充气垫膜正面的点与第一和第二栓绳结合至充气垫背面的点相比，位置更朝向气囊垫上部。
第一栓绳130可以位于中间部分104和第一和第二部分102和103之间，并且可以定位朝向，从而所述栓绳横向穿过垫110的中间部分。在一个实施方式中，第一栓绳行进了垫的整个宽度，从周边到周边。第一栓绳130可以包括一个或多个孔(131)，如图1所示，其中所述孔设置为允许充气气体从第一栓绳的第一侧通过至所述栓绳的第二侧。第一栓绳130可以描述为横向行进穿过垫110的宽度的大部分并结合至垫的正面和背面113和114。第一栓绳130设置于垫110内，从而当垫展开时，第一栓绳位于罩的外侧。第一栓绳130可以位于充气机(未示出)和充气空间118的一部分之间，从而所述多个孔可以允许充气气体从栓绳最接近充气机的一侧通过，至栓绳远离充气机的一侧。这样，所述孔可以允许充气气体从充气机流入充气空间。所述孔可以每个具有大约33mm的直径，可以用单针锁缝法以大约3mm的偏移进行集中缝合。
第二栓绳135可以位于从第一栓绳130到垫110的上部111的顶部边缘的距离的大约33％到大约50％之间。一般地，第二栓绳可以为气囊垫宽度的大约50％。例如，在一个实施方式中，第二栓绳为大约250mm宽，而充气气囊垫为大约500mm宽。
气囊带150由一块编织物构成，所述编织物结合至垫110的连接部分120。连接部分120位于中间部分104的正面113上。这样，气囊带150结合至垫110的正面113，且可以通过线迹或任何其他合适的技术结合至垫。气囊带150可以辅助垫110保持打包形态；获得有利的气囊垫展开特征；以及将垫结合至气囊罩。
一个或多个加强件140可以放置于装置100的高压点上，其中所述加强件由一个或多个与形成垫110的织物相同或不同的织物组成。例如可以将一个或多个加强件缝入在垫110的中间部分104延伸成为正面和背面113和114的下部112附近的周边接缝107内。此外，可以将一层或多层加强件在连接区域120，靠近充气机孔123和124，结合至气囊垫110，其中所述加强件可以由与加强件140相同或不同的材料组成。
耐热织物145可以结合到充气机连接区域120附近，且可以除了所述加强件外也应用于充气机孔123和124，或代替所述加强件。所述耐热织物可以由具有硅酮涂层的平面编织玻璃纤维材料组成，其中所述织物中的玻璃纤维绳由E-玻璃、S-玻璃或S2-玻璃等级的玻璃纤维组成。如果存在的话，所述硅酮涂层可以用于织物的一侧和朝向装置100内的织物上，从而硅酮涂层的一侧面向充气机。
本领域技术人员会认识到，在不背离本发明精神的情况下，可以使用各种类型和结构的耐热材料和涂层以及加强件。例如，所述织物不是必须为平面编织，而是可以具有更任意的纤维朝向的太阳粘结材料。另外，所述耐热材料可以由一种或多种各种不同的纤维组成，比如凯芙拉牌(Kevlar)纤维的对位芳纶合成纤维、碳质纤维、大麻纤维、尼龙和聚酯。另外，所述耐热涂层可以由一种或多种材料组成，比如氯丁(二烯)橡胶、尿烷、苯酚材料和其他柔性环氧树脂。在某些实施方式中，加强件材料和耐热材料可以由相同材料组成。
图3表示气囊装置100的一部分的顶透视图，其中气囊装置从图2视图旋转了180度。在该图中，垫110的正面113在背面114的下面，且第一和第二栓绳130和135的虚轮廓线是可见的。还示出了充气机插入孔123、充气机杆孔124、以及加强件和/或热屏蔽140/145的虚线。
可以在后板114上形成褶皱115，这样后板的长度不如前板113。换言之，从上部111到下部112的距离对于背面114来说小于正面113。褶皱115位于第一和第二栓绳130和135之间，且可以通过将后板114向后折叠其自身而形成，从而得到垫膜110的折叠部，其朝前面板113延伸至充气空间118内。褶皱115可以通过使用双针链式缝合来保持。所述褶皱可以通过在褶皱的每个末端制造双圆弧线迹和在褶皱的中间采用直针从而在垫110中逐渐形成和保持，或者在另一实施方式中，褶皱末端可以被缝合从而所述褶皱在其末端逐渐变细。在另一个实施方式中，所述针脚和褶皱可以形成单个半径圆弧。
褶皱向正面延伸的部分的长度可以为大约20mm，在这种情况下后板可缩短大约40mm。在另一个实施方式中，褶皱延伸大约50mm，从而后板缩短大约100mm。褶皱115的全深度部分的宽度可以对应于第一和第二栓绳130和135的宽度，从而褶皱的全深度的部分与栓绳大约一样宽。在一个实施方式中，气囊垫大约500mm宽，栓绳大约240mm宽，褶皱的全深度部分也是大约240mm宽，虽然整个褶皱延伸开后大约400mm。
将第一栓绳130、第二栓绳135以及褶皱115配置为辅助充气垫膜沿着预定的展开轨迹展开。此外，所述栓绳和所述褶皱可以配置为使充气垫在展开过程中以及全部或基本全部充气过程中采用预定形状。例如，当全部或基本全部充气后，所述充气垫可以不同地表述为采用近似于“C”形、香蕉形或月牙形。
图4为气囊装置100的一部分的透视图，示出了垫110、第一栓绳130、第二栓绳135、褶皱115和气囊带150。第一和第二栓绳的一部分在正面和反面113和114之间是可见的。气囊带150在垫的中间部分结合至垫110的正面113。
图5是气囊装置100的一部分的侧视图。正如本文描述的，充气气囊垫110包括上部111和下部112。上部111包括上边沿108，所述上边沿108可以通过正面113和背面114的末端来限定，或可选择地，该上边沿可以通过在正面和背面相结合的点处形成的接缝来限定。下部112可以包括中间部分104，在中间部分104形成有折叠部109，和一个或多个接缝加强件140、一个或多个热板145、气囊带150以及稳定带170。
第一栓绳130和第二栓绳135分别结合至正面113和背面114，从而将二者设置在充气空间118内。在气囊垫的背面114形成褶皱115使背面与正面相比缩短了。这样与正面113的最高点相比，背面114的最高点108更接近气囊垫的底部112。气囊带150可以包括气囊带环160和接合(engagement)部分155。在描述的实施方式中，气囊带环160包括气囊带材料的折叠部或褶皱，接合部分155包括气囊带材料的卷绕部或折叠部。稳定带170可以在下部112接合至垫110。
图6是充气气囊垫110的一部分的靠近的侧视图，其中褶皱115和第一栓绳130是可见的。褶皱115可以通过将背面114上的两个点拉到一起，然后通过线迹133将两个点结合在一起而形成。为了清楚，所述两个点既不彼此接触，也不彼此直接邻接，因为可以应用接缝加强件材料从而所述褶皱在气囊展开过程中不会破裂。褶皱115可以从背面114朝向正面113突出到充气空间118内。褶皱可以从正面突出的距离D1可以为大约20mm到大约50mm之间。第一栓绳130具有第一和第二末端，每个末端在结合到垫110的正面113和背面114之前都可以卷绕或折叠。第一栓绳130可以不对称地结合至正面和背面，从而在正面113上的栓绳连接点可以比栓绳连接到背面114上的点位于离充气机(未示出)或充气机连接区域(未示出)更远的位置。加强件和/或热板140/145可以延伸至第一栓绳连接点，从而每个第一栓绳连接点包括4层或更多层材料。第一栓绳130可以通过线迹132结合到垫110上。
图7是充气气囊垫110的一部分的靠近的侧视图，其中第二栓绳135在充气空间118内可见。第二栓绳135可以在两个连接点结合至垫110，其中一个连接点位于正面113，另一个连接点位于背面114。在图7中，用于两个栓绳的两个连接点可以位于离充气机近似相同的距离。在另一个实施方式中，第二栓绳135在正面113上的连接点可以比背面114连接点离充气机(未示出)更近，如图6示出的第一栓绳130所示。第二栓绳135可以通过线迹136结合至垫110，其中所述线迹在每个连接点穿过3层材料。
图8A-8C示出了气囊带150的透视图，其中图8A示出了在形成气囊带之前的全长度的材料板；图8B示出了气囊带底部卷绕后的图8A的材料板；以及图8C示出了气囊带已经成环后的图8B的材料板。图8A示出了具有预定长度的材料板152，其可以形成气囊带。板152可以由一块与形成充气气囊垫材料类似的编织尼龙材料组成。板152具有正面(未示出)和背面164，且可以包括气囊垫部分151、充气机插入孔153、充气机杆孔154、接合部分155、接合孔156、稳定带孔157和穿孔162。板152上的孔和穿孔在预定位置形成，且还可以描述为形成可三个水平行的孔和三个垂直列的孔。孔的行可以包括具有不同功能的孔，孔的列可以包括具有相同功能的孔组成。
图8B描述了接合部分155卷绕形成卷绕的接合部分158后的图8A的板152。卷绕部分158通过将板152的接合部分155的预定长度朝向背面164并在气囊垫部分151方向上进行折叠形成。折叠的距离幅度为使孔156彼此对齐，类似地，使孔157彼此对齐。折叠后，气囊带150具有缩短了的长度L2。在另一实施方式中，所述气囊带可以不包括折叠的接合部分。在这个实施方式中，形成气囊带的材料板可以包括两个充气机杆孔和一个稳定带孔。图8B还示出了指示材料板可以折叠形成环的箭头，这可以是形成气囊带的方法中的一个步骤。
图8C示出了在形成环160后的图8B的板152，从而所述环设置于背面164上，穿孔162包含在所述环内。环160还可以描述为板15上的折叠部或褶皱，从而形成气囊带。环160具有顶点161，也可以描述为一个折叠部。环160可以通过撕裂线迹(tear stitching)166或任何其他合适的技术或结构来保持。撕裂线迹166配置为在充气气囊展开期间断裂。在一个实施方式中，所述撕裂线迹包括，大约每100毫米25针，即使本领域技术人员知道，其他的针数可以类似地在不破坏气囊带150的情况下使撕裂线迹166在充气气囊展开期间断裂。因此，撕裂线迹166配置为在气囊垫展开期间断裂，而不破坏气囊带和不延迟或改变垫展开。
在所示的实施方式中，撕裂线迹166穿过气囊带150；但在另外的实施方式中，撕裂线迹可以仅仅形成于气囊带宽度的一部分上或者可以限定一个或多个疏粗针脚(light tack stitches)。撕裂线迹166和穿孔162配置为在气囊垫110展开期间断裂，这样撕裂线迹在穿孔断裂之前断裂。穿孔162可以配置为使得气囊带150在展开期间断裂成两段。穿孔162表示为在气囊带环160的内部；但是，在可选择的实施方式中，所述穿孔可以位于沿气囊带的不同部分。
板152为预定长度，从而在板通过形成环160和折叠部分158而缩短后，得到的气囊带为比材料板的全长更短的预定长度L3。气囊带150的最短长度(L3)可以称为缠绕长度。所述缠绕长度也短于展开长度L2(图8B所示)。
气囊带的缠绕长度配置为使气囊带绕着卷绕的和/或折叠的充气气囊垫进行缠绕，并保持气囊垫为“打包的”或者“折叠的”状态。如上所述，随着气囊展开，保持气囊带为缠绕长度的撕裂线迹断裂，从而所述气囊带采用展开长度。气囊带的展开长度配置为气囊垫在再次开始拉紧到气囊带之前能够展开至大约150mm。随着气囊继续展开时，被气囊带短暂地阻碍，直到穿孔断裂和气囊能够继续至自由展开。
图9-10为气囊装置100的一部分的靠近的透视图，其中图10与图9相比旋转了180度。如图所示，线迹106可以用于将正面和反面113和114结合。可以看到加强件和/或热屏蔽140/145结合到了气囊垫110的靠近中间部分104。气囊带150结合到正面113。气囊带的充气机孔153与垫110的充气机孔123对齐，类似地，充气机杆孔154与垫的充气机杆孔124对齐。气囊带环160、撕裂线迹166和穿孔162设置于气囊带150的垫部分151上，其中气囊带结合至垫110和气囊带150的接合部分155。环160配置为从正面163展开。换言之，环160的的顶点161从背面164展开，因为所述环是在背面形成的。接合部分155可以包括折叠的接合部分158、充气机装配杆接合孔156和稳定带孔157。
稳定带170可以包括一块大约10mm宽的带子，且结合至气囊带150和垫110的靠近中间部分104的正面113。稳定带170可以通过线迹171结合至垫110，这样所述线迹与充气机插入孔123/153的中心以及充气机杆孔124/154的中心对齐。在所示的实施方式中，线迹171由一条单行线迹组成；但是在另一个实施方式中，所述缝可以由箱形线迹(box stitch)组成。如果使用箱形线迹，靠近充气机或垫110的连接区域120的箱形线迹部分可以与充气机孔123/153和124/154的中心对齐。
充气气囊垫110可以通过采用用于折叠气囊垫的方法装配为打包结构，其中所述方法可以包括获得本发明公开的气囊垫膜，将垫的侧部向中心塞入，直到垫的宽度小于与垫所连接的气囊罩的宽度；采用任选的粗针脚或撕裂线迹；将塞入的垫的顶部一次性反向卷绕或反向折叠；继续将塞入的顶部反向卷绕或者反向折叠；将气囊带绕折叠的气囊垫缠绕；将气囊带紧固到至少一个充气机装配杆。在一个实施方式中，所述折叠方法可以得到已经卷绕或折叠多达5次的气囊垫。
图11A-14示出了气囊垫装置100在用于打包充气气囊垫的方法中的步骤正在进行的过程中和完成后的各种视图。如11A-11C为装置100的前视图，其中图11A示出了处于打包前状态的所述装置，如11B示出了执行了用于打包气囊垫的方法的第一步之后的所述装置，图11C示出了执行了另一个步骤之后的所述装置。在图11A-11C视图中，可以看到装置100的各个结构和特征，包括垫110，垫110具有上部和下部111和112，背面114、第一半部116、第二半部117、充气机插入孔123、和充气机装配杆孔124；以及气囊带150，气囊带150具有垫部分151、接合部分155、充气机装配杆接合孔156、稳定带孔157、卷绕部分158、环160、穿孔162和背面164。
如图11A所示，装置110处于扁平状态，其中已经除去了垫110的任何褶皱或折叠，背面114和164可以称为朝向“上”。可以说，提供充气气囊垫和将该垫压平构成了用于将充气气囊垫折叠或打包的方法的第一个步骤。
图11B示出了在第一半部和第二半部116和117已经朝向垫110的中线塞入后的垫110。所述塞入可以通过将垫的每个半部推入垫中来实现，即“外侧进入内侧”(outside-in)。换言之，气囊垫的第一半部和第二半部分别塞入所述气囊垫的中间部分，从而第一半部和第二半部各自的正面和背面被置于中间部分的上板和下板之间。塞入步骤执行之后，垫110包含塞入的上部119。
图11C示出了在垫110的塞入的上部119在背面114方向上、远离正面113的方向上折叠一次后的气囊垫110。这样，塞入的上部119向下朝下部112和气囊带150的方向折叠。
图12A-12D示出了气囊装置100的侧视图，其中所述装置经过了用于打包充气气囊垫的步骤。垫110在图中可见，垫110具有正面113、背面114、连接区域120以及气囊带150，其中气囊带150具有垫部分151、折叠的接合部分158以及环160。图12A示出了装置100的侧视图，其中所述装置处于与图11C中示出的打包阶段相同。上塞入部分119已经在气囊带150的方向上朝背面114折叠了一次，由此形成了折叠部121。
图12B示出了图12A的气囊装置100在上塞入部分119的折叠部121已经开始在背面114的方向上卷绕。因为所述卷绕是在背面的方向上进行，这可以描述为“反向”卷绕。在另一个实施方式中，所述气囊垫可以进行折叠来代替卷绕。但是，应当注意当进行连续折叠时，可能开始类似于卷绕了。
图12C-12D示出了图12B的气囊装置100在气囊垫的上塞入部分的折叠部分已经继续在气囊带150的方向上朝背面114继续卷绕。当垫110卷绕时，所述垫包括了卷绕的充气气囊垫122。如前所述，连接区域120位于垫110的正面113，气囊带150在气囊带的垫部分151结合至所述垫。垫110可以在气囊带150的方向上继续卷绕，直到卷绕的垫122卷绕至垫的折叠部109。这样，气囊带150的垫部分151可以部分地与垫一起卷绕。本发明公开的打包方法的下一步骤可以包括将气囊带150绕垫110缠绕，从而气囊带的背面164在卷绕的内部而正面163在所述打包的气囊装置的外部。
图13A-13B示出了气囊垫装置100的前视图。所述图中可见垫110和气囊带150，所述气囊带150具有垫部分151、充气机插入孔153、充气机杆孔154、充气机接合孔156、气囊带孔157、折叠的接合部分158、环160、穿孔162、正面163、背面164以及撕裂线迹166。
图13A示出的装置与图12D所示的处于相同的打包阶段。垫110已经卷绕，从而其包括了卷绕的气囊垫122，气囊带150的背面164置于可以缠绕所述卷绕的气囊垫。在此注意，充气机插入孔153与垫110的充气机插入孔123对齐，充气机装配杆孔154与充气机装配杆孔124对齐。
图13B示出了气囊垫打包方法的下一个步骤，可以包括将气囊带150绕卷绕的垫122缠绕，从而充气机杆接合孔156与充气机插入孔123/153和充气机装配杆孔124/154对齐。由于气囊带150的背面在打包的气囊垫内侧，所以可以看到正面163。如果存在任意的稳定带，所述稳定带可以通过带孔157伸出。在垫110的卷绕完成之前，可以将充气机插入到垫110中，这样充气机装配杆从孔123/153和孔156中伸出，所述孔位于气囊带150的折叠的接合部分158上。气囊带150的长度配置为使得环160位于卷绕的垫122的预定位置。由于环160位于预定位置，穿孔162和撕裂线迹166也位于卷绕的垫122的预定位置上。
图14示出了气囊装置100的一部分的侧视图，其中垫110已经位于卷绕结构122中，所述卷绕的垫已经由气囊带150缠绕，充气机180已经插入到垫中。垫110的连接区域120为充气机180也能够连接到的区域以及气囊带的垫部分151也能连接到的区域。在打包好的结构中，折叠的接合部分158与垫部分151邻接，背面164与缠绕的垫122邻接，正面163位于打包好的气囊装置的外侧。第一充气机装配杆182和第二充气机装配杆(未示出)可以穿过垫110的连接区域120、气囊带150的垫部分151以及折叠的接合部分158伸出。气囊带环160位于垫110上的预定位置，所述环定位为使得环的顶点161位于气囊带和垫之间。
图15为气囊装置100的透视图，其中气囊垫已经折叠和/或卷绕成为折叠结构，由气囊带缠绕，并且置于气囊罩190中。罩190可以包括金属或塑料容器，充气气囊垫可以固定地与其连接。罩190配置安装在车辆内，为特定位置的气囊装置100服务，从而充气垫可以预定的特性而展开。罩190配置为将充气机180与充气气囊垫的充气空间流体地结合，以及将气囊垫固定结合到车辆结构。罩190可以包括可供稳定带170穿过的稳定带孔191。在稳定带170上形成的装配孔172可以由罩190上的装配部件192接收。在图示的实施方式中，装配部件192包括装配钩；但是在其他实施方式中，装配部件可以包括接头(tab)、用于接收硬件的孔或者线状延伸件。罩190还可以包括多个孔(未示出)，第一和第二充气机装配杆182和183可以通过所述孔伸出。第一和第二充气机装配杆182和183可以接收装配硬件194，从而充气机、气囊带和垫可以固定连接至所述罩上。
充气机180配置为响应于车辆传感器确定的预定车辆条件而激活。在激活时，充气机迅速地产生或释放充气气体，所述气体迫使气囊垫通过表面盖并迅速向气囊垫充气。充气机可以为几种类型中的一种，比如烟火、贮存气体或者组合充气机。此外，充气机可以包括单级或多级充气机。本领域技术人员将理解，可以使用各种类型和结构的一个或多个车辆传感器来设置一组指示是否激活充气机的预定条件。例如，在一个实施方式中，使用座椅轨道传感器来检测乘员的座椅距离气囊展开表面多近或多远。在另一个实施方式中，可以使用座椅称重来确定乘员是否在座椅上，如果在，确定乘员的大概重量。在又一个实施方式中，用光学或红外传感器来确定乘员大概的表面积和/或到气囊展开表面的距离。在另一实施方式中，使用加速计来测量车辆的负加速度的大小，这可以指示是否发生了事故及事故的严重程度。此外，可以使用这些和其他合适的传感器类型的结合。
图16-20为充气垫气囊装置200的另一个实施方式的各部分的各个视图，其中所述视图示出了将充气机结合至气囊垫膜和气囊罩的方法所使用的结构。所述视图还示出了帮助所述垫获得预定的展开特征的稳定带。充气垫气囊装置200可以与本文描述的充气垫气囊装置100具有类似的结构和功能。装置200可以包括充气垫膜、稳定带、充气机和气囊罩。
图16为充气垫气囊装置200的一部分的靠近的切角透视图。可以类似于本文描述的垫膜110来设置充气垫膜210，或者垫210可以有不同设置。垫210限定的充气空间由接缝207形成，所述接缝207包括线迹206。垫210可以包括稳定带270，所述稳定带270由限定了装配孔272的尼龙编织环形成。稳定带270可以为大约10mm宽且具有预定的长度。可以采用线迹271将稳定带270结合到垫210上。
图17为气囊装置200的顶透视图，其中气囊垫210设置为在垫结合到罩290之前与罩290邻接。垫210包括折叠的中间部分204，充气机连接区域、充气机插入孔223以及充气机杆孔224。带270可以设置于垫210上，从而线迹271的最底部分273与孔223和224的中心对齐。带270的装配孔272设置为被位于罩290上的带钩292接收。罩290还包括设置为接收充气机装配杆的孔293。
图18为装置200的靠近的切角透视图，其中垫210和罩290已经旋转，从而可以看到带孔291。稳定带270通过带孔291伸出并延伸至带钩292。带装配孔272设置为穿过带钩292并被其保持。
图19A-20为充气垫气囊装置200的一部分的透视图，其中所述视图示出了用于将充气机结合到气囊垫膜和气囊罩的方法和结构。充气机280、垫210和罩290进行设置从而可以它们在将气囊垫结合至气囊罩的方法中使用。
图19A为充气垫气囊装置200的一部分的靠近的切角透视图，示出了所述方法的第一步骤，其中所述步骤可以包括将充气机280的第一末端284插入。另外，第一充气机杆282插入到垫210的充气机插入孔223中。垫210包括充气机插入孔223和充气机杆孔224，直径分别为预定尺寸的D3和D2。充气机装配杆孔224的直径D2设置为能够接收来自充气机的装配杆。如此，装配杆孔的直径可以为大约等于，或者略微大于装配杆的直径。孔223的直径D3设置为所述孔能够容纳充气机280的直径D4。如此，孔223的直径D3可以大于充气机280的直径D4，或者两个直径尺寸可以大约相等。在某些实施方式中，D2的尺寸可以为从大约4.0mm到大约8.0mm。在一个实施方式中，D2的尺寸为大约6.5mm。在某些实施方式中，D3的尺寸可以为从大约20mm到大约30mm。在一个实施方式中，D3的尺寸为大约25mm。充气机插入孔和/或充气机装配杆孔可以通过线迹或额外的材料来加强和/或加固。在某些实施方式中，充气机直径D4的尺寸可以为从大约20mm到大约30mm。在一个实施方式中，D4的尺寸为大约25mm。
充气机280可以包括具有管状主体281的烟火充气机，第一和第二装配杆282和283从所述充气机主体垂直伸出。充气机由第一末端284和第二末端285限定，其中第一末端可以具有一个或多个出口286，通过所述出口可以排出充气气体。充气机280具有预定长度L4。在某些实施方式中，充气机长度L4的尺寸可以为从大约100mm到大约120mm。在一个实施方式中，L4的尺寸为大约108mm。装配杆之间的距离可以为从大约70mm到大约90mm。在一个实施方式中，装配杆之间的距离为大约80mm。如此，充气机插入孔与充气机装配杆孔之间的距离可以为从大约100mm到大约120mm，在一个实施方式中，所述距离为大约80mm。
图19B为图19A的充气垫气囊装置的靠近的切角面透视图，其中充气机的第一末端284和第一装配杆282已经插入到充气机插入孔中。所述方法可以进一步包括将充气机280推向垫210的充气机杆孔224。充气机280可以被继续在充气机杆孔224的方向上推动直到第一充气机杆282大约与孔224对齐，而第二末端285还没有推入穿过充气机插入孔223。
图19C为图19B的充气垫气囊装置200的靠近的切角透视图。将气囊垫经由充气机结合至气囊罩的方法可以进一步包括将第一装配杆282引导穿过充气机杆孔224。当充气机280合适地放置，第一末端284位于垫210内，充气机杆282穿过孔224伸出，第二充气机杆283和第二末端285穿过孔223伸出。杆283可以在孔223的边沿与垫210抵靠。第一充气机杆282的直径和充气机螺栓(stud)孔224可以设置为在展开期间，使得杆与孔的连接处基本上是密封的。同样地，充气机主体281与充气机插入孔223的直径可以设置为在展开期间，使得充气机与孔的连接处基本是密封的。
图20为充气垫气囊装置200进行了连接充气机的方法中的另一步骤后的靠近的切角透视图。所述方法可以进一步包括将充气机280的第一和第二充气机杆282和283引导穿过相应的罩装配孔293。然后可以通过应用与第一和第二充气机杆282和283相接合的装配硬件，例如螺栓290，来将垫210固定连接到罩290。前述方法可以称为用于安装充气机的方法或者用于将气囊垫安装到气囊罩的方法。
图20还示出了稳定带270，其被引导穿过带孔(未示出)并被带钩292接收。稳定带270可以用于与如上所述的将气囊垫通过充气机结合到罩的方法中所关联的结构相结合或不与之结合。稳定带270可以用于与垫210和充气机280相结合，从而在充气气囊垫展开时，垫不能绕充气机和垫连接点旋转。这样，稳定带防止气囊垫在展开期间歪斜。
本领域技术人员理解，在不背离本发明精神的情况下可以使用各种充气机和气囊罩。例如，充气机的尺寸和形状可以不同于本发明所描述的那些。此外，充气机装配杆与充气机可以不是一体的，而是，在某些实施方式中，可以采用提供装配杆的充气机罩。此外，充气机和/或罩可以包括少于或多于两个装配杆，并且这些装配杆可以轴向地朝向充气机主体，而不是如本文所描述的垂直于充气机主体。气囊罩290可以不包括完整的罩，而是可以将装配结构限定为可以是或不是气囊罩的子部件。
本发明公开的任何方法包括一个或多个实施所述方法的步骤或操作。所述方法步骤和/或操作可以互换。换言之，除非用于实施方式的合适实施要求所述步骤或操作采用特定的顺序，则所述特定步骤和/或操作的顺序和/或使用是可以修改的。
无需进一步详细阐述，相信本领域技术人员能够应用前面的描述以最充分程度实施本发明。本发明公开的实施例和实施方式理解为仅仅是示例而不是对本发明范围的任何方式的限制。对于本领域技术人员显而易见，上述实施方式在不背离本发明公开的基本原理的情况下可以对细节进行改变。换言之，对上述说明书特定公开的实施方式的各种改变和改进都在所附的权利要求范围内。因此本发明的范围由权利要求书限定。

Claims (30)

1.一种气囊装置，包括：
充气机，其具有至少一个装配杆，所述装配杆从充气机的主体部分的长轴垂直凸出，其中所述充气机具有一纵向轴线；
结合至充气机的气囊罩，
其中所述气囊罩具有在第一末端和第二末端之间延伸的纵向轴线，
其中所述气囊罩包括在所述第一末端处的至少一个孔；
其中所述充气机的所述至少一个装配杆延伸过所述至少一个孔，
其中所述气囊罩包括位于所述气囊罩的第二末端处的装配部件，
充气气囊垫，该充气气囊垫具有位于所述垫的下部的折叠部分，其中所述折叠部分包括充气机连接部分，该充气机连接部分包括充气机装配杆孔，充气机的所述至少一个装配杆延伸穿过所述充气机装配杆孔，以将所述垫结合至所述充气机的一个末端以及所述罩的一个末端；以及
结合至气囊垫的稳定带，其中所述稳定带延伸至气囊罩的装配部件并且与之结合，
其中当充气气囊垫展开时，所述稳定带收紧并使所述气囊垫在展开期间稳定。
2.根据权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，在充气气囊垫展开期间，所述稳定带配置为阻止所述气囊垫相对于气囊罩绕所述充气机连接区域转动。
3.根据权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，所述充气机连接区域配置为无接缝的。
4.根据权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，所述气囊垫和充气机配置为所述充气机在气囊垫已经处于折叠状态时能够插入气囊垫。
5.根据权利要求1所述气囊装置，其特征在于，所述装置进一步包括结合至充气气囊垫的气囊带，其中所述气囊带包括至少一个充气机装配孔。
6.根据权利要求5所述的气囊装置，其特征在于，所述气囊带配置为能够缠绕折叠的充气气囊垫并使之保持折叠状态，从而所述气囊垫构成打包状态。
7.根据权利要求5或6所述的气囊装置，其特征在于，所述充气机配置为能够在所述气囊垫处于打包状态后插入所述气囊垫中。
8.根据权利要求1所述的气囊装置，其特征在于，所述垫由在中间部分折叠的单片材料限定，从而所述垫具有第一面和第二面，其中折叠的中间部分包括具有充气机插入孔和充气机装配杆孔的充气机装配部分，所述充气机插入孔和充气机装配杆孔均位于气囊垫的第一面，其中所述稳定带在所述中间部分结合至气囊垫，且与所述充气机插入孔和充气机装配杆孔位于同一面。
9.根据权利要求8所述的气囊装置，其特征在于，所述充气气囊垫包括膝部气囊垫。
10.根据权利要求8所述的气囊装置，其特征在于，所述气囊罩进一步包括用于接收稳定带的孔。
11.根据权利要求8所述的气囊装置，其特征在于，所述气囊罩进一步包括用于将稳定带结合至气囊罩的装配部件。
12.根据权利要求11所述的气囊装置，其特征在于，用于将稳定带结合至气囊罩的所述装配部件位于气囊罩的外部。
13.根据权利要求11或12所述的气囊装置，其特征在于，用于稳定带的所述装配部件包括从气囊罩延伸出的构件。
14.根据权利要求11或12所述的气囊装置，其特征在于，所述装配部件进一步包括延伸件，其中所述延伸件包括倒钩。
15.根据权利要求11所述的气囊装置，其特征在于，所述装配部件包括钩。
16.根据权利要求11所述的气囊装置，其特征在于，所述装配部件进一步包括延伸件，其中，所述稳定带包括配置为由延伸件接收的孔。
17.根据权利要求8或11所述的气囊装置，其特征在于，所述稳定带包括材料环。
18.根据权利要求8所述的气囊装置，其特征在于，所述稳定带通过线迹结合到气囊垫上。
19.根据权利要求18所述的气囊装置，其特征在于，所述线迹相对于充气机装配区域的下限部分，与充气机插入孔和充气机装配杆孔的每个的中心对齐。
20.根据权利要求8、11或12所述的气囊装置，其特征在于，所述充气机配置为在气囊垫缝合后插入气囊垫中。
21.根据权利要求8、11或12所述的气囊装置，其特征在于，所述气囊垫和充气机配置为在气囊垫已经按照折叠气囊垫的方法折叠后，所述充气机能够插入所述气囊垫中。
22.一种用于将充气机结合到充气气囊垫的方法，包括步骤：
提供充气气囊垫，所述充气气囊垫具有稳定带、充气机插入孔和充气机装配杆孔；
提供充气机，所述充气机包括第一末端和第二末端以及第一装配杆和第二装配杆，其中每个装配杆从充气机的主体垂直突出；
提供用于充气气囊垫的气囊罩，其中所述气囊罩包括用于稳定带的至少一个装配部件、第一充气机装配杆孔和第二充气机装配杆孔，其中每个装配杆孔配置为接收充气机装配杆中的一个，并且用于所述稳定带的所述至少一个装配部件包括在所述气囊罩中的稳定带孔，其中，所述稳定带孔被配置为所述稳定带能够突出穿过所述稳定带孔；
将充气机的第一末端插入充气气囊垫的充气机插入孔；
将充气机的第一装配杆插入充气机插入孔中，从而充气机部分地位于气囊垫的充气空间内；
将充气机的第一装配杆与充气气囊垫的充气机装配杆孔对齐；
将充气机的第一装配杆穿过充气机装配杆孔穿过充气机装配杆孔插入充气气囊垫中；
将第一装配杆穿过第一装配杆孔插入气囊罩；
将第二装配杆穿过第二装配杆孔插入气囊罩；
将稳定带结合至用于充气气囊垫的气囊罩；
将充气机紧固到气囊罩。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述将第一装配杆穿过第一装配杆孔插入气囊罩和将第二装配杆穿过第二装配杆孔插入气囊罩的步骤同时进行。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括将气囊垫上的稳定带引导穿过气囊罩上用于稳定带的稳定带孔的步骤。
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，用于稳定带的所述至少一个装配部件进一步包括延伸件。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括将稳定带结合至所述延伸件的步骤。
27.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，用于稳定带的所述稳定带孔由稳定带上的环限定。
28.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述装配部件包括钩，并且所述方法还包括将用于稳定带的所述稳定带孔安置到所述钩上的步骤。
29.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，用于稳定带的所述稳定带孔由稳定带的主体部分上的孔所限定。
30.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，将充气机紧固到气囊罩的步骤包括将第一充气机装配杆和第二充气机装配杆的每一个都紧固到气囊罩。
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